新能源汽車充電樁建設(shè)及優(yōu)化分析

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，汽車已經(jīng)走向了千家萬戶。傳統(tǒng)的汽車已經(jīng)不能夠再滿足于人們的需求和社會發(fā)展的需求，新能源汽車在未來將會是大勢所趨，在2020年的政府工作報告當(dāng)中，就著重提到了新能源汽車充電樁問題，新能源汽車充電樁的普及等。本文將對新能源汽車充電樁建設(shè)及優(yōu)化分析做出詳細(xì)的闡述，并針問題做出合理的解決方案。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 新能源汽車充電樁 策略 路徑

Abstract：With the continuous development of social economy， automobiles have moved into thousands of households. Traditional vehicles can no longer meet the needs of people and social development. New energy vehicles will be the general trend in the future. In the 2020 government work report， the issue of charging piles for new energy vehicles and the popularity of car charging piles are highlighted. This paper will elaborate on the construction and optimization analysis of new energy vehicle charging piles， and make reasonable solutions to the problems.

Key words：new energy vehicle， new energy vehicle charging pile， strategy， path

在2020年的政府工作報告當(dāng)中就明確表示過關(guān)于對新型基礎(chǔ)設(shè)施的建造方案，著重打造新型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。增大5G在新能源汽車上的廣泛使用，擴大充電樁的建設(shè)，更加普及新能源汽車。為了促進(jìn)消費者購買新能源汽車，國家出臺了一系列針對新能源汽車購買者的補貼工作，并且在未來的幾年當(dāng)中，國內(nèi)的充電樁將會接近500萬個，充換電站也會達(dá)到1.2萬個。

1 新能源汽車充電樁建設(shè)的背景

在《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南》中就明確的指出過，在十三五期間對于電動汽車充電樁、充電站給出了詳細(xì)的指示：五年內(nèi)將會建設(shè)并包含私人和公共充電樁約為480萬個，針對公共公交車、環(huán)衛(wèi)汽車、物流車為1.2萬座左右，對于國內(nèi)各地區(qū)按照不同的推廣程度進(jìn)行加快發(fā)展、示范推廣、積極促進(jìn)三個區(qū)域的制定，旨在達(dá)到能夠滿足約為500萬電動汽車的實際充電需求。

新能源汽車的快速增長對于充電的需求有極大地提升，全國各地基本上已經(jīng)開始全面開展充電設(shè)施的建設(shè)工作，越來越多優(yōu)惠實用的充電樁將會被廣大市民所使用。當(dāng)前新能源汽車充電樁建設(shè)主要分為四大體系建設(shè)方案。第一建設(shè)大型的公共充電樁群，涵蓋了市面上所有類型的新能源汽車充電口。第二建設(shè)較為分散型的充電樁，即使是在一些較為偏僻的地方也有充電樁，為了滿足少部分新能源車主的需求。第三建造企業(yè)類型的私人充電樁，迎合私人的需求，第四私人小區(qū)自建自用。這四種方法目前都沒有得到普及，但毫無疑問的是，無論采取哪種方法都需要實踐進(jìn)行證明可行性，以此來探索究竟哪種方案才是解決新能源汽車充電樁建設(shè)的最優(yōu)方案。

2 新能源汽車充電樁建設(shè)當(dāng)前存在的問題分析

2.1 充電樁的建設(shè)區(qū)域分布不均勻

經(jīng)過筆者的互聯(lián)網(wǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)用戶在通過高德地圖等尋找新能源汽車APP來群找充電樁時，大多數(shù)的用戶表示，在使用高德地圖進(jìn)行尋找充電樁時，充電樁的分布不均勻的問題相當(dāng)?shù)膰?yán)重，在市區(qū)中心充電樁顯得過于密集，但是往郊區(qū)走很難發(fā)下一個充電樁，筆者還發(fā)現(xiàn)從市場的所占份額來看，在遠(yuǎn)離市中心的十公里范圍以內(nèi)的充電樁，大多數(shù)是由星星充電在提供服務(wù)，而國家電網(wǎng)的充電站數(shù)量則顯得有些稀少，出現(xiàn)了明顯的服務(wù)商戶分布不均勻的問題，競爭不夠激烈將會使得行業(yè)得不到很大的上升空間，這對新能源汽車充電樁建設(shè)不是一件好事情。

