刘永东:充电设施规模化才能解决EV快充电流供给需要

第一电动网 综合报道

王芳:下面两个跟充电相关,电池有了,管理系统有了,充电跟基础设施非常关联,今天请到了中国电力企业联合会标准化管理中心副主任刘永东先生,刘主任长期从事电力标准化工作,同时也是能源行业电动汽车充电设施标准化技术委员会秘书长,负责智能电网以及充电设施标准化管理的相关工作,并且主持多项跟充电相关的863课题,今天刘主任给大家带来的演讲是“我国电动汽车充电设施发展以及标准现状”,大家欢迎!

中国电力企业联合会标准化管理中心副主任刘永东

中国电力企业联合会标准化管理中心副主任刘永东

刘永东:今天非常高兴跟大家一起探讨电动汽车充电设施标准发展现状,以前大家更多关注储能发展、电池发展,这里面研究比较多,大家以前认为充电是比较简单的事情,标准化也是比较简单的事情。经过几年发展,大家可以看出来,电动汽车要真正走向产业化,到大家很方便使用,充电技术、设施相关标准化,应该变成日益显现的问题。

前段时间,马凯国务委员对于电动汽车调研,很多暴露出来问题,都是充电设施问题。今天主要交流一下充电设施发展和标准状况。主要交流几个问题,电动汽车发展形势,目前充电设施发展状况,包括一些充电模式,以及现在正在做的充电设施标准,还有充电接口标准,下一步想法。

我们国家电动汽车发展面临新形势,汽车本身产业发展需要,国家主席习近平总书记,专门提出发展新能源汽车,实现汽车强国的必由之路。目前大气污染倒逼形势需要,雾霾日益显现,虽然雾霾和汽车排放直接关系没有直接完全数据,但是感觉上和汽车尾气排放有很大影响。

石油保有量、使用量面临一个挑战,从2012年底的时候,咱们国家对外石油依存度达到58%,这是一个官方数据。根据美国国家能源信息署的估计,我们国家2013年超过美国,成为世界上最大的石油进口国。石油的利用、对国家安全带来很大影响,所以发展电动汽车,实现能源利用方式转化,变成迫切需要一个问题。

电动汽车汽车产业发展,随着电动汽车应用面临越来越多问题,产业发展中间充电设施相互互动关系,问题日益显现。充电设施不多,电动汽车发展受到影响,作为普通用户来讲,加汽油能达到里程需求,按照汽车的设计,加满一次油跑四百公里左右。充电设施不多的情况下,要求增加电池储能,满足这样需求经济性存在问题,成本很高,效率不高,充电也慢,限制电动汽车发展。电动汽车充电设施日益完善,充电便利性提高,不会有那么焦急情绪,推动电动汽车发展。电动汽车和充电设施完善是一个互补关系。

充电设施形式多样,有集中、分散,有充电、换电。我们对不同的汽车对于充电设施需要有一个简要分析,不同类型的汽车,对于充电的时间和要求还是有很大的差别。无论对公交出租,还有私家车,差距比较大。当时提出这样一个观点,充电设施建设,要根据电动汽车自己本身充电特点需要进行制定,不是像过去简单的充电设施一网打尽,满足所有的需要。我们也应该进行整个分析,交流充电充电功率大概5000瓦上下左右,这样的话从对汽车本身来讲,它的要求比较简单。对电池影响比较小,交流充电对于电网冲击比较小。因为工银比较小,比一般充电,大概就是一个空调式的,对于电网影响也不是很大。社会资源上来讲建设也比较简单,也有很大不利地方。充电时间、地点不确定,占用社会资源,交流充电充电时间长,停车位问题是很麻烦问题。交流充电方式下,电动汽车使用便利性会受到一定限制。

快充的话充电功率比较大,充电时间比较短,也会有很大的影响,对电池会有一定的影响寿命。同时因为充电功率大,对于现在配电网建设、支撑能力也提高需求。当地容量够不够这是很大问题。所以快速充电或者支流快充,电网需要很大。不可能大规模充电,直流快充,一定要和配电网规划现状吻合起来,不像交流充电,相对比较简单。国家出现新的电流形式,就是换电。换电也有不足,电动汽车实现换电,电池尺寸统一是前提,但是尺寸统一以后,很自然对汽车一系列设计造成很大影响,这是很大问题,汽车多样化、个性化会受到很大影响。同时这种电池假如换电模式,对于传统汽车盈利模式都是很大影响,电池可以独立出来,剩下的壳还是车吗?这是很大问题。

