电动汽车充换电的互联网前景

　　5月27日，国家电网宣布向非国有资本开放分布式电源并网工程以及电动汽车充换电设施市场的同时也正式向社会正式发布《关于做好电动汽车充换电设施用电报装服务工作的意见》。这些举措有利于支持社会资本参与慢充、快充等各类电动汽车充换电设施市场。怎样利用这样的利好消息推动整个电动汽车产业的发展，是摆在市场参与者面前的现实性问题。

然而对于电动企业产业来说，一方面要吸引社会各方面的资金来进行充换电基础设施建设，另一方面要更加有效的利用充换电设施。未来电动汽车行业的方向是通过新型信息通讯技术，将单独分散的充电设施连接成一个互联的网络，即充换电互联网，在其基础上发展衍生服务和衍生产品。如何合理地布局充换电基础设施?建设充换电互联网?已经成为各个电动汽车新兴市场亟需解决的问题。

德国电动汽车产业的发展模式

在将汽车制造作为支柱产业的德国，一直以来政府都将致力于发展可持续、低污染的新型汽车并将此作为未来发展的重要战略目标。德国政府早在2009年就制定了“到2020年实现100万辆电动汽车保有量”的目标。

事实上，几年前笔者还对这个雄心勃勃的战略目标持怀疑态度。毕竟直到今天，德国公路上电动汽车总的规模也仅有1万两千辆左右。然而，德国的电动车市场已经出现了蓬勃发展的态势，电动车的销量仅2013年就比上一年增长60%。现在的德国，各大车商争相恐后地在各个车展上展示自己的电动汽车新品。打开电视，铺天盖地地电动汽车的广告和科普节目。电动汽车已经成为了时尚与高科技的代言人。这背后的深层次原因是值得认真刨析的。

相对于其他的国家，德国在刺激电动汽车产业发展方面是非常特立独行的国家。没有优厚的电动汽车补贴，却依然使消费者对电动汽车产生浓厚的兴趣，这就是德国电动汽车产业发展的特点。消费者为什么会对没有补贴的电动汽车感兴趣呢?因为对于他们来说，购买电动汽车并不只是购买了一种商品，而是接受了一种新的生活模式和生活理念。而实现这种新的生活理念靠的就是充电互联网络。

发展电动汽车首要解决充电设施

和传统燃油汽车相比，纯电汽车有天生“短腿”的缺陷。为了使消费者方便的使用电动汽车，就必须大规模的建造充电设施。这并不是简单的，在自家的车位上建立充电桩就能解决的问题，而是需要切实有效地建设大范围的互联充电网络。采用家庭慢充和公共场所快充相结合的模式，配合新型信息通讯技术，使消费者可以在需要的时候，随时知道附近有哪些充电设施，哪些充电设施可以对自己的车型进行服务，这些充电设施是否正常工作，是否有其他充电汽车在该处充电，充电等待时间是多长，如何缴纳充电电费，甚至还包括电网现在允许充电。这些问题并不是一辆电动汽车或是单独的充电桩就可以解决的。它需要将整个充电系统互联起来，通过实时的信息交换，集中的中央调度，来优化电动汽车的路线，为消费者提供实时可靠的驾车指导，为充换电设施运营商提供财务结算信息，为电网公司提供实时负荷信息。

充电互联网就是整个电动车系统的中心节点，它紧密地将电动车，电网公司，充电设备服务上，通讯系统服务上紧密地联系起来。只有建立起来这样的系统，纯电汽车才能使消费者得焕然一新的体验。而对于电网公司来说，而这就需要有效地整合整个电动汽车产业，建立统一的平台。

统一标准尤为重要

在发展电动汽车产业之初，德国政府并没有把大部分精力花在如何制造电动汽车上来，而是组织了一个跨行业的平台，即德国国家电动汽车平台，来整合整个电动汽车产业链。

在这个产业链中，包括汽车制造商、能源供应商、通信网络运营商和其他研究机构。这些处于不同产业的机构和公司，通过国家电动汽车平台紧密得联系在了一起，并逐步确定出描述德国电动汽车的标准及规范的标准化线路图。

在统一好标准的同时，德国将它的充电标准推广到欧盟。在充电插头类型的竞争中，德国主导的2型插头标准击败了法国和意大利推出的3型插头标准，被欧盟委员会决定作为全欧盟的标准进行推广。和混乱的手机充电装置相比，电动汽车对于插头标准的统一可以有效防止资源浪费，有效地避免了不同的充电装置生产厂家搭配不同插头的情况。这样，即使不同厂家生产的电动汽车，可以在所有的充电桩上进行充电。鉴于充电网络建设本身是需要大量投资的，这种标准的统一就显得更加必要。

