柔性矩陣充電堆 破解電動汽車“充電難”

一方面是大規模規劃，另一方面利用率極低，這是目前我國充電樁布局建設面臨的困境。數據顯示，目前，國家電網公司運營的單個充電樁日均充電時間為0.35小時，整體利用率僅為1.46%。截至今年1月，南方電網共建設了4356個充電樁，大部分充電樁處于空置狀態。

根據國家發展和改革委員會等部門發布的《電動汽車充電基礎設施發展指南（2015-2020）》，到2020年，中國將有1.2萬多個集中充換電站和480多萬個分散充電樁，以滿足全國500萬輛電動汽車的充電需求。對此，中國電動汽車百人會首席專家張永偉表示，“如果打樁策略保持不變，可以預計未來將浪費大量投資”。

筆者發現，充電樁技術趕不上電池的“升級”速度，這是目前充電樁利用率低的重要原因。目前，新能源汽車的充電速度正在迅速提高，而目前空置的充電樁中有相當一部分非常緩慢，這意味著今天鋪設的充電樁很可能在一兩年內被車主放棄。

由于前期充電標準不統一，一段時間以來，我國各類電動汽車的儲能電池容量和充電率有所不同，對充電器輸出功率的要求也有很大差異。為了滿足各類電動汽車的充電要求，充電器的輸出功率設計得非常大，在為儲能容量較小的電動汽車充電時會造成充電容量的浪費；如果將充電器的輸出功率設計得較小，雖然可以提高充電器的利用率，但在為儲能容量較大的電動汽車充電時，充電時間會延長，給車主帶來不便。

此外，隨著動力電池技術的快速發展，未來電動汽車充電系統的電力需求也在增加。如何利用現有的充電設施，在適當增加投資的情況下滿足未來的大功率充電需求，一直是業內充電設施建設的難題之一。

筆者了解到，有限公司開發的具有自主知識產權的柔性矩陣充電樁技術集成了電動汽車充電站的全部或部分智能充電模塊和監控系統，并利用計算機控制技術對智能充電模塊進行集中控制和動態分配，為電動汽車動力電池提供電能。這項技術有望提高充電樁的利用率，減少大量投資浪費。

汽車訊董事長肖霞告訴筆者，與傳統充電樁技術相比，柔性矩陣充電樁具有以下特點：首先，它可以滿足未來“電池升級”的充電需求，避免充電樁的重復拆卸。柔性矩陣充電樁技術可以根據車輛需求自動識別和分配所需的最大充電功率，確保每輛新能源汽車都能以最大功率充電。

第二，相對集中的柔性矩陣充電樁可以降低操作難度。柔性矩陣充電樁技術采用充電柜，可同時滿足10多個充電樁的供電，并安排專人維護。一方面，這可以很容易地避免燃油車占用充電樁；

另一方面，有專人值班和運維，理論上發生事故的概率較低，即使發生事故，也能第一時間發現并采取措施。

第三，新的商業模式可以形成電網、運營商、市場和車主的利益共同體。一旦充電樁的使用率提高，所有參與者的積極性都可以提高。此外，該技術的應用不需要增加新的土地，可以采用在停車場建站的模式。例如，在一個大型停車場騰出10到20個停車位，迫使車輛快進快出，并且長時間不占用停車位，可以避免城市新土地帶來的壓力。同時，在商業模式中，收費費用可以與停車場進行分割，以確保停車場的轉型動力。

此外，采用柔性矩陣充電樁技術也可以避免浪費。與分散式充電樁的建設相比，建設柔性矩陣充電樁的投資成本僅為后者的四分之一。以深圳為例。目前，燃油乘用車的平均日行駛里程約為50公里。如果換成60千瓦時、500公里的電動汽車，一個800千瓦的集中充電站（按每天10小時的滿負荷充電時間折算）可滿足約1200輛汽車的充電需求，投資約240萬元。如果使用分布式充電樁來滿足1200輛車的需求，則需要建造1200個充電樁，需要投資約1200萬元。如果算上電網的配套設施，減少的投資和避免的浪費將更加可觀。

