基于生命周期對電動汽車換電站收益的研究

馬新雨+趙志剛

摘 要： 目前，電站現(xiàn)有研究是從比較了具體運行過程，盈利能力和電網(wǎng)運行等方面對兩種運行模式的充電和轉(zhuǎn)換的影響。 基于電動汽車充電兩種模型，分析了市場容量，替代價格和新能源滲透率對微電腦運行成本的影響。 在成本效益評估方面，現(xiàn)有研究主要分析了電站運行狀況分析和充電站運行經(jīng)濟(jì)核算的獨立運行情況，缺乏統(tǒng)一的分析與分析 電站的經(jīng)濟(jì)效益。 本文從投資主體，投資經(jīng)營關(guān)系和利潤模式的角度分析了電池更換的商業(yè)運行模式，但沒有對如何運行經(jīng)營模式進(jìn)行深入的討論。 一般來說，目前國內(nèi)外電力交換研究模式不夠全面。

關(guān)鍵詞：電動汽車； 換電站； 全生命周期； 運營模式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.209

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2009年，中國政府啟動了節(jié)能與新能源汽車（簡稱“十城”）項目試點，推動節(jié)能減排和新能源汽車補(bǔ)貼利用。另外，中國政府在“五五”新能源汽車戰(zhàn)略計劃中提出，要在2020年建立和完善電動汽車電力系統(tǒng)技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系，實現(xiàn)各類電動汽車產(chǎn)業(yè)，推動新能源車輛戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)在快速增長的時期，提出了基于分區(qū)收費需求的城市電動汽車充電設(shè)施定位和定位能力的方法。但由于電動汽車整體發(fā)展規(guī)模尚未形成方便完整的充電網(wǎng)絡(luò)，已投入一定程度的閑置設(shè)施被遺棄和丟失，大規(guī)模推廣電動汽車具有負(fù)面影響，電力車站的運行對電動汽車的普及至關(guān)重要，研究電動汽車充電設(shè)施評估方法的成本非常重要。在乘用車領(lǐng)域的交流模式開始時，著名的創(chuàng)業(yè)公司Better Place2007年率在美國年底，該公司因破產(chǎn)資本鏈而宣告破產(chǎn)。之后，2014年特斯拉公布了電力交換模式的試點模式，但一年后宣布不再繼續(xù)推廣。 2015年，臺灣電動摩托車創(chuàng)業(yè)公司Gogoro宣布進(jìn)入荷蘭阿姆斯特丹市，推動電動汽車發(fā)電站。之前公司已經(jīng)在臺北完成了交流網(wǎng)的布局。 2015年7月，北汽新能源公司宣布與中國石化北京石油公司合作建設(shè)電站網(wǎng)絡(luò)。 2016年11月力帆分享第一座電站完成現(xiàn)場交流只需2分15秒。 2017年4月上海國際汽車展覽會中國電動汽車品牌魏宣布其首款生產(chǎn)車ES8將被征收電力兼容性。

目前，電動汽車發(fā)電廠的成本效益評估有一些研究。 在電動汽車充電站汽車充電分析中，更換了兩個電池的運行模式，并從具體運行過程中獲取利潤和運行的兩種運行模式的影響進(jìn)行比較。 建立了基于微電網(wǎng)的電動汽車電站的運行模式和電力交換模型。 分析市場容量，重置價格和新能源滲透對微電網(wǎng)運營成本的影響。 根據(jù)生命周期成本理論，從消費者角度出發(fā)，建立了電動汽車的生命周期成本模型。

2 電動汽車充換電站成本收益分析方法

電動汽車換電站主要為電動汽車提供換電服務(wù)，業(yè)務(wù)主要表現(xiàn)為向電網(wǎng)購電，轉(zhuǎn)向電動汽車用戶出售。電動汽車更換模式主要面臨投資初期投資難度大的問題，而在短期內(nèi)基礎(chǔ)電站早期推廣私家車的用戶使用率非常低，不能盈利，預(yù)先需要大量資金投入。 基于對電站運行的深刻理解和電動汽車更換過程的性質(zhì)，本文研究了電站的整個生命周期成本和效益，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。

由于換電服務(wù)需要專業(yè)設(shè)備和人力資源的支持，換電站的運營成本評估需要考慮用地與建筑成本、設(shè)備成本和人力資源成本。首先調(diào)研換電站現(xiàn)在市場情況，得出服務(wù)電動汽車的規(guī)模，從而得到電動汽車換電站每日更換電池數(shù)量，進(jìn)一步可估算換電站的耗電成本（ 用電成本） ； 根據(jù)文獻(xiàn)《中小型電動汽車換電站的設(shè)計》得到換電站各部分建設(shè)內(nèi)容，同時借鑒加油站建筑施工成本。可以確定換電設(shè)備和電池購置成本、換電站維修維護(hù)成本、以及換電站電池租賃成本； 根據(jù)更換人員來確定人力資源轉(zhuǎn)換成本。 設(shè)備和電池購買成本與建筑成本的成本，硬件和軟件的土地成本和投資前成本構(gòu)成電站的初始投資成本； 電力消耗，車站維修，維修成本，電池租賃成本和電站人力資源成本構(gòu)成換向站的運營成本，初始投資成本和運營成本可用于工廠的總成本。 交換站的總收入由服務(wù)費和政府補(bǔ)貼組成。

從20世紀(jì)70年代末到80年代初期，歐美的一些學(xué)者提出了生命周期成本理論（LCC）。 整個生命周期管理探索了整個項目的生命周期，重點是項目決策，設(shè)計，施工和運營，并保持決策和控制的各個階段。 將全壽命周期理論應(yīng)用于電動車輛加油站投資管理的目的是指導(dǎo)合理的投資決策，指導(dǎo)收費服務(wù)費的設(shè)定。 基于上述成本效益分析，通過考慮設(shè)備成本對電站成本和效益的影響，建立了整個生命周期成本效益模型。 分析服務(wù)費對電動乘用車服務(wù)費的盈虧平衡點的影響。

作者簡介：

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