從大眾較為喜歡的特斯拉品牌中可以看出，即使是一些大型的新能源汽車也難以做到給自己家已售出的新能源汽車普及充電樁，并且很多充電樁為了節(jié)約建造成本會選擇將充電樁建在一些較為偏遠(yuǎn)的地址，充電的效率不夠高，大多數(shù)的能源被損耗掉了，顯而易見現(xiàn)有建成新能源汽車充電樁還是難以滿足大多數(shù)新能源車主的需求，給新能源汽車充電給新能源車主帶來了極大地困擾。

2.2 大多數(shù)充電樁的收費較為昂貴

新能源汽車的收費相比于油用汽車還是較為低廉的，但是大多數(shù)的新能源汽車車主買新能源汽車的目的就是為了更加實惠，電費與油費相差不大就顯得新能源充電樁的收費略顯昂貴，新能源汽車在換取自身電瓶時將會是一筆價格不菲的費用，并且很多新能源的充電樁收費存在一定的爭議，以目前較為普及的星星充電為案例，星星充電在商場和較為繁華地段的做法是，充電費用跟服務(wù)費用的比值大約為2：1左右，整合下來大約需要1.5元每度電，并且新能源車主在停車進(jìn)行充電的過程當(dāng)中，會收取一定比例的停車費用，整合下來就是需要雙重收費，對于新能源汽車車主來說，即使是停車收取的費用不是很高，采取這種模式的收費難免會心生怒氣，長此以往下去進(jìn)行累加，可能這些費用加起來將會是一筆不小的開支，與傳統(tǒng)汽車加油的方式進(jìn)行對比，這里新能源汽車的優(yōu)勢并沒有得到體現(xiàn)。

2.3 充電樁的充電速度不盡相同

國內(nèi)目前在研究新能源汽車充電樁的企業(yè)一共有四家，他們分別是特來電，星星充電，國家電網(wǎng)，南方電網(wǎng)，有相關(guān)的數(shù)據(jù)表明，這四家企業(yè)占市場總份額的百分之80以上，特別是特來電快沖電樁基本壟斷了市場，達(dá)到了驚人的百分之60左右，而國營企業(yè)國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)的市場份額缺少的可憐，基本上是處于五五分布的局面，由于充電樁的盈利較為低，所以很多企業(yè)只能通過占取市場份額進(jìn)行盈利，這也就使得很多小型的充電樁制造企業(yè)很難生存下去，這給新能源汽車充電行業(yè)帶來了一定的挑戰(zhàn)。

新能源汽車用戶對于充電的速度有很大的需求，但是能做到快沖技術(shù)的企業(yè)基本只有特來電公司，其他公司要么就是沒有技術(shù)，要么就是沖得比較慢，很多公司并不是不愿意做，而是收入與投入不成正比，前面所提到的充電樁的制作企業(yè)往往成本較高盈利較低，使得很多公司沒有足夠的資金對充電樁進(jìn)行投資研發(fā)，造成了快充樁發(fā)展速度較為緩慢，在充電樁數(shù)量有限的前提下，會出現(xiàn)當(dāng)很多車主在搶一臺充電樁的尷尬情況，后去的車主將會沒有充電的機會，正給新能源車主帶來了極大地困擾，從而導(dǎo)致了市民對于快速充電樁產(chǎn)生了非常大的需求。

