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摘要:电动汽车的快速发展,对充电服务网络的建设带来了挑战。文章介绍了全球电动汽车充电网络发展现状和商业运行的问题,分析了充电设施和运营商开展互联互通的必要性,提出了充电设施互联互通的实现原则与技术路线,并对充电服务互联互通的应用前景进行了展望。
0引言
电动汽车作为一个新兴行业,在各国政策促进和资金扶持下,电动汽车基础设施建设得到快速发展,与此同时,随着公众对电动汽车认可度的不断提升,电动汽车市场占有率稳步上升。
据统计,目前电动汽车全球市场占有率为1%。其中,挪威是全球电动汽车人均保有量最多的国家,其市场占有率为23%,荷兰的市场占有率为10%,瑞典、丹麦、法国、中国和英国市场占有率超过1%。
2015年,中国电动汽车市场首超美国,成为全世界电动汽车的第一大市场,电动汽车销量超过了25万辆,同时也是电动公交车发展最强劲的国家。美国作为全世界电动汽车的第二大市场,2015年电动汽车销量超过了18万辆。
特斯拉作为风靡全球最具代表性的电动汽车,在美国本土市场一直受到车主追捧,其他畅销车型有雪佛兰沃蓝达和日产聆风。而宝马、大众等欧洲传统车企也相继跟进,逐步扩大销量规模。
电动汽车的大规模推进,对充电服务网络的建设带来了挑战,众多车型,不同的充电方式,各种连接器的标准,以及不同的充电服务运营商的市场化竞争行为,给充电服务带来了一系列的问题。本文介绍了世界各国的充电设施建设情况,对充电设施的互联互通进行了探讨。
1 全球电动汽车充电网络的发展趋势
欧洲充电设施建设情况
挪威是电动汽车市场渗透率最高的国家,其中插电式混动纯电动车占到市场份额28%以上,保有量12.4万辆。挪威的充电设施发展比较早,分布相对比较集中,目前有2000个充电站和充电桩,以交流充电桩为多数,直流充电只占12%。从选址来看,充电设施配置在道路附近为最多,占比54.5%,其他配置在服务站、酒店和停车场等区域,占比30%。
法国是欧洲充电桩数量最多的国家,目前已有7700多个充电站,33 000多个充电桩。法国的充电桩也以交流充电桩为主,这些充电桩的规格是按照雷诺汽车公司制定的功率为三相22kW设计,支撑了巴黎电动汽车分时租赁。在法国政策的指导下,充电设施布局也更加多元化,除了在公共道路配置充电设施之外,在停车场、商店等区域进行多元化的充电配置。
德国先发展插电式混合电动车,逐渐过渡到发展纯电动车,宝马、大众,奔驰等车企都分别推出了插电式和纯电动车型,数量超过8万辆。德国的充电基础设施以交流充电为主,采用分时租赁方式配置交流快充设施充电功率为11kW,与法国充电设施相似。与此同时,德国也在不断创新充电模式,在柏林,创业公司Ubitricity把路灯和电动汽车充电桩结合起来;“史瓦科”推出一款“咪表充电”产品,将电动汽车充电桩和停车自动收费机合二为一,并且配备上各种付费方式,除了可以提供充电,充电桩也还可以提供WiFi、地图、广告显示、失物招领等多种功能。
英国以充电网络运营商为主导,随着电动汽车的销售增长,英国电动汽车市场竞争激烈。据统计共有2 700多个充电站点,12 000万个充电桩。其中商业运营的充电网络包括Polar Plus、Charge Your Car(CYC)、Electricity等,Polar Plus有4000个充电站点,用户加入可享6个月免费服务,以后每月支付7.85英镑;Charge Your Car(CYC)拥有2 000个充电站点,年费为20英镑;Electricity主导高速公路周围的直流快速充电桩。
欧洲的电动汽车发展,不同国家的政策不尽相同。2016年,欧洲的电动汽车增长趋于平缓,一些国家的市场渗透率随之稳定。欧洲的充电基础设施发展,前期聚焦于城市,未来会打通高速公路,以方便用户在城际间旅行。未来电动汽车充电设施发展有两个重要方向,一是建设大功率充电网络,二是建设更加友好和方便的无线充电网络。
1.2 北美洲充电网络的发展状况
与欧洲不同,北美洲的充电网络主要集中在美国和加拿大地区,其部署与建设方式主要以市场化的商业模式为主,由不同的充电网络运营公司建设和提供服务。
Aerovironment简称AV,充电桩的先驱品牌,AV充电桩以交流快充为主。最开始在俄勒冈州发展,之后在华盛顿增加少量充电桩,充电站数量100个左右。计费方式为两种:其一是19.99美元/月无限量重复使用;其二是单次计费,直流快充为7.5美元/次,慢充为4美元/次。
CarCharging在2013年10月购买了Blink Network持有权,目标是安装8300个充电桩。Blink已经覆盖到25个州。客户申请一张Blink的信用卡,通过手机App完成开卡消费。Blink采用电度计价,慢充费用为0.39~0.79美元/kWh,直流快充为0.49~0.69美元/kWh。在不能用电度计价的地区,慢充费用为0.04~0.06美元/min,直流快充费用为6.99~9.99美元/次。
Chargepoint前身为Coulomb Technologies,自称在14个国家建有最大的充电网络,是充电网络的引领者。充电站数量3084个,覆盖43个州。ChargePoint免费申请充电卡,第一次使用时会在用户信用卡上扣除25美元,可以在ChargePoint的任何充电网点使用。充电计费根据客户的类别决定,现在很多的充电网点可免费使用。
The Electric Circuit是魁北克最大的充电网络和主要服务商。85个机构与The Electric Circuit合作,有350个充电网点。在覆盖魁北克省15个地区的90个市,可免费申请新卡,初次申请时需要支付10美元,在240V电压下快充4次/h。
eVgo是NRG能源公司的子公司,全美最大的零售售电公司,售电量达到47 000MW。eVgo用清洁能源发电,其中包括太阳能光伏、太阳能热电等低碳技术,充电桩网点150个左右。eVgo为用户提供3种充电计费方案,第1种是30美元/月,签1年合同,EV用户可以无限次数慢充和快充充电;第2种是40美元/月的家庭套餐,签3年合同,帮客户安装家用充电设施;第3种30美元/月工作套餐,计费方式属于套餐制。
GE Wattstations充电网点数量270个,覆盖32个州,包括华盛顿特区和波多黎各。WattStations都需要使用RFID卡。
Greenlots是为其他充电网络提供解决方案的公司,服务范围在美国大部分地区,甚至包括夏威夷、加拿大和新加坡都有网点。Greenlots云平台利用整合公共充电网络资源提供公开共享的充电系统。一是通过下载免费的App并添加信用卡信息,在充电一栏输入充电网点ID或者扫描二维码;二是直接使用RFID卡充值;三是可以拨打客服电话充电;四是直接刷信用卡。
Semaconnect大约遍布弗吉尼亚等20个州。其使用方法是登录官网开户,申领RFID卡,同时也可以使用手机App。
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