我国充电桩行业发展与技术难点分析

充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

我国充电桩行业发展状况

受新能源车的快速发展，充电桩和充电站等配套设施，也会迎来快速发展。2010至2013年，中国充电站保有量从76座快速增长至518座，年复合增长率达89.6%，充电桩数量也从1122个增长至22528个，年复合增长率高达171.8%。

据中国汽车工业协会数据显示，2014年新能源汽车累计销售7.4万辆，同比增长3.2倍。2015，新能源汽车销售2.6万辆，同比增长2.8倍。而下游充电桩数量严重不足。据《电动汽车科技发展十二五专项规划》，到2015年底建成40万个充电桩、2000个充换电站。

按照国务院2012年印发的《节能与新能源汽车产业发展规划》，到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量将力争达到50万辆;到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达到200万辆，累计产销量超过500万辆。能源局电力司副司长童光毅在“中国电动汽车百人会论坛”表示，按照上述规划测算，集中式充换电站将增长30倍;分散式充电桩将增长100倍。“一旦机制和体制运作到位，条件成熟，这个数字将比想象得快。”

充电桩市场普及难点分析

据了解，目前国内充电桩生产企业已超过300家。充分的市场竞争本是好事，但产品质量、行业标准却难以把控，目前国内充电桩市场主要存在以下几个问题：

一：闲置资源多，利用率低下

据了解，目前充电桩的有效利用率仅为5%，空闲率高达70%；也就是说大部分充电桩是空闲状态，二是充电网络互联互通进程慢；三是个人申请建桩难度大。个人建桩，需要经过复杂的审批流程，支付较高的安装费和施工费用。此外，小区物业增容改造难、配套政策不完善也是难倒部分电动车主的原因；四是成本高，回本周期长等。目前一座快充桩的建设成本大概在10-15万元，而硬件成本占比高达75%。另外，补贴难领、充电桩城市规划不均匀、商业模式不清晰和报修维护难题也是困扰充电设施市场发展的原因。

二、充电网络互联互通进程慢。不过《电动汽车充换电服务信息交换》系列标准的发布有望终结混乱，构建统一标准体系。

三、个人申请建桩难度大。个人建桩，需要经过复杂的审批流程，支付较高的安装费和施工费用。另外，小区物业增容改造难、配套政策不完善也是难倒部分电动车主的原因。

四、成本高，回本周期长等。据冯辉分析，目前一座快充桩的建设成本大概在10-15万元，而硬件成本占比高达75%。“从长远来看，硬件成本逐年降低是发展的必然趋势。”

五、技术发展不成熟

虽然目前充电桩分布相对很广泛，但是充电技术与国外还是有一定差距，不过我国充电桩技术已经是世界前列，交直流充电桩、双向充放电机、电池快速更换系统等设备已实现国产化,无线充电、移动充电等新型充电技术已开展试点运营;充电基础设施监控、计量、计费及保护等技术日趋成熟;充电基础设施的信息化和自动化水平不断提高;充电基础设施与新能源、智能电网及智能交通等技术融合已开展试点应用。相信在不久的将来这项技术一定会有长足的进步。

充电桩技术难点分析

电动汽车充电桩作为电动汽车的能量补给装置，其充电性能关系到电池组的使用寿命、充电时间。这也是消费者在购买电动汽车之前最为关心的一个方面之一。实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补给是电动汽车充电器设计的基本原则，另外，还要考虑充电器对各种动力电池的适用性。

快速充电器的控制系统组成：快速充电器的控制系统采用了智能化的变脉冲充电方式，即采用充电电流脉冲，包括充电脉冲T1间歇脉冲T2以及放电脉冲T3。

地面充电站中充电器的方案

地面充电站中充电器的方案，该充电器由一个能将输人的交流电转换为直流电的整流器和一个能调节直流电功率的地面充电站中充电器的方案功率转换器组成，通过把带电线的插头插入电动汽车上配套的插座中，直流电能就输入蓄电池对其充电。

充电器设置了一个锁止杠杆以利于插入和取出插头，同时杠杆还能提供一个确定已经锁紧的信号以确保安全。根据充电器和车上电池管理系统相互之间的通讯，功率转换器能在线调节直流充电功率，而且充电器能显示充电电压、充电电流、充电量和充电费用。这只是充电桩的基本原理，许多细节问题都应在实际应用中不断改进，已得到最便捷的使用方案。

双向充电桩应用系统的技术难点

综合监控平台的设计要点

综合监控平台的功能目标是实现电能质量的监控和双向充电桩各项数据及其状态的监控。为此，平台要对所有的设备进行统一管理，所有数据进行统一的采集、查看和分析，并提供设备运行状态实时监测、危险警告与通知、数据查询分析、设备运行总额和管理等功能。

此外，平台还要实现在不进行二次开发的条件下完成新增监控设备的接入功能。设备接入后数据采用分级存储方案，并进行分类汇总和统计。利用系统监测数据和事件信息，实现设备集中远程监控，为设备故障诊断提供必要的数据支持，也为电站综合管理提供全面的统计数据和各类统计报表。

双向充电桩的技术设计要点

充电桩的服务对象主要是锂离子蓄电池，充电机为电动汽车的低压辅助电源，用于在充电过程中为电动汽车蓄电池管理系统供电。低压辅助电源应为直流12V和24V，可以换档切换。充电桩通信方案为：利用TCP/IP或者RS485总线将数据上传至集中管理系统，将充电桩运行信息实时上传至能量管理系统，对整个光伏储能充电系统进行智能化控制，为电动汽车充换电整体安全运行提供有力保障。

电能质量治理系统的设计要点

电能质量治理平台的功能由一体化补偿系统实现，系统结构方案为：控制软件系统、SVG型动态无功补偿装置、有源滤波器等电力电子装置。电力电子装置安装在太阳能光伏电站中，实时采集发电系统及电网数据，并经过控制软件分析后向电力电子装置发送控制指令，电力电子装置接收指令后实现谐波抑制、电压波动补偿及无功功率补偿功能。

我爱方案网小编点评：充电桩产业市场潜力巨大，但现实还需时间的整合与完善。因此，充电桩运营商应在抢占市场先机的同时，调整充电设施的布局、提高技术水平、解决盈利难题;在国家层面，应加紧完善相关行业标准、防止补贴政策漏洞。总而言之，充电设施行业的发展，需要国家、行业上下游的共同促进，一起探索更有效的商业模式。