新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁設(shè)計的合理化建議

劉恬語

摘 要：隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對環(huán)境的保護和自身健康意識也逐漸提高。新能源電動汽車具有節(jié)能環(huán)保、行駛里程長、無噪音污染等優(yōu)勢，為滿足社會對環(huán)保能源的需求，大力發(fā)展新能源電動汽車勢在必行。由于電動汽車充電設(shè)施缺乏，導(dǎo)致充電樁使用率低，影響居民使用體驗，不利于推廣和普及。本文結(jié)合對電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，分析新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁存在的問題，對新建住宅小區(qū)電動汽車充電設(shè)施的設(shè)計提出合理化建議，希望對電動汽車充電設(shè)施的設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：充電樁 新建住宅小區(qū) 設(shè)計規(guī)范 經(jīng)驗

1 引言

隨著新能源汽車的普及，國家為促進新能源汽車的發(fā)展，相繼出臺相關(guān)政策和標準，為電動汽車發(fā)展提供良好的政策環(huán)境。據(jù)國家汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2022年中國純電動汽車銷售536萬輛，同比增長81.5%[1]。近年來我國新能源汽車呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢，在技術(shù)上取得一定進展。目前，我國已成為世界上最大的電動汽車市場之一。由于電動汽車的保有量在逐年增加，充電設(shè)施的建設(shè)顯得尤為重要。由于充電樁建設(shè)周期較長、投資大、建設(shè)難等原因，在住宅小區(qū)內(nèi)建充電樁面臨著一些問題。

2 電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

電動汽車是指使用電能為動力來源，以車載電池或其他電源為輔助能源，實現(xiàn)驅(qū)動功能的汽車。電動汽車具有節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適等優(yōu)點，是傳統(tǒng)燃油車的最佳替代品，也是目前最具發(fā)展前景的汽車產(chǎn)品。目前，全球電動汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢，呈現(xiàn)出三大特點：一是市場規(guī)模不斷擴大；二是技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品推廣同步發(fā)展；三是商業(yè)模式不斷創(chuàng)新。截止到2022年，全國累計產(chǎn)銷新能源汽車705萬輛和688萬輛，分別同比增長97%和93%[2]。根據(jù)工信部發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012～2020年）》的目標，到2030年，新能源汽車占當年乘用車銷量的20%以上[3]。

2.1 電動汽車充電設(shè)施

電動汽車充電設(shè)施包括交流慢充型和直流快充型兩種，如圖1所示。交流慢充型充電樁的輸入為單相電流，輸出為交流電，具有安裝方便、占地面積小，投資小等優(yōu)點；直流快充樁一般為三相380V，輸入為交流，輸出為直流，具有充電時間短、電流大的優(yōu)點，缺點是投資高、占地面積大，主要適用于大型商場、超市、加油站等地充電[4]。

（1）家用充電設(shè)施。小區(qū)物業(yè)可以對安裝家用充電樁的業(yè)主進行宣傳引導(dǎo)，協(xié)調(diào)小區(qū)車位、消防、用電等相關(guān)部門，盡量為安裝家用充電樁的業(yè)主提供便利，為其安裝和使用提供便利條件，并協(xié)助其辦理相關(guān)手續(xù)。鼓勵車主安裝家用充電樁，對首次安裝且在本小區(qū)居住的電動汽車車主，可給予一定的財政補貼。小區(qū)業(yè)主委員會、物業(yè)服務(wù)企業(yè)或供電部門可以根據(jù)居民實際需求，向業(yè)主大會或全體業(yè)主征求意見，制定電動汽車充電設(shè)施建設(shè)管理辦法和充電服務(wù)收費標準，規(guī)范小區(qū)電動汽車充電設(shè)施的建設(shè)和運營。

（2）公共充電設(shè)施。公共充電樁是指為非居住類車輛提供充電服務(wù)的充電設(shè)施，包括固定停車位、公共停車場、公用停車場（庫）、加油（氣）站等區(qū)域建設(shè)的充電設(shè)施。其主要功能是向非居住類車輛提供充電服務(wù)，其建設(shè)規(guī)模較大，為物業(yè)管理提供一個新的收入來源，可以大大提高物業(yè)管理企業(yè)的收入。

（3）共享式家用充電設(shè)施。共享式家用充電樁是指居民小區(qū)業(yè)主為自己使用的電動汽車（不包括摩托車、非機動車等）購買充電設(shè)施，并進行安裝、調(diào)試和運營的充電設(shè)施。共享式家用充電樁一般在小區(qū)內(nèi)或者小區(qū)附近的停車場、公共場地等，建設(shè)有充電插座和充電樁，供業(yè)主家庭使用。與其他充電樁的區(qū)別如表1所示，共享式家用充電樁具有建設(shè)成本低、占地面積小、建設(shè)周期短、節(jié)約資源等優(yōu)點，對于小區(qū)物業(yè)而言，可以有效節(jié)約成本。

