摘要:电动汽车是一种发展前景广阔的绿色交通工具,是解决能源和环境问题的重要手段。电动汽车充电站为电动汽车运行提供能量补给,是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施。本文分析了电动汽车充电站的两种运营模式:更换电池、整车充电,通过多个方面对这两种运营模式进行了比较分析,最后得出以更换电池为主、整车充电为辅的运营模式将成为我国电动汽车充电站未来的主流模式这一结论。
关键词:电动汽车;充电站;运营模式
引言
随着电动汽车的日益发展,与电动汽车相配套的充电站正成为一种新兴产业,各种资本正竞相进入该领域。国家电网已将电动汽车充电站并入智能电网统一规划,虽然电动汽车充电站是一项新兴产业,但是,仅靠技术的创新是远远不够的,它还需要商业运营模式的创新。技术进步只是产业增长的外在表现,基于制度基因的商业模式的创新才是产业发展的关键。目前在我国,电动汽车充电站的业务才刚刚起步,运营模式还没有形成,各个相关的利益群体对产业发展的倾向也不尽相同。
1.电动汽车充电站发展现状
国外在电动汽车充电站的研究和建设方面起步较早,但因没有一个强有力的市场主导单位引导以及政府部门的扶持,所以发展缓慢,基本以试点形式推广,整个产业停滞不前。
国外纯电动汽车保有量即纯电动汽车占汽车总数的比例很小,并且相关的配套充电设施比较弱,能量供应基本都是以交流供电和车载充电机充电为主,没有形成能量供应网络和模式。只是集中的在某些区域零星的以试点形式运作。存在着能源补充耗时较长、充电点分布较多等缺点,所以大规模、即时的电动汽车能量补充模式国外没有先进的经验可以借鉴。
2.电动汽车更换电池模式
2.1更换电池模式思想
更换电池模式也成为租赁电池模式,是一种把车辆与电池分开考虑的思路。用户只购买汽车,由专门的电池租赁公司负责电池的购买、租赁、充电、快速更换及管理。可以让用户像“汽车加油”一样方便的得到能源供给。它的运营模式是通过各个电池更换站集中对标准化的电池充电,电动汽车用户需要补充能源时,可以非常方便的到任意一个更换站更换充好的电池。
2.2更换电池模式的运营及盈利方式分析
电动汽车更换电池模式的运营与整车充电模式的运营所需要参与的企业和个人是一样的。能源供给企业及换电站的利润值=(用户所用的电费+电池租赁费+卖废旧电池所得的利润+政府部门补贴)-(电池购买费用+电池更换站建设费用+电池维护费用+电池更换站日常运营费)。
(1)电池租赁
能源供给企业购买电池后通过向中间运营商(建站企业)支付一定的建设费用来进行更换站的建设。电动汽车用户在购买“裸车”后,去电池更换站办理相关的“租赁手续”及交一定的租金就能使电动汽车投入使用。租赁的手续及租金由相关部门协商而定,对于租金可以肯定的是,因为换给消费者的是一块充满电的电池,加上一些其他的成本,租赁电池的价格肯定要比消费者自己在家充电贵,但是其绝对比燃油的费用要低得多,用户在电池的使用过程中不仅要交租金,每次更换电池时根据电池电量的消耗情况,用户还要向电池更换站缴纳相应的电费。
(2)电池的快速更换
为了使得电池更换更加快捷,需要更换电池的车辆进站之前应向站台提出电池更换请求,以便站台调度安排停车位置、通知电池更换库准备整车更换电池并运至更换电池区、准备卸载设备。当车辆进站后,根据调度指令将车开到更换电池区准确位置,准备更换电池。在更换电池之前,必须仔细翻阅车载监控装置故障记录,检查车辆电池在运营过程中是否存在故障。如果有故障记录,则记录故障信息,然后清除故障记录,随后进行更换电池。首先,断开整车的高低压供电,然后才能卸载电池。卸载的时候,将故障电池和无故障电池分开摆放。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于故障电池箱,将故障电池和故障信息一并送运维护车间,无故障的电池箱送至充电区充电。卸载完毕后,将已经准备好的电池装车。接通整车的高低压供电,在进行一次故障诊断,以确保更换完电池后整车运行正常后将车驶出更换区。
