中國新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)對策略

趙世佳，趙福全，郝 瀚，劉宗巍

(清華大學(xué)汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究院，汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實驗室，北京 100084)

中國新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)對策略

趙世佳，趙福全，郝 瀚，劉宗巍

(清華大學(xué)汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究院，汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實驗室，北京 100084)

充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)營對于新能源汽車的推廣應(yīng)用具有重要意義。近年來，中國充電基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展取得了一些成績，但仍存在一些問題，總體上滯后于新能源汽車的增速，對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了制約，必須給予高度重視。本文綜合分析了全球和中國新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展現(xiàn)狀，系統(tǒng)闡述了行業(yè)層面和企業(yè)層面存在的問題，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合未來發(fā)展趨勢提出了加快新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的具體策略和建議。

新能源汽車；充電基礎(chǔ)設(shè)施；汽車產(chǎn)業(yè)；智能化

1 引言

隨著能源和環(huán)境的挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻，世界各國紛紛致力于推進(jìn)新能源汽車的普及推廣，全球汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了動力革命的全新發(fā)展階段[1-2]。在中國，發(fā)展新能源汽車已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略：一方面，新能源汽車對于后發(fā)趕超、建成汽車強(qiáng)國具有重要意義[3-4]，另一方面，發(fā)展新能源汽車是解決能源緊缺、環(huán)境污染等問題的重要舉措。在《中國制造2025》汽車領(lǐng)域規(guī)劃中，節(jié)能與新能源汽車被列為重點(diǎn)領(lǐng)域之一，明確提出了到2025年新能源汽車在國內(nèi)汽車市場占比達(dá)15%的發(fā)展目標(biāo)[5]。2016年國務(wù)院出臺的《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》重點(diǎn)提出推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速壯大，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展新模式[6]。

作為電動汽車和插電式混合動力汽車補(bǔ)給電能的重要配套設(shè)施，充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的滯后，是影響消費(fèi)者對新能源汽車接受程度的因素之一[7]。近年來，中國從頂層設(shè)計、建設(shè)獎勵、電價優(yōu)惠、行業(yè)管理等維度密集出臺多項充電基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)支持政策和指導(dǎo)意見，加快充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，鼓勵充電服務(wù)企業(yè)創(chuàng)新商業(yè)模式。站在全球視角下，系統(tǒng)研究和對比分析作為全球第一大新能源汽車市場的中國的充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展實踐，有助于把握中國新能源汽車推廣進(jìn)程，并為其他國家提供有益的參考。

國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的布局規(guī)劃、技術(shù)發(fā)展、有序充電等方面進(jìn)行了大量研究。王暋輝綜合考慮了充電站城市交通公共服務(wù)設(shè)施和普通用電設(shè)施雙重屬性,采用超效率數(shù)據(jù)包絡(luò)分析評價方法，建立了充電站多目標(biāo)規(guī)劃模型[8]。He基于駕駛員的駕駛行為和充電需求，以最小化其旅行和充電時間，探討了如何在公路網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)化電動汽車的公共充電站[9]。Asamer應(yīng)用800輛出租車的運(yùn)營數(shù)據(jù)，識別和估計電動出租車的充電需求，最大限度地滿足充電需求，規(guī)劃充電站的大體區(qū)域，該方法在2014年應(yīng)用于奧地利維也納出租車充電站的布局規(guī)劃[10]。徐智威以電動汽車充電站運(yùn)營收益最大化為目標(biāo),以配電變壓器容量及最大限度滿足用戶充電需求為約束條件，建立充電站電動汽車有序充電的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而有助于提高電動汽車充電站的經(jīng)濟(jì)效益[11]。

2 新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展分析

2.1 充電方式分類

目前，新能源汽車電能供給的方式主要分為整車充電和電池更換兩種方式。整車充電方式根據(jù)充電裝置和汽車接受裝置的不同連接形式分為傳導(dǎo)式充電和感應(yīng)式充電[12]，此外還有直接更換電池的換電模式。其中，傳導(dǎo)式充電包括交流充電和直流充電兩種，感應(yīng)式充電即無線充電。

不同新能源充電基礎(chǔ)設(shè)施的使用場景不同，充電特點(diǎn)不盡相同，如表1所示。交流充電是交流電流入車載充電機(jī)，經(jīng)其轉(zhuǎn)換后輸出直流電，對動力電池進(jìn)行充電，受車載充電裝置功率的限制(通常為3.5kW/7kW)，充電效率較低，充電時間長，一般需要6～10小時。交流充電的突出特點(diǎn)在于充分利用夜間波谷充電，緩解電網(wǎng)壓力，交流充電樁主要建設(shè)在居民小區(qū)、單位大樓，適用于私家車、單位和集團(tuán)車輛。建設(shè)成本和運(yùn)營成本均較低，但是由于交流充電樁較為分散，管理和維護(hù)難度非常大。

