摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，科学技术的发展也有了很大的提高。在我国社会经济不断发展的背景之下，环境问题与能源问题日益凸显。现阶段，我国主要发展以纯电动车为主的新能源汽车产业，这预示着电动车充电桩等配套实施面临着新的市场挑战，同时也给相关汽车企业的发展带来了一定的给予。由于当前能源危机比较严重，作为新能源光伏汽车充电站的发展极为重要。针对新能源光伏汽车充电站发展展开剖析，旨在为新能源光伏汽车充电站能够更好的建立奠定基础。
关键词：新能源；光伏汽车；充电站发展；相关技术研究
引言
伴随环境问题的日益恶化，传统不可再生能源的消耗量不断增加，探求一条可持续发展的道路逐渐成为各国发展的共识。而目前汽车主要以消耗石油来提供动力，汽车尾气产生大量有害污染物排到大气，是造成雾霾多发的一个重要原因之一。发展清洁可再生能源可以解决环境和能源问题之间的矛盾，电动汽车是未来一种发展前景广阔的交通工具，其利用电能产生动力势能，基本上为零污染。但是电动汽车单纯利用现有电网的电能充电，而发电还是通过不可再生能源煤、石油等化石燃料的燃烧，将加重环境和能源问题，因此开发可再生能源、清洁能源的充电站为电动汽车提供电能迫在眉睫
1概述
随着能源危机与全球变暖等问题正引起越来越多的关注，新能源汽车已经成为各大汽车生产商攻坚的重点。同时也成为全球汽车工业的发展方向，纯电动车以其绿色环保、节能和经济性等优点，在环保和节能上具有不可比拟的优势，它是解决人类巨大能源和环境压力的有效途径。因此，电动汽车是21世纪汽车的发展方向。充电桩与新能源电动车紧密联系，由于充电桩配套设施建设跟不上，消费者购买力下降。传统汽车靠加油站来支撑，纯电动车则靠充电站来支撑。在这样的背景下，能否科学合理地加快停车场、居民活动集中区等公共场所建立与新能源电动车配套的公用光伏充电设施成为当务之急。
2新能源电动车光伏充电站技术难题
2.1光伏发电不稳定性
就现有国内特斯拉建光伏充电站而言，从技术层面存在光伏方阵发电密度低、发电不稳定、发电效率低等缺点，这与现有比较成熟的火力发电是完全不同的。电动汽车充电需要高电压、大电流、大功率，一次性快充。这与目前太阳能光伏发电的特点有冲突。根据系统测算，特斯拉充电站太阳能光伏方阵铺设面积约为260平方米，太阳能组件最高转化率为23.5%。以一个西部城市为例，全年光照辐射总量约2230千瓦时每平方米，则可利用的全年光照辐射总量约为2230×80%＝1783千瓦时每平方米，那么以上特斯拉太阳能充电站每天可发电量约为（1180×150）÷365×20.5%＝99.4千瓦时。因此，即使不考虑太阳能电池组件光电转换率在使用寿命期内逐年衰减的影响，离网运行的太阳能光伏充电站在理想条件下的发电量一天也仅够将3辆该车型电量增加60%。同时电动车太阳能光伏充电站发电量受天气的影响较明显，多云天气、大风下雨及雾霾天气更会大大降低发电量。此外，夜晚没有太阳光，根本无法发电，太阳能光伏充电站要想24小时使用根本无法实现。
2.2蓄电池成本过高束缚充电站产业化
为了避免光伏发电诸多因素引起的不稳定性，利用蓄电池将多余的能量储存起来，作为太阳能光伏充电站后备能量或者夜间备用电能。对于建设企业来说，蓄电池采购成本过高，再加上蓄电池在使用寿命期内会随着使用环境和其他因素的影响而产生衰减，同时蓄电池平均使用寿命在3-5年内，如果好一点的蓄电池，寿命能长一点，但是成本则会增加，如果通过蓄电池来储存能源作为后备能量，从技术上是没有任何问题的。但目前利用蓄电池组建设光伏充电站的成本大概是普通电站的5倍，不仅如此，蓄电池组的使用寿命也比较短，现在质量过关、性能优异蓄电池寿命也仅有8年左右。就目前发展状况来看，只通过光伏电站为充电桩提供能量是远远不够的，还需市电电网的相互辅助，才能保证充电桩的正常运行，或者说离开市电电网，太阳能光伏充电站只是一个摆设，没有什么实质用处，只有与电网结合，才能保证充电桩运行的可靠性。
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2.3国内外新能源电动车充电桩标准脱轨
