電動(dòng)汽車用戶卡的應(yīng)用模式和功能設(shè)計(jì)

鄭正仙， 張 帆， 聶 亮

（1.杭州市電力局，杭州 310009；2.浙江浙電電動(dòng)汽車服務(wù)有限公司，杭州 310012）

0 引言

我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)興起于21世紀(jì)初，以國家“863計(jì)劃”中電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)為起點(diǎn)，建立了電動(dòng)汽車“三縱三橫”開發(fā)布局，頒布了一系列電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及相關(guān)稅費(fèi)優(yōu)惠政策，并大力推動(dòng)“十城千輛”電動(dòng)汽車示范推廣，促進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展[1]。作為電動(dòng)汽車運(yùn)營重點(diǎn)和運(yùn)營示范點(diǎn)的浙江省，經(jīng)過數(shù)年耕耘，其電動(dòng)汽車智能充/換電服務(wù)運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)已初具規(guī)模。截至目前，浙江省已在杭州、金華、紹興、湖州、嘉興等地建成89座充/換電站，城際互聯(lián)工程完成第一階段試運(yùn)行。

在智能充/換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營過程中，標(biāo)識(shí)用戶身份的用戶卡具有重要作用。對(duì)用戶而言，用戶卡是其使用智能充/換電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的憑證，承載著用戶與電動(dòng)汽車服務(wù)公司（以下簡稱服務(wù)公司）所約定的各項(xiàng)服務(wù)；對(duì)服務(wù)公司而言，用戶卡是系統(tǒng)標(biāo)識(shí)并定位用戶的依據(jù)，用戶卡的應(yīng)用模式和功能架構(gòu)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了服務(wù)公司對(duì)用戶消費(fèi)模式的理解、定義和對(duì)未來業(yè)務(wù)的規(guī)劃設(shè)想。

1 電動(dòng)汽車用戶卡應(yīng)用模式分析

國內(nèi)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)發(fā)展多年，但總體仍處于起步階段。關(guān)于電動(dòng)汽車如何規(guī)范化、規(guī)?；?、商業(yè)化運(yùn)營的理念，尚無成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒。國家電網(wǎng)公司在多年電動(dòng)汽車智能充/換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)上，提出“換電為主、插充為輔、集中充電、統(tǒng)一配送”的商業(yè)運(yùn)營模式。國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一提供換電電池，并承擔(dān)電池成本。電動(dòng)汽車客戶向國家電網(wǎng)公司租用電池，并享受充/換電服務(wù)[2]。因此，與使用汽油、柴油的普通汽車不同，作為能源提供商的國家電網(wǎng)公司與電動(dòng)汽車客戶之間，除能源供給、充/換電服務(wù)關(guān)系外，還存在電池租賃的合同關(guān)系。以上合同關(guān)系對(duì)雙方的電池規(guī)格、使用、保養(yǎng)等方面均有限定，其約束性高于普通汽車和加油站之間的關(guān)系。因此，使用國家電網(wǎng)公司租賃電池和換電服務(wù)的電動(dòng)汽車客戶，通常需要與國家電網(wǎng)公司簽訂相關(guān)租賃、換電服務(wù)合同，并申領(lǐng)標(biāo)識(shí)其身份的用戶卡。

1.1 用戶卡應(yīng)用頂層模型分析

當(dāng)前，電動(dòng)汽車客戶主要是出租車、公交車、旅游接送車、政府公車等具有公共性質(zhì)的大客戶。由于這些客戶具有集中簽約、離散消費(fèi)、行駛區(qū)域較為固定等特性，在電動(dòng)汽車應(yīng)用中更樂于接受并租用國家電網(wǎng)公司提供的標(biāo)準(zhǔn)化電池和配套的充/換電服務(wù)。

目前國內(nèi)多采用基于RFID（射頻識(shí)別）的IC卡作為電動(dòng)汽車用戶卡[3]。射頻識(shí)別利用無線射頻信號(hào)，通過讀寫器、天線和安裝在載體上的RFID卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)載體的非接觸識(shí)別和數(shù)據(jù)交換[4]。

以杭州市為例，目前共有約200輛電動(dòng)出租車[5]，均采用預(yù)付費(fèi)換電里程計(jì)費(fèi)模式運(yùn)營。這種計(jì)費(fèi)模式要求客戶使用換電服務(wù)之前要先行購買相應(yīng)的里程套餐。在使用服務(wù)時(shí)，按行駛里程為計(jì)量單位扣除相應(yīng)的套餐余額。出于管理上的考慮，出租車運(yùn)營公司以集團(tuán)客戶的名義在電動(dòng)汽車智能充/換電運(yùn)營系統(tǒng)統(tǒng)一開戶，同時(shí)能夠單獨(dú)打印每輛車的充值消費(fèi)明細(xì)，彼此間帳務(wù)獨(dú)立，并能滿足離散消費(fèi)要求。

