电动汽车充电基础设施全方位解析

来源：乐鱼游戏app在线登录    发布时间：2024-11-20 06:28:25

  多年来，电动汽车 (EV) 行业长期处在缓慢增长的状态，但现在已开始出现重大转变。爱迪生电气协会 (Electric Edison Institute) 最近的一份报告数据显示，按照最近8年的电动汽车销量计算，如今美国道路上的电动汽车数量已超过100万辆。目前新电动汽车的销量是一年前同期时间的两倍，分析师估计，达到第二个百万辆的销量只需要三年。到2030年，美国道路上的电动汽车数量将超过1800万辆，全球道路上的电动汽车数量将从1.25亿辆到2.2亿辆不等。

  不过目前电动汽车还不是主流，这还在于充电站的数量跟不上。从Verge公司的报告来看，美国和加拿大约有22000个 (2级或快充) 公共充电站，但爱迪生电气协会估计，仅在美国就需要960万个充电端口(包括公共场所、工作场所和家庭充电端口) 才能跟上电动汽车的销售速度。显然，在未来十年内，必须建造大量的电动汽车充电基础设施。那么这会涉及哪些工作？将由谁来做？本文将介绍充电系统类型、充电站基础设施以及负责满足这些日渐增长的需求的组织和机构。

  现在市面上有许多种电动汽车充电技术，世界上不同的电动汽车制造商和地区对这些技术有不一样的偏好。表1列出了美国汽车工程师学会 (Society of Automotive Engineers) 定义的充电技术标准类别。

  请注意，大多数人所说的3级快充都是特指直流快充或DCFS，交流快充通常就称为交流快充，而不是3级快充。

  电动汽车内置了交流-直流转换器，使交流电源能够直接连到汽车上。在直流充电中，交流-直流转换发生在电动汽车外部。电动汽车的直流电源直接连到汽车的电池组，绕过汽车内置的交流-直流转换器。

  除了这些标准充电系统外，一些公司还提供无线充电功能。无线充电有两种类型：

  目前，无线充电需要对电动汽车的次级线圈做改造，并在停车位等合适的位置安装主线圈垫。

  电动汽车充电基础设施与我们熟知的加油站模式截然不同。尽管一些传统的加油站可能会增加电动汽车充电服务，但电动汽车完全充电所需的时间比较久，因此常常要车子在休息的地方充电。表2总结了电动汽车最常见的充电模式。

  爱迪生电气协会在其最新的电动汽车预测中，将2030年预计需要的960万个充电端口进行了如下细分：

  不同充电站的成本和复杂性各不相同，具体取决于它们的预期负载 ((家里和公共场所) 以及充电类型 (1级、2级或DCFC)。除此之外，还需要以下三级服务设备来支持电动汽车充电基础设施：

  建设充电基础设施的长期规划所面临的挑战之一是缺乏标准化。不同的充电系统 (1级、2级和DCFC) 在不同的充电模式下各有自己的成本和性能优势。电动汽车用户都能够在典型的日常使用场景中轻松使用所有这些充电模式，因此所有这些模式都是必需的，只是不在同一个地方。此外，不同的电动汽车有不一样的充电要求，包括使用不相同类型的连接器。有些电动汽车，比如特斯拉(Tesla)，是使用专有连接器。

  另外还有别的因素使得基础设施的规划变得很复杂。比如，有多家企业来提供无线充电解决方案，但使用这项技术的最佳方式是什么？它是主要供家庭使用，还是能用于公共停车场和路边充电？无线充电的任何公共应用都将是一种不同的充电模式，对基础设施有着重大影响。

  还有一个问题是电动汽车本身在未来几年将怎么样去使用。随着电动汽车的发展，无人驾驶车辆和共享出行服务也在同步发展。从目前人们使用汽车的方式角度来看，分析人士预测，未来10年，大多数充电端口将以家用为主。但十年后，电动汽车使用方式的改变可能会使需求转向不同的充电模式。

