盛文君　王弘毅　張克全

摘 要：在當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程中，伴隨經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，環(huán)境與能源問(wèn)題也逐步成為了社會(huì)發(fā)展的重要問(wèn)題。結(jié)合能源的消耗與對(duì)環(huán)境友好型資源的需求，新能源的出現(xiàn)將是進(jìn)一步推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有利助推，也將為我國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展提供有效的發(fā)展支持。而且，結(jié)合現(xiàn)階段能源危機(jī)嚴(yán)重的情況，新能源光伏汽車(chē)充電站的發(fā)展也具有重要意義?；诖?，本文主要分析新能源光伏汽車(chē)充電站的發(fā)展現(xiàn)狀以及技術(shù)難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：新能源;光伏汽車(chē);充電站發(fā)展

現(xiàn)階段，我國(guó)以電動(dòng)車(chē)為主的汽車(chē)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)逐步走向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，因而面對(duì)新時(shí)期的市場(chǎng)挑戰(zhàn)，就需要在光伏汽車(chē)充電站的發(fā)展道路上進(jìn)一步加以分析，并結(jié)合電網(wǎng)供電系統(tǒng)充分利用太陽(yáng)能資源，為環(huán)境友好做出貢獻(xiàn)的同時(shí)推動(dòng)光伏汽車(chē)充電站的發(fā)展。

1 新能源光伏汽車(chē)充電站發(fā)展的重要性

汽車(chē)需要?jiǎng)恿Φ闹С植拍艽_保運(yùn)行，因而在保障電動(dòng)汽車(chē)可以正常運(yùn)行的關(guān)鍵就是電力資源。所以說(shuō)，在電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)行過(guò)程中，最具有能量?jī)r(jià)值的就是汽車(chē)充電站。有了發(fā)展良好的光伏汽車(chē)充電站就可以在電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行中隨時(shí)為電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)充電量，為電動(dòng)汽車(chē)的公路運(yùn)行提供所需的動(dòng)力，因而說(shuō)發(fā)展新能源光伏汽車(chē)充電站對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的未來(lái)發(fā)展具有重要的意義。同時(shí)伴隨現(xiàn)階段地球資源緊張的局勢(shì)，人們自然將更多的精力放在環(huán)保與綠色能源的開(kāi)發(fā)上，因而也就加大了對(duì)電力資源開(kāi)發(fā)和利用。基于這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，新能源汽車(chē)在未來(lái)的發(fā)展中將會(huì)得到大力普及，并成為重要的交通工具，這一發(fā)展前景也進(jìn)一步為新能源光伏汽車(chē)充電站的發(fā)展提供廣闊的市場(chǎng)前景。

2 新能源光伏汽車(chē)充電站的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外新能源光伏汽車(chē)充電站的發(fā)展現(xiàn)狀

結(jié)合新能源電動(dòng)汽車(chē)所呈現(xiàn)出的良好發(fā)展前景，美國(guó)著名太陽(yáng)能遮陰停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)兼制造者早在2013年11月13日，就已經(jīng)宣布電動(dòng)車(chē)充電站部署實(shí)驗(yàn)獲得了成功，而這一部署實(shí)驗(yàn)正是位于圣地亞哥國(guó)際機(jī)場(chǎng)的EV ARC充電站。EV ARC充電站主要是在美國(guó)進(jìn)行發(fā)明、設(shè)計(jì)與制造的，在世界上來(lái)說(shuō)也是首個(gè)可移動(dòng)、全自動(dòng)的獨(dú)立光伏發(fā)電充電站，在投入使用前期不需要地基挖坑，同時(shí)也免除了建設(shè)審批和電網(wǎng)并入。除此之外，EV ARC充電站還適合安裝在標(biāo)準(zhǔn)的停車(chē)位內(nèi)，因?yàn)槠浼s為16千瓦時(shí)的日光伏發(fā)電量，可高效存儲(chǔ)于車(chē)載電池儲(chǔ)能約為22千瓦時(shí)的裝置中;同時(shí)，此光伏系統(tǒng)配備著專(zhuān)有的跟蹤系統(tǒng)——EnvisionTrak。這一跟蹤系統(tǒng)既可以令太陽(yáng)能列陣自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光線(xiàn)，也可以將傳統(tǒng)固定式列陣發(fā)電量有效提升18%至25%。

