摘要:隨著新能源汽車(chē)的大規(guī)模發(fā)展，充電不便的痛點(diǎn)越來(lái)越明顯。在未來(lái)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，充電的矛盾遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于汽車(chē)制造的矛盾。解決充電問(wèn)題已經(jīng)成為電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)突出問(wèn)題。解決充電和補(bǔ)充能源問(wèn)題的重要途徑之一是大功率充電。然而，在充電站建設(shè)中，存在土地資源短缺和充電站負(fù)荷容量限制的問(wèn)題。與造車(chē)新勢(shì)力或第三方充電服務(wù)企業(yè)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)充電站相比，加油站更容易重建充電站。本文主要討論加油站改造和充電站的意義。

1加油站很容易轉(zhuǎn)變?yōu)槌潆娬?/p>

縱觀中國(guó)市場(chǎng)投放的快充樁，大致可以分為四類(lèi):一類(lèi)是國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)，主要在高速公路服務(wù)區(qū)或固定充電站，城市網(wǎng)點(diǎn)較少，目前大部分客戶(hù)都是公交車(chē)；第二類(lèi)是汽車(chē)公司自建，第三類(lèi)是由第三方新能源汽車(chē)充電服務(wù)公司建立，第四類(lèi)是各種加油站的改造。相比之下，加油站轉(zhuǎn)型快充站方便，空間巨大。

眾所周知，城市土地很少，尤其是一線城市，但這些地區(qū)的充電需求往往比較旺盛。然而，布局廣泛的加油站已經(jīng)提前在主要交通道路上擁有了土地資源。隨著快速充電技術(shù)的發(fā)展，快速充電和補(bǔ)電的速度越來(lái)越快。對(duì)于電動(dòng)車(chē)車(chē)主來(lái)說(shuō)，過(guò)去去加油站加油的習(xí)慣將在電氣化時(shí)代通過(guò)加油站延續(xù)。根據(jù)中信證券的計(jì)算，充電行業(yè)的長(zhǎng)期市場(chǎng)空間已經(jīng)達(dá)到1000多億元。一旦國(guó)內(nèi)大部分加油站成功轉(zhuǎn)型為快速充電站，影響很大。

2022年，中國(guó)有11.50萬(wàn)個(gè)加油站，其中大部分可以轉(zhuǎn)換成充電站。事實(shí)上，中石油和中石化對(duì)充電站的轉(zhuǎn)型非常積極。例如，中石化和中石油在財(cái)務(wù)報(bào)告中表示，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，兩者都決定迎合新的發(fā)展趨勢(shì)，這使得他們的加油站不僅僅局限于加油零售業(yè)務(wù)，而是向綜合能源服務(wù)提供商發(fā)展。中石化表示，到2025年，將在5000多個(gè)加油站建設(shè)快速充電站，現(xiàn)已建成2000多個(gè)站。中石油已于2025年成立。

由于充電速度的加快，快速充電站和加油站在很多方面都差不多，加油站很容易過(guò)渡到快速充電站。此外，在上海、北京等超大城市，加油站銷(xiāo)量越來(lái)越小，急需轉(zhuǎn)型?？焖俪潆娬臼且粋€(gè)重要的轉(zhuǎn)型方向。

2加油站轉(zhuǎn)型快充站存在的問(wèn)題

快速充電站的建設(shè)問(wèn)題之一是土地資源緊張，但如果快速充電站從加油站轉(zhuǎn)型，這個(gè)問(wèn)題很容易解決。那么還有哪些障礙呢？

目前，中國(guó)加油站之所以轉(zhuǎn)型為快充站，只是一種趨勢(shì)，并沒(méi)有大規(guī)模發(fā)展。關(guān)鍵的制約因素是經(jīng)濟(jì)效益。目前快充充電的成本和效率還不足以支撐加油站的發(fā)展。但是，隨著快充車(chē)輛的增加，企業(yè)的效益可以在三四年內(nèi)得到充分支持?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)新能源汽車(chē)將逐步取代燃油車(chē)，大部分加油站將能夠全面快速地轉(zhuǎn)型為快充站。

加油站轉(zhuǎn)型快速充電站還有一個(gè)問(wèn)題，那就是電源問(wèn)題?？焖俪潆姷墓β市枨髮?duì)于很多企業(yè)來(lái)說(shuō)都是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，尤其是在用電高峰期。目前解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是充電站配備一體化的光儲(chǔ)存系統(tǒng)。光儲(chǔ)存一體化是指由市電、分布式光伏、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電設(shè)備和常規(guī)負(fù)荷組成的供電用電系統(tǒng)。該系統(tǒng)的關(guān)鍵在于儲(chǔ)能的參與，使快速充電站能夠?qū)崿F(xiàn)局部微網(wǎng)的削峰填谷，很好地應(yīng)對(duì)快速充電對(duì)局部配電網(wǎng)的影響，解決充電站電力增加矛盾和擴(kuò)張問(wèn)題。