2.4 充電樁設(shè)施維護(hù)較差

很多充電樁在投放以后經(jīng)歷了風(fēng)吹日曬，設(shè)備會有一定的損壞，這給充電的居民會帶來一定的安全隱患，但是充電公司對于這些損壞的充電樁并不能夠及時的進(jìn)行維護(hù)，很多充電樁在投放建筑的過程中，是依照著當(dāng)年的普遍車型建設(shè)的，但是車型隨著市場的波動而波動，新能源汽車的電池在隨著改變，以往的充電樁充電方案顯然是不能夠繼續(xù)在使用的，充電樁的數(shù)量是有限的，以往的充電樁數(shù)量無法滿足現(xiàn)有的汽車，加上充電樁的損壞，充電樁公司又不能及時的進(jìn)行維護(hù)，新購入的新能源車主無法得到很好地充電，這就給新能源的車主帶來了極大地困擾。充電樁在人為使用的過程中有些問題是無法避免破壞的，比如有的車主在使用時不小心將充電槍扯斷，就會出現(xiàn)后來的充電車主在停好車之后發(fā)現(xiàn)無法充電的尷尬局面，其次充電樁的顯示有一定的問題，可能會顯示充電但是實際并沒有充電，充電樁電流控制的損壞可能會破壞新能源汽車的電瓶等等問題。

3 新能源汽車充電樁建設(shè)及優(yōu)化的對策建議

3.1 增加新能源汽車充電樁的數(shù)量

新能源汽車首要解決的問題就是充電樁，首先是需要聯(lián)系當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)政府能夠出臺相關(guān)的政策服務(wù)，鼓勵更多的企業(yè)能夠加入到新能源汽車的建設(shè)當(dāng)中，政府撥一定的貸款給相關(guān)企業(yè)，鼓勵企業(yè)能加大投發(fā)力度于新能源汽車充電樁中，使得投放的充電樁既耐用又環(huán)保，將新能源汽車充電樁的成本打下來。同時在投放的策略上也要做出一定的改變，投放充電樁要改變固化的思想進(jìn)行投放，并不一定是要選擇集中進(jìn)行投放，比如在一些底下停車庫投放自主充電樁，在一些較為繁華的停車段也可以安放，這樣會給新能源汽車車主帶來極大地便利，但是如果在一些郊區(qū)不給投放，其他車主將會一定的困擾，同時充電樁上的充電接口可以設(shè)計為多個充電樁，讓充電樁擺放的位置能夠給多個車主進(jìn)行使用，讓一個樁的使用率得到大幅度的提升。

3.2 出臺相關(guān)的優(yōu)惠政策

新能源汽車目前并不是很受大多數(shù)車主所喜愛，很大一部分原因是因為新能源汽車剛剛起步，技術(shù)還不是特別成熟，并且充電困難換電瓶昂貴等問題。因此政府部門就應(yīng)當(dāng)對新能源車主實行一定的優(yōu)惠政策，比如在新能源汽車充電站內(nèi)，汽車停車免費，前面就已經(jīng)說到過很多充電樁在實行充電的過程當(dāng)中，采取的是分開收費的方式，比如較為常見的充電廠家特來電，汽車用戶在使用完充電樁后，需要用手機對充電樁掃碼進(jìn)行付費，但是停車的費用仍然需要向車庫進(jìn)行繳費，而停車費用高昂的價格會給車主帶來極大地困擾。解決這一問題其實很簡單，筆者認(rèn)為只需要停車段與充電企業(yè)達(dá)成合作，比如規(guī)定沖多長時機的電，停車的費用就免費等，這只是一個猜想，或許對于充電樁企業(yè)來說有更優(yōu)的解決方式。

放眼整個國內(nèi)，能夠?qū)π履茉雌嚦潆娺^程中停車免費的還只有深圳和廣西在緩慢推廣，深圳政府所采取的是在制定的區(qū)域內(nèi)停車充電的第一個兩小時間，停車的費用不計，而廣西所采取的方式計劃為新能源汽車建設(shè)專門的停車位，并且對新能源汽車實行停車費減半的優(yōu)惠政策，對于購買了新能源汽車的車主，政府適當(dāng)?shù)淖龀鲅a貼，對車主實行經(jīng)濟扶持，鼓勵更多的人來購買新能源汽車，消除新能源汽車充電較為困難的問題。

