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摘 要：在新能源技术飞速发展的大前提下，节能减排和保护环境是发展新能源技术的主要目的，而电动汽车的发展又与其基础充电设施的完善息息相关，故如何科学合理地对电动汽车的基础充电设施进行优化设置已成为目前需要关注的核心问题，本文针对电动汽车基础充电设施在规划设置中存在的问题，布局选址，平面设置等方面提出笔者的想法及建议。
关键词：電动汽车基础充电设施;优化设施;布局选址;平面设置
中图分类号：U469.72 文献标识码：A
0 引言
在当今世界能源危机和环境污染的大背景下，优先发展电动汽车是解决问题的合理途径之一。电动汽车因其高效，节能，低污染的特点而为人们广为关注，世界各国都已将发展电动汽车产业以及开拓电动汽车市场纳入新一轮的国家发展战略之中。客观来讲，而电动汽车的发展速度在很大程度上又与电动汽车充电设施的完善息息相关。近年来，我国电动出租车，电动私家车的持有量呈高速增长态势，与其匹配的充换电设施如充电桩等的规划设置也应跟上电动汽车的增长速度，随着电动汽车的发展以及对环境问题的日益关注，我国相继出台了一系列政策来扶持推广电动汽车的使用和发展，其中国发办〔2015〕73号“国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见”指出：到2020年基本建成车桩相随，智能高效，适度超前的充电基础设施体系，满足超过500万辆电动汽车的充电需求。因此，如何科学地对电动汽车充电设施进行规划设置对节能减排以及保护环境具有重大意义。
1 电动汽车充电设施分类及发展现状
1.1 电动汽车充电设施分类
电动汽车充电设施是指为电动汽车供应能源的各种设施[1]。电动汽车充电设施一般分为两类：
（1）换电站。通常集中服务于公共行业，如电动出租车，电动公交车等，以提高效率，方便车辆使用，这里不做具体介绍。
（2）充电桩。通常服务于个人以及各种企业事业单位的电动汽车，通常可按输出电流不同分为直流充电桩和交流充电桩，也可按外部充电形式不同分为壁挂式充电桩和直立式充电桩。
1.2 电动汽车充电设施发展现状
为了达到节能减排以及保护环境的长远目标，我国各省市正加大各类充电设施的建设力度，如重庆市人民政府办公厅《关于印发<重庆市加快电动汽车充电基础设施建设实施方案>的通知》（渝府办发〔2015〕212号）[3]中指出不仅要推进电动汽车充电标准体系建设，构建电动汽车充电智能服务平台，还要加强规划建设运营。
近年来，随着电动汽车的普及程度越来越高以及国家的政策扶持和推广，我国充电设施发展势头不减，根据国家能源局“中国电动汽车充电基础设施促进联盟”发布的数据显示，截止2019年6月，我国充电桩保有量已超百万，其中公共充电桩已超过41万台，私人充电桩已超过59万台，我国已形成世界最大的电动汽车充电设施网络。
2 电动汽车充电设施发展中存在的问题
在保护环境，节约能源的大环境下，在我国，电动汽车充电设施发展迅速，但仍然受到认知水平差异较大，关键技术发展缓慢以及经济条件限制等各类因素的制约，具体有如下问题[2]。
2.1 充电设施修建与规划难度大
充电设施的建设与规划与交通发展，城市规划，土地利用和经济发展有密不可分的关联，因此在充电设施建设过程中，需要相关单位的协调与支持，但是尽管如此，很多时候也会因为场地限制以及电网管线的布控产生矛盾冲突，如在公共停车场修建一定数量的配套充电桩，所要考虑的不仅仅是场地空间设置是否优化合理，电动汽车充电是否便捷，是否具有安装充电设施条件等问题，更要协调平衡各个利益群体的利益。
2.2 部分充电设施的空置率较高[4]
