3月24日，北京。

 
    这天的北京城碧空如洗，白色云朵在湛蓝背景的映衬之下犹如孩子手中的棉花糖。尽管一天前肆虐京城的大风余威尚在，但在蓝天与阳光的笼罩下，人们真切地感受到春天已悄然来临。
如今北京的蓝天已渐渐成为稀罕物，油价也继续突飞猛进。如何既能守住荷包又能保护生态环境？使用新能源汽车，尤其是电动汽车，无疑是很好的选择。
近日，由国家电网北京电力公司建设的高安屯充换电站已正式投入运营，意欲在能源的循环利用方面为后来者作出示范。为一探究竟，《中国科学报》记者驱车从西北五环出发，在行驶近40公里后终于到达高安屯充换电站。
    充换电为循环体系
    国家电网北京电力公司高安屯充电站位于朝阳区东北角，尽管四五公里外就是喧嚣的朝阳北路，但这儿却有着出乎意料的荒凉与安静。在道路两旁一片黄土飞扬之中，记者找到了位于朝阳循环经济产业园内的高安屯充换电站。
    朝阳循环经济产业园于2002年开始建设，目前已建成并投入运营的项目包括卫生填埋场及配套设施、医疗垃圾处理厂、生活垃圾焚烧厂、热能电站等，高安屯充电站是其近年来重点建设的项目之一。整个循环经济产业园占地约300亩，国家电网特有的绿色屋顶在空旷的园内显得尤为醒目，虽然是周末，仍有一些工人在充换电站内外忙碌。
周添翼是高安屯充电站一位负责设备安装的员工，大约二十岁出头的他热情地带着记者参观了充换电站内的基本设施。
高安屯充电站占地约8200平方米，由于采用仓库式的修建方式，给人的第一感觉就是“大”。抬头仰望便能直接看到屋顶，高度约等同三四层楼房。作为目前国内最大的电动汽车充电站，高安屯充换电站主要利用垃圾焚烧发电、太阳能发电作为电源，这也是充电站修建在循环经济产业园的原因之一。充换电站在设计方面与产业园内垃圾发电厂、电动环卫车构成循环体系，这是又一亮点。首先由充电动环卫车收集城市垃圾，通过垃圾发电厂转化为电能后，再由充换电站提供给电动环卫车，每年可减少碳排放约9706吨。
    周添翼告诉《中国科学报》记者，充换电站的屋顶安装了1280块太阳能电池组件，年均发电量约26.72万千瓦时，相当于每年减排二氧化碳400吨。同时，每晚还会利用电网低谷电充电作为应急电源，储能系统容量约为4000千瓦。
    换电流水线作业
    在3月15日正式投入运营后，高安屯充换电站成为北京市东部地区电动环卫车、乘用车和公交车的充换电服务中心。但记者在参观时却发现站内充电的车辆并不多，只有二三辆大小不一的环卫车与一辆家用汽车停在换电流水线上。周添翼解释道：“因为现在正处在最后的微调阶段，这些车辆都是为配合调试工作而来的。”高安屯充换电站集合了目前国内所有的充换电模式和十余项自主创新技术，拥有充电、换电和电池配送三大功能，目前主要为电动汽车更换电池。站内共设有4条换电流水线与1条配送线，4条换电流水线分别可以为16吨、8吨、2吨环卫车以及普通乘用车更换电池，配送线每小时可配送24组电池。记者观察到每一条换电流水线都设有两个串行工位，4条流水线可以同时为8辆电动汽车更换电池。每条环卫车流水线旁都有着存储电池并充电的“电池架”，能同时为1104块电池充电。在每条流水线旁的指示牌上，可以清楚地看到其各自的特点：如8吨环卫车流水线采用的是全自动环形轨（RGV穿梭机）和全自动换电机器人，能同时在两侧对电动汽车进行换电作业；16吨环卫车流水线还可以进行多箱批量作业。尤其值得关注的是2吨环卫车流水线，因为该流水线的设备占地不超过200平方米，而且安装时间不超过10天，非常适合应用于城市中心区。
“这种小型的流水线非常适合在土地稀缺的城市中心区建造，能解决充换电站选址困难的问题，已经在航天桥地区使用。”周添翼说。
基础设施建设是关键让记者惊奇的是，在这4条流水线上更换电池的并不是“人”，而是长着机械手臂的机器员工，这也是我国第一次采用乘用车机器人换电系统。
周添翼说：“工作人员在监控室就能通过操控电脑控制机器手臂更换电池。”据介绍，以8吨流水线为例，一辆环卫车更换新电池的时间仅为2分钟，换下的旧电池可以即刻送入电池架开始充电。
“这跟普通车辆去加油花费的时间基本差不多。”周添翼说。以目前流水线作业的能力，整个高安屯充换电站每天能满足400辆纯电动环卫车的充换电需求；预留的电动公交车换电工位每天可为100辆公交车提供服务，年累计换电服务能力可以达到14.6万车次。另一位高安屯充换电站的工作人员自豪地对记者说：“上个星期充电站运营那天，北京市刘淇书记和郭金龙市长都来我们这儿视察了。”
对推动北京市电动汽车的发展而言，高安屯充电站建成并运营的重要意义不言而喻。
北京汽车集团有限公司副总工程师林逸接受《中国科学报》记者采访时指出，新能源汽车特别是纯电动汽车的发展与充电基础设施的建设密切相关，对于企业而言，希望类似于高安屯充电站这样的基础设施建设能越多越好。
    他表示：“基础设施的建设肯定会促进新能源汽车的普及，老百姓能更加方便地充换电是促进电动汽车发展非常关键的一环。”
目前，北京已建成4座大中型充换电站、11个充电桩群，可以满足1332辆各类电动车辆的需求。今年还将新建22座充换电站与500个充电桩，打造国内领先的电动汽车智能充换电服务网络。