近期，國家能源局披露數據：截至2017年底，中國充電樁建設數量達到45萬個，已形成一定規模，保有量居世界首位。

　　其中，公共充電樁達21萬個。

　　壞的方面是：利用率僅1成出頭，不足15%。

　　專家稱：充電樁利用率低，成為制約充電行業發展的突出問題。

　　到底是不是呢？充電樁為啥利用率低呢？

　　首先，在新能源汽車發展方面，國家是下了大力氣的，各種補貼和優惠。

　　很多汽車大廠也很看好新能源車，比如奔馳已經停止了全汽油車的研發。

　　可是，目前的充電樁和電動汽車存在問題還是比較多。

　　一、電池虛汗是個問題（特斯拉500公里），充電太頻繁，也太麻煩。未來，把充電頻率能和加一次油頻率差不多就完美了，把充電的可以家配就更好了。

　　二、各種充電樁的卡都不一樣，不通用，新能源車主需要到處辦卡。

　　三、對于新能源車主而言，45萬個充電樁真的還是太少了。停車場的充電車位永遠被傳統車占領，很無奈！

　　不過，未來肯定是新能源的天下。

　　這需要一個發展過程，比如，眼下有很多混合動力。創新的拓展方式，蔚來汽車采用了更換電板的方案。第一是速度快，第二是保證電池的壽命。

　　未來隨著新能源汽車的增加，基礎設施進一步擴建，電動汽車行業會有質的發展！

　　參考觀研天下發布《2018-2023年中國充電樁產業市場現狀規劃調查及投資方向評估分析報告》

　　自進入21世紀以來，我國汽車行業發展迅速，現在我國已經成為世界上最大的汽車消費國之一。據調查，截至2015年我國的汽車保有量達到1.63億輛，僅次于美國居全球第二。隨著我國汽車數量的不斷增加，汽車化石燃料消耗越來越多，且越來越依賴進口。同時，由于燃油汽車大量燃燒化石燃料，排出污染氣體，導致我國的環保問題越來越突出。因此，提出了兩個研究課題:一是用更清潔的能源來取代化石燃料;二是用電機來驅動汽車，發展電動汽車。

　　電動汽車使用的電能可以通過接入電網充電等多種方式獲得。電網的電可以通過使用化石燃料發電取得，只要提高發電效率和處理好發電過程中的排污，就能更有效地減少污染物的排放。電能還可以通過新能源發電獲得，例如風能、水力、太陽能、潮汐能等都是可持續的清潔能源。電動汽車對電的需求將促進能源結構轉型，在推動新能源發展、改善和解決環保問題的同時，進一步促進以電動汽車為代表的新能源汽車技術包括其驅動電機技術的迅速發展。

       1中國電動汽車行業現狀

       我國政府非常重視電動汽車的發展，出臺了相關發展規劃，支持、鼓勵與引導電動汽車的發展。2001年，科技部在“863”計劃中啟動電動汽車重大專項并直接投入研發資金8.8億元。2009年，十城千輛工程正式啟動，率先在13個城市開展節能與新能源汽車示范推廣試點工作，使新能源汽車在公交、環衛、出租、公務和郵政等公共領域有所使用。2010年，政府開始對私人購買新能源汽車根據電池能量等級給予財政補貼等優惠政策。2012年，國務院發布《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012—2020年）》，指出新的發展目標:到2020年新能源汽車市場規模和產業化將達到世界領先水平，新能源汽車保有量將達500萬輛以上。

       目前，中國電動汽車標準化工作路線圖已通過專家組審查，將于2016年發布。路線圖明確了中國在2025年之前需要制定的電動汽車相關標準，覆蓋從整車到車載儲能系統、電驅動、通信、基礎設施和相關產業的范疇，包含“四輪低速純電動乘用車”、“無線充電”“、“動力電池回收預處理”等多項廣受關注的標準。

