中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：本文選自中國工程院院刊《Engineering》2019年第6期
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(dòng)汽車的數(shù)量增長了300多倍，預(yù)計(jì)到2025年，包括轎車和小型貨車在內(nèi)的“輕型電動(dòng)汽車”，將進(jìn)一步激增至5000萬至1億輛。同時(shí)，全球可公開使用的充電站數(shù)量也快速增長，但充電站的市場水平因相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、硬件互操作不兼容問題，需進(jìn)一步加強(qiáng)合作，助力電動(dòng)汽車的發(fā)展。
中國工程院院刊《Engineering》2019年第6期刊發(fā)《充電站合作為全球電動(dòng)汽車發(fā)展提供動(dòng)力》，報(bào)道了美國、歐洲以及中國電動(dòng)汽車充電站的發(fā)展現(xiàn)狀。文章指出，加快在全球范圍內(nèi)推進(jìn)電動(dòng)汽車和充電站之間互操作性，推動(dòng)各國政府、電力公司、電動(dòng)汽車和充電站制造商以及其他企業(yè)之間的合作，增加可公開使用的電動(dòng)充電站的數(shù)量，是電動(dòng)汽車大規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵。同時(shí)，文章也強(qiáng)調(diào)，今后要推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議制定與實(shí)施，加強(qiáng)通信和數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)的建設(shè)，進(jìn)一步推進(jìn)電動(dòng)汽車和充電站之間互操作性。
在大多數(shù)美國人眼中，密蘇里州的堪薩斯城并不是一個(gè)能引領(lǐng)潮流的地方。但在全球?qū)﹄妱?dòng)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(lǐng)這股潮流?？八_斯城被譽(yù)為“中西部EV圣地”，這要?dú)w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(qū)安裝了1000個(gè)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(shù)充電站充電更快。根據(jù)2019年1月的EV行業(yè)分析，在美國人口最多的50個(gè)大都市區(qū)中，堪薩斯城脫穎而出，成為唯一一個(gè)在2017年年底其充電站數(shù)量就可以滿足2025年EV預(yù)期數(shù)量的城市。圖片來源：Evergy授權(quán)發(fā)布
成為合資企業(yè)后，Evergy最近也加入了全球范圍內(nèi)加快推進(jìn)EV和充電站之間互操作性的運(yùn)動(dòng)，旨在推動(dòng)各國政府、電力公司、EV和充電站制造商以及其他企業(yè)之間的合作，增加可公開使用的EV充電站的數(shù)量并改善它們的互操作性，而這兩方面都被認(rèn)為是全球大規(guī)模采用EV的關(guān)鍵。根據(jù)2019年1月的EV行業(yè)分析，在美國人口最多的50個(gè)大都市區(qū)中，堪薩斯城脫穎而出，成為唯一一個(gè)在2017年年底其充電站數(shù)量就可以滿足2025年EV預(yù)期數(shù)量的城市。另外49個(gè)大都市區(qū)中有75%的地區(qū)甚至連一半數(shù)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(nèi)燃機(jī)汽車和給其加油一樣容易，因?yàn)榇蠖鄶?shù)消費(fèi)者“愿意為了下一代技術(shù)做出改變，而不是舒適地使用現(xiàn)有技術(shù)?！盧obert Graham說。這位已經(jīng)退休的市場營銷和通信主管曾在2015年和2016年領(lǐng)導(dǎo)美國能源部（US Department of Energy）的“EV無所不在”項(xiàng)目。
EV和充電站早期硬件標(biāo)準(zhǔn)化的缺乏是導(dǎo)致設(shè)備不兼容的重要原因，最明顯的是日本的Charge de Move （CHAdeMO）充電標(biāo)準(zhǔn)以及起源于歐洲的聯(lián)合充電系統(tǒng)（CCS，也被稱為“J1772 combo”）標(biāo)準(zhǔn)。知名EV制造商特斯拉（Tesla）創(chuàng)建的專用“超級(jí)充電站”網(wǎng)絡(luò)也阻礙了硬件的互操作性。但時(shí)至今日，EV行業(yè)通常會(huì)配備同時(shí)兼容CHAdeMO和CCS這兩套系統(tǒng)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(shí)布魯塞爾自由大學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化專家、World Electric Vehicle Journal 充電基礎(chǔ)設(shè)施特刊客座編輯Peter Van den Bossche表示，這樣的調(diào)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(guī)模最大的EV市場，其次是歐洲和美國。中國汽車工程學(xué)會(huì)（China Society of Automotive Engineers）汽車產(chǎn)業(yè)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(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)，旨在與現(xiàn)有的CHAdeMO設(shè)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(gè)EV行業(yè)，由于在充電站運(yùn)行控制、支付狀態(tài)、電力使用情況跟蹤以及待運(yùn)狀態(tài)在線實(shí)時(shí)報(bào)告方面，通信和控制系統(tǒng)之間還存在不一致性及不協(xié)調(diào)性，所以無障礙充電仍然存在障礙。
