电动汽车充换电模式
新能源汽车充换电站商业化运营模式研究
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内燃机与配件
能源汽车工厂部门要密切关注电能供给，电池标准的 制定在制造和生产方面以及优化车辆设计中都占据主导 地位，新能源汽车发展主导方向是标准化电池的供应。例 如，一直采用生产企业的领先模式的德国新能源汽车行 业，首要解决的问题就是将充电插头改装为统一标准，并 与企业和供应商结成战略联盟，以共同制定行业标准。汽 车厂商主导模型在政府的大力支持下开展工作，注重产品 质量性能，但是，随着政府财力支持的降低，对这种模式的 运行效率也不断下降。
2.2 充换电站位置缺乏科学规划 现阶段，我国新能源汽车的推广主要是由地方政府主 导推动的，没有经过科学系统的规划和设计。没有综合考 虑城市建设和基础设施的规划，包括交通以及电网改造等 一系列问题。现有运营商如国家电网等企业建设充换电站 时都充分的利用自身的优势，没有与汽车充电环节的资源 整合在一起以形成良好的互动，没有为电动汽车充电站的 建设综合考虑，因此由于参与建设的电力企业和电动汽车 租赁企业及设施企业没有与市场做好配套，导致充电桩资 源严重闲置，利用率大大降低，例如，杭州国家电网建设的 大多数充电站和交换站的利用率不到 3 成。 2.3 充换电设备接口标准没有统一 新能源汽车处于发展初期阶段，我国一直没有对新能 源汽车充电设施设置行业的相关标准。电力企业国家电网 和南方电网在充换电站建设时为充电桩制定了自己的相 关标准，而众多新能源汽车制造商也没有统一标准，大家 都是根据自己车辆的技术特点，制定适合自产车辆的充电 设备标准。由于不同新能源汽车生产商的技术差异性和设 计的独立性，各车厂的充电接口参数不同，导致直流充电 桩彼此不兼容。充换电站的运营涉及各领域行业的切身利 益，没有形成统一的标准体系，汽车行业及电力行业和电 池生产商没有达成协调统一发展，因此充换电站运营不能 很好的发展。 2.4 充换电站没有清晰的盈利模式 目前大多数充换电站是由地方政府和电网企业共同 建造的，使用的大部分土地是由政府分配的，购买土地的 成本相对低廉，但是基础设施和配电设施的运营成本很 高。因此在营销运营中要考虑多种盈利模式，促使充换电 站模式商业化。 3 解析新能源汽车充换电站商业化运营模式 3.1 企业主导模型 就企业主导的模式而言，企业作为主要投资者，充分 动员市场分配资源，负责充换电站的运营和建设，其中汽 车制造商以及电网企业和运营企业都是企业主导的模式。 3.1.1 汽车厂商主导模型
基于新能源汽车发展背景下换电模式的运行研究—以蔚来换电模式为例
SPECIAL PURPOSE VEHICLE 2022年第期 总第301期06近年来，我国不断注重绿⾊环保⾏业的发展，其中，碳达峰、碳中和纳⼊经济社会发展全局，促进能源绿⾊低碳⾏业的发展，对新能源汽⻋的普及起了极⼤的推动作⽤。
新能源汽⻋有两种⽅法进⾏补电，分别是常规充电和换电模式。
常规充电包括直流快充和交流慢充两种，这是⽬前新能源汽⻋获得电源的主要形式。
然而，充电模式⾯临着⼀系列问题，如充电频率⾼、充电速度慢等。
而换电模式⼀般是在换电站内进⾏，通过更换电池的⽅式来快速，充满新能源汽⻋的电量，换电站⼀般使⽤换电机器⼈，在新能源汽⻋就位后，机器⼈⽤其灵活的机械⼿臂，进⾏电池的更换，具有速度快、智能化等优点。
1 换电模式发展现状1.1 新能源汽⻋发展状况新能源汽⻋⾏业是近⼏年的⼀项新兴产业，它是汽⻋与能源、信息等领域的融合，主打“电动化”和“智能化”两⼤核⼼⽅向，具有节能环保、成本低、能源效率⾼的特点。
如今的新能源汽⻋的保有量⼤约有784万辆，占汽⻋总量2.6%，其未来的发展不可小觑。
