亚运村电动汽车充电桩技术方案

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1、亚运村电动汽车充电桩技术方案广州南方电力集团科技开展2021年 1 月第一局部 充电桩开展的现状1. 概 述 目前,珍惜地球上有限的石油资源,保护人类赖以生存的自然环境,减少 温室气体排放量,遏制全球变暖趋势已经成为全世界各国面临的共同话题.汽车作为现代社会化大工业的产物, 为推动人类文明向前跃进做出了巨大 的奉献,给人类的生活带来了舒适和便捷.根据联合国的统计数据显示,目前 汽车的耗油量已占全部石油消耗的 75%,同时也带来了巨大的环境污染.要缓解这两个日趋严重的两个问题, 汽车工业必然向着环保、 清洁和节能 的方向开展,包括开展清洁替代燃料汽车和电动汽车.电动汽车在环保、清洁、 节能等方面

2、占据明显的优势, 据相关统计, 电动 汽车在能量利用率比燃油汽车高 7.5 个百分点, 污染物排量仅为普通内燃机车 的 28%,根本无污染物排放.电动汽车具有无 低 污染物排放、噪音低、能 效高、维修及运行本钱低等优点,它的广泛普及将是缓解大气环境污染和能源 紧缺的最有效方式之一.2. 电 动 汽 车 发 展 现 状 电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、 平安法规各项要求的车辆. 目前国际国内汽车厂商相继推出了相关的电动汽车 产品,主要厂商有 比亚迪,万向集团,上汽,奇瑞、群众、丰田、日产等. 电动汽车 详细可分为三类：即仅以车载蓄电池或电容为动力源的纯电动汽车,以

3、多 个车载动力源提供动力的混合动力电动汽车当前主要是指以内燃机及蓄电 池和以燃料电池为动力的燃料电池汽车.经过近 30 年的努力,特别是过去 10多年国家汽车生产和消费政策的调整, 我国汽车产业呈现爆发式增长, 产销规模在 1998-2021年的 10年间保持 了20% 以上的年均增幅.目前我国已跃居世界第一大汽车消费国和第三大汽车生产 国.我国汽车工业开展为世界瞩目,但在传统燃油汽车领域与兴旺国家有很大 差 距,但在新能源汽车上的差距却没有那么大.特别在电动汽车领域,我国 企业在关键的电池技术上获得了突破,具备了率先启动产业化的条件,有实现 跨越的时机. 电动汽车为我国汽车产业缩短差距、实现

4、跨越提供了难得的重大战略机遇.我国从“十五时期开始实施新能源汽车科技规划, “ 863工程共投入 20亿元研发经费,形成了以纯电动、 油电混合动力、燃料电池三条技术路线为 “三 纵,以多能源动力总成限制系统、驱动电机及其限制系统、动力蓄电池 及其治理系统三种共性技术为“三横的电动汽车研发格局.共计 200 多家整 车及零部件 企业、高校和科研院所,以及 3000 多名科技人员直接参加了电动 汽车专项研发.经过近十年的开展,我国电动汽车的研发取得明显进展.到 2021 年,我 国已形成约 1800项专利,并开发出了多款电动汽车样车.目前,共有 48 个型 号 的各类电动汽车获得机动车新产品公告,

5、其中,比亚迪、奇瑞、长安等企 业的插电式和油电混合动力汽车已具备上市销售的条件. 电动汽车在我国正在 进入快速开展 新阶段.3. 电 动 汽 车 电 池 使 用 现 状 纯电动汽车的最大瓶颈是电池.电动汽车对电池的要求比拟高,高比能、 高比功率、快速充电和具有深度放电功能、循环和使用寿命长.铅酸电池作为 比拟成 熟的技术,虽然其比能量、比功率和能量密度都比拟低,但是高的性 价比及高倍率放电,成为目前唯一能大批量生成的电动汽车用电池.镍镉电池 和镍氢电池虽然性 能好于铅酸电池,但是其性价比不高,含重金属,用完遗 弃后对环境会造成严重污染.目前,越来越多的研究人员选用锂离子电池作为电动汽车的动力电

