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ICS號(hào)
中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號(hào)
團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/UPSCxxxx-xxxx
電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃導(dǎo)則
GeneralGuidelineforLayoutPlanningofElectricVehicle
ChargingFacilities
(征求意見稿)
xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實(shí)施
中國(guó)城市規(guī)劃學(xué)會(huì)發(fā)布
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電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃導(dǎo)則
1總則
1.1為了加強(qiáng)對(duì)我國(guó)電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃編制和管理的技術(shù)指導(dǎo),促進(jìn)電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用與快
速發(fā)展,根據(jù)國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,并電動(dòng)汽車行業(yè)的實(shí)際,制訂本導(dǎo)則。
1.2本導(dǎo)則適用于對(duì)電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃編制與管理中普遍性的技術(shù)問題進(jìn)行指導(dǎo),對(duì)于特殊問
題仍需進(jìn)行個(gè)案研究。在中國(guó)大陸地區(qū),從事電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃編制和管理工作,應(yīng)參照本導(dǎo)
則。
1.3電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃的編制與管理除參照本導(dǎo)則外,尚應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章和
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的規(guī)定。
1.4本導(dǎo)則在試行中將不斷地進(jìn)行修訂和完善,必要時(shí)進(jìn)行版本更新。
2電動(dòng)汽車及其充電設(shè)施的定義與分類
2.1電動(dòng)汽車的定義與分類
2.1.1以車載電源為動(dòng)力,用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛,稱為電動(dòng)
汽車。
2.1.2電動(dòng)汽車可細(xì)分為純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車以及燃料電池汽車三大類。本導(dǎo)則中的電動(dòng)
汽車專指純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車,不包括燃料電池汽車。
2.2電動(dòng)汽車充電設(shè)施的定義與分類
2.2.1對(duì)電池充電時(shí)用到的有特定功能的電力轉(zhuǎn)換裝置,稱為電動(dòng)汽車充電設(shè)施。包括充電站、充換電
站、充電樁。
2.2.2本導(dǎo)則中的充電站分為三大類:公交車充換電站、物流環(huán)衛(wèi)等專用車充電站、城市公共充電站。
(1)公交車充換電站,主要為公交客車提供充電服務(wù)。
(2)物流環(huán)衛(wèi)等專用車充電站,為物流園區(qū)、港口碼頭、環(huán)衛(wèi)垃圾運(yùn)輸車輛提供充電服務(wù)。
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(3)城市公共充電站,均為快充站,可為旅游客車、企業(yè)通勤車、城際客運(yùn)車輛、私人乘用車、
公務(wù)車、出租車、租賃車、物流環(huán)衛(wèi)等專用車提供充電服務(wù)。
2.2.3本導(dǎo)則中的充電樁分為三大類:私人乘用車充電樁、公共充電樁、專用充電樁。
(1)私人乘用車充電樁,指位于居住用地內(nèi),主要為本居住用地內(nèi)居民提供充電服務(wù)的充電樁。
(2)公共充電樁,指位于居住用地之外的各類公共場(chǎng)所(不含企事業(yè)單位內(nèi)部),如公共停車場(chǎng)、
路邊停車位、行政商貿(mào)文化辦公場(chǎng)所等所配置的,為社會(huì)大眾提供充電服務(wù)的充電樁。
(3)專用充電樁,指位于企事業(yè)內(nèi)部,專為本單位公務(wù)車輛及辦公、辦事人員提供充電服務(wù)的充
電樁。
3規(guī)劃編制的體系和內(nèi)容
3.1電動(dòng)汽車充電設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃編制任務(wù)與層次
3.1.1電動(dòng)汽車充電設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃的主要任務(wù)是依據(jù)國(guó)家及省市確定的電動(dòng)汽車及其充電設(shè)施發(fā)展目
標(biāo)任務(wù)要求,結(jié)合城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況,充分考慮電動(dòng)汽車及其充電設(shè)施的發(fā)展現(xiàn)狀和區(qū)域供配情況,
制定適合城市的規(guī)劃目標(biāo),科學(xué)預(yù)測(cè)電動(dòng)汽車的發(fā)展規(guī)模,合理確定充電設(shè)施規(guī)模和布局,預(yù)留充電設(shè)
施用地,并制定建設(shè)策略、措施和時(shí)序。
3.1.2電動(dòng)汽車充電設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃層次與城市規(guī)劃基本一致,分為總體規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃兩個(gè)層次。
考慮到電動(dòng)汽車充電設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃的系統(tǒng)性和整體性,在較大范圍內(nèi)進(jìn)行規(guī)模預(yù)測(cè)、整體布局、系統(tǒng)構(gòu)
建更具科學(xué)性和合理性,一般只在區(qū)級(jí)層面或重點(diǎn)地區(qū)和特殊要求地區(qū)編制電動(dòng)汽車充電設(shè)施專項(xiàng)詳細(xì)
規(guī)劃。
(1)專項(xiàng)總體規(guī)劃一般在市級(jí)或縣區(qū)級(jí)行政區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行充電設(shè)施整體布局和系統(tǒng)構(gòu)建,重點(diǎn)對(duì)電動(dòng)
汽車發(fā)展策略、充電模式、規(guī)劃目標(biāo)和規(guī)模、布局原則與策略、系統(tǒng)布局、建設(shè)管理模式等內(nèi)容進(jìn)行系
統(tǒng)研究,是指導(dǎo)規(guī)劃區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施建設(shè)和管理的綱領(lǐng)性文件。
(2)專項(xiàng)詳細(xì)規(guī)劃也可分為區(qū)級(jí)的詳細(xì)規(guī)劃和鎮(zhèn)(或街道級(jí))詳細(xì)規(guī)劃。區(qū)級(jí)詳細(xì)規(guī)劃,一般在
