充電樁建設(shè)現(xiàn)狀

充電樁，是用來給電動汽車充電的設(shè)備。它的功能類似于加油站里的加油機，可以固定在地面或墻壁，多安裝在公共建筑停車場、居民小區(qū)車位或充電站內(nèi)。可根據(jù)不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。主要分為交流樁和直流樁，交流樁電壓低、充電速度慢，俗稱慢充。直流樁電壓較高、充電速度快，俗稱快充。（圖 2）

圖 2 國標交流與直流接口的針腳布置及定義

近幾年，充電樁的數(shù)量也在逐漸增多，如圖 3 所示。2020 年，我國車樁比達到 2.9:1，較 2015 年的 7.8:1 已經(jīng)有大幅的提升。但仍然遠遠無法滿足用戶要求，充電樁數(shù)量的不足及充電速度不夠快是影響用戶充電需求的兩大問題，已經(jīng)成為了遏制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的阻力之一，從這點來看，加大充電設(shè)施的建設(shè)力度與速度，是促進新能源汽車行業(yè)發(fā)展的有效手段之一。

圖 3 2015-2020 年中國車樁比

國內(nèi)目前現(xiàn)有充電樁數(shù)量逐年增加，車樁比逐年降低，但是目前依然還存在很多問題，如運維“掉線"、安全管理不到位等，都在不同程度上影響了電動汽車車主的使用體驗，阻礙了電動汽車的廣泛普及。

2.1 充電樁運維“掉線"

近年來，在店慶汽車快速發(fā)展的大背景下，各地重視配套設(shè)施的同步建設(shè)，充電樁建設(shè)速度逐步加快。部分地方，早年建設(shè)的慢充樁漸漸閑置，有的常年不用淪為擺設(shè)，有的缺乏運維處于“掉線"狀態(tài)。在G98環(huán)島高速公路東線，瓊海至三亞的7個服務(wù)區(qū)中，有5個服務(wù)區(qū)充電樁“停擺"，甚至有兩個壓根兒沒有安裝。幾百公里的高速路上，竟然一樁難尋；充電樁數(shù)量漂亮，實際卻成為“僵尸樁"，資源被閑置浪費，不禁讓人疑問，管理何在，維護何在？充電樁建成后就任其自生自滅，不再管理，這讓新能源車主非常無奈且失望。充電樁淪為“僵尸樁"，暴露出相關(guān)方“重建輕管"的問題。該現(xiàn)象向人們敲響警鐘，充電樁不能只是一建了之。不管是服務(wù)區(qū)，還是安裝公司，都應(yīng)該履行好自己的職責，在積極溝通中解決各類問題，確保充電樁正常運行。就服務(wù)區(qū)而言，需做好場地提供、巡查報修等方面的保障；而安裝公司既然承擔養(yǎng)護任務(wù)，就當重信守諾，至于其中出現(xiàn)的盈利點低等問題，管理部門當及時跟進，甚至在前期可通過加大補貼的方式激發(fā)維修運營的積極性。

本論文通過調(diào)研走訪20位新能源車主，調(diào)研車主對自家周邊充電配套設(shè)施建設(shè)的滿意程度（如圖 4），發(fā)現(xiàn)大多數(shù)車主對于充電問題依然心存憂慮，期待充電便利性能得到大幅改善。其中，對周邊充電配套設(shè)施滿意的占25%，較滿意的占30%，不太滿意的的45%，從數(shù)據(jù)可看出，接近一半的人對于周邊配套設(shè)施的配套使用體驗不好，這在很大程度上影響了電動汽車的普及。

圖 4 車主滿意度調(diào)查

通過進一步走訪這部分對周邊配套設(shè)施不滿意的車主，較多車主反映周邊的很多充電樁都淪為擺設(shè)，沒有定期維護，利用率不高，甚至有車主需要舍近求遠去充電，給用車造成不便。充電樁的運維“掉線"給車主帶來了非常不好的使用體驗，這應(yīng)引起相關(guān)部門高度重視，盡快改善運維工作，降低“僵尸"充電樁的占比。

