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。于上可以認定，快速充電站不能獨立承擔常態(tài)充電任務。

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程30-50km的能力。顯然，這才是充電站的主要功能，作為應急系統(tǒng)，少量的快充站和移動式快充車是必須先期建設的。

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到產(chǎn)量的5-10%，2009年汽車年產(chǎn)達到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到600-700萬輛，所需慢充功率為2000-3000萬千瓦，快充則功率可達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荷，是改善電網(wǎng)質(zhì)量的關鍵因素。

電動汽車充電應選擇谷期，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，充電電流應為0.2-0.3C，約為快充的1/5-1/4，據(jù)此設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)公司負責,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,使得電動汽車續(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置若干快充站，臨時用1-2C快速補電.