(无锡市产品质量监督检验院 江苏省无锡市 214101)
摘要：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。
关键词：充电桩市场分析 充电桩发展趋势
前言
交流充电桩采用人机交互界面采用大屏幕LCD彩色触摸屏，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。
1 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。
2 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。电池更换技术是指利用一套专业的电池更换设备，将已耗尽电量的空电池从电动车上拆卸下来，再将一块已充满电的电池换装到汽车上。电池更换技术主要具有以下几个优点。一是，电池更换速度快。一般电动汽车在专业充电站充一次电需要15-20分钟，在家中利用民用电充电则需要8-10小时，充电时间过长使得电动汽车在使用过程中缺乏便捷性。电池更换技术的运用很好的解决了这个问题，更换一次电池比传统汽车加满一箱汽油的速度还要快，只需要1-2分钟，极大的方便了电动汽车的使用者，解决了充电问题给使用者带来的烦恼；二是，电动车续航距离得以极大的增一般电动车充满一次电的续航距离在100-250公里。由于续航距离有限，使得电动汽车的使用范围受到了极大的限制，不能像传统汽车一样长途奔袭。
3总体状况
3.1 2011-2016年电动汽车充电桩市场规模预计
2011-2016年中国电动汽车充电桩市场规模
4 现阶段研究热点及发展趋势
4.1电动汽车行业趋势分析
（1）有利因素
电动汽车的发展主要源自于产品本身的优点以及国家政策的推进。与传统汽车相比，电动汽车具有能源利用效率高和环境污染少（或无污染）的特点，发展新能源汽车能够缓解能源供给和环境保护压力。传统汽车燃料来自于石油，而石油传统化石燃料是非可再生能源，总量有限。一方面石油价格持续高位运行，提高了人们的生产、生活成本；另一方面，我国作为石油进口大国，石油对外依存度已超警戒线，不利于国家安全。电动汽车的推广利于降低石油消耗，可有效缓解能源供给压力。
此外，电动汽车有利于环境保护。汽车尾气中含有大量有害物质，其中主要包括固体悬浮颗粒、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等，危及人类的呼吸系统、心血管系统；同时，汽车尾气中含有大量二氧化碳，会加剧当前的温室效应。电动汽车可有效改变这一情况，在实际使用中，电动汽车尾气排放显著低于传统汽车：混合动力汽车尾气排放通常可以减少尾气排放5%-50%，纯电动汽车则可以真正做到“零排放，零污染”。
我国电动汽车行业的发展另一方面主要受益于国家政策的支持。新能源汽车从2009年开始逐步出台国家和省地市级的补贴政策。按照国家的补贴政策的范围和车辆的运营领域，将受补贴的整车分为三类：十米以上城市公交、公共服务领域用的乘用车和轻型商用车（主要是出租、环卫、城管等领域）和私人消费的新能源汽车。
（2）不利因素
电池是阻碍新能源汽车推广的最大壁垒。无论是哪种类型电池，在体积、重量、安全性都存在或多或少的问题，与消费者的要求存在一定差距。目前新能源汽车使用磷酸铁锂电池和锰酸锂电池较多：磷酸铁锂电池在安全性，使用寿命方面存在较大优势，但密度过低是其明显缺陷，这将导致电池体积过大，不利于汽车内部的布局。另外，磷酸铁锂的技术专利掌握在美国企业手中，若大规模应用，存在一定的专利风险。锰酸锂电池在振实密度方面比磷酸铁锂略好，但在能量密度、充电次数等指标上明显不如磷酸铁锂电池。
4.2 电池一致性是技术上的一大难题。
（1）新能源汽车的电池组由多块单体电池组合而成，由于各单体电池电压、内阻、容量等特性的差别，通过不断充放电，单体电池间的不一致性将会持续恶化，电池组性能不断下降，最终导致使用寿命、安全性等各方面问题。如何降低电池组的不一致性，使其控制在可以容许的范围内是各个动力电池厂商的研发重点。在实际生产中，许多电池厂商均可以生产合格的单块电池，但在组合后电池性能显著下降。
（2） 充电设施建设进度缓慢，充电不够方便
充电设施主要有充电站、充电桩两类。充电站采取集中式充电，可同时为多辆新能源汽车充电，常用于环卫、公交类新能源汽车的充电。充电桩主要分布于各个居民小区或工作地附近的停车场，多用于私人用新能源汽车充电。当前我国各个试点城市的充电设备较少，且设备分布较集中，消费者充电不便，充电设施建设进度的滞后拖累了新能源汽车推广。
（3） 新能源汽车购置成本高
由于尚未产业化，即使扣除中央和地方的新能源汽车补贴，新能源汽车购置成本仍大幅高于常规汽车。对于自主品牌乘用车厂商而言，其客户多为中低端消费群体，他们对产品的价格敏感度较高，高价的新能源汽车对其更加缺乏吸引力。
5 新能源汽车进入快速发展阶段
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。
6 未来几年我国新能源汽车将实现跨越式发展
（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。
各种新能源车型保有量预测
结语：
随着电动汽车的发展，电动汽车充电设施也将随之配套和普及，本文详细介绍了电动汽车交流充电桩的功能测试方法以及发展趋势，为电动汽车充电设施的验收测试提供了技术支撑。
参考文献：
[1]黄默涵 ，林鑫.电动汽车交流充电桩测试[J].《甘肃科技》
,2014,30(16):48-50.
论文作者:朱冰,陈委
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/22
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