充电桩分类
①充电桩按安装方式可分为落地式充电桩和壁挂式充电桩。
a.落地式充电桩适合安装在不靠近墙体的停车位。
b.挂壁式充电桩适合安装在靠近墙体的停车位。
②充电桩按安装地点可分为公共充电桩、专用充电桩及自用充电桩。
a.公共充电桩是结合停车泊位建设在公共停车场(库)内,为社会车辆提供公共充电服务的充电桩。公共场所和大型住宅停车库内设置的充电桩可设置快、慢两种充电模式,但充电桩应当智能化,以解决峰谷分时段计费、安全报警、防盗等问题。
b.专用充电桩是建设在单位(企业)自有停车场(库),为单位(企业)内部人员使用的充电桩。
c.自用充电桩是建设在个人自有车位(库),为私人用户提供充电的充电桩。自用充电桩普遍采用慢速充电方式,利用夜间充电(持续7~8h)。夜间给电动汽车充电可以享受用电量低谷期的电价折扣,既省时又经济;慢速充电还能延长蓄电池寿命。
③充电桩按充电接口数可分为一桩一充和一桩多充。
电动汽车充电设施的业务模式
电动汽车充电设施的业务模式是指电动汽车用户在汽车电能将要耗尽时,选择到固定地点的充电桩为汽车蓄电池进行直接充电的模式。在这种业务模式下,电动汽车用户可通过充电桩直接为汽车的蓄电池充电,即时消费电力产品并通过现场付费的模式支付费用,完成交易。为此,建设相应的电动汽车充电计费系统,引入集中式的信息管理平台,是开展电动汽车充电桩建设工作的重要组成部分。
根据国外电动汽车充电设施的实际运行情况来看,技术与充电方式的不同,电动汽车充电设施站的业务模式基本上可以分为“整车充电”与“蓄电池更换”两种模式。
(1)整车充电模式
整车充电模式是很多国家研究试验的重点,这种模式把蓄电池与车辆作为一个整体来考虑,其规模化发展的关键是能够研制生产出“容量大、成本低、充电快、寿命长”的蓄电池产品,在便捷性上满足用户的需求,具体包括常规充电和快速充电两种类型。
在电动汽车整车充电模式中,常规充电和快速充电的盈利方式是一样的,只是向用户所收取的充电费用不同而已。该模式运营需要行业方面的企业和个人参与,主要包括电动汽车制造商、蓄电池生产商、充电设施运营商、能源供给企业、电动汽车用户及政府部门。
该模式在运营过程中,首先是能源供给企业通过向充电设施运营商支付一定的建设费用来建设电动汽车充电设施,当用户对电动汽车充电时,能源供给企业、充电设施运营商向用户收取一定的充电费用来实现自身的盈利。
(2)蓄电池更换模式
更换蓄电池模式也称租赁蓄电池模式,是一种把车辆与蓄电池分开考虑的思路。用户只购买汽车,由专门的蓄电池租赁公司负责蓄电池的购买、租赁、充电、快速更换及管理。可以让用户像“汽车加油”一样方便地得到能源供给。它的运营模式是通过各个蓄电池更换站集中对标准化的蓄电池充电,电动汽车用户需要补充能源时,可以非常方便地到任意一个更换站更换充好电的蓄电池。
能源供给企业购买蓄电池后,通过向中间充电设施运营商支付一定的建设费用来进行更换站的建设。电动汽车用户在购买“裸车”后,去蓄电池更换站办理相应的“租赁手续”及交一定的租金就能使电动汽车投入使用。租赁的手续及租金由相关部门协商而定,因换给消费者的是一块充满电的蓄电池,加上一些其他成本,租赁蓄电池的价格肯定要比消费者自己在家充电高,但是绝对远远低于燃油的费用。用户在蓄电池的使用过程中不仅要交租金,每次更换蓄电池时根据蓄电池电量的消耗情况,用户还要向蓄电池更换站交纳相应的电费。
为了使得更换更加快捷,需要更换蓄电池的车辆进站之前向站台提出蓄电池更换请求,以便站台调度安排停车位置、通知蓄电池更换库准备整车更换的蓄电池,并运至更换蓄电池区、准备卸载设备。当车辆进站后,根据调度指令将车开到更换蓄电池区准确位置,准备更换蓄电池。在更换蓄电池前,必须仔细翻阅车载监控装置故障记录,检查车辆蓄电池在运营过程中是否故障。如果有故障记录,则记录故障信息(包括故障位置和类型),再清除故障记录。然后进行蓄电池更换,断开整车的高低压供电后才能卸载蓄电池。
卸载时将故障蓄电池箱和无故障蓄电池箱分开摆放。将故障蓄电池箱和故障信息一并送至维护车间,无故障的蓄电池箱送至充电区充电。卸载完毕后,将已经准备好的蓄电池装车。接通整车的高低压供电,再进行一次故障诊断,确保更换完蓄电池,整车运行正常后将车驶出更换蓄电池区。
电动汽车充电设施的运营究竟选取哪种模式,应围绕“快速、健康、高效地推动电动汽车产业的发展和普及”这一核心目标,结合技术发展趋势和现实条件进行综合考量。最主要包括以下三个方面。
①消费者使用的总体经济性和方便性,这关系到运营模式的竞争力。
②能源供给企业的盈利模式,这决定着电动汽车充电设施的可持续发展能力。
③对城市电网运行的影响,这是城市整个电网能否安全、高效运行的关键因素。
(3)我国电动汽车充电设施运营模式的发展方向
①整车充电中的慢速充电方式可以充分利用低谷电力充电,电费相对降低,但是充电时间过长使车辆的使用十分不便。快速充电方式的充电时间短,易于车辆的使用,但是充电费用较高,且会大大缩短蓄电池的使用寿命,整车充电模式的初次购买及后续更换蓄电池的费用很高(占车辆总费用30%~50%)。整车充电中的快充模式若大量使用,将使得电网谐波污染问题突出,治理成本提高。
②换蓄电池模式属于能源新物流模式。换蓄电池模式有利于蓄电池生产企业规模化、标准化生产,有利于能源供给企业的规模化采购与集约化管理,能够显著降低总运营成本。能源供给企业作为一个相对独立的中间运营商,有利于政府施加更具针对性的扶持和优惠政策,如电价政策、购买蓄电池补贴政策等,容易建立起清晰的财务盈利模式,比单纯提供充电服务可获得更高的经济回报,具有更大的发展空间。换蓄电池模式采取的蓄电池集中充电,便于统一调度、管理和监控,能够最大限度发挥削峰填谷作用,提高电力系统负荷率,最大限度减少谐波污染等对电网的不利影响,有利于电网的安全稳定运行和电力资源的优化利用。
综上所述,换蓄电池模式具有更突出的优势和更广阔的发展前景。考虑到差异化需求和特殊情况下电能补给的需要,以更换蓄电池为主、整车充电为辅的运营模式将成为我国电动汽车充电站未来发展的主流模式。