1、1互联网+电动汽车智能充电桩应用服务平台可行性研究报告上海*科技有限公司2一项目的作用意义和需求分析 .31.1 国内外现状、水平、发展趋势和存在的问题 .31.2 项目对经济建设和社会 发展的作用 意义和需求分析 .51.3 项目对张江国家自主创新示范区建设的作用意义和需求分析 .6二项目总体目标和内容 .72.1 项目的总体目标 .72.2 项目建设内容 .82.3 技术方案 .182.4项目创新点 .21三执行年限和计划进度 .23四工作条件和环境保障 .234.1 项目申请单位情况 .234.2 已经具备的基础设施等硬性条件和人员配备等软性条件 .24五成果形式和考核指标 .25六项目
2、风险分析和控制 .27七主要项目参与人员情况 .28八申请单位目前承担和申请的财政资金其他类别项目情况 .313一项目的作用意义和需求分析1.1 国内外现状、水平、发展趋势和存在的问题1.国内外充电桩发展情况2015 年 11 月 17 日，发改委、能源局、工信部、住建部四部委联合印发电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020 年） 通知，明确到 2020 年，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 万辆电动汽车充电需求。（1）美国电动车的销量已占全球的45%。截止至去年6月，山姆大叔已经卖出了累计22.7万辆电动车。电动车在美国之所以能够
3、如此有人气，与美国政府对充电桩建设的重视可是密不可分的哟。据统计，目前美国投入使用的电动桩已经超过5万个。（2）日本同样也是电动车大国。随着市民对充电桩的需求越来越大，充电桩的数量也越来越多。目前，全国已经拥有包括家用充电桩在内共4万个汽车充电桩，在数量上已经超过了传统加油站。（3）法国近几年来，随着法国政府对新能源车的“任性”补贴，市民购买新能源车的行为也在直线往上涨。不过，与之相反，法国目前投入使用的充电桩却只有8000个，根本不能满足电动车的市场发展需求。（4）德国政府曾对外放话，在2020年前，德国上路的电动车要达到100万辆。近期，政府决定，将针对大城市与交通要道，至2017年计划建
4、成400个快速充电桩，要求半个小时内必须让电动车满80格血，而且还要统一使用具有欧洲标准连接器。42存在的问题充电新国标的实施，推动了充电市场的发展，也为充电桩企业创造了新一轮的发展契机。事实上，在政策及市场利好的东风下，随着新能源汽车的迅猛发展，我国充电桩市场的巨大潜力也逐渐显现，并吸引了各路资本争相进入，从而呈现爆发式增长。然而，这个市场毕竟刚刚起步，标准规范体系及管理体系仍亟待完善，成熟的商业模式也尚未形成，充电桩推广与应用在实践过程中还需要注意很多问题。 （1） 对于政府而言：在充电桩推广方面，政府监督存在一些潜在问题，首先就是城市的规划，充电桩城市规划不均匀，导致很多城市车桩比例不均
5、衡；其次就是集中监督管理，政府在充电桩推广方面，对个别省市进行集中监督管理；最后就是产业化聚集。这些问题都是一些潜在的问题，目前或许还不是很严重，但是还是需要进行及时地预防，政府的监督力度应该更广而均匀一些。 （2） 对于企业而言：目前充电桩的一种状态，就是设备闲置，没有车前去充电，充电桩闲置对于企业而言，其实也是一种潜在危险，生产出来的东西的不到利用，那么收益又从何而来呢？此外，还有一种难题就是设备检测维修难题，现在充电桩设备坏了，该找谁去维修呢，供电公司还是设备制造公司？（3） 对于车主而言：目前，充电桩设施主要分为 3 种：一种是给出租车、公交车供电的专用充电设施；一种是国家电网牵头建设
6、，由地方政府推动，需另获批土地进行规划再建设充电桩或充电站；还有一种是有一定经济实力的车主在车库里安装的充电桩或充电柜。可以看出，对于个体车主来讲，目前的充电方式实在谈不上便捷，公共区域很难满足大部分个体车主的充电需求。去哪充电，充电费用和享受的服务等对于车主而言，都是痛点难点，这些潜在问题都制约着新能源汽车的发展。要想快速发展新能源汽车产业，最重要的配套设施必须跟进，这些充电桩潜在问题亟待解决！51.2 项目对经济建设和社会发展的作用意义和需求分析随着中国经济与科学技术的高速发展，经济模式从粗放型向可持续和循环型经济转变过渡，绿色和低碳也日益得到国民重视，对缓解空气污染和降低石油能耗作用突出