1.2 新能源汽⻋换电模式发展历程2006年电动汽⻋充换电设施的研发以及实践在中国国家电⽹的组织下进⾏，确定充电是主体、换电是辅助、集中充电和统⼀配送的运营模式。
在2008年北京奥运会以及2010年上海世博会期间都开展了换电模式营运⼤巴⽰范，但是后来在多个地区建设的公交⻋换电站推⼴成效较差。
汽⻋企业⽅⾯，北汽新能源2007年推出相关计划，新造⻋企业蔚来汽⻋也在布局换电产业，蔚来汽⻋建设的NIO POWER换电站是专⻔为私⼈汽⻋⽤⼾打造的换电站，也是[1]全世界第⼀个⾯向私⼈汽⻋⽤⼾的换电服务系统。
⾃此，换电模式逐步进⼊了公众视野。
1.3 换电模式现有市场根据问卷调查和相关调查数据结果显⽰，⼤约有88%的⼈在了解换电这⼀补电模式后愿意在蔚来购买新能源汽⻋后使⽤这⼀模式。
就⽬前新能源汽⻋⾏业来说，奥动与蔚来汽⻋是国内新能源汽⻋⾏业中的领头⽺。
电动汽车电能供给模式与充换电设施建设研究
电动汽车电能供给模式与充换电设施建设研究摘要：该文研究分析了电动汽车产业发展所面临的瓶颈以及电能供应模式，并对3种电能供应模式进行比较，确立了快速换电为主的电动汽车电能供应模式。
在快速换电模式下，阐述了电动汽车充换电设施服务网络的建设。
关键词：电动汽车电能供给模式集中充电站充换电站电池配送站Research on the Power Supply Mode and Construction of Charging and Battery Changing Electric Facilities for Electric VehicleAbstract：This article studied and analyzed the bottlenecks faced by electric vehicle industry development as well as the power supply mode，and comparing the three kinds of power supply mode，established the rapid change of electric auto power supply mode.In the rapidly changing electric mode，expounds charging and battery changing electric facilities service network construction for the electric vehicle.Key words：Electric vehicle Power supply mode Concentrated charging station Charging and changing station Battery delivery station目前全球气候变暖、能源短缺、生态环境恶化等问题日益严峻，为了保护环境和保障能源供给，各国政府不惜投入大量人力、物力寻求解决这些问题的途径。
电动汽车相关充放电标准简介
充放电相关标准简介
Q/GDW 234-2009 国网
触头序号 1 充电输出 +DC 2 充电输出-DC 3 保护接地 4 控制导引线1 5 控制导引线2 6 通信CAN-H
额定值 （标准规定） 最大750V 250A 最大750V 250A ------30V 2A 30V 2A 30V 2A
7 通信CAN-L
电动汽车主要充电方式
2004年，北京建成国内首个电动公交客车充电站； 2006年，比亚迪建成深圳电动汽车充电站； 2008年，建设了国际上第一个集中式充换电站。
电动汽车主要充电方式
2009年10月，上海市电力公司投资建成上海漕溪电动汽车充 电站，设置9个充电车位。 2010年，上海世博会规划建设了可供120辆纯电动客车充电 的集中式充换电站。累计服务车辆运行里程超过400万公里
8 低压辅助电源+ 9 低压辅助电源-
