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摘要：电动汽车具有节能、环保等明显优势，随着国家新能源政策的不断出台，电动汽车普及已成为国家汽车产业的重要发展计划，城市电动汽车充电设施的的发展需要与之配套，才能为电动汽车发展创造更好的平台，本文从市场分析入手，在规划思路、建设方案等方面对电动汽车充电站建设提出作者的想法和思路。
关键词：电动汽车；充电站；规划；建设；思路
中图分类号：F407.471 文献标识码：A 文章编号：
近年来随着新能源政策不斷出台，电动汽车的发展势头迅猛，因此加快配套的电动汽车充电设施建设意义重大。及早开展对电动汽车充电设施建设的策略性研究、布局规划和试点工程，将对实现能源替代，优化能源结构，拓展清洁能源具有重要意义。
全面加快电动汽车充点设施建设不仅是建设统一坚强智能电网的重要内容，更是国家电网公司落实科学发展观，展示责任央企形象的战略举措，是响应国家节能减排政策，支持电动汽车发展的实际行动，是实现能源替代，优化能源结构，提高电能占终端能源消费比重的有效手段。
本文从市场分析入手，在规划思路、建设方案等方面对电动汽车充电站建设提出作者的想法和思路。
一、电动汽车现状与市场前景
（一）电动汽车现状及其发展
电动汽车的历史其实早于内燃机汽车。当德国的戴姆勒和本茨于1883年发明汽油发动机汽车时，英国人罗伯特戴维森已于10年前制造出了世界上最早的可供实用的电动汽车。在1900年时，电动汽车与内燃机汽车相比还占有压倒性优势。然而此后内燃机技术不断取得突破，而电动车技术发展缓慢，激烈的市场竞争使内燃机汽车后来居上，成为汽车行业的绝对主流。
目前，电动汽车技术也有了一定进步，在短途低速、城市公交及旅游区交通等特定用途已经得到应用，我国发展电动汽车从上个世纪90年代初期已经开始，到现在已将近20年。我国一开始就明确提出发展电动汽车，2000年开始叫作“电动汽车专项”，只是到目前“十一五”，才叫“节能与新能源专项”。经过近20年的发展，我国在电动汽车方面已经积累了丰富的经验。2008年的奥运会上，新能源汽车已经进行了成功的展示。
科技部和财政部，以及工信部出台了电动汽车的刺激方案，工信部提出了汽车振兴方案，都发出了明确的信息，就是要往电动汽车方面发展。从目前的技术看，从造车、关键的零部件，电池、电动机方面都已经达到了可以在短时间内对电动汽车进行产业化的一个阶段。
根据即将出台的《节能与新能源汽车发展规划(2011年-2020年)》，预计到2015年，我国电动汽车保有量将达到50万辆。
（二）电动汽车充电站现状、规模及前景
2009年10月，国家电网上海公司投资建设的国内第一座具有商业运营功能的电动汽车充电站—漕溪电动汽车充电站顺利建成投运；截止2010年年末，国家电网公司已在全国27个城市建设充电站75座、交流充电桩6209。国家电网公司2011年2月16日发布的《2010社会责任报告》显示，2011年，公司将在智能电网示范试点工程上取得重要突破，将建成电动汽车充换电站144座、充电桩1.3万个。
南方电网近期也发布规划：到2012年，南方电网将在深圳建设89个充电站以及29500个充电桩，预计总投资额将超过10亿元，将打造覆盖全市主要干道、居民小区、公共停车场以“慢充为主、中快充为辅”的充电服务网络，建成满足深圳市新能源汽车产业示范推广和区域应用要求，与深圳市新能源汽车发展总体工作部署相协调的充电设施。
中石化北京石油分公司与北京首科集团成立合资公司，中石化旗下加油、加气站将改建成加油充电综合站。
中海油2009年向天津力神电池股份有限公司投资了50亿元，生产电动汽车使用的锂电池，正考虑在全国建设电池更换站网络的可能性。
（三）电动汽车的经济性评价
1.社会效益