       純電動汽車是指僅由電驅動的電動汽車。我國2012年發布的《節能與電動汽車產業發展規劃（2012—2020年）》中所指的純電動汽車為符合國家"雙80"標準的純電動汽車，低于此標準的電動汽車型被歸入低速電動汽車類別，不享受國家各項政策補貼。

       混合動力汽車是指在傳統內燃機汽車中加入電動機和發電機，其中電動機為傳統汽車引擎提供小部分動力支持，加入電動機后，汽車的油耗和動力性能有顯著改善。

       燃料電池汽車和普通電動汽車有基本相同的電機驅動構造，燃料電池汽車的電池不是通過電網充電，而是通過自身采用化學能轉化為電能的方式產生電能。

       目前國內外燃料電池汽車的研究主要集中在氫燃料電池。氫燃料電池雖然存在催化劑成本高、儲存技術難等缺點，但作為直接產生電能的電源點，其能量利用率比從其他途徑獲得電能進行儲存的蓄電池更高。因此，燃料電池汽車成為未來主要新型電動汽車的可能性最高。

       2電動汽車驅動電機的類型、發展趨勢與關鍵技術

       電動汽車的驅動電機要滿足如下要求:
        1）高轉矩密度和功率密度;
        2）低速高啟動轉矩和爬坡能力，高速恒功率巡航;
        3）寬調速范圍，34倍基速恒功率運行，在滿足逆變器電壓情況下有高峰值轉矩;
        4）在整個運行工況下高效率;
        5）短時過載能力;
        6）運行中具有可靠性和容錯能力;
        7）合適的價格。

       2.1電動汽車驅動電機的類型

       1）直流電機:采用斬波控制，控制方式簡單。但因為電刷和換向器使電機難以高速運行，可靠性低，維護復雜，這些缺點使其在電動汽車應用中越來越少。

       2）感應電機:結構簡單、堅固耐用、價格便宜、維護方便、可靠性高。但變頻器在電機內產生的高次諧波、高轉子損耗、高附加損耗及鐵耗等缺點使其在電動汽車領域關注度下降。

       3）開關磁阻電機:結構簡單、堅固、可靠、容錯率高。在實際應用中，電機噪聲和振動較大，影響了它的應用。

       4）無刷直流電機:屬永磁電機，其定子繞組通入近似方波電流，從而使電機獲得較大的轉矩。無刷電機無電刷和換向問題，同時具有高速性能好、結構簡單、重量輕等優點。

       5）永磁同步電機:屬永磁電機，其轉矩密度高、轉矩脈動低、振動噪聲小，具有寬廣的弱磁范圍和高轉矩過載能力，可以顯著增強電動汽車的啟動、加速性能。這些優點使永磁電機成為電動汽車驅動電機的優先選擇，如何設計高性能電動汽車用永磁同步電機已成為國內外的研究熱點。

          電動汽車驅動電機基本性能對比

 
        在電動公交車中，感應電機占比為59%，永磁同步電機占比為5%，開關磁阻電機及其他占比36%。在電動橋車中，感應電機占比為18%，永磁同步電機占比為52%，開關磁阻電機及其他占比10%，無刷直流電機占比為20%。在高檔與舒適的電動轎車領域，永磁同步電機因其優異的性能而彰顯出較高的應用價值。

       2.2電動汽車驅動電機的發展趨勢

       2.2.1混合動力車中電驅動所占比例變高

       隨著國家對環境問題的重視，汽車的節能減排能力便愈加重要。在混合動力車中，電驅動所占比例越高，汽車節能性能越強。電驅動已不再是發動機的附屬設備，而是汽車的重要動力來源。

       2.2.2電機驅動系統的集成化和一體化

       電動汽車電機和控制系統的集成化體現在電機與發動機、電機與變速箱以及電機與底盤系統的集成度越來越高。當前混合發動機集成的發展從結構的集成到控制和系統的集成，電機與變速箱基本已經成為一體，電氣化在汽車中體現得越來越明顯。