由于各个省市情况各异，各省各市的交通流密度各异，由于地理位置因素，土地利用，以及在交通流密度较大的区域停车场保有量不能满足该区域的停车需求等问题的综合，故在电动汽车充电需求较大的地方，无法设置较多的充电桩，从而造成电动汽车无电可充或者排队充电导致耗时过久的情况出现。
2.3 充电桩后期管理及维护困难
由于不同城市有不同的城市规划布局，导致充电桩的设置在一定程度上过于分散，不利于集中管理，现实情况下，也没有足够多的技术人员去保证每个充电桩的日常维护，从而使得充电桩的维护保修上存在许多问题。
2.4 充电设施缺乏合理的规划布局
随着电动汽车的发展，部分城市的充电设施已经初具规模，但是由于部分充电设施分布分散，且布局缺乏合理性，使得充电效率降低，无法完全满足客户的充电需求，同时，由于后期管理与维护困难，部分充电桩的持续使用时间不长，导致部分区域的单位充电桩的充电压力增加，更加容易使充电桩损坏，形成恶性循环。
2.5 充电设施缺乏合理的盈利模式
当前电动汽车与充电设施正处于推广应用阶段，但就长远来看，当前的充电设施服务市场不具备成熟的服务模式，充电效率低下，充电桩规划不合理等问题的显现导致了充电服务市场“盈利难”的问题[4]。
3 关于大城市充电桩的设置问题的规划改进方法
大城市的充电桩设置问题包括两个方面，一是充电桩的设置问题，二是充电桩的选址问题，下面逐一进行分析。
3.1 大城市充电桩设置问题改进方法研究
通过上述充电设施发展中暴露出的问题进行分析，下面列出改进方法。
3.1.1 通过各省市政策导向以公交及出租车站场等公用设施为主体，修建公用充电桩
通过政策导向，如重庆市人民政府办公厅《关于印发<重庆市加快电动汽车充电基础设施建设实施方案>的通知》（渝府办发〔2015〕212号）中指出凡新建的交通枢纽、超市卖场、商务楼宇，党政机关、企事业单位办公场所，学校、医院、文化体育场馆以及独立用地的公共停车场、停车换乘（P+R）停车场等，在主城区按照不低于总停车位数量10%的比例建设电动汽车充电基础设施[3]，这样便可以一定程度的减少在私人停车区域充电基础设施的修建。 3.1.2 充电桩的设置要充分考虑某区域的交通流密度，做到集中设置与分散布局相结合
在交通流密度较大的区域，应适当的增加充电桩的设置规模，以满足其充电需求，在密度较小区域，也应合理的设置一定数量的充电桩，这样方可减少充电桩的空置率。
3.1.3 统一充电桩的硬性使用条件，加强充电桩后期管理维护，使得充电桩的维护系统化，科学化
统一电动汽车充电接头的标准，若充电接口的标准未能统一，就会造成各个厂家“各自为政”，而又由于目前电动汽车在我国处于发展初期阶段，电动汽车供应商的生产量并不足以覆盖较大的区域，因此必然会造成某些供应商的专属充电桩空置率较高，从而造成社会资源的浪费。
3.1.4 综合考虑规划区域内的电动汽车保有量，时间分布特性等各方面因素进行充电设施布局
对某区域进行充电设施设置规划首要考虑的是该区域的充电需求，而该区域的电动汽车保有量则一定程度上代表了该区域的充电需求[5]，也反应了该区域的电动汽车的普及度，若电动汽车保有量越高，则表示该区域应规划的充电基础设施越多。再结合该区域内各部分的电动汽车出行时间分布特性进行合理规划，在某时间段内，用户出行较为集中的区域适当增加充电设施的设置，从而满足该区域内的用户的充电需求。
3.1.5 应建立科学的电动汽车市场体制机制
随着电动汽车在我国的发展，我们应从调节电价，合理规划电动汽车配套设施等方面完善电动汽车市场体制机制，创建合理的盈利模式。
3.2 充電桩的选址问题
3.2.1 充电桩具体选址方法