2.2 充電樁配建政策

根據(jù)國家能源局、國家發(fā)改委、國家能源局等九部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源規(guī)〔2018〕1955號），各地政府要加強規(guī)劃引領(lǐng)，加快居住區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。根據(jù)《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》（GB 50156-2018），新建住宅小區(qū)應(yīng)在停車位上預(yù)留一定比例的固定停車位（充電車位），并且將其納入建筑設(shè)計標準；按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2014）要求，新建住宅小區(qū)應(yīng)在停車場、綠地、道路等公共活動區(qū)域預(yù)留電動汽車充電設(shè)施的建設(shè)安裝條件[5]。

3 新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁目前存在的問題

（1）新能源電動汽車充電設(shè)施的建設(shè)受國家政策、技術(shù)和市場的影響較大，在推廣過程中容易遇到一些問題，主要包括：1.充電設(shè)施建設(shè)與小區(qū)物業(yè)管理協(xié)調(diào)困難，目前部分新建小區(qū)在規(guī)劃時并未考慮充電設(shè)施的建設(shè)，而物業(yè)又沒有充電設(shè)施管理能力，導(dǎo)致業(yè)主無固定停車位無法安裝充電樁。2.小區(qū)內(nèi)的停車位有限，充電設(shè)施的建設(shè)存在較大困難。目前小區(qū)停車位都是為滿足機動車停車要求而設(shè)置的，因此很難有空間專門用于安裝充電樁。新能源電動汽車的充電功率較大，普通車位無法滿足電動汽車的充電需求。3.業(yè)主委員會、物業(yè)服務(wù)企業(yè)和充電設(shè)施管理單位在安裝充電樁時存在一些矛盾和糾紛。在安裝充電樁時，物業(yè)服務(wù)企業(yè)往往要求業(yè)主委員會同意安裝充電樁并出具意見函，但是業(yè)主委員會通常會以不具備充電條件為由拒絕物業(yè)服務(wù)企業(yè)的安裝要求。在業(yè)主委員會不同意安裝充電樁時，物業(yè)服務(wù)企業(yè)可能會以安全問題為由阻止業(yè)主委員會和物業(yè)服務(wù)企業(yè)之間的溝通，甚至引發(fā)沖突。

（2）現(xiàn)有充電設(shè)施的安全防護措施有待進一步加強。電動汽車在使用過程中有可能出現(xiàn)自燃事故，充電樁也可能出現(xiàn)短路等故障。一旦發(fā)生火災(zāi)等安全事故，將會給業(yè)主造成財產(chǎn)損失和人員傷亡等嚴重后果。因此在新建住宅小區(qū)電動汽車充電設(shè)施的設(shè)計過程中應(yīng)采取必要的安全防護措施。

（3）現(xiàn)階段電動汽車充電設(shè)施技術(shù)標準尚不完善。由于我國在充電設(shè)備制造、運營、維護方面起步較晚，國家相關(guān)技術(shù)標準、規(guī)范等尚不完善。因此在設(shè)計電動汽車充電設(shè)施時應(yīng)充分考慮其安全性、可靠性和經(jīng)濟性等因素，同時滿足國家相關(guān)標準、規(guī)范及產(chǎn)品認證要求，避免因技術(shù)標準不完善造成不必要的經(jīng)濟損失和安全隱患。

（4）新能源電動汽車充電樁投資成本高，維護費用高。新能源電動汽車充電樁屬于專用設(shè)備，一般需要按照國家規(guī)定進行建設(shè)和運營管理。在新建住宅小區(qū)電動汽車充電設(shè)施的建設(shè)中，充電設(shè)施具有投資大、建設(shè)周期長、運營成本高等特點，且充電設(shè)施的日常運行、維護費用也比較高。

4 新建住宅小區(qū)電動汽車充電樁的合理化設(shè)計和建議

4.1 配電系統(tǒng)設(shè)計

在配電系統(tǒng)的設(shè)計中，首先要明確配電系統(tǒng)的作用。配電系統(tǒng)的作用是為電動汽車充電設(shè)施提供電源，確保充電樁能夠正常使用，保障用戶利益。當住宅小區(qū)內(nèi)電動汽車充電設(shè)施數(shù)量較少時，可利用小區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的供電線路、電纜溝等設(shè)施進行供電，但對于住宅小區(qū)內(nèi)有較多電動汽車充電設(shè)施時，為保證配電系統(tǒng)的可靠性和安全性，可在居民住宅外設(shè)置專用變壓器并與小區(qū)供電線路、電纜溝等共用，從而提高供電可靠性。配電系統(tǒng)的設(shè)計需要綜合考慮小區(qū)用電負荷情況和供電半徑，對于較大規(guī)模的住宅小區(qū)宜采用三級配電模式或一級配電模式。

