从两种充电桩种类探行业前途

 行业资讯     |      2018-10-31 14:54
充电桩行业发展趋势
 
       近一年,新能源汽车迎来又一波行业的小高潮,新能源汽车遍地而驰,车流如潮,与之相依相存的充电桩行业也趁势火热朝天,充电桩的影子随处可见。
 
       但是,相关数据显示,现阶段,我国车桩比并不协调,充电设施短缺仍是阻碍电动汽车发展的绊脚石,预计随着新一轮电动汽车井喷式的增长,将进一步刺激充电设施市场的发展。按照2020年前计划建成480万个充电桩的目标,充电桩的缺口仍然巨大,市场增长空间十分客观。
 
       作者欲通过本文的讲解,简单分析一下现在充电桩的两种类型,且从这两种产品类型为基点,来探讨以及展望充电行业当下的道路和未来面临的挑战。
 
       充电设备是电动汽车最重要的配套设备,也是目前电动汽车推广的最大制约。根据动力电池的充电速度和充电规模,目前电动汽车充电方式主要有以下四种:

       慢速充电(交流充电桩)、快速充电(直流充电站)、更换电池(换电站)和无线充电。
 
交流充电桩(慢充):简单但低效,技术成熟,以量取胜

 
交流充电桩 原理图

 
       交流充电桩使用简单,易于安装。交流桩对电网要求较低,可直接接入220V民用线路,一般无需对电网进行特殊改造,且使用简单,无需专业维护人员,是目前最适合个人用户使用的充电设备。交流桩功率较小,单桩功率多为3.5kW和7kW,单次充电往往需数小时方可充满。
 
       目前交流桩交流桩分为落地式、壁挂式、车载式等,可安装在专用停车场、露天停车位、集中充电站、加油站,甚至移动通讯基站中。
 
交流桩主要面向个人、家庭用电动汽车,其运营模式主要有三:
 
       1)面向个人用户,与电动汽车同步销售,在用户购买电动汽车时安装于个人车位,或由汽车经销商直接赠送;
 
       2)安装在停车场、加油站等公共场所,由公用事业公司面向个人客户统一运营;
 
       3)与直流充电、换电站打包成交直流一体化充换电站,由电网或充电站运营企业承运。由于交流充电分散性强、时间空间占用率高,因此预计未来交流桩建设规模将加速增长,但短期内交流桩运营商仍难以盈利。
 
       交流桩的硬件系统主要包括主控单元、监控保护单元、数字电表、通信模块、人机交互系统等。 
 
直流充电桩(快充):高效但复杂,适合专业运营

 
直流充电桩 产品结构说明
 
       直流充电桩运行高效,多配备于集中式充电桩中。快速充电一般采用直流充电方式,多接入380V动力电源,供电电流大、充电时间短,20-30分钟内可充满电池电量的60%-80%。
 
       直流快速充电对电网要求较高,需要建设专用网络,往往靠近10kV变电站,还需较复杂的谐波抑制装置等,因此多配备于集中式快速充电站内。
 
       根据充电功率和服务车辆规模,充电站可以分为大型充电场站、中型充电站和小型充电点,一个中等充电站投资在300万-400万元,并需有专人维护,投资成本较高。截至2017年底,国内共建设充电站(含充换电一体电站)18611座。
 
       快充站主要包括配电系统、充电系统、监控系统和土建等四大子系统,其中配电系统、充电系统投资规模占比各38%左右,而监控系统、土建的投资规模占比各12%左右。
 
       直流充电桩作为充电桩的核心设备,可针对电动轿车、电动客车进行非车载式大功率恒压恒流快速、中速直流充电。
 
       目前主流的直流桩采用分体式结构,由模块化充电柜、电桩和连接电缆组成,其特点是高效可靠、扩容灵活,电网适应能力强,甚至可以接收500V的高压输入。
 
       快充站配套要求高,需配备谐波补偿装置。由于快充站瞬时充电电流大、电压波动强,产生的谐波污染会影响接入电网的供电质量,对接入的动力电池、监控设备会产生浪涌冲击,影响电池寿命和充电设备正常运行,同时增加配电柜、变压器的铜损、铁损,产生大量的发热,降低配电设备的使用寿命。
 
       因此,中大型充电站必须独立配套10kV变电站,同时装备有源滤波(APF)、无功补偿(SVG)等谐波补偿装置。
 
       根据国家电网的APF容量标准计算,中大型充电站分别需要配1台/2台APF,以实现谐波补偿率大于80%,补偿后功率因数高于99%。海外企业机构加快大功率智能化直流快充桩研发。
 
       从作者的分析来看,充电桩的种类大致分为交流充电桩、直流充电桩。我们分别将两种类型产品展开讲解,逐一从技术和用户体验的角度,客观理性地带读者认识了它们现阶段在市场上的应用情况,以及发展方向。
 
       我们同样从两种类型充电模式,可以了解用户的需求与市场的变化,从而预见充电桩的发展中可能遇到的问题,及时更正方向,做出令市场更满意的充电设备。
 
 
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