(3)电池的维护
当电池在使用过程中,个体的容量会出现不平衡的现象。为充分利用锂离子动力电池的储能效率,降低使用成本,充电站建设需要设置电池容量测试与充放电维护设备,当电动汽车动力电池的容量明显出现下降时,利用该设备可以对单个电池进行容量测试,并对容量落后的电池进行多次的充放电操作,使其活性物质充分激活,容量得到恢复。
(4)电池的回收
电池租赁的另一大好处在于能回收残值,其中50%的价值可以回收再利用,如电池的外壳、电极等等,所以电池企业采用租赁方式再回收电池,既能对废弃电池进行专业处理、保护环境,又能整体节约运营成本。
3.电动汽车整车充电模式
3.1整车充电模式思想
整车充电模式是很多国家研究试验的重点,这种模式把电池与车辆作为一个整体来考虑,其规模化发展的关键是能够研制生产出“容量大、成本低、充电快、寿命长”的电池产品,在便捷性上满足用户的需求,具体包括常规充电和快速充电两种类型。
(1)常规充电
蓄电池在放电终止后,应立即充电,充电电流相当低,这种充电叫做常规充电(普通充电)常规蓄电池的充电方法都采用小电流的恒电压或恒流充电,虽然充电时间比较长,但因为所用功率和电流的额定值并不关键,因此充电器和安装成本比较低;可充分利用电力低谷时段进行充电,降低充电成本。
(2)快速充电
快速充电又称应急充电,是以较大电流短时间在电动汽车停车的20分钟至2小时内,为其提供短期充电服务。其充电时间短,充电电池寿命长,没有记忆性,可大容量充电及放电。这种方式与加油时间相仿,使电动汽车使用起来十分方便。
3.2整车充电模式的运营及盈利方式分析
电动汽车整车充电模式中的常规充电和快速充电的盈利方式是一样的,只是向客户所收取的充电费用不同而已。该模式运营需要行业方方面面的企业和个人参与,主要包括电动汽车制造商、电池生产商、中间运营商、能源供给企业及充电站、电动汽车用户及政府部门。
该模式在运营过程中,首先是对能源供给企业通过向中间运营商支付一定的建站费用来建设电动汽车充电站。当用户来充电站对电动汽车充电时,能源供给企业及充电站向用户收取一定的充电费用来实现自身的盈利。能源供给企业及充电站利润值=(用户的充电费用+政府部门建站补贴)-(电动汽车充电站建设费+电动汽车充电站日常运营费)。
3.3整车充电的管理与缴费
整车充电的管理与缴费是通过刷卡的形式进行的。电动汽车用户可通过能源供给企业提供的IC卡进行汽车充电缴费。目前,电动汽车充电电价还没有统一的规定,不过各省市可以按照当地的普通商业用电其他类别收取。
结束语
电动汽车是零排放、零污染的新能源绿色产品,具有良好的发展前景,而电动汽车的能源补给是其发展的前提和基础,电动汽车充电站作为电动汽车能量补给的重要基础设施,它是否具有新颖、高效的商业化运营模式是该产业发展的关键。本文希望通过对电动汽车充电站运营模式的探讨,为电动汽车充电站在中国的长期发展提供思路和理论基础。
参考文献:
[1]王宇宁.电动汽车商业化运行模式的探析.汽车工业研究,2005(08).
[2]孙逢春.电动汽车发展现状及趋势.科学中国人,2006(08).
论文作者:安树怀,公维帅,窦王会,刘鲁楠
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/20
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