摘??要??充電基礎設施是指為電動汽車提供電能補給的各類充換電設施，是新型的城市基礎設施。大力推進充電基礎設施建設，有利于解決電動汽車充電難題，是發(fā)展新能源汽車產業(yè)的重要保障，對于打造大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新和增加公共產品、公共服務“雙引擎”，實現穩(wěn)增長、調結構、惠民生具有重要意義。本文專注于路燈充電樁可行性的分析，從政策研究、案例介紹、技術分析等方面，闡述了國內外路燈充電樁的情況。
關鍵詞?路燈、充電樁、可行性

? ? 一、政策研究
近期國家、省、市各級政府及相關部門連續(xù)出臺了各項充電基礎設施建設的政策，有力地促進相關產業(yè)及行業(yè)的發(fā)展，其大致可分為以下六大方面：

1、建設目標要求：

（1）要完善充電設施標準規(guī)范、建設充電智能服務平臺、建立互聯(lián)互通促進機制、做好配套電網接入服務、創(chuàng)新充電服務商業(yè)模式。

（2）簡化規(guī)劃建設審批；制定“十三五”期間充電基礎設施建設財政獎勵辦法，在產業(yè)發(fā)展初期通過中央基建投資資金給予適度支持。

（3）鼓勵企業(yè)結合“互聯(lián)網+”，創(chuàng)新商業(yè)合作與服務模式，創(chuàng)造更多經濟社會效益，實現可持續(xù)發(fā)展。

（4）要支持關鍵技術研發(fā)，依托示范項目，發(fā)揮企業(yè)創(chuàng)新主體作用，探索并推動關鍵技術及裝備的研發(fā)。

（5）要明確安全管理要求，建立安全管理體系、完善有關制度和標準。

（6）各地方政府將于2016年3月底前發(fā)布充電基礎設施專項規(guī)劃，制定出臺充電基礎設施建設運營管理辦法。

2、產業(yè)建設規(guī)模：

（1）國家規(guī)劃力爭到2020年基本建成適度超前、車樁

相隨、智能高效的充電基礎設施體系，滿足超過500萬輛電動汽車的充電需求。

（2）原則上，新建住宅配建停車位、大型公共建筑物配建停車場、社會公共停車場建設或預留建設充電設施安裝條件的車位比例分別為100%、10%、10%，每2000輛電動汽車至少配建一座公共充電站。

（3）在北京、天津、河北、遼寧、山東、上海、江蘇、浙江、 安徽、福建、廣東、海南等電動汽車發(fā)展基礎較好，霧霾治理任務較重，應用條件較優(yōu)越的加快發(fā)展地區(qū)，預計到2020年，推廣電動汽車規(guī)模將達到266萬輛，需要新建充換電站7400座，充電樁250萬個。

（4）2015年－2016年，南京、常州、蘇州、南通、鹽城、揚州等新能源汽車推廣應用城市的政府機關及公共機構購買的新能源汽車占當年配備更新總量的比例不低于30%，以后逐年提高。

3、應用范圍：
（1）新建住宅配建停車位應100%預留充電設施建設安裝條件，新建的大于2萬平方米的商場、賓館、醫(yī)院、辦公樓等大型公共建筑配建停車場和社會公共停車場，具有充電設施的停車位應不少于總停車位的10%。
（2）在不影響車輛通行的前提下，允許利用和改造居?。ㄐ。﹨^(qū)、停車場、城市支路上的照明設施建設充電設施。

4、補貼政策：
江蘇省規(guī)定：①省級財政資金補貼的對象為公共服務領域消費者（包括公交、出租、公務、環(huán)衛(wèi)、物流、旅游、電力、通勤等）、私人消費者（僅限于購置乘用車）；承建公共服務領域充換電設施的服務運營單位。②按充電樁充電功率對充電設施建設給予補貼，交流充電樁每千瓦800元、直流充電樁每千瓦1200元。

5、融資渠道：

要拓寬多元融資渠道，有效整合各類公共資源為社會資本參與充電基礎設施建設運營創(chuàng)造條件。充分發(fā)揮市場主導作用，通過推廣政府和社會資本合作（PPP）模式、加大財政扶持力度、建立合理價格機制等方式，引導社會資本參與充電基礎設施體系建設運營。

二、路燈充電樁的可行性分析
?（一）路燈充電樁實例（上海）

1、上海大沽路案例

2015年10月上海市大沽路智能路燈（充電樁）正式亮相，大沽路全長420米（石門一路-成都北路），道路等級屬于城市支路，機動車道寬度10米，人行道寬度4米，原道路照明采用10米燈桿，挑臂1米，250W高壓鈉燈，共設置路燈15根，平均檔距30米?，F進行智能路燈改造共采用智能路燈燈桿15根，路燈光源采用LED燈具120W。

根據道路情況和市政需要可以在智能路燈桿上安裝智能充電、無線城市、信息交互、聯(lián)網監(jiān)控、智能廣播、應急求助、智能感知等多種功能模組。其現場圖見圖一。