區(qū)級(jí)行政區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行充電設(shè)施布局,重點(diǎn)對(duì)區(qū)級(jí)的規(guī)劃目標(biāo)和規(guī)模、系統(tǒng)布局、建設(shè)計(jì)劃等內(nèi)容進(jìn)行
系統(tǒng)研究,是指導(dǎo)規(guī)劃區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施建設(shè)和管理的指導(dǎo)性文件。
鎮(zhèn)(或街道級(jí))詳細(xì)規(guī)劃,一般在鎮(zhèn)(或街道)級(jí)行政區(qū)、城市重點(diǎn)地區(qū)或特殊要求地區(qū)編制,在較小
的范圍內(nèi)對(duì)各類電動(dòng)汽車充電設(shè)施的選址方案、建設(shè)模式、運(yùn)營(yíng)管理機(jī)制等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)研究,是規(guī)劃
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范圍內(nèi)充電設(shè)施建設(shè)工程設(shè)計(jì)的直接依據(jù)。
圖3.1–1電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃編制總體框架圖
城市總體規(guī)劃城市詳細(xì)規(guī)劃
電力工程專項(xiàng)規(guī)劃
電動(dòng)汽車充電設(shè)施專項(xiàng)總電動(dòng)汽車充電設(shè)施
體規(guī)劃專項(xiàng)詳細(xì)規(guī)劃
道路交通專項(xiàng)規(guī)劃
規(guī)劃
各項(xiàng)相關(guān)專項(xiàng)規(guī)劃
相關(guān)影響要素依據(jù)與參考
規(guī)劃工作內(nèi)容意見與建議
圖3.1–2電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃編制體系圖
3.1.3專項(xiàng)總體規(guī)劃與城市總體規(guī)劃相匹配,從本專項(xiàng)系統(tǒng)角度分析和論證城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)的可
行性、城市總體規(guī)劃布局的可行性和合理性,并提出對(duì)城市發(fā)展目標(biāo)和總體布局的調(diào)整意見和建議。同
時(shí)依據(jù)國(guó)家及省市確定的電動(dòng)汽車及其充電設(shè)施發(fā)展目標(biāo)任務(wù)要求,城市總體規(guī)劃確定的發(fā)展目標(biāo)、空
間布局,合理布局本系統(tǒng)的重大設(shè)施,制定本系統(tǒng)主要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施措施。
3.1.4專項(xiàng)分區(qū)規(guī)劃是市政專項(xiàng)總體規(guī)劃和市政專項(xiàng)詳細(xì)規(guī)劃的重要銜接,是根據(jù)城市電動(dòng)汽車發(fā)展、
充電設(shè)施規(guī)劃建設(shè)的實(shí)際需要,按功能分區(qū)(行政管理區(qū)、新城、新區(qū)、特殊功能區(qū)、工程系統(tǒng)管理分
區(qū)等)范圍進(jìn)行編制。從本專項(xiàng)系統(tǒng)角度分析和論證功能分區(qū)內(nèi)城市規(guī)劃布局的可行性、合理性,并提
出相關(guān)調(diào)整意見和建議;根據(jù)電動(dòng)汽車充電設(shè)施專項(xiàng)總體規(guī)劃和城市功能分區(qū)的規(guī)劃布局,布置本系統(tǒng)
在功能分區(qū)內(nèi)的主要設(shè)施,明確充電設(shè)施的選址區(qū)域,并對(duì)近期實(shí)施的充電設(shè)施用地進(jìn)行選址,制定針
對(duì)本功能分區(qū)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施措施。
3.1.5專項(xiàng)詳細(xì)規(guī)劃與城市詳細(xì)規(guī)劃相匹配,從本專項(xiàng)系統(tǒng)角度對(duì)城市詳細(xì)規(guī)劃的布局提出調(diào)整意見和
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明確充電設(shè)施的用地紅線坐標(biāo),提出相應(yīng)的設(shè)施建設(shè)技術(shù)要求、管理運(yùn)營(yíng)要求和實(shí)施措施。
3.1.6電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃應(yīng)由城市規(guī)劃管理部門單獨(dú)組織編制或聯(lián)合發(fā)展改革部門共同組織
編制。
3.1.7電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃總體規(guī)劃一般由市規(guī)劃委員會(huì)或市政府審批,電動(dòng)汽車充電設(shè)施詳細(xì)
規(guī)劃建議由規(guī)劃管理部門審批。
3.1.8電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃規(guī)劃成果包括規(guī)劃文本和附件,規(guī)劃文本是對(duì)規(guī)劃的各項(xiàng)指標(biāo)和內(nèi)容
提出規(guī)劃控制要求或提煉規(guī)劃說明書中重要結(jié)論的文件;附件可包括規(guī)劃說明書、規(guī)劃圖紙、現(xiàn)狀調(diào)研
報(bào)告和專題報(bào)告;其中現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告和專題報(bào)告可根據(jù)需要編制。
3.2規(guī)劃內(nèi)容和編制程序
3.2.1電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃的工作內(nèi)容包括但不限于:確定規(guī)劃范圍、期限;提出規(guī)劃目標(biāo)與規(guī)
劃原則;電動(dòng)汽車發(fā)展趨勢(shì)研判;發(fā)展電動(dòng)汽車的綜合條件研究;電動(dòng)汽車充電模式選擇;發(fā)展策略;
規(guī)模預(yù)測(cè);充電設(shè)施規(guī)劃布局;電力保障;交通保障;充電設(shè)施場(chǎng)地安全要求;近期目標(biāo);實(shí)施計(jì)劃;
實(shí)施策略;政策建議。
3.2.2電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃一般包括前期準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、規(guī)劃方案、規(guī)劃成果4個(gè)階段。
(1)前期準(zhǔn)備階段是項(xiàng)目正式開展前的策劃活動(dòng)過程,需明確委托要求,制定工作大綱。工作大
綱內(nèi)容包括技術(shù)路線、工作內(nèi)容、成果構(gòu)成、人員組織和進(jìn)度安排等。
(2)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研階段工作主要指掌握現(xiàn)狀自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、城市規(guī)劃、相關(guān)政策的情況,收集
電力部門、發(fā)展改革主管部門、規(guī)劃主管部門、交通主管部門和其它相關(guān)政府部門的發(fā)展規(guī)劃、近期建
設(shè)計(jì)劃及意見建議。工作形式包括現(xiàn)場(chǎng)踏勘、資料收集、部門走訪和問卷調(diào)查等。
