前言近年来，环境污染和能源危机问题日趋严重，汽车尾气成为城市空气污染的主要来源。以汽油、柴油为主要能源的汽车在给人类带来更加方便、舒适生活的同时也消耗着有限的石油资源。电动汽车由高性能电池驱动，实现了“以电代油”，是未来绿色交通的理想载体，因此，得到了各国政府、工业界和科技界的高度重视。经过自20世纪90年代以来动力电池技术的迅速发展和充电设施网络的逐步构建，目前，电动汽车在性能和经济性方面已经接近甚至优于传统的燃油汽车，市场已初具规模。电动汽车以其节能、环保的优势，成为我国实施能源持续利用战略和低碳经济转型的重要途径。2016年我国纯电动汽车产销分别为41.7万辆和40.9万辆。从保有量来看，中国新能源汽车保有量达109万辆，位居世界第一，与2015年相比增长86.9%。其中，纯电动汽车保有量为74.1万辆，占新能源汽车总量的67.98%，与2015年相比增长223.19%。为支撑电动汽车的推广应用，我国同步开展了充电网络建设。截至2017年6月底，我国电动汽车公共类充电桩达到17万个，加上私人充电桩，充电桩总数已经超过30万个。我国政府高度重视电动汽车及充电设施产业的发展，近年出台了多项产业激励政策。为加快以电动汽车为主体的新能源汽车的推广应用，促进汽车产业转型升级，2012年国务院印发《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》，明确了我国节能与新能源汽车发展的技术路线和主要目标；2015年国务院办公厅印发《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》(国办发〔2015〕73号)，大力推进充电基础设施建设；2015年10月国家发改委印发的《电动汽车充电基础设施发展指南（2015—2020年）》中规划，到2020年，全国将新增集中式充换电站1.2万座，分散式充电桩480万个，以满足全国500万辆电动汽车充电需求。快速充电又称应急充电，在短时间内就能使电池储电量达到80%以上，与加油时间相仿。相比交流充电，电动汽车快速充电技术能有效地解决电动汽车对快速能源补给的需求，可以降低电动汽车对电池容量的要求，间接延长驾驶里程，降低驾驶员对长途行驶中能量补充速度的担忧，大大提升用户体验的满意度，是电动汽车市场满意度的关键。在近年各大汽车厂商推出的电动汽车产品中，普遍设计了可以实现快速充电的电池系统。随着技术的不断发展，电动汽车的充电时间也在逐渐缩短。通过对2009—2014年上市后销量领先的纯电动汽车充满电所需时间统计发现，充电时间在大趋势上不断缩短，快充模式必将是电动汽车能量补给的发展趋势。根据我国电动汽车发展的战略和目前电动汽车充电需求，高速公路服务区、城市内公共区域等场所快速充电方式将成为电动汽车能源补给的重要方式，但目前直流快充桩和交流慢充桩配置比例严重失衡（直流与交流约为1∶4），交流充电桩数量远远大于直流快充桩，而实际快速充电的需求远大于交流慢充，因此急需加大公共区域直流快充桩的建设布局。建设电动汽车快充网络，推动电动汽车规模化发展，是落实国家节能减排政策、解决大气污染、治理雾霾天气的重要途径；也是国家实施电能替代，推进以电代油的重要举措。为适应快速充电方式将成为公共充电设施发展的关键环节的新形势，我国积极构建电动汽车城市公共快充网络和城际互联快充网络。为了指导电动汽车充换电服务网络建设，国家和国家电网公司等相关部门先后出台了一系列电动汽车充电基础设施支持政策和规划文件。《电动汽车充电基础设施发展指南》指出：加快建设以用户居住地停车位、单位内部停车场、公交及出租等专用场站配建的专用充电基础设施为主体，以城市公共建筑物配建停车场、社会公共停车场、路内临时停车位配建的公共充电基础设施为辅助，以独立占地的城市快充站、换电站和高速公路服务区配建的城际快充站为补充，以充电智能服务平台为支撑，加快建设适度超前、布局合理、功能完善的充电基础设施体系。鼓励建设占地少、成本低、见效快的机械式与立体式停车充电一体化设施。对于公交、环卫、机场通勤等定点定线运行的公共服务领域电动汽车，应根据线路运营需求，优先在停车场站配建充电设施，沿途合理建设独立占地的快充站和换电站。充分利用高速公路服务区停车位建设城际快充站。优先推进京津冀鲁、长三角、珠三角区域城际快充网络建设，适时推进长江中游城市群、中原城市群、成渝城市群、哈长城市群城际快充网络建设，到2020年初步形成覆盖大部分主要城市的城际快充网络，满足电动汽车城际、省际出行需求。由此看出，在城市内、高速路等公共区域建设快充网络已经成为国家层面的发展重点，通过构建公共快充网络，将有效支撑电动汽车的出行充电需求。随着我国大力推进电动汽车规模化发展的战略方针逐步落实，电动汽车及其快充技术的逐步成熟和深化应用，电动汽车城市公共快充网络和城际互联快充网络正逐步形成，但充电设施现有运营模式与其发展模式不相适应。亟需开展快充模式下电动汽车充电设施运营关键技术研究，研究电动汽车快充站分时分段计量计费策略及实现方法，研发电动汽车快充站运营监控系统及其与站级监控系统的接口，进而开展快充模式下电动汽车充电设施运营成本收益、经济性能指标和计算模型并形成经济性能评价体系，推进电动汽车及其充换电技术发展，为解决化石能源枯竭、大气污染等问题提供坚强有力的技术支撑。编者

