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淺談電動車充電樁的發(fā)展及前景

閱讀:701        發(fā)布時間:2022-11-3

 

摘要:伴隨汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,為了解決環(huán)境污染的問題,政府出臺了利于新能源汽車發(fā)展的優(yōu)惠政策,,在這些政策支持的背景下,,推動了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是,,在新能源汽車使用中與之相匹配的基礎(chǔ)充電樁較少,,在一定程度上限制新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此,,為了推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,需要優(yōu)化充電樁安裝位置選擇方案,以提高新能源充電的整體效果,,滿足行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需求,。
關(guān)鍵詞:充電樁;使用,;前景
0引言
??近年來,,由于溫室效應(yīng)的不斷加劇,降低碳排放已成為各國發(fā)展的重要任務(wù),,作為降低碳排放重要工具的電動汽車再一次收到了重視,,在我國,十二五規(guī)劃中,,更是把電動汽車產(chǎn)業(yè)作為重點扶持的產(chǎn)業(yè),。而本智能共享充電樁以單片機為核心,充分提供了安全,、有效的充電方式,。其由4大部分構(gòu)成,主體部分主要由總控模塊構(gòu)成,,總控模塊主要進行信息處理,,信息發(fā)接收等工作??偟膩碚f,,加入單片機的充電樁可以面向更多的場所,不僅是在充電站,,還可以放置在街頭,、小區(qū)等各個地方,在提供安全充電的同時,,更方便了車主自由充電的需求,,因此,,關(guān)于單片機為核心的智能充電樁的研究非常具有意義。
1新能源充電樁的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題
1.1新能源充電樁的發(fā)展現(xiàn)狀
??在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,,配套性的設(shè)施建設(shè)成為行業(yè)關(guān)注的焦點,,在2018年上半年,新能源汽車達到了199萬輛,,但是與之配套的充電樁為60多萬個,,這種現(xiàn)象影響了新能源汽車的充電效果。為了更好的提高新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式,,國家相關(guān)部門將相關(guān)政策與新能源電樁發(fā)展進行融合,,并提出了“一車一樁"的需求。整個過程需要注意的是,,在充電樁建設(shè)中一定要關(guān)注電樁質(zhì)量,,通過充電方案的調(diào)整以及方案的落實,提高新能源充電的有效性,,為新能源行業(yè)的持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ),。
1.2投資較大,盈利困難
??在2019年之前,,國家未對充電樁行業(yè)給予明確的支持政策,,充電運營企業(yè)盈利困難。由于該行業(yè)投資高,、回報周期長,,又缺少有效的盈利模式,,整個行業(yè)前期都處于長期虧損狀態(tài),,多家企業(yè)倒閉、退市,。但也有部分頭部企業(yè)逐漸進入投資回收階段,,如特來電在電動汽車行業(yè)高速轉(zhuǎn)暖的大背景下,憑借“自建+托管"模式迅速做大公共充電樁規(guī)模,,憑借高額的以及多年持續(xù)的高比例研發(fā)投入,,于2018年開始扭虧為盈。
1.3盈利能力有待提升,,提升盈利率可
??顯著縮短投資回報周期充電樁運營商盈利能力較弱已成為行業(yè)共識,,目前僅很少數(shù)充電樁運營商在財務(wù)報告中顯示開始盈利。公共充電樁的盈利能力取決于單樁利用率和充電服務(wù)費兩大因素,,目前運營商的收入絕大多數(shù)來源于服務(wù)費的收取,,模式較為單一。而激烈的競爭和用戶對充電費用較為敏感導(dǎo)致服務(wù)費短時間難以上升,,因此單樁利用率成為目前運營商盈利的重中之重,。經(jīng)測算,,若充電樁的充電服務(wù)費平均為0.5元的情況下,利用率提升2.5%可以顯著縮短兩年的動態(tài)投資回報周期,,而更加合理的選址布局和加大直流樁的投建為提升利用率的關(guān)鍵所在,。
2新能源充電樁安裝位置的選擇優(yōu)化
2.1純電車充電樁安裝位置的模塊設(shè)計
