浅谈电动汽车充电桩建设现状及规划方案

摘 要：为实现对电动汽车充电桩的优化扶植，对其扶植现状及计划方案展开研究。当前充电桩扶植存在扶植区域散布不均匀、社会公共停车场充电用度较高和部分充电设施维护不及时等问题。针对扶植现状，在明白用户充电场景集中、整体高峰充电时间呈三段式散布、车主均匀充电时长较短且用户里程焦虑明显等用户充电行为的根本上，扩大现有停车场充电桩的扶植面积，加大多种充电站扶植的推动力度；优化充电桩运营治理模式，将私人充电桩纳入到市场傍边，扩大充电服务范围；斟酌各个区域范围充电需求，连系资金补助政策，丰富补助方式和服务类型；建立充电根本设施信息治理平台，同一监视治理，同一多个充电设施收费标准，方便充电设备运行维护，为促进电动汽车及配套充电设施和充电桩的发展提供参考意见。

关键词：电动汽车；充电桩；计划方案；扶植区域；充电时长

0引言

  随着能源转型步伐的加速，我国经济由高速发展迈向高质量发展。 “十三五”以来，全省将节能、削煤、降碳与调结构、治污染、惠民生相连系，实施能耗总量与强度双重控制[1]。四低碳技术是未来世界发展的新趋势，同时也为新能源汽车产业的发展带来了机遇与挑战，而与之相配套的电动 汽车充电设施扶植也成为了促进这一产业发展的重要行动。

  为了能够充实适应当前以及未来电动汽车发展的需要，在“十二五”时代已经实现了对智能充换 电服务网络覆盖区域的初步扶植，今朝该网络已经 能够覆盖全国26个省市，当前的电动汽车及充换电 服务行业正履历深刻变化［2］。当前石家庄现有能源汽车保有量已经跨越了 3.1万辆，在我国整个新能源 汽车占比显现出逐渐增长的态势。基于“公道结构、 适度超前、桩站先行”的扶植原则，全市已建成2万个充电桩，为新能源汽车的充电需求提供保障。 公共充电站点已覆盖住宅小区、学校医院、厂商超 市、酒店宾馆、公园景区、加油站等常用区域，实 现中心城区充电全覆盖［3］。近几年，随着国家对电动 汽车发展重视水平逐渐进步，为了增强新能源汽车 的市场推广叫政府及有关部分大力支持［5］,纷纷提出了与新能源汽车产业相关的发展和应用办法，并在政策方面从财政补助、公共试点、减免税收以及治理规定等方面入手，提出了更加具体的指导意见 及要求。

  本文通过展开电动汽车充电桩扶植现状及计划方案研究，分析充电桩扶植区域现状存在的不足，并按照对电动汽车用户使用充电桩的行为分析，制定充电桩扶植计划方案。

1电动汽车充电桩扶植现状

1.1充电桩扶植区域散布不均匀

  为实现对电动汽车充电桩扶植现状的探究，以石家庄中心城区为例，针对该区域电动汽车充电桩 扶植问题进行分析。石家庄市中心地域（二环内）面积总计106 km2。通过收集e充电、E充站、特来 电、星星充电、云快充等APP数据，统计当前石家 庄二环内公共充电站总计50座，充电桩642个，快充与慢充比例为6：1,均匀服务半径为0.94 km ［6］。从空间散布来看，石家庄新能源汽车充电桩存在扶植区域散布结构不均匀的问题，充电桩缺口仍然明显叫呈南部密集北部少场面。以中山西路至中山 东路为界，北部充电站数量为15座，仅为南部区域 的一半。从用地性质散布来看，由于充电桩扶植体 系尚未成熟，当前充电桩主要建立在商场、综合写字楼、酒店等商业综合体，整体占比68%,像居民、 教育、医疗等非商业场所，则散布较少，而扶植在医院的公共充电站唯一2座。除此之外，当前石家 庄范围较大的电动汽车充电桩较少，而且扶植位置 相对偏僻，不轻易寻找，因此无法为电动汽车车主 提供其所需的服务，在一定水平上限制了电动汽车 充电桩扶植在石家庄中心地域的发展。

