安陽工學(xué)院我國目前電動(dòng)汽車充電設(shè)備市場調(diào)研報(bào)告

PAGEPAGE10PAGE1安陽工學(xué)院機(jī)械工程系汽車服務(wù)工程專業(yè)08級(jí)資料庫（圖書館四樓）我國目前電動(dòng)汽車充電設(shè)備市場調(diào)研報(bào)告隨著我國新能源汽車，特別是純電動(dòng)汽車的迅速發(fā)展，電動(dòng)汽車充電站及其配套充電設(shè)備必將處于新能源交通領(lǐng)域的前沿位置。電動(dòng)汽車充電設(shè)備概述電動(dòng)汽車充電設(shè)備主要包括充電站及其附屬設(shè)施，如充電機(jī)、充電站監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、充電樁、配電室以及安全防護(hù)設(shè)施等。電動(dòng)汽車充電機(jī)是一種專為電動(dòng)汽車的車用電池充電的設(shè)備，按安裝方式不同可分為車載式和非車載式兩種，分別采用相應(yīng)的充電方式完成對(duì)車載蓄電池充電的功能。車載充電機(jī)指安裝在電動(dòng)汽車內(nèi)部的充電機(jī)；非車載充電機(jī)指安裝在電動(dòng)汽車外，與交流電網(wǎng)連接，并為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池提供直流電能的充電機(jī)。充電站安裝的非車載充電機(jī)還需具備計(jì)量計(jì)費(fèi)功能。一般情況下，充電機(jī)應(yīng)至少能為以下三種類型動(dòng)力蓄電池中的一種充電：鐵鋰離子蓄電池、鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池。根據(jù)電流種類不同，充電樁可分為交流充電樁和直流充電樁兩種。交流充電樁是安裝在電動(dòng)汽車外、與交流電網(wǎng)連接，為電動(dòng)汽車車載充電機(jī)提供交流電源的供電裝置，同時(shí)具備計(jì)量計(jì)費(fèi)功能；直流充電樁是固定安裝在電動(dòng)汽車外、與交流電網(wǎng)連接，為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池提供小功率直流電源的供電裝置，直流充電樁具有充電機(jī)功能，可以實(shí)時(shí)監(jiān)視并控制被充電電池狀態(tài)，同時(shí)，直流充電樁可以對(duì)充電電量進(jìn)行計(jì)量。針對(duì)我公司目前研發(fā)情況，下面主要介紹充電站和非車載式充電機(jī)的市場情況。電動(dòng)汽車充電設(shè)備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢(shì)根據(jù)充電方法不同，電動(dòng)汽車的充電技術(shù)可分為：常規(guī)充電方式、快速充電方式、無線充電方式、更換電池充電方式等。常規(guī)充電方式該充電方式根據(jù)相應(yīng)電池的充電曲線，采用恒流、恒壓的傳統(tǒng)充電方式對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行充電，使整個(gè)充電過程更接近電池的固有特性，有效避免了電池被過充和欠充的問題。這種方式以比較低的充電電流為蓄電池充電,相關(guān)技術(shù)成熟可靠，所以相應(yīng)的充電機(jī)的工作和安裝成本也比較低。電動(dòng)汽車家用充電設(shè)施(車載充電機(jī))和小型充電站多采用這種充電方式。典型的充電時(shí)間為8～10h(SOC可達(dá)到95%以上)。對(duì)電池和電動(dòng)汽車來說，這種方式是最安全可靠的充電方式，它對(duì)電網(wǎng)沒有特殊要求。快速充電方式快速充電方式是指在短時(shí)間內(nèi)使蓄電池達(dá)到或接近充滿狀態(tài)的一種方法。該充電方式以1-3C的大充電電流在短時(shí)間內(nèi)為蓄電池充電。充電功率很大，能達(dá)到上百千瓦。該充電方式的充電時(shí)間與燃油車的加油時(shí)間接近。其典型的充電時(shí)間是可達(dá)到20～30min，但這種充電方式對(duì)電池壽命有很大的影響。此外，該充電方式對(duì)電網(wǎng)也有較高的要求,要建設(shè)專用電網(wǎng)，一般應(yīng)靠近10kV變電站附近或服務(wù)中心中使用，還需采取較為復(fù)雜的諧波抑制措施，與前者相比安裝成本相對(duì)較高，只適合大型充電站使用。更換電池的充電方式該方式要求車輛電池組設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，易于更換。