摘要：电动汽车作为一种发展前景广阔的绿色交通工具，可以有效缓解当前的环境污染与能源紧缺问题。电动汽车充电设施建设是电动汽车实现电能补给的基础设施，也是电动汽车产业化和市场化的重要前提。其中，电动汽车充电桩是电动汽车充电设备中最常见的基础设施之一，也是电动汽车实现产业化与市场化的重要前提。本文介绍了国内外电动汽车能源供给设施建设的现状并进行了对比分析，分析了国内交流充电桩、充电站以及电池更换站等电能供给设施的类型及特点。

一、前言

当下，环境污染和能源紧缺问题日益突出，传统燃油汽车能源消耗大，污染严重，节能减排深入人心。电动汽车是全部或部分以电力作为驱动动力源的汽车，没有燃油问题和汽车尾气排放问题，在环保、节能等方面占据着明显的优势，因此，世界各国都给予了电动汽车产业高度关注和大力支持，纷纷推出专项计划，在政府政策层面上来引导和推动电动汽车产业的发展。我国政府也同样意识到电动汽车作为未来汽车工业发展的必然趋势，具有极大的潜在能源、环境和社会效益，今年来出台了一系列新能源汽车的发展规划，将电动汽车产业列为国内七大战略性新兴产业之一，以促进电动汽车产业的发展。电动汽车充电设施对于电动汽车产业而言是不可或缺的重要设备，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。目前，国家电网等能源供给企业与相关的科研机构在电动汽车能源供给设施建设上已取得了一批成果。但总体而言，该领域还处于起步阶段，相关的理论基础、技术线路、技术标注、政策制度以及管理机制等都有待进一步深入研究。

二、国内外电动汽车充电设施建设

1、国外电动汽车充电设施建设

美国等发达国家很早就对电动汽车以及能源供应设施建设领域进行了探索，逐步形成了较为完善的发展框架，对于国内电动汽车的发展以及能源供应设施建设的推动具有重要的借鉴意义。下面将对国外几个电动汽车能源供给设施相对发达的国家发展情况进行介绍。目前，美国电动汽车的销量已占全球的45%，美国累计已经卖出了22.7万辆电动车。电动车在美国在所以能够如此有人气，与美国政府对充电桩建设的重视密不可分。美国各州的充电设施有所不同，但在美国的去多州际公路上都建有交流电充电桩。ChargPoint是美国最大的电动车充电桩服务商之一。目前，他们已建的充电桩占全美充电桩数量的40%。加州的建设力度最大，将于2012年在上述城市的所有居民区、商厦、停车场和政府大楼安装充电桩，向电动汽车驾驶者随时提供充电服务。此外，美国第一太阳能公司（SolarCity）在加州101高速公路上建造了5个充电站。每个充电站能够提供240V、70A快速充电服务，能够在3.5H内为特斯拉纯电动汽车充满电。日本也为电动汽车大国， 采取的是私人充电与公共场所充电相结合、普通充电与快速充电相结合的整车充电模式。日本充电桩的建设不仅有日本政府在推进，丰田、日产、本田、三菱这四家日本汽车企业还与日本政策投资银行共同成立了”日本充电服务”公司，承担起充电桩的安装成本。日本公共公共场合充电桩和家用充电桩增加到40000，比加油站34000的数量还要多。英国是欧洲推广电动汽车积极性最高的国家之一，政府大力的投入电动汽车充电基础设施的建设。英国的交通部获准在伦敦及英格兰东北部等示范地区建设8500个充电设施。伦敦计划在2011年一季度推出电动车充电网。到2013年，伦敦的充电网将提供1300出公共充点电，会员可以利用该充电网为汽车充电，该会员年费不会超过100英镑。德国作为汽车制造大国，也非常重视电动汽车的发展。德国采取充电站和电池更换相结合的方式，按照”电动车首先在大城市运营，而后覆盖全国”的思路开展电动汽车能源供给设施的建设。而且，德过在路灯上安装电动汽车充电装置，减少了充电桩所占有的公共空间。柏林首批4个集成了汽车充电装置的传统路灯杆于2014年12月改造完毕，正式投入使用。在路灯杆上安装充电装置只需500欧元，而新建一个充电桩则需10000欧元，低廉的成本对中国电动汽车充电基础设施建设有借鉴的意义。瑞士ABB公司开发了FlashCharging技术，载客量为135人的电动巴士能利用行驶路线上各个车站作为充点电进行充电。车辆可以在停靠站台的时候进行短暂的充电，充电率可达400千瓦。车辆的充电设施位于车顶上方，可在15秒内为汽车电池完成一次充电，可提供让电动巴士驶至下一个充电站的电能，并且可在线路终点站进行长时间的完整充电，完整充电后可行驶更长的距离，一次完整充电的时间也仅仅需要3到4分钟。

2、国内电动汽车充电设施建设

目前我国的电动汽车充电站多局限于电动公交汽车或内部集团用车，截止2015年，拥有充电桩数量3万余根，相较于中国的国体面积，显得杯水车薪，还需要长期的大力的发展。已经建成的比较有代表性的充电站有如下内容。2006年，比亚迪在深圳总部建成深圳收个电动汽车充电站。2008年北京市奥运会期间建设了国内第一个集中式充电站，可满足50辆纯电动大巴车的动力电池充电需求。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，是国内第一座具有商业运营功能的电动汽车充电站。2009年底，北京首科集团在健翔桥建设完成了国内第一个包含完整只能微网的北京纯电动乘用车示范充电站。2009年12月31日，南方电网投产的首批电动汽车充电站（桩）在深圳建成投运，建设规模为2个充电站、134个充电桩。2010年3月31日，国家电网公司唐山南湖充电站建成投运，是我国首座国家电网典型设计充电站，可同时为10台电动汽车按快充和慢充两种方式进行作业。

三、充电桩相关主要技术及研究说明

目前动力电池的充电方法主要是以马斯三定律为理论依据的，马斯三定律打破了蓄电池充电法则中关于最小充电时间限制的传统，指出充电过程中适当放电可提高充电电流从而缩短充电时间，大量的实验证实了马斯三定律的正确性。