3.3 優(yōu)化快充電樁的數(shù)量

快充對于汽車的電池來說或多或少會帶來一定的損壞，正常的情況下，快充樁充電10分鐘左右能夠行駛約為40公里，假如一個汽車的續(xù)航里程約為280公里，那么該快充電樁的充電時間大約為一個小時左右，但是假如使用的是慢充電樁的話，充滿該汽車就需要8個小時左右，對于大多數(shù)行駛在市區(qū)的車主來說，當(dāng)然是希望自己的汽車能夠快速充完，馬上上路行駛，目前大多數(shù)的城市的新能源汽車政策沒有放開，導(dǎo)致如果車主長時間的進(jìn)行慢充電，會給車主帶來一定的停車費用。

很多地區(qū)的慢充和快充充電樁的分布并不是很均勻，慢充雖然充電慢但是充電的價格便宜維護(hù)的成本較低，快充充電雖然快，但是維護(hù)的成本高建造的成本也高，而且快充對電池有一定的損害。目前是慢充電樁的數(shù)量是要多于快充電樁的，快充電樁可以建設(shè)在服務(wù)站內(nèi)，給當(dāng)前特備急的車主，而在一些酒店等娛樂場所可以適當(dāng)?shù)臏p少快充樁的數(shù)量，多多建設(shè)慢充樁的數(shù)量，針對不同的場所建立合適的充電樁，避免造成資源的浪費。

3.4 建立充電樁信息管理平臺

主主流的公共充電樁主要是國家電網(wǎng)和星星充電在做，市場監(jiān)督部門要對這兩家充電樁公司實行檢測，保障新能源汽車充電的安全性，充電樁應(yīng)當(dāng)聯(lián)合市場監(jiān)管部門不定期的對以上兩家的充電樁進(jìn)行抽檢，對于一些設(shè)備較為陳舊的機器要進(jìn)行報備。充電樁建立一個信息管理平臺不論是國家電網(wǎng)還是星星充電也好，汽車充電完之后都會在該信息平臺上顯示，并且設(shè)立舉報窗口，對于違規(guī)收費的充電樁進(jìn)行舉報，有充電樁損壞也可以進(jìn)行報備，比如較為常見的問題充電樁的槍頭丟失，充電的液晶屏不顯示等問題，這樣相關(guān)的技術(shù)人員就能夠及時的感到現(xiàn)場進(jìn)行修復(fù)。

建立的充電樁信息管理平臺應(yīng)當(dāng)是偏向于公益性，不應(yīng)當(dāng)收取新能源汽車車主的任何費用，市場監(jiān)管部門要對充電樁的信息技術(shù)平臺實行嚴(yán)格的監(jiān)管，在信息管理平臺上應(yīng)當(dāng)給予更多實用的功能，比如說顯示附近的快充和慢充的充電樁數(shù)量，對于無人使用的充電樁，APP應(yīng)當(dāng)提醒車主前往使用等，后續(xù)還有很多的功能在此就不一一贅述，所有的功能目的只有一個就是能夠快速的服務(wù)于車主，方便新能源汽車的日常出行。

3.5 普及私人充電樁

相較于公共新能源車充電樁來說，建立個人的充電樁比前者更加容易，特別是對過年期間回到鄉(xiāng)村的一些新能源車主來說，在回到鄉(xiāng)村之后是沒有充電樁的，假如有的車主此時車沒電，那么就會陷入到一個困局當(dāng)中，這對充電樁制造企業(yè)是一個好的商機，因此直接借助某種裝換器來使用家庭用電或許是一種不錯的方法，在設(shè)計的時候，首先這種私人的充電樁不能過大，太大對于車主的搬運不太便捷，其次就是私人充電樁的造價不能太過于昂貴，要讓大多數(shù)的車主能夠買的起，讓更多的車主能夠用的起，家庭用電的環(huán)境更加的復(fù)雜，要提高私人充電樁的安全性，私人充電樁的安全性比公共充電樁要更高，這需要大型的充電樁企業(yè)投入更多的資金到里面去，來開創(chuàng)一個全新的市場。