（1）公用充电桩选址方法。①充电桩的选址充分与在建站场，现状公交站，项目配建公交站等公用设施相匹配，协调[8]。②优先选用与土地规划相符的公用停车设施，如政府建立的配建公交站，公用停车场，景区停车场，学校停车场等，若该区域充电需求较大，且现状充电设施不能满足，则可选择一些临时站场备用。③通过交通流密度分布，电动汽车出行时空分布，以及该区域电动汽车保有量等数据分析该区域充电需求，以此确认该区域充电桩建设规模。④尽量选择近期已建成的停车场站或者已规划好的停车场站，节约人力物力等资源。
（2）非公用充电桩选址方法。①优先选用与土地规划相符且电动汽车保有量较高的私家停车场，必要时可预留一部分车位供社会车辆使用，缓解公共车辆充电需求压力。②凡新建住宅配建的停车库必须100%建设电动汽车充电基础设施或预留建设安装条件（包括预埋电力管线和预留电力容量）[3]。③对已建成的住宅小区，通过改造、加装等方式，在主城区按照不低于总停车位数量10%的比例提供电动汽车充电基础设施。
4 充电桩在电动汽车停车位的平面设置
在进行充电桩的平面设置时，设计人员应从便捷性和安全性和可操作性出发[6]。例如，若设计人员在立柱上设置壁挂式充电桩，如图1所示，则处于中间停车位的电动汽车在进行充电时必然会对其中一侧的停车位所在车辆的出行或者充电造成极大的影响，无论从安全性还是便捷性的角度出发都无法达标。通过研究分析，给出以下两个解决方案：
（1）如图2所示，取消通过倚靠立柱来设置壁挂式充电桩的方案，占用中间车道分别在车道两侧设置三个共六个立柱式充电桩，这样便可减少中间车位充电时对两侧车位带来的影响，兼顾了安全性[7]。但缺点亦很明显，若从便利性角度出发，占用中间车道设置充电桩，挤压了中间车道空间，使得中间车道可能无法通行车辆，减少了停车场行车空间，一般情况下，车辆通行无忧，但若在早晚车辆出行高峰期，可能会造成一定的拥堵。
（2）如图3所示，取消中间停车位倚靠立柱来设置壁挂式充电桩，两侧车位仍使用壁挂式充电桩进行充电，中间车位在该车位的一侧修建立柱式充电桩，从安全性角度出发，该车位宽度增加1.6 m则可完全保证其安全性，又因其增宽了自身停车位宽度，并没有影响中间车道，兼顾了便利性。此方案的缺点是，若停车场已经修建完成，平面结构已经固定，若从改造成本的角度来说，因为此方案需要增宽车位，会一定程度上改变停车场的平面设计，并引起连锁反应，故此方案的改造成本较大。故此方案适合那些还在规划中的停车场并且预测其垂直于车行道且背后靠墙位置的电动汽车停车位依然无法满足电动汽车停车需求的停车场。
具体方案如方案一，方案二，方案三所示。
5 结语
在节能减排和保护环境的大环境下，发展推广新能源技术势在必行。电动汽车的推广和发展能够有效减少对传统能源的依赖，减少环境污染，在高速发展电动汽车技术的同时，也应重视对于充电基础设施的合理规划以及其他配套基础设施的建设，如何科学合理地规划电动汽车充电设施，充分满足用户的充电需求，是推动整个电动汽车行业迅速发展的关键，也是该行业可持续发展的重中之重。
参考文献：
[1]张庚洁.电动汽车充电设施设计[D].东南大学，2016.
[2]周家骏.简谈民用建筑中电动汽车充电设施设计要点[J].建筑电气，2018，37（05）：24-28.
[3]钱进.国务院发布《加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》[J].工程建设标准化，2015，31（10）：39.
[4]伍福平，王小军，袁泉，等.电动汽车充电设施的现状与问题分析[J].科学技术与创新，2018，22（32）：195-196.
[5]许祖勤.城市电动汽车充换电设施规划的研究与应用分析[D].南昌大学，2018.
[6]浙江大学建筑设计研究院有限公司.DB33/1121-2016民用建筑电动汽车充电设施配置与设计规范[S].北京：中国计划出版社，2016.