  尽管存在这些不确定性，充电站的建设仍是在稳步进行，许多公司也都去参加了。他们都在赌电动汽车有着美好的未来。

  如今的电动汽车基础设施建造商包括专门的电动汽车充电网络公司、汽车公司、石油公司、电力公司和政府机构。下面列出了它们的投资方式：

  这是一种业务类型相对较新的公司，包括拥有或运营充电站网络的企业。ChargePoint是一家规模超大的电动汽车充电公司，致力于打造智能化充电网络，目前在全球拥有41000个充电站。ChargePoint生产电动汽车充电桩(EVSE) 并将其卖给业主。ChargePoint负责品牌管理，但业主能自行制定收费价格。Blink是另一个拥有其大部分充电站的电动汽车充电网络。电动汽车充电网络支持多种收费模式，包括按量计费、按时间计费，甚至免费 (由赞助商支付电费)。

  许多汽车制造商正在积极建造充电站，以鼓励消费者接受电动汽车。特斯拉是最早投身这样的领域的公司之一，目前在全球1422个地方拥有约12011个独立的DCFS充电站，领先于其他公司。IONITY是宝马集团、戴姆勒公司、福特汽车公司和大众汽车集团的合作伙伴，其目标是在欧洲建立一个大功率充电网络。为应对柴油排放门丑闻，大众汽车创建了Electrify America，这家子公司正在美国各地建造充电站，计划于2019年中建成2000个。

  许多石油公司在其零售点提供充电服务，有些公司已开始朝着这个方向发展。壳牌收购了欧洲最大的电动汽车充电网络公司 NewMotion，英国石油公司投资了一家生产汽车充电桩的公司。据Axios称，就连过去不看好电动汽车的埃克森美孚 (ExxonMobil)，现在也在认真研究电动汽车充电服务。

  电力公司对于售卖电能很感兴趣，部分公司已主动出击参与电动汽车充电业务。加州和马里兰州的电力公司已提交了在各自州建造数千个电动汽车充电站的提案。电力公司正在通过种种途径参与整体系统建设并积极投身电动汽车充电业务，不光是一如既往地鼓励企业建造电动汽车充电站，还实际参与充电桩之外的基础设施建设。截至目前，电力公司的参与方向还不太清晰。

  一些州政府正积极投资电动汽车充电基础设施，目前加州在这方面处于领头羊。很多这种投资是为减少温室气体排放，根据美国进步中心最近的一份报告，美国27%的温室气体排放来自于内燃机汽车。

  从美国目前的22000个公共充电站到未来10年需要的100万个充电站，需要企业和政府的大量投资。这不是两三个主要市场玩家就能带动的，将会有众多细分市场玩家持续不断地加入。

  如今，汽车制造商和电动汽车充电网络公司已带头建造了充电基础设施。他们这样做有最直接的财政激励，而资金是充电基础设施持续增长的最终动力。这项建设将随着电动汽车的销量同步增长。

  对于电动汽车制造商来说，其市场机会是让我们消费者更愿意购买电动汽车，并且他们还可以从充电站再赚取一份收入。而对于绝大多数的普通人来说，机会则来自于从电动汽车休息处赚取充电收入

  北京, 2023年5月29日—— IDC 最新《全球 电动汽车 产业动态及领先企业的竞争策略研究》报告数据显示, 随着汽车行业电动化、网联化、智能化、共享化的发展的新趋势，全球 电动汽车 市场正在迅速增加。2022 年，全球 电动汽车 市场达到近 1,100 万辆。在供给侧改革、高油价、政府补贴和车企促销的推动下，2022年中国电动汽车市场规模达到近700万辆。各国家/地区的销量占比如下如所示： 2022年全球前三名的比亚迪、特斯拉和上汽通用五菱占据 36.11% 的市场占有率。而在中国，前三名比亚迪、上汽和特斯拉在2022年占据53%的市场占有率。中国电动汽车市场，2022年前10名的企业除特斯拉以10.3%的市

