如何解决电动汽车充电难问题？

2021年开年的第一个月中国新能源汽车销量已经实现16万辆，按这个速度测算，全年180万新能源汽车销量目标是一个可以肯定的结果。尽管2020年中央政府出台新基建的投资计划，其中的一项是充电基础设施建设。实际上，充电基础设施建设速度，没有跟上电动汽车的销售速度。目前大家抱怨，电动汽车充电还是不方便。而笔者多年的研究表明，电动汽车充电比燃油汽车加油更为方便，即电动汽车“即停即充”是可以做到，而是没有想到。下面论述如下：

一、中国发展电动汽车，是有基本前提的

1）由于中国石油对外依存度已经超过70%，也就是说，中国如果再大规模发展燃油汽车，其汽油、柴油供应保障上已经存在比较大安全风险了；

2）中国电力设施经过几十年建设，电能供应能力已经十分丰富。尤其是新能源发电装机容量越来越大，必须充分利用起来，大规模发展电动汽车，电是有保障的；

3）今天中国发展电动汽车，不是过去的电动汽车的重复，而是有新时代的特征，于是电动汽车有一个新名称，新能源汽车。只有发展电动汽车，才能把中国的电力资源（尤其是新能源）充分利用起来。

4）电动汽车越来越是中国家庭必备的家用电车，家家有电，用来给电动乘用车充电的有基础的。

二、手机充电与电动汽车充电原理是相通的

手机常见的充电方式有下面的方法：

①把手机电池，取下来，用万能充电器充电；

②用手机的充电口，接手机充电器连接充电；

③用移动电源充电（通俗：充电宝）；

④借助别人的手机充电（前提是电池尺寸和连接电极要相同）。

⑤没有万能充电器，仅有普通锂电池充电器，电池又无法配接充电器，还可以用导线连接充电；

目前大家都用上智能手机了，基本上用的是手机充电口，接手机充电器连接充电（与电网连接），其次是用移动电源（用备有电源）充电；

目前智能手机充电方法，已经非常安全，无论老年人，还是小学生都能安全熟练掌握。说明一下，手机充电原理，对用手机的人而言，是无需太多的专业知识的。

众所周知，手机有一个换电池模的历程，但换电池模式不适宜，最终淘汰是必然的。

三、电动汽车电能补充技术

电动汽车的充电原理与手机的充电原理是相同的。不同的是，电动汽车充电电池容量比手机大得多（电动汽车单体电池有7000多只，而手机就一块电池），要求充电电压更高、电流更大，其使用安全性更高一些，同时电动汽车充电必须收费。

也就是说，手机充电器是不能用于电动汽车充电的，必须配专业的电动汽车充电器。但是对电动汽车车主而言，也不能要求其有电动汽车方面太多的专业知识和汽车充电基本原理背景。目前电动汽车充电技术有：

1）无线充电技术，这个技术应用于电动汽车，还在科研当中，离实际应用的距离比较远，但有些手机已经实现了；

2）换电电池技术，2018年奥运会开始在公交电动汽车上示范推广，但是示范结果是没有取得成功。而目前在一些出租的乘用车上又开始示范用了，目前技术上问题不大，但是商业模式还在探讨之中；

3）直流充电技术，目前电动公交车、电动物流车、电动出租车，基本上是采用这个技术，其特点，充电电流比较大，充电时间比较短，速度比较快。主要是对外营业充电。

4）交流充电方式，主要用于电动乘用车。家庭目前交流电源环境充电，其特点，充电电流比较小，充电时间比较长。

需要大家达成共识的是，对电池充电实际上是“电”能转换成“化学”能过程。原理上，动力电池充电与油箱加油的物理性质是完全不同的。要求电化学性质的动力电池充电，来对标燃油汽车油箱的加油指标，严格地说，是不科学的，实际上也是为难动力电池了。

四、电动汽车充电难主要原因分析

1）由于动力电池的比能量与汽柴油相相比，还差100多倍。而车载电池量的设计，与燃料车的油箱容积大小是一样的，不是可以任意地无限大的；

2）动力电池充电是一个电化学的过程，充电周期时间长达6-8个小时。这种充电模式，如果要求所有电动汽车集中到一个充电站去充电，用户是无法接受的；

分析结论，如果在短期内，动力电池比能量没有大幅提升，电动汽车一次里程上，没有可能赶上燃油汽车的；动力电池充电时间也是没有办法在3到5分钟之内能完成的。

按照目前充电（换电）模式，电动汽车充电难，将是长期的困局，基本是无解。

五、电动汽车充电难，基本的解决思路

1）用工频交流电对电动汽车分散充电。电动乘用车车载电池量为40度电，续航里程为350公里。每一个家庭电源为220V交流电，充电电流16A。车停下来，就要充电，也就是说，停车时间就是充电时间。

2）由直流充电机充电。主要用于公共停车场。充电是一个“电”能转换成“化学”能过程，这个过程是动态、非线性的过程，尤其是，中间过程（电量在10%-90%之间）可以接受大直流充电，通常为30分钟左右，这个过程是可以充分利用的。

总之:

a）动力电池的性质决定了其充电时间周期，是无法提升到燃油汽车加油速度（3-5）分钟内。

b）短期内（10年内），电动汽车动力电池比能量无法提升到汽柴油的水平，在有限车载电池量内，电动汽车续航里程，也是无法提升到燃油车水平（1000公里）。

以上三个“无法“，变成“有法”是科学家的事情，是一个目前无法可预见的事情。

解决基本思路：

a）分散充电，用家庭220V交流电充电。理由是车停的时间，远远大于车运行时间；

b）公共停车场地（商场、餐饮、市民之家等），可以用提供220V交流电充电，理由是购物、聚会、办事，必须先把车停好，车停好，即充电；

C）公共充电站，提供直流快充电（30分钟），专为中间过程（电量在10%-90%之间）车辆充电。

六、营造良好的“即停即充”环境是当务之急

目前电动汽车保有量已经超过500万辆，到2022年保有量超700万辆，也就是说，电动汽车使用规模已经十分可观了。解决充电难，已经刻不容缓。在明知科学家没有办法解决的前提下，笔者提出“即停即充”基本构想，解决电动乘用车充电难。具体如下：

a）开发家庭目前已经有电源资源，为社会车辆提供充电服务；即在居民的家门口，对外提供220V交流电源插座（必须配有专用的）；

b）对专用充电的220V交流电源插座，实现App管理，电源插座所有权归户主所有，对外经营时间，由户主掌控和调节，充电枪车主自己配；

c）车主在App上找到可充电电源插座，扫码自主充电，充电操作由车主自己完成，充多少电，车主付多少费用。

d）充电收益，由户主和App管理平台分成，税收由App平台负责缴纳。

六、总结：

电车，用电的车；电动车，充电困难，就是寸步难行的车。但是中国不缺电，家家户户有电，把千家万户家的电力资源拿出来共享，电动汽车充电还困难吗？

即停即充，是中国电动汽车中长期发展的基本策略，也是必然趋势。共享电源，通过APP管理，供电环境就好了，新能源汽车销售自然通畅了，接下来，税收就有基础了。