[7]李菁竹.电动汽车充电设施规划方案研究[D].山东大学，2017.
[8]黎倩婷.电动汽车充电站充电基础设施的布局规则研究[J].机电信息，2018，18（18）：172-173.
关键词：電动汽车基础充电设施;优化设施;布局选址;平面设置
中图分类号：U469.72 文献标识码：A
0 引言
在当今世界能源危机和环境污染的大背景下，优先发展电动汽车是解决问题的合理途径之一。电动汽车因其高效，节能，低污染的特点而为人们广为关注，世界各国都已将发展电动汽车产业以及开拓电动汽车市场纳入新一轮的国家发展战略之中。客观来讲，而电动汽车的发展速度在很大程度上又与电动汽车充电设施的完善息息相关。近年来，我国电动出租车，电动私家车的持有量呈高速增长态势，与其匹配的充换电设施如充电桩等的规划设置也应跟上电动汽车的增长速度，随着电动汽车的发展以及对环境问题的日益关注，我国相继出台了一系列政策来扶持推广电动汽车的使用和发展，其中国发办〔2015〕73号“国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见”指出：到2020年基本建成车桩相随，智能高效，适度超前的充电基础设施体系，满足超过500万辆电动汽车的充电需求。因此，如何科学地对电动汽车充电设施进行规划设置对节能减排以及保护环境具有重大意义。
1 电动汽车充电设施分类及发展现状
1.1 电动汽车充电设施分类
电动汽车充电设施是指为电动汽车供应能源的各种设施[1]。电动汽车充电设施一般分为两类：
（1）换电站。通常集中服务于公共行业，如电动出租车，电动公交车等，以提高效率，方便车辆使用，这里不做具体介绍。
（2）充电桩。通常服务于个人以及各种企业事业单位的电动汽车，通常可按输出电流不同分为直流充电桩和交流充电桩，也可按外部充电形式不同分为壁挂式充电桩和直立式充电桩。
1.2 电动汽车充电设施发展现状
为了达到节能减排以及保护环境的长远目标，我国各省市正加大各类充电设施的建设力度，如重庆市人民政府办公厅《关于印发<重庆市加快电动汽车充电基础设施建设实施方案>的通知》（渝府办发〔2015〕212号）[3]中指出不仅要推进电动汽车充电标准体系建设，构建电动汽车充电智能服务平台，还要加强规划建设运营。
近年来，随着电动汽车的普及程度越来越高以及国家的政策扶持和推广，我国充电设施发展势头不减，根据国家能源局“中国电动汽车充电基础设施促进联盟”发布的数据显示，截止2019年6月，我国充电桩保有量已超百万，其中公共充电桩已超过41万台，私人充电桩已超过59万台，我国已形成世界最大的电动汽车充电设施网络。
2 电动汽车充电设施发展中存在的问题
在保护环境，节约能源的大环境下，在我国，电动汽车充电设施发展迅速，但仍然受到认知水平差异较大，关键技术发展缓慢以及经济条件限制等各类因素的制约，具体有如下问题[2]。
2.1 充电设施修建与规划难度大
充电设施的建设与规划与交通发展，城市规划，土地利用和经济发展有密不可分的关联，因此在充电设施建设过程中，需要相关单位的协调与支持，但是尽管如此，很多时候也会因为场地限制以及电网管线的布控产生矛盾冲突，如在公共停车场修建一定数量的配套充电桩，所要考虑的不仅仅是场地空间设置是否优化合理，电动汽车充电是否便捷，是否具有安装充电设施条件等问题，更要协调平衡各个利益群体的利益。
2.2 部分充电设施的空置率较高[4]
由于各个省市情况各异，各省各市的交通流密度各异，由于地理位置因素，土地利用，以及在交通流密度较大的区域停车场保有量不能满足该区域的停车需求等问题的综合，故在电动汽车充电需求较大的地方，无法设置较多的充电桩，从而造成电动汽车无电可充或者排队充电导致耗时过久的情况出现。
