我国目前电动汽车充电设备
市场调研报告
随着我国新能源汽车，特别是纯电动汽车的迅速发展，电动汽车充电站及其配套充电设备必将处于新能源交通领域的前沿位置。
一、 电动汽车充电设备概述
电动汽车充电设备主要包括充电站及其附属设施，如充电机、充电站监护系统、充电桩、配电室以及安全防护设施等。
电动汽车充电机是一种专为电动汽车的车用电池充电的设备，按安装方式不同可分为车载式和非车载式两种，分别采用相应的充电方式完成对车载蓄电池充电的功能。车载充电机指安装在电动汽车内部的充电机；非车载充电机指安装在电动汽车外，与交流电网连接，并为电动汽车动力电池提供直流电能的充电机。充电站安装的非车载充电机还需具备计量计费功能。一般情况下，充电机应至少能为以下三种类型动力蓄电池中的一种充电：铁锂离子蓄电池、铅酸蓄电池、镍氢蓄电池。
根据电流种类不同，充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩两种。交流充电桩是安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置，同时具备计量计费功能；直流充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车动力电池提供小功率直流电源的供电装置，直流充电桩具有充电机功能，可以实时监视并控制被充电电池状态，同时，直流充电桩可以对充电电量进行计量。
针对我公司目前研发情况，下面主要介绍充电站和非车载式充电机的市场情况。
二、 电动汽车充电设备技术发展现状及其趋势
根据充电方法不同，电动汽车的充电技术可分为：常规充电方式、快速充电方式、无线充电方式、更换电池充电方式等。
1． 常规充电方式
该充电方式根据相应电池的充电曲线，采用恒流、恒压的传统充电方式对电动车进行充电，使整个充电过程更接近电池的固有特性，有效避免了电池被过充和欠充的问题。这种方式以比较低的充电电流为蓄电池充电,相关技术成熟可靠，所以相应的充电机的工作和安装成本也比较低。电动汽车家用充电设施( 车载充电机) 和小型充电站多采用这种充电方式。典型的充电时间为8～10h ( SOC可 达到95%以上)。对电池和电动汽车来说，这种方式是最安全可靠的充电方式，它对电网没有特殊要求。
2． 快速充电方式
快速充电方式是指在短时间内使蓄电池达到或接近充满状态的一种方法。该充电方式以1-3C的大充电电流在短时间内为蓄电池充电。充电功率很大，能达到上百千瓦。该充电方式的充电时间与燃油车的加油时间接近。其典型的充电时间是可达到20～30min，但这种充电方式对电池寿命有很大的影响。此外，该充电方式对电网也有较高的要求, 要建设专用电网，一般应靠近10kV 变电站附近或服务中心中使用，还需采取较为复杂的谐波抑制措施，与前者相比安装成本相对较高，只适合大型充电站使用。
3． 更换电池的充电方式
该方式要求车辆电池组设计标准化，易于更换。车辆运营中需要及时的更换电池，同时充电站可以对电池进行专业化管理，但由于电池组快速更换专业化要求高，只适用于标准的充电站，这种电池更换系统要求昂贵的机械装置和大量的蓄电池，同时,存放大量未充电和已充电的蓄电池需要很多空间,修建一个蓄电池更换站所需空间远大于修建一个正常充电站或快速充电站所需的空间，因此这种电池更换系统的初始成本很高，而且，目前车载动力电池的电气和尺寸参数还没统一标准，市场应用还需等待时日。
4． 非接触式充电方式
电动汽车非接触充电方式的研究目前主要集中在感应式充电方式，不需要接触即可实现充电，目前，日产和三菱都有相关产品推出，其原理是采用了可在供电线圈和受电线圈之间提供电力的电磁感应方式，即将一个受电线圈装置安装在汽车的底盘上，将另一个供电线圈装置安装在地面，当电动汽车驶到供 电线圈装置上，受电线圈即可接受到供电线圈的电流，从而对电池进行充电。
目前，这套装置的额定输出功率为10kW，一般的小型电动汽车可在7-8小时内完成充电，这种方式的成本较高，还处于实验室研发阶段，其功能还有待时间验证。此外，非接触式充电方式的原理还包括磁共振和微波等，技术都被日本厂商垄断。