6、池, 因 为锂离子动力电池有以下优点：工作电压高是镍镉电池氢 - 镍电池的 3 倍； 比能量大可达165WHfe,是氢镍电池的3倍；体积小；质量轻；循环寿命 长；自放电率低；无记忆效应；无污染等.如果采用锂离子电池,电动汽车成 本 难以降低.磷酸铁锂电池也是一种锂电池,其比能量不到钴酸锂电池的一 半,但是其平安性高,循环次数能到达 2000 次,放电稳定,价格廉价,成为 车用动力新 的选择.比亚迪提出的 “铁电池由于官方没有透露确切消息, 业界人士认为其为 磷酸铁锂电池的可能性较大,高铁电池的可能性较小.高铁电池就是以高价铁 盐 阴极材料如：高铁酸钡、高铁酸钾构成的水系电化学电池体系.首次提出

7、 高铁酸盐作正极材料的是以色列科学家,但是高铁电池稳定性及平安性很差, 应用研究进展 非常缓慢,目前还处于初步研究阶段.表1各种车用电池的性能比拟电池类型冃匕量(W- h/kg )功率(W/kg)能量密度 (W- h/L)循环寿命(次)铅酸电池3513090500镍镉电池5517094500镍氢电池802251431000锂离子电池1201803601200磷酸铁锂电池120902102000燃料电池50060充电系统对于实际的电动汽车而言是不可缺少的支撑系统, 同时电力企业作为关系国家能源战略和国民经济命脉的国有骨干企业,大力推动电动汽车的开展、充电站桩的建设具有重大意义.4. 充电桩开展情

8、况(1)、国外开展现状及相关政策新能源汽车替代传统燃料汽车,也许只是时间问题.随着油价高企、能源日益短缺,以节能环保为标志的新型汽车呼之欲出,世界各国对电动汽车、太阳能汽车、混合动力汽车等新能源汽车的热情高涨. 各国纷纷加快开展新能源汽车的 步伐,上至政府、下至企业,都在开足马力开展这种车型及其配套设施.在金融 危机下,它更成为拉动汽车产业、刺激经济复苏的重要一环.电动汽车、在众新 能源汽车大战中脱颖而出.要推动电动汽车在全球的普及,除了技术突破和标准统一外, 相关根底设施 建设也必须同步开展,像建路边加油站一样,各国都必须尽快建立起高效的“汽 车充电站网络.电动汽车充电站(桩)的建设正在全世

9、界各国迅速铺开.日本：据报道,以色列和日本都希望通过制订明确的电动汽车充电站建设方案,帮助电动汽车在本国早日实现商业化.日本政府表示,为普及电动汽车,政府将在 三年内建千余座充电站.其中,日本东京电力公司将带头参与有关的根底建设, 明年东京将率先建成200多个充电站,三年后,日本电动汽车充电站数量增加到1000个以上.日本国内年产电动汽车约 10万辆,日本政府方案到2030年全面 普及电动汽车.法国：巴黎是最早将清洁能源汽车引入公交系统的城市.在巴黎市区有大量纯 电动公交车参与公共交通运营.随着电力驱动系统的开发成熟,纯电动轿车也在 巴黎市民的生活中开始扮演越来越重要的角色.当人们都开上电动汽

10、车的时候, 人们希望处处可见的便不再是加油站, 而是公用电动汽车充电站了.为方便市民 出行,巴黎市政府拟出了一张“充电站分布图,市民可以轻松地根据该图找到 最近的充电站.从图上可以看出充电站的排列相当密集, 并且广泛地分布于城区 和郊区.充电站桩的建设正在紧张进行.法国巴黎充电站分布图：美国:推动新能源汽车开展是奥巴马政府能源政策的组成局部.日前,美国加利福尼亚州Santa Monica市政府在SantaMonica修建了一座极具未来感的太阳能充 电站.该充电站效劳的车辆全都是 TOYOTARA电动车,共计39辆.另外,美国 旧金山市的电动汽车充电站日前也投入使用. 市长纽瑟姆重申了旧金山要成

11、为美 国电动汽车首都的目标.奥巴马明确表示,美国政府方案投入数十亿美元用来推 动插入式混合动力汽车的开展,目标是在2021年有100万辆电动汽车投入使用. 同时政府还投入4亿美元支持充电站等根底设施建设.德国:德国政府规划到 2021 年使电动汽车数量超过 100 万辆.为实现这一目标, 在今年年初德国政府通过的 500 亿欧元的经济刺激方案中, 很大一局部用于电动 汽车研发、“汽车充电站网络建设和可再生能源开发.法国：法国政府不仅采用多项政策优惠方案, “买环保汽车享受高额补贴等鼓励 市民使用电动汽车, 法国政府还将投入 4 亿欧元,用于包括电动汽车在内的清洁 能源汽车研发. 法国已经从国家