       在高性能電動汽車中，底盤系統、制動系統、電機傳動系統已經實現一體化集成，并且各部分之間融合得非常好。

       2.2.3電機的永磁化

       由于永磁電機轉矩、功率密度高，啟動轉矩大，設計永磁電機時，電機氣隙長度是個比較關鍵的變量，通過選擇優化，可以獲得更好的電磁性能。在同樣的設計要求下，永磁電機的材料用量可以大幅節省。永磁電機在輕載運行情況下仍能保持較高效率和功率因數。由于其轉子無繞組，沒有電阻損耗，電機效率也得以提高。近些年來隨著計算機硬件和軟件的飛速發展，永磁電機的理論分析、電磁設計、制造工藝、控制策略有顯著進步，永磁電機設計制造也形成了一套完整的體系。

       2.2.4電機控制的集成化和數字化

       隨著車用電控制系統集成化程度不斷加深，將電機控制器、低壓DC-DC變換器以及發動機控制器、變速箱控制器、整車控制器等進行不同方式的集成正在成為發展趨勢［14］。同時，高速高性能微處理器使得電驅動控制系統進入一個全數字化時代。在高性能高速的數字控制芯片的基礎上，高性能的控制算法、復雜的控制理論得以實現。同時，使用面向用戶的可視化編程，通過代碼轉化和下載直接進入微處理，將進一步提高編程效率和可調試性。

       2.2.5電機功率和功率密度的提高

       電機作為驅動系統中重要的動力來源，其運行性能直接影響到電動汽車在整個汽車行業中的競爭力。隨著人們對電動汽車要求的逐漸提高，電動汽車電機功率已經從幾千瓦提高到了幾十千瓦甚至更高。同時，隨著生活水平的不斷提高，人們對舒適度的要求也逐步提升，這就對電動汽車內部空間提出了更高的要求，電機變得越來越小巧，功率密度不斷提高。

       2.2.6電機運行轉速和回饋制動效率的提高

       回饋制動是混合動力機電一體化技術的特征之一。使用高效的回饋制動電機，同時使用特殊的調速系統和電能管理系統，使電機能適應多種不同工況，讓電動汽車可以更加節能，延長行車里程，從而使電動汽車對消費者更具吸引力。

       2.3永磁電機的關鍵技術

       2.3.1提高電機轉矩性能

       永磁電機中永磁體產生的磁場是恒定的，在過載工況下，由電樞繞組產生的磁場會與永磁體磁場疊加，使電機齒部飽和。如何設計電機結構，使其在額定工況下磁密分布合理，在過載工況下達到轉矩要求，同時電磁材料用量最少，這是設計中所需要考慮的。

       電動汽車用永磁電機對振動和噪聲比較敏感，減小電機的轉矩脈動是抑制振動噪聲的一個主要方面。一般情況下通過優化電機結構來降低電機轉矩脈動，如采用不等氣隙，改變永磁體形狀，加定子輔助槽，改變永磁體極弧、斜槽、極槽配合等，這些方案能夠優化氣隙磁場波形或者提高轉矩脈動頻率，從而削弱脈動幅值。

       2.3.2提高弱磁能力

       為了實現永磁電機在低速時輸出恒定轉矩，在高速時輸出恒定功率，具有較寬的擴速范圍，同時使電機的電壓不超過變頻器輸出電壓上限，使電機能合理利用變頻器容量等要求，永磁電機必須具有較高的弱磁能力，因此需要深度優化電機結構。目前具有代表性的方法有:

        1）定子深槽結構:這種方法增加了電機的直軸漏抗，從而提高了電機的弱磁能力。由于高速時鐵耗較大，導致電機效率下降，采用這種方法必須使用高性能低飽和硅鋼片。

       2）復合轉子結構:這種結構的電機轉子軸向由永磁段和磁阻段堆疊而成，同時對這兩部分分別設計，磁阻段可以調節其厚度來控制電機的交直軸電感大小，獲得比較大的凸極比，從而獲得較高的弱磁能力。但這種方式減小了永磁體用量，使電機轉矩密度降低;此外，高速工況下的鐵耗也會增加。

       3）雙套定子繞組:這種電機有兩套定子繞組分別負責低速和高速時電機的運行。在低速時，使用串聯匝數多的定子繞組，對電流的要求較小，可提高電機效率。在高速時，使用串聯匝數少的高速繞組，從而實現電機的擴速。由于有兩套繞組，電機的體積會增大。

       4）磁場調制永磁電機:磁場調制永磁電機因其獨特的大轉矩密度、平穩的轉矩波形、良好的調速特性而越來越受到電動汽車研究者的關注，相關研究越來越多。

       3電動汽車對電力系統的影響

       隨著電動汽車和充電站的數目不斷增加，電動汽車已成為電網的一種新型負荷。由于電動汽車充、放電的隨機性，電動汽車充、放電會對電網運行產生一系列影響，因此需要采取諸如負荷平衡、優化電能質量、削峰填谷、頻率調節等措施來緩解這些影響。

       3.1負荷平衡

       電動汽車技術逐漸成熟，并且已經比較普及，如果對電動汽車的并網不加以控制，配電網將面臨過負荷。因此，在電動汽車接入電網時必須考慮負荷平衡，在低壓配電網約束條件下規劃電動汽車的充電方案，減小對電網負荷的影響，減少電網出現高峰用電不足的情況，降低電網的運營成本。

       3.2電能質量

       在電動汽車充電過程中，需要使用大量的高度非線性電力電子裝置。電力電子裝置充電時，直流電與三相交流電不斷換相，會對配電網的電能質量產生影響。例如，在較低的電動汽車接入標準下，電動汽車使用常規充電會產生諧波、電壓偏差及較小的損耗，如果使用快速充電則會產生較大的功率損耗和電壓偏差;在較高的充電標準下，由于變壓器等的存在，電動汽車充電會對電網中的低壓部分造成更大的擾動，從而使電網產生嚴重的諧波、電壓偏差和變壓器過負荷。

       3.3削峰填谷

       電動汽車大都不會長期處于被使用的狀態。如果能充分利用電動汽車的電池儲能能力，電動汽車將會在電力削峰填谷上起到很大的作用。電廠的發電是全天候的，但在一天的用電過程中，電能消耗卻是不均勻的，白天用電處于高峰狀態，而在夜間，由于各行各業都處于休整狀態，用電量較少。

       針對這種情況，電動汽車可以在夜間用電低谷時充電，避開白天的用電高峰期，降低對電網的要求。

       同時，如果用電高峰期電網電能供應不足，可以使電動汽車反過來對電網放電，平衡電網負荷。

       3.4頻率調節

       當電網頻率由于各種沖擊或供電負荷發生過大變化時，電網系統將使用自身的備用容量來填補電網變化，電網系統會有一部分調頻措施。電動汽車的儲能功能也可以起到穩定電網頻率的功能。在電網頻率高于額定頻率時，電動汽車向電網放電;反之，電動汽車充電時，通過能量之間的轉移平衡維持電網頻率保持恒定。充、放電的智能網絡化控制是這一功能不可或缺的技術。

　　電動汽車產業鏈

        4小結

       隨著科技的進步和人們環保意識的加強，電動汽車勢必會成為未來城市的主流交通工具。我國電動汽車的數量正在逐年遞增，但整個電動汽車產業還處于起步階段，在電動汽車電機驅動等領域還有許多研究工作要做。由于中央和地方都出臺了大量支持新能源汽車發展的政策，可以預見，在鋰電池、電機、充電等產業鏈環節得到充分發展后，電動汽車的產量將會有一個爆發式的增長。