综上所述，电动汽车的充电还是采用普通充电为主、快速补充充电为辅的充电方式。对于电动公交车而言，充电站设在公交车总站内。在晚间下班后利用低谷充电， 时间5～6小时。全天运行的车辆，续驶里程不够时，可利用中间休息待班时间进行补充充电。充电器的数量和容量根据车队的规模而定，充电站由车队管理。1C～3C的快速充电模式，已经在探讨应用，但应确保在电池的安全和使用寿命的前提下进行
三、 充电设备国内市场现状概述
1．充电站建设情况
充电站是新能源汽车时代的先声。在新能源政策支持下，预计2010—20xx年我国年均新能源汽车需求量将达到 35.2万辆，20xx年需求量将达 97.7万辆，年均增长率 216%。作为新能源汽车的基础设施，电动汽车充电站及充电设备有望先于新能源汽车市场爆发,国家电网和南方电网纷纷利用其资源优势加紧了对充电站市场的布局,中石油、中石化等传统能源巨头也纷纷利用其加油、加气站的网络优势加入到电动汽车充电站的队伍中来。
新能源汽车的快速发展将拉动充电站长足发展。在政策支持下，预计2011年以后混合动力及纯电动乘用车将呈现爆发性的增长，从而拉动充电站需求。从下表“新建公交充电站及投资预计”可以看出将来几年电动汽车充电站的增长情况。
不同情况下新建公交充电站及投资预计（不包括征地成本）
以国网为例，到目前为止，国网下属公司已试点建设充电站 57 座，共有 21 个省市开始建设或已经建成自己的大型充电站。
2．直接充电设备市场情况
一般说来，电动汽车充电间是由配电站、监控室、充电机、充电平台、维护车间、更换区等部分组成。其中充电机是其核心设备。
从相关标准来看，地方政府和各能源集团对标准制定比较热心，深圳、上海、江苏等地纷纷制定了各自充电站的地方标准；今年7月份，北京市政府也出台了北京首部电动汽车充电站标准。国家电网和南方电网根据各自实际情况制定了电动汽车充电方面的相关标准。在国家标准方面， 20xx年1月，国家标准委员会发布了《电动汽车充电站的通用要求》，目前，国家电网制定的充电站标准有望升级为国家标准。
因为电动汽车起步较晚，充电站建设还处于示范阶段，目前市场缺乏有影响力的厂家还比较少，规模较大的供应商包括：比亚迪、许继电气、奥特迅、国电南瑞，动力源、珠海泰坦等。
3．相关公司评述
奥特迅（深圳奥特迅电力设备股份有限公司）：
奥特讯是国内电力电源龙头厂商。该公司主营电力用交、直流电源系统及其一体化设备。2007 年，奥特讯在大型电厂电力电源市场占有率达全国第一，近年来公司逐渐进入核电电力电源和汽车充电等新的领域。该公司是最早进入充电站市场的企业之一，并成功地实现了电源设备研发制造技术向充电设备的移植。20xx年，奥特讯成为09年深圳地区两个最早的充电站承建方之一，并与南方电网和深圳市供电局合作，完成了大运中心、和谐等多个电动汽车充电站。奥特讯目前是南方电网最大的电动汽车充电设备供应商，是少数几个掌握大电流快充技术的充电机制造商之一，业务主要集中在电动公交车业务方面。 思源电气（上海思源电气股份有限公司）：
该公司是一家优秀的综合电力设备企业，产品涵盖了高压开关、保护设备、互感器、电容器等领域，自 2001 年上市以来，思源电气维持了年均 40%的收入增长率和年均 52.7%的利润增长率，名列国内前茅。
该公司充电站产品技术含量较高。其中思源电气提供的世博会展示项目“100kW 钠流电池储能装置”和“V2G 双向智能控制装置”展品展示了思源电气在动力电池充电方面的研发实力；该公司产品代表了未来V2G的发展方向，拥有较高的技术含量，对储能装置的研究则延伸了公司在充电站领域的产业链。 新产品的开拓将引领该公司继续高速发展。
比亚迪（比亚迪股份有限公司）：
比亚迪是国内最大的动力电池和新能源汽车供应商。凭借雄厚的研发实力，始终坚持动力电池、充电站、电力汽车一体化开发的策略，坚持自己做自己的接口设施，其充电设备主要集中在小型乘用车和商用车方面。同奥特讯一起，比亚迪同样是南方电网的备选供应商，随着比亚迪F6DM和E6系列电力汽车的上市，相信比亚迪充电设备必将有更高的市场份额。