7、的新能源，也逐步纳入国家发展规划之中。 “十三五”是新能源汽车产业生态基本形成的重要阶段，刚刚通过的中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议 ，则明确了新能源汽车在国民经济和社会发展中的战略定位。而完善的充电基础设施体系则是电动汽车普及的重要保障，大力推进充电桩基础设施建设，是加快电动汽车推广应用的紧迫任务，也是推进新能源消费革命的重要战略举措。为了推进充电基础设施的快速健康发展，发改委下发关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知 ，确定对电动汽车充换电设施用电实行扶持电价政策。质检总局、国家标准委联合国家能源局、工信部、科技部等部门，在京发布新修订的电动汽车充电接口即通信协议
8、5 项国家标准。根据当前各领域的新能源汽车的增长趋势，结合国家新能源汽车推广应用相关政策要求和规划目标，发改委印发的电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020 年） 测算，到 2020 年全国电动汽车保有量将超过 500 万辆，而根据各应用领域电动汽车对充电基础设施的配置要求，到 2020 年，需要建成充电站 1.2 万座，充电桩 480 万个。截至 2014 年底，全国共建成充换电站 780 座，交直流充电桩 3.1 万个，为超过 12 万辆电动汽车提供充换电服务，车桩比约为4:1，离标配 1:1 距离差距明显。充电设施与充电汽车发展不协调，即电动汽车增长较快，充电基础设施建设滞后，规
9、模不足，是目前电动汽车产业发展过程中的重大问题。与此同时，由于区域经济与文化认知差异，用户对电动汽车接受度不一，加上部分充电桩基础设施建设布局不合理，以及设施通用性较差等问题，造成充电设施利用率较低。在上述背景下，我司响应政策号召、顺应“互联网+”市场发展趋向，自主研发智能充电桩，并开发“新能源汽车智能充电桩服务运营平台” ，一方面推动充电桩智能化，提高了硬件性能，在设备维护以及充电体验上实现了很大的提升，推动充电基础设施建设发展；另一方面，把充电桩纳入运营平台，实现充6电桩的远程设备操作及监控、数据统计及分析，增加了设备的可视性，提高了人桩互动性的同时，大大提高了设备的利用率，使充电运营商业
10、化成为可能，推动行业健康发展。此外，在一定数据基础上，分析用户设备使用以及时间、区域等行为数据，为未来的充电桩进一步的布局和发展提供了指导方向。1.3 项目对张江国家自主创新示范区建设的作用意义和需求分析根据电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020 年） ，2015 年到 2020年需要新建公务车与私家车用户专用充电桩 430 万个，分散式公共充电桩 50 万个。截至 2015 年第三季度，公共充电桩建设 4 万余个，充电桩建设任务繁重。通过与充电桩用户群的初步对话沟通，可以获知个人用户当前充电现状为个人建桩困难，公共桩数量少，故障多且维修不及时，公共桩易被第三方占用，夜间可用桩数量更
11、少，电桩易锁卡，电桩未联网致使位置不明，办卡折腾，支付方式受限等。找桩目前充电桩市场，因为充电桩建设数量少、规模不足，再加上桩企和运营相分离，充电桩的信息也未能及时披露，导致“找桩难” 。用户充电时，不知道附近是否有合适的充电桩可供使用，即使附近有桩，用户却不知道其确切位置，造成用户用不了电，而桩被闲置。所以充电桩智能化，以及包含充电桩位置及状态特性信息的充电运营服务平台，就成了用户便利充电的前提条件。预约充电目前当用户终于找到了充电桩，发现该充电桩正被其他电动汽车使用，而需要等待很长时间才能空闲出来。这也造成了用户不愿意使用公共充电桩。因此必须方便用户可以提前预约充电桩，到达目的地后立即能充
12、电。这样才能调动车主的充电积极性，同时大大提高充电设施的使用率。充电支付由于桩企各异，各家企业均生产了特定加密方式的充电卡，电动车主外出充电时，则需要携带多种充电卡，以保证自己遇到不同桩企生产的充电桩时，均能给电动汽车充电。这大大增加了充电的不便性，而智能充电桩可以通过微信、支付宝、银联等多种线上支付，电动车主外出则不需要携带充电卡，直接掏出手机扫一扫就可以进行充电与支付。7实时查询充电桩按输出电压类型，分为直流充电桩和交流充电桩。直流充电桩的功率较高，电动汽车充满，所需充电时间也就很短，一般是十几分钟。而交流充电桩的功率，在 3.5w-7w，充满持续时间在一个小时到八个小时之间不等，车主在充
13、电过程中对于充电状态的把控就比较重要。智能充电桩可以远程预约、开启充电、结束充电，同时可以对充过过程的功率、电流、电量等数据进行实时查看。建设规划智能充电桩与充电桩运营服务平台结合，运营商可以实时监测充电桩的状态与充电数据。根据充电桩充电记录的时间与地区差异，可以评估充电需求在不同时间段和地区的高低，从而调整充电桩在不同地区的数量分布，以及不同时间段的价格策略，在满足电动汽车车主及用户的充电需求的前提下，提高充电桩的设备利用率。设备维护智能充电桩，可以自身实时监测设备状态，对设备故障做初步故障排查的同时，向管理平台主动报警，方便充电运营商/维护单位及时下发故障排查派工单，保障充电桩维护的及时性