規(guī)劃方案階段主要分析研究現(xiàn)狀情況和存在問題,并依據(jù)城市發(fā)展和行業(yè)發(fā)展目標(biāo),確定電動(dòng)汽車
的發(fā)展策略,進(jìn)行發(fā)展策略下的電動(dòng)汽車及其充電基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模預(yù)測(cè)、結(jié)合城市規(guī)劃情況,進(jìn)行電動(dòng)
汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)布局,安排建設(shè)時(shí)序,并對(duì)近期擬實(shí)施的充電基礎(chǔ)設(shè)施用地進(jìn)行選址。期間應(yīng)與
電力部門、發(fā)展改革主管部門、規(guī)劃主管部門、交通主管部門和其它相關(guān)政府部門進(jìn)行充分地溝通協(xié)調(diào)。
(3)規(guī)劃成果階段主要指成果的審查和審批環(huán)節(jié),根據(jù)專家評(píng)審會(huì)、規(guī)劃部門審查會(huì)、審批機(jī)構(gòu)
審批會(huì)的意見對(duì)成果進(jìn)行修改完善,完成最終成果并交付給委托方。
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(4)審批會(huì)的意見對(duì)成果進(jìn)行修改完善,完成最終成果并交付給委托方。
明確項(xiàng)目委托要求
編制工作大綱,確定技術(shù)路線、
前期準(zhǔn)備
工作內(nèi)容、成果構(gòu)成、進(jìn)度安排等內(nèi)容
安排人員分工,
明確制圖、設(shè)計(jì)、校審等崗位人員
資料收集,包括經(jīng)濟(jì)社會(huì)、相關(guān)政策
城市規(guī)劃、道路交通及電力專業(yè)工程等資料
現(xiàn)場(chǎng)踏勘
現(xiàn)狀調(diào)研
部門走訪,了解發(fā)展改革部門、行業(yè)主管部門、
規(guī)劃主管部門及其它相關(guān)部門的意見建議
編制現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告
相關(guān)專題研究
初步成果,包括電動(dòng)汽車發(fā)展目標(biāo)、充電設(shè)施預(yù)
測(cè)規(guī)模、設(shè)施空間系統(tǒng)布局方案等。
與專業(yè)部門、行業(yè)主管部門、
方案階段
規(guī)劃主管部門及其它相關(guān)部門交流溝通
中間成果,在初步成果基礎(chǔ)上補(bǔ)充近期計(jì)劃、近
期實(shí)施設(shè)施的用地選址、實(shí)施保障措施等
與專業(yè)部門、行業(yè)主管部門、
規(guī)劃主管部門及其它相關(guān)部門交流溝通
專家評(píng)審會(huì)
規(guī)劃環(huán)評(píng)及其審查、審批(專項(xiàng)總體規(guī)劃)
成果階段
規(guī)劃主管部門審查
審批部門審批
圖3.2–1電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃工作流程框圖
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4充電特性與充電模式選擇
4.1充電特性
4.1.1不同類型的電動(dòng)車輛的充電特性差別很大,應(yīng)針對(duì)性地選擇充電模式。
4.1.2電動(dòng)公交車輛一般白天運(yùn)行,且運(yùn)營(yíng)線路固定,可以利用晚間休息時(shí)間采用慢充模式充電,白天
可利用間歇時(shí)間利用快速充電模式補(bǔ)充電能,這樣既不影響公交車的正常運(yùn)行,又能滿足其充電需求。
4.1.3電動(dòng)的旅游客車、企業(yè)通勤車、城際客運(yùn)車輛、私人乘用車、公務(wù)車、出租車、租賃車、物流環(huán)
衛(wèi)等專用車行駛路線靈活,可利用城市公共充電站提供綜合充電服務(wù),公共充電站宜結(jié)合主要旅游景點(diǎn)、
交通集散地、高速服務(wù)區(qū)等建設(shè)。
4.1.4電動(dòng)的環(huán)衛(wèi)車輛、物流車輛、郵政車輛、旅游巴士等,其運(yùn)行特征相對(duì)固定,充電方式較為靈活,
可利用專用充電設(shè)施提供充電服務(wù)。
4.2整體行業(yè)的充電模式
4.2.1我國(guó)電動(dòng)汽車充電行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)方向應(yīng)為“慢速充電”領(lǐng)域,應(yīng)采用“以常規(guī)充電為主,快速充電
為輔,適車換電為補(bǔ)充”的方式。
4.2.2現(xiàn)階段(初期推廣階段),充電設(shè)施建設(shè)主體以政府為主導(dǎo),起示范帶動(dòng)作用,應(yīng)以常規(guī)與快速
充電相結(jié)合的方式;當(dāng)進(jìn)入相對(duì)成熟階段,建設(shè)主體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè)主導(dǎo),形成網(wǎng)絡(luò)化、混合式的充電
模式。
4.3各細(xì)分領(lǐng)域的充電模式
4.3.1在住宅小區(qū)建設(shè)宜以慢充為主的自用、專用充電設(shè)施。
4.3.2在商業(yè)、辦公場(chǎng)所、公共服務(wù)設(shè)施、公共停車場(chǎng)、高速公路服務(wù)區(qū)、加油站以及具備停車條件的
道路旁建設(shè)應(yīng)以快充為主、慢充為輔的公用充電設(shè)施。
4.3.3在公交車車場(chǎng)、出租車停車場(chǎng)、物流園、環(huán)衛(wèi)基地等建設(shè)應(yīng)以快充為主、換電為補(bǔ)充的專用充電
設(shè)施。
5規(guī)模預(yù)測(cè)
5.1一般規(guī)定
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5.1.1充電設(shè)施規(guī)模預(yù)測(cè)是充電設(shè)施規(guī)劃的基礎(chǔ)和前提。
5.1.2充電設(shè)施規(guī)模預(yù)測(cè)首先要對(duì)電動(dòng)汽車規(guī)模,同時(shí)還應(yīng)與當(dāng)?shù)仉妱?dòng)汽車的實(shí)際推廣情況、國(guó)家、省
市區(qū)出臺(tái)的相關(guān)政策和文件緊密結(jié)合;此外,充電設(shè)施規(guī)模預(yù)測(cè)還可以適當(dāng)參考同類城市或地區(qū)的相關(guān)
資料和數(shù)據(jù)作為較核的標(biāo)準(zhǔn)。
5.1.3充電設(shè)施規(guī)模預(yù)測(cè)可分為近期、遠(yuǎn)期。近期中還可根據(jù)實(shí)際需求逐年進(jìn)行預(yù)測(cè),由于遠(yuǎn)期受不確
定因素影響較大,可只列出預(yù)測(cè)期末數(shù)據(jù),并根據(jù)影響因素給出高低兩個(gè)區(qū)間值。
5.1.4充電設(shè)施是最近幾年新出現(xiàn)的新型市政公用設(shè)施,其發(fā)展形勢(shì)與規(guī)模與國(guó)家和政府政策密切相關(guān),
因此關(guān)于其發(fā)展規(guī)模預(yù)測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)其發(fā)展情況進(jìn)行及時(shí)更新和調(diào)整,以適應(yīng)現(xiàn)實(shí)的發(fā)展
需要。
5.2預(yù)測(cè)方法
5.2.1應(yīng)根據(jù)三類充電設(shè)施不同服務(wù)對(duì)象的運(yùn)營(yíng)特征和充電特性,參考充電設(shè)施配置標(biāo)準(zhǔn),采取差異化
方法預(yù)測(cè)各類設(shè)施的發(fā)展規(guī)模。
5.2.2公交充換電設(shè)施應(yīng)主要結(jié)合有條件的公交樞紐、和公交首末站和公交停保場(chǎng)站,按一場(chǎng)一站的原