????????????????圖一 上海大沽路智慧路燈現場圖

2、上海五十所案例

上海五十所在其所大院內安裝了兩根具有充電樁功能、無線信號基站、信息交互、聯(lián)網監(jiān)控、智能廣播、應急求助等功能的智能路燈桿。采用6.5米燈桿，挑臂1米，120WLED燈。詳見圖二。

?圖二 上海50所智慧路燈現場圖

???（二）技術分析

1、充電樁的相關技術調研

現階段國內外的新能源電動汽車主要有北汽新能源、奇瑞、東風日產啟辰、眾泰和特斯拉等品牌，其家用的新能源汽車具體參數詳見表一。

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表一 國內外新能源汽車品牌及參數

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充電樁從充電型式上分，可以分交流樁和直流樁，其充電時間的長短跟充電樁的容量有關，容量越大充電時間越短，基本的參數詳見表二。

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??????表二?????????????????????充電樁的基本參數

充電型式	容量（kW）	充電時間（h）	充電速度	用電性質
交流	7.0	5~6	慢充	24小時電源
直流	10.0	3~4	慢充	24小時電源
	20.0	2~2.5	快充	24小時電源
	30~90	0.6	快充	24小時電源

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路燈充電樁安裝方式為捆綁式、一體式、分體式，詳見圖三~圖五。

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?圖三??捆綁式交流路燈充電樁外觀圖????圖四 一體式直流路燈充電樁外觀圖

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圖五 分體式直流路燈充電樁外觀圖

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? ? 2、路燈+充電樁的技術分析
? ?（1）供電電源技術分析

充電樁的供電由城市照明配電網絡提供，按照實際使用情況可以分為既有道路的供電網絡改造和新建線路的供電網絡建設兩種情況：

①既有道路：
? ? a)容量富余：路燈箱變現有剩余容量提供充電樁電源，考慮對現有的道路燈具加裝無線智能單燈控制器，同時將原有電纜更改為24小時電源，若電纜負荷容量不能滿足要求則更換電纜，解決既有道路路燈充電樁電源接入問題；
? ? b)節(jié)能改造：可以對現有的城市道路照明作節(jié)能改造，改造后的剩余容量提供充電樁電源；
? ? c)增容改造：對箱變進行增容改造后提供充電樁電源。

②新建道路：

新建道路需要在城市照明設計時考慮路燈充電樁的安裝容量和電源接入，在施工同時，解決路燈充電樁的管線敷設問題。
（2）供電電纜分析：

由于加入充電樁系統(tǒng)后需要對路燈的電網承載能力提出更高的需求，且為了維持路燈照明功能的穩(wěn)定需要對電纜提出一定的EMC(電磁兼容）防護等級，因此選擇使用兩根電纜分別為照明電路和充電樁專用供電。

3、路燈+充電樁的應用分析

根據住建部《關于加強城市電動汽車充電設施規(guī)劃建設工作的通知》中要求：在不影響車輛通行的前提下，允許利用和改造居住（?。﹨^(qū)、停車場、城市支路上的照明設施建設充電設施。

通過對上述三種區(qū)域特點的分析，可以得出下述結論：

（1）居?。ㄐ。﹨^(qū)：

在該區(qū)域的用戶因停車的時間較長，對充電時間的要求較低，可以考慮交流慢充的路燈充電樁為主，直流快充的路燈充電樁為輔。

（2）公共停車場和城市支路：

該區(qū)域使用充電樁的用戶，由于停車的時間較短，對充電時間的要求較高，可以考慮直流快充的路燈充電樁為主，交流慢充的路燈充電樁為輔。而考慮到提高設備資源的利用率，可以在一體式路燈充電樁中預留其他功能接口，如：免費WIFI熱點、PM2.5檢測、公益廣告發(fā)布、公共播音平臺、市民公共服務查詢平臺、信號基站、自助停車機等。
? ? 4、安全性能
（1）安全防護功能

①充電樁本身具備自動急停開關，也可通過手動急停開關或遠程強行停止的方式緊急停止充電；

②充電樁具備輸出側的漏電保護功能；

③充電樁具備輸出側過流和短路保護功能；

④充電樁具有阻燃功能。
（2）IP防護等級

充電樁外殼可以達到IP54（在室外），并配置必要的防雨、防曬裝置，完全滿足戶外使用的條件。
（3）三防（防潮濕，防霉變，防鹽霧） 保護

充電樁內印刷線路板、 接插件等電路均進行了防潮濕、防霉變、防鹽霧處理，其中防鹽霧腐蝕能力滿足《環(huán)境條件分類 自然環(huán)境條件 塵、沙、鹽霧》（GB/T 4797.6-2013）相關要求，使充電樁能在室外潮濕、含鹽霧的環(huán)境下正常運行。
（4）防銹（防氧化）保護