传统内燃机汽车效率为38％，考虑到电动汽车的适用范围主要以城市区域内为主，按在城市中运行的车辆进行比较，因为汽车（内燃机）在市内行驶中频繁的停车、低速行驶等，造成内燃机空转或处在低效率区，其最终效率不过12％。纯电动汽车停车时无机器空转，80％以上的电池能量可转为汽车的动力，即使考虑到用于发电的能源最原始的地方开发算起（电能的来源有核能、生物质能、石化能、风能等），考虑综合考虑发电机效率，输电网络损耗等，原始能源转换为汽车动能的效率也在20%~30%，故采用电动汽车比传统汽车能耗大大降低。
根据科技部、财政部、发改委、工业和信息化部于2009年元月共同启动《十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程》，通过提供财政补贴，计划用3年左右的时间，每年发展10个城市，每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行，涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域，力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10％。到2012年，国内有10%运营车辆是节能与新能源汽车，以目前国内汽车年产1000万辆计，也就是100万辆，那么国家一年可节油7.8亿升，减少230万吨的二氧化碳和7800吨一氧化氮的排放，以及减少780吨碳氢化合物的排放。
2.电动汽车购买相关政策
2009年初，财政部、科技部发出了《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》，针对公共服务领域购车进行一定的补贴，但是这一补贴政策并没有涉及到私人购车领域。在财政部补贴标准涉及的乘用车和轻型商用车中，混合动力汽车按照节油率分为五个补贴标准，最高每辆车补贴5万元；纯电动汽车每辆补贴6万元；燃料电池汽车每辆补贴25万元。
2009年12月9日，国务院常务会议最终敲定新能源车消费刺激政策：2010年不但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，还将先选择5个城市进行对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。
3.电费与油价的对比
以比亚迪E6纯电动汽车为例，下图说明行驶单位里程运营成本：
根据网站资料，2006-2010年93#汽油涨幅约为34%，以此速度预计2012年可能会达到9元/升（93#汽油），以此计算汽车行驶成本计算如下表（以小型汽车为例，由于油价、电费等价格因素浮动变化较大，本表格仅为预测费用）：
说明：⑴燃油汽车保养费按日常保养加车辆大修费用统计。
⑵油价2010年按6.23元/升统计，2012年预计达到9元/升。
⑶电费目前按商业低谷电价0.3657元/kWh，2012年预计达到0.4388元/kWh。
⑷行驶里程按18000 m/年统计。
如上表所示，预计2012年后燃油汽车综合花费将可能达到电动汽车的10倍甚至14倍。
二、规划思路
城市电动汽车充电设施的建设，需要综合经济发展水平、地理环境那个、电网条件等因素综合考虑，以笔者所处某市为例，简要分析某市2020年建设需求和建设规划
（一）建设需求
根据《汽车产业调整和振兴规划》规划，未来三年“形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右。”截止2009年，某市近年来年汽车增长率在15%~20%，目前机动车保有量约为35万辆，考虑到近几年的非理性增长，参考国内汽车整体增长预测水平，按正常增长幅度及后期逐步饱和，到2020年某市机动车保有量将达到60万辆，按照电动汽车占机动车总量5%考虑，则到2020年某市电动汽车总量将达到3万辆。
（二）规划布局思路