30V 2A
30V 5A 30V 5A
充放电相关标准简介
Q/CSG 11516.5-2009 南网
触头序号 1 充电电源+ 2 充电电源3 保护接地
额定值 600V 300A 600V 300A 故障(用)规定值
触头序号 5 CAN-L 6 数据地线 7 辅助电源+
电动汽车充放电相关标准简介
陈长健
2011-9-7
目录
电动汽车主要充放电方式 充放电相关标准简介 交流充电过程简介 直流充电过程简介
电动汽车主要充电方式
交流充电
通过交流充电桩与车载充电机对电动汽车进行充电，小电流充电，充 电时间5-8小时，速度慢，但充电方便电网负荷小
直流快速充电
充放电相关标准简介
在所有标准中，与整车设计关系最为密切的 是两方面的标准：充电接口和通信协议，所以本 PPT重点关注已出台标准中与接口及通信协议相 关的标准，并不涉及通用要求等标准
电动汽车充换电站建设模式及服务模式全面分析
电动汽车充换电站建设模式及服务模式全面分析电动汽车充换电站建设模式（一）政府主导模式即政府作为电动汽车充电站的投资主体，负责电动汽车充电站的建设与运营。
按照政府建设与运营方式不同，此种模式可以有两种具体操作方式：一是直接主导方式，即由政府直接出资建设电动汽车充电站，建成后由政府相关部门负责经营管理；二是间接主导方式，即由政府出资建设电动汽车充电站，建成后移交给国有企业经营管理，或者委托专业机构经营管理。
政府主导模式的优点：引领和推动电动汽车及其充电站建设有序发展；实现电动汽车充电站的统一规划和集约化发展。
政府主导模式的缺点：增加政府财政压力、运营效率低下、不利于电动汽车充电站大规模集约化建设与运营。
（二）企业主导模式即由作为市场主体的企业投资与运营电动汽车充电站。
企业投资电动汽车充电站，可以实现传统能源企业逐步向新型能源企业转变。
电网企业将电动汽车充电站建设纳入智能电网有机组成部分，既可催生储能技术，又可促进清洁能源发展，实现电力资源的节约高效利用。
企业主导模式的优点：能保证电动汽车充电站建设所需的资金投入；可以有效提高充电站的经营效率和管理水平。
企业主导模式的缺点：容易导致充电站建设的无序发展；影响或制约电动汽车产业发展；与相关领域的协调性不足。
（三）用户主导模式即电动汽车用户为满足自身车辆运行需要，投资建设电动汽车充电站。
电动汽车用户投资充电站，是将其视为电动汽车的一项配套设施，避免受制于外部充电站以及由此给电动汽车运行带来不利和不便影响。
该模式的优点是电动汽车用户可以根据自身需要建设充电设施，实现充电设施与其自身的电动汽车有效衔接，其缺点是电动汽车用户不仅要承担高额的充电设施建设和运行费用，更为重要的是会导致充电设施利用率低和造成重复建设。
电动汽车充换电站服务模式（一）换电站（电池租赁）模式电池租赁，是指电动汽车与电池销售分开，部分厂商出售电动车裸车，部分厂商经营电池租赁业务。
中央财政对电池租赁企业给予补助，电池租赁企业按扣除补助后的价格向私人用户出租新能源汽车电池，并提供电池维护、保养、更换等服务。
电动汽车充换电服务收费模式探析
电动汽车充换电服务收费模式探析作者：赵茜李成仁来源：《商业经济》2013年第19期[摘要] 目前，我国充换电服务收费政策仍为空白，甚至没有将充换电服务列入物价清册。
有电动汽车的地方，如杭州市是按里程收费；北京和安徽等地是按一般工商业电价和充电电度收费。
根据国家电网企业是唯一的供电主体，其向充换电设施供电与充换电设施为用户提供充换电服务的资产界面自然分开的实际，我国可实行供电和充换电服务分开定价的办法。
充换电设施供电服务收费执行电网供电价格；充换电服务收费应由市场竞争确定。
同时，要深入研究政策扶持和财政补贴问题，要制定促进产业发展的充换电服务价格机制。