車輛運(yùn)營中需要及時(shí)的更換電池，同時(shí)充電站可以對(duì)電池進(jìn)行專業(yè)化管理，但由于電池組快速更換專業(yè)化要求高，只適用于標(biāo)準(zhǔn)的充電站，這種電池更換系統(tǒng)要求昂貴的機(jī)械裝置和大量的蓄電池，同時(shí),存放大量未充電和已充電的蓄電池需要很多空間,修建一個(gè)蓄電池更換站所需空間遠(yuǎn)大于修建一個(gè)正常充電站或快速充電站所需的空間，因此這種電池更換系統(tǒng)的初始成本很高，而且，目前車載動(dòng)力電池的電氣和尺寸參數(shù)還沒統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，市場應(yīng)用還需等待時(shí)日。非接觸式充電方式電動(dòng)汽車非接觸充電方式的研究目前主要集中在感應(yīng)式充電方式，不需要接觸即可實(shí)現(xiàn)充電，目前，日產(chǎn)和三菱都有相關(guān)產(chǎn)品推出，其原理是采用了可在供電線圈和受電線圈之間提供電力的電磁感應(yīng)方式，即將一個(gè)受電線圈裝置安裝在汽車的底盤上，將另一個(gè)供電線圈裝置安裝在地面，當(dāng)電動(dòng)汽車駛到供電線圈裝置上，受電線圈即可接受到供電線圈的電流，從而對(duì)電池進(jìn)行充電。目前，這套裝置的額定輸出功率為10kW，一般的小型電動(dòng)汽車可在7-8小時(shí)內(nèi)完成充電，這種方式的成本較高，還處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，其功能還有待時(shí)間驗(yàn)證。此外，非接觸式充電方式的原理還包括磁共振和微波等，技術(shù)都被日本廠商壟斷。綜上所述，電動(dòng)汽車的充電還是采用普通充電為主、快速補(bǔ)充充電為輔的充電方式。對(duì)于電動(dòng)公交車而言，充電站設(shè)在公交車總站內(nèi)。在晚間下班后利用低谷充電，時(shí)間5～6小時(shí)。全天運(yùn)行的車輛，續(xù)駛里程不夠時(shí)，可利用中間休息待班時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)充充電。充電器的數(shù)量和容量根據(jù)車隊(duì)的規(guī)模而定，充電站由車隊(duì)管理。1C～3C的快速充電模式，已經(jīng)在探討應(yīng)用，但應(yīng)確保在電池的安全和使用壽命的前提下進(jìn)行充電設(shè)備國內(nèi)市場現(xiàn)狀概述1．充電站建設(shè)情況充電站是新能源汽車時(shí)代的先聲。在新能源政策支持下，預(yù)計(jì)2010—2015年我國年均新能源汽車需求量將達(dá)到35.2萬輛，2015年需求量將達(dá)97.7萬輛，年均增長率216%。作為新能源汽車的基礎(chǔ)設(shè)施，電動(dòng)汽車充電站及充電設(shè)備有望先于新能源汽車市場爆發(fā),國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)紛紛利用其資源優(yōu)勢(shì)加緊了對(duì)充電站市場的布局,中石油、中石化等傳統(tǒng)能源巨頭也紛紛利用其加油、加氣站的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)加入到電動(dòng)汽車充電站的隊(duì)伍中來。新能源汽車的快速發(fā)展將拉動(dòng)充電站長足發(fā)展。在政策支持下，預(yù)計(jì)2011年以后混合動(dòng)力及純電動(dòng)乘用車將呈現(xiàn)爆發(fā)性的增長，從而拉動(dòng)充電站需求。從下表“新建公交充電站及投資預(yù)計(jì)”可以看出將來幾年電動(dòng)汽車充電站的增長情況。不同情況下新建公交充電站及投資預(yù)計(jì)（不包括征地成本）情形項(xiàng)目20112012201320142015悲觀情況新建充電站（座）100150200250300建設(shè)總投資（億元）4681012中性情況新建充電站（座）200300400500600建設(shè)總投資（億元）812162024樂觀情況新建充電站（座）200400600800800建設(shè)總投資（億元）816243232以國網(wǎng)為例，到目前為止，國網(wǎng)下屬公司已試點(diǎn)建設(shè)充電站57座，共有21個(gè)省市開始建設(shè)或已經(jīng)建成自己的大型充電站。2．直接充電設(shè)備市場情況一般說來，電動(dòng)汽車充電間是由配電站、監(jiān)控室、充電機(jī)、充電平臺(tái)、維護(hù)車間、更換區(qū)等部分組成。其中充電機(jī)是其核心設(shè)備。