许继电气：
许继电气是国内领先的电力设备生产商。生产包括电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化、电站自动化、铁路供电自动化、电力电源等。 依托许继电源公司和与国家电网的合作关系，许继电气开拓电力汽车充电站市场，作为本公司的新的经济增长点。20xx年底，许继电源公司顺利中标上海世博会电动公交车专用充电站项目，并已完成196台9KW充电机和56台30KW充电机的工程设计、生产、调试与验收发货。在本次世博会中，许继与思源电气共同承担了“V2G”充电设施的制造任务。
国电南瑞（国电南瑞科技股份有限公司）：
国电南瑞是国内领先的电力自动化企业和国内领先的电力自动化软硬件开发和系统集成服务提供商，主要从事电网调度自动化、变电站自动化、火电厂及工业控制自动化系统的软硬件开发和系统集成服务，隶属于国家电网。 目前，该公司已处于充电站建设领先地位。公司是第一座以国网典型充电站技术设计的充电站——唐山南湖充电站的设计商；公司开发的 CEV1000充电站自动运营系统技术上已经成熟，并在合肥柳树塘等电动汽车充电站得到成功运用。
凭借与国家电网的隶属关系，南瑞的设备成为国网公司的备选商品，预计公司将在未来充电站市场中获得较大的市场份额。
珠海泰坦（ 珠海泰坦自动化技术有限公司）：
珠海泰坦公司是全国电力电子设备行业的佼佼者，凭借多年研制电力电子设备的经验，以及在技术上的显著优势，成功中标世博会充电站充电设备，成为上海世博会合作伙伴和世博会最大的充电设备供应商，为世博会电动汽车充电站提供9kW、30kW分箱充电设备和75kW整车充电设备，以及动力电池维护设备。 继北京奥运会、上海世博会之后，泰坦公司又一举成为今年6月投入运营的山东省首座大型电动汽车充电站充电设备供应商。同时，泰坦还在参与国内充电设备标准的制定工作。
动力源（北京动力源科技股份有限公司）：
动力源公司是大型电力电子生产企业，以电力电子技术为基础，形成了涵盖交直流电源、高压变频器、监控系统的产品体系。与奥特迅类似，动力源公司正依托交、直流电源技术基础，进入充电站市场。
其他：
做充电机的小厂家是多如牛毛，主要是原来做开关电源和铅酸蓄电池充电供应商：如深圳雷天、上海宇帆、烟台玉麟、北京昂华伟业 、上海利友、郑州双新、苏州幅员、徐州中创、广州（济南）伊赛、北京开源新能科技等。
附录：其他前沿技术
1、 Altair纳米技术公司为电动汽车开发的锂离子电池可以极快的速度的充电，容量高达35千瓦时的电池可以在10分钟之内充电完毕，安装这种电池的载人小汽车可以续航160公里。 10分钟之内把35KWh的电池充电完毕需要250Kw的充电功率，这是一栋办公大楼最大用电负荷的五倍。
2、 麻省理工学院研究人员发明了一项充电材料表面处理技术，利用这种新技术制造的手机电池可以在10秒钟内完成充电，汽车电池可在5分钟内充好电。一块锂电池完成充电一般需要6分钟或更长的时间。但传统的磷酸铁锂材料在经过表面处理生成纳米级沟槽后，可将电池的充电速度提升36倍（仅为10秒）。 麻省理工学院说，由于这项技术不需要新材料，只是改变制造电池的方法，所以用两年到三年时间就可以将这项技术市场化。
3、 据索尼官方新闻稿表示，索尼已经开发出了一种快速充电锂电池，仅需半个小时就能让电池充电99%。功率可达1800W/kg，并可延长2000次循环充放电寿命。 这种电池采用磷酸铁锂作为阴极材料，以增强阴极的晶体结构并能保证其高温状态下的稳定性。通过与索尼新设计的粒子技术阳极材料组合，该电池可以有效降低电阻，并提高输出功率。
4、 V2G 是Vehicle-to-grid的简称，它描述了这样的一个系统：当混合电动汽车不在运行的时候，通过链接到电网的电动马达将能量卖给电网，反过来，当电动车的电池需要充满时，电流可以从电网中提取出来给到电池。