[关键词] 电动汽车；充换电服务；收费模式探析[中图分类号] D63 [文献标识码] A电动汽车充换电服务收费政策的出台对于促进电动汽车产业健康发展、推进电动汽车充换电服务网络建设具有重要的意义，目前我国充换电服务收费政策仍为空白，亟需对收费模式进行研究，为政府制定科学的收费政策提供参考。
一、国内外充换电服务收费模式概况国外方面，美国加州太平洋燃气与电力公司（PG&E）制定了电动汽车分时充电收费标准（E-9标准）。
该标准面向采用居民电价在家中给电动汽车充电的消费者，根据一年中不同充电时间段，收取5美分/千瓦时到28美分/千瓦时不等的电费。
美国圣地亚哥煤气电力公司（SDG&E）开展了对充电服务价格的研究，建立了解释分时电价对充电行为的影响模型，评价了充电设施位置（如居民区和非居民区）与价格信号之间的关系，并为电动汽车居民用户提供了三种可供选择的价格方式。
以色列BetterPlace公司曾为丹麦电动汽车换电用户提供了一共5款价格套餐，主要针对用户年行驶里程的不同制定不同的包月套餐，套餐用户可享受无限次换电、个性化能量管理与导航服务等。
国内方面，沈珑桓（2013）以“十城千辆”试点城市的快速换电电动公交车为例，根据投资产出和燃油替代两种方法对充换电服务收费标准进行了实例测算。
充换电站常用术语
1、整车充电模式：将电动汽车通过充电连接装置直接与充电设备相连接进行充电的方式。
2、直流充电：采用直流电源为电动汽车提供电能的方式。
3、交流充电：采用交流电源为电动汽车提供电能的方式。
4、电池更换模式：通过更换动力蓄电池为电动汽车提供电能的方式。
5、电动汽车充电站：采用整车充电模式为电动汽车提供电能的场所，包括3台级以上电动汽车充电设备（至少有一台非车载充电机），以及相关供电设备、监控设备等配套设备.简称充电站。
6、供电系统：为充电站/电池更换站提供电源的电力设备和配电线路组成的系统。
7、充电系统：由充电站内所有充电设备、电缆及相关辅助设备组成的系统。
8、充电设备：与电动汽车或动力蓄电池相连接，并为其提供电能的设备，包括车载充电机、非车载充电机、交流充电桩等设备。
9、非车载充电机：固定安装在地面，将电网交流电能变换为直流电能，采用传导方式为电动汽车动力蓄电池充电的专用装置。
10、车载充电机：固定安装在电动汽车上运行，将交流电能变换为直流电能，采用传导方式为电动汽车动力蓄电池充电的专用装置。
11、交流充电桩：采用传导方式为具备车载充电机的电动汽车提供交流电能的专用装置。
12、蓄电池管理系统（BMS）:可以控制动力蓄电池的输入和输出功率，监视蓄电池的状态（温度、电压、荷电状态）为蓄电池提供通讯接口的系统。
13、充电站监控系统：对充电站的供电设备、充电设备运行状态，环境监视及报警等信息进行采集，应用计算机及网络通信技术实现对站内设备监视、控制和管理的系统。
14、充电连接装置：电动汽车充电时，连接电动汽车和电动汽车供电设备的组件，还可能包括供电接口、车辆接口、揽上控制保护装置和帽盖等部件。
15、充电接口：充电连接装置中，除电缆、揽上控制保护装置之外的部件，包括供电接口和车辆接口。
16、供电接口：将电缆连接到电源或电动汽车供电装备的器件，由供电插头和供电插座组成。
17、车辆接口（车辆耦合器）：能将电缆连接到电动汽车的器件，由车辆插头和车辆插座组成。
电动汽车新型充电方式现状分析与发展趋势
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车时代汽车 电动汽车新型充电方式现状分析与发展趋势覃俊桦 鲍莹 戴永强 邱鹏上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007摘 要： 随着新能源产业被纳入“十四五规划”，电动汽车的发展前景一片光明。
然而，目前电动汽车还面临着许多的问题，如续航里程短、车辆价格高、充电困难等。
其中，充电问题是上述诸多问题中的重中之重，因为其是电动汽车产业发展的基础和保障。
