9.纯电动汽车的基础设施建设.ppt

新 能 源 汽 车主讲人：尹力卉 教授 第三章纯电动汽车第三章纯电动汽车3.2纯电动汽车的基础设施建设3.2.1纯电动汽车的基础设施建设1.基础设施概述目前，我国电动汽车充电基础设置主要包括充电桩和充换电站两大类，基本都集中在示范城市，主要由国家电网公司、南方电网公司和普天新能源公司承建，截止到2015年5月，我国已建成充电桩2.8万个，充电站260座。3.2纯电动汽车的基础设施建设（1）交流充电桩交流充电桩是一种安装在电动车外，与交流电网连接，通过车载充电机给电动汽车电池提供交流电源的充电装置。3.2纯电动汽车的基础设施建设交流充电桩充电功率小，一般具有电费计量、多种充电方式自由选择（按金额充电、按时间充电、按电量充电、按时间预约定时充电和自动充电）、通信、异常保护等相关功能，一般分布于停车场、公共道路两旁、住宅及工作区域。3.2纯电动汽车的基础设施建设电源要求：输入电压：单相220V；输出功率：单相220V/5KW；频率：50Hz2Hz；允许电压波动范围为：单相220V15%；电气要求：插头与插座正确连接确认成功后，带负载可分合电路方可闭合，实现对插座的供电；漏电保护装置应安装在供电电缆进线侧；3.2纯电动汽车的基础设施建设（2）直流充电站直流充电站主要由配电系统、充电系统、电池调度系统和充电站监控系统组成。3.2纯电动汽车的基础设施建设2）充电站配电系统配电系统为充电站的运行提供电源，它不仅提供充电所需电能，而且还要满足照明、控制设备的需要，包括变配电所有设备、配电监控系统等。3.2纯电动汽车的基础设施建设3）充电站充电系统充电系统是整个充电站的核心部分，根据电能补给方式的不同，地面单相充电和整车充电两种充电系统，通常情况下，充电站采用单箱充电方式为更换下来的电池进行充电。单箱充电方式有利于提高电池组的均衡性，延长电池使用寿命。3.2纯电动汽车的基础设施建设单箱充电方式整车充电4）充电站电池调度系统电池调度系统对所有的电池实时进行数量、质量和状态的额监控和管理，具备电池存储、电池更换、电池重新配组、电池故障的应急处理等功能。3.2纯电动汽车的基础设施建设5）充电站监控系统充电监控系统是电动汽车充电站高效安全运行的保证，它实现对整个充电站的监控、调度和管理。系统包括充电机监控、报警监视、配电监控和视频监控等。3.2基础设施建设2.基础设施情况（1）充电站关键技术情况电动汽车长达十余年的发展，已经形成了多种车型，在各地开展了多种多样的示范运行工作。而充电站采用第一次现场拼装，之后像集装箱一样可以根据需要进行整体移动。偏远公路和用电无保障地域可采用太阳能和风能等形式，原理相同。3.2纯电动汽车的基础设施建设2008年建成的北京奥运电动公交车充电站采用电池更换方式，具有国际先进水平，是目前已建成的国际规模最大的充电站。结合奥运充电站，国家电网公司专项开展了电动汽车充电站与电网相互影响的测试和研究工作。3.2纯电动汽车的基础设施建设（2）技术应用和产业发展情况2009年，在北京市北四环健翔桥建成了北京纯电动乘用车充电站。2010年初建成的上海世博会充电站用于满足120辆纯电动公交车的电能补充需求。武汉市、天津市、杭州市、威海市建设了充电机的充电站。3.2纯电动汽车的基础设施建设武汉市利用市公交集团的场站资源，共同建立了混合动力公交车的维修保养阵地，在市区内建立了电动车辆的充电站。天津市在中国汽车技术研究中心和开发区各建设一个充电站。杭州市建立了电动公交车和电动出租车2座充电站（换电站维护中心）。威海市在公交公司厂区建设了一座有8台充电机的充电站。3.2纯电动汽车的基础设施建设“十城千辆”的试点城市有多个充电站在计划建设中，以北京为例：北京建立多个电动公交车充电站，满足公交车充电需求；3.2纯电动汽车的基础设施建设建立多个纯电动汽车充电站，满足纯电动汽车充电需求；3.2纯电动汽车的基础设施建设北四环小营电动公交车充电站，满足约140辆公交车充电需求；四惠大型永久纯电动公交车充电站，将熊猫环岛充电站的全部设施转移过去，并新增大量充电设备；航天桥纯电动环卫车充电站，满足首批30辆环卫车的充电需求；白云观纯电动环卫车充电站，满足大批量环卫车的充电需求。