關于新技術，張永偉建議，在實施新能源汽車基本充電計劃過程中，應充分考慮以柔性矩陣充電電抗器為代表的新技術的先進性，對計劃進行適當調整，并在專利保護和標準制定方面給予協助。同時，柔性矩陣裝料堆技術應在選定地區進行試點，并在驗證其先進性后擴大推廣范圍。一方面是大規模規劃，另一方面利用率極低，這是目前我國充電樁布局建設面臨的困境。數據顯示，目前，國家電網公司運營的單個充電樁日均充電時間為0.35小時，整體利用率僅為1.46%。截至今年1月，南方電網共建設了4356個充電樁，大部分充電樁處于空置狀態。

根據國家發展和改革委員會等部門發布的《電動汽車充電基礎設施發展指南（2015-2020）》，到2020年，中國將有1.2萬多個集中充換電站和480多萬個分散充電樁，以滿足全國500萬輛電動汽車的充電需求。對此，中國電動汽車百人會首席專家張永偉表示，“如果打樁策略保持不變，可以預計未來將浪費大量投資”。

筆者發現，充電樁技術趕不上電池的“升級”速度，這是目前充電樁利用率低的重要原因。目前，新能源汽車的充電速度正在迅速提高，而目前空置的充電樁中有相當一部分非常緩慢，這意味著今天鋪設的充電樁很可能在一兩年內被車主放棄。

由于前期充電標準不統一，一段時間以來，我國各類電動汽車的儲能電池容量和充電率有所不同，對充電器輸出功率的要求也有很大差異。為了滿足各類電動汽車的充電要求，充電器的輸出功率設計得非常大，在為儲能容量較小的電動汽車充電時會造成充電容量的浪費；

如果將充電器的輸出功率設計得較小，雖然可以提高充電器的利用率，但在為儲能容量較大的電動汽車充電時，充電時間會延長，給車主帶來不便。

此外，隨著動力電池技術的快速發展，未來電動汽車充電系統的電力需求也在增加。如何利用現有的充電設施，在適當增加投資的情況下滿足未來的大功率充電需求，一直是業內充電設施建設的難題之一。

筆者了解到，有限公司開發的具有自主知識產權的柔性矩陣充電樁技術集成了電動汽車充電站的全部或部分智能充電模塊和監控系統，并利用計算機控制技術對智能充電模塊進行集中控制和動態分配，為電動汽車動力電池提供電能。這項技術有望提高充電樁的利用率，減少大量投資浪費。

汽車訊董事長肖霞告訴筆者，與傳統充電樁技術相比，柔性矩陣充電樁具有以下特點：首先，它可以滿足未來“電池升級”的充電需求，避免充電樁的重復拆卸。柔性矩陣充電樁技術可以根據車輛需求自動識別和分配所需的最大充電功率，確保每輛新能源汽車都能以最大功率充電。

第二，相對集中的柔性矩陣充電樁可以降低操作難度。柔性矩陣充電樁技術采用充電柜，可同時滿足10多個充電樁的供電，并安排專人維護。一方面，這可以很容易地避免燃油車占用充電樁；另一方面，有專人值班和運維，理論上發生事故的概率較低，即使發生事故，也能第一時間發現并采取措施。

第三，新的商業模式可以形成電網、運營商、市場和車主的利益共同體。一旦充電樁的使用率提高，所有參與者的積極性都可以提高。此外，該技術的應用不需要增加新的土地，可以采用在停車場建站的模式。例如，在一個大型停車場騰出10到20個停車位，迫使車輛快進快出，并且長時間不占用停車位，可以避免城市新土地帶來的壓力。同時，在商業模式中，收費費用可以與停車場進行分割，以確保停車場的轉型動力。

此外，采用柔性矩陣充電樁技術也可以避免浪費。與分散式充電樁的建設相比，建設柔性矩陣充電樁的投資成本僅為后者的四分之一。以深圳為例。目前，燃油乘用車的平均日行駛里程約為50公里。如果換成60千瓦時、500公里的電動汽車，一個800千瓦的集中充電站（按每天10小時的滿負荷充電時間折算）可滿足約1200輛汽車的充電需求，投資約240萬元。如果使用分布式充電樁來滿足1200輛車的需求，則需要建造1200個充電樁，需要投資約1200萬元。如果算上電網的配套設施，減少的投資和避免的浪費將更加可觀。

關于新技術，張永偉建議，在實施新能源汽車基本充電計劃過程中，應充分考慮以柔性矩陣充電電抗器為代表的新技術的先進性，對計劃進行適當調整，并在專利保護和標準制定方面給予協助。同時，柔性矩陣裝料堆技術應在選定地區進行試點，并在驗證其先進性后擴大推廣范圍。

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