论文总字数：50704字

摘 要

随着传统燃油车的大规模使用，带来了空气污染和化石能源消耗等问题，电动汽车开始在市场中出现，并逐渐被人们接受。电动汽车的应用具有经济、节能、环保等优点，因此政府部门也开始大力推广电动汽车的应用，且已取得一定成效。电动汽车的大规模增长，必然会对电力补充基础设施的规划建设和电力系统的配合运营产生更高的要求。因此，电动汽车充换电需求预测以及电动汽车充换电站需求分析问题的研究，对电动汽车产业的进一步发展有着十分重要的意义。

本文首先对电动汽车及其充换电需求的相关内容进行了介绍，并对电动汽车充换电需求的影响因素进行分析，以不同用途为标准将电动汽车分为公交车、出租车和私家车三类。根据各类型电动汽车的出行特征和充换电行为规律制定合适的电力补充策略。之后，选择千人保有量方法、回归分析法和Logistic阻滞增长模型对汽车市场保有量进行预测，在此基础上运用Bass扩展模型，预测电动汽车保有比例，得到电动汽车保有量预测值。下一步，基于对各类型电动汽车行车规律和充换电需求特点的研究，构建出行行为模型对电动汽车充换电需求预测，并通过Monte-Carlo模拟得到充换电需求曲线。最后，在前文数据基础上，考虑服务能力、建设成本、电力需求和站点覆盖率因素，对充电站和换电站的需求量进行分析。

本文研究所得出的电动汽车保有量预测结果、电动汽车充换电需求日负荷曲线、电动汽车充电站和换电站需求量，对电动汽车充换电站合理规划建设、站点与电力系统的合作运营具有一定的参考价值。

关键词：电动汽车，充换电站，充换电需求，组合预测，出行行为模型

Abstract

With the large-scale use of traditional fuel vehicles, air pollution and fossil resource consumption have arisen. Electric vehicles have begun to appear in the market and are gradually accepted. The application of electric vehicles has the advantages of economy, energy saving and environmental protection. Therefore, the government have also begun to vigorously promote the application of electric vehicles, and have been achieved in rural reform. The growth of electric vehicles will inevitably lead to higher requirements for the planning of power infrastructure and the coordinated operation of power systems. So, the research on the demand forecast of electric vehicle charging and the demand analysis of electric vehicle charging and replacing power station is of great significance to the further development of electric vehicle industry.

This paper first introduces the related content of electric vehicles and their demand for charging and replacing, and analyzes the influencing factors of electric vehicle charging and replacing demand. The electric vehicles are divided into buses, taxis and private cars by the standard of different uses. According to the travel characteristics of various types of electric vehicles and the behavior of charging, a suitable power replenishment strategy is formulated. After that, several prediction methods were selected to predict the automobile market. Based on this, the Bass model was used to predict the proportion of electric vehicles and obtain the predictions of electric vehicle inventory. Then, based on the research on the driving rules of various types of electric vehicles and the characteristics of charging requirements, forecast electric vehicle charging demand by travel behavior model and realized by Monte-Carlo simulation. Finally, based on the previous data, consider the service capacity, construction scale and power demand factors, and analyze the demand for charging stations.

The prediction results of electric vehicle inventory obtained in this paper, the daily load curve of electric vehicle charging demand, the demand for electric vehicle charging station, have reference value on the planning and construction of electric vehicle charging station and the cooperative operation of station and power system.

KEYWORDS: electric vehicle, charging station, charging demand, combined forecast method, travel behavior model

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景和意义 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究意义 1

1.2国内外研究综述 2

1.2.1国外研究现状 2

1.2.2国内研究现状 3

1.3研究技术路线与主要内容 4

1.3.1主要研究内容 4

1.3.2研究的技术路线 5

1.4研究特点与创新点 7

第二章 电动汽车及其充换电需求相关理论概述 8

2.1电动汽车相关概述 8

2.2电动汽车电力补充方式 9

2.2.1常规充电方式 9

2.2.2快速充电方式 9

2.2.3换电方式 10

2.3电动汽车充换电设施 11

2.3.1电动汽车充电站 11

2.3.2电动汽车换电站 11

2.3.3电动汽车充电桩 11

2.4电动汽车充换点需求影响因素 11

2.4.1充电需求的影响因素 12

2.4.2换电需求的影响因素 13

2.5电动汽车充换电需求特点 13

2.6本章小结 14

第三章 电动汽车保有量预测 15

3.1汽车保有量影响因素 15

3.2汽车保有量组合预测模型构建 16

3.2.1灰色系统GM（1,1）模型 16

3.2.2千人保有量预测法 17

3.2.3回归分析法 18

3.2.4 Logistic阻滞增长模型 18

3.2.5组合模型权重确定 19

3.3电动汽车保有比例预测：基于Bass扩展模型 19

3.4本章小结 20

第四章 电动汽车充换电站需求量预测模型 21

4.1电动汽车充换电需求预测 21

4.1.1电动公交车换电需求预测 22

4.1.2电动出租车换电需求预测 23

4.1.3电动私家车充电需求预测 24

4.2电动汽车充换电站需求量分析 25

4.2.1电动汽车充换电站需求量影响因素分析 25

4.2.2电动汽车充换电站需求量模型 26

4.3本章小结 27

第五章 算例分析 28

5.1南京市电动汽车发展概况及算例基础数据 28

5.1.1南京市电动汽车发展概况 28

5.1.2算例基础数据 29

5.2南京市私家车保有量组合预测 32

5.2.1千人保有量法预测 32

5.2.2回归分析模型预测 33

5.2.3 Logistic阻滞增长模型预测 34

5.2.4组合预测 36

5.3基于Bass扩展模型的电动汽车保有比例预测 36

5.4电动汽车充换电需求预测 38

5.4.1电动公交车换电需求预测 38

5.4.2电动出租车换电需求分析 39

5.4.3电动私家车充电需求预测 41

5.5电动汽车充换电站需求量分析 42

5.5.1充电站需求量分析 42

5.5.2换电站需求量分析 42

5.6本章小结 43

第六章 结论与展望 45

6.1研究总结 45

6.2不足与展望 46

参考文献 47

致 谢 50

附 录 51

1. 绪论

1.1研究背景和意义

1.1.1研究背景

近年来，中国汽车行业实现了较大发展，国内汽车数量也飞速增长。但伴随前些年燃油汽车的快速增长，一些问题也接踵而来。一是石油资源的短缺，二是汽车所带来的环境污染问题。随着新能源汽车技术和产业的不断完善和成熟，成品产出并成功应用于市场。一些国家包括国内开始将眼光转向新能源汽车领域，而其应用的确是解决能源和空气污染问题，同时保证人们驾车出行需求的一个良策。

由此，国家也出台了一系列优惠政策推广新能源汽车。其中包括提供购车补贴、提高公交车辆和政府车辆的新能源汽车比例、限行政策放宽以及对新能源汽车进入汽车租赁服务准入标准的降低等。在这些优惠政策下，我国新能源汽车的推广也卓有成效，2017年私人购买比例超过50%，并且还在逐年提升。另外，公交车和出租车（包含网约车）的新能源汽车占比也在不断提高。其中占比最高和最有发展前景的便是纯电动汽车，本文也主要基于此展开。

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