14、。共享经济对于个人充电桩桩主，通过智能充电桩运营服务平台，可以实现移动端管理个人充电桩，也可以将个人桩有偿分享出去，在增加个人收入的同时，为他人充电提供便利，为基础充电事业的发展贡献一份力量。本项目的建设将加强张江示范区内新能源汽车充电桩的应用，形成典型的示范效应，在张江示范区内形成充电网络，提升园区内新能源汽车充电桩数量以及充电的便利性，从而构建良好的充电桩生态网络。二项目总体目标和内容2.1 项目的总体目标以智能充电桩为基础，将所有充电终端连接入网，所有数据云端存储，实现统一管理用户身份，终端无人值守运营，后台远程中央管理。充电桩企业把所有的充电桩信息聚集到 App 上，这样车主只要有了
15、App，连接充电桩，那么就可以迅速查找到周边闲置的充电桩并在线预约，免去排队之忧，建议一个覆8盖全国电动车用户及充电服务商的开放式充电生态圈。2.2 项目建设内容1智能充电桩开发（1）充电模块为充电桩的功率设备核心，将三相 380V 动力电转换为高压直流输出。整流模块由三相有源 PFC 和 DC/DC 两个功率部分组成。在两个功率部分之外还有辅助电源、输入输出检测保护电路、驱动控制电路、通讯电路等。前级三相有源 PFC 电路由输入 EMI 和有源 PFC 组成，用以实现交流输入的整流滤波和输入电流的校正，使输入电路的功率因数大于 0.99，THDI 小于 5%。后级的 DC/DC 电路由DC/
16、DC 变换器及其控制电路、整流滤波、输出 EMI 等部分组成，用以实现将前级整流电压转换成通讯电源要求的稳定的直流电压。辅助电源在输入有源 PFC 之后，DC/DC 变换器之前，利用三相有源 PFC 的直流输出，产生控制电路所需的各路电源。输入检测电路实现输入过欠压、缺相等检测功能。DC/DC 的检测保护电路包括输出电压电流的检测、散热器温度的检测等，所有这些信号用以实现 DC/DC 的控制和保护。PFC 和 DC/DC 之间由 SCI 通讯进行数据和指令传送，再由 DC/DC 部分的 DSP 通过 CAN 通讯与监控建立联系。（2）监控模块包括充电监控和业务监控两部分充电监控部分主要完成以下
17、功能：1）控制导引2）与 BMS 系统通信及对接3）与功率部分通信及控制4）充电数据采集及控制5）充电故障保护业务监控部分主要完成以下功能：1）触摸屏驱动及交互2）整桩状态监控（包括与充电控制器部分）3）RFID 智能卡操作及监控94）计量部分通信及监控5）平台数据对接（3）通信模块1）具有与电动汽车电池管理系统通信的 CAN 接口，获得电动汽车电池管理系统的充电参数和充电实时数据2）具有与上级监控系统通信的功能，支持 CAN 总线和以太网通信方式，支持全网通 2G/3G/4G 数据入网3）输出电流跟踪 BMS 电流需求指令；4）与运营监控系统交互流程遵循车联网平台通信规范 第 2 部分：系统
18、与离散充电桩 ，支持国家电网最新运营平台（4）保护模块整桩通过软硬件提供以下保护功能：1）具备电源输入侧的过压、欠压保护，输出侧的电池馈电保护；2）具备防止电池电流倒灌功能；3）具备蓄电池连接确认功能。当充电桩与电动汽车蓄电池系统正确连接后，充电桩才允许启动充电过程；当充电桩检测到与电动汽车蓄电池系统的连接不正常时，立即切断直流输出；4）具备直流输出侧的过压、短路保护。当出现直流输出过压时，充电桩能自动切断直流输出并发出告警信号；当出现直流输出短路时，充电桩能自动进入限流输出状态。102充电运营平台的主管理平台开发2.1 管理系统模块公司管理 多级公司账号、属性标志（分时租赁客户、区域经销商等
19、） ； 公司级别、权限管理； 同级公司不同账号权限管理(系统管理人员和运营人员)； 公司账号的建立、更改、冻结/解冻和删除； 公司资质备案； 分公司建立审批状态； 公司详情（同时展现下属站点信息） ； 公司级别的数据统计； 公司级别的财务统计； 查询和数据导出；站点管理 站点信息管理（建立、编辑、禁用/解禁和删除） 站点状态管理（使用中/禁用中/规划中/建设中.）; 站点根据用户评价附带星级;（半星、一星、一星半、二星、二星半、三星、三星半、四星、四星半、五星） 站点详情（展现用户评论和星级，同时展现下属电桩信息） ； 站点内有空闲即可预约，随机分配空闲桩给用户； 站点级别的数据统计； 站点级别的财务统计； 查询和数据导出；
