在全球范圍內(nèi)，電動(dòng)汽車市場(chǎng)從2011年開始進(jìn)入高速發(fā)展期，近兩年中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)急劇增長(zhǎng)，呈爆發(fā)之勢(shì)，全球新能源汽車市場(chǎng)逐步向中國(guó)轉(zhuǎn)移，各地對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的布局也在逐步擴(kuò)大。
當(dāng)前，大部分的電動(dòng)汽車車主都會(huì)面臨找不到充電樁、充電樁車位被汽油車侵占、充電功率不穩(wěn)定、充電等待時(shí)間長(zhǎng)等“充電難”的問(wèn)題。
為了解決這些問(wèn)題，除了國(guó)家在政策上推動(dòng)基礎(chǔ)建設(shè)，電動(dòng)車企業(yè)也為解決問(wèn)題作出了很多實(shí)質(zhì)性的嘗試，有業(yè)界人士認(rèn)為，在經(jīng)歷“跑馬圈地”、“野蠻生長(zhǎng)”和“市場(chǎng)寒冬”后，2019年電動(dòng)汽車充電行業(yè)的發(fā)展環(huán)境會(huì)大幅改善，市場(chǎng)將出現(xiàn)更多可能性。
在公共設(shè)施建設(shè)仍落后，動(dòng)力電池長(zhǎng)時(shí)間難以形成革命性技術(shù)突破的當(dāng)下，為了解決純電動(dòng)車引發(fā)的里程焦慮，逐電動(dòng)汽車根據(jù)充電方式不同分為充電樁充電、換電、借助增程式技術(shù)等多種方式。
本篇文章就來(lái)對(duì)不同的充電方式進(jìn)行一下介紹。
充電樁
目前，充電模式仍是國(guó)內(nèi)大多數(shù)新能源汽車企業(yè)所采取的主流方式，也是絕大多數(shù)新能源汽車車主對(duì)充電方式的認(rèn)知。新能源車企堅(jiān)持“充電模式”是基于可以自主掌控電池等核心技術(shù)，進(jìn)而在新能源汽車的發(fā)展上掌握主動(dòng)權(quán)，同時(shí)也掌控電池技術(shù)帶來(lái)的利潤(rùn)。從消費(fèi)者使用的角度，充電模式可以避免電池反復(fù)拆裝。
充電樁充電分為家用充電樁和公用充電樁。
家用充電樁
首先，家用充電樁是最常見的一種充電樁，在購(gòu)買電動(dòng)汽車時(shí)，一般都會(huì)隨車贈(zèng)送家用充電樁，并會(huì)安排技術(shù)人員上門安裝調(diào)試，但是其前提是需要有車位并且物業(yè)同意安裝。
這種充電方式是采用恒壓、恒流的傳統(tǒng)充電方式對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，可使用家用電源或?qū)Ｓ玫某潆姌峨娫?。充電電流較小一般在15A左右，電流可直流或者兩相交流電和三相交流電，因此視電池組容量大小充電時(shí)間為5至8小時(shí)。
車載充電模式充電時(shí)間較長(zhǎng)，不能滿足車輛的緊急運(yùn)行需要。但其對(duì)充電的要求并不高，充電器和安裝成本較低，可充分利用電力低谷時(shí)段進(jìn)行充電，降低充電成本，可對(duì)電池深度充電，提升電池充放電效率，延長(zhǎng)電池壽命。
由于在充電時(shí)只需要將車載充電頭插到停車場(chǎng)或者家用的電源插座上，因此，充電過(guò)程一般由客戶自己獨(dú)立完成。
公共充電樁
公共充電樁的優(yōu)點(diǎn)就是可以根據(jù)實(shí)際情況選擇直流快充和交流慢充，而且也是唯一支持直流快充的地方。但缺點(diǎn)也很明顯，公共充電樁現(xiàn)階段建設(shè)較少，不容易找到，找到后也不容易占到，而且充電費(fèi)用較高。
公共充電樁一般由國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)以及民營(yíng)公司等電力企業(yè)建設(shè)并維護(hù)經(jīng)營(yíng)，一般分為快充和慢充，前者使用直流電，后者使用交流電。
直流快充的電流和電壓一般在150～400A和200～750V，充電功率大于50kW，使電池在短時(shí)間內(nèi)可充至80％左右的電量，因此也稱為應(yīng)急充電。