2.2 國(guó)內(nèi)新能源光伏汽車(chē)充電站的發(fā)展現(xiàn)狀

相較于國(guó)外光伏汽車(chē)充電站的發(fā)展速度，國(guó)內(nèi)的發(fā)展有一定的落后，但是就其技術(shù)上來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)的發(fā)展也獲得了很大的成就。我國(guó)最大的光伏超級(jí)充電站于2015年10月21日在北京市破土動(dòng)工，此充電站建成后預(yù)計(jì)于當(dāng)年年底投入使用，因其位于石景山區(qū)內(nèi)，所以在建成后也成為了石景山區(qū)第一個(gè)光伏超級(jí)充電站。這也是在華貿(mào)中心充電站之后北京市內(nèi)最大的光伏汽車(chē)充電站，它的出現(xiàn)提供了強(qiáng)大的電力支撐，進(jìn)一步解決了北京西部新能源汽車(chē)的充電問(wèn)題。結(jié)合整個(gè)光伏充電站的情況來(lái)看，充電站的能源提供全部由太陽(yáng)能完成，其建成的50根充電樁，在投入使用后擁有每天為超過(guò)80輛電動(dòng)車(chē)充電的能力。 據(jù)相關(guān)資料顯示，此光伏充電站具有較強(qiáng)的兼容性，可對(duì)國(guó)產(chǎn)、日系和歐美等車(chē)系電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電。此外，除了主要的充電功能外，還具備立體停車(chē)功能，可停放汽車(chē)數(shù)量預(yù)計(jì)在30輛上下。

2.3 現(xiàn)階段新能源光伏汽車(chē)充電站的發(fā)展趨勢(shì)

面對(duì)當(dāng)下發(fā)展面對(duì)的能源和環(huán)保壓力，關(guān)于新能源電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展必然將成為未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的主要方向。在“十三五”規(guī)劃階段，即 2016-2020 年的發(fā)展方向上，我國(guó)也計(jì)劃進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)、多能源混合動(dòng)力車(chē)、插電式電動(dòng)轎車(chē)、氫燃料電池轎車(chē)的普及，并在未來(lái)的生活中進(jìn)一步將其逐步帶入普通百姓家庭。因而結(jié)合現(xiàn)階段新能源的快速發(fā)展來(lái)說(shuō)，與新能源汽車(chē)發(fā)展的相關(guān)配套設(shè)施即充電樁和充電站等配套設(shè)施的發(fā)展也會(huì)迎來(lái)新的高峰。

從歷史發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，自2010至2013年，我國(guó)的充電站保有量年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 89.6%，增長(zhǎng)達(dá)528座，充電樁數(shù)量更是迅速增長(zhǎng)到22628個(gè)，增長(zhǎng)率高達(dá)181.8%。因而不難看出在新能源光伏汽車(chē)的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)其充電設(shè)施的建設(shè)是進(jìn)一步推廣光伏汽車(chē)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是進(jìn)一步確保新能源汽車(chē)應(yīng)用得以快速增長(zhǎng)的重要手段。此前，我過(guò)于2014年新能源汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量就已經(jīng)達(dá)到了9.39萬(wàn)輛，因而在與充電設(shè)施的供需之間出現(xiàn)的矛盾就顯得日益嚴(yán)重，而在2015年，全國(guó)建成的充電站數(shù)量高達(dá)2549個(gè)，同時(shí)建成的充電樁數(shù)量更是達(dá)到了34萬(wàn)個(gè)，相比于14年，增長(zhǎng)了近20倍，由此也可以看出，我國(guó)的新能源汽車(chē)充電設(shè)施行業(yè)仍具有極大的發(fā)展前景。