??在新能源產(chǎn)業(yè)背景下,純電動車的出現(xiàn)滿足了汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需求,。一般情況下,,純電車充電口的布置方法分為以下兩種:一是,快慢充電口的分開布置,。對于這種充電口而言,,主要為單個充電口,內(nèi)部空間接口小,。但是,,在具體的安裝設(shè)計中,需要預(yù)留兩個位置,,增加了使用難度,,而且,這種充電樁的安裝成本較高,,無法滿足行業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展需求,。二是,集中布置快慢充電口,。對于這種安裝位置確定方法而言,,可以提高用戶的使用效率,但是,,空間布局較大,。
2.2落實國家發(fā)展戰(zhàn)略的必然要求
??充電樁業(yè)務(wù)牽引承載著兩大強國戰(zhàn)略:一是交通強國戰(zhàn)略,充電樁是電動汽車普及的重要保障,,也是交通電氣化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,;二是能源安全新戰(zhàn)略,建設(shè)充電樁是推進能源消費革命的一項重要戰(zhàn)略舉措,,將能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展,。發(fā)電企業(yè)開展充電樁運營有利于促進能源與交通、電動汽車,、信息通信等領(lǐng)域跨界合作,,圍繞多元化生產(chǎn)與應(yīng)用需要,構(gòu)建新型產(chǎn)業(yè)生態(tài),,有利于推動能源生產(chǎn)與能源消費的融合,,提升發(fā)電產(chǎn)業(yè)核心競爭力。
2.3開展“光儲充放"多功能一體站試點建設(shè)
??發(fā)電企業(yè)雄厚的工程建設(shè)能力,,建議開展“源-樁-車"友好協(xié)同技術(shù)研究和“光儲充放"多功能綜合一體充電站試點建設(shè),,為新能源,、充電樁、電動汽車的智能匹配提供全面系統(tǒng)的解決方案,,促進充電樁與可再生能源高效協(xié)同,,實現(xiàn)光伏、儲能,、充電高效協(xié)同,、能量互補,努力降低能源生產(chǎn)消費對生態(tài)環(huán)境的影響,。
2.4布置方案
??結(jié)合純電車充電樁的安裝特點,,在安裝位置布置中應(yīng)該做到以下幾點。第一,,確定純電車充電口的布置特點,。在充電樁安裝位置確定中,需要結(jié)合以往經(jīng)驗,,在集中布置快慢充電口插座時,,雖然占用的空間較大,但是在實際的使用中,,需要利用原有的充電位置,,稍微增加布置空間,以滿足用戶對充電樁安裝位置的選擇需求,,降低成本開發(fā)難度,,提高新能源充電樁安裝位置選擇的整體效率,為新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)運行提供支持,。第二,,純電動車充電口方案布置中,一定要降低充電口的承載力,,可以使用橡膠密封圈進行固定,。如三段式充電中,,應(yīng)該采用限流充電的方法,,其充電過程。通過純電車充電樁安裝位置的確定,,滿足用戶的使用需求,,并科學(xué)確定插座位置,實現(xiàn)充電樁位置安裝及確定的有效性,。
3充電設(shè)施運營領(lǐng)域的發(fā)展前景
??目前,,國內(nèi)一些廠商既是充電設(shè)備制造商,也是充電設(shè)施運營商,,如珠海泰坦能源科技股份有限公司,、青島特銳德電氣股份有限公司等,;另外一些電力企業(yè)則僅僅作為充電設(shè)施運營商,不自己生產(chǎn)充電設(shè)備而是通過采購的形式進行運營,,比如國家電網(wǎng),、南方電網(wǎng)等;最后一部分廠商既是充電設(shè)施運營商也是運營方案的解決商,,如深圳充電網(wǎng)科技有限公司,。由于各個廠商之間設(shè)備及運營領(lǐng)域商業(yè)模式差別大,設(shè)備生產(chǎn)的企業(yè)基本上已實現(xiàn)盈利,,運營的企業(yè)平均仍需5-7年才能回收成本,,為了縮短成本回收時間,亟待探索多元的盈利模式,。由于充電設(shè)備的領(lǐng)域廠商較多,,且充電設(shè)備大多是都是依照國標生產(chǎn)的零件,所以充電設(shè)備領(lǐng)域已成為紅海,,部分原來僅是充電設(shè)備生產(chǎn)商的公司逐漸開始向下游運營領(lǐng)域延伸,,充電設(shè)備商由于發(fā)展較早,進入門檻較低,,利潤空間有限,、存在同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重,故開始向充電設(shè)施運營布局,,并開始積極探索多元的盈利模式,,已達到回收設(shè)施運營成本。區(qū)別與傳統(tǒng)的運營模式——主要依靠收取充電服務(wù)費的方式,,如今,,充電服務(wù)費+個別增值服務(wù)費和充電服務(wù)費+充電APP運營費用也成為盈利的主流模式。其中充電服務(wù)費+個人增值服務(wù)費的意思是依靠收取充電服務(wù)費和新能源汽車租賃,、車位經(jīng)營,、新能源汽車銷售等組成的個別增值服務(wù);充電APP運營主要是指大量的用戶的充電數(shù)據(jù)形成的汽車大數(shù)據(jù)費用,。
 
