電動汽車充電方案比選

本文嘗試對電動汽車各種充電方案進(jìn)行分析，以期尋找出實用、可行的中國電動汽車充電方案。

一、充電站的作用與功能

充電站一般而言，具有兩項功能：常態(tài)充電和救急充電.

1.常態(tài)充電：相當(dāng)于燃油汽車必須經(jīng)常到加油站加油，電動汽車的日常充電可以靠充電站完成。但事實上充電站常態(tài)充電弊端眾多：家用電動汽車動力電池40-60AH，工作電壓在300V-400V，續(xù)航能力在120-150km范圍內(nèi)，商用電動巴士（公共交通或城際交通），動力電池400-600AH，工作電壓350V-400V，其續(xù)航能力300-400km，也就是說，無論是一次充電行駛150km的家用電動汽車，還是一次充電續(xù)航400km的城際巴士，都必須每天充電，因此，不能套用燃油汽車的加油站論模式而選擇充電站作為電動車常態(tài)充電方式，畢竟，燃油汽車加一次油可續(xù)行400-500km。通常5-7天才需加一次油，而且加油時間短暫。每天都必須到充電站充電，充電時間1小時以上，這是絕大多數(shù)車主無法接受的。此外，要想在1小時內(nèi)充滿電，必須采用“快充模式”，亦即以≥1.0C的電流充電，此種充電模式安全風(fēng)險大，充電不能超過80%，而我們知道，現(xiàn)在電動汽車普遍采用的動力鋰電池的電子漂移鑲嵌特性表明：提高電池出力的關(guān)鍵點是充電至80%-100%最后充電區(qū)間的小電流充電，充電站快充模式不提供小電流慢充，而快充至80%并不能獲取80%出力，有數(shù)據(jù)表明僅50%-60%，那么，常態(tài)慢充續(xù)航150km的電池，常態(tài)用充電站快充，續(xù)航能力不會超過100km！這表明：即使電動汽車在城區(qū)作短途行駛，也有可能出現(xiàn)每天一次或多次的充電站充電的情形，由此，電動汽車的適用性將大打折扣。于上可以認(rèn)定，快速充電站不能獨立承擔(dān)常態(tài)充電任務(wù)。

2、救急充電：在電動汽車偶發(fā)性缺電而又無法插電慢充的情形下實施短時快充，使電動車輛快速獲取擴(kuò)程30-50km的能力。顯然，這才是充電站的主要功能，作為應(yīng)急系統(tǒng)，少量的快充站和移動式快充車是必須先期建設(shè)的。

二、電動汽車的峰谷充電

根據(jù)國家發(fā)改委新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，我國新能源汽車近年達(dá)到產(chǎn)量的5-10%，2009年汽車年產(chǎn)達(dá)到1300萬輛，10%則為130萬輛，在比例不變的情形下，五年電動汽車社會保有量將達(dá)到600-700萬輛，所需慢充功率為2000-3000萬千瓦，快充則功率可達(dá)1.0-1.2億千瓦。2008年全國電力總裝機上億千瓦。電動汽車充電功率相當(dāng)于全國裝機的15%。如若采用快充電站在峰電期充電，則可能導(dǎo)致電力缺口上千億千瓦。相反，上億裝機，在谷期會有1/3 谷電裝機，亦即2-2.5億千瓦。我國電網(wǎng)以熱電為主，調(diào)峰谷能力較差，如何保證谷電時段的基本用電負(fù)荷，是改善電網(wǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

電動汽車充電應(yīng)選擇谷期，谷電通常出現(xiàn)在晚11時～次日7時，此時段尤其適合插電慢充6-8小時，充電時段與車主睡眠時段重合，人養(yǎng)精蓄銳，車充電補能，兩全其美！電動汽車常態(tài)慢充，充電電流應(yīng)為0.2-0.3C，約為快充的1/5-1/4，據(jù)此設(shè)計功率相對較小的車截智能充電機，借助夜間停車場所的交流電源樁完成谷電慢充，既省錢，又保證充電質(zhì)量，而且還可改善電網(wǎng)峰谷差。

三、電動汽車的另類救急充電

若電動汽車常態(tài)充電選用車載智能充電機,谷電時段插電慢充,則我們必須尋找一條替代充電站的救急方案:

其一：電池租賃替換方案,這一方案的思想是車主購車不帶電池，電池另租，電池租賃公司擁有一定量的電池備份，自行在谷電期充好電，在電動車電池放電報警后到電池更換站換電池(如同換煤氣瓶)，換下的電池則充電后另成備份。

這一方案的好處是可以降低購電動汽車的門檻,同時電池可以谷電慢充,又不耗費車主太多時間,但也存在三個問題：首先，電池公司必須具備兩倍電動汽車的電池數(shù)量,否則無法谷電充電，其次，電池規(guī)格必須具備有良好的互換性，此外，車輛設(shè)計時必須考慮電池的頻繁更換要求會損失很多空間,同時車主每天必須到電池站換電池，這與充電站充電毫無二致，車主會嫌煩！

其二：充電站+移動式充電車,如同道路救助,由專業(yè)公司負(fù)責(zé),在接到救助電話時,接收到站快充或充電車現(xiàn)場救助急充.此方案的缺點是中遠(yuǎn)程式救助充電困難以及一次性投資較大以及救助不及時,因此,不適合大量選用,但可少量救急.

其三：自備發(fā)電機方案:最典型當(dāng)數(shù)通用雪佛來Volt，此車為純電動汽車，但備有一小型汽油發(fā)電機及一個10L備用油箱，在車輛放電報警后可啟動汽油發(fā)電機發(fā)電，供車載充電機為電池充電,使得電動汽車?yán)m(xù)行30-50公里(Volt的缺點為續(xù)航能力太小，僅60KM).

建議電動汽車生產(chǎn)廠家選擇自備汽油發(fā)電機方案，在家用乘用車上,配置3KW-5KW燃油發(fā)電機，在必要時供給車載式3KW-5KW充電機在運行中為動力電池充電，這也可理解成另類混合動力(只有電動驅(qū)動裝置而無燃油驅(qū)動裝置)

四、結(jié)語:

1.電動小汽車配置3-5KW車載充電機同等功率汽油發(fā)電機(成本3-5千元)。正常情況下，利用夜間停車場所的交流電源樁在谷電期為動力電池充電，途中缺電則利用眾多加油站為發(fā)電機加油、自發(fā)電為電池充電.

2.商用巴士則配置0.25C車載充電機，在終端停車場設(shè)置交流電源樁，于谷電期用車載充電機慢充，同時按路徑在中途設(shè)置若干快充站，臨時用1-2C快速補電.