按2020年电动汽车保有量3万辆考虑，高峰期同时充电的汽车将达到400辆车，按目前统计资料计算，这就需要市区提供公交快、慢速充电站各10个，公务车充电桩600个；社会公共慢速充电桩3000个，社会公共快速充电站30个，快速换电站20个，并建立新能源汽车示范运行管理信息化平台。考虑充电时间最少约为15分钟，针对充电站选址时尽量靠近城郊或非城市交通主干道的位置，选择临街马路较宽、车流相对较小的地段建站；充电桩可广泛布置于居民小区、停车场、大型超市、高校、商业密集区。
三、建设方案
目前较为成熟的建设方案主要包括：慢速充电桩、快速充电站、快速换电站等。
（一）交流慢速充电桩
慢速充电桩具有占地省、投资小、易安装、免维护等优点，但充电时间相对较长，一般为7~12个小时。慢速充电桩宜布置在居民小区、超市、高校等处所，充电桩采用交流220V供电，容量不宜大于3kW，可以统一由供电公司装设计量计费系统，也经供电公司同意后，由小区物业、超市管理部门、高校后勤等相关部门代收。
（二）城市快速充电站
城市快速充电站根据服务对象的多少，可以分为大型、中型和小型充电站。一般采用直流充电的方式，将市区电网交流电能通过高频开关电源转换为直流电源，由充电机控制系统与BMS（电池管理系统）对充电过程进行控制，适时根据电池状态和电池信息调整充电电压、电流，直至完成充电。
快速充电站可为多台电动汽车同时快速充电，按小型轿车充电电流3C（C为电池容量）计算，理论最快充电时间仅需20分钟，按充电电流0.3C计算，充电时间约为3~4小时。快速充电站应配置完整的供配电系统、充电系统、监控系统、计量收费系统，是目前投运较多的充电设施。
（三）城市快速电池更换站
城市快速电池更换站（简称换电站）是利用充电站内大容量充电能力，不间断为电池组进行充电，对充满电的电池库存，当车辆需要充电时，只需进站更换电池组即可继续行驶，将换下的电池留在换电站内继续充电，省去了原本较长的充电等待时间，目前已经在部分公交线路投运。
快速换电站解决了充电时间和电池寿命之间的矛盾，在提高电池利用率、节约充电时间等方面具有明显优势，同时可以起到电力负荷“削峰填谷”的作用，提高电能资源利用率，有利于国家“现代电网”建设。
快速换电站应配置完整的电池更换系统、供配电系统、充电系统、监控系统、计量收费系统，是未来电动汽车充电设施的发展趋势。
四、存在的问题和建议
针对某省实际情况，刺激电动汽车产业，提高电动汽车充电设施运行效率，还存在以下问题：
（一）销售及售后服务网络发展严重滞后。
电动汽车产业和车辆生产商、充电设施生产商、电池生产商、销售及售后服务网络关系紧密，目前，某省内还没有合格的电动汽车生产商。也没有大型知名电池生产企业。未形成具有一定规模的电动汽车销售、维修网络，从而在一定程度上使得普通消费者对电动汽车购买、维修存在疑虑，进而影响到电动汽车市场的发展。
（二）购车补贴政策急需落实。
普通消费者必然会进行购车、行驶成本比较，电動汽车目前售价比同配置燃油车型高出10~15万元，如果没有政府政策支持，普通消费者购买力有限，很难接受如此高的购车价，所以政府补贴政策施行与否直接影响到电动汽车市场发展。
（三）电池组更换模式存在局限性。
更换电池组方式的充电站由于电池型号、品牌、容量、接口没有统一标准，目前还有一定的实施难度，需要国家相关部门牵头，统一行业内企业（包括汽车厂商、电池供应商和电力公司等）协调统一标准。
五结束语
综上所述，建立成熟的销售和售后服务网络、争取政府政策补贴、积极联合电动汽车市场其他经营合作伙伴，是创建、发展电动汽车市场的重要手段，也是电动汽车充电设施完善配套建设的重要条件。
参考文献
[1]李兴虎.电动汽车概论.北京理工大学出版社.2005.8
[2]刘强等.市场环境下电动汽车的电力服务.电力需求侧管理.2007.1
[3]沙永康.纯电动汽车的市场化道路.?2005中国电动汽车研究与开发会议论文集.2005