為滿足以上需求，電動(dòng)汽車服務(wù)商可以按出租車運(yùn)營公司集團(tuán)客戶的要求辦理一定數(shù)額的用戶卡，每張卡有單獨(dú)的賬戶，并與每輛電動(dòng)汽車一一對(duì)應(yīng)。這些卡所對(duì)應(yīng)的賬戶預(yù)先充值一定金額的里程，出租車司機(jī)可以憑各自的用戶卡進(jìn)行充/換電，直至預(yù)付費(fèi)里程余額耗盡。每輛車的歷次充值消費(fèi)均記錄在用戶卡所對(duì)應(yīng)的賬戶中。用戶卡因遺失等原因更換后，只需與原卡對(duì)應(yīng)的賬戶和電動(dòng)汽車進(jìn)行映射，即可使用原卡賬戶中的余額，也可查詢賬戶中的歷史充值消費(fèi)記錄。集團(tuán)客戶可使用客戶編號(hào)查詢其下掛賬戶的所有充值消費(fèi)明細(xì)記錄。

以上用戶卡應(yīng)用頂層模型適用于賬戶、車、卡為一一映射關(guān)系，即一車、一卡、一賬戶。在這種應(yīng)用模式下，電動(dòng)汽車雖然在同一客戶名下，但彼此之間帳務(wù)獨(dú)立，有各自的充值消費(fèi)流水記錄和賬戶余額，余額不可通用。這種模式對(duì)于出租車等具有統(tǒng)一管理要求、同時(shí)又彼此獨(dú)立運(yùn)營的公共性質(zhì)客戶較為合適。

對(duì)于政府公車、旅游接送車等客戶，上述模式會(huì)因需要為每個(gè)賬戶單獨(dú)充值且不能共享余額而帶來一定程度的不便。因此，電動(dòng)汽車服務(wù)商可以在客戶的同一賬戶下發(fā)放多張用戶卡，實(shí)現(xiàn)其名下指定車輛共享賬戶的需求。在這種應(yīng)用模式中，每一張用戶卡仍然對(duì)應(yīng)不同的電動(dòng)汽車，但隸屬于同一賬戶。在進(jìn)行充值消費(fèi)時(shí)，持其中任何一張卡均可完成交易。交易流水可以追溯到不同的車輛所進(jìn)行的交易，但賬戶中的余額可由其名下的所有用戶卡共享，并統(tǒng)一出帳。此時(shí)，電動(dòng)汽車與用戶卡為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，但用戶與賬戶則為多對(duì)一關(guān)系。

1.2 用戶卡應(yīng)用模式分析

目前，浙江省內(nèi)的電動(dòng)汽車用戶卡使用無線射頻技術(shù)，主要用于身份識(shí)別。為了記錄每輛電動(dòng)汽車的充值消費(fèi)情況，用戶卡通常與電動(dòng)汽車一一對(duì)應(yīng)，而其余額、充值消費(fèi)記錄均歸在卡所對(duì)應(yīng)的賬戶下，卡內(nèi)并不存余額?？蛻粜枰a(bǔ)發(fā)新卡或換卡時(shí)，只需重新進(jìn)行用戶卡與電動(dòng)汽車和賬戶的關(guān)系對(duì)應(yīng)，即可無縫使用原有余額，查詢充值消費(fèi)記錄，或進(jìn)行欠費(fèi)結(jié)清。在客戶銷戶退卡時(shí)，只需結(jié)清欠費(fèi)，有余額時(shí)可以申請(qǐng)退費(fèi)流程返還，但用戶卡工本費(fèi)不予退還。

