新能源光伏汽车充电站发展研究

盛文君　王弘毅　张克全

摘 要：在当今社会的发展进程中，伴随经济的迅速发展，环境与能源问题也逐步成为了社会发展的重要问题。结合能源的消耗与对环境友好型资源的需求，新能源的出现将是进一步推动经济发展的有利助推，也将为我国新能源汽车的发展提供有效的发展支持。而且，结合现阶段能源危机严重的情况，新能源光伏汽车充电站的发展也具有重要意义。基于此，本文主要分析新能源光伏汽车充电站的发展现状以及技术难点。

关键词：新能源;光伏汽车;充电站发展

现阶段，我国以电动车为主的汽车新能源产业发展已经逐步走向产业化发展，因而面对新时期的市场挑战，就需要在光伏汽车充电站的发展道路上进一步加以分析，并结合电网供电系统充分利用太阳能资源，为环境友好做出贡献的同时推动光伏汽车充电站的发展。

1 新能源光伏汽车充电站发展的重要性

汽车需要动力的支持才能确保运行，因而在保障电动汽车可以正常运行的关键就是电力资源。所以说，在电动汽车的运行过程中，最具有能量价值的就是汽车充电站。有了发展良好的光伏汽车充电站就可以在电动车的运行中随时为电动汽车补充电量，为电动汽车的公路运行提供所需的动力，因而说发展新能源光伏汽车充电站对电动汽车的未来发展具有重要的意义。同时伴随现阶段地球资源紧张的局势，人们自然将更多的精力放在环保与绿色能源的开发上，因而也就加大了对电力资源开发和利用。基于这一点来说，新能源汽车在未来的发展中将会得到大力普及，并成为重要的交通工具，这一发展前景也进一步为新能源光伏汽车充电站的发展提供广阔的市场前景。

2 新能源光伏汽车充电站的发展现状

2.1 国外新能源光伏汽车充电站的发展现状

结合新能源电动汽车所呈现出的良好发展前景，美国著名太阳能遮阴停车场设计兼制造者早在2013年11月13日，就已经宣布电动车充电站部署实验获得了成功，而这一部署实验正是位于圣地亚哥国际机场的EV ARC充电站。EV ARC充电站主要是在美国进行发明、设计与制造的，在世界上来说也是首个可移动、全自动的独立光伏发电充电站，在投入使用前期不需要地基挖坑，同时也免除了建设审批和电网并入。除此之外，EV ARC充电站还适合安装在标准的停车位内，因为其约为16千瓦时的日光伏发电量，可高效存储于车载电池储能约为22千瓦时的装置中;同时，此光伏系统配备着专有的跟踪系统——EnvisionTrak。这一跟踪系统既可以令太阳能列阵自动跟踪太阳光线，也可以将传统固定式列阵发电量有效提升18%至25%。

2.2 国内新能源光伏汽车充电站的发展现状

相较于国外光伏汽车充电站的发展速度，国内的发展有一定的落后，但是就其技术上来说，国内的发展也获得了很大的成就。我国最大的光伏超级充电站于2015年10月21日在北京市破土动工，此充电站建成后预计于当年年底投入使用，因其位于石景山区内，所以在建成后也成为了石景山区第一个光伏超级充电站。这也是在华贸中心充电站之后北京市内最大的光伏汽车充电站，它的出现提供了强大的电力支撑，进一步解决了北京西部新能源汽车的充电问题。结合整个光伏充电站的情况来看，充电站的能源提供全部由太阳能完成，其建成的50根充电桩，在投入使用后拥有每天为超过80辆电动车充电的能力。 据相关资料显示，此光伏充电站具有较强的兼容性，可对国产、日系和欧美等车系电动车进行充电。此外，除了主要的充电功能外，还具备立体停车功能，可停放汽车数量预计在30辆上下。

2.3 现阶段新能源光伏汽车充电站的发展趋势

面对当下发展面对的能源和环保压力，关于新能源电动汽车的发展必然将成为未来汽车发展的主要方向。在“十三五”规划阶段，即 2016-2020 年的發展方向上，我国也计划进一步实现新能源汽车、多能源混合动力车、插电式电动轿车、氢燃料电池轿车的普及，并在未来的生活中进一步将其逐步带入普通百姓家庭。因而结合现阶段新能源的快速发展来说，与新能源汽车发展的相关配套设施即充电桩和充电站等配套设施的发展也会迎来新的高峰。

从历史发展形势来看，自2010至2013年，我国的充电站保有量年复合增长率达 89.6%，增长达528座，充电桩数量更是迅速增长到22628个，增长率高达181.8%。因而不难看出在新能源光伏汽车的发展过程中，对其充电设施的建设是进一步推广光伏汽车的关键环节，也是进一步确保新能源汽车应用得以快速增长的重要手段。此前，我过于2014年新能源汽车的产销量就已经达到了9.39万辆，因而在与充电设施的供需之间出现的矛盾就显得日益严重，而在2015年，全国建成的充电站数量高达2549个，同时建成的充电桩数量更是达到了34万个，相比于14年，增长了近20倍，由此也可以看出，我国的新能源汽车充电设施行业仍具有极大的发展前景。

