安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

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

??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,。總的來說,，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。

1.1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,，憑借高額的市場zhan有率以及多年持續(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,。

2.1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)獨ju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,。

??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(biāo)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(yán)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,。

4.1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(xì)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(biāo)準(zhǔn)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(xì)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

??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,。

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張心志,，男,，安科瑞電氣股份有限公司，從事電氣相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)工作