充电方面目前主要的困境包括设备数量不足、充电位置被燃油车占据、充电速度过慢、电价过高等。
针对电动汽车的充电痛点，目前行业上出现了一些新型的充电方式，本文即对此进行描述，探讨了它他们的现状和未来的发展趋势。
关键词：电动汽车 充电 现状1 引言随着我国经济的快速发展，汽车保有量逐年攀升，2020年已经达到了2.81亿辆，与美国并列世界第一。
其中，新能源汽车截止2020年的累积保有量为492万辆，比2019年增加了111万辆，略少于2019年120万辆的增长量。
当前，受疫情及国家补贴退坡的影响，我国新能源汽车的增速已呈现出一定的放缓趋势，我们需高度重视目前遇到的行业发展问题。
据《2020年新能源汽车行业白皮书》统计，充电问题是用户购买电动汽车的主要考虑因素之一。
优化充电技术、解决充电痛点是推动电动汽车发展的重要动力。
充电技术的提升，还能起到弱化用户对电池续航里程依赖的作用。
2 我国电动汽车充电现状根据行业统计，用户在选择充电桩时将充电价格、充电速度和停车费用作为主要的考虑因素（图1），体现出用户对效率和费用的敏感程度。
在所有的充电痛点当中，充电桩数量少、部分充电桩无法使用和充电速度排在前三（如图2），表明目前充电桩的数量及充电速度仍不能满足用户需求，部分充电桩无法正常使用给用户带来了不便。
49.20%48.60%44.20%44.10%36.90%33%32.50%26.80%25.40%0.60%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%充电价格充电速度停车费用距离远近车桩接口一致支付方式便捷度配套设施充电服务提供商周边环境其他图1 中国新能源汽车用户找充电桩时的考虑因素占比我国目前的充电桩建设还相对不足，大规模使用的充电桩占地面积大，导致本就稀缺的土地资源利用效率低下。
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前言
世界上越来越多的国家、企业投入到了电动汽车的发展行列中，各种电动汽车的试点项目不断涌现。
我国更是以纯电动汽车为主要战略方向，计划到2020年使新能源汽车累计产销量达到500万辆。
在这个大背景下，越来越多的地方政府和企业投入到了电动汽车的发展大潮中。
与传统燃油汽车相比，电动汽车的能量存储和补充方式发生了根本改变，直接导致充换电相关的技术和服务成为影响电动汽车发展的重要因素。
当前传统的电网企业、能源企业以及新兴的服务公司都对进入这个领域有着浓厚的兴趣，期望开拓新的业务领域。
但也必须看到，我国电动汽车充换电服务的发展仍面临很多不确定性，仍有很多问题需要在实践中寻求答案，包括：
·什么是电动车充换电服务模式？应包含哪些内容？
·哪些是影响我国电动汽车充换电服务模式发展的关键因素？
·我国未来电动汽车充换电服务模式会如何发展？
·到2020年我国电动汽车充换电服务模式是什么样的？
·发展电动汽车充换电服务需要哪些业务能力？
埃森哲公司基于对电动汽车发展的研究，在本文中就我们对电动汽车充换电服务模式和其发展关键因素的理解进行阐述，并对中国近10年的电动汽车充换电服务模式的发展进行推演。
在此基础上，进一步对希望进入这一业务领域的电网企业提出参考建议。
一、电动汽车充换电服务模式分析
随着人们对化石资源不可持续性担忧的加重，以及与日俱增的环境压力，电动汽车的发展受到越来越多的重视。
欧美发达国家凭借自身强大的汽车工业基
础，率先开展了各种电动汽车试点项目，采用的技术方案主要是分布式充电和换电，从项目性质来看可以分成两类：
·一类是政府资助或发起的电动汽车试点项目；
- eTec和日产在美国能源部9980万美元拨款支持下，在亚利桑那州、加州和华盛顿多地开展大规模的电动汽车及充电设置的建设工作；