則進(jìn)行配建,參考電動(dòng)公交車充電特性和相關(guān)資料,車樁比按1:3—1:4原則進(jìn)行配建。
5.2.3城市公共充電站預(yù)測(cè)應(yīng)根據(jù)布局特點(diǎn)和布局原則,主要從城市空間入手,可以分別從點(diǎn)狀要素、
線狀要素、面狀要素三個(gè)方面進(jìn)行預(yù)測(cè),力求能全面、均衡地覆蓋整
個(gè)城區(qū),在規(guī)劃建設(shè)時(shí)序上可以采用近遠(yuǎn)期相結(jié)合的方式。
(1)面狀要素:根據(jù)不同地區(qū)的發(fā)展情況和要求,可以分地區(qū)按照不同的服務(wù)半徑和要求,均勻
布置城市公共充電設(shè)施,具體可以參考國(guó)家在2015年發(fā)布的《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南》中關(guān)
于分區(qū)域建設(shè)目標(biāo)中分類方法和要求。近期可結(jié)合城市公共中心布置。
(2)線狀要素:主要結(jié)合規(guī)劃和現(xiàn)狀城市高快速路、城市主干道長(zhǎng)度進(jìn)行布置,根據(jù)相關(guān)專項(xiàng)規(guī)
劃中規(guī)劃的高快速路、城市主干道等干線性道路的規(guī)劃里程,按照“高快速公路充電站按每50公里一
對(duì)設(shè)置”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。一般建議結(jié)合現(xiàn)狀高速服務(wù)區(qū)和有條件的加油站布局。
(3)點(diǎn)狀要素:主要是指規(guī)劃或現(xiàn)狀城市重點(diǎn)地區(qū)、重要交通樞紐、熱門旅游景點(diǎn)等城市重要節(jié)
點(diǎn),此類地區(qū)一般車流量、人流量較大,可結(jié)合社會(huì)公共停車場(chǎng),按照一點(diǎn)一站的原則進(jìn)行配建。
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5.2.4專用充電設(shè)施的規(guī)模預(yù)測(cè)應(yīng)根據(jù)對(duì)服務(wù)對(duì)象的特性,采用“車樁比例”的方法進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過定
性對(duì)各類專用電動(dòng)車輛保有量與充電設(shè)施的相關(guān)系數(shù),推算專用充電設(shè)施的需求規(guī)模?!败嚇侗取毕禂?shù)
參考同類城市或城區(qū)的安全,同時(shí)結(jié)合各地實(shí)際情況,靈活確定。
?需=Q?S專??
?需——專項(xiàng)充電設(shè)施需求規(guī)模;
Q——電動(dòng)汽車保有量(分類進(jìn)行計(jì)算);
S?!獙S贸潆娫O(shè)施配置比例;
m——“車樁比”;
5.2.5私人專用充電設(shè)施應(yīng)結(jié)合私家車停車位配置,原則上,新建住宅小區(qū)停車位應(yīng)100%建設(shè)充電基
礎(chǔ)設(shè)施或預(yù)留建設(shè)安裝條件;老舊小區(qū)可按各市的規(guī)定執(zhí)行,但不應(yīng)小于小區(qū)停車位的5%。
6設(shè)施布局
6.1布局原則與要求
6.1.1充電設(shè)施布局應(yīng)遵循下列原則:
(1)結(jié)合政策、市場(chǎng)、行業(yè)等相關(guān)因素,并與實(shí)施時(shí)序緊密銜接;
(2)充分發(fā)揮土地潛力,節(jié)約集約用地;
(3)確保充電設(shè)施服務(wù)能力最大化,形成網(wǎng)絡(luò)化與系統(tǒng)化的空間布局;
(4)與用地、交通、電力等相關(guān)規(guī)劃相協(xié)調(diào);
(5)符合環(huán)境保護(hù)和防火安全要求;
(6)充分考慮充電設(shè)施的用地落實(shí)、所在區(qū)域的交通組織、區(qū)域輸配電網(wǎng)現(xiàn)狀、建設(shè)時(shí)序安排等
要求。
6.2.1充電設(shè)施布局應(yīng)滿足下列要求:
(1)充電設(shè)施分布應(yīng)與電動(dòng)汽車交通密度和充電需求的分布盡可能一致;
(2)應(yīng)結(jié)合不同性質(zhì)用地的交通分擔(dān)率,引導(dǎo)充電設(shè)施布置;
(3)應(yīng)充分考慮本區(qū)域的輸配電網(wǎng)情況;
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(4)公用充電設(shè)施應(yīng)考慮服務(wù)半徑要求;
(5)自用充電設(shè)施應(yīng)結(jié)合社會(huì)停車場(chǎng)、配建停車場(chǎng)的現(xiàn)狀及規(guī)劃分布情況,按照人流、車流等因素綜
合分析后確定配置比例,分階段、分類型進(jìn)行用地布局。
6.2布局要點(diǎn)
6.2.1公共充電站應(yīng)依據(jù)設(shè)施建設(shè)要求,判斷研究區(qū)域的用地條件,集合對(duì)研究范圍內(nèi)的各項(xiàng)建設(shè)用地
進(jìn)行梳理分析,按照“面、線、點(diǎn)”三個(gè)層次對(duì)現(xiàn)狀及規(guī)劃的建設(shè)用地進(jìn)行總結(jié)分析,在空間層面系統(tǒng)
化布局城市公共充電設(shè)施。其中:
(1)面上,主要滿足片區(qū)內(nèi)部緊急充電需求,按照適用區(qū)域類別的服務(wù)半徑要求合理布局,半徑
以3KM2/個(gè)為宜。
(2)線上,依托現(xiàn)有及遠(yuǎn)期規(guī)劃的干線性道路,參照《高速公路交通工程及沿線設(shè)施設(shè)計(jì)通用規(guī)
范》(JTGD80-2006)等相關(guān)要求沿線成對(duì)布局。
(3)點(diǎn)上,結(jié)合主要旅游景點(diǎn)、交通樞紐周邊進(jìn)行布局,以滿足應(yīng)急需求。
6.2.2專用充電站—公交充/換電站應(yīng)主要參考電動(dòng)公交推廣計(jì)劃,宜優(yōu)先考慮在公交樞紐站和公交首
末站內(nèi)建設(shè),同時(shí)兼顧公交的運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)及充電類型,滿足新能源公交運(yùn)營(yíng)需求。
6.2.3專用充電站—物流環(huán)衛(wèi)等專用車充電站應(yīng)結(jié)合物流園區(qū)布局規(guī)劃,應(yīng)參考物流環(huán)衛(wèi)車輛推廣計(jì)劃,
重點(diǎn)結(jié)合物流工業(yè)園區(qū)和環(huán)衛(wèi)車輛的專用停車場(chǎng),物流車輛集中的港口碼頭等地進(jìn)行布局。
6.2.3自用充電設(shè)施——充電樁,應(yīng)結(jié)合居住、商業(yè)服務(wù)業(yè)、行政辦公等相關(guān)用地內(nèi)部配建的停車位進(jìn)
行布設(shè)。
7選址指引
7.1選址原則
7.1.1公用充電站選址應(yīng)遵循下列原則:
(1)結(jié)合城鄉(xiāng)規(guī)劃和路網(wǎng)規(guī)劃,以站點(diǎn)供電半徑為基礎(chǔ)進(jìn)行總體布局規(guī)劃,并借鑒加油站設(shè)置原
則進(jìn)行設(shè)定,結(jié)合現(xiàn)有及在建設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化選擇;
(2)高速公路充電站按每百公里一對(duì)設(shè)置,建于服務(wù)區(qū)內(nèi)。
(3)城區(qū)服務(wù)半徑宜控制在3KM2/個(gè)。
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(4)城鄉(xiāng)主干道按每二十公里一對(duì)設(shè)置。
(5)可結(jié)合路邊變電站合建充電站。
7.1.2公交充電站選址應(yīng)遵循下列原則:
