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中美电动汽车充电报告(中)

2019年2月,哥伦比亚大学SIPA学院全球能源政策中心发布《中美电动汽车充电报告》。这份报告比较了世界上最大的两个电动汽车市场,即中国和美国的电动汽车充电情况,考察了政策、技术、商业模式等方面。该报告是基于对50多位业内人士的采访以及对中英文文献的回顾。


报告分为六个部分,分别为摘要、电动汽车充电现状、电动汽车充电未来预测、电动汽车充电政策、电动汽车充电技术与电动汽车商业模式。本文为第四、五部分:
电动汽车充电政策
A. 中国
中国政府将推动电动汽车充电网络的发展作为国家的政策,为之设定目标,并提供资金和任务标准。此外,许多省级和地方政府通过财务激励措施促进电动汽车充电网络,要求住宅建筑业主提供电动汽车充电空间,并要求一定比例的商业停车位用于电动汽车充电。国家层面至少发布五份政策文件:●  2015年9月,国务院发布“关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见”。该指南要求到2020年为500万辆电动汽车提供充足的充电基础设施,所有新住宅建设将配备电动汽车充电桩,大型公共建筑中10%的停车位可用于电动汽车充电,每2000辆电动汽车至少有一个公共充电站。该指南还呼吁建立公私合作伙伴关系,以发展充电基础设施,特别是提到购物中心、杂货店和主要停车设施,作为应该鼓励安装公共充电器的地点。●  2015年10月,国家发改委颁布《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》。该指南要求到2020年至少有120000个电动汽车充电站和480万个电动汽车充电桩。该指南将中国划分为三个区域,按不同区域推广电动汽车基础设施建设,并呼吁建立一个覆盖人口最多的东部沿海地区的高速公路电动汽车充电网络。●  2016年1月,国家能源局发布一份通知,总结电动汽车充电接口和通信协议的五项新国家标准。该标准于2015年底由国家标准委、工业和信息化部等发布。●  2016年1月,财政部、科技部、工业和信息化部、国家发展和改革委员会和国家能源局发布新能源汽车基础设施激励政策的“十三五”规划。该计划包括9000万元用于安装充电基础设施的资金、规定充电站应具有最少数量的充电桩、在政府大楼安装充电器、充电器的采购将对任何充电制造商开放。●  2016年7月,国家发改委发布“关于加快居民区电动汽车充电基础设施建设的通知”,制定住宅充电标准和程序,并指定京津冀、长三角和珠三角地区为住宅充电基础设施发展示范区。许多省级和地方政府也通过财政激励措施、新建筑建设要求和其他政策支持电动汽车充电基础设施的发展:●  深圳市为电动汽车消费者购买保险和安装充电设备提供最高20000元的补贴。●  其他30多个城市为家庭或公共电动汽车充电提供多种形式的补贴。●  早在2014年,广州就要求新建筑必须有18%的停车位,要么配备电动车充电,要么预留安装位置。●  2017年,北京市政府开始强制要求新住宅开发区的所有停车位都为EV充电器留出空间,新政府或国有企业建筑需要在25%的停车位安装充电器。B. 美国美国联邦政府在电动汽车充电基础设施的发展方面发挥着次要作用。州和地方政府在这一领域发挥着更为重要的作用。联邦政策包括以下内容:●  安装电动汽车充电站将税收抵免30%,最高可达1000美元。税收抵免的对象为充电站所有者而非站点托管服务商。该政策已于2017年底到期。●  美国能源部开展的支持工作场所和市政电动汽车充电的无偿计划。这些计划为雇主和市政当局提供了一个论坛,让他们相互学习电动汽车充电经验。●  美国高速公路电动汽车充电走廊规划。2016年11月,美国联邦公路管理局根据各州提交的建议,在25000英里的美国高速公路上指定48条电动汽车充电走廊。走廊包括从圣地亚哥到加拿大边境的5号州际公路;80号州际公路,从内布拉斯加州到纽约市。虽然走廊主要为现有充电器提供标牌,但联邦政府有权为沿走廊的电动汽车充电基础设施提供高达45亿美元的贷款担保。到目前为止,该计划尚未发放任何贷款担保。许多州提供安装电动汽车充电设备的激励措施。包括退税、税收抵免、免税、补助和贷款(下表)。●  科罗拉多州Charge Ahead计划为安装公共充电器提供高达16000美元的企业税收抵免。●  加利福尼亚州为安装充电器的企业提供低息贷款计划。许多城市政府和电力公司也为电动汽车充电提供折扣、补助、城市土地或通行权:●  洛杉矶水电部为企业安装的每个充电器提供高达4000美元的奖励。●  爱达荷州电力公司限时为装有电动汽车充电基础设施的商店提供2500美元奖励。表 美国州政府电动汽车充电奖励计划除了财政激励措施外,一些州还通过标准、法规和规范来推动电动汽车充电。俄勒冈州要求房主协会在60天内批准新的住宅电动汽车充电器申请。加利福尼亚州的CalGreen规则更进一步,要求拥有超过17个单元的住宅建筑至少预留3%的停车位安装电动汽车充电器。该规范规定了接线实践、标签、电动汽车充电空间尺寸和标记以及可访问性。
电动汽车充电技术
中国和美国的电动汽车充电技术大致相似。在这两个国家,电线和插头是电动汽车充电的绝对主导技术(无线充电和换电充其量只是少量存在)。在充电水平、充电标准和通信协议方面,两国存在差异。下面讨论这些相似之处和不同之处。
