近年來(lái)，公眾使用新能源汽車(chē)的中長(zhǎng)途出行比例日益提高，對(duì)于高速公路服務(wù)區(qū)充電設(shè)施的配置提出了更高要求。文章首先介紹了充電樁行業(yè)的發(fā)展概況，然后從建設(shè)和運(yùn)營(yíng)兩個(gè)階段分析了高速公路服務(wù)區(qū)充電樁發(fā)展的現(xiàn)狀特征，并剖析了各階段存在的問(wèn)題，提出了推動(dòng)服務(wù)區(qū)充電樁良性發(fā)展的對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：高速公路；服務(wù)區(qū)；充電樁；

1引言

2020年9月，中國(guó)提出“力爭(zhēng)2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的重大承諾。交通運(yùn)輸業(yè)作為我國(guó)第三大溫室氣體排放源，其脫碳減排對(duì)碳達(dá)峰、碳中和整體目標(biāo)至關(guān)重要。在此背景下，大力發(fā)展新能源汽車(chē)已是大勢(shì)所趨。近年來(lái)，我國(guó)新能源汽車(chē)保有量大幅增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2030年新能源汽車(chē)數(shù)量將達(dá)到6000萬(wàn)輛口，同時(shí)公眾使用新能源汽車(chē)的中長(zhǎng)途出行比例日益提高，對(duì)于高速公路服務(wù)區(qū)充電設(shè)施的配置提出了更高要求。該文以江蘇省為例，著重分析現(xiàn)有高速公路服務(wù)區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)情況，以更好推動(dòng)相關(guān)制度體系的制定，助力新能源汽車(chē)行業(yè)健康發(fā)展。

2充電樁行業(yè)發(fā)展情況

2.1觀望期:2010年及以前

我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施體系在“十三五”期間實(shí)現(xiàn)了由零到有的突破。形成了涵蓋專(zhuān)用充換電站、城際和城市公共充換電網(wǎng)絡(luò)、單位和個(gè)人充電設(shè)施組成的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系。主要由國(guó)家電網(wǎng)進(jìn)行集中式充換電場(chǎng)站建設(shè)，用于滿(mǎn)足區(qū)域性電動(dòng)用車(chē)需求，截至2010年全國(guó)共建設(shè)充電站76座，充電樁1122個(gè)，樁車(chē)比僅約10%。

2.2培育期:2011-2014年

充電樁市場(chǎng)由國(guó)家主導(dǎo)，國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)、普天新能源重點(diǎn)參與，以公交或政府內(nèi)部用車(chē)為主，每年新增充電樁不到幾千個(gè)，市場(chǎng)規(guī)模還很小，主要是在行業(yè)內(nèi)摸索。

2.3快速增長(zhǎng)期:2015-2018年

2015年，《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020年)》提出“到2020年車(chē)比達(dá)到1:1的發(fā)展目標(biāo)，基于此，充電設(shè)施建設(shè)大幅提速，建設(shè)主體不局限于國(guó)家，更多民間資本加入市場(chǎng)。

2.4新基建時(shí)期:2019年至今

從2019年開(kāi)始，政策補(bǔ)貼從新能源汽車(chē)向充電設(shè)施傾斜，產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，一些企業(yè)開(kāi)始盈利，而行業(yè)方向則從建設(shè)端轉(zhuǎn)移到更優(yōu)質(zhì)的運(yùn)營(yíng)端，這將在技術(shù)、市場(chǎng)和盈利模式等方面產(chǎn)生變化。2020年3月充電被正式納入新基建，充電樁發(fā)展迎來(lái)新機(jī)遇。

我國(guó)充電樁數(shù)量在2022年達(dá)到521萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)99.08%，創(chuàng)歷史新高，充電樁累計(jì)數(shù)量2015-2022年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為86.7%,充電樁產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展階段。

3高速公路服務(wù)區(qū)充電樁總體情況

3.1建設(shè)現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成效顯著。截至2023年6月底，全國(guó)高速公路服務(wù)區(qū)已建成各類(lèi)充電設(shè)施5931個(gè)，占全國(guó)高速公路服務(wù)區(qū)總數(shù)的近90%。高速公路充電基礎(chǔ)設(shè)施主要集中在東部地區(qū)，如京津、長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)，服務(wù)區(qū)充電設(shè)施在西部和東北地區(qū)覆蓋率較低，黑龍江省、甘肅省、遼寧省的覆蓋率分別為6%、12%和15%。