考慮到安全性及浙江省內(nèi)充電樁均為在線樁的情況，當(dāng)前浙江省所使用的電動(dòng)汽車用戶卡尚不具備電子錢包功能。而從未來發(fā)展角度考慮，應(yīng)擴(kuò)展支持電子錢包業(yè)務(wù)，即在用戶卡中存入一定金額的電子貨幣，用戶可直接使用該電子貨幣進(jìn)行消費(fèi)支付。根據(jù)中國人民銀行《電子貨幣發(fā)行和清算辦法》，這類電子貨幣被定義為卡基電子貨幣，與在運(yùn)營系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)、作為支付手段使用的預(yù)付價(jià)值在法理上存在區(qū)別。在業(yè)務(wù)處理時(shí)，作為電子貨幣存在用戶卡中的余額，與客戶預(yù)存在運(yùn)營系統(tǒng)中的余額相互獨(dú)立?？蛻粝M(fèi)時(shí)，運(yùn)營商可以扣除客戶預(yù)存在運(yùn)營系統(tǒng)內(nèi)的余額，但除非另有約定，不能自動(dòng)扣除用戶卡上的電子貨幣，而需要經(jīng)過客戶授權(quán)方可?？ɑ娮迂泿庞囝~在運(yùn)營系統(tǒng)中僅作備份記錄，對(duì)賬時(shí)以卡中余額為準(zhǔn)。當(dāng)客戶掛失用戶卡時(shí)，卡基電子貨幣上的余額不能掛失；但換卡時(shí)如果提供尚可使用的舊卡，可以將舊卡上的卡基電子貨幣余額轉(zhuǎn)移到新卡。

預(yù)付費(fèi)或后付費(fèi)模式下，用戶卡應(yīng)用模式也有不同。目前出租車、公交車等公共性質(zhì)的大客戶主要采用預(yù)付費(fèi)計(jì)費(fèi)模式。而后付費(fèi)的計(jì)費(fèi)模式在未來可能會(huì)更受親睞。

在預(yù)付費(fèi)模式下，用戶卡的使用類似于借記卡。用戶每次使用時(shí)均需要鑒權(quán)，判斷卡所對(duì)應(yīng)的賬戶余額是否足夠。通常預(yù)付費(fèi)模式不允許欠費(fèi)，如果用戶余額不足，卡會(huì)一直處于鎖定狀態(tài)，直到用戶結(jié)清費(fèi)用并進(jìn)行用戶卡解鎖操作。鎖定狀態(tài)的用戶卡不能進(jìn)行充/換電，但可以進(jìn)行充值及充值消費(fèi)記錄查詢等操作。

后付費(fèi)模式的用戶卡在應(yīng)用上類似于貸記卡。在一定額度范圍內(nèi)允許用戶欠費(fèi)，并根據(jù)合同約定進(jìn)行出帳和要求用戶結(jié)清欠費(fèi)。若超期后仍未結(jié)清費(fèi)用則將根據(jù)合同約定收取違約金。使用后付費(fèi)模式的客戶，也可以在其用戶卡對(duì)應(yīng)的賬戶內(nèi)存入一定金額的預(yù)付費(fèi)（不包括卡基電子貨幣），消費(fèi)時(shí)將優(yōu)先使用預(yù)存費(fèi)用。預(yù)存費(fèi)用不計(jì)入額度內(nèi)。

2 電動(dòng)汽車用戶卡功能設(shè)計(jì)

用戶卡管理可分為庫存管理、綜合業(yè)務(wù)管理及輔助管理三大模塊，功能架構(gòu)如圖1所示，功能管理模塊概要如表1所示。

2.1 庫存管理模塊功能設(shè)計(jì)

完整的用戶卡庫存管理包括制卡、入庫、領(lǐng)用、配送、返還、抽樣檢驗(yàn)、庫存盤點(diǎn)等功能，以全方位保障用戶卡庫存、供給和配送的規(guī)范有序進(jìn)行。

在試點(diǎn)運(yùn)營階段，電動(dòng)汽車客戶較少，用戶卡發(fā)行量較低，且多為集團(tuán)客戶。若采用完整流程的用戶卡庫存管理會(huì)增加業(yè)務(wù)復(fù)雜性和運(yùn)營維護(hù)成本，同時(shí)也降低了業(yè)務(wù)的靈活性。因此在試運(yùn)營階段，用戶卡庫存管理往往會(huì)采用一定程度的簡化或外包，如將用戶卡的制卡環(huán)節(jié)外包給第三方廠家。當(dāng)發(fā)行量較低且僅有少量運(yùn)營點(diǎn)提供發(fā)行用戶卡業(yè)務(wù)的情況下，運(yùn)營系統(tǒng)可以先行實(shí)現(xiàn)入庫功能，進(jìn)而再根據(jù)用戶卡規(guī)模提升情況逐步建設(shè)完整的用戶卡庫存管理業(yè)務(wù)鏈。

圖1 電動(dòng)汽車用戶卡總體功能架構(gòu)

表1 電動(dòng)汽車用戶卡功能管理模塊概要

2.2 綜合業(yè)務(wù)管理模塊功能設(shè)計(jì)

綜合業(yè)務(wù)管理模塊是用戶卡管理的核心模塊。根據(jù)現(xiàn)行業(yè)務(wù)發(fā)展，可以劃分為基本業(yè)務(wù)管理和擴(kuò)展業(yè)務(wù)管理2個(gè)子模塊。