2.2 充電樁安全隱患多

目前我國的充電樁主要有室外充電樁及室內(nèi)充電樁兩大類。室外充電樁多為公共充電樁、室內(nèi)充電樁多為私人充電樁。室外充電樁的問題更多，主要原因在于受自然環(huán)境的影響，室外充電樁更容易出現(xiàn)線路老化、漏電，同時室外充電樁接觸人員較多，因此對于室外充電樁的安全等 級要求要更高。室內(nèi)充電樁多為私人充電樁，大都位于地下車庫、私人車庫，由于其所處位置空間狹小，車輛密集，一旦發(fā)生火災(zāi)很容易造成連鎖事故?？傊?，不管是何種充電樁，其位置均在人員密集場所，加之充電樁供不應(yīng)求，充電現(xiàn)場擁擠，一旦發(fā)生安全事故很容易釀成大禍。充電樁的安全隱患主要有以下三種：

2.2.1 充電樁絕緣異常

充電樁的金屬外殼、刷卡及按鍵部位旁的金屬部件等易接觸部件存在漏電情況時，使用者操作充電樁時，刷卡過程中可能會導(dǎo)致觸電。

2.2.2 充電槍電子鎖未鎖緊

充電槍是使用者在充電時常接觸的部件，它的使用方法類似于普通汽車的加油槍。為了防止使用者在充電時拔槍觸電，充電樁需要在內(nèi)部設(shè)置電子鎖監(jiān)測充電狀態(tài)。若充電樁的充電槍鎖緊功能失效無法鎖緊，當使用者可直接拔掉充電槍時，充電槍帶高壓電，風險是致命的。

2.2.3 充電樁零部件防銹功能差

對于安裝在室外的充電樁而言，要防止金屬部件生銹，因為生銹會增加使用者觸電的風險。充電樁生銹后，生銹面積會逐漸擴大，整個金屬框的強度有也會因為生銹而導(dǎo)致下降；另外，生銹會導(dǎo)致出現(xiàn)腐蝕，腐蝕形成穿洞，這些都會增加使用者的觸電風險。

2.3 充電事故易發(fā)

電動汽車發(fā)展期間，從研發(fā)、測試到生產(chǎn)，安全一直各方強調(diào)的重中之重，然而充電安全事件仍然時有發(fā)生，導(dǎo)致消費者無法放下對電動汽車的安全擔憂。充電樁相關(guān)的安全事故，主要原因有以下三點。

2.3.1 自然環(huán)境影響

室外充電樁受自然環(huán)境影響較大，長期使用中，雨雪天氣、刮風、溫度等環(huán)境因素均會對充電樁造成一定程度的損壞，充電樁屬于高壓電力設(shè)備，充電樁受損可能造成絕緣失效，絕緣出現(xiàn)問題會引發(fā)人員觸電。

2.3.2 管理工作不到位

國內(nèi)絕大多數(shù)城市還處在電動汽車的快速發(fā)展期，電動汽車充電樁建設(shè)還處于一個不太成熟的階段，管理模式也不夠成熟。目前國家發(fā)布的行業(yè)標準涵蓋充電樁等充電設(shè)備的運營技術(shù)標準，但是充電現(xiàn)場的安全性并不是技術(shù)性要求。管理不到位會造成安全事件的多發(fā)，所以充電樁的安全管理還需要進一步探索改進。

2.3.3 監(jiān)管維護不到位

室外充電樁因受影響因素較多，使用人員多樣化，使用頻率高，出現(xiàn)損壞的概率較大。設(shè)備遭到損壞后，若監(jiān)管工作不到位，沒有及時進行維護，就會出現(xiàn)安全隱患。如充電樁絕緣失效會引發(fā)人員觸電，更有嚴重者可能造成火災(zāi)，危機多人。

圖 5 充電樁管理建議

3.1 常規(guī)檢查維護要重視

充電設(shè)施集成化、模塊化、智能化，要想做好充電樁的運維工作，就對運維管理人員進行全系統(tǒng)的培訓(xùn)，達到能及時處理突發(fā)問題和設(shè)備隱患等，從而不斷積累運維經(jīng)驗，提高客戶服務(wù)和運維檢修技能水平。充電樁屬于高壓電力設(shè)備，維護掉以輕心，一不小心可能釀成大禍。所以須每日對重要項目細心檢查，包括交流電源及設(shè)備、充電樁外觀檢查、充電前檢測、充電中檢測、充電完成后電子槍的檢測等。日常的檢查維護工作落到實處，工作做細，責任到人，不能虛喊口號，這樣才能盡可能地降低充電事故的發(fā)生概率。