2.3 充电桩后期管理及维护困难
由于不同城市有不同的城市规划布局，导致充电桩的设置在一定程度上过于分散，不利于集中管理，现实情况下，也没有足够多的技术人员去保证每个充电桩的日常维护，从而使得充电桩的维护保修上存在许多问题。
2.4 充电设施缺乏合理的规划布局
随着电动汽车的发展，部分城市的充电设施已经初具规模，但是由于部分充电设施分布分散，且布局缺乏合理性，使得充电效率降低，无法完全满足客户的充电需求，同时，由于后期管理与维护困难，部分充电桩的持续使用时间不长，导致部分区域的单位充电桩的充电压力增加，更加容易使充电桩损坏，形成恶性循环。
2.5 充电设施缺乏合理的盈利模式
当前电动汽车与充电设施正处于推广应用阶段，但就长远来看，当前的充电设施服务市场不具备成熟的服务模式，充电效率低下，充电桩规划不合理等问题的显现导致了充电服务市场“盈利难”的问题[4]。
3 关于大城市充电桩的设置问题的规划改进方法
大城市的充电桩设置问题包括两个方面，一是充电桩的设置问题，二是充电桩的选址问题，下面逐一进行分析。
3.1 大城市充电桩设置问题改进方法研究
通过上述充电设施发展中暴露出的问题进行分析，下面列出改进方法。
3.1.1 通过各省市政策导向以公交及出租车站场等公用设施为主体，修建公用充电桩
通过政策导向，如重庆市人民政府办公厅《关于印发<重庆市加快电动汽车充电基础设施建设实施方案>的通知》（渝府办发〔2015〕212号）中指出凡新建的交通枢纽、超市卖场、商务楼宇，党政机关、企事业单位办公场所，学校、医院、文化体育场馆以及独立用地的公共停车场、停车换乘（P+R）停车场等，在主城区按照不低于总停车位数量10%的比例建设电动汽车充电基础设施[3]，这样便可以一定程度的减少在私人停车区域充电基础设施的修建。 3.1.2 充电桩的设置要充分考虑某区域的交通流密度，做到集中设置与分散布局相结合
在交通流密度较大的区域，应适当的增加充电桩的设置规模，以满足其充电需求，在密度较小区域，也应合理的设置一定数量的充电桩，这样方可减少充电桩的空置率。
3.1.3 统一充电桩的硬性使用条件，加强充电桩后期管理维护，使得充电桩的维护系统化，科学化
统一电动汽车充电接头的标准，若充电接口的标准未能统一，就会造成各个厂家“各自为政”，而又由于目前电动汽车在我国处于发展初期阶段，电动汽车供应商的生产量并不足以覆盖较大的区域，因此必然会造成某些供应商的专属充电桩空置率较高，从而造成社会资源的浪费。
3.1.4 综合考虑规划区域内的电动汽车保有量，时间分布特性等各方面因素进行充电设施布局
对某区域进行充电设施设置规划首要考虑的是该区域的充电需求，而该区域的电动汽车保有量则一定程度上代表了该区域的充电需求[5]，也反应了该区域的电动汽车的普及度，若电动汽车保有量越高，则表示该区域应规划的充电基础设施越多。再结合该区域内各部分的电动汽车出行时间分布特性进行合理规划，在某时间段内，用户出行较为集中的区域适当增加充电设施的设置，从而满足该区域内的用户的充电需求。
3.1.5 应建立科学的电动汽车市场体制机制
随着电动汽车在我国的发展，我们应从调节电价，合理规划电动汽车配套设施等方面完善电动汽车市场体制机制，创建合理的盈利模式。
3.2 充電桩的选址问题
3.2.1 充电桩具体选址方法
（1）公用充电桩选址方法。①充电桩的选址充分与在建站场，现状公交站，项目配建公交站等公用设施相匹配，协调[8]。②优先选用与土地规划相符的公用停车设施，如政府建立的配建公交站，公用停车场，景区停车场，学校停车场等，若该区域充电需求较大，且现状充电设施不能满足，则可选择一些临时站场备用。③通过交通流密度分布，电动汽车出行时空分布，以及该区域电动汽车保有量等数据分析该区域充电需求，以此确认该区域充电桩建设规模。④尽量选择近期已建成的停车场站或者已规划好的停车场站，节约人力物力等资源。