3.2建設(shè)模式

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)部分省份、車(chē)企、企進(jìn)行調(diào)研，總體來(lái)看，高速公路服務(wù)區(qū)充電樁建設(shè)模式主要分為合作共營(yíng)、自建自營(yíng)、他建他營(yíng)以及共享模式等。

4高速公路服務(wù)區(qū)充電樁運(yùn)營(yíng)特征

4.1服務(wù)區(qū)新能源汽車(chē)流量特征

盡管全國(guó)近90%的高速公路服務(wù)區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，但是充電樁數(shù)量明顯不足，遇到國(guó)慶長(zhǎng)假等充電高峰期難以滿(mǎn)足服務(wù)需求?；诖?，該節(jié)以江蘇省為例，分析高速公路服務(wù)區(qū)充電樁運(yùn)營(yíng)特征，以期為高速服務(wù)區(qū)充電設(shè)施可持續(xù)發(fā)展提供參考。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年江蘇省高速公路日均新能源汽車(chē)流量約10萬(wàn)輛，占全網(wǎng)流量約4.5%。通過(guò)統(tǒng)計(jì)部分服務(wù)區(qū)斷面流量和入?yún)^(qū)車(chē)輛數(shù)，可以得出斷面車(chē)輛入?yún)^(qū)率約15%，新能源汽車(chē)入?yún)^(qū)率約4%。。

4.2服務(wù)區(qū)充電樁運(yùn)營(yíng)情況

截至2021年，江蘇交控集團(tuán)共有服務(wù)區(qū)97對(duì)，除在建的5對(duì)服務(wù)區(qū)外，其余92對(duì)服務(wù)區(qū)共建設(shè)充電站179座，實(shí)現(xiàn)100%蓋。建設(shè)充電樁790個(gè)，平均每對(duì)服務(wù)區(qū)約9個(gè);預(yù)留充電樁724個(gè)，平均每對(duì)服務(wù)區(qū)約8個(gè);全部建設(shè)完成后充電樁將達(dá)到1514個(gè)。全系統(tǒng)790個(gè)充電樁中，37.5kW以上的快充充電比例達(dá)到100%，120kW及以上超快充充電樁比例達(dá)到70%以上。充電量，2021年江蘇交控所轄服務(wù)區(qū)每座充電站目均充電車(chē)輛16輛，單目最多充電車(chē)輛為梅村服務(wù)區(qū)60輛，平均充電時(shí)間為35min，平均每座充電站利用率為9.7%，能夠滿(mǎn)足高速公路新能源車(chē)的充電需求。

5存在問(wèn)題

5.1充電站電力容量與發(fā)展需求不匹配

大多服務(wù)區(qū)充電樁多以大功率快速充電樁為主，對(duì)服務(wù)區(qū)電力供給提出了更高要求，而現(xiàn)有服務(wù)區(qū)在建設(shè)之初公共配電網(wǎng)建設(shè)時(shí)并未考慮充電樁的大功率用電需求，未來(lái)隨著電動(dòng)汽車(chē)的普及，服務(wù)區(qū)的充電樁用電需求將越來(lái)越大，服務(wù)區(qū)電力容量與充電樁電力需求不四配的矛盾將更加突出。

5.2充電場(chǎng)站建設(shè)規(guī)劃落后于服務(wù)區(qū)總體規(guī)劃

無(wú)論是對(duì)國(guó)家還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展，充電站的建設(shè)都具有突破性意義。但國(guó)家、各省交通廳對(duì)于充電場(chǎng)站的相關(guān)要求基本是2018年以后制定發(fā)布，在已建成的舊服務(wù)區(qū)改造實(shí)施過(guò)程中，由于沒(méi)有新能源基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的用地，現(xiàn)有停車(chē)位或其他相對(duì)集中場(chǎng)地距配電房距離較遠(yuǎn)，不但基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程周期長(zhǎng)，而且新增加了建設(shè)成本，電損大也影響了新能源汽車(chē)的充電效率。從當(dāng)前建設(shè)方式來(lái)看，包括國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等央企，以及汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)和部分社會(huì)運(yùn)營(yíng)商，如特斯拉、小鵬汽車(chē)等在內(nèi)，高速公路充電設(shè)施的運(yùn)營(yíng)主體眾多。各自打造了自己的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，但這些平臺(tái)之間并沒(méi)有共享數(shù)據(jù)，也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。在實(shí)際使用中，查詢(xún)充電站點(diǎn)，進(jìn)行充電操作，通常需要用戶(hù)下載多款A(yù)PP，用戶(hù)體驗(yàn)受到極大影響。