公交充電站應(yīng)以公交系統(tǒng)規(guī)劃為依據(jù),重點(diǎn)考慮與公交車站場(chǎng)合建,快充站考慮按照0.5公里的服
務(wù)半徑設(shè)置,慢充站結(jié)合每個(gè)停車位配置,并集中配置配電設(shè)備。
7.1.3充電樁選址應(yīng)遵循下列原則:
(1)充電樁宜結(jié)合車輛場(chǎng)庫設(shè)置,如:大型停車場(chǎng)、住宅小區(qū)、商場(chǎng)、醫(yī)院、換乘站、機(jī)場(chǎng)、碼
頭、公園、景區(qū)等。
(2)政府部門辦公場(chǎng)所停車場(chǎng)設(shè)置公務(wù)車充電樁按1:1設(shè)置,并考慮一定數(shù)量的社會(huì)用車充電樁。
(3)充電樁配置應(yīng)參考相關(guān)政策要求,同時(shí)考慮車輛實(shí)際需求,結(jié)合停車位數(shù)量按比例配置。
7.2選址要求
7.2.1充電站的選址應(yīng)結(jié)合電動(dòng)汽車發(fā)展規(guī)劃統(tǒng)籌考慮,并與配電網(wǎng)現(xiàn)狀和近遠(yuǎn)期規(guī)劃密切結(jié)合,以充
電站對(duì)供電可靠性的要求,以及電網(wǎng)對(duì)充電站電能質(zhì)量控制的要求。
7.2.2充電站應(yīng)便于電源的取得,宜接近供電電源端,并便于供電電源線路的進(jìn)出。
7.2.3公共充電站應(yīng)選擇在進(jìn)出車便利的場(chǎng)所。宜選擇在城鄉(xiāng)次干道路旁,不宜選擇在支路和交叉道路
路口附近。充電站進(jìn)出口宜與城鄉(xiāng)次干道路相連。
7.2.4新建充電站應(yīng)充分利用臨近的道路、交通、給排水、消防等市政公用設(shè)施。
7.2.5充電站應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)和消防安全的要求,與其他建筑物、構(gòu)筑物之間的防火間距應(yīng)滿足
GB50229-2006《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、GB50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)要
求。
7.2.6充電站不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境場(chǎng)所的正上方或正下方,當(dāng)與有爆炸危險(xiǎn)的建筑物毗鄰時(shí),應(yīng)滿
足GB50058《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境場(chǎng)所電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。
7.2.7充電站不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所,不宜設(shè)在多塵、水霧或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所,當(dāng)無法
遠(yuǎn)離時(shí),不應(yīng)設(shè)在污染源風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。
7.2.8充電站不應(yīng)設(shè)在室外地勢(shì)低洼、易積水的場(chǎng)所和易發(fā)生次生災(zāi)害的地點(diǎn)。
7.2.9充電樁宜設(shè)在停車場(chǎng)內(nèi),根據(jù)當(dāng)?shù)仉妱?dòng)汽車發(fā)展規(guī)劃,按照配置比例,利用一定量的停車位設(shè)置。
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7.3用地模式
7.3.1各地可根據(jù)本地用地及經(jīng)濟(jì)條件等實(shí)際情況,靈活選擇充電設(shè)施的建設(shè)模式。
7.3.2充電站獨(dú)立用地模式建議:
(1)緊湊型用地模式,占地約400m2,建筑類型為一棟兩層建筑,一層架空區(qū)為充電區(qū)、充電機(jī)
房、監(jiān)控室、行車道、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所;二層為供配電設(shè)施、服務(wù)區(qū)及內(nèi)部員工辦公區(qū)域。
(2)一般用地模式,占地約900m2,建筑類型為一棟兩層建筑,一層為充電區(qū)、充電機(jī)房、監(jiān)控
室、行車道、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所;二層為供配電設(shè)施、服務(wù)區(qū)及內(nèi)部員工辦公區(qū)域。
(3)充裕型用地模式,占地約1030m2,主要增加部分慢充車位,兼顧快慢充電及短時(shí)停車的需求。
7.3.3充電站合建模式建議:
(1)合建充電站規(guī)模按每站4600m2考慮,變電站原面積3900m2,營(yíng)業(yè)區(qū)域與變電站合建,再變
電站用地外側(cè)新增約700m2,用地作為充電區(qū),與變電站相互獨(dú)立。
(2)結(jié)合路邊停車位占地充電站規(guī)模按每站120m2考慮。
7.3.4充電樁建設(shè)模式主要是結(jié)合停車設(shè)施按比例配套建設(shè)。
表7.3-1充電設(shè)施建設(shè)模式一覽表
設(shè)施類別建設(shè)模式建設(shè)規(guī)模(m2)適用范圍
緊湊型400現(xiàn)狀建設(shè)區(qū)用地較充裕
結(jié)合開敞空間及
一般型900交通集中的道路設(shè)施沿線
大型停車場(chǎng)庫
充裕型1000及以上
充電站
現(xiàn)狀建設(shè)區(qū)用地受限制,需結(jié)合已有
結(jié)合公用設(shè)施700
設(shè)施建設(shè)
結(jié)合路邊停車120適于車流量較小的城鄉(xiāng)生活性道路
社會(huì)公共停車場(chǎng)、為公共設(shè)施、居住
充電樁結(jié)合停車設(shè)施非常小(飲水機(jī)大?。?/p>
區(qū)配建停車場(chǎng)、路邊停車位
8電力保障
8.1保障原則
8.1.1電動(dòng)汽車及其充電基礎(chǔ)設(shè)施屬于新類型的用電負(fù)荷,發(fā)展迅猛,且一般尚未納入?yún)^(qū)域電力規(guī)劃負(fù)
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荷的考量范圍,故需通過科學(xué)合理的負(fù)荷計(jì)算,校核城市充電基礎(chǔ)設(shè)施布局對(duì)區(qū)域規(guī)劃電力總負(fù)荷的影
響。
8.1.2電動(dòng)汽車充電模式及時(shí)間較靈活,可通過有效的調(diào)峰政策、價(jià)格機(jī)制等予以引導(dǎo),降低充電基礎(chǔ)
設(shè)施新增負(fù)荷對(duì)現(xiàn)狀用電負(fù)荷的沖擊。
8.2充電設(shè)施保障要點(diǎn)
8.2.1充電站應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50052-2009)規(guī)定的二級(jí)負(fù)荷執(zhí)行供電,
且宜采用兩回線路供電,當(dāng)采用兩回線路供電有困難時(shí),應(yīng)另設(shè)置自備電源。
8.2.2電力系統(tǒng)的負(fù)荷存在較大的日內(nèi)波動(dòng),一般每天的用電高峰時(shí)段為7時(shí)~11時(shí)、晚19時(shí)~23時(shí),
低谷時(shí)段則為23時(shí)~次日7時(shí)。在負(fù)荷低谷時(shí)段,發(fā)電和供電設(shè)備均不能滿負(fù)荷運(yùn)行,故通過執(zhí)行峰谷
電價(jià),提倡電動(dòng)汽車的錯(cuò)峰充電,有利于碾平電力系統(tǒng)的高峰,填平低谷,促進(jìn)用戶的計(jì)劃用電和節(jié)約
用電。
9交通組織
9.1交通組織目標(biāo)