合理布局充换电网络

有效布局充换电网络，才能使客户享受使用电动汽车的乐趣，并激发起人们购买电动汽车的兴趣。私人充电桩可以为电动车在夜间进行充电，但这一过程一般需要6个小时左右。为了增加电动汽车的里程数，就必须在适当的城市区域建立快速充电站。同时需要建立电动汽车与充换电网络的实时信息交流，让电动车永远都可以在电池容量允许的范围内，找到合适的充电设施。

单独通过提高充电桩数量的做法并不可取。因为现阶段对于充换电基础设施的投资得风险较大，收益较低，必须根据电动汽车的保有量，合理地规划充换电设施的数量和位置。通过优化充换电设施的位置，达到充换电网络的投资与消费者使用舒适性之间的最优化。这就要求要对充换电网络进行合理布局。这既需要考虑消费者的具体需求，又要考虑城市区域用途的具体规划，还要结合电网建设的大布局来进行。这里面涉及到市政工程，城市规划，电网容量分析，充电站位置选址，电动汽车用户使用特性分析等方面的研究。对这些内容的研究，德国的起步是比较早的，也是调研的十分充分的一个国家。

德国早在2009年就通过经济复苏支持计划，对电动汽车技术及其配套充电网络设施进行了试点城市的调研。整个项目的资金是1亿3千万欧元，一共包括柏林、汉堡、科隆等8个试点地区。这八个试点地区重点就是如何将电动汽车及其充电网络整合在城市交通，基础设施建设及未来城市规划当中去。这个项目具有广泛的参与性，参加整个计划的合作方达到270个，分别属于支持计划中的70个项目。

通过8个试点地区的科研和实践活动，德国逐渐制定了一系列的规划充电网络的规划流程。从前期的规划，审批流程、法律问题，到后期的技术转化和充电网络的安装，都通过试点城市总结出了切实有效的整合方案。对于充电网络的规划，既符合市政建设的需要，利于消费者使用，又兼顾了配电网与充电网络的优化耦合。

特别是近些年来，德国的很多配电网运营商加大了对智能电网和主动配电网的研究和实践，并尝试将电动汽车通过充电网络的通讯系统与电网紧密耦合。这样一方面可以通过现有的充电网络对电动汽车的负荷特性进行记录，并通过积累数据对这些特性进行分析。这样就可以建立有效地符合模型，在未来电动汽车大规模进入市场时，对相应的负荷进行有效的预测，从而保证电力网络的可靠安全运行。

另一方面，通过充电互联网，可以将电动汽车作为一种主动用户为电力系统服务。通过新型的信息通讯技术，可以将位于充电互联网中的电动汽车整合成一个虚拟负荷。通过对这个虚拟负荷的管理，可以帮助电网运营商调节电网负荷，消减峰值功率，减少网络损耗。另外，和充电互联网耦合的电网的可视性大大提高，这对于帮助配电网运营商应对日益增多的分布式可再生能源发电带来的挑战有很大的意义。

充换电互联网的前景

电动汽车的发展离不开充换电网络的建设。随着全世界电动汽车的热潮，汽车工业正面临着一场革命.发展中国家特别是新兴市场国家的家庭汽车保有量不断攀升。对于人口密集的大都市，空气质量正随之不断地恶化。而针对燃料价格 不断上涨,石油资源的不断枯节的问题，需要发展可持续性的都市交通。这就要求大规模的利用一切资源发展电动汽车充换电设施。

将充换电设施通过新型信息通讯技术互联起来，不仅可以最大限度地优化充电网络的使用率，增加消费者对电动汽车的认可程度和购买兴趣，还可以为电网的安全可靠的运行服务。在互联的充电网中，通过集中的中央充电管理系统，对电动汽车的负荷进行有效的预测，对电动汽车的用户进行合理的引导，并根据电网的实际状况，为电网提供辅助服务。这样，通过建设充换电的互联网络，可以增加电动汽车的产业的盈利模式，增强充换电设施的实用价值。

然而，充电网络的建立，特别是对于充电装置基础设施的投资不仅涉及到充电设施的架设，还涉及到电网公司并网方案，充电费用财务结算，充电过程优化管理，充电网络信息管理的方方面面。任何一个单独地一个市场主体都不可能独自整合各种资源。这还要求以政府指导政策为依据，通过政府激励，充电网运营商居中协调，电网公司及其他市场参与者提供支持的方式整合整个产业链的资源。在这方面，整个电动汽车产业还有很长的路要走。(文/赵琳 德国西门子电动汽车专家)