日本积极推进电动汽车充电的世界标准化

钳工百段

一、电动汽车市场的进化

    顺应各国保护环境的要求，汽车行业正朝着“去石油”的方向发展，主要汽车大国纷纷进行燃料电池汽车与电动汽车等新能源汽车的研发。同样是研发新能源汽车，各国的研发方向却不尽一致。不一致的最大原因在于，各国、各地区的电力基础设施不一样(图1)。汽油汽车所用的燃料来自石油，世界都一样。而电动汽车需要联结电力系统，因各国电力系统存在差异，故电动汽车在充电设备及规格、车辆设计等方面的研发方向就各不相同。

二、充电规格与车辆设计方向的差异

    1、低速充电与高速充电的不同

    充电规格主要包括输电方法(直流/交流)、受电方法(单相/三相)、消费电量(kW)、处理信息的通信协议、接头的物理形状等。充电基础设施根据设备的消费电量，可以分为低速(几kW)与快速(50kW左右)，低速充电机可用家用电源带动。

    各国电动汽车的充电规格上有很大差别。日本、美国的规格与欧洲差别最大的是快速充电。内置电池的电动汽车是用直流充电，需要在某一处的充电设备与车载电池之间将交流供电系统的电力从交流转换为直流(直流-交流转换)。也就是说，日、美快速充电的规格是直流。

    2、基础设施投资负担较大的日本与美国规格

    在日本，以东京电力与日本汽车企业为主开发了“CHAdeMO规格”，并在全球推广。

    日美规格中，前提是具备直流-交流转换功能的大型快速充电设备，交流电源在充电设备内被转换为直流(图2)。由于要转换50kW左右的大量电力，所以一般要使用大型设备快速充电设备，这样的设备每台价值高达人民币几十万元，而车辆一侧就无需安装转换器。因此，充电设备的成本主要电力企业、基础设施管理机构负担了，汽车企业相对投入不多。

3、车辆投资负担较大的欧洲规格

    在欧洲各国，电动汽车是使用普通的三相交流电源进行快速充电，在车辆内进行直流-交流转换(图2)。也就是电动汽车内需要内置较大的转换器，基础设施设备要比日美规格小很多，每台造价折合人民币也就几千元。相对于日美规格，电力企业与充电设备管理企业的负担较小，汽车生产企业的负担较大。

三、日本的世界标准化实施对策

    1、充分认识到潜在风险

    充电规格的不尽相同，对于在世界市场开展业务的汽车企业来说，无疑会影响电动汽车的研发与销售。如果欧洲规格成为世界标准，对日本企业的影响就不会局限于充电规格上，在通信领域等技术开发上，日本也将处于落后。欧洲规格要求公开更多的车辆信息时，日本企业有可能被迫提供电动汽车的技术核心——电池的相关信息。同时，对于擅长生产紧凑型经济车的日本企业来说，因搭载车载转换器而增加了零部件成本、调整车辆设计而增加开发成本，相对于擅长高价位大型车辆的德国企业，负担会更大。

    2、广泛开展实验验证

    如果日本的充电规格成为世界标准，将在很大程度上推动日本电动汽车的普及。日本为了将其电动汽车充电规格正式成为世界标准，不断在电力系统类型不同的国家开展实验验证。

    在欧洲，德国积极地推进着德国规格，但是其他欧洲国家对日本来说还有机会，尤其是本国无汽车企业的西班牙欢迎外国企业在当地进行实验。同时，西班牙由于使用可再生能源比率较高，昼夜之间的发电量波动很大，充电电力系统的稳定化是一大问题。对于日本企业来说，在西班牙进行实验是一个学习欧洲各国处理电力系统稳定化问题的宝贵机会。

    此外，为了实现日本规格的世界标准化，不仅要考虑日美欧市场，还要考虑未来汽车购买力较大的新兴国家，尤其是中国的市场环境。在目前的中国汽油汽车市场，日本企业远远落后于美国通用与德国大众。因此，日本希望联手在充电方式上具有相同性的美国，在中国市场积极建设直流快速充电基础设施，从而在建立对欧洲企业的战略竞争优势上互惠互利。

    3、倡导政府与企业联手

    充电规格的标准化左右车辆技术开发的方向性，直接关系到电动汽车的未来竞争力。因此，世界级的标准化不会简单地被认可。实际上，德国总理默克尔就曾明确表示，充电规格上成为世界标准直接关系到本国的国家利益，并为德国标准的普及进行了高调宣传活动。目前，尚未有明确规格的美国与中国，也会顾及本国利益，不会简单接受日本标准。

    为此，日本汽车产业不断尝试有效发挥技术优势，向国外开展宣传。日产汽车与20多个国家政府合作，积极推广自己电动汽车以及日本规格的快速充电设备；三菱汽车将自己的电动汽车i-MiEV提供给法国标志雪铁龙代工生产，对日本电动汽车抢占欧洲市场做铺垫。但是世界各国纷纷重点关注汽车产业，仅仅依靠企业的活动实现日本规格的标准化，影响力极为有限。因此，日本汽车产业界认为，只有政府与企业联手，才能推进日本规格的世界标准化，抢占未来世界电动汽车的市场。