從相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來看，地方政府和各能源集團(tuán)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制定比較熱心，深圳、上海、江蘇等地紛紛制定了各自充電站的地方標(biāo)準(zhǔn)；今年7月份，北京市政府也出臺(tái)了北京首部電動(dòng)汽車充電站標(biāo)準(zhǔn)。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)根據(jù)各自實(shí)際情況制定了電動(dòng)汽車充電方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在國家標(biāo)準(zhǔn)方面，2010年1月，國家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)發(fā)布了《電動(dòng)汽車充電站的通用要求》，目前，國家電網(wǎng)制定的充電站標(biāo)準(zhǔn)有望升級(jí)為國家標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)殡妱?dòng)汽車起步較晚，充電站建設(shè)還處于示范階段，目前市場缺乏有影響力的廠家還比較少，規(guī)模較大的供應(yīng)商包括：比亞迪、許繼電氣、奧特迅、國電南瑞，動(dòng)力源、珠海泰坦等。3．相關(guān)公司評(píng)述奧特迅（深圳奧特迅電力設(shè)備股份有限公司）：奧特訊是國內(nèi)電力電源龍頭廠商。該公司主營電力用交、直流電源系統(tǒng)及其一體化設(shè)備。2007年，奧特訊在大型電廠電力電源市場占有率達(dá)全國第一，近年來公司逐漸進(jìn)入核電電力電源和汽車充電等新的領(lǐng)域。該公司是最早進(jìn)入充電站市場的企業(yè)之一，并成功地實(shí)現(xiàn)了電源設(shè)備研發(fā)制造技術(shù)向充電設(shè)備的移植。2009年，奧特訊成為09年深圳地區(qū)兩個(gè)最早的充電站承建方之一，并與南方電網(wǎng)和深圳市供電局合作，完成了大運(yùn)中心、和諧等多個(gè)電動(dòng)汽車充電站。奧特訊目前是南方電網(wǎng)最大的電動(dòng)汽車充電設(shè)備供應(yīng)商，是少數(shù)幾個(gè)掌握大電流快充技術(shù)的充電機(jī)制造商之一，業(yè)務(wù)主要集中在電動(dòng)公交車業(yè)務(wù)方面。思源電氣（上海思源電氣股份有限公司）：該公司是一家優(yōu)秀的綜合電力設(shè)備企業(yè)，產(chǎn)品涵蓋了高壓開關(guān)、保護(hù)設(shè)備、互感器、電容器等領(lǐng)域，自2001年上市以來，思源電氣維持了年均40%的收入增長率和年均52.7%的利潤增長率，名列國內(nèi)前茅。該公司充電站產(chǎn)品技術(shù)含量較高。其中思源電氣提供的世博會(huì)展示項(xiàng)目“100kW鈉流電池儲(chǔ)能裝置”和“V2G雙向智能控制裝置”展品展示了思源電氣在動(dòng)力電池充電方面的研發(fā)實(shí)力；該公司產(chǎn)品代表了未來V2G的發(fā)展方向，擁有較高的技術(shù)含量，對(duì)儲(chǔ)能裝置的研究則延伸了公司在充電站領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈。新產(chǎn)品的開拓將引領(lǐng)該公司繼續(xù)高速發(fā)展。比亞迪（比亞迪股份有限公司）：比亞迪是國內(nèi)最大的動(dòng)力電池和新能源汽車供應(yīng)商。憑借雄厚的研發(fā)實(shí)力，始終堅(jiān)持動(dòng)力電池、充電站、電力汽車一體化開發(fā)的策略，堅(jiān)持自己做自己的接口設(shè)施，其充電設(shè)備主要集中在小型乘用車和商用車方面。同奧特訊一起，比亞迪同樣是南方電網(wǎng)的備選供應(yīng)商，隨著比亞迪F6DM和E6系列電力汽車的上市，相信比亞迪充電設(shè)備必將有更高的市場份額。許繼電氣：許繼電氣是國內(nèi)領(lǐng)先的電力設(shè)備生產(chǎn)商。生產(chǎn)包括電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、電站自動(dòng)化、鐵路供電自動(dòng)化、電力電源等。依托許繼電源公司和與國家電網(wǎng)的合作關(guān)系，許繼電氣開拓電力汽車充電站市場，作為本公司的新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。