4 安科瑞充電樁收費運營云平臺
4.1概述
??AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的電動電動自行車充電站以及各個充電整法行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,,實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài),進行充電服務(wù),、支付管理,,交易結(jié)算,資要管理,、電能管理,,明細查詢等。同時對充電機過溫保護,、漏電,、充電機輸入/輸出過壓,,欠壓,絕緣低各類故障進行預(yù)警,;充電樁支持以太網(wǎng),、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng),用戶通過微信,、支付寶,,云閃付掃碼充電。
4.2應(yīng)用場所
??適用于民用建筑,、一般工業(yè)建筑,、居住小區(qū)、實業(yè)單位,、商業(yè)綜合體,、學(xué)校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計,。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
 
系統(tǒng)分為五層:
??1)即數(shù)據(jù)采集層,、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)中心層和客戶端層,。
??2)數(shù)據(jù)采集層:包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)議為標準modbus-rtu,。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù),并進行電能計量和保護,。
??3)網(wǎng)絡(luò)傳輸層:通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,。
??4)數(shù)據(jù)中心層:包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù),、WEB網(wǎng)站,,數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫,、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,。
??5)應(yīng)客戶端層:系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電,。
小區(qū)充電平臺功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏,、實時監(jiān)控、交易管理,、故障管理,、統(tǒng)計分析,、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能,,同時為運維人員提供運維APP,充電用戶提供充電小程序,。 
4.4安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能
1)智能化大屏 
??智能化大屏展示站點分布情況,,對設(shè)備狀態(tài),、設(shè)備使用率、充電次數(shù),、充電時長,、充電金額、充電度數(shù),、充電樁故障等進行統(tǒng)計顯示,,同時可查看每個站點的站點信息、充電樁列表,、充電記錄,、收益、能耗,、故障記錄等,。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁,查看設(shè)備使用率,,合理分配資源,。
 
2)實時監(jiān)控 
??實時監(jiān)視充電設(shè)施運行狀況,主要包括充電樁運行狀態(tài),、回路狀態(tài),、充電過程中的充電電量、充電電壓/電流,,充電樁告警信息等,。 
3)交易管理 
??平臺管理人員可管理充電用戶賬戶,對其進行賬戶進行充值,、退款,、凍結(jié)、注銷等操作,,可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細信息,。 
4)故障管理
??設(shè)備自動上報故障信息,平臺管理人員可通過平臺查看故障信息并進行派發(fā)處理,,同時運維人員可通過運維APP收取故障推送,,運維人員在運維工作完成后將結(jié)果上報。充電用戶也可通過充電小程序反饋現(xiàn)場問題,。
5)統(tǒng)計分析 
??通過系統(tǒng)平臺,,從充電站點、充電設(shè)施,、,、充電時間、充電方式等不同角度,查詢充電交易統(tǒng)計信息,、能耗統(tǒng)計信息等,。
6)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理 
??在系統(tǒng)平臺建立運營商戶,運營商可建立和管理其運營所需站點和充電設(shè)施,,維護充電設(shè)施信息,、價格策略、折扣,、優(yōu)惠活動,,同時可管理在線卡用戶充值、 凍結(jié)和解綁,。
7)運維APP
??面向運維人員使用,,可以對站點和充電樁進行管理、能夠進行故障閉環(huán)處理,、查詢流量卡使用情況,、查詢充電\充值情況,進行遠程參數(shù)設(shè)置,,同時可接收故障推送
 
8)充電小程序
??面向充電用戶使用,,可查看附近空閑設(shè)備,主要包含掃碼充電,、賬戶充值,,充電卡綁定、交易查詢,、故障申訴等功能,。
 
4.5系統(tǒng)硬件配置
 
5結(jié)束語
??新能源汽車的發(fā)展,離不開充電設(shè)施的發(fā)展,。目前,,國內(nèi)充電設(shè)施運營領(lǐng)域尚處于一片藍海,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)正紛紛搶占這塊蛋糕,,然而,,各大廠商的之間的產(chǎn)品差異巨大,難以兼容,,設(shè)備利用率不高,。只有規(guī)范市場充電設(shè)施,統(tǒng)一接口,,統(tǒng)一管理,,才能進一步推動新能源汽車的發(fā)展。
 
 
 
 
參考文獻
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??[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊 .2022.05版
??[3]吳恒飛.新能源汽車主流充電樁和充電樁建設(shè)難題的分析[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息,2019(23):325.
??[4]鞏碩.結(jié)合區(qū)塊鏈的充電樁電池診斷系統(tǒng)及共享策略研究[D].上海工程技術(shù)大學(xué),2020.
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??[7],蔣璐璐,吳圣沖.電動汽車充電樁遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計[J].南方農(nóng)機,2019,50(21):43.

 

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