[4]陈清泉、孙逢春、祝嘉光.现代电动汽车技术.北京理工大学出版社.2002.11
[5]王宇宁等.电动汽车商业化运行模式探析.汽车工业研究.2005.8
关键词：电动汽车；充电站；规划；建设；思路
中图分类号：F407.471 文献标识码：A 文章编号：
近年来随着新能源政策不斷出台，电动汽车的发展势头迅猛，因此加快配套的电动汽车充电设施建设意义重大。及早开展对电动汽车充电设施建设的策略性研究、布局规划和试点工程，将对实现能源替代，优化能源结构，拓展清洁能源具有重要意义。
全面加快电动汽车充点设施建设不仅是建设统一坚强智能电网的重要内容，更是国家电网公司落实科学发展观，展示责任央企形象的战略举措，是响应国家节能减排政策，支持电动汽车发展的实际行动，是实现能源替代，优化能源结构，提高电能占终端能源消费比重的有效手段。
本文从市场分析入手，在规划思路、建设方案等方面对电动汽车充电站建设提出作者的想法和思路。
一、电动汽车现状与市场前景
（一）电动汽车现状及其发展
电动汽车的历史其实早于内燃机汽车。当德国的戴姆勒和本茨于1883年发明汽油发动机汽车时，英国人罗伯特戴维森已于10年前制造出了世界上最早的可供实用的电动汽车。在1900年时，电动汽车与内燃机汽车相比还占有压倒性优势。然而此后内燃机技术不断取得突破，而电动车技术发展缓慢，激烈的市场竞争使内燃机汽车后来居上，成为汽车行业的绝对主流。
目前，电动汽车技术也有了一定进步，在短途低速、城市公交及旅游区交通等特定用途已经得到应用，我国发展电动汽车从上个世纪90年代初期已经开始，到现在已将近20年。我国一开始就明确提出发展电动汽车，2000年开始叫作“电动汽车专项”，只是到目前“十一五”，才叫“节能与新能源专项”。经过近20年的发展，我国在电动汽车方面已经积累了丰富的经验。2008年的奥运会上，新能源汽车已经进行了成功的展示。
科技部和财政部，以及工信部出台了电动汽车的刺激方案，工信部提出了汽车振兴方案，都发出了明确的信息，就是要往电动汽车方面发展。从目前的技术看，从造车、关键的零部件，电池、电动机方面都已经达到了可以在短时间内对电动汽车进行产业化的一个阶段。
根据即将出台的《节能与新能源汽车发展规划(2011年-2020年)》，预计到2015年，我国电动汽车保有量将达到50万辆。
（二）电动汽车充电站现状、规模及前景
2009年10月，国家电网上海公司投资建设的国内第一座具有商业运营功能的电动汽车充电站—漕溪电动汽车充电站顺利建成投运；截止2010年年末，国家电网公司已在全国27个城市建设充电站75座、交流充电桩6209。国家电网公司2011年2月16日发布的《2010社会责任报告》显示，2011年，公司将在智能电网示范试点工程上取得重要突破，将建成电动汽车充换电站144座、充电桩1.3万个。
南方电网近期也发布规划：到2012年，南方电网将在深圳建设89个充电站以及29500个充电桩，预计总投资额将超过10亿元，将打造覆盖全市主要干道、居民小区、公共停车场以“慢充为主、中快充为辅”的充电服务网络，建成满足深圳市新能源汽车产业示范推广和区域应用要求，与深圳市新能源汽车发展总体工作部署相协调的充电设施。
中石化北京石油分公司与北京首科集团成立合资公司，中石化旗下加油、加气站将改建成加油充电综合站。
中海油2009年向天津力神电池股份有限公司投资了50亿元，生产电动汽车使用的锂电池，正考虑在全国建设电池更换站网络的可能性。
（三）电动汽车的经济性评价
1.社会效益
传统内燃机汽车效率为38％，考虑到电动汽车的适用范围主要以城市区域内为主，按在城市中运行的车辆进行比较，因为汽车（内燃机）在市内行驶中频繁的停车、低速行驶等，造成内燃机空转或处在低效率区，其最终效率不过12％。纯电动汽车停车时无机器空转，80％以上的电池能量可转为汽车的动力，即使考虑到用于发电的能源最原始的地方开发算起（电能的来源有核能、生物质能、石化能、风能等），考虑综合考虑发电机效率，输电网络损耗等，原始能源转换为汽车动能的效率也在20%~30%，故采用电动汽车比传统汽车能耗大大降低。