- 温哥华市政府正在与BC Hydro和Mitsubishi合作演示、评估大规模制造的、可长距离行驶的电动汽车；
- Better Place 与日本经济产业省和Nihon Kotsu共同开展可更换电池式电动出租车试点项目。
·另一类是公用事业公司与相关技术厂商合作的电动汽车试点项目
- GridPoint和Duke Energy在北加州合作测试智能充电系统；
- EDF与丰田合作在英国开展电动汽车推广工作；
而作为世界第一汽车产销国，我国更是把电动汽车发展作为汽车产业应对能源安全、气候变化和结构升级问题的重要突破口，以及实现汽车产业跨越式发展的重要举措。
在中央政府、地方政府和大型央企的推动下，各种电动汽车项目、优惠政策不断出现，尤其是在电动汽车充换电服务方面，由于国家电网、南方电网等大型供电企业强力推进，各种雄心勃勃的电动汽车充换电网络建设项目不断启动：
·国家电网将在环渤海和长三角两个区域建设跨城际的智能充换电服务网络，计划在“十二五”期间建设充换电站2351座，充电桩22万个；
·中国南方电网有限责任公司与Better Place签订战略合作协议，着力于南方电网服务区域内的电动汽车及基础设施项目，促进电动汽车和可替换电池在中国的发展；
·深圳计划与深圳市电力公司合作，到2012年建成充电站数量89座（其中公交充电站36座，社会充电站53座），充电桩数量29500个；到2015年，深圳全市充电站数量达到150座（其中公交充电站66座，社会充电站84座），充电桩数量达到227500个；
·上海嘉定区政府与上海市电力公司合作，计划在2011年底前完成770个充电桩的建设与投运工作。
但与这些如火如荼的试点项目相比，我国电动汽车商业模式的发展仍较缓慢，尤其是还没有提出一个成熟的、能被广泛接受的电动汽车充换电服务模式。
从整个电动汽车的价值链来看，当前电动汽车制造商、电池制造商在价值链中有了明确的定位并具备较清晰的业务模式。
而在充换电服务这一环节，虽然国家电网、南方电网、中石化等企业都已经介入，但在角色定位、业务模式、与价值链其他参与者的关系等方面仍有待进一步明晰，这在一定程度上制约了整个中国电动汽车产业的发展。
作为传统的电能供应商，电网企业具备完善的输配电网络和良好的客户资源基础，客户认可度高，根据2011年《埃森哲关于私人交通电气化的终端消费者调查》，在中国82%的被调查者希望由电网企业来提供电动汽车充换电服务，高于石化企业13个百分点；但另一方面，电网企业开展电动汽车充换电服务也面临着其他能源巨头的直接竞争和政策、技术的不确定性，同时自身缺乏零售管理经验和终端销售网络也在一定程度上影响了其业务的开展。
基于对当前电动汽车充换电业务的理解和对客户充换电期望的广泛调查，埃森哲提出了电动汽车充换电服务模式的定义：
电动汽车充换电服务模式是指电动汽车充换电服务商以何种充换电模式、在何种电池供给模式下、以何种计费模式向用户提供充换电服务和其他增值服务的一整套运营方案。
其中充换电模式将决定电动汽车充电或换电的运营模式，其中充电模式包括集中式和分布式两种：集中式是指专门用于提供充电服务的充电站，类似于目前的加油站；分布式是指部署在家庭、公共停车场、路边等相对零散的充电设备。
电池供给模式指用户采用购买还是租赁的形式使用电池。
电池供给模式很大程度上取决于电池的性能，用户承担的总费用以及相关服务提供商的能力。
当然充换电模式也在很大程度上决定了电池的供给模式，如采用换电服务模式，用户采用租赁的方式使用电池将更加方便。
服务计费模式决定了充换电服务费用计算和支付的方式。
计费方式可以根据电能消耗、行驶里程或服务类型，按用户需求进行定制。
服务计费模式很大程度上依赖于政府的价格政策。
增值服务模式是基于充换电业务而衍生的其他一些新服务。
包括V2G、电池回收、行驶路线规划、充换电站点定位以及安全服务等；增值服务模式受电价政策和服务商能力的影响。