基本業(yè)務(wù)管理模塊主要涉及面向客戶的卡片管理業(yè)務(wù)，包括申領(lǐng)新卡、身份鑒權(quán)、掛失、鎖定、解鎖、換卡、銷卡等業(yè)務(wù)操作。這些業(yè)務(wù)是電動(dòng)汽車用戶卡承擔(dān)身份識(shí)別功能所必須具備的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)，也是用戶卡管理模塊的核心。

擴(kuò)展業(yè)務(wù)管理模塊用于為各類擴(kuò)展業(yè)務(wù)提供定制服務(wù)。由于電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)屬于新興產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展仍在探索之中，各地可能會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)剡\(yùn)營環(huán)境而對(duì)用戶卡有截然不同的定位，電子錢包業(yè)務(wù)支持即是一例。當(dāng)前浙江省內(nèi)的電動(dòng)汽車運(yùn)營站點(diǎn)幾乎全部使用在線充電樁，可以直接扣除客戶預(yù)存在運(yùn)營系統(tǒng)內(nèi)的余額，因而對(duì)用戶卡電子錢包的功能實(shí)現(xiàn)考慮較少；江蘇省等地則存在離線樁的情況，因而對(duì)電子錢包功能有所要求。在功能實(shí)現(xiàn)上，電子錢包的應(yīng)用勢(shì)必會(huì)影響到用戶卡卡片種類的選擇，以及卡基電子錢包相關(guān)的法律法規(guī)和具體業(yè)務(wù)操作等問題，毫無疑問會(huì)加大業(yè)務(wù)的復(fù)雜性和系統(tǒng)建設(shè)成本。因此，是否選用擴(kuò)展業(yè)務(wù)管理模塊中的相關(guān)功能，需要根據(jù)當(dāng)?shù)仉妱?dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景和運(yùn)營環(huán)境來選擇。

2.3 輔助管理模塊功能設(shè)計(jì)

輔助管理模塊是用戶卡管理的通用支撐管理模塊，包括各種基礎(chǔ)控件、接口管理、安全控制和通用信息查詢等輔助功能。

3 電動(dòng)汽車用戶卡管理應(yīng)用

基于本用戶卡應(yīng)用模型設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車智能充/換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理系統(tǒng)（以下簡稱運(yùn)營系統(tǒng)）已在浙江省上線運(yùn)營。經(jīng)歷“杭州試點(diǎn)示范運(yùn)營”、“蘇滬杭互聯(lián)”及“杭嘉湖金紹五地互聯(lián)”項(xiàng)目實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了從地市運(yùn)營管理至省級(jí)管理、跨省運(yùn)營的蛻變，其設(shè)計(jì)理念在實(shí)踐中不斷趨于成熟。目前，浙江省運(yùn)營系統(tǒng)管理充/換電站89座，純電動(dòng)汽車320余輛，充電樁1 026個(gè)，累計(jì)服務(wù)次數(shù)達(dá)114 539車次。

從實(shí)踐效果來看，本用戶卡應(yīng)用模型能夠較好地適應(yīng)包括里程計(jì)費(fèi)、電量計(jì)費(fèi)在內(nèi)的多種計(jì)費(fèi)方式，并能根據(jù)客戶需求實(shí)現(xiàn)靈活的賬務(wù)處理和賬單管理功能。從未來發(fā)展角度考慮，車、卡、賬戶三主體非固化的對(duì)應(yīng)模式有利于電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)擴(kuò)展，在探索租車服務(wù)或面向私人用戶充/換電服務(wù)時(shí)，可根據(jù)需求個(gè)性化定制對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)關(guān)系；模塊化的設(shè)計(jì)理念有助于在持續(xù)發(fā)展的智能充/換電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系中保障功能的穩(wěn)定性及良好的適應(yīng)性。

4 結(jié)語

作為新興產(chǎn)業(yè)，電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)仍在不斷發(fā)展，其業(yè)務(wù)模式根據(jù)不同發(fā)展階段和業(yè)務(wù)需求也會(huì)發(fā)生變化。電動(dòng)汽車用戶卡管理模塊在應(yīng)用模式和功能設(shè)計(jì)上，必須兼顧業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性與靈活性，并具備良好的可擴(kuò)展性，以適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展變化。因此，結(jié)合電動(dòng)汽車用戶卡應(yīng)用模型，設(shè)計(jì)用戶卡功能體系，在保障當(dāng)前業(yè)務(wù)運(yùn)營穩(wěn)定性的前提下，還要為未來業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)留足夠的空間，滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展變化需要，更好地促進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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