在當(dāng)前全球汽車工業(yè)面臨金融危機(jī)和能源環(huán)境問題巨大挑戰(zhàn)的情況下,發(fā)展電動汽車,實現(xiàn)汽車能源動力系統(tǒng)的電氣化,推動傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,在國際上已經(jīng)形成了廣泛共識。目前,我國已出臺許多政策,扶持和引導(dǎo)電動汽車行業(yè)的快速發(fā)展,政府意欲加速提高國內(nèi)電動車產(chǎn)業(yè)的競爭力,縮短成熟期,實現(xiàn)對國外汽車工業(yè)的“彎道超車”。由此可見,電動汽車的發(fā)展步入關(guān)鍵時期。
然而, 如何讓消費者真正地從心底認(rèn)可并付之行動去購買電動汽車,是電動汽車市場是否能發(fā)展起來的關(guān)鍵問題。不可否認(rèn),即使現(xiàn)在人們已經(jīng)能夠承認(rèn)電動汽車的諸多優(yōu)勢,但充換電不方便等問題依然困擾著大多消費者。
如何解決充換電難的問題?大力建設(shè)電動汽車充換電站是最直接有效的方法。
據(jù)國家電網(wǎng)不完全統(tǒng)計(從2010年截止到2012年8月),僅電動汽車充換電設(shè)施試點工程已建成并投運覆蓋26個城市的87座標(biāo)準(zhǔn)化充換電站、5179臺充電機(jī)和7031臺交流充電樁,使我國成為世界上電動汽車充電裝置最多的國家。與此同時,國家電網(wǎng)表也表示:“將在‘十二五’期間建設(shè)充換電站2351座,充電樁22萬個”。
一場電動汽車充換電站的建設(shè)熱潮已被掀起。
2011年,是我國電動汽車充換電站建設(shè)具有里程碑意義的一年。因為就是在這一年,世界上功能最全、規(guī)模最大、服務(wù)能力最強(qiáng)的電動汽車充換電站——青島薛家島電動汽車智能充換儲放一體化示范電站正式建成試運行。
薛家島電動汽車智能充換儲放一體化示范電站位于青島市連接青島城區(qū)與黃島區(qū)的膠州灣海底隧道黃島側(cè)出口,由位于薛家島公交樞紐站內(nèi)的公交車充換電站以及相鄰的北莊變電、集中充電站、電池配送站三部分組成,按照“換電為主、插充為輔,集中充電、統(tǒng)一配送”要求及變電站與集中充電站一體化,公交車充換電站與公交樞紐站一體化,電池配送站與營業(yè)廳一體化建設(shè)模式建設(shè)。
如今,已時隔近兩年,這2年間薛家島電動汽車智能充換儲放一體化示范電站的運行情況怎樣?是否實現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)?在運行過程中又出現(xiàn)了哪些問題?帶著這些疑問,記者采訪了許繼集團(tuán)電動汽車充換電事業(yè)部總經(jīng)理張東江先生。
運行良好 達(dá)到預(yù)期目標(biāo)
薛家島站的建設(shè)采用許繼集團(tuán)EPC總承包方式;建成投運后,由許繼集團(tuán)成立專業(yè)運維團(tuán)隊接手,進(jìn)行充換電站設(shè)施的運行、維護(hù)。
對于兩年來薛家島站的運行情況,張東江顯然是滿意的:“截至2013年4月31日,青島薛家島電動汽車智能充換儲放一體化示范電站已安全運行664天,總累計換電110725次,服務(wù)車輛累計行駛1469.2萬公里,總累計消耗電量1465.6萬電池度。”
張東江還提供給記者一組數(shù)據(jù):薛家島站平均換電時間為8分14秒(含車輛進(jìn)出站時間),每次換電平均行駛里程132.68公里,運營車輛從設(shè)計能力180輛提升到現(xiàn)在實際的206輛;車日均行駛里程從試運行190公里增長到實際236公里;車輛平均行駛能耗從試運行1.2電池度/公里降低到當(dāng)前0.93電池度/公里。
他表示:“通過對運行數(shù)據(jù)、運行經(jīng)驗的積累和分析,從平均換電時間、平均換電行駛里程等主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和智能化水平對比,薛家島站均優(yōu)于北京奧運會、上海世博會相應(yīng)指標(biāo),運營情況良好,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。為充換電站的設(shè)計規(guī)劃、產(chǎn)品優(yōu)化完善提供強(qiáng)有力的支撐,該電站已經(jīng)成為全國電動公交車推廣應(yīng)用和充換電站建設(shè)的亮點和典型。”
電動公交車正在充換電