相對(duì)于常規(guī)的充電而言，成本要高。并且快速充電的電流電壓較高，短時(shí)間內(nèi)對(duì)電池的沖擊較大，容易令電池的活性物質(zhì)脫落和電池發(fā)熱，因此對(duì)電池保護(hù)散熱方面要求有所更高的要求，并不是每款車型都可快速充電。無(wú)論電池再完美，長(zhǎng)期快速充電終究影響電池的使用壽命。同時(shí)快速充電站可能對(duì)公用電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，從而影響公用電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定。
雖然直流快充樁充電速度更快，但是受用電負(fù)荷和建樁成本的限制，在一個(gè)充電站里，直流快充樁的數(shù)量肯定是占少數(shù)的，交流慢充在成本方面有優(yōu)勢(shì)，充電樁數(shù)量也較多，為了利用有限的資源為更多人提供充電服務(wù)，需要補(bǔ)充較多的交流慢充樁。
目前，利用快速充電樁解決里程焦慮，是目前多數(shù)廠商選擇的模式，其中，部分廠商除了依靠社會(huì)資源以外，還建立了自營(yíng)充電樁。以現(xiàn)階段的技術(shù)水平，一輛電動(dòng)車的電量從低位充至80％，時(shí)間普遍不超過(guò)30分鐘，近期特斯拉最新公布的V3超級(jí)充電樁已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)充電5分鐘行駛120公里。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面，特斯拉、小鵬汽車、蔚來(lái)是自建超級(jí)充電樁的品牌代表。
自建充電樁考驗(yàn)前期投入，不僅需要打通電網(wǎng)，而且需要企業(yè)支付高昂的建設(shè)費(fèi)用；另一方面，超充對(duì)于車輛電池存在一定的損耗，同時(shí)，也存在燃油車占位的問(wèn)題，比較考驗(yàn)企業(yè)的技術(shù)功底和運(yùn)營(yíng)能力。
但自建充電樁的優(yōu)勢(shì)也顯而易見，建成后便不再需要大規(guī)模的持續(xù)投入，成本較為可控，如果運(yùn)營(yíng)得當(dāng)，長(zhǎng)期還可以實(shí)現(xiàn)盈利。另一方面，企業(yè)可以針對(duì)充電樁進(jìn)行大量多樣化的配置，形成獨(dú)特的服務(wù)優(yōu)勢(shì)。
但目前我國(guó)電動(dòng)汽車充電樁行業(yè)還處于發(fā)展初期，高投資、回報(bào)周期長(zhǎng)、盈利模式不清晰等問(wèn)題依舊存在，除了幾家頭部企業(yè)已經(jīng)完成相對(duì)完整和成熟的商業(yè)布局之外，相當(dāng)一部分企業(yè)還處于融資難、持續(xù)虧損的尷尬發(fā)展?fàn)顟B(tài)中。
換電
雖然充電模式占據(jù)目前新能源汽車補(bǔ)電方式的主流，但是換電模式依然有著大量的擁泵。
最早推出換電模式的是以色列的Better Place公司，最終由于投資成本過(guò)高、發(fā)展過(guò)于緩慢而宣布破產(chǎn)。此外，特斯拉也大力推行過(guò)換電模式，不過(guò)最終以昂貴的價(jià)格和糟糕的服務(wù)體驗(yàn)而收?qǐng)?。而中?guó)國(guó)家電網(wǎng)曾推行的換電模式也全面敗北。
早前的換電先驅(qū)雖然遭遇滑鐵盧，但是如今北汽新能源、力帆、車和家、蔚來(lái)汽車等一批車企，又毅然走上了換電道路，換電模式大有東山再起之勢(shì)。
換電是另一種技術(shù)方案，換電模式可以更好地利用波峰波谷的電力，占地面積也更小，土地和配電資源利用率非常高。另外，換電站的電池可以根據(jù)供需在快充、慢充之間自由切換，集中式、專業(yè)化的充放電管控，有利于延長(zhǎng)電池使用壽命。同時(shí)還可以最大限度減少個(gè)人充電帶來(lái)的事故隱患，安全性大大上升。此外，換電的最大優(yōu)勢(shì)在于等待時(shí)間短，更加接近汽油車加油的體驗(yàn)。
但是，換電模式最大的弊端在于通用性極低，便利性和成本很難實(shí)現(xiàn)兼顧，此外其發(fā)展阻礙來(lái)自產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，來(lái)自于商業(yè)模式，來(lái)自整車廠、換電運(yùn)營(yíng)商各方利益不統(tǒng)一。
總之，充電樁的充電模式和換電模式都有各自的優(yōu)劣勢(shì)，以目前的技術(shù)水平和商業(yè)化環(huán)境來(lái)看，未來(lái)這兩種模式究竟哪種能夠勝出還很難定斷，換電模式和快充模式誰(shuí)能贏得市場(chǎng)，還都有待考驗(yàn)。
增程式充電
