一、充电桩
充电桩是电动力车的电站,其功能类似于加油站里面的加油机。每个充电桩都装有充电插头,充电桩可以根据不同的电压等级,为各种型号的电动车充电。电动汽车充电桩采用的是交、直流供电方式,需要特制的充电卡刷卡使用,充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
交流充电桩采用人机交互界面采用大屏幕LCD彩触摸屏,充电可选择定电量、定时间、定金额、自动(充满为止)四种模式。充电桩的交流工作电压220V或者380V,普通纯电动轿车用充电桩充满电需要4-5个小时,由于充电桩造价低廉、主要安装在停车场,充电桩适用于慢充动力电池。电动车的快速充电主要由充电站中的充电机来实现。
图表1 交流充电桩原理拓扑图 图表2 落地式充电桩外形图
图片来源:许继电气、湘财证券研究所本田win100
二、充电站主要结构和实现功能
充电站按照功能可以划分为四个子模块:配电系统、充电系统、电池调度系统、充电站监控系统。一个完整的充电站需要配电室、中央监控室、充电区、更换电池区、和电池维护间等五个部分组成。
(1)配电室为充电站提供所需的电源,不仅给充电机提供电能,而且要满足照明、控制设备的用电需求,内部建有变配电所有设备、配电监控系统、相关的控制和补偿设备;(2)中央监控室用于监控整个充电站的运行情况,并完成管理情况的报表打印等。(3)充电区主要完成电池充电功能。(4)更换电池区是车辆更换电池的场所,需要配备电池更换设备,同时应建设用于存放备用电池的电池存储间。(5)电池重新配组、电池组均衡、电池组实际容量测试、电池故障的应急处理等工作都在电池维护间进行。
充电站给汽车充电一般分为三种方式。(1)普通充电,就是所谓的常规充电或慢速充电,
这种充电模式,是用现在的交流插头插在车上,需要5至8个小时,或者2至6个小时,此种方式多为交流充电方式,外部提供220V或380V交流电源给电动汽车车载充电机,由车载充电机给动力蓄电池充电。一般小型纯电动汽车、可外接充电式混合动力电动汽车(Plug in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)多采用此种方式,这种充电方式主要由充电桩来完成;(2)快速充电,充电的电流要大一些,这就需要建设快速充电站,它并不要求把电池完全充满,只满足继续行驶的需要就可以了,这种充电模式下,在20分钟至30分钟的时间里,只为电池充电50%至80%。这种充电方式主要由充电站内的充电机来实现,为直流充电,地面充电机直接输出直流电能给车载动力蓄电池充电,电动汽车只需提供充电及相关通信接口;(3)电池更换。
三、新能源汽车进入快速发展阶段
1、国家不断出台政策鼓励发展新能源汽车
(1)2001年国家就启动863计划重大电动汽车专项,2007年11月颁布了《新能源汽车生产准入管理规则》,2009年1月14日,国务院又通过了汽车业振兴规划,明确提出新能源汽车战略,并出台针对新能源汽车的财政补贴政策。
(2)2009 年出台的《汽车产业调整振兴规划》明确了以混合动力和纯电动汽车为重点的新能源汽车发展战略,并提出了:“到2011年混合动力和纯电动汽车形成50万辆的产能”;“新能源汽车销量占乘用车销售总量5%左右”;“建立动力模块生产体系,形成10亿安时(Ah)车用高性能单体动力电池生产能力”的规划目标。
(3)2009年2月5日,财政部发文,确认了中央财政对购置新能源汽车给予补贴的对象和标准,其中够车补贴标准最高的为最大点功率比50%以上的燃料电池公交车,每辆车可获得60万元的推广补助。并且有望出台新能源汽车补贴细则:列入“节能和新能源汽车产品公告”的42家企业混合动力车型,补贴额度为3000元-6万元;100余款1.6L排量以下、满足油耗第三阶段排放标准的车型,一律按节能车补贴3000元。
(4)2009年1月,科技部、财政部、发改委、工业和信息化部等几部委共同开启十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程,简称“十城千辆”工程。主要内容是:通过提供财政补贴,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行,涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域,力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10%。