以特斯拉电动车为例，其充电标准与国内充电标准不一致。特斯拉太阳能超级充电站智能为其充电，而不能服务于国产电动车，且具有使用局限性。国家电网公司负责推广公共充电桩建设，而特斯拉电动车无法使用这些以国内标准充电桩，当然，通用的办法，就是让特斯拉的充电标准兼容国内的充电标准，这样就能实现特斯拉充电标准与国内标准一致，就不存在使用局限性。但长期以来，电动汽车行业标准都由西方国家掌握，导致产业发展比较被动，这也是造成国内电动车充电标准无法与国外电动车充电标准接轨的重要原因。
3电动汽车
3.1电池技术
电动汽车的发展重中之重的问题是电池的续航能力和充电时间以及电池的使用寿命。目前电动汽车电池主要有铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。铅酸电池价格便宜、但是比能量和比功率较小、体积较大，只能用于观光车和短距离公共汽车;镍氢电池具有较高的比能量和比功率，但大量使用镍和钴其成本较高。目前，它仍然大量地应用于混合电动力车(PHEV)，随着锂离子电池的大规模生产和成本的降低，镍氢电池终将被取代。锂离子电池(锂离子电池和锂高聚合物电池)的性能最好，同质量的锂离子电池其能量是铅酸电池的4～6倍，是镍氢电池的2～3倍。价格和大功率锂离子电池的安全性是它的最主要缺点。并且磷酸铁锂、锰酸锂电池都有改进的空间，对于长途电动汽车还需要锂电池的性能更稳定、效率和能量密度更高，还需要进一步研发新电池。
3.2运行模式
电动汽车本质动力是储能电池，其充电时可以看作随机性的负荷、放电时可以看作移动电源，即电动汽车运行在V2G模式。电动汽车充电时，由于受控制策略和动力电池特性的限制，电动汽车相当于一个低电压、大电流的负荷。电动汽车对应着三种充电模式:慢充方式、快充方式和快换方式。慢方式主要针对续航能力大的电动汽车，积极利用晚间停运时间给蓄电池充电;快充方式针对续航能力适中的电动汽车，由于快速充电电流冲击较大，只能用于标准的充电站。快换方式适合于车辆电池组设计标准化，易更换，电动汽车快速更换模式只适合有人值守的标准充电站。电动汽车作为移动负荷，需要对其进行随机负荷建模。分析大规模电动汽车接入对电网的影响，包括对电网稳定性的影响、接入点系统谐波处理等。
3.3充电站
目前，因为现有的电动汽车充电站较少，充电困难成为阻碍电动汽车发展的主要因素之一。电动汽车充电站在电网中的规划选址，需要考虑很多因素。不仅要考虑到电网结构、负荷率还需要考虑便利性、附近交通环境和周边自然环境等复杂的因素，是一个多目标、多因素优化问题。需要对影响充电站设施规划建设的关键因素进行识别，以降低充电站设施规划布点建设的风险，提高投资效益。建设电动汽车充电设施需要综合考虑政策环境、经济环境、社会环境和技术环境制定一套综合的方案。新能源电动汽车充电站作为城市公共设施，设计时还要就起安全可靠性、充电站的多元功能性、充电站的人性化、充电站与环境协调性、充电站的智能系统性。
结语
受到当前能源危机与全球变暖环境问题的影响，世界各国在汽车制造与发明方面更加重视节约能源，缓解全球变暖工作的实施，这便推动了新能源电动车的发展。随着光伏电动车应用数量的不断增加，新能源光伏电动车充电站的建设成为了大势所趋。本文分析中已明确，光伏充电站已经实现了角度方面的功能，在满足车辆供电需求方面有着积极意义。但是，如今的新能源电动车光伏充电技术中还存在一定的难点问题，相关工作人员必须不断的研究与分析，从而确保能够克服存在的难点问题，以确保系能源电动车更好的充电，其发展更加完善。
参考文献
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[2]张宝中.新能源光伏汽车充电站发展现状与分析[J].科技与创新，2016（16）：36.
[3]郑冰冰.新能源汽车充电站发展现状与分析[J].中国科技投资，2016（24）：281-281.
论文作者:孙浩哲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/20
标签：充电站论文; 新能源论文; 光伏论文; 电动汽车论文; 电动车论文; 特斯拉论文; 蓄电池论文; 《电力设备》2018年第15期论文;