增程式技術(shù)是在傳統(tǒng)純電動(dòng)車的基礎(chǔ)上，另辟蹊徑增加了一臺(tái)可以為電池充電的增程器，提高了自身的續(xù)航里程，增程器主要是以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為主，電池電量不足時(shí)，車子可以一邊跑一邊靠發(fā)電機(jī)給電池充電。
理想制造的首款車采用的便是增程式方案，不過(guò)由于這種做法并沒有受到政策的廣泛認(rèn)可，所以發(fā)展局限性非常大。
未來(lái)充電方式
（1）無(wú)線充電
無(wú)線充電模式無(wú)需通過(guò)電纜來(lái)傳遞能量，采用電磁感應(yīng)、電場(chǎng)耦合、磁共振和無(wú)線電波等方式進(jìn)行能量的傳遞。采用無(wú)線充電模式，需要在車上安裝車載感應(yīng)充電機(jī)，車輛的受電部分與供電部分沒有機(jī)械鏈接，但需要受電體與供電體對(duì)接較為準(zhǔn)確。
無(wú)線充電受制于技術(shù)成熟度和基礎(chǔ)設(shè)備的限制，無(wú)線充電技術(shù)暫時(shí)還無(wú)法大批量產(chǎn)應(yīng)用。業(yè)內(nèi)主流的無(wú)線充電技術(shù)主要采用電磁感應(yīng)和磁共振方式傳遞電能，但磁共振方式充電效率更高，而且電磁輻射強(qiáng)度更低，更重要一點(diǎn)是送電線圈與受電線圈無(wú)需非常對(duì)齊，這一點(diǎn)是電磁感應(yīng)所不及的。
能邊走邊充電的無(wú)線充電模式未來(lái)應(yīng)用前景大好，電能可能來(lái)自于路面鋪裝的供電系統(tǒng)，或者來(lái)自于汽車上接收的電磁波能量。公路上行駛的電動(dòng)汽車可通過(guò)安裝在電線桿或其他高層建筑上的發(fā)射器快速補(bǔ)充電能，電費(fèi)從汽車上安裝的預(yù)付卡中扣除。
（2）移動(dòng)式充電樁
對(duì)電動(dòng)汽車蓄電池而言，理想的情況是汽車在路上巡航時(shí)充電，即所謂的移動(dòng)式充電（MAC）。MAC系統(tǒng)埋設(shè)在一段路面之下，即充電區(qū)，不需要額外的空間。
MAC系統(tǒng)分為接觸式和感應(yīng)式兩種。
對(duì)接觸式MAC系統(tǒng)而言，需要在車體的底部裝一個(gè)接觸拱，通過(guò)與嵌在路面上的充電元件相接觸，接觸拱便可獲得瞬時(shí)高電流。當(dāng)電動(dòng)汽車巡航通過(guò)MAC區(qū)時(shí)，其充電過(guò)程為脈沖充電。
由于機(jī)械損耗和接觸拱的安裝位置等因素的影響，接觸式的MAC存在一定的局限性。對(duì)于感應(yīng)式MAC系統(tǒng)，車載式接觸拱由感應(yīng)線圈所取代，嵌在路面上的充電元件由可產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的高電流繞組所取代。
其實(shí)很早以前人們就提出過(guò)修建充電公路的想法，將充電線圈植入公路，形成電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)通過(guò)與一個(gè)線圈發(fā)生反應(yīng)，為汽車充電。
這種充電方式目前仍處在理論研究階段，由于技術(shù)不成熟，以及對(duì)現(xiàn)有公路進(jìn)行改造和安裝必要的基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用極高，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里面，應(yīng)該不容易實(shí)現(xiàn)。
結(jié)語(yǔ)
中國(guó)正經(jīng)歷著電動(dòng)車快速發(fā)展的全新時(shí)代，無(wú)論整車企業(yè)、三電技術(shù)還是服務(wù)體系，都站在時(shí)代的潮頭，書寫著前所未有的歷史，受益于新能源汽車應(yīng)用的快速增長(zhǎng)，我國(guó)新能源汽車充電設(shè)施行業(yè)將面臨巨大的發(fā)展空間。
盡管現(xiàn)階段電動(dòng)汽車充電設(shè)施各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)已趨于成熟，但每一種充電模式都有明顯短板，無(wú)論何種充電模式，其目的都是讓車輛可以更高效、安全的行駛更遠(yuǎn)的路程。
究竟哪種充電模式能夠走到最后，還需要市場(chǎng)和時(shí)間來(lái)驗(yàn)證。