3.6 提升充電樁的穩(wěn)定性

從近幾年的新聞當(dāng)中不難可以發(fā)現(xiàn)，新能源汽車的充電樁導(dǎo)致汽車致燃的新聞不在少數(shù)。一次次事件的發(fā)生加強了人們對于充電樁的重視程度，充電樁既要提升充電的速度，又要減少發(fā)熱，這是一個較為困難的問題，很多企業(yè)的快充方案當(dāng)中難以做到兩全其美，筆者認(rèn)為充電樁的選取方案應(yīng)該以用戶的安全為第一位，在保障用戶汽車和用戶本身安全的前提下進(jìn)行施展，企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大對快充芯片的投入，并不定期對充電樁的程序進(jìn)行OTA，合理規(guī)范充電樁的使用，比如一種常見的充電方案，在天氣較為涼爽時?？梢圆扇】斐浞桨福@樣充電樁帶來的熱量就會被稀釋，但是當(dāng)天氣較為炎熱是，如果依然是采取的快充方案，快充給充電樁帶來巨大的發(fā)熱，加上環(huán)境的炎熱，這樣必然會給用戶帶來巨大的安全隱患，并且給汽車的電池帶來一定的傷害，在建設(shè)充電樁的場地時，設(shè)計者要根據(jù)地處的環(huán)境進(jìn)行設(shè)計，比如可以跟充電樁加上一些護(hù)欄，或者是防護(hù)罩，防止自然災(zāi)害和人為的破壞，有些車主不會使用充電樁，可能會因為錯誤的操縱帶來一定的安全隱患，在充電樁上就應(yīng)當(dāng)張貼一定的提示，讓用戶合理的使用充電樁，最后需要值得注意的是，充電樁要設(shè)置一定的漏電保護(hù)，避免因為操作上的失誤，或者機器發(fā)生了意外，當(dāng)人一旦發(fā)生觸電，就立馬斷電等措施。

4 結(jié)語

新能源汽車充電樁在經(jīng)歷了幾年的發(fā)展之后，總體情況是在持續(xù)走好的，并且充電樁的建設(shè)相較于以往有了很大的普及度和安全度，這對新能源汽車車主是一個好事，也鼓勵了更多人選擇買新能源汽車，但這并不是說新能源汽車充電樁已經(jīng)發(fā)展得很好了，目前來說新能源汽車充電樁的建設(shè)及優(yōu)化分析還有很長的一條路要走，未來的市場必定是屬于新能源汽車，將來的某一天如果新能源汽車能夠取代傳統(tǒng)的汽車，說明新能源汽車和新能源汽車充電樁已經(jīng)發(fā)展到了較好的局面，但是就未來幾年的發(fā)展前景來看，以新能源汽車充電樁的建設(shè)來看，筆者認(rèn)為新能源汽車的充電樁建設(shè)還任重而道遠(yuǎn)。

基金項目：本文系2021年河南省科技攻關(guān)項目“基于思維進(jìn)化算法的新能源汽車有序充電控制系統(tǒng)的研究開發(fā)”（項目編號：212102210030）階段性成果之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣慧敏，陳新，孟蜜蜜，等.常州新能源汽車充電樁建設(shè)及優(yōu)化路徑研究[J]. 時代汽車，2021（16）：2.

[2馮欣，陳潔楠，魯沁軒，等. 城市新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)困境探究[J]. 企業(yè)科技與發(fā)展，2021（7）：4.

[3]龐博.“蛋雞之爭”困局下新能源汽車充電樁使用現(xiàn)狀的調(diào)研——以北京市昌平區(qū)為例[J].2019.

[4]傅丹華，郭忠菓，朱瑜梟，等.城市新能源汽車充電樁選址優(yōu)化研究[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2017，16（11）：2.

[5]劉賢仕，張曉亮，馬海濤. 常州市新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)推廣應(yīng)用方案[J]. 中外企業(yè)家，2016（12）：4.

[6]張偉.加油（氣）站，充電站布局規(guī)劃能源體系探索——以淄博市博山區(qū)為例. 2019中國城市規(guī)劃年會.

作者簡介

張新華：（1983.08—）女，漢族，河南信陽人，本科。職稱：講師，單位：河南開放大學(xué)。研究方向：復(fù)雜系統(tǒng)控制理論與應(yīng)用。