2009年底，許繼電源公司順利中標(biāo)上海世博會(huì)電動(dòng)公交車專用充電站項(xiàng)目，并已完成196臺(tái)9KW充電機(jī)和56臺(tái)30KW充電機(jī)的工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、調(diào)試與驗(yàn)收發(fā)貨。在本次世博會(huì)中，許繼與思源電氣共同承擔(dān)了“V2G”充電設(shè)施的制造任務(wù)。國電南瑞（國電南瑞科技股份有限公司）：國電南瑞是國內(nèi)領(lǐng)先的電力自動(dòng)化企業(yè)和國內(nèi)領(lǐng)先的電力自動(dòng)化軟硬件開發(fā)和系統(tǒng)集成服務(wù)提供商，主要從事電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、火電廠及工業(yè)控制自動(dòng)化系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)和系統(tǒng)集成服務(wù)，隸屬于國家電網(wǎng)。目前，該公司已處于充電站建設(shè)領(lǐng)先地位。公司是第一座以國網(wǎng)典型充電站技術(shù)設(shè)計(jì)的充電站——唐山南湖充電站的設(shè)計(jì)商；公司開發(fā)的CEV1000充電站自動(dòng)運(yùn)營系統(tǒng)技術(shù)上已經(jīng)成熟，并在合肥柳樹塘等電動(dòng)汽車充電站得到成功運(yùn)用。憑借與國家電網(wǎng)的隸屬關(guān)系，南瑞的設(shè)備成為國網(wǎng)公司的備選商品，預(yù)計(jì)公司將在未來充電站市場中獲得較大的市場份額。珠海泰坦（

珠海泰坦自動(dòng)化技術(shù)有限公司）：珠海泰坦公司是全國電力電子設(shè)備行業(yè)的佼佼者，憑借多年研制電力電子設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，以及在技術(shù)上的顯著優(yōu)勢(shì)，成功中標(biāo)世博會(huì)充電站充電設(shè)備，成為上海世博會(huì)合作伙伴和世博會(huì)最大的充電設(shè)備供應(yīng)商，為世博會(huì)電動(dòng)汽車充電站提供9kW、30kW分箱充電設(shè)備和75kW整車充電設(shè)備，以及動(dòng)力電池維護(hù)設(shè)備。繼北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)之后，泰坦公司又一舉成為今年6月投入運(yùn)營的山東省首座大型電動(dòng)汽車充電站充電設(shè)備供應(yīng)商。同時(shí)，泰坦還在參與國內(nèi)充電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。動(dòng)力源（北京動(dòng)力源科技股份有限公司）：動(dòng)力源公司是大型電力電子生產(chǎn)企業(yè)，以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)，形成了涵蓋交直流電源、高壓變頻器、監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品體系。與奧特迅類似，動(dòng)力源公司正依托交、直流電源技術(shù)基礎(chǔ)，進(jìn)入充電站市場。其他：做充電機(jī)的小廠家是多如牛毛，主要是原來做開關(guān)電源和鉛酸蓄電池充電供應(yīng)商：如深圳雷天、上海宇帆、煙臺(tái)玉麟、北京昂華偉業(yè)、上海利友、鄭州雙新、蘇州幅員、徐州中創(chuàng)、廣州（濟(jì)南）伊賽、北京開源新能科技等。附錄：其他前沿技術(shù)Altair納米技術(shù)公司為電動(dòng)汽車開發(fā)的鋰離子電池可以極快的速度的充電，容量高達(dá)35千瓦時(shí)的電池可以在10分鐘之內(nèi)充電完畢，安裝這種電池的載人小汽車可以續(xù)航160公里。10分鐘之內(nèi)把35KWh的電池充電完畢需要250Kw的充電功率，這是一棟辦公大樓最大用電負(fù)荷的五倍。麻省理工學(xué)院研究人員發(fā)明了一項(xiàng)充電材料表面處理技術(shù)，利用這種新技術(shù)制造的手機(jī)電池可以在10秒鐘內(nèi)完成充電，汽車電池可在5分鐘內(nèi)充好電。一塊鋰電池完成充電一般需要6分鐘或更長的時(shí)間。但傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰材料在經(jīng)過表面處理生成納米級(jí)溝槽后，可將電池的充電速度提升36倍（僅為10秒）。麻省理工學(xué)院說，由于這項(xiàng)技術(shù)不需要新材料，只是改變制造電池的方法，所以用兩年到三年時(shí)間就可以將這項(xiàng)技術(shù)市場化。據(jù)索尼官方新聞