9.1.1設(shè)置充電設(shè)施交通標(biāo)識(shí),合理引導(dǎo)充電車輛。
9.1.2提高充電設(shè)施的便捷度,宜為用戶提供方便的充電服務(wù)。
9.1.3為充電車輛提供良好交通組織體系,必須保證充電的高效、便捷。
9.1.4盡量減小對(duì)了城市交通的影響,最大程度避免對(duì)周邊道路的干擾。
9.2交通組織原則
9.2.1應(yīng)堅(jiān)持分區(qū)原則,將充電區(qū)域與其他服務(wù)區(qū)域分開。
9.2.2應(yīng)以汽車充電過程先后流線為主導(dǎo),將各種流線分開,各行其道,避免交叉。
9.2.3最大限度地縮短充電車輛在站內(nèi)的通行距離,避免流線迂回,盡量縮短充電車輛進(jìn)站和出站路線。
9.2.4盡量避免出入站的人流擁擠,在大型充電站內(nèi)要布置多出口,以便于快速疏散。
9.2.5考慮城市地鐵、輕軌、主要干道的布置,主要人流、車流的分布,處理好充電設(shè)施布局與城市交通
流線的銜接問題。
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本導(dǎo)則用詞說明
1為便于在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時(shí)區(qū)別對(duì)待,對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下:
1)表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的:正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴(yán)禁”。
2)表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:正面詞采用“應(yīng)”,反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。
3)表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的:正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;
表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。
2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行時(shí)的寫法為:“應(yīng)符合……規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。
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條文說明
1發(fā)展趨勢(shì)
進(jìn)入21世紀(jì)第二個(gè)十年,世界多個(gè)主要國(guó)家已出臺(tái)了燃油汽車退出時(shí)間表,具有高效節(jié)能、低
排放乃至零排放優(yōu)勢(shì)的電動(dòng)汽車,已經(jīng)成為世界各主要國(guó)家和汽車制造廠商的共同的戰(zhàn)略選擇、發(fā)展的
目標(biāo),趨勢(shì)已經(jīng)形成,電動(dòng)汽車進(jìn)入了加速發(fā)展的新階段。我國(guó)逐步進(jìn)入了大宗汽車消費(fèi)時(shí)代,但令我
們長(zhǎng)期甩不掉的隱憂是能源與環(huán)境問題,汽車造成的環(huán)境污染已到了非常嚴(yán)峻的階段。在目前能源危機(jī)
和環(huán)境保護(hù)的雙重制約下,新能源革命為我們提供了新的途徑,發(fā)展電動(dòng)汽車,可以降低石油依賴、減
少溫室氣體排放、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排,是解決日益嚴(yán)重的能源環(huán)境問題的新的途徑。
2012年國(guó)家出臺(tái)了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》,對(duì)新能源汽車,特別
是電動(dòng)汽車的發(fā)展指明了方向,提出了鼓勵(lì)與扶持政策。2014年7月21日國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于加
快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見》中,針對(duì)充電設(shè)施缺乏的問題,特別提出制定充電設(shè)施發(fā)展規(guī)劃和
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),將其納入城市規(guī)劃,并完善充電設(shè)施用地和用電政策,鼓勵(lì)公共單位加快內(nèi)部停車場(chǎng)充電設(shè)
施建設(shè)。2015年,由于國(guó)家連續(xù)出臺(tái)了《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意
見》(國(guó)辦發(fā)〔2015〕73號(hào))和《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020)》等一系列支持電動(dòng)
汽車充電設(shè)施建設(shè)的文件,國(guó)家推動(dòng)新能源汽車發(fā)展的力度不斷加大,電動(dòng)汽車發(fā)展及其充電設(shè)施規(guī)劃
建設(shè)已上升為國(guó)家戰(zhàn)略舉措。根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)公布數(shù)據(jù),2017年我國(guó)新能源汽車?yán)塾?jì)銷售77.7
萬輛。,中國(guó)新能源汽車年銷量和累計(jì)銷量已位居世界首位。
2電動(dòng)汽車及其充電設(shè)施的定義與分類
2.1電動(dòng)汽車分類
電動(dòng)汽車按類型主要分為純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車三種,各自有優(yōu)缺點(diǎn)。
2.1.1純電動(dòng)汽車
(1)優(yōu)點(diǎn)
純電動(dòng)汽車有以下優(yōu)點(diǎn):①純電動(dòng)汽車使用電能,在行駛中無廢氣排出,不污染環(huán)境;②電動(dòng)汽車
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比汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車的能源利用率要高;③電動(dòng)汽車比汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車的噪音小很多,噪聲污染??;④由
于電力可以從多種一次能源獲得,如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等,解除人們對(duì)石油資源日見枯竭
的擔(dān)心;⑤可錯(cuò)峰充電,提供發(fā)電設(shè)備的使用效率;⑥電動(dòng)汽車還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的
電力充電,使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用,大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。
(2)缺點(diǎn)
純電動(dòng)汽車有以下缺點(diǎn):①續(xù)駛里程較短;②采用蓄電池及電機(jī)控制器使成本較高;③現(xiàn)階段充電
時(shí)間長(zhǎng);④目前沒有授權(quán)服務(wù)站,維護(hù)成本較高;⑤現(xiàn)階段蓄電池壽命短,幾年就得更換。
有專家認(rèn)為,對(duì)于純電動(dòng)汽車而言,最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程,