3 新能源光伏汽車(chē)充電站發(fā)展存在的技術(shù)問(wèn)題分析

結(jié)合現(xiàn)階段的汽車(chē)行業(yè)發(fā)展，從環(huán)保與節(jié)能方面來(lái)看，電動(dòng)車(chē)的確具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，因而光伏充電站的使用也的確是進(jìn)一步解決人類(lèi)能源短缺與環(huán)境壓力的有效途徑。但是在具體的技術(shù)上來(lái)看仍存在一定的技術(shù)問(wèn)題需要重視。

3.1 光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性

聯(lián)系近年來(lái)我國(guó)光伏發(fā)電方面的研究成果來(lái)看，現(xiàn)階段的發(fā)展中還存在一定的不穩(wěn)定性，主要來(lái)說(shuō)我國(guó)在光伏發(fā)電在我國(guó)起步較晚，發(fā)展時(shí)間相較于國(guó)外也較短，因而就造成我國(guó)在光伏發(fā)電的技術(shù)上還存在許多不夠成熟的地方，進(jìn)而影響和制約了光伏發(fā)電的發(fā)展和使用投入。所以結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，目前的光伏發(fā)電中技術(shù)仍然處于不斷的探索與改進(jìn)中又因?yàn)槠淇山梃b的成功經(jīng)驗(yàn)不多，就進(jìn)一步導(dǎo)致光伏發(fā)電想要與火力發(fā)電比較還需要長(zhǎng)期的探索和研究。

除了相關(guān)技術(shù)的不成熟之外，要想在實(shí)際的運(yùn)行中保障電動(dòng)汽車(chē)完成充電，就需要保證高電壓與大電流的重要前提，也就是說(shuō)在實(shí)際的充電過(guò)程中，必須依靠大功率設(shè)備才可以保證對(duì)帶動(dòng)汽車(chē)的有效充電，而在光伏發(fā)電站的投入使用中，要想滿(mǎn)足這一需求，就必須首先經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的電量?jī)?chǔ)蓄，這一過(guò)程中即便是將各個(gè)環(huán)節(jié)的電力損耗忽略也難以保證對(duì)多輛但電動(dòng)車(chē)的同時(shí)充電，從理論上來(lái)說(shuō)，光伏發(fā)電站一天的蓄電量能夠滿(mǎn)足的電動(dòng)車(chē)數(shù)量不會(huì)超過(guò)三輛[1]。此外，天氣變化也會(huì)對(duì)光伏充電站產(chǎn)生巨大影響，陰雨天、夜晚或是霧霾天氣都會(huì)進(jìn)一步影響到太陽(yáng)能光伏充電站的實(shí)際儲(chǔ)電量，因而從現(xiàn)階段的光伏充電站建設(shè)來(lái)看仍然存在一定的局限性。