當(dāng)然,在2年的運行過程中也顯現(xiàn)出了一些問題。張東江認(rèn)為,薛家島充換電站作為國內(nèi)第一個投入大規(guī)模商業(yè)運行的電動汽車充換電站,沒有成功運行的經(jīng)驗和相應(yīng)管理制度可參考借鑒,只能是在前期基礎(chǔ)上,不斷分析、優(yōu)化、規(guī)范和完善管理制度。同時,傳統(tǒng)變電站建設(shè)及運行已經(jīng)有幾十年的歷史,維護(hù)和檢修工作均形成了完整的制度和團(tuán)隊,而充換電站建設(shè)及運行時間不長,檢修團(tuán)隊特別是充換電專用設(shè)備的檢修體系建設(shè)不完善,年檢、大修等檢修任務(wù)需運行單位、建設(shè)單位和設(shè)備商共同完成。
許繼領(lǐng)跑電動汽車充換電未來技術(shù)發(fā)展
該項目由公交車充換電站、集中充電站、電池配送站和35kV變電站組成,其中,公交車充換電站可同時為6輛公交車換電,每天可滿足560車次的電動公交車換電需求。集中充電站可為1440箱乘用車電池實現(xiàn)集中充電,可滿足每天1440車次電池的更換需求。
許繼在電力裝備領(lǐng)域有著60余年專業(yè)技術(shù)沉淀和技術(shù)優(yōu)勢,在電動汽車充換電站標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)研究、設(shè)備研發(fā)及示范項目建設(shè)等方面,開展了卓有成效的工作,形成了研發(fā)、生產(chǎn)、安裝、技術(shù)服務(wù)及運營管理完整的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)鏈,可以提供電動公交車充換電整體解決方案和電動乘用車充換電整體解決方案。
據(jù)悉,許繼為該項目提供了96種產(chǎn)品,其中65種為世界上首次使用的創(chuàng)新產(chǎn)品,占總產(chǎn)品數(shù)的68%,申請專利292項,為該工程提供的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的充換電站運營管理系統(tǒng)、全自動化動力電池?fù)Q電系統(tǒng)和全自動化動力電池物流系統(tǒng)三大支撐系統(tǒng)均為世界首創(chuàng)。張東江回憶說,整個電站的技術(shù)難度主要體現(xiàn)在兩方面,整站的系統(tǒng)集成和關(guān)鍵設(shè)備的工程實現(xiàn),其中整站的系統(tǒng)集成不僅包含站內(nèi)多個子系統(tǒng)的協(xié)同一致工作,還包括站內(nèi)設(shè)備、電動車輛及公交調(diào)度系統(tǒng)之間的協(xié)同一致;關(guān)鍵設(shè)備的可靠與實用是工程實現(xiàn)的關(guān)鍵,主要包括:標(biāo)準(zhǔn)快換電池箱、全自動換電設(shè)備、充換電站綜合控制和管理系統(tǒng)等。
由許繼集團(tuán)設(shè)計、研發(fā)的“EVC-8000電動汽車充換電站綜合控制與管理系統(tǒng)”對完成該項目起到了關(guān)鍵性的作用,張東江表示,“EVC-8000電動汽車充換電站綜合控制與管理系統(tǒng)”緊跟電動汽車、動力電池、自動化、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)發(fā)展,集電動汽車充換電站監(jiān)控與智能運行管理于一體,系統(tǒng)解決了諸多關(guān)鍵性問電動公交車正在充換電題:(1)實現(xiàn)了電動汽車、動力電池及充換電設(shè)施的統(tǒng)一建模、綜合處理和實時監(jiān)控;(2)實現(xiàn)了電動汽車、動力電池、充換電設(shè)施等主體的身份標(biāo)識、自動感知及智能管理;(3)實現(xiàn)了電動汽車充、換、儲、放一體化運行調(diào)度。
具備自主知識產(chǎn)權(quán) 實現(xiàn)多項創(chuàng)新
薛家島項目是具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的充換電站項目,在項目建設(shè)、技術(shù)、管理上具有大量創(chuàng)新性和領(lǐng)先性。研制了新型動力電池箱、智能電池快換設(shè)備、電池轉(zhuǎn)運平臺和配送系統(tǒng)、直流電能表等先進(jìn)設(shè)備,實現(xiàn)了以智能終端為載體的物聯(lián)網(wǎng)、交通網(wǎng)和智能電網(wǎng)的“三網(wǎng)融合”。項目取得了10項重點技術(shù)創(chuàng)新、6項重點管理創(chuàng)新以及300余項科技成果,正抓緊進(jìn)行科研成果、專利技術(shù)的申請及標(biāo)準(zhǔn)制定工作。