3.2纯电动汽车的基础设施建设3.运营模式从目前电动汽车充电方式及服务综合体系情况来看，主要有以下三种运营模式。（1）电池组租赁模式即把汽车和电池区分开来，用户不拥有电池，只需购买不含电池组的电动汽车本体，采用租赁方式到电动汽车能源供应企业租赁电池组，电池组的电力使用完之后，到电动汽车能源供应企业的服务区或标准充电站更换电池组，并进行维修和保养。3.2纯电动汽车的基础设施建设（2）现场直接充电模式从目前掌握的情况来看，现在国际上主要有三种技术模式的充电站，分别为慢充（居民小区等利用夜间谷电充电，大约4-8小时）、快充（公共停车场、商场、写字楼、企事业单位等，大约1-4小时）、速充（道路停车场、加油站等，大约10-30分钟）。3.2纯电动汽车的基础设施建设（3）充换结合模式其主要是在电动汽车上配备一块基本型的电池，其充电采用慢充或快充模式，而其底盘上设置一空间可以安装另一块租赁电池，其采用速换模式，可以满足电动汽车长途出行的需求。租赁电池的模式可以参考美国现有较为成熟的汽车租赁模式，费用采取电池租赁费和电量使用费分开结算的方式。3.2纯电动汽车的基础设施建设3.2.2国外发展现状与趋势 1.巴黎是最早将清洁能源汽车引入公交系统的城市。在巴黎市区有大量纯电动公交车参与公共交通运营。为方便市民出行，巴黎市政府推出了一张“充电站分布图”，市民可以轻松地根据该图找到最近的充电站。3.2纯电动汽车的基础设施建设2.英国的一家公司发明了被称为的路边充电站，为了配合英国政府的电动车普及计划，英国政府出资2500万英镑购买了500个充电站，这些充电站被设置在停车场和路边，方便电动车使用。3.2纯电动汽车的基础设施建设3.美国在101高速公路上建造了5个充电站。其中，有4个是建在荷兰合作银行所在地。每个充电站能够提供240V、70A快速充电服务，能够在3个半小时内为纯电动汽车充满电。3.2纯电动汽车的基础设施建设4.在日本，东京电力公司与各大汽车厂商密切合作，致力于电动汽车充电站基础设施建设。东电宣布，将引进3000辆电动车作为营业、服务用途。同时在日本的超市、便利店、邮政局以及停车场等公共场所陆续建设充电站。3.2纯电动汽车的基础设施建设3.2.3我国纯电动汽车基础设施发展目标 实现电动汽车与智能电网智能互动。充电站小型化、高效率、设备和控制技术智能化。电动汽车基础设施建设模式，也是现在研究的热点。3.2纯电动汽车的基础设施建设根据我国电动汽车发展战略的要求，客观评估潜在的可能性，同时参考部分汽车工业先进国家的发展计划，按照“突出重点、统筹兼顾；远近结合、循序渐进”的原则，预测2015年我国20个示范城市电动汽车保有量。3.2纯电动汽车的基础设施建设根据不同车型采用充电方式的不同。参考目前加油站和4S店的数量，预测在20座示范城市将建设充电桩44万个，直流充电站1000座，电池更换站1000座，共计投资484亿。3.2纯电动汽车的基础设施建设 直流充电站：服务50%的电动商用车，同时少数充电站为乘用车提供直流应急充电，按照平均每座城市建设50座（按照一座充电站服务30辆车）直流充电站站测算，需建设充电站1000座。按照每座站投资1000万（不含征地）测算，共计投资100亿元。3.2纯电动汽车的基础设施建设 电池更换站，服务50%的电动商用车、电动出租车和乘用车，按照平均每座城市建设50座电池更换站测算，需建设充电站1000座：按照平均一座站需投资3400万元，1000座电池更换站需投资340亿元。3.2纯电动汽车的基础设施建设 交流充电桩：服务所有乘用车，按照每辆车配备1个充电桩考虑，需配备44万个充电桩，每个充电桩及配套建按照1万元测算，共计投入44亿元。3.2纯电动汽车的基础设施建设按年度进行充电设施建设及投资如下表所示。3.2纯电动汽车的基础设施建设充电设施类型201020112012201320142015合计充电桩（万个）1.763.966.168.3610.5613.244充电站（座）40901401902403001000更换站（座）40901401902403001000投资（亿元）19.3643.5667.7691.96116.16145.2484