與混合動(dòng)力相比,電動(dòng)汽車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套,而這不是一家企業(yè)能解決的,需要各企業(yè)聯(lián)合起來
與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè),才會(huì)有大規(guī)模推廣的機(jī)會(huì)。
圖1純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)圖
2.1.2混合動(dòng)力汽車
(1)優(yōu)點(diǎn)
①與傳統(tǒng)汽車相比,由于內(nèi)燃機(jī)總是工作在最佳工況,油耗非常低;②內(nèi)燃機(jī)主要工作在最佳工況
點(diǎn)附近,燃燒充分,排放氣體較干凈,起步無怠速(怠速停機(jī));③不需要外部充電系統(tǒng),一次充電續(xù)
駛里程、基礎(chǔ)設(shè)施等問題得到解決;④電池組的小型化使成本和重量低于電動(dòng)汽車;⑤發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)動(dòng)
力可互,低速時(shí)可用電機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛。
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采用混合動(dòng)力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率,此時(shí)處于油耗低、污染少的最優(yōu)工
況下工作。當(dāng)需要大功率而內(nèi)燃機(jī)功率不足時(shí),由電池來補(bǔ)充;當(dāng)負(fù)荷少時(shí),富余的功率可發(fā)電給電池
充電,由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車一樣。在繁華市區(qū),可
關(guān)停內(nèi)燃機(jī),由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)“零”排放。
(2)缺點(diǎn)
混合動(dòng)力汽車有以下缺點(diǎn):1)環(huán)保效果不明顯?,F(xiàn)階段的混合動(dòng)力汽車行駛中以耗油為主,不能很
好地達(dá)到降低尾氣污染的效果;2)長(zhǎng)時(shí)間高速或勻速行駛不省油?;旌蟿?dòng)力車在行駛中越是頻繁制動(dòng)
減速、或頻繁地起步停車就會(huì)相對(duì)更為節(jié)能。而如果處于長(zhǎng)時(shí)間勻速行駛,其節(jié)能效果就會(huì)相應(yīng)降低;
3)技術(shù)不成熟,相關(guān)產(chǎn)品定價(jià)過高,電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)兩套動(dòng)力系統(tǒng)的造價(jià)遠(yuǎn)比一套動(dòng)力系統(tǒng)的成本高。
圖2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)圖
2.1.3燃料電池汽車
(1)相關(guān)概念
燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料,通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流,依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其電池
的能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用,而不是經(jīng)過燃燒,直接變成電能的。
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圖3燃料電池汽車結(jié)構(gòu)圖
(2)優(yōu)點(diǎn)
與傳統(tǒng)汽車、純電動(dòng)汽車技術(shù)相比,燃料電池電動(dòng)汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)。
①零排放或近似零排放,綠色環(huán)保。燃料電池電動(dòng)汽車在本質(zhì)上是一種零排放汽車,燃料電池沒有
燃燒過程,若以純氫作燃料,通過電化學(xué)的方法,將氫和氧結(jié)合,生成物是清潔的水;采用其他富氫有
機(jī)化合物用車載重整器制氫作為燃料電池的燃料,生成物除水之外還可能有少量的C02,但其排放量比
內(nèi)燃機(jī)要少得多,且沒有其他污染排放(如氧化氮、氧化硫、碳?xì)浠锘蛭⒘#﹩栴},接近零排放。與
傳統(tǒng)汽車相比既減少了機(jī)油泄漏帶來的水污染,又降低了溫室氣體的排放。
②能量轉(zhuǎn)換效率高,節(jié)約能源。燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率極高。燃料電池沒有活塞或渦輪等機(jī)械部
件及中間環(huán)節(jié),不經(jīng)歷熱機(jī)過程,不受熱力循環(huán)(卡諾循環(huán))限制,故能量轉(zhuǎn)換效率高,燃料電池的化
學(xué)能轉(zhuǎn)換效率在理論上可達(dá)100%,實(shí)際效率已達(dá)60%~80%,是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的2~3倍(汽油機(jī)和
柴油機(jī)汽車整車效率分別為16%-18%和22%~24%)。因此,從節(jié)約能源的角度來看,燃料電池汽車明顯
優(yōu)于使用內(nèi)燃機(jī)的普通汽車。
③燃料多樣化,優(yōu)化了能源消耗結(jié)構(gòu)。燃料電池所使用的氫燃料來源廣泛,自然界中,氫能大量存
儲(chǔ)在水中,可采用水分解制氫,也可以從可再生能源獲得,可取自天然氣、丙烷、甲醇、汽油、柴油、
煤以及再生能源。燃料來源的多樣化有利于能源供應(yīng)安全和利用現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施(如加油站等)。
燃料電池不依賴石油燃料,各種可再生能源可以轉(zhuǎn)化為氫能加以有效利用,減少了對(duì)石油資源的依賴,
優(yōu)化了交通能源的構(gòu)成。
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④續(xù)駛里程長(zhǎng),性能優(yōu)于其他電池的電動(dòng)汽車。采用燃料電池作為能量源,克服了純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛
里程短的缺點(diǎn),其長(zhǎng)途行駛能力及動(dòng)力性已經(jīng)接近于傳統(tǒng)汽車。燃料電池汽車可以車載發(fā)電,只要帶上
足夠的燃料,它可以把我們送到任何想去的地方。燃料電池電動(dòng)汽車在成本和整體性能上(特別是行程
和補(bǔ)充燃料時(shí)間上)明顯優(yōu)于其他電池的電動(dòng)汽車。
⑤過載能力強(qiáng)。燃料電池除了在較寬的工作范周內(nèi)具有較高的工作效率外,其短時(shí)過載能力可達(dá)額
定功率的200%或更大,更適合于汽車的加速、爬坡等工況.燃料電池的短時(shí)過載能力可達(dá)200%的額定
功率。
⑥運(yùn)行平穩(wěn)、低噪聲燃料電池屬于靜態(tài)能量轉(zhuǎn)換裝置,除空氣壓縮機(jī)和冷卻系統(tǒng)以外無其他運(yùn)動(dòng)部
件,因此與內(nèi)燃機(jī)汽車相比,擺脫了馬達(dá)的轟鳴,運(yùn)行過程中噪聲和振動(dòng)都較小。
⑦燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物,因此燃料電池車輛是無污染汽車,燃料電池的能量
轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2—3倍,因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面,燃料電池汽車是一種理想的車輛。
