孫正凱,陳姝婕,陳治全
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目前,針對(duì)環(huán)境保護(hù)和能源供給,全國(guó)都在積極尋找解決問(wèn)題的方法。電動(dòng)汽車作為解決環(huán)境污染、能源匱乏的重要手段,是低碳經(jīng)濟(jì)模式的良好表現(xiàn)。電動(dòng)汽車一改傳統(tǒng)汽車能源消耗模式,以電替油,大大提高了能源使用效率,在使用過(guò)程中,不會(huì)產(chǎn)生噪音,且排出的廢氣和廢熱非常少,為環(huán)境保護(hù)和能源供給問(wèn)題做出了杰出貢獻(xiàn)。
電動(dòng)汽車是以電能為動(dòng)力的汽車,它依靠充電電池、燃料電池或太陽(yáng)能電池等進(jìn)行發(fā)動(dòng),電能是二次能源,可以通過(guò)多種方式獲得。目前,電動(dòng)汽車電能供給模式比較普遍的有3種:普通充電、快速充電、更換電池。
普通充電采用交流,通過(guò)小電流的恒壓或恒流充電,電流較低,大約為15A,充電時(shí)間長(zhǎng),速度慢,一般達(dá)到6-10小時(shí),乃至更長(zhǎng)。這種充電形式不需要占用單獨(dú)的場(chǎng)地,充電器和安裝成本也比較低,可在電力低谷時(shí)進(jìn)行充電,降低充電成本,提高充電效率,也能延長(zhǎng)電池的使用壽命。但由于充電時(shí)間較長(zhǎng),用戶需等待較長(zhǎng)時(shí)間,難以滿足緊急運(yùn)行的需求。
快速充電采用直流,電流大,一般為150A-400A,充電時(shí)間短,速度快,一般幾十分鐘到兩三個(gè)小時(shí)就能完成充電。相對(duì)于普通充電,快速充電需要占用單獨(dú)的停車位,充電器和安裝成本較高,充電技術(shù)方法、充電安全以及充電站的建設(shè)難度更大,進(jìn)行大功率整車充電,會(huì)增加電網(wǎng)負(fù)荷??焖俪潆姷姆绞竭€會(huì)顯著縮短電池的使用壽命。
更換電池是通過(guò)配備專業(yè)的工作人員和機(jī)械等,在三五分鐘內(nèi),直接更換先前充好電的電池組,達(dá)到為電動(dòng)汽車進(jìn)行充電的目的。這種方式將電池納入統(tǒng)一維護(hù)和管理,發(fā)現(xiàn)電池有問(wèn)題,可進(jìn)行及時(shí)維修和維護(hù),大大提高了電池的使用壽命。
發(fā)展電動(dòng)汽車具有重要社會(huì)意義并能帶來(lái)環(huán)境效益,但目前在我國(guó)電動(dòng)汽車的市場(chǎng)并未進(jìn)一步擴(kuò)大到大眾消費(fèi),成本較高、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)難等問(wèn)題阻礙了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
電動(dòng)汽車的正常工作離不開(kāi)新的電子控制系統(tǒng),這項(xiàng)技術(shù)的不成熟影響電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程數(shù),一次性行駛里程數(shù)低,且受到電池壽命的約束,使得電池的成本過(guò)高。
充換電設(shè)施建設(shè)是影響電動(dòng)汽車進(jìn)一步推廣和普及的主要因素。電動(dòng)汽車的發(fā)展尚處于初始階段,導(dǎo)致充換電設(shè)施建設(shè)尚不健全,一方面數(shù)量未達(dá)到一定規(guī)模,另一方面其運(yùn)作的各個(gè)細(xì)節(jié)以及一些關(guān)鍵性技術(shù)仍不完善,長(zhǎng)期以來(lái)建成的一些基礎(chǔ)設(shè)施的成本無(wú)法收回,這些結(jié)果又反作用于電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的滯后發(fā)展。
若要滿足電動(dòng)汽車的進(jìn)一步推廣,就必須增加對(duì)充換電設(shè)施的投資,建立更多的充換電站和充電樁。不同地區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)匕l(fā)展需要,對(duì)充換電站的建設(shè)進(jìn)行合理規(guī)劃,電力部門(mén)和政府相關(guān)部門(mén)應(yīng)通力合作,充分考慮覆蓋面廣、資源有效被利用等因素,全面開(kāi)展電動(dòng)汽車充換電設(shè)施工程建設(shè),地點(diǎn)主要集中在居民小區(qū)、大型超市、公共停車場(chǎng)等公共場(chǎng)所。
前文對(duì)電動(dòng)汽車充換電模式的分析不難看出,直接更換電池具有比較明顯的優(yōu)勢(shì),對(duì)充換電設(shè)施的建設(shè)主要也應(yīng)采取“換電為主,充電為輔”的方式,且目前電動(dòng)汽車暫未普及,城市環(huán)衛(wèi)、公交等電動(dòng)汽車的先行者,對(duì)時(shí)間要求較高,采用充電方式并不合理。實(shí)施機(jī)械化操作是充換電站發(fā)展的核心技術(shù),全過(guò)程做到盡量無(wú)人工干涉,完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,大大提高換電的工作效率,專業(yè)度和安全性較純?nèi)斯Q電模式都隨之提升。
電動(dòng)汽車的充電電池未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),會(huì)增加充換電設(shè)施建設(shè)的難度。沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),電動(dòng)汽車廠家按照自己的生產(chǎn)方式進(jìn)行研發(fā)、產(chǎn)出,這就要求充電電樁的形式也多樣化,同樣地,充換電設(shè)備也要多樣化,這無(wú)形增加了資金和站點(diǎn)硬件設(shè)施的投資。
集中充電電池的統(tǒng)一維護(hù)和管理,延長(zhǎng)電池的使用壽命,是充換電設(shè)施建設(shè)的目標(biāo)之一。同時(shí)集成監(jiān)控和管理系統(tǒng),對(duì)電池的充放電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),解決過(guò)度充放電的問(wèn)題,并具備放電保護(hù)功能,從而延長(zhǎng)電池的使用壽命。
結(jié)束語(yǔ)
在低碳理念引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)和生活的二十一世紀(jì),具備零排放、低噪音等顯著優(yōu)點(diǎn)的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)未來(lái)必將會(huì)迅速發(fā)展,廣泛應(yīng)用于家庭代步和城市交通。根據(jù)目前電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀可知,交換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作為重要支撐,是電動(dòng)汽車進(jìn)一步普遍化、規(guī)?;l(fā)展的重要環(huán)節(jié)。目前可通過(guò)增加充換電站點(diǎn)和充電樁數(shù)量、加強(qiáng)換電機(jī)械化操作技術(shù)發(fā)展、制定統(tǒng)一的充電電池標(biāo)準(zhǔn)、建立智能化、集成化充電系統(tǒng)、對(duì)充換電站點(diǎn)的土建進(jìn)行合理設(shè)計(jì)規(guī)劃等途徑加強(qiáng)充換電設(shè)施建設(shè)。
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