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充换电站也有隐藏的“电费刺客”？

文摘 2025-01-08 14:41 上海

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来源：绿电智联

在物流行业有个词叫“运输损耗”，是指货物在运输过程中，由于多种因素导致的数量或质量的减少。这种损耗可能发生在各种运输方式中，包括陆运、海运和空运等。

而在电动汽车充换电的过程中，也时时发生着“电力损耗”。

如果把电能看做被运送的货物，把输电、变电和配电环节看做纵横交织的公路，那么电能从电网抵达动力电池的这条路并非一帆风顺，而是在各个环节都存在电力损耗。

这些偷偷跑掉的电能，没有被电动汽车有效利用，却增加了充换电站的运营成本。

随着充换电站商业化运营逐渐成熟，运营模式向精细化运营管理转变，才能实现服务质量和运营效率的提升。成本运营方面，就不得不控制充换电站的电力损耗。

那么，电损究竟是如何产生的？有没有可行的应对措施？

电损的评估与计算

充换电场站中，电力从传输、转换、分配到储存至动力电池中的多个环节都会产生损耗，电损会受设备效率（包括配电设备、变压器、充换电设备以及电池等）、线路布局和设备运行环境等多种因素的影响。

也就是说，电力损耗是不可避免的，但可以通过对电损进行测算不断优化线路和设备，来减少能量损失。

充换电站的电损，可以分为有功电损和无功电损。

有功电损大致与充电桩、线路和变压器这三个因素有关，表现为电耗总量的增加和基础电费的增长。

无功电损的增加直接表现为功率因素的下降，功率因素则是供电局收取力调电费的参照。功率因数是0到1范围内的值，无功功率占比越高，功率因数越小。

那么，通过减少有功电损就可以减少基础电费，通过减少无功电损就可以减少力调电费。

要使无功电损降低，就要提升充换电站有功功率的占比，也就是提升充换电站的充电量和利用率，避免场站设备的闲置及电能等公共资源的浪费。

有功电损的产生则相对复杂，我们可以通过计算电损率，来对场站的运营情况进行评估。即，比较整个场站的总输入电量和实际输出电量的差值。

比如，某场站在某时间段内电网接入统计的结算电量是1.2万kWh，充换电站运营管理平台显示的总充换电量是1.1万kWh，则电损量是1000kWh，电损率是8.3%。

一般充换电场站正常的电损率在8%-13%之间。

如何降低电损？

降低电损率，优化场站运营，可以从以下三方面展开。

1）提升充电桩或换电站的工作效率

充换电设备将交流电转换为直流电给电池充电时，会有5%-10%左右的能量损失。充换电站的充电效率越高，能量损失越小。当设备随着时间的推移逐渐老化，能量损失率也随之上升。

假如某场站平均每天输出10000kWh的电量，充换电设备的效率为95%，电费成本为0.5元/kWh，服务费为0.35元/kWh，扣除电费成本后，利润为0.35元/kWh。

那么，该场站每日因电损损失的利润为175元，一个月的损失达5000元左右，一年的损失达6万元左右。这还是在设备利用率不变的情况下。

另外，大功率充电设备会比小功率充电设备产生更高的电损，动力电池接近满电时充电比低电量时充电产生更高电损。

充换电运营商们可以通过前期采购可靠的、高效能的设备，以及后期定期维护保养和检修，来维持充换电站的工作效率，减少能量损失。

2）充电线路电能传输效率

电能传输过程中，受到线缆材质和电阻的影响，也受设备运行环境的影响。

线缆越长、横截面积越小，对应线缆电阻率越高，损耗就会越大。线缆的材质（如铜线、铝线等）、类型（多芯或单芯）以及绝缘等级等因素都会影响电力损耗的大小。

在电能传输的过程中，一部分电能转换成热能流失掉，需要风冷、液冷等方式散热，而热管理系统的运行本身也要消耗额外的电能。

据电力相关资料统计，线路损耗功率大概占总功率的5%-10%。

因此，在规划建设充换电站时，应该采取一个最优的线路设计和布局，合理选择电缆规格，适当增加线缆横截面、减少线缆长度，尽可能地使用低电阻材料，减少电能传输损耗。

3）变压器的电力损耗

充换电场站中，变压器的作用是将电网提供的高压电转换为适合电动汽车充电的低压电。

因为在电力传输过程中，高压电能有效减少电力损耗；但在场站内，为保证充换电的安全性，才将电压降低到合适的区间。所以，变压器本身也有调节电压电流、优化电能传输、提高充电效率的作用。

变压器处理电压和电流转化的过程中也会产生电力损耗，主要包括铁损（磁滞损耗和涡流损耗）和铜损两部分。铁损和变压器的工作频率和铁芯材料有关，铜阻跟绕组电阻和电流的平方成正比。

大容量变压器在轻载时铁损占比较大，而铜损在重载时更为显著，电压波动也会影响变压器的铁损和铜损。

所以，选用场站变压器时，应优先选择高效率变压器。根据场站实际情况对变压器的导线、线圈、磁性材料和磁芯结构进行合理的选择。

电力损耗影响着充换电场站的运营成本及服务效率，也会加剧环境负担，与新能源汽车产业降碳减排的发展目标背道而驰。

电损的产生和控制则十分复杂，涉及电力系统输配电效率、产业链上下游设备厂家、充换电场站运营商，甚至是新能源汽车用户习惯，需要从设备优化升级、场站合理的规划与布局、综合运营策略的制定和实施以及消费习惯引导等多个维度展开优化电力损耗解决方案。

值得注意的是，随着智能网联汽车、车网互动技术的发展，未来新能源汽车及充换电站设施有能力帮助电网平衡负荷，会在一定程度上降低电网的输电和配电损耗。

充换电设施和新能源汽车动力电池、整车平台的研发技术也始终向着高效能的方向发展，加上合理的场站运维策略，电损问题也许就能迎刃而解。

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