首批确定参与“十城千辆”工程的城市有13个,分别是:北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌。第二批确定参与的十城千辆工程的城市有7个,分别是:天津、海口、郑州、厦门、苏州、唐山、广州。
2、未来几年我国新能源汽车将实现跨越式发展
根据光大证券研究所的行业研究报告:
(1)2010-2012年新能源汽车依靠政策拉动进入快速成长期,公共交通、政府采购拉动行业复合增速340%。
(2)2013-2015年,新能源汽车有望在全国范围运行,私人购车启动,政府补贴逐步退出,行业复合增速70%。
(3)2012年新能源汽车推广城市有望进一步扩大,按照目前平均每城4500辆的新能源汽车推广量计算,2012年新能源汽车保有量将达到9万辆,复合增速340%;到2015年,随着“十城千辆”工程的进一步深入,40个城市有望实现新能源汽车上路,保有量将达到48万辆。
图表3 新能源汽车年销量及保有量预测
图表4:各种新能源车型保有量预测
四、充电桩市场规模及预测
1、电动汽车充电站的发展情况
(1)国内电动汽车充电站发展势头迅猛
随着我国电动汽车研发取得明显进展,电动汽车充电设施建设也呈现良好发展势头。2009
年11月,国内首座电动汽车示范充电站——上海漕溪电动汽车充电站,在上海通过专家验收。2009年12月底,由南方电网投资建设的深圳首批两座电动车充电站和134个充电桩正式投入使用,2010年3月,由华北电网投资建设的国家电网系统第一座典型设计大型电动车充电站——唐山南湖电动车充电站,也正式投入商业运营。为适应电动汽车产业的迅猛发展,中国各地纷纷建立电动车充电站,地方政府成电动汽车充电站建设关键推手。2010年以来,北京、天津、河北、河南、上海、江苏、山东、浙江、福建、湖北、湖南、广西、陕西、四川、重庆等,从沿海到内陆各地,宣布进入充电站建设的省市已经接近20个,全国电动车配套项目已如雨后春笋般涌现。
图表5 主要省份电动汽车充电站规划
省份 | 2010年规划 | 远景规划 | 代表性充电站 |
四川 | 成都建成3个电动汽车充电站、300个充电桩。 | 在2010~2012年间,规划总投资不少于45亿元,建设充电站不少于20座,换电站不少于20个,充电桩不少于1000个,集中监控中心1座;同时,专项投资10千伏及以下配电网络建设与改造。 | 成都石羊场充电站。预计5月建成运营。该充(换)电示范站东西长70米,南北宽57米,共有8个大型充电车位和4个小型充电车位,能同时供12辆车充电。 |
湖北 | 年内将投资1.27亿元,在全省试点建设大中型电动汽车充电站16座、交流充电桩300个。 | 与全省17个地市政府签订《关于推动电动汽车充电设施建设的战略合作协议》,全力推进湖北省充电站建设。 | 在沌口开发区新建大型充电站和中型充电站各一座,在东湖开发区新建一座中型充电站。三大充电站投资约在600~800万元,可同时供4辆大巴、40辆轿车、30辆小巴充电。 |
江苏 | 年内江苏省将建成18座多功能电动汽车充电站和500个交流充电桩其中南京地区规划建设4座充电站以、100个充电桩。 思铂睿 | “标致607十二五”期间南京地区还将规划建设30座汽车充电站,600个充电桩。 | 迈皋桥示范站。该站可同时满足3台电动公交车充电,具备充电、服务、展示等多种功能。 |
河北 | 2010年,河北省电力公司将减少石家庄位同充电站和400个充电桩。华北电网唐山供电公司将在年内建成3个电动汽车充电站和36个充电桩。 | 中长期规划正在制定中。 | j7唐山南湖充电站。建有2台大型直流充电机、8台中型直流充电机及10个交流充电桩,可同时为10台电动汽车按快充和慢充两种方式进行充电。 |
河南 | 郑州充电站和新乡充电站。 | 预计到2020年,全省建设电动汽车充电站1160座、充电桩85万余个。 | 郑州电动汽车充电站,预计6月底建成投入运营。配备14台120千瓦充电机为20辆电动公交车充电,配备10宝马5系加长版台充电桩为社会电动汽车充电。新乡充电站建成后可满足20辆电动汽车整车充电和200辆电动出租车快速更换电池,另外可实现400辆汽车的停放和整车充电。 |
广东 | 南方电网公司首批电动汽车充电站已在深圳建成投运,今年建设规模为2个充电站、134个充电桩。 | 到2012年,深圳市将建设各类新能源汽车充电站(桩)12750个。 | 大运中心电动汽车充电站配臵7套快速充电机,工程投资额为1051.50万元;和谐电动汽车充电站配臵3套快速充电机,工程投资613.26万元;福田交通枢纽中心电动汽车充电站工程计划配臵6套快速充电机,投资1012万元。 |
chiron |
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