作者：Peter Weiss

 

來源：Charger Collaborations Power Global Electric Vehicle Expansion

 

[J].Engineering,2019,5(6):991-992.

 

編者按

 

近年來，全球電動汽車的數量增長了300多倍，預計到2025年，包括轎車和小型貨車在內的“輕型電動汽車”，將進一步激增至5000萬至1億輛。同時，全球可公開使用的充電站數量也快速增長，但充電站的市場水平因相關標準協議、硬件互操作不兼容問題，需進一步加強合作，助力電動汽車的發展。

 

中國工程院院刊《Engineering》2019年第6期刊發《充電站合作為全球電動汽車發展提供動力》，報道了美國、歐洲以及中國電動汽車充電站的發展現狀。文章指出，加快在全球范圍內推進電動汽車和充電站之間互操作性，推動各國政府、電力公司、電動汽車和充電站制造商以及其他企業之間的合作，增加可公開使用的電動充電站的數量，是電動汽車大規模發展的關鍵。同時，文章也強調，今后要推動相關標準和協議制定與實施，加強通信和數據共享系統的建設，進一步推進電動汽車和充電站之間互操作性。

 

在大多數美國人眼中，密蘇里州的堪薩斯城并不是一個能引領潮流的地方。但在全球對電動汽車（EV）熱情高漲之際，這座位于美國大陸中部的中型城市正在引領這股潮流。堪薩斯城被譽為“中西部EV圣地”，這要歸功于其公共電力公司Evergy（前身是堪薩斯城電力與照明公司），該公司于2015年與EV充電站制造商ChargePoint公司合作，在堪薩斯城地區安裝了1000個公共充電站（圖1）。

 

 

圖1 美國中部密蘇里州堪薩斯城的直流（DC）快速充電站為EV電池充電。DC快速充電站能提供更高功率的電力，因此比其他大多數充電站充電更快。根據2019年1月的EV行業分析，在美國人口最多的50個大都市區中，堪薩斯城脫穎而出，成為唯一一個在2017年年底其充電站數量就可以滿足2025年EV預期數量的城市。圖片來源：Evergy授權發布

 

成為合資企業后，Evergy最近也加入了全球范圍內加快推進EV和充電站之間互操作性的運動，旨在推動各國政府、電力公司、EV和充電站制造商以及其他企業之間的合作，增加可公開使用的EV充電站的數量并改善它們的互操作性，而這兩方面都被認為是全球大規模采用EV的關鍵。根據2019年1月的EV行業分析，在美國人口最多的50個大都市區中，堪薩斯城脫穎而出，成為唯一一個在2017年年底其充電站數量就可以滿足2025年EV預期數量的城市。另外49個大都市區中有75%的地區甚至連一半數量的充電站都沒有配備。

 

EV的駕駛和充電必須變得像駕駛內燃機汽車和給其加油一樣容易，因為大多數消費者“愿意為了下一代技術做出改變，而不是舒適地使用現有技術。”Robert Graham說。這位已經退休的市場營銷和通信主管曾在2015年和2016年領導美國能源部（US Department of Energy）的“EV無所不在”項目。

 

EV和充電站早期硬件標準化的缺乏是導致設備不兼容的重要原因，最明顯的是日本的Charge de Move （CHAdeMO）充電標準以及起源于歐洲的聯合充電系統（CCS，也被稱為“J1772 combo”）標準。知名EV制造商特斯拉（Tesla）創建的專用“超級充電站”網絡也阻礙了硬件的互操作性。但時至今日，EV行業通常會配備同時兼容CHAdeMO和CCS這兩套系統的充電站，以解決兩套硬件之間的不兼容性；充電站還提供了適配器，用以配合不兼容的插頭和插座。

 

比利時布魯塞爾自由大學的標準化專家、World Electric Vehicle Journal 充電基礎設施特刊客座編輯Peter Van den Bossche表示，這樣的調整使得全世界各大EV 市場都具有良好的硬件互操作性。中國是規模最大的EV市場，其次是歐洲和美國。中國汽車工程學會（China Society of Automotive Engineers）汽車產業研究部副主任、北京EV專家Yali Zheng表示，由于中國有自己的國家充電標準，即GB/T，所以EV和充電站市場受益于高水平的硬件互操作性。中國目前正在與日本共同制定新的CHAdeMO 3.0標準，旨在與現有的CHAdeMO設備、GB/T、CCS以及未來更快、更大功率的充電站兼容。

 