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  高通最近宣布将从拥有大量电磁感应式无线供电技术专利的新西兰奥克兰大学（University of Auckland）收购无线供电技术的相关资产（英文发布资料）。高通将获得的是该大学的“HaloIPT”部门的资产（主页）。HaloIPT是奥克兰大学为将其技术资产用于电动汽车（EV）非接触充电用途而设立的部门（隶属Auckland UniServices公司旗下）。 高通此前一直在开发用于智能手机等便携终端的磁共振式无线供电技术。此次获得HaloIPT后，高通将拥有电磁感应式无线供电技术相关的专利群和技术。还有观点指出，奥克兰大学的电磁感应式专利中“包括基本专利”（熟悉电磁感应式技术的某日本大学研究人员）。 高通就

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  2024年9月11日 – 专注于引入新品的全球电子元器件和工业自动化产品授权代理商贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起开售Texas Instruments全新的DLP2021-Q1汽车用0.2英寸DLP®数字微镜器件 (DMD)。DLP2021-Q1设计用于汽车外部照明控制和显示应用，包括适用于汽车和EV应用、带有动画和动态内容的全彩地面投影。 TI DLP2021-Q1 DLP DMD设计用于汽车外部照明控制和显示应用，可投射出全彩的动画和动态内容。这些微型器件可放在汽车的后视镜、门板、尾灯、前格栅等许多位置内部，用于多种可改善车辆与行人间沟通的用途，例如倒车、开门警告和其他车辆通信警告系统，以

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  除了电动汽车以外，非移动式的电池系统主要在电池的仓储、换电站还有储能系统里面，由于有着和电动汽车不一样的设计考虑，在这里的战术选择就比较多了。在《KEPCO 储能电站的起火》一文里面有提及储能电站的情况，实际的起火过后的情况如图所示。由于历史原因，有些车子处在使用的边缘，类似好多还没报废的电动汽车如果集中停放，类似于下面的储能电池，其实之前杭州的那个案子，就是车子停在那里不用，风吹热晒的，同样是需要妥善处置的。 实际上在这样的案例中，我们的祖国的仓库的事故是比较相似的： 动力电池临时仓库发生火灾（过火面积约 20m2），消防部门3:40接警，3分钟内到达现场， 至凌晨6:00才将明火扑灭，至10:00清理完余火，

  天津大学、哈尔滨远方新能源汽车动力电池有限责任公司和黑龙江远方新能源科技开发有限公司完成的“方形软包装5 Ah磷酸钒锂/石墨锂离子电池的制备”项目的技术已通过了中试，预计今年年底前正式投产。     中国高科技产业化研究会和中国机械工业联合会组成的技术鉴定专家委员会认为：该成果采用了耐热性良好的磷酸钒锂为正极材料的方形软包装5Ah磷酸钒锂/石墨锂离子电池，明显提高了电池的耐热性、安全性和循环寿命，特别是在改善电池的低温放电性能上取得了突出进展。     专家鉴定认为，该成果在电池低温性能方面达到国内领先、国际先进水平。     据介绍，这种新能源电池可大范围的应用于电动工具、电瓶车、电动摩托车、电动汽车

  随着电动汽车的逐步推广和产业化以及电动汽车技术的日益发展，电动汽车对充电站的技术方面的要求体现了一致的趋势，要求充电站尽可能向以下目标靠近。 1、充电快速化 相比发展前途良好的镍氢和锂离子动力蓄电池而言，传统铅酸类蓄电池以其技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好和无记忆效应等优点，但同样存在着比能量低、一次充电续驶里程短的问题。因此，在目前动力电池不能直接提供更多续驶里程的情况下，若能够实现电池充电快速化，从某一种意义上也就解决了电动汽车续驶里程短这个致命弱点。 2、充电通用化 在多种类型蓄电池、多种电压等级共存的市场背景下，用于公共场所的充电装置一定要有适应多种类型蓄电池系统和适应各种

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