对于电流供给站,换下来电池,利用城市配电站进行充电,对于电网影响比较小。对于用户来讲利弊都有,比较方便,比较快,几分钟可以换完,但是也有一些不利的地方,换电以后,大家对电池性能到底怎么样,还有疑问,不停地换,安全性怎么样,出了事以后,到底是车的原因,还是电池的原因,这些东西都有很大的障碍,所以我们也认为电池换电模式要推广的话,需要我们汽车行业有多个行业,进入电力行业、汽车行业多个行业配合,才能大规模推广。

充电设施特点规模化,比较好理解,实现规模化,才能真正解决电动汽车快速充电电流供给需要。多样化,针对不同用途电动汽车和环卫车、公交等有不同的形式,在家里可以慢充,单位可以慢充,解决大部分问题。出门在外,可以到商场公共停车场,地下停车场。甚至加油站旁边,快充装置,直流快充,实现滴溜方便及时补充。通过这种日常充电和补充的模式,解决城市需求。针对出租、环卫、公交本身特点,各种各样模式都有。城际之间采用换位模式,才能满足多种车型需求。智能化,互联网快速发展时代,一定用互联网思维对待建设,第三方支付平台,很方便找到车,能够预约充电,今后对于电网电流补给,可以通过第三方平台实现。很重要的是与电网协调配合问题,电网进行支撑,电能质量和影响也是重要话题。

今后电动汽车发展各种热门话题,比较多的是无线充电技术,感应和磁共振两条路线都有,都在开展探索工作。前段时间,在成都和襄樊对电动汽车充电公交、大巴上进行示范,60千瓦,效率达到92%,还可以。大家比较担心的磁场感应对人的影响,前段时间做过计算,限定辐射值54,现场测试值50左右,满足国家关于电池辐射暴露的限制。

面向公共服务的电动汽车充电设施信息平台,现在信息平台比较多,电网公司建设充电设施有自己的信息平台,公交有公交信息平台,政府也有第三方的信息平台,这些平台都是信息孤岛,没有真正面向信息服务平台,理想钟这样的平台,应该是所有充电设施可以加入到信息平台上来,能够发布它的地址、信息,甚至可以提供包括充电的直接性,车主上平台以后,方便找到。面向公共服务信息平台,最大需要是信息公开、统一、透明。还有V2G技术,电动汽车作为一种移动能源组成,电网需要的时候,向电网报备,涉及到技术和价格问题。

V2G对于电网有很大好处,可以平抑电网峰谷,一般负荷中午有一个高峰时间,这种情况下,假如这种情况下,电动汽车向电网放电,不需要接入那么多负荷,整个社会提高能源节能利用效率,减少比较大负荷,还有很大好处,新能源接入,风电是新接入能源,像风电是阶梯性能源,需要的时候没有电,不需要大规模发电。发电、输电、用电必须完成,晚上新能源发电,负荷没有,这部分能源浪费掉,V2G以后,可以实现新能源电能够储存到电动汽车上,实现新能源的重复利用。

2013年,前两年国家开展新轮电动汽车示范城市补贴,这一轮补贴有新的变化,规模化比较大。北京要求高,年底实现示范城市,要求十万辆左右。其他城市要求五万辆。市场化,电动汽车品牌保护,政府汽车采购倾向于电动汽车,首先提出考核任务。

充电设施需要解决问题,接口标准问题,使不同的充电设施、汽车方便地充上电,产品质量问题,充电桩质量问题,工程建设问题,运行维护,保证用户安全可靠充电。充电设施建设受到高度关注,这个话题最近几年,去年到现在非常热的话题,大家从新闻媒体上都能感觉得到。上至国家统一领导,下至社会媒体,整个新闻,包括企业,当然大家都谈到特斯拉问题,进入中国最大的问题就是接口标准问题,标准和我们国家不统一问题。现在搞目的地项目建设,也遇到这个问题。