6安科瑞充電樁云平臺(tái)具體功能

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)分為四層：

1）即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)層和客戶(hù)端層。

2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車(chē)智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車(chē)智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù)，并進(jìn)行電能計(jì)量和保護(hù)。

3）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

4）數(shù)據(jù)層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

5）應(yīng)客戶(hù)端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費(fèi)平臺(tái)。終端充電用戶(hù)通過(guò)刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

大屏顯示：展示充電站設(shè)備統(tǒng)計(jì)、使用率排行、運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)圖表、節(jié)碳量統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)。 

圖1 大屏展示界面

站點(diǎn)監(jiān)控：顯示設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)、設(shè)備列表、設(shè)備日志、設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)計(jì)等功能。

圖2 站點(diǎn)監(jiān)控界面

設(shè)備監(jiān)控：顯示設(shè)備實(shí)時(shí)信息、配套設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備實(shí)時(shí)曲線、關(guān)聯(lián)訂單信息、充電功率曲線等。

圖3 設(shè)備監(jiān)控界面

運(yùn)營(yíng)趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)：顯示運(yùn)營(yíng)信息查詢(xún)、站點(diǎn)對(duì)比曲線、日月年報(bào)表、站點(diǎn)對(duì)比列表等功能。

圖4 運(yùn)營(yíng)趨勢(shì)界面

收益查詢(xún)：提供收益匯總、實(shí)際收益報(bào)表、收益變化曲線、支付方式占比等功能。

圖5 收益查詢(xún)界面

故障分析：提供故障匯總、故障狀態(tài)餅圖、故障趨勢(shì)分析、故障類(lèi)型餅圖等功能。

圖6 故障分析界面

訂單記錄：提供實(shí)時(shí)/歷史訂單查詢(xún)、訂單終止、訂單詳情、訂單導(dǎo)出、運(yùn)營(yíng)商應(yīng)收信息、充電明細(xì)、交易流水查詢(xún)、充值余額明細(xì)等功能。

圖7 訂單查詢(xún)界面

7產(chǎn)品選型

安科瑞為廣大用戶(hù)提供慢充和快充兩種充電方式，便攜式、壁掛式、落地式等多種類(lèi)型的充電樁，包含智能7kw/21kw交流充電樁，30kw直流充電樁，60kw/80kw/120kw/180kw直流一體式充電樁來(lái)滿(mǎn)足新能源汽車(chē)行業(yè)快速、經(jīng)濟(jì)、智能運(yùn)營(yíng)管理的市場(chǎng)需求。實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池快速、高效、安全、合理的電量補(bǔ)給，同時(shí)為提高公共充電樁的效率和實(shí)用性，具有有智能監(jiān)測(cè)：充電樁智能控制器對(duì)充電樁具備測(cè)量、控制與保護(hù)的功能；智能計(jì)量：輸出配置智能電能表，進(jìn)行充電計(jì)量，具備完善的通信功能；云平臺(tái)：具備連接云平臺(tái)的功能，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，財(cái)務(wù)報(bào)表分析等等；遠(yuǎn)程升級(jí)：具備完善的通訊功能，可遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備軟件進(jìn)行升級(jí)；保護(hù)功能：具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)，漏電保護(hù)和接地保護(hù)等功能；適配車(chē)型：滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)充電接口，適配所有符合國(guó)標(biāo)的電動(dòng)汽車(chē)，適應(yīng)不同車(chē)型的不同功率。下面是具體產(chǎn)品的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)。

8總結(jié)

在新能源車(chē)輛大力普及的背景下，高速服務(wù)區(qū)充電樁的配置必須與之相適應(yīng)。下階段要進(jìn)一步強(qiáng)化高速服務(wù)區(qū)充電樁規(guī)劃設(shè)計(jì)及科學(xué)管理，形成布局合理、智慧高效、規(guī)范有序的充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，以滿(mǎn)足公眾高品質(zhì)出行的需要。