1.2社会公共停车场充电用度较高

  随着国民整体教育水平的提升，公众的思想观 念也在发生变化，从一味的经济追求到人与自然和谐相处。在生产方面，很多企业起头主动承当社会 责任，通过采用新技术、新型材料来控制企业能耗, 下降企业污染物的排放同。在出行方面，随着公共交通设施的完善，同享单车的发展，越来越多的公众 选择低碳出行方式；在生活方面，人们起头有节俭用电意识，资源的节俭已经成为自身修养的体现。 在这样的趋势布景下，越来越多的人选择采办电动 汽车取代传统汽车，在下降情况污染排放的同时， 在一定水平上增加了用电需求，相应的充电用度也 随之提升冋。针对电动汽车的充电用度，通常包括根本电费和服务用度2个部分，以石家庄为例，其充电收费方式是依照电度数进行收费的［10］。该种收费模式由于充电站位置的分歧服务用度跨度很大，服 务费占比从25%〜100%不等。除此之外，电动汽车 车主在充电时还需要承当这一时段傍边停车的用度。 尤其是对于依靠公共充电桩进行充电的车主，持久 来说其所承当的整体用度较重［11］。

1.3部分充电设施维护不及时

  石家庄中心地域部分充电设施由于扶植时间比 较早，设备相对照力陈旧未能及时更新，且充电桩治理不到位，致使找到桩后无法充电或充电故障、 损毁等一系列问题。同时，由于当前充电桩的扶植 速度较快，而相应的辅助技术和条件的发展无法追 赶扶植的速度，因此造成了在出现故障问题时，服 务条件和技术无法实现对设施的优化，造成维护不 及时的问题发生问。同时由于无人看管，部分燃油车的车主会将车辆停在充电位置上，在一定水平上 影响到电动汽车车主的充电感受，进而发生因使用 电动汽车而带来的焦虑感。

2充电桩用户充电行为分析

2.1用户充电场景集中

  基于国家电网充电桩的运营数据，对石家庄地域114座充电站、5 400个用户、2.6万充电频次 （去除无效充电）进行数据整合、汇总，分析石家庄用户的日常充电行为。当前，用户充电场景主要集中在上放工地址，这与电动汽车车主相对固定的充 电地址吻合［13］。同时，高速公路服务区的充电桩使用用户较多，占比到达25%，这说明随着高速公路 充电站的增加，中远程驾驶的充电需求将获得进一 步开释；对于持久在市区活动的车主中，46%的车主会选择在消费、休闲娱乐场所进行充电。从这一 行为也能够进一步反应出，当前电动汽车的续航能力较弱，而且已经使得车主发生了里程焦虑问题， 充电用户只有通过姑且充电的方式，才能够确保正 常的出行不受影响。

2.2整体高峰充电时间呈三段式散布

  从整体上来看，由于公共充电桩通常会扶植在 相对开放，且四周建筑场所相对集中的区域，用户在晚上9:00以后到第二天的早上9:00这一段时间当 中，充电行为明显削减，大部分的充电时段集中在中午，并成为一天用电的高峰时期［14］。同时，上午6:00—8:00、中午 11:00—13:00、下午 15:00—17:00这3个时间段为大部分车主集中充电的时段，与全

  社会用电高峰期重叠。由于峰谷差价不明显，车主 在现阶段未被电价公道引导，节沐日时代充电频次无明显变化。依照充电桩所在地来看，居民区域公共充电桩充电频次波动相对较大，早上6:00点之后至晚上20:00之间为使用频率较高时段，其他时间 段使用频次大幅下降；商业区域的公共充电桩的重点集中在下午时段，下午18:00之后呈缓慢下降趋势，与购物、消费时段相匹配；在加油站的充电桩 充电集中度不明显，仅在中午与晚上就餐时间略有 提升。分地域来看，中心城区充电桩使用频率要远高于郊区的使用频率，一方面原因是市区人口集中 度高，活动范围相对固定，另一方面因素是市区为工作场所的聚集区［15］。

2.3车主均匀充电时长较短且用户里程焦虑明显

  从充电时长散布来看，在车主充电行为中，充 电时长在30 min内的占比高达47%，充电时长仅为10 min以内的占比为11.3%。由于大部分停车场停 车15 min内免费的限制，致使部分车主充电时间在10 min左右。大部分用户没有充沛的时间来期待电 量布满，唯一44.4%的充电行为是以布满电为竣事。 从均匀充电时长来看，在高速服务站充电频次较高， 均匀充电时间为40 min，中远程驾驶中用户里程焦 虑会尤为明显，致使充电频次高、充电时间短；仓储与办公类型用户均匀充电时长较高，接近2h，这 体现该类型用户充电时间余裕，且该区域为此部分 用户的主要充电场所。