張東江認(rèn)為, 該電站的建立在模式、技術(shù)與管理方面都取得了全面創(chuàng)新突破,實現(xiàn)了建設(shè)運營標(biāo)準(zhǔn)化、換電過程自動化、運行監(jiān)控透明化、友好互動網(wǎng)絡(luò)化、電池管理數(shù)字化、儲能微網(wǎng)智能化,為電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模推廣起到了良好的示范效果和引導(dǎo)作用。
(1)獨創(chuàng) “主業(yè)管理、運維外包”模式
為確保既有充換電設(shè)施運轉(zhuǎn)順暢、相關(guān)規(guī)劃順利實施,青島供電公司采用了“主業(yè)管理、運維外包”的運營模式。建設(shè)過程中,采用許繼集團(tuán)EPC總承包方式;建成投運后,由許繼集團(tuán)成立專業(yè)運維團(tuán)隊接手,進(jìn)行充換電站設(shè)施的運行、維護(hù)。這一模式的好處在于充分利用了專業(yè)隊伍的力量,不僅緩解了公司的用工壓力,而且通過專業(yè)人員的維護(hù),充換電設(shè)施會運行得更健康。
除此之外,薛家島站運行采用值長負(fù)責(zé)制,三值兩運轉(zhuǎn);電池采用租賃形式,這比購買電池要少占用不少資金,而且通過對電池的集中管理維護(hù),還可以延長使用壽命,規(guī)避電池性能下降的風(fēng)險。
薛家島電動汽車智能充換儲放一體化電站
(2)取得多項技術(shù)創(chuàng)新成果
建成國內(nèi)首家省級電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)運營管理系統(tǒng),實時監(jiān)控全山東省電動汽車和充換電設(shè)施運營情況。
開發(fā)了新型電動汽車動力電池箱總成系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)化動力電池箱有利于電動汽車大規(guī)模推廣,動力電池箱鎖止機(jī)構(gòu)確保電池在車輛顛簸中不受影響。
研制了自動多箱快換設(shè)備,自動跟蹤車輛,實現(xiàn)了電池箱更換安全高效。
研制智能車載終端,集導(dǎo)航、通信、整車監(jiān)控、行駛記錄、故障偵測等功能于一身,可實現(xiàn)車輛與后臺調(diào)度系統(tǒng)的友好互動。
基于物聯(lián)網(wǎng)的電動汽車充換電智能運行調(diào)度,可實現(xiàn)無人換電,開放式接口實現(xiàn)與省級運營管理系統(tǒng)互連互通。
采用動力電池充放儲一體化控制技術(shù),減小充換電站對電網(wǎng)的負(fù)面影響,實現(xiàn)對儲能電池的充電、放電調(diào)度。
應(yīng)用均衡充電技術(shù)延長電池壽命,實現(xiàn)電池全壽命周期管理。
研發(fā)應(yīng)急搶修車,實現(xiàn)了應(yīng)急狀態(tài)下動力電池的快速更換。
(3)突破管理創(chuàng)新
專門成立了電動汽車服務(wù)公司,將電動汽車充換電業(yè)務(wù)統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)一管理。
與公交企業(yè)緊密合作,跨越行業(yè)界限,聯(lián)合調(diào)度,共同實現(xiàn)了示范電站和純電動公交車的安全穩(wěn)定運行。
采用電池租賃模式,規(guī)避電池性能下降風(fēng)險。
建立了崗位職責(zé)、操作規(guī)程、安全規(guī)范、應(yīng)急預(yù)案等一整套充換電站管理標(biāo)準(zhǔn)。
薛家島站較好地解決了土地綜合利用、設(shè)備綜合利用等一系列問題,為今后充換電設(shè)施規(guī)劃建設(shè)提供了典型經(jīng)驗,薛家島站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)已成為國內(nèi)城市公交車換電的典型設(shè)計。張東江認(rèn)為,薛家島充換電站建設(shè)速度快、標(biāo)準(zhǔn)高、效果好,運營安全可靠,在行業(yè)內(nèi)起到了很好的示范作用,智能充換電發(fā)展模式和理念得到社會各界的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。
毫無疑問,薛家島電動汽車智能充換儲放一體化示范電站成功開啟了我國電動汽車充換電站的新時代。