前言1电动汽车产业发展概述1.1国内外电动汽车产业发展现状1.1.1国外电动汽车产业发展现状1.1.2我国电动汽车产业发展现状1.2电动汽车产业发展趋势、目标1.2.1电动汽车产业发展趋势1.2.2电动汽车产业发展目标2电动汽车充换电技术与充电网络发展情况2.1电动汽车能源补给方式2.1.1传导式充电2.1.2无线充电2.1.3电池更换2.2电动汽车充电技术发展趋势2.2.1大功率充电技术发展趋势2.2.2无线充电技术发展趋势2.3电动汽车充换电设施发展情况2.3.1电动汽车充换电设施总体情况2.3.2国外电动汽车充换电设施产品情况2.3.3中国电动汽车充换电设施产品情况2.3.4中国各省充电设施政策及建设规划分析2.4国际电动汽车充换电网络建设情况2.4.1国际电动汽车充换电网络建设总体情况2.4.2典型国家电动汽车充换电网络建设情况2.5中国电动汽车充换电网络建设情况2.5.1中国电动汽车充换电网络建设总体情况2.5.2中国电动汽车快充网络建设情况3电动汽车充换电运营模式及关键技术3.1电动汽车充换电运营模式3.1.1国外主要运营模式3.1.2我国主要运营模式3.1.3运营模式借鉴3.2电动汽车充换电运营关键技术3.2.1有序充电技术3.2.2智能缴费技术3.2.3物联网技术3.3电动汽车公共充电网络存在的问题4电动汽车充电、停车需求分析及计费影响因素4.1电动汽车快充模式下不同应用场景下业务需求4.2电动汽车充电、停车需求建模分析4.2.1电动汽车充电需求建模4.2.2电动汽车停车需求建模4.3电动汽车充电、停车计费影响因素4.3.1充电计费影响因素4.3.2停车计费影响因素5电动汽车快充站分时分段计费策略及实现方法5.1城市快充站计费策略5.2城际快充站计费策略5.3快充站充电服务费计费方法5.3.1服务费时段划分方法5.3.2分时服务费定价模型5.4快充站停车费计费策略5.5算例分析5.6计费模块设计6电动汽车快充站运营监控系统设计6.1设计原则6.1.1系统的开放性6.1.2系统的分布性6.1.3系统的可靠性和安全性6.1.4系统的可维护性6.1.5系统的实时性6.1.6跨平台性6.2系统总体设计方案6.2.1运营监控系统功能需求6.2.2运营监控系统架构设计6.2.3对外服务子系统设计6.2.4系统通信方案设计6.3运营监控系统实现6.3.1车辆管理6.3.2缴费管理6.3.3计量计费6.3.4智能卡管理6.3.5充电设施监控6.3.6充电完成提醒6.3.7人员管理6.3.8设备管理和场地管理6.3.9查询统计6.4软件支撑平台及技术6.4.1数据库管理系统6.4.2分布式系统管理与监控6.4.3高级脚本语言6.4.4可视化技术6.4.5二次开发接口6.5系统运行环境及性能指标6.5.1系统运行环境6.5.2性能指标7快充模式下电动汽车充电设施运营经济性能评价7.1快充模式下电动汽车充电设施运营收益模型7.1.1电动汽车快充设施投入计算模型7.1.2电动汽车快充设施收入计算模型7.1.3电动汽车快充设施收益计算模型7.2电动汽车快充设施运营经济性能评价体系7.2.1财务评价指标7.2.2EVA评价指标7.2.3评价方法7.2.4算例8电动汽车快充设施项目盈亏平衡与敏感性分析8.1影响电动汽车快充设施收益的内部因素8.1.1充电站规模对收益的影响分析8.1.2充电站布局对收益的影响分析8.1.3充电站运营商业模式对收益的影响8.2影响电动汽车快充设施收益的外部因素8.2.1用户行为对充电站收益的影响8.2.2政府行为对充电站收益的影响8.2.3企业竞争策略对充电站收益的影响8.3政府、企业和用户之间的博弈行为分析8.3.1政府与充电企业之间的博弈8.3.2政府与用户之间的博弈8.3.3企业与用户间的博弈8.4快充设施项目风险识别8.4.1规划建设风险8.4.2法规政策调整风险8.4.3企业经营及用户行为风险8.4.4行业技术风险8.4.5市场经济风险8.5盈亏平衡法分析快充设施经济性8.5.1NPV模型8.5.2算例分析8.6敏感性分析8.6.1影响因素的选择8.6.2算例分析9快充模式下电动汽车充电设施技术综合评价体系9.1技术综合指标的提出9.1.1容量评估指标9.1.2效率指标9.1.3可靠性指标9.1.4负荷特性指标9.1.5用户体验指标9.2技术综合指标评价体系9.2.1建立多层次评价指标9.2.2指标权重集的确定9.2.3隶属度的确定9.2.4模糊评价矩阵与综合评价值的计算9.3算例分析9.3.1充电站概况9.3.2权重的确定9.3.3指标隶属度的确定9.3.4综合评价结果的确定参考文献