3电动汽车充电桩扶植计划方案

3.1优化充电桩扶植区域结构

  河北省能耗强度已由2015年的1.18 tce/万元降 低至2019年的0.95 tce/万元，整体下降19%，均匀年降速到达4.7%。但从全国角度对照，仍横跨全国1.9倍。在一线城市中，整体能耗水平已控制在0.3tce/万元左右，其中广州的能耗强度低，仅为0.27 tce/万元，接近发财国家水平。从地域散布上 看，能耗强度降速快的是廊坊与邯郸，到达8%以 上。分行业来看，河北产业能耗强度较高，到达2.12 tce/万元，横跨全国2倍水平；但交通运输行业能耗为0.48 tce/万元，明显优于其他一线城市水平。这一能源效率水平也进一步影响到了城市能源 消费结构的改变。在这样的发展布景下，针对当前 充电桩扶植区域散布不均匀的问题，在进行扶植计划时，需要从对其区域结构进行优化的角度动身,连系当前城市电动汽车充电根本设施扶植要求，依照图1所示的充电桩散布结构实现优化。

图1充电桩散布结构

  按照图1中的充电桩散布结构要求，可以从2 个方面实现对充电桩扶植区域结构的优化。

1） 在现有停车场的根本上扩大充电桩的扶植面积。以石家庄城市为例，近几年该城市政府积极激励充电根本设施的扶植项目，并通过当前已经处于 扶植或运营状态的停车场进行扩大，为充电桩扶植 提供了充沛的空间条件。同时，在扩大扶植时，政 府可积极激励各公立医院、企事业单元等依照规定 的比例完成对充电设施的扶植。政府部分可适当对社会公共停车场充电设施扶植的审批手续进行简化,以此进一步进步社会类型的公共停车场充电桩的配比。除此之外，还应当在现有加油站扶植区域范围 内增设充电桩，以此为电动汽车车主提供加倍方便 的充电服务。

2） 加大对国家电网、特来电和星星充电等充电 站扶植的推动力度。按照当前石家庄城市现有充电 根本设施发展与计划的相关要求，对充电根本设施进行优化扶植或改扩建，而且应当在扶植进程中严格依照规定实行。今朝各大运营商充电桩已实现石家庄全覆盖，但随着电动汽车市场的逐步增加，公共充电站范围应延续扩大，缩小服务半径，进一步 提升快充占比。特别是高速公路、环城快速周边， 加大大功率直流充电桩扶植，为中远程车主提供充电保证。

3.2基于同享机制优化运营治理模式

  针对当前充电桩扶植中存在的部分充电设施维 护不及时的问题，可从优化充电桩运营治理的角度动身，将同享机制作为其治理依据，将更多私人充电桩引入到市场傍边，实现同享充电双赢场面。在 当前互联网+的时代布景下，私人充电桩的数量不竭增加，同时其范围也在显现出逐渐扩大的趋势。 因此连系这一发展特点，应当将私人充电桩纳入到市场范围内，并以此实现对充电服务范围的进一步扩大。通过限时手段来开释已有供电潜能，将更多

  处于闲置状态的私人充电桩纳入到市场傍边，并对其进行同一治理，依照相关要求实现对充电需求的 公道调配。同时，通过该项制度的建立也能够进一 步为充电桩桩主带来额外的经济收益，实现双赢。 除此之外，还可以通过提升公共停车场运营治理模 式的方式实现对治理模式的优化。各运营平台应通 过峰谷电价机制，积极引导用户充电需求，依照削峰填谷的方式，改良高峰时段集中充电情况。针对 已经过政府定价治理的停车场，可实施限时免费政 策，针对短时间内的停车用度可适当下降或免费。 针对其他社会公共类型的停车场，应当积极激励各个运营商与停车场进行合作，并将停车资纳入服务 商的运营治理，以此进一步下降停车场内部充电费用度，下降电动汽车车主的充电负担。

3.3针对分歧区域制定补助政策

  针对当前社会公共停车场充电用度较高的问题， 为实现对其优化扶植，应当针对分歧区域内的电动 汽车充电提供分歧的补助政策。在制定补助政策时， 应当充实斟酌到各个区域范围内充电市场的具体需 求，以及未来需求变化的增长态势，除了连系资金补助政策外，还应当不竭丰富充电补助方式和服务 类型。依照中心与郊区区分、分歧性质区分等方式, 以此保障电动汽车充电桩扶植计划结构与商业运行阶段的可延续发展。同时，完成对分歧区域制定补 贴政策后，在具体实施时，还应当留意，不但需要从电动汽车充电设施扶植和投运数量上进行严格的核对，同时还应当针对充电桩在实际运营阶段的效 果以及其具有的服务能力进行综合考量，以此才能 够进一步保障补助政策发挥实在际效用。

