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欧洲超高速充电网络布局对我国的几点启示
发布时间:2018-07-03 16:24  来源:新能源汽车报  作者:尚勇、徐楠

 一、欧洲超高速充电网络布局初具规模

Ultra-E项目——打造欧洲首个公用快速充电网络。2017年12月,Ultra-E项目启动,该项目由荷兰、德国的充电营运服务商Allego、Hubject与汽车厂商奥迪、宝马、雷诺等推出,首先在德国打造欧洲首个公用快速充电站,随后,将在德国、比利时与荷兰陆续建设另外20个充电站。充电功率将达到175-350kW。
MEGA-E项目——欧洲首个公用快速充电网络的延续。2018年1月,荷兰充电运营商Allego与Fortum Charge & Drive宣布将合作在欧洲高速公路和城市间建设充电网络,初期计划在欧洲20多国内建设27座充电站,并在未来提供数分钟即可充满的快速充电站。2018年2月,Allego发布更大的充电网络计划MEGA-E项目,提出未来将在欧洲部署超过300个充电站。
E-VIA FLEX-E项目——打造南欧电动汽车快速充电网络。南欧充电网络项目E-VIA FLEX-E项目由意大利国家电力公司、日产、法国电力公司及其下属配电公司Enedis等多家汽车及电力公司合作建设。2018年2月,雷诺集团宣布加入该项目。项目预计于2018年底启动,届时将会建设14个快速充电站,位于意大利、法国与西班牙的高速路旁。最大充电功率可达150-350kW。
IONITY的HPC项目——全球最重要的电动车充电基础设施之一。2018年3月,欧洲电动车充电厂商IONITY对外发布了其HPC(High Power Charging)超级充电站的设计图及规划。IONITY在2017年11月由宝马、戴姆勒、福特及大众共同成立。目前,项目已在德国、奥地利和挪威建设了超过20家超级充电站。项目计划将在2018年为整个欧洲提供超过100家充电站,到2020年,建成400个电动车充电站,最高充电功率达350kW。
Fastned 350kW充电站——跨界合作建立的欧洲充电站。2018年3月,荷兰创新公司Fastned和电气化与机器人巨头ABB展开合作,在阿姆斯特丹附近的A8高速公路“De Watering服务区”开设了第一家350kW充电站。2017年9月该项目获得德国政府410万欧元补贴,并计划在德国建设25个快速充电站。
二、欧洲超高速充电网络布局的主要特点
一是以高功率充电站建设为主体。欧洲超高速充电网络的重要组成部分是高功率充电站。高功率充电站的充电功率可达350kW,是特斯拉在全球布局V3超级充电站充电功率120kW的近3倍,这意味着在相同电量电池充电的情况下,充电时间缩短至原来的约1/3。这一定程度上使电动汽车的使用便利度增加,与燃油汽车5分钟加油时间无限接近。同时,充电时间减少也使充电桩利用率增加,减少电动汽车长时间排队充电的发生概率。
二是充电技术标准实现统一规格。以IONITY公司建立的超高速充电网络为例,其采用的充电协议是基于欧美主要车企参与制定的统一充电标准,即联合充电系统(CCS),该标准有望成为全球电动汽车充电的主要规格之一。参与制定该标准的车企包括宝马、菲亚特克莱斯勒、福特、通用、菲尼克斯、保时捷、雷诺、特斯拉等。目前,超高速充电网络可为以上厂商提供充电服务。未来,该充电网络可为更多采用此充电标准的电动汽车充电。
三是布点以满足城市间交通为主要目的。欧洲超高速充电网络的布局多数布置在欧洲各国城市间的高速公路。以IONITY公司建立的超高速充电网络为例,目前已建立的高功率充电站在主要高速公路中每隔75英里设置1个。据特斯拉官网统计,目前特斯拉已在全球布局1130座V3超级充电站,包括8496个超级充电桩,但以酒店、餐厅、商场和度假村等为主要布点。而欧洲超高速充电网络的布置相对分散,节省了大量成本。
三、我国发展电动汽车快速充电网络的几点启示
目前,电动汽车充电模式主要有四种:交流慢充、直流快充、换电以及无线充电。我国主要以交流慢充、直流快充以及少量换电方式为主,无线充电技术尚不成熟。在直流快充领域,我国以20kW-120kW的功率等级为主。200kW以上功率等级技术储备不足。高功率等级快速充电技术成为阻碍我国构建快速充电网络的瓶颈。未来我国如何发展电动汽车快速充电网络,有如下建议:
加快我国电动汽车快速充电及安全性技术的研发。目前,我国的高校、研究所和车企在快速充电技术上开展的预研项目较少,尚未形成技术突破。此外,大功率快速充电技术对电网运行的安全性或有一定影响,尤其当过分密集的电动汽车采用大电流集中快速充电模式时,电网的瞬时负荷过大,这对电网的负载能力和稳定性带来巨大挑战。未来,我国在制定和修订充电基础设施总体规划时,应加强200kW以上以及350kW快速充电的技术储备,建立产学研用结合的开发体系,突破关键核心技术,加快高功率充电对电网运行稳定性、安全性的技术评估,推进快速充电应用的试点示范工程建设,形成城市内以公共交通直流快充、个人用户交流慢充为主以及城际间以快速直流快充为主的充电网络,满足不同地区、不同应用场景的电动汽车充电需求。
推进我国电动汽车快速充电技术的标准统一。目前,全球主流电动汽车快速充电标准有三个:日本2010年提出的CHAdeMO标准、欧美汽车公司2012年提出的联合充电系统(CCS)以及美国特斯拉公司的超级充电桩标准(super charge)。我国于2011年制定、2015年修订的GB/T 18487系列和20234系列等国家标准还不完善,首先未涉及快速充电技术条件,其次在支持其他快速充电标准上的兼容性不足,最后其仍为推荐性标准而非强制性标准。未来,我国应发挥行业协会、车企和充电运营商的作用,加快修订或重新制定快速充电标准。标准制定除考虑充电功率、安全性、耐久性、环境适应性等常规性问题外,还应考虑通讯协议、接口转换等兼容性问题。此外,应制定快速充电标准由推荐性向强制性标准发展的时间表,推动我国快速充电标准的统一。
加快我国城际间电动汽车快速充电网络的建设进程。据中国公路学会统计,目前我国在城际间高速公路上的充电网络布局是:全国在23个省市区的885对高速公路服务区建有充电设施,充电站总数1710座,其中投入运营1572座,充电桩6402个,但大多数充电桩以交流慢充为主,难以满足城际间交通对快速充电的使用需求。未来,我国应以充电运营商为主体开展全国不同城市间的快速充电站布局测算,依据新能源汽车的发展情况以及城际间出行的充电需求,分阶段、分步骤地匹配建设快速充电基础设施,合理布局充电网络,提高充电网络的使用率。
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