3 新能源光伏汽车充电站发展存在的技术问题分析

结合现阶段的汽车行业发展，从环保与节能方面来看，电动车的确具有不可替代的优势，因而光伏充电站的使用也的确是进一步解决人类能源短缺与环境压力的有效途径。但是在具体的技术上来看仍存在一定的技术问题需要重视。

3.1 光伏发电的不稳定性

联系近年来我国光伏发电方面的研究成果来看，现阶段的发展中还存在一定的不稳定性，主要来说我国在光伏发电在我国起步较晚，发展时间相较于国外也较短，因而就造成我国在光伏发电的技术上还存在许多不够成熟的地方，进而影响和制约了光伏发电的发展和使用投入。所以结合我国的实际情况来说，目前的光伏发电中技术仍然处于不断的探索与改进中又因为其可借鉴的成功经验不多，就进一步导致光伏发电想要与火力发电比较还需要长期的探索和研究。

除了相关技术的不成熟之外，要想在实际的运行中保障电动汽车完成充电，就需要保证高电压与大电流的重要前提，也就是说在实际的充电过程中，必须依靠大功率设备才可以保证对带动汽车的有效充电，而在光伏发电站的投入使用中，要想满足这一需求，就必须首先经过长时间的电量储蓄，这一过程中即便是将各个环节的电力损耗忽略也难以保证对多辆但电动车的同时充电，从理论上来说，光伏发电站一天的蓄电量能够满足的电动车数量不会超过三辆[1]。此外，天气变化也会对光伏充电站产生巨大影响，阴雨天、夜晚或是雾霾天气都会进一步影响到太阳能光伏充电站的实际储电量，因而从现阶段的光伏充电站建设来看仍然存在一定的局限性。

3.2 制约了充电站发展的蓄电池成本

近年来，我国在光伏充电站的发展上的确获得了跨越式的进程，这可以说是一件值得兴奋的事情，但是由于在过去的几年里电动汽车普及还没有达到现阶段的高度，所以面对现阶段的发展，继续建设充电站就需要投入更多成本，采取更完善的技术。在这样的发展环境中，针对新能源光伏汽车充电站的发展完善就更加需要仔细分析其发展中存在的问题加以分析解决，进而将技术进一步提高，为进一步促进新能源汽车的推广发展提供有效助力。结合现阶段光伏发电的技术手段来看，光伏发电站在技术上还没有有效实现直接储存电量的需求，在实际的使用中仍需要借助到蓄電池，通过蓄电池的作用来保障发电站在满足汽车随时的充电需求[2]。结合对蓄电池的需求来看，当前过高的蓄电池成本已经是未来进一步困扰光伏发电站建设企业的主要矛盾，在充电站投入使用的过程中，蓄电池的成本本身就是一笔不小的投资，而且在其使用寿命也会受到环境和很多实际因素的影响，更是为后期的维护以及更换带来了后续的影响，所以说在蓄电池储电的使用在一定程度上提高了成本，制约了充电站的建设。

3.3 新能源电动充电桩标准脱轨

结合前文提到我国在新能源电动车方面的发展起步较晚的事实，也就进一步导致在充电装置的使用标准上与其他国家存在很大的差异。从我国现阶段投入使用的充电站来看，我国所特有的特斯拉太阳能超级充电站在投入使用后可以为特斯拉电动车进行智能充电，可是却无法实现对国产电动车的有效充电[3]。此外，在我国不断建设与推广公共充电桩的过程中，也会出现由于与国外生产的电动车产品标准无法匹配，因而无法为其充电的现象，如此一来也就导致我国在充电站的实际建立中遇到了一定的矛盾，需要进一步采取措施逐步与国际相关的产品标准相统一，进而改善标准脱轨对充电桩带来的不良影响。

4 总结

综上所述，新能源汽车逐渐成为我国汽车未来主要发展方向的形式已经不可否认。从现阶段我国的带你懂汽车发展形势来看，电动汽车的发展已经开始走向了成熟，而且随着不断的推广普及，也将进一步成为解决能源稀缺和环境污染的重要途经。针对这一点来说，其充电站等相关配套设施的发展也必将得到广阔的发展前景，只有这样才能进一步满足电动车的充电需求，确保电动汽车的有效运行，进而推动电动汽车的高速发展。

参考文献：

[1]陈小长. 新能源光伏汽车充电站发展与相关技术研究[J]. 时代汽车，2017（4）：41-41.

[2]齐亮，贾莉洁，李宏伟. 中国新能源汽车商业化发展现状及国际比较研究[J]. 汽车工业研究，2017（9）：42-48.

[3]马亮，仲伟俊，梅姝娥. 基于续航能力需求的新能源汽车产业链补贴策略研究[J]. 系统工程理论与实践，2018，38（7）：1759-1767.