3.2 制約了充電站發(fā)展的蓄電池成本

近年來(lái)，我國(guó)在光伏充電站的發(fā)展上的確獲得了跨越式的進(jìn)程，這可以說(shuō)是一件值得興奮的事情，但是由于在過(guò)去的幾年里電動(dòng)汽車(chē)普及還沒(méi)有達(dá)到現(xiàn)階段的高度，所以面對(duì)現(xiàn)階段的發(fā)展，繼續(xù)建設(shè)充電站就需要投入更多成本，采取更完善的技術(shù)。在這樣的發(fā)展環(huán)境中，針對(duì)新能源光伏汽車(chē)充電站的發(fā)展完善就更加需要仔細(xì)分析其發(fā)展中存在的問(wèn)題加以分析解決，進(jìn)而將技術(shù)進(jìn)一步提高，為進(jìn)一步促進(jìn)新能源汽車(chē)的推廣發(fā)展提供有效助力。結(jié)合現(xiàn)階段光伏發(fā)電的技術(shù)手段來(lái)看，光伏發(fā)電站在技術(shù)上還沒(méi)有有效實(shí)現(xiàn)直接儲(chǔ)存電量的需求，在實(shí)際的使用中仍需要借助到蓄電池，通過(guò)蓄電池的作用來(lái)保障發(fā)電站在滿(mǎn)足汽車(chē)隨時(shí)的充電需求[2]。結(jié)合對(duì)蓄電池的需求來(lái)看，當(dāng)前過(guò)高的蓄電池成本已經(jīng)是未來(lái)進(jìn)一步困擾光伏發(fā)電站建設(shè)企業(yè)的主要矛盾，在充電站投入使用的過(guò)程中，蓄電池的成本本身就是一筆不小的投資，而且在其使用壽命也會(huì)受到環(huán)境和很多實(shí)際因素的影響，更是為后期的維護(hù)以及更換帶來(lái)了后續(xù)的影響，所以說(shuō)在蓄電池儲(chǔ)電的使用在一定程度上提高了成本，制約了充電站的建設(shè)。

3.3 新能源電動(dòng)充電樁標(biāo)準(zhǔn)脫軌

結(jié)合前文提到我國(guó)在新能源電動(dòng)車(chē)方面的發(fā)展起步較晚的事實(shí)，也就進(jìn)一步導(dǎo)致在充電裝置的使用標(biāo)準(zhǔn)上與其他國(guó)家存在很大的差異。從我國(guó)現(xiàn)階段投入使用的充電站來(lái)看，我國(guó)所特有的特斯拉太陽(yáng)能超級(jí)充電站在投入使用后可以為特斯拉電動(dòng)車(chē)進(jìn)行智能充電，可是卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)產(chǎn)電動(dòng)車(chē)的有效充電[3]。此外，在我國(guó)不斷建設(shè)與推廣公共充電樁的過(guò)程中，也會(huì)出現(xiàn)由于與國(guó)外生產(chǎn)的電動(dòng)車(chē)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法匹配，因而無(wú)法為其充電的現(xiàn)象，如此一來(lái)也就導(dǎo)致我國(guó)在充電站的實(shí)際建立中遇到了一定的矛盾，需要進(jìn)一步采取措施逐步與國(guó)際相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一，進(jìn)而改善標(biāo)準(zhǔn)脫軌對(duì)充電樁帶來(lái)的不良影響。

4 總結(jié)

綜上所述，新能源汽車(chē)逐漸成為我國(guó)汽車(chē)未來(lái)主要發(fā)展方向的形式已經(jīng)不可否認(rèn)。從現(xiàn)階段我國(guó)的帶你懂汽車(chē)發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展已經(jīng)開(kāi)始走向了成熟，而且隨著不斷的推廣普及，也將進(jìn)一步成為解決能源稀缺和環(huán)境污染的重要途經(jīng)。針對(duì)這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，其充電站等相關(guān)配套設(shè)施的發(fā)展也必將得到廣闊的發(fā)展前景，只有這樣才能進(jìn)一步滿(mǎn)足電動(dòng)車(chē)的充電需求，確保電動(dòng)汽車(chē)的有效運(yùn)行，進(jìn)而推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的高速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳小長(zhǎng). 新能源光伏汽車(chē)充電站發(fā)展與相關(guān)技術(shù)研究[J]. 時(shí)代汽車(chē)，2017（4）：41-41.

[2]齊亮，賈莉潔，李宏偉. 中國(guó)新能源汽車(chē)商業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)際比較研究[J]. 汽車(chē)工業(yè)研究，2017（9）：42-48.

[3]馬亮，仲偉俊，梅姝娥. 基于續(xù)航能力需求的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈補(bǔ)貼策略研究[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2018，38（7）：1759-1767.