根据科技部、财政部、发改委、工业和信息化部于2009年元月共同启动《十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程》，通过提供财政补贴，计划用3年左右的时间，每年发展10个城市，每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行，涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域，力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10％。到2012年，国内有10%运营车辆是节能与新能源汽车，以目前国内汽车年产1000万辆计，也就是100万辆，那么国家一年可节油7.8亿升，减少230万吨的二氧化碳和7800吨一氧化氮的排放，以及减少780吨碳氢化合物的排放。
2.电动汽车购买相关政策
2009年初，财政部、科技部发出了《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》，针对公共服务领域购车进行一定的补贴，但是这一补贴政策并没有涉及到私人购车领域。在财政部补贴标准涉及的乘用车和轻型商用车中，混合动力汽车按照节油率分为五个补贴标准，最高每辆车补贴5万元；纯电动汽车每辆补贴6万元；燃料电池汽车每辆补贴25万元。
2009年12月9日，国务院常务会议最终敲定新能源车消费刺激政策：2010年不但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，还将先选择5个城市进行对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。
3.电费与油价的对比
以比亚迪E6纯电动汽车为例，下图说明行驶单位里程运营成本：
根据网站资料，2006-2010年93#汽油涨幅约为34%，以此速度预计2012年可能会达到9元/升（93#汽油），以此计算汽车行驶成本计算如下表（以小型汽车为例，由于油价、电费等价格因素浮动变化较大，本表格仅为预测费用）：
说明：⑴燃油汽车保养费按日常保养加车辆大修费用统计。
⑵油价2010年按6.23元/升统计，2012年预计达到9元/升。
⑶电费目前按商业低谷电价0.3657元/kWh，2012年预计达到0.4388元/kWh。
⑷行驶里程按18000 m/年统计。
如上表所示，预计2012年后燃油汽车综合花费将可能达到电动汽车的10倍甚至14倍。
二、规划思路
城市电动汽车充电设施的建设，需要综合经济发展水平、地理环境那个、电网条件等因素综合考虑，以笔者所处某市为例，简要分析某市2020年建设需求和建设规划
（一）建设需求
根据《汽车产业调整和振兴规划》规划，未来三年“形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右。”截止2009年，某市近年来年汽车增长率在15%~20%，目前机动车保有量约为35万辆，考虑到近几年的非理性增长，参考国内汽车整体增长预测水平，按正常增长幅度及后期逐步饱和，到2020年某市机动车保有量将达到60万辆，按照电动汽车占机动车总量5%考虑，则到2020年某市电动汽车总量将达到3万辆。
（二）规划布局思路