盡管如此，在整個EV行業，由于在充電站運行控制、支付狀態、電力使用情況跟蹤以及待運狀態在線實時報告方面，通信和控制系統之間還存在不一致性及不協調性，所以無障礙充電仍然存在障礙。

 

“現在的問題是接入。”Van Den Bossche說。對于長途旅行，尤其是跨越歐洲國家邊境的旅行，“你必須帶夠6張充電卡。”他說，與充電相關的應用程序通常是不完善的，充電站通常也不清楚支付價格，一般一度電需要花費幾十美分。

 

為了克服這些障礙，全球充電站制造商和其他EV基礎設施制造商聯合起來正在制定和實施各種標準和協議，同時加強通信和數據共享系統。這些措施的最終結果可能是，無論EV駕駛者身處何地，都能獲得足夠的互操作性（也被稱為“e-roaming”），他們可以隨時在線找到附近的充電站，遠程驗證它是否正常運轉，用它為汽車充電并支付費用，而無需擔心充電站的品牌是什么。

 

Yali Zheng說，中國有多個定位充電站的應用程序，而且由于GB/T以及充電站運營商之間不斷改進的網絡，大多數充電站都可以被輕松使用。在支付方面，“這對我們來說很容易，因為我們中國人不怎么經常使用現金或信用卡。”她說。許多中國人依賴于移動支付平臺， “通過微信或支付寶可以支付一切費用。”她說。

 

隨著EV行業互操作性的升級，研究人員和企業家正在尋找用其他方法來改善充電方式。可能的或最近的研究進展包括無線充電系統、便攜式充電站、前所未有的快速充電站（如根據即將發布的CHAdeMO 3.0標準引進的900 kW高端產品）、機器人充電站，以及尚在實驗階段只需用新的電解液替換用過的電解液即可充電的液流電池。

 

2019年，全球推進EV和充電站之間互操作性的運動進一步加快。2012年，總部位于德國的各汽車制造商、科技公司和能源公司組建了一個聯合體，即Hubject公司。自成立以來，該公司一直在建設全球性電子漫游網絡。公司網站顯示，到2019年年中，該網絡已在26個國家擁有300家合作企業。Hubject宣布，它正在與充電站制造商Electrify America合作，為美國安裝數千個新的充電站，這些充電站可以與EV進行通信并為其充電，只要將充電器插頭插到車上就可以自動收取費用。2019年5月，Hubject還宣布，它已經與4家中國充電站網絡運營商簽署了合作協議，將在現有10萬個充電站的基礎上再增加3.5萬個充電站。2019年6月和8月，Electrify America與充電站制造商ChargePoint公司和EVgo公司分別公布了客戶相互接入的協議。就連Tesla最近也開始參與加強充電站的互操作性活動，他們在2018年年底對外公布，面向歐洲市場的新款Model 3汽車可以插入CCS的充電插頭。

 

在過去十年里，全球EV數量增長了300多倍，從2009年的不到1.5萬輛增長到2018年的500多萬輛，而包括轎車和小型貨車在內的“輕型EV”，預計到2025年將進一步激增至5000萬至1億輛。全球可公開使用的充電站數量增長得更快，從2009年的400多個增加到2018年的約54萬個。

 

Evergy的產品營銷經理Jeffrey Beeson表示，2015年，堪薩斯城地區擁有200萬人口，但是EV不足500輛，該地區的電力公司率先推出了清潔充電網絡，此舉主要是為了增加在非高峰時段用電的地方稅納稅人數量，因為EV車主通常會在這個時間段給汽車充電。

 

能源效率的不斷提高及其他因素所導致的用電量的減少使Evergy的收入一直在降低，因為該公司仍要承擔為滿足能源需求高峰而不斷增加的成本。“我們喜歡EV的原因是，”Beeson說，“當電網未得到充分利用時，EV會使用更多的電力來打破這種循環。”他說，由于他們公司只愿意安裝由ChargePoint公司生產的充電站或運行他們的軟件，所以互操作性不足在當地幾乎沒有引起關注。

 

Evergy的“建好了，他們就會來”（build it and they will come）的戰略似乎正在奏效。Beeson表示，根據電力研究所（Electric Power Research Institute）的數據，截至2019年6月，堪薩斯城地區的EV數量超過了5700輛，比清潔充電網絡推出之前增加了1000%以上。

 

注：本文內容呈現略有調整，若需可查看原文。

 

改編原文：

 

Peter Weiss. Charger Collaborations Power Global Electric Vehicle Expansion

 

[J].Engineering,2019,5(6):991-992.