矩阵式柔性充电堆： 破解电动汽车“充电难”

电魂

来源：经济日报

奥特迅自主研发的矩阵式柔性充电堆。 本报记者 王轶辰摄

一边是大规模规划，一边是利用率极低，这是当前我国充电桩布局建设面临的两难困境。数据显示，现阶段国家电网公司运营充电桩单桩日均充电时长为0.35小时，整体利用率仅为1.46%。截至今年1月份，南方电网系统累计共建充电桩4356台，大部分也存在空置情况。

根据国家发改委等多部门下发的《电动汽车充电基础设施发展指南（2015—2020年）》，到2020年，全国新增集中式充换电站超过1.2万座，分散式充电桩超过480万个，以满足全国500万辆电动汽车的充电需求。对此，中国电动汽车百人会首席专家张永伟表示，“倘若建桩策略不变，可以预期，未来将造成巨量投资浪费”。

《经济日报》记者调研发现，充电桩技术落地赶不上电池“升级”速度，这是目前充电桩利用率低的一大重要原因。当前，新能源汽车充电倍率快速提升，而目前处于空置的充电桩有相当一部分的充电速度都很慢，这意味着，今天布下的桩，很可能一两年后就会被车主弃用。

由于前期充电标准不统一，一段时间以来，我国各类电动汽车的储能电池容量和充电倍率各不相同，对充电机输出功率要求差异较大。为满足各类电动汽车的充电需求，充电机的输出功率被设计得很大，在给储能容量较小的电动汽车充电时，将造成充电能力的浪费；如果充电机的输出功率设计得较小，虽然可以提高充电机的利用率，在给储能容量较大的电动汽车充电时，又延长了充电时间，给车主带来不便。

而且，随着动力电池技术的快速发展，未来电动汽车对充电系统的功率需求越来越大，如何在适当增加投资的情况下，利用现有充电设施适应未来大功率的充电需求，一直是业内充电设施建设的困惑之一。

记者了解到，深圳奥特迅电力设备股份有限公司研发的、具有自主知识产权的矩阵式柔性充电堆技术将电动汽车充电站内全部或部分智能充电模块及监控系统集成在一起，利用计算机控制技术对智能充电模块进行集中控制及动态分配，为电动汽车动力电池提供电能。这一技术有望提升充电桩利用率，减少大量的投资浪费。

奥特迅董事长萧霞告诉记者，相比较传统的充电桩技术，矩阵式柔性充电堆具有以下特点：

一是能够满足未来“电池升级”的充电需求，避免了充电桩的反复撤建。矩阵式柔性充电堆技术可以根据车辆需求，自动识别并分配所需的最大充电功率，确保每台新能源汽车都能以最大功率进行充电。

二是相对集中式的矩阵式柔性充电堆能够降低运营难度。矩阵式柔性充电堆技术利用一个充电柜，可同时满足10余个充电桩的电力供应，并安排专人维护。一方面，这可以较容易地避免燃油汽车霸占充电桩位；另一方面，有专人值守和运行维护，理论上发生事故的概率较低，即使发生事故，也能第一时间发现并采取措施。

三是新的商业模式可以形成电网、运营商、场地方及车主的利益共同体。一旦提高了充电桩的利用率，就能够提升各参与方的积极性。此外，该技术应用无需新增土地，可以采取停车场内建站的模式。比如，在大型停车场内腾出10到20个车位，强制要求车辆快进快出，不能长期占用车位，这种改造存量的方式可以避免城市新增土地带来的压力。同时，在商业模式上，可以和停车场进行充电手续费的分成，保证停车场的改造动力。

此外，采取矩阵式柔性充电堆技术还可以避免浪费。相比较于建设分散式充电桩，建设矩阵式柔性充电堆的投资成本仅为后者的四分之一。以深圳为例，当前的燃油乘用车日均行驶里程约50公里，如果替换成60千瓦时电行驶500公里的电动车，一座800kW的集中式充电站（按照一天满负荷充电时间10小时折算）可满足约1200辆车的充电需求，投资约240万元。如果用分散式充电桩满足1200辆车的需求，则需要建设1200个充电桩，需要投入约1200万元。如果算上电网的配套，减少的投入和避免的浪费就更可观了。

对于新技术，张永伟建议，在落实新能源汽车充电基础规划的过程中，应充分考虑到以矩阵式柔性充电堆为代表的新技术的先进性，对规划进行适当调整，并在专利保护、标准制定方面给予协助。同时，应选取区域对矩阵式柔性充电堆技术进行试点，在验证其先进性后，扩大推广范围。