3.2 安全工作落到實處

3.2.1 安全教育及宣傳工作要到位

安全問題牢記在心，時刻不忘。充電樁旁邊要張貼高壓警示標志，以提醒使用人員注意安全，謹慎操作。相關(guān)工作人員的安全教育必須落到實處，定期對工作人員進行電氣安全知識及安全操作進行培訓(xùn)，普及電氣安全知識，提高工作人員的安全操作能力；且嚴格把控工作人員的資質(zhì)，對于工作中需進行電氣操作的人員，要求取得相應(yīng)的資質(zhì)證書，方可持證上崗。

3.2.2 安全隱患定期要排查

防患于未然，室外充電樁長期暴露在自然環(huán)境中，因環(huán)境復(fù)雜多變，充電樁使用頻率較高，接觸人員也多樣化，導(dǎo)致安全隱患也較多。因此，定期對充電樁進行專業(yè)檢查，深度排查安全隱患，預(yù)防安全事故。針對安全隱患的排查要專門制定相應(yīng)制度，實行排班制，責任明確到人，使工作人員從內(nèi)心高度重視排查工作，同時要定期考核工作人員的專業(yè)知識和安全操作能力，以確保排查的專業(yè)性、有效性，避免出現(xiàn)安全事故。

3.2.3 安全防護裝備要齊全

充電樁屬于高壓電力設(shè)備，相關(guān)的工作涉及高壓。充電站需配齊相應(yīng)的安全防護裝備，如絕緣手套、絕緣地毯、絕緣靴子等，以保證相關(guān)人員的安全；另外，所有充電樁加防雨頂棚，并加裝攝像頭，24小時監(jiān)控充電樁工作過程，加強充電樁管理控制水平及效率。安全有效地管理充電樁，需要靠多方面的工作。安全教育及宣傳工作、隱患的定期排查、防護裝備的準備等方面要同事重視，同時做到位，方可低程度地降低事故率

4.1 概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的汽車充電站、電動自行車充電站以及各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài)，進行充電服務(wù)、支付管理，交易結(jié)算，資源管理、電能管理、明細查詢等，同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓、欠壓、絕緣低各類故障進行預(yù)警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶、云閃付掃碼充電。

4.2 應(yīng)用場合

適用于住宅小區(qū)等物業(yè)環(huán)境、各類企事業(yè)單位、醫(yī)院、景區(qū)、學(xué)校、園區(qū)等公建、公共停車場、公路充電站、公交樞紐、購物中心、商業(yè)綜合體、商業(yè)廣場、地下停車場、高速服務(wù)區(qū)、公寓寫字樓等場合。

4.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場設(shè)備層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類傳感器，包括多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質(zhì)量分析儀表、電氣火災(zāi)探測器、限流式保護器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，完成對現(xiàn)場所有智能設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，可在PC端或移動端實現(xiàn)實時監(jiān)測充電站配電系統(tǒng)運行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過程及人員行為，并完成微信、支付寶在線支付等應(yīng)用。

4.4 平臺功能描述

4.4.1 充電服務(wù)

充電設(shè)施搜索，充電設(shè)施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結(jié)算，導(dǎo)航等。

4.4.2 首頁總覽

總覽當日、當月開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長，累計的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長，以及相應(yīng)的環(huán)比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導(dǎo)航、本月充電統(tǒng)計。

4.4.3 交易結(jié)算

充電價格策略管理，預(yù)收費管理，賬單管理，營收和財務(wù)相關(guān)報表。

4.4.4 故障管理

故障管理故障記錄查詢、故障處理、故障確認、故障分析等管理項，為用戶管理故障和查詢提供方便。

4.4.5 統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析支持運營趨勢分析、收益統(tǒng)計，方便用戶以曲線、能耗分析等分析工具，瀏覽樁的充電運營態(tài)勢。

4.4.6 運營報告

按用戶周期分析汽車、電瓶車充電站、樁運行、交易、充值、充電及報警、故障情況，形成分析報告。

4.4.7 APP、小程序移動端支持

通過模糊搜索和地圖搜索的功能，可查詢可用的電樁和電站等詳細信息。掃碼充電，在線支付:掃描充電樁二維碼，完成支付，微信支付完成后，即可進行充電。

4.4.8 資源管理

充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運行監(jiān)測，充電樁異常交易監(jiān)測。