A. 充电等级
在美国,大量的电动汽车充电采用未经修改的家用墙壁插座,电压为120伏。这通常称为1级或“涓流”充电。对于1级充电,典型的30kWh电池需要大约12个小时才能从20%充电到接近满电状态(中国电压为240伏)。在中国和美国,大量的电动汽车充电电压为220伏(中国)或240伏(美国)。在美国,这被称为2级充电。这种充电可以使用未修改的插座或专用的EV充电设备进行,并且功率通常为6-7kW。当在220-240伏特充电时,典型的30千瓦时电池需要大约6小时才能从20%充电到接近满电状态。中国和美国都有不断增长的直流快速充电器网络,通常功率为24千瓦、50千瓦、100千瓦或120千瓦。一些站点的充电功率可达到350千瓦甚至400千瓦。这些直流快速充电器可以将车辆充电时间从大约一小时缩短至十分钟。
B. 充电标准
i. 中国
中国有一个全国范围的电动汽车快速充电标准。美国有三种电动汽车快速充电标准。中国标准被称为中国GB/T.(GB为国家标准的缩写。)中国GB/T经过几年的发展,于2015年发布。现在,所有在中国销售的新电动车都必须使用国标。包括特斯拉、日产和宝马在内的国际汽车制造商在中国市场销售的电动汽车采用GB/T标准。GB/T目前允许快速充电的最大输出功率为237.5kW(950V,250安培),但许多中国直流快速充电器仅提供50kW充电。新的GB/T将在2019年或2020年发布,据报道,该标准将进一步升级,包括为大型商用车提供高达900kW功率的快速充电标准。GB/T是中国唯一的标准:少数出口到国外的中国制造的电动汽车使用其他标准。2018年8月,中国电力企业联合会(CEC)宣布与总部设在日本的电动汽车用快速充电器协会(CHAdeMO)达成谅解备忘录,共同开发超快速充电。双方将在共同感兴趣的议题开展专题讨论、信息交换,就中国电力企业联合会标准与CHAdeMO标准间开展深入合作,在充电设施国际标准化方面开展沟通和协调,重点推进电动汽车大功率充电领域的合作。
ii. 美国
在美国,直流快速充电有三种充电标准:CHAdeMO、CCS SAE Combo和Tesla。CHAdeMO是第一个电动汽车快速充电标准,可追溯到2011年。它由东京电力公司开发,代表“Charge to Move”(日语中的双关语)。目前日产Leaf和三菱欧蓝德PHEV使用CHAdeMO标准,它们是最畅销的电动车之一。Leaf在美国的成功可能部分归功于日产早期承诺在经销商和其他城市地区推出CHAdeMO快速充电基础设施。截至2019年1月,美国有超过2900个CHAdeMO快速充电器(日本超过7400个,欧洲有7900个)。2016年,CHAdeMO宣布将其标准从最初的70千瓦提升至150千瓦。2018年6月,CHAdeMO宣布推出400千瓦充电器,使用1000V、400安培液冷电缆。更高的充电功率将满足诸如卡车和公共汽车等大型商用车辆的需求。美国的第二种充电标准称为CCS或SAE Combo。它由一群欧洲和美国汽车制造商于2011年发布。单词combo表示插头包含交流充电(最高43kW)和直流充电。在德国,电动汽车充电接口倡议组织((CharIN)的成立是为了倡导广泛采用CCS。与CHAdeMO不同,CCS插头可通过单个端口实现直流和交流充电,从而减少车身所需的空间和开口。捷豹、大众、通用汽车、宝马、戴姆勒、福特、FCA和现代都支持CCS。特斯拉也加入联盟,并于2018年11月宣布其在欧洲市场销售的车辆将配备CCS充电端口。雪佛兰Bolt和BMW i3是美国使用CCS充电标准的代表车型。虽然目前的CCS快速充电器提供大约50千瓦的充电,但Electrify America计划在未来升级为350千瓦的快速充电。美国的第三个充电标准由特斯拉运营。特斯拉于2012年9月在美国推出自己的专有充电网络。特斯拉增压器通常工作电压为480伏特,最大充电功率为120千瓦。截至2019年1月,特斯拉网站在美国列出595个超充站点,另有420个站点即将开业。2018年5月,特斯拉表示未来其充电器可能达到350千瓦的功率水平。
C. 充电通信协议
充电通信协议是优化充电以满足用户需求(检测充电状态\电池电压和安全性)和电网(包括配电网容量、使用时间定价和需求响应措施)所必需的。中国GB/T和CHAdeMO使用名为CAN的通信协议,而CCS使用PLC协议。而开放式通信协议,例如由开放式充电联盟开发的开放式充电点协议(OCPP),在美国和欧洲变得越来越流行。
D. 成本
中国的家用充电器比美国便宜。在中国,典型的7千瓦壁挂式家用充电器在线零售价在1200至1800元之间(安装需要额外费用)。购买私人电动汽车大多附带充电器硬件和安装服务。在美国,2级家用充电器的成本在450美元至600美元之间,平均安装费用约为500美元。在这两个国家,直流快速充电设备的成本要高得多。但两国之间的成本差异很大。一位接受本报告采访的中国专家估计,在中国安装一个50千瓦的直流快速充电站通常需要4.5到6万元人民币,充电站本身约需人民币2.5到3.5万元,其余为布线、地下基础设施、劳动力等其他成本。在美国,直流快速充电设备可能需花费数万美元。影响安装直流快速充电设备成本的主要变量包括劳动力成本、变压器升级、新电路或升级电路等。
来源:互联网
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