“現(xiàn)在的問題是接入。”Van Den Bossche說。對(duì)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?！彼f，與充電相關(guān)的應(yīng)用程序通常是不完善的，充電站通常也不清楚支付價(jià)格，一般一度電需要花費(fèi)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(chǔ)設(shè)施制造商聯(lián)合起來正在制定和實(shí)施各種標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，同時(shí)加強(qiáng)通信和數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)。這些措施的最終結(jié)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(shí)在線找到附近的充電站，遠(yuǎn)程驗(yàn)證它是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，用它為汽車充電并支付費(fèi)用，而無需擔(dān)心充電站的品牌是什么。
Yali Zheng說，中國有多個(gè)定位充電站的應(yīng)用程序，而且由于GB/T以及充電站運(yùn)營商之間不斷改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)，大多數(shù)充電站都可以被輕松使用。在支付方面，“這對(duì)我們來說很容易，因?yàn)槲覀冎袊瞬辉趺唇?jīng)常使用現(xiàn)金或信用卡?！彼f。許多中國人依賴于移動(dòng)支付平臺(tái)， “通過微信或支付寶可以支付一切費(fèi)用。”她說。
隨著EV行業(yè)互操作性的升級(jí)，研究人員和企業(yè)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(jìn)展包括無線充電系統(tǒng)、便攜式充電站、前所未有的快速充電站（如根據(jù)即將發(fā)布的CHAdeMO 3.0標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)的900 kW高端產(chǎn)品）、機(jī)器人充電站，以及尚在實(shí)驗(yàn)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(jìn)EV和充電站之間互操作性的運(yùn)動(dòng)進(jìn)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(gè)聯(lián)合體，即Hubject公司。自成立以來，該公司一直在建設(shè)全球性電子漫游網(wǎng)絡(luò)。公司網(wǎng)站顯示，到2019年年中，該網(wǎng)絡(luò)已在26個(gè)國家擁有300家合作企業(yè)。Hubject宣布，它正在與充電站制造商Electrify America合作，為美國安裝數(shù)千個(gè)新的充電站，這些充電站可以與EV進(jìn)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(dòng)收取費(fèi)用。2019年5月，Hubject還宣布，它已經(jīng)與4家中國充電站網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商簽署了合作協(xié)議，將在現(xiàn)有10萬個(gè)充電站的基礎(chǔ)上再增加3.5萬個(gè)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(xié)議。就連Tesla最近也開始參與加強(qiáng)充電站的互操作性活動(dòng)，他們在2018年年底對(duì)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(shù)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(nèi)的“輕型EV”，預(yù)計(jì)到2025年將進(jìn)一步激增至5000萬至1億輛。全球可公開使用的充電站數(shù)量增長得更快，從2009年的400多個(gè)增加到2018年的約54萬個(gè)。
Evergy的產(chǎn)品營銷經(jīng)理Jeffrey Beeson表示，2015年，堪薩斯城地區(qū)擁有200萬人口，但是EV不足500輛，該地區(qū)的電力公司率先推出了清潔充電網(wǎng)絡(luò)，此舉主要是為了增加在非高峰時(shí)段用電的地方稅納稅人數(shù)量，因?yàn)镋V車主通常會(huì)在這個(gè)時(shí)間段給汽車充電。
能源效率的不斷提高及其他因素所導(dǎo)致的用電量的減少使Evergy的收入一直在降低，因?yàn)樵摴救砸袚?dān)為滿足能源需求高峰而不斷增加的成本?！拔覀兿矚gEV的原因是，”Beeson說，“當(dāng)電網(wǎng)未得到充分利用時(shí)，EV會(huì)使用更多的電力來打破這種循環(huán)。”他說，由于他們公司只愿意安裝由ChargePoint公司生產(chǎn)的充電站或運(yùn)行他們的軟件，所以互操作性不足在當(dāng)?shù)貛缀鯖]有引起關(guān)注。
Evergy的“建好了，他們就會(huì)來”（build it and they will come）的戰(zhàn)略似乎正在奏效。Beeson表示，根據(jù)電力研究所（Electric Power Research Institute）的數(shù)據(jù)，截至2019年6月，堪薩斯城地區(qū)的EV數(shù)量超過了5700輛，比清潔充電網(wǎng)絡(luò)推出之前增加了1000%以上。
注：本文內(nèi)容呈現(xiàn)略有調(diào)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.