（2）非公用充电桩选址方法。①优先选用与土地规划相符且电动汽车保有量较高的私家停车场，必要时可预留一部分车位供社会车辆使用，缓解公共车辆充电需求压力。②凡新建住宅配建的停车库必须100%建设电动汽车充电基础设施或预留建设安装条件（包括预埋电力管线和预留电力容量）[3]。③对已建成的住宅小区，通过改造、加装等方式，在主城区按照不低于总停车位数量10%的比例提供电动汽车充电基础设施。
4 充电桩在电动汽车停车位的平面设置
在进行充电桩的平面设置时，设计人员应从便捷性和安全性和可操作性出发[6]。例如，若设计人员在立柱上设置壁挂式充电桩，如图1所示，则处于中间停车位的电动汽车在进行充电时必然会对其中一侧的停车位所在车辆的出行或者充电造成极大的影响，无论从安全性还是便捷性的角度出发都无法达标。通过研究分析，给出以下两个解决方案：
（1）如图2所示，取消通过倚靠立柱来设置壁挂式充电桩的方案，占用中间车道分别在车道两侧设置三个共六个立柱式充电桩，这样便可减少中间车位充电时对两侧车位带来的影响，兼顾了安全性[7]。但缺点亦很明显，若从便利性角度出发，占用中间车道设置充电桩，挤压了中间车道空间，使得中间车道可能无法通行车辆，减少了停车场行车空间，一般情况下，车辆通行无忧，但若在早晚车辆出行高峰期，可能会造成一定的拥堵。
（2）如图3所示，取消中间停车位倚靠立柱来设置壁挂式充电桩，两侧车位仍使用壁挂式充电桩进行充电，中间车位在该车位的一侧修建立柱式充电桩，从安全性角度出发，该车位宽度增加1.6 m则可完全保证其安全性，又因其增宽了自身停车位宽度，并没有影响中间车道，兼顾了便利性。此方案的缺点是，若停车场已经修建完成，平面结构已经固定，若从改造成本的角度来说，因为此方案需要增宽车位，会一定程度上改变停车场的平面设计，并引起连锁反应，故此方案的改造成本较大。故此方案适合那些还在规划中的停车场并且预测其垂直于车行道且背后靠墙位置的电动汽车停车位依然无法满足电动汽车停车需求的停车场。
具体方案如方案一，方案二，方案三所示。
5 结语
在节能减排和保护环境的大环境下，发展推广新能源技术势在必行。电动汽车的推广和发展能够有效减少对传统能源的依赖，减少环境污染，在高速发展电动汽车技术的同时，也应重视对于充电基础设施的合理规划以及其他配套基础设施的建设，如何科学合理地规划电动汽车充电设施，充分满足用户的充电需求，是推动整个电动汽车行业迅速发展的关键，也是该行业可持续发展的重中之重。
参考文献：
[1]张庚洁.电动汽车充电设施设计[D].东南大学，2016.
[2]周家骏.简谈民用建筑中电动汽车充电设施设计要点[J].建筑电气，2018，37（05）：24-28.
[3]钱进.国务院发布《加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》[J].工程建设标准化，2015，31（10）：39.
[4]伍福平，王小军，袁泉，等.电动汽车充电设施的现状与问题分析[J].科学技术与创新，2018，22（32）：195-196.
[5]许祖勤.城市电动汽车充换电设施规划的研究与应用分析[D].南昌大学，2018.
[6]浙江大学建筑设计研究院有限公司.DB33/1121-2016民用建筑电动汽车充电设施配置与设计规范[S].北京：中国计划出版社，2016.
[7]李菁竹.电动汽车充电设施规划方案研究[D].山东大学，2017.
[8]黎倩婷.电动汽车充电站充电基础设施的布局规则研究[J].机电信息，2018，18（18）：172-173.