电动汽车不同充电方式优缺点分析

2024年1月17日发(作者：吉利自由舰09款图片)

电动汽车不同充电方式优缺点分析

快充，慢充，换电三种加电方式各自优缺点

下文将从多个角度讨论三种通电模式的优缺点。① 交流慢充电

蓄电池在放电终止后，应立即充电(在特殊情况下也不应超过24h)，充电电流相当低，约为15a，这种充电叫做常规充电(普通充电)。常规蓄电池的充电方法都采用小电流的恒压或恒流充电，一般充电时间为5～8h，甚至长达10～20h。这种充电方式是利用车载充电器，接220v交流电即可，常规充电模式的优点为：

虽然充电时间较长，但充电器和安装成本相对较低，因为使用的功率和电流额定值并不重要；目前，国内厂家提供的充电桩价格约为每根25000元。一旦市场规模扩大，成本可以控制在5000元以内。

可充分利用电力低谷时段进行充电，降低充电成本；目前，我国发电量和装机容量均已居世界第二位。2021年中国电力装机容量达到8亿千瓦，电网的高峰负荷增长很快，峰谷差逐年拉大，造成发电资源的很大闲置。电动汽车依靠充电桩可以夜间低谷充电电（北京电网峰谷差达40%），有利于改善电网运行质量，减少电网为平衡峰谷差投入的费用，可以说基本上不增加电网的负荷，汽车和电网双赢。

提高充电效率，延长电池使用寿命。

常规充电模式的主要缺点为充电时间过长，当车辆有紧急运行需求时难以满足。而且中国城市的建筑密度也无法满足电动汽车对充电

根据桩的需求，我国城市建筑结构一直以高层建筑为主，地面停车场数量有限，这将导致汽车无法充电的情况。这种充电模式通常适用于行驶里程尽可能大的电动汽车的设计，需要满足车辆一天运行的需要，并且只使用夜间关机时间充电；

②直流快充

传统电池的充电方式一般需要很长时间，给实际使用带来很多不便。快速充电电池的出现为纯电动汽车的商业化提供了技术支持。快速充电，又称应急充电，是在停车后20分钟（分钟）至2小时（小时）内为大电流电动汽车提供短时充电服务。充电电流一般为150~400A。

快速充电模式的优点为：充电时间短；

然而，与传统充电方式相比，快速充电也有一些缺点：“快速充电”速度不快，降低了电池的使用寿命

由于受电池技术影响，目前电动汽车使用最多的就是锂电池。锂元素是比钠还要活跃的金属元素之一，快充易使锂元素太过活跃，从而使电池中的电解液发生沉淀，产生气泡

现象，也就是平常人们所看到的电池身上易凸起“小包”，摸上去有手感发热等情况，严重的会导致电池爆炸等安全事故。因此充电电流不宜过大，目前市面上各大厂商都在鼓吹其电动汽车快速充电时间在10分钟左右，以目前技术来看都不现实，以byde6纯电动汽车为例，这款电动汽车采用磷酸铁锂电池，其快速安全充电模式充电时间仍然需要2个小时。

在传统加油站，汽车加油的整个过程大约为5到8分钟。如果充电站不能在15分钟内提供快速充电服务，它将基本上失去其社会基础设施的功能。

充电站成本较高，盈利模式值得商榷；

目前，直流充电器的价格约为2元/瓦，根据充电站1000千瓦的容量，加上变电站设施、铺设专用电缆和新的监控系统计算。不包括建设用地成本，充电站的成本约为300万至500万元。

国家电网投资建设充电站即使是首批建100座充电站，按每座充电站连场地、送变电等1000万计算，至少也得投资10亿元。充电站的经营成本不少于元8500万元/年（其中利息6000万元，管理费等2500万元，），前期三年按10000辆电动汽车计算，每辆车每年行驶3万公里，耗电4千5百度（平均百公里耗电15度），除去在家和单位等充电约1500度，每辆车平均在充电站充电3000度，按充电增值费1元/度（充电站充电售出价1.5元/度减去普通进电电价0.5元/度）计算，则充电站在每辆电动车的总充电收入为3000度x1元/度=3000元，为1万辆电动车充电的年总收入为3000万元，按纯利50%计算，一年利润也就1500万。充电站前三年经营平均每年亏损8500-1500=7000万元。中期（3-10）平均上市5万辆车，纯利7500万元，每年亏损1000元。

前10年的总损失约为2.8亿元。

考虑到上市电动汽车达到10万辆以上时，充电站的数量还要增加2-3倍，投资规模还要加大20-30亿元。届时不用说收回投资，就

我甚至付不起利息。

一个城市的投资规模尚且如此，全国性的投资规模必将达到万亿元以上。在投资基本没有回报的情况下，国家电网是难以下决策的。

由于相应的高电流需求，可能会对公共电网产生有害影响，产生谐波污染。尤其是在基础电网相对薄弱的情况下，对电网安全提出了更高的挑战。由于我国经济结构的地区差异和能源释放的不平衡，许多发达城市往往在夏季用电高峰期因用电不足而关停限电。想象一下，在一个中等城市，1000辆车在用电高峰期充电。每个充电器按100kW计算，10W

kW负载对原本脆弱的电网的影响可想而知。

整车价格高，不利于电动汽车的普及

以目前市场为例，锂离子动力电池价格为3-4元/wh，整车电池价格约为40000-50000。由于采用了新的电机电子控制系统，裸车的价格比传统燃油车高出5-10万美元。此外，消费者在购买电动汽车时可能无法获得电力。即使有国家补贴，也无法吸引消费者，不利于电动汽车的普及。

③换电池充电方式

电动汽车充电的目的是通过直接更换电动汽车的电池组来实现的。由于电池组重量较重，更换电池有很强的专业要求。需要配备专业人员，在专业机械的帮助下快速完成电池的更换、充电和维护。

采用这种模式，具有如下优点：

电动汽车用户可以租用充满电的电池，更换耗尽的电池，有利于提高车辆使用效率和用户的方便快捷；提高充电效率，延长电池使用寿命。

对更换下来的蓄电池可以利用低谷时段进行充电，降低了充电成本，提高了车辆运行经济性；

另一方面，它也解决了充电时间和均匀充电存储、电池质量、长行驶距离和价格等问题；

可以及时发现电池组中单电池的问题，对于电池的维护工作将具有积极意义。电池组放电深度的降低也将有利于提高电池的寿命。这种模式应用面临的几个主要问题是：电池与电动汽车的标准化；电动汽车的设计改进、充电站的建设和管理，以及电池的流通管理等。

（电池更换的缺点将在商业模式中进一步讨论）