2011年到现在,不到四年时间内,发布充电设施相关标准,达到26项,任务比较重,进展比较迅速。充电接口和充电标准,大家比较关心问题,批准发布了。大家解释比较多,接口标准和通信标准。交流充电桩、直流充电机标准都发布了,包括充电站标准都发布了。换电标准2011年开始也开展了相关工作。针对充电站建设运行,我们也制定了大家比较着急、紧急需要标准,计量标准,运营管理系统,设施标志与设置,统计符号相继完成。我们搞标准体系,规划图、路线图,一般包括现在益友的标准,正在制定的标准,打算要指定标准,满足三个部分,三到五年之内,体系整体框架,标准体系,开展工作重要手段。

现在目前换电标准体系大概八项左右,包括基础、动力电池差,充电系统及设备,充换电接口,服务网络、预警等等,比方说基础,包括术语标准, 动力电池箱,涉及电池尺寸、箱架、动力仓标准,接口标准,换电系统及设备,换电池的设备标准及检验方法,充、换电电站及服务标准。

国际标准化取得重要突破,我们国家比较有意义的话题,世界各国电动汽车都想进入中国市场,欧美开展非常多,进入中国市场面临一个问题,如何和中国标准接轨,这几年开展充电设施标准化工作,和传统最大不一样,开展国内标准同时,和国际同行开展密切沟通。甚至国外企业愿意参与国内标准化工作,他们思想上有相遇,希望能够影响中国标准制定,这样从技术标准上来讲,尽可能和他们所在的国家,主要是ICE标准、国际标准相统一,便于他们的电动汽车进入中国市场。

当然我们也希望把中国自己技术路线、技术标准推到和这些国际标准进行一个接轨,把中国的声音反映到国际标准化上,从而体现中国自己的诉求和愿望。我们首先选派了很多中国专家,参加了这些IEC各个技术委员会工作,跟电动汽车相关的,IEC/TC69、IEC/TC23、ISO/TC22等等,中国专家参与第一线,了解国际标准化开展工作状态。

中国和德国在汽车领域交往比较多,两国总理都开展了会谈,温家宝总理、李克强总理在德国访问都会提到电动汽车,专门在政府间搞了中德电动汽车标准化工作组,三个领域,电动汽车与车辆系统通信、车辆安全、与智能电网互动等四个方面开展技术交流和标准研讨工作。

我们国家直流充电标准IEC三个标准获得通过,我们的接口标准,IEC61851-23直流充电导引标准,直流充电接口标准IEC62196-3。

下一步开展工作状况,接口标准,27930三个接口标准进行修订,进一步规范,解决2011年实施以来不完善地方,关于国标修订,控制导引和PWM曲线问题,原来标准中和IEC不一样,现在逐渐修改,争取一样。

前沿技术,无线充电准备成立标准化工作组,开展无线充电标准化体系,下一步工作,到底感应还是磁共振,需要探索。同时和IEC充电标准进行交流。电动汽车发展需要和智慧城市、职能电网相衔接问题,国际标准化工作也有很大的衔接问题。

接口标准,主要包括供电接口、车辆接口、控制器、电缆等一整套,通常讲充电标准。GB/T20234标准,交流充电接口,直流充电接口,需要大家了解,原来交流接口主要是针对220比较多,现在标准逐渐放开,今后交流充电接口220、380都能使用。直流接口这种情况下,和IEC标准大概做一个简单比较,提到了现在有几个方案,中国是一个方案,美国是一个方案,日本有一个方案,大概这几个方案。

通讯协议,直流充电通讯协议已经发布,交流充电通讯协议还没有发布,标准制定完了,报到政府,建议政府暂缓发布,因为和IEC国际标准不一致,IEC采用LPC1518标准,但是了解到PLC涉及到知识产权问题,对于我们国家是很大障碍,我们国家一家企业能生产这样芯片,产生政治障碍。

新建居住区中停车场规划充电设施建设,这里面想解决问题。当然现在到了征求意见稿,我们有这样几个观点,今后住宅小区充电设施建设,要能够满足国家节能和新能源产业发展规划需要,同时交流充电中,配比尽可能能够1:1配置。希望居住区配备快充装置,同时新建小区需要预留电路,电量一定要满足,预留线路,使今后居住区建设中能够满足电动汽车充电便利系统。当然标准需要和现有建筑标准协调统一,只有把相关的标准都打通了,这样电动汽车在居住区的充电问题才能得到解决。跟大家汇报到这。谢谢大家!

来源:第一电动网

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