(3)缺點(diǎn)
汽車業(yè)界普遍認(rèn)同的一個(gè)觀點(diǎn)是,燃料電池技術(shù)是內(nèi)燃機(jī)技術(shù)最好的替代物,代表了汽車未來的發(fā)
展方向。但如果將發(fā)展燃料電池汽車的幾個(gè)制約因素考慮進(jìn)來,則會(huì)發(fā)現(xiàn)燃料電池汽車目前和今后一段
時(shí)間尚不具備商業(yè)化的條件。
①燃料電池汽車的制造成本過高。制約燃料電池汽車推廣應(yīng)用的最大因素之一是燃料電池的生產(chǎn)成
本一直居高不下。據(jù)美國(guó)能源部測(cè)算,目前燃料電池的生產(chǎn)成本已降為500美元/kN。專家估計(jì),只有
當(dāng)燃料電池的生產(chǎn)成本降至50美元/kW的水平才能為消費(fèi)者所接受,才能創(chuàng)造巨大的市場(chǎng)效益。從經(jīng)
濟(jì)學(xué)角度講,高成本很難完成市場(chǎng)化推廣,而無法實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化就不可能大規(guī)模批量生產(chǎn),進(jìn)而成本就無
法降下來,最終導(dǎo)致成本與銷售的惡性循環(huán)。
②燃料電池汽車的使用成本過也高,氫氣的售價(jià)并不廉價(jià),因此燃料電池車的運(yùn)行成本并不樂觀。
目前由燃料電池發(fā)電系統(tǒng)提供lkW·h電能的成本遠(yuǎn)高于各種動(dòng)力電池,這從一個(gè)側(cè)面反映了作為汽車
動(dòng)力源,燃料電池還有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。
③啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng),系統(tǒng)抗震能力還需提高。采用氫氣為燃料的FCEV啟動(dòng)時(shí)間一般需要超過3min,而
采用甲醇或者汽油重整技術(shù)的FCEV則長(zhǎng)達(dá)lOmin,比起內(nèi)燃機(jī)汽車啟動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)得多,影響其機(jī)動(dòng)性
能。此外,當(dāng)FCEV受到振動(dòng)或者沖擊時(shí),各種管道的連接和密封的可靠性需要進(jìn)一步的提高,以防止
泄漏,降低效率,嚴(yán)重時(shí)引發(fā)安全事故。
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④經(jīng)濟(jì)且無污染地獲取純氫燃料還存在技術(shù)難點(diǎn)。通過重整或改質(zhì)技術(shù)轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)的化石燃料獲取純
氫天然氣,不僅要消耗大量的能量,而且并沒有從根本上擺脫對(duì)化石能的依賴,也沒有從根本上消除對(duì)
環(huán)境的污染。自然界中,氫能大量存儲(chǔ)在水中,雖然取之不盡,但直接使用熱分解或是電解的辦法從水
中制氫顯然不劃算。因此多數(shù)科學(xué)家都將目光轉(zhuǎn)向了利用太陽能,但是還存在許多技術(shù)障礙。目前,他
們正在進(jìn)行太陽能分解水制氫、太陽能發(fā)電電解水制氫、陽光催化光解水制氫、太陽能生物制氫等方面
的研究。只有到了能以再生性能源廉價(jià)地生產(chǎn)出氫燃料,氫燃料電池民用汽車的燃料問題才算獲得了根
本性解決。
⑤氫燃料電池汽車燃料的供應(yīng)還有大量的技術(shù)問題有待解決。通常氫能以三種狀態(tài)存儲(chǔ)和運(yùn)輸:高
壓氣態(tài)、液態(tài)和氫化物形態(tài)。用常用的壓縮氣體罐儲(chǔ)存的氫,只能供燃料電池汽車行駛150KM,續(xù)駛里
程太短,還不如蓄電池驅(qū)動(dòng)的汽車。由于氫氣是最小的分子,很容易造成泄漏。哪怕是微量的泄漏,都
有可能造成極度可怕的后果。而在-253℃的條件下儲(chǔ)存液氫的深度制冷技術(shù)目前還很不成熟.就全球來
說,目前能夠加液氫的加氫站也沒有幾家。值得欣慰的是,儲(chǔ)氫材料的開發(fā)已取得了一定的進(jìn)展。
⑥供應(yīng)燃料輔助設(shè)備復(fù)雜,且質(zhì)量和體積較大在以甲醇或者汽油為燃料的FCEV中,經(jīng)重整器出來
的“粗氫氣”含有使催化劑“中毒”失效的少量有害氣體,必須采用相應(yīng)的凈化裝置進(jìn)行處理,增加了
結(jié)構(gòu)和工藝的復(fù)雜性,并使系統(tǒng)變得笨重。目前普遍采用氫氣燃料的FCEV,因需要高壓、低溫和防護(hù)
的特種儲(chǔ)存罐,導(dǎo)致體積龐大,也給FCEV的使用帶來了許多不便。
⑦稀有金屬鉑金Pt被大量應(yīng)用也制約著燃料電池電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用。稀有金屬鉑金作為燃料電
池必不可少的反應(yīng)催化劑,按照現(xiàn)有燃料電池對(duì)鉑金的消耗量,地球上所有的鉑金儲(chǔ)量都用來制作車用
燃料電池,也只能滿足幾百萬輛車的需求。
⑧加氫站等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)幾乎為零,目前全球范圍內(nèi)投入使用的加氫站僅有100多家,且大部
分是用于實(shí)驗(yàn)用途的。如果說技術(shù)和成本是科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)通過努力可以自行解決的問題,那么相應(yīng)的
配套設(shè)施建設(shè)則不是舉一人之力可以完成的,需要國(guó)家政策、產(chǎn)業(yè)鏈條、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等多方面的準(zhǔn)備,
并及時(shí)制定完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),既涉及城市規(guī)劃、交通、電力等問題,
又要解決投資和經(jīng)營(yíng)者的獲利問題,同時(shí)還要有效解決加氫的核心技術(shù)和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等問題。對(duì)于有一定
行駛區(qū)間的公交車而言,這個(gè)問題可能容易解決,但是對(duì)于私家車而言要解決這些問題就任重而道遠(yuǎn)了。
2.2不同電動(dòng)汽車的優(yōu)劣勢(shì)比較
三種電動(dòng)汽車優(yōu)劣勢(shì)各有不同,都有自身的適應(yīng)范圍及技術(shù)瓶頸,本導(dǎo)則從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)實(shí)狀況
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三方面進(jìn)行比較匯總,見下表。
表1電動(dòng)汽車對(duì)比匯總一覽表
項(xiàng)目混合動(dòng)力汽車HEV純電動(dòng)汽車EV燃料電池汽車FCEV
關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電路控制、動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、功率
(新技術(shù))動(dòng)力切換器、傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換器、電控系統(tǒng)
使用能源汽油、天然氣、生物質(zhì)能源、充電充電電能、煤炭殆盡氫氣、甲醇等發(fā)電電能(二
種類電能(一、二次能源混用)(二次能源)次能源)
能源儲(chǔ)量氫氣、甲醇均沒有天然儲(chǔ)
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