三安科瑞充電解決方案

傳統(tǒng)加油站的電力負(fù)荷很小，主要包括加油機(jī)油泵、圖像用電、照明用電等。一般來(lái)說(shuō)，單個(gè)傳統(tǒng)加油站的負(fù)荷不超過(guò)50kW，電力供應(yīng)為0.4kV。但如果轉(zhuǎn)換成快速充電站，負(fù)荷可能會(huì)增加幾十倍。如果全部依賴(lài)電網(wǎng)供電，第一個(gè)問(wèn)題是當(dāng)?shù)仉娏Σ块T(mén)能否滿(mǎn)足供電要求，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)影響很大；二是成本過(guò)高，利潤(rùn)率降低。供電容量可以通過(guò)配置市電、光伏和儲(chǔ)能來(lái)擴(kuò)大，大大降低用電成本，提高充電站的運(yùn)行靈活性。

充電站供電系統(tǒng)主要為充電設(shè)備提供電源，由一次性設(shè)備(開(kāi)關(guān)柜、變壓器等)組成。)和光伏組件、光伏逆變器和儲(chǔ)能設(shè)備，如圖1所示。充電設(shè)備和光伏儲(chǔ)能設(shè)備是整個(gè)充電站電氣系統(tǒng)的核心部分。一般充電設(shè)備采用大功率DC充電樁，儲(chǔ)能設(shè)備可采用儲(chǔ)能集裝箱或分布式儲(chǔ)能柜，可根據(jù)情況逐步擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)電池快充、削峰填谷、光伏充電、余電上網(wǎng)、電網(wǎng)平衡、應(yīng)急電源等功能。這種方法不僅可以應(yīng)用于加油站，還可以廣泛應(yīng)用于住宅區(qū)和工業(yè)園區(qū)。

圖1 充電站光儲(chǔ)充一體化模式

3.1 充電設(shè)備

安科瑞AEV200-DC160S一體式非車(chē)載直流充電機(jī)是一種符合國(guó)標(biāo)充電接口標(biāo)準(zhǔn)、輸出功率達(dá)到160kW的直流充電機(jī)，滿(mǎn)足快速充電的需要。充電樁具備高轉(zhuǎn)換效率充電模塊，其充電時(shí)的轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到96%，通過(guò)2018國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。設(shè)備自帶故障診斷系統(tǒng)，同時(shí)支持遠(yuǎn)程升級(jí)，能實(shí)現(xiàn)平臺(tái)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程復(fù)位，減少運(yùn)營(yíng)成本投入，同時(shí)具備待機(jī)斷電功能，多重防護(hù)，產(chǎn)品具備過(guò)流、過(guò)壓、漏電、短路、防浪涌、接地連續(xù)性檢測(cè)保護(hù)，性能參數(shù)如表1所示。

圖2 AEV200-DC160SS一體式非車(chē)載直流充電機(jī)

表1 AEV200-DC160S一體式非車(chē)載直流充電機(jī)性能參數(shù)

除了160kW快速直流充電樁之外，公司還提供120kW、80kW、60kW直流充電樁以及7kW交流充電樁，滿(mǎn)足各種場(chǎng)合的充電要求，選型如表2所示。

3.2 充電運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)

安科瑞充電運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的充電設(shè)施管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電樁的監(jiān)控、調(diào)度和管理，提高充電樁的利用率和充電效率，提升用戶(hù)的充電體驗(yàn)和服務(wù)質(zhì)量。用戶(hù)可以通過(guò)APP或小程序提前預(yù)約充電，避免在充電站排隊(duì)等待的情況，同時(shí)也能為充電站提供更準(zhǔn)確的充電需求數(shù)據(jù)，方便后續(xù)的調(diào)度和管理。通過(guò)平臺(tái)可對(duì)充電樁的功率、電壓、電流等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理充電樁故障和異常情況對(duì)充電樁的功率進(jìn)行控制和管理，確保充電樁在合理的功率范圍內(nèi)充電，避免對(duì)電網(wǎng)造成過(guò)大的負(fù)荷。

平臺(tái)除了對(duì)充電樁的監(jiān)控外，還對(duì)充電站的光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控和統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，避免超負(fù)荷運(yùn)行，提高充電站的運(yùn)行可靠性，降低運(yùn)營(yíng)成本，平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 充電樁運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

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4 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5 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6 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7 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8 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9 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10 訂單查詢(xún)界面

4 結(jié)束語(yǔ)

過(guò)去大家均認(rèn)為加油站等業(yè)態(tài)，屬于傳統(tǒng)行業(yè)，隨著燃油車(chē)逐漸退出歷史舞臺(tái)，加油站也會(huì)日暮西山。但是隨著快充的快速發(fā)展，加油站搖身一變成為了快充站，全面擁抱新能源汽車(chē)時(shí)代，將可能位居新能源板塊的重要位置，成功轉(zhuǎn)變?yōu)楦叱砷L(zhǎng)企業(yè)，比如今的新能源整車(chē)制造，更值得期待。