12、政策层面准备采取配套举措, 保证电动车等环保 汽车的顺利运行, 电力公司还将建设几百个充电站, 如在工作场所、 超市和住宅 区等大幅增加充电站的数量,从而使充电如同加油一样便捷.电动汽车在很多国家都已经形成了一定的规模, 各国政府都在大力扶持大型 汽车集团的同时, 制定了环保和节能法规, 采取投资税收优惠、 政府补贴促进消 费的政策,以“双P战略即用Push推和Pull拉两种力量推动电动汽车产 业的开展、促进电动汽车充电站桩配套根底设施的建设.2 、国内开展现状及相关政策多年来,国家政策引导下,我国在电动汽车、充电电池、直流电机等领域取 得了突破性进展, 国内多家汽车公司,如比亚迪,万向集团,

13、上汽,奇瑞等均 研发出电动汽车, 并在奥运场馆、 多个城市的公交线路已经投入运行. 电动汽车 研发技术已经趋于成熟, 多家汽车公司已经具备批量生产水平, 多款电动汽车已 经上市.与世界其他国家一样, 电动汽车研发工作在我国也正在如火如荼的进行着. 十五 期间,国家从维护我国能源平安、改善大气环境、提升汽车工业竞争力、 实现我国汽车工业的跨越式开展的战略高度考虑, 设立 电动汽车重大科技专项 ,通过组织企业、高等院校和科研机构,集中国家、地方、企业、高校、科研 院所等方面的力量进行联合攻关.为此,从 2001年 10月起,国家共计拨款 8.8 亿元作为这一重大科技专项的经费. 而且在电动汽车的关

14、键技术领域获得了重大 突破,已经具备产业化,商业化的水平.为了推动电动汽车产业化的进程, 2021 年 3 月 20 日,?汽车产业调整和振兴规划?正式发布.规划表示,要启动国家 节能和新能源汽车示范工程, 由中央财政安排资金给予补贴, 支持大中城市示范 推广混合动力汽车、 纯电动汽车、 燃料电池汽车等节能和新能源汽车, 建立电动 汽车快速充电网络,加快停车场等公共场所公用充电设施建设.与此同时推出“十城千辆电动汽车示范应用工程,方案将用 3 年左右的时 间,每年开展 10 个城市,每个城市推出 1000 辆包括混合动力汽车、 纯电动汽车 在内的新能源汽车开展试运行, 涉及这些大中城市的公交、

15、 出租、公务、市政、 邮政等领域.目前,北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深 圳、合肥、长沙、昆明、南昌等 13个城市入选参与“十城千辆方案. 2021 年 底召开的国务院常务会议决定,将节能与新能源汽车示范推广试点城市由13 个扩大到 20 个,选择 5 个城市进行对私人购置节能与新能源汽车给予补贴试点.为推进我国节能环保汽车的技术进步, 促进汽车工业产业升级, 国务院公布 ?汽车产业调整振兴规划细那么?, “逐步实现国产电动汽车产销规模堪称是对 纯电动车产业化的最大支持.其中, 3 年内中央将投资 100亿元专项资金,开展 新能源汽车及车用电池组等关键技术, 逐步实现国产电动汽车产销规模, 总体形 成国内 50 万辆电动、油电混合动力等新能源汽车产能；推动纯电动汽车、充电 式混合动力汽车及其关键零部件的产业化, 掌握新能源汽车的专用发动机和动力 模块的优化设计技术、 规模生产工艺和本钱限制技术. 掌握新能源汽车的专用发 动机和动力模块的优化设计技术、 规模生产工艺和本钱限制技术. 建立动力模块 生产体系,形成10亿安时Ah车用高性能单体动力电池生产水平,开展普通型 混合动力汽车和新燃料汽车专用部件, 建立电动汽车快速充电网络, 加快停车场 等公共场所公用充电设施建设如充电站 桩等举措使新能源汽车战略落到实处.