充電樁鐵質外殼和暴露在外的鐵質支架、零件應采取雙層防銹措施，非鐵質的金屬外殼也應具有防氧化保護膜或進行防氧化處理。
（5）防風保護

安裝在平臺上的充電機以及暴露在外的部件應能承受《電工電子產品環(huán)境條件分類 自然環(huán)境條件 降水和風》（GB/T 4797.5-2008）中規(guī)定的不同地區(qū)、不同高度處相對風速的侵襲。
（6）防盜保護

電樁外殼門裝有防盜鎖，固定充電樁的螺栓必須在打開外殼門后方能安裝或拆卸。

5、電費計量及收費方式
（1）電費計量

建議充電樁借鑒路燈電費計量方式，進行脈沖校驗，精確測算出電量，隨后在軟件層面進行電量統(tǒng)計和電價計算。為了做到核算可查，充電樁用電需要單獨計量。
（2）收費方式

為了方便市民使用，提高設備利用率，支付的方式可以用傳統(tǒng)的投幣式支付，電卡刷卡支付，還可以采用網上賬戶充值預付和移動互聯(lián)網端的手機掃碼支付。

插上充電槍后，在手機app端或充電樁觸摸屏上先設置充電電量或者充電金額。支付完成后，充電樁開始充電，達到設定時間，自動斷電。充電槍在完全斷電后才能拔出，在充電時進行自鎖定，無法拔出。

6、充電樁與路燈結合的優(yōu)勢
? ?（1）布局優(yōu)勢：充電樁主要使用的場景包括小區(qū)，城市道路，城市支路，城市公園和停車場等。而路燈作為城市基礎建設設施重要的一部分，利用路燈資源參與充電業(yè)務將會擁有無可比擬的布局信息和布局手段優(yōu)勢，將會有巨大的發(fā)展空間。
? ?（2）建設運營優(yōu)勢：照明配電網絡覆蓋廣、設施建設數據完備，結合路燈設備管理城市網絡級照明系統(tǒng)本身的經驗和民間資本的互聯(lián)網+運營理念可以提供高效率的運營管理模式
? ?（3）經濟效益：隨著新能源汽車保有量的不斷增長，用戶充電需求必將迎來強勁增長，因路燈點位分布廣而多、道路流量相關數據充實，所以經濟前景廣闊。
? ?（4）社會效益：充電樁不僅可以充分利用部分線網的富余容量，還可以在未來促進路燈的綠色節(jié)能改造，并在充電樁本身加裝各類便民設備，符合創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的五大發(fā)展理念。
? ?三、其他相關技術

1、德國的“充電路燈桿（充電插座）”
（1）德國某公司的充電設施簡述

德國某公司的充電設施本質為充電智能插座。其主要有三個部分構成：智能充電線、插座和連接管理器。

智能充電線：包含兼容所有車型的智能電表和通訊協(xié)議，并將車輛連接至插座。

插座：可以安裝在路燈上，充電功率最高可達4.6KW。用戶可以監(jiān)測所有和充電相關的費用支出。

移動終端APP：可以充電和支付，也可以查詢到最近的可充電點，實時顯示充電量和金額。

從充電到付費需要3步，與其他充電樁流程一致：第一步：連接充電設施。第二步：通過APP使用網絡控制開始充電。第三步：付費完成就拔出插頭。

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? ? 2、?無線充電技術

電動汽車無線充電沒有外露的連接器，避免了漏電等安全隱患。采用無線充電，對城市的景觀破壞較小，可靠性和免維護性較高，屬于一種隱藏式的充電樁。

?目前歐洲已經有城市應用該技術，主要用于電動巴士的無線充電站。2013年生產的世界首個輸出功率為200千瓦的感應充電系統(tǒng)用來為德國下薩克森州布倫瑞克市的電動公交車充電。

在國內，2014年9月，中興通訊在湖北襄陽發(fā)布了國內首條大功率無線充電公交示范線。2015年1月，成都社區(qū)巴士成為國內首條正式載人商用的無線充電汽車。

成本問題是最大難點。目前大功率的無線充電設備的成本每車每套至少40萬人民幣，令普通車輛無法觸及，而增加的兩套耦合設備重量更是無法接受。

3、 油電混合汽車技術

混合動力車輛是使用多種能源動力的道路車輛，使用內燃機、電動機、電池、燃料等技術。目前此類車輛通常由電動機及內燃機發(fā)動，由一個或多個電動機推動車輛，內燃機則通常負責為電池充電，或者在需要大量推力(例如上斜坡或加速時）直接提供動力。

由于兩套動力系統(tǒng)并存，其成本相對于同樣配置的燃油車和純電動車均高出不少。多套系統(tǒng)帶來的復雜結構對車輛的防碰撞設計提出了更高要求，也帶來了更高的維修難度。

內燃機的存在不但對其動力電池的安全性提出了更為苛刻的要求，也讓此類型車輛還是無法脫離傳統(tǒng)能源固有的燃油經濟性，環(huán)境污染等掣肘。