4.2 充電樁平面布置

在小區(qū)公共區(qū)域或?qū)Ｓ密囄恢性O(shè)置的電動汽車充電設(shè)施，應(yīng)結(jié)合建筑物整體規(guī)劃設(shè)計，按規(guī)范要求合理布局，合理布線，與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。小區(qū)充電設(shè)施應(yīng)盡量靠近住戶集中區(qū)域、消防通道、主要出入口、景觀等部位，方便車輛識別、引導(dǎo)及充電管理。充電樁應(yīng)布置在車輛較少的區(qū)域，同時與配電房、消控室等建筑保持一定的安全距離，避免產(chǎn)生干擾。充電樁不宜與其他充電設(shè)施共用一個場地，因充電時間較長，充電樁使用頻繁，也不利于消防疏散。如在停車位中設(shè)置充電樁，應(yīng)根據(jù)停車位大小及電動車類型進行布置。若充電樁采用地埋式安裝方式時，應(yīng)在車位處預(yù)留位置和電源插座；若采用支架式安裝方式時，應(yīng)在車位前設(shè)置可移動的支架或電纜槽；若采用壁掛式安裝方式時，應(yīng)在車位前預(yù)留電源插座和線纜槽；若充電樁為落地式安裝方式時，應(yīng)在車位前設(shè)置可移動的支架或電纜槽。同時充電站要有方便的出入口及逃生通道。充電樁不宜設(shè)置在人員密集、易產(chǎn)生火災(zāi)、爆炸等危險的場所?？紤]到環(huán)境的影響和安全因素，應(yīng)合理設(shè)置逃生通道，且每層須設(shè)置獨立安全出口。

4.3 優(yōu)化快充和慢充配置比例

現(xiàn)階段，各大運營商、物業(yè)公司等都在加快充電樁的建設(shè)，為快速搶占市場份額，都采用快速充電模式。由于不同電動汽車的充電時間不一樣，所以不同車型配置的充電樁數(shù)量也不一樣，導(dǎo)致部分用戶選擇了慢充模式。國家電網(wǎng)在《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)技術(shù)規(guī)范（征求意見稿）》中提出：“為滿足居民家庭電動汽車充電需求，應(yīng)采用慢充為主、快充為輔的方式”[6]。這就說明用戶需要慢充為主、快充為輔的情況。因此，建議在新建住宅小區(qū)充電樁設(shè)計時，根據(jù)電動汽車的快充和慢充比例來確定充電樁的數(shù)量及功率。隨著電動汽車保有量的增加，充電樁將逐漸完善并滿足用戶需求。

4.4 建議

（1）滿足相關(guān)規(guī)范要求。根據(jù)《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計規(guī)范》，充電設(shè)備的安裝應(yīng)符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2014）的相關(guān)規(guī)定，電動汽車充電設(shè)備的安裝應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)消防技術(shù)標準和規(guī)定[7]。因此，在電動汽車充電樁的安裝過程中，應(yīng)嚴格遵守國家相關(guān)規(guī)范要求，從消防安全角度出發(fā)，杜絕安全隱患。

（2）充電樁安裝位置應(yīng)方便居民使用。若充電樁安裝在地下車庫時，則要考慮到車輛進出地下車庫的安全性及便利性。此外，充電設(shè)備安裝位置還應(yīng)考慮到施工方便、易于維護、易于管理等因素。

（3）合理選擇充電設(shè)備及線路。在建設(shè)充電樁時，應(yīng)根據(jù)當?shù)貙嶋H情況選用適合當?shù)鼐用袷褂玫某潆娫O(shè)備和線路。同時，根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求，合理選擇充電設(shè)備和線路，保障充電設(shè)備使用安全、使用效率和充電速度。

（4）加強對業(yè)主的安全教育及管理。物業(yè)服務(wù)企業(yè)應(yīng)加強對業(yè)主的安全教育及管理工作，建立完善的小區(qū)電動汽車充電樁安全使用管理制度，設(shè)置專人對電動汽車充電設(shè)備進行巡查和管理，發(fā)現(xiàn)問題及時處理解決。同時物業(yè)服務(wù)企業(yè)還要積極向小區(qū)居民進行宣傳和提醒，增強居民的安全意識。

5 結(jié)語

隨著新能源電動汽車的發(fā)展，充電樁的數(shù)量也會不斷增多，未來充電樁建設(shè)將會作為小區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要部分，并將逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固定充電樁，以滿足居民充電需求。但在設(shè)計時仍需考慮到充電樁使用場景和小區(qū)物業(yè)的實際情況。在規(guī)劃設(shè)計階段，需要對新建住宅小區(qū)的地形地貌、周邊環(huán)境、土地使用性質(zhì)等因素進行充分調(diào)研分析；在工程建設(shè)階段，需結(jié)合當?shù)毓╇姴块T規(guī)定及國家規(guī)范要求，確保電網(wǎng)與電動汽車充電設(shè)施相匹配。尤其是新建小區(qū)需考慮新建住宅小區(qū)用電負荷特性、供電容量、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電力傳輸?shù)纫蛩兀瑥亩鵀殡妱悠嚢l(fā)展提供良好的環(huán)境。

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