按2020年电动汽车保有量3万辆考虑，高峰期同时充电的汽车将达到400辆车，按目前统计资料计算，这就需要市区提供公交快、慢速充电站各10个，公务车充电桩600个；社会公共慢速充电桩3000个，社会公共快速充电站30个，快速换电站20个，并建立新能源汽车示范运行管理信息化平台。考虑充电时间最少约为15分钟，针对充电站选址时尽量靠近城郊或非城市交通主干道的位置，选择临街马路较宽、车流相对较小的地段建站；充电桩可广泛布置于居民小区、停车场、大型超市、高校、商业密集区。
三、建设方案
目前较为成熟的建设方案主要包括：慢速充电桩、快速充电站、快速换电站等。
（一）交流慢速充电桩
慢速充电桩具有占地省、投资小、易安装、免维护等优点，但充电时间相对较长，一般为7~12个小时。慢速充电桩宜布置在居民小区、超市、高校等处所，充电桩采用交流220V供电，容量不宜大于3kW，可以统一由供电公司装设计量计费系统，也经供电公司同意后，由小区物业、超市管理部门、高校后勤等相关部门代收。
（二）城市快速充电站
城市快速充电站根据服务对象的多少，可以分为大型、中型和小型充电站。一般采用直流充电的方式，将市区电网交流电能通过高频开关电源转换为直流电源，由充电机控制系统与BMS（电池管理系统）对充电过程进行控制，适时根据电池状态和电池信息调整充电电压、电流，直至完成充电。
快速充电站可为多台电动汽车同时快速充电，按小型轿车充电电流3C（C为电池容量）计算，理论最快充电时间仅需20分钟，按充电电流0.3C计算，充电时间约为3~4小时。快速充电站应配置完整的供配电系统、充电系统、监控系统、计量收费系统，是目前投运较多的充电设施。
（三）城市快速电池更换站
城市快速电池更换站（简称换电站）是利用充电站内大容量充电能力，不间断为电池组进行充电，对充满电的电池库存，当车辆需要充电时，只需进站更换电池组即可继续行驶，将换下的电池留在换电站内继续充电，省去了原本较长的充电等待时间，目前已经在部分公交线路投运。
快速换电站解决了充电时间和电池寿命之间的矛盾，在提高电池利用率、节约充电时间等方面具有明显优势，同时可以起到电力负荷“削峰填谷”的作用，提高电能资源利用率，有利于国家“现代电网”建设。
快速换电站应配置完整的电池更换系统、供配电系统、充电系统、监控系统、计量收费系统，是未来电动汽车充电设施的发展趋势。
四、存在的问题和建议
针对某省实际情况，刺激电动汽车产业，提高电动汽车充电设施运行效率，还存在以下问题：
（一）销售及售后服务网络发展严重滞后。
电动汽车产业和车辆生产商、充电设施生产商、电池生产商、销售及售后服务网络关系紧密，目前，某省内还没有合格的电动汽车生产商。也没有大型知名电池生产企业。未形成具有一定规模的电动汽车销售、维修网络，从而在一定程度上使得普通消费者对电动汽车购买、维修存在疑虑，进而影响到电动汽车市场的发展。
（二）购车补贴政策急需落实。
普通消费者必然会进行购车、行驶成本比较，电動汽车目前售价比同配置燃油车型高出10~15万元，如果没有政府政策支持，普通消费者购买力有限，很难接受如此高的购车价，所以政府补贴政策施行与否直接影响到电动汽车市场发展。
（三）电池组更换模式存在局限性。
更换电池组方式的充电站由于电池型号、品牌、容量、接口没有统一标准，目前还有一定的实施难度，需要国家相关部门牵头，统一行业内企业（包括汽车厂商、电池供应商和电力公司等）协调统一标准。
五结束语
综上所述，建立成熟的销售和售后服务网络、争取政府政策补贴、积极联合电动汽车市场其他经营合作伙伴，是创建、发展电动汽车市场的重要手段，也是电动汽车充电设施完善配套建设的重要条件。
参考文献
[1]李兴虎.电动汽车概论.北京理工大学出版社.2005.8
[2]刘强等.市场环境下电动汽车的电力服务.电力需求侧管理.2007.1
[3]沙永康.纯电动汽车的市场化道路.?2005中国电动汽车研究与开发会议论文集.2005
[4]陈清泉、孙逢春、祝嘉光.现代电动汽车技术.北京理工大学出版社.2002.11
[5]王宇宁等.电动汽车商业化运行模式探析.汽车工业研究.2005.8