3.4建立同一根本信息治理平台

  当前，在石家庄城市内，包括的电动汽车充电 设施运营商主要有国家电网、特来电、星星充电等多家厂商。针对设备老旧、充电故障、设备损毁等问题，监管部分应增强治理，及时催促进行设备更新。对于持久占用充电车位的现象进行治理。由于运营厂商过量，用户经常需要应用多个APP上进行余暇充电桩信息查询，特别晦气于用户使用。石家庄市可以建立充电根本设施信息治理平台，操纵大数据、云存储等技术对石家庄分歧的充电根本设施 信息进行同一监视治理，实现石家庄所有充电设施 的结构分析、运营分析、用户行为特征分析和数据统计。便于用户在一个平台下实现对所有设施的查 询，有助于实现各充电设施收费标准的同一，方便 设备运行维护等工作。

  通过对多个 APP 充电桩信息的同一治理，一方 面方便了用户对于充电桩的使用，在另一方面也增加了运营厂商的收益。由于充电桩信息同一，增加 了拜候APP的用户数量，与此同时，运营商也能够 削减自身APP治理职员数量，节省了一部分的人力资源支出，实现了多个运营厂商合作双赢的场面。

4.电动汽车充电桩扶植解决方案

  安科瑞充电桩收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不中断地数据收集和监控，同时对各类故障如充机电过温庇护、充机电输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警；用户通过微信小法式扫描二维码，进行支付后，系统倡议充电请求，控制二维码对应的充电桩完成电动汽车的充电进程。

5.安科瑞充电桩云平台具体的功能

①数据概览：统计该账户下所有充电站的充电数据统计。

②充电站信息统计：舆图上显示该账户下所有充电站的定位，以及所有充电桩的状态统计

③舆图查询：舆图查询站点信息

④充电站监控：可以按站点名称进行筛选，显示站点详情、充电枪列表、统计定单信息、故障记录

1、可以按充电枪编号、状态、功率筛选充电枪列表

2、点击某个充电枪编号后在进入充电枪监控页面

3、实时监测变压器负荷，当负荷跨越50%时，系统会限制新增起头充电的充电桩的功率，降为50%，当变压器负荷跨越80%时，系统将不答应新增充电桩起头充电，直到负荷下降为止。

⑤充电枪监控：统计该充电枪的定单信息，显示定单列表，故障列表

1、充电进程中，实时显示电参量，点击实时曲线，在弹出框中显示电参量的实时曲线

2、点击定单列表中的定单编号，跳转到该定单的详情页面。

6. 产物选型

  安科瑞为广大用户提供慢充和快充两种充电方式，便携式、壁挂式、落地式等多种类型的充电桩，包括智能7kw交换充电桩，30kw交换充电桩，60kw/120kw直流一体式充电桩来满足新能源汽车行业快速、经济、智能运营治理的市场需求。实现对动力电池快速、高效、平安、公道的电量补给，同时为进步公共充电桩的效率和实用性，具有有智能监测：充电桩智能控制器对充电桩具有丈量、控制与庇护的功能；智能计量：输出配置智能电能表，进行充电计量，具有完善的通讯功能；云平台：具有毗连云平台的功能，可以实现实时监控，财政报表分析等等；远程升级：具有完善的通讯功能，可远程对设备软件进行升级；庇护功能：具有防雷庇护、过载庇护、短路庇护，漏电庇护和接地庇护等功能；适配车型：满足国标充电接口，适配所有合适国标的电动汽车，适应分歧车型的分歧功率。下面是具体产物的型号和技术参数。

7. 现场图片

8结论

  1) 以石家庄中心城区为例，该城市现存的充电 桩计划扶植散布不均匀、公共停车场充电用度普遍较高和充电设施缺乏治理和维护。

  2) 电动汽车用户存在使用场景较为集中、具有 三段式的用电高峰和部分用户存在里程焦虑心态的 特点，应按照用户行为，制定充电桩扶植计划方案。

  3) 通过扩大现有停车场充电桩的扶植面积、优化充电桩运营治理模式和设立同享机制优化运营治理模式，为电动汽车车主提供加倍方便的充电服务， 扩大充电服务范围；设置同一收费标准，对充电桩进行同一治理，满足用户充电需求。

  4) 依照本文上述计划方案可初步实现对电动汽 车充电桩扶植的优化，但除此之外，政府及有关部分还应当继续进步对充电桩扶植的重视水平，为其各项扶植活动提供计划控制保障、财政扶持保障、 运营治理保障以及电力技术保障等，以此促进充电桩扶植的深化发展。

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