直流充電通過充電機(jī)整流后，為新能源汽車進(jìn)行快速充電，由于充電機(jī)功率較大(通常為 45～60kW)，直流充電速度較快。直流充電樁通常位于中、大型城市、高速公路充電站內(nèi)，主要適用于公交車、出租車及私家車，特斯拉超級充電站是當(dāng)今電動汽車直流充電技術(shù)的代表，其功率達(dá)到了120kW。直流充電建設(shè)和運(yùn)營成本較高，一旦形成規(guī)模效應(yīng)，收益將大幅提升。

作為感應(yīng)式充電方式，無線充電的送電裝置及受電裝置之間沒有物理連接，完全通過電磁波傳輸能量，無線充電可以通過停車位和專用車道對新能源汽車實現(xiàn)大規(guī)模充電，目前在公交領(lǐng)域有所應(yīng)用，后續(xù)在乘用車市場有較大的拓展?jié)摿?。挑?zhàn)在于充電效率和配套設(shè)施的建設(shè)與維護(hù)成本。

換電方式憑借標(biāo)準(zhǔn)化、便捷化的特點(diǎn)，在公交車、出租車等特定使用場景具有優(yōu)勢，主要特點(diǎn)是能源補(bǔ)給時間短，有利于合理安排充電功率，減小對電網(wǎng)的沖擊負(fù)荷。但這種方式的前提是高度統(tǒng)一的電池規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)，同時還要打消電池所有者對于更換電池的顧慮，因此換電模式在私人出行領(lǐng)域是否具有可行性仍有待探索。

表1 不同新能源汽車充電方式的比較

2.2 全球充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展分析

目前，隨著全球新能源汽車銷量的迅猛增長，主要國家都在加緊布局充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，全球充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量快速增長。

從建設(shè)扶持角度看，各國政府采取不同措施積極支持新能源充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，支持方式以財政補(bǔ)貼和財稅減免為主。例如，2015年美國聯(lián)邦基金支持建立36500個公共充電樁；日本政府出資建立500個快充和650個標(biāo)準(zhǔn)充電樁的財政資金；法國政府為搭建全國范圍內(nèi)充電網(wǎng)絡(luò)，對私人投資建設(shè)充電樁進(jìn)行財政減免[13]。

從發(fā)展規(guī)模角度看，全球充電基礎(chǔ)設(shè)施迎來高速增長期。在總量方面，全球充電基礎(chǔ)設(shè)施從2014年82萬個增長到2015年145萬個，主要以私人充電樁為主，公共充電樁占比穩(wěn)定在13%左右。在增長速度方面，2015年新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的增長率與電動汽車增長率相當(dāng)，達(dá)到70%以上，其中公共快充和慢充領(lǐng)域的增長率分別為63%和73%[14](注：慢充樁包括22kW以下充電樁，快充樁包括直流43kW充電樁、直流充電樁、特斯拉充電樁)。在人均方面，日本、美國、歐洲國家具有較大優(yōu)勢，中國充電基礎(chǔ)設(shè)施總量世界領(lǐng)先，但由于人口基數(shù)大，人均水平不容樂觀，美國、日本每百萬居民充電基礎(chǔ)設(shè)施擁有量為1340、1171個，而中國僅有265個。與此同時，充電基礎(chǔ)設(shè)施呈現(xiàn)出一定的地理分布特征?？傮w而言，充電基礎(chǔ)設(shè)施分布大體與電動汽車保有量分布一致。不論是私人充電樁領(lǐng)域還是公共充電樁領(lǐng)域，中國、美國、日本都占據(jù)全球充電基礎(chǔ)設(shè)施半壁江山，如圖1所示。

圖1 2015年全球不同類型充電基礎(chǔ)設(shè)施區(qū)域分布

從未來預(yù)期角度看，未來全球充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將大幅提升。日益擴(kuò)大的新能源汽車市場將進(jìn)一步推動充電基礎(chǔ)設(shè)施市場，中國、歐盟、日本、韓國、印度等國都制定了中長期充電基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展規(guī)劃。根據(jù)Global EV outlook預(yù)測，在全球公共充電基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，2020年交流充電樁從2015年16.1萬增長至170萬個，直流充電樁從2015年2.7萬個增長至30萬個，增長因子約為10。2030年交流充電樁增長至1290萬個，直流充電樁增長至220萬個，增長因子為80～120[14]。

2.3 中國新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展分析

2015年中國新能源汽車產(chǎn)銷量超過美國躍居世界第一，為助力新能源汽車普及推廣，中國政府，地方政府，汽車企業(yè)、電力企業(yè)、充電運(yùn)營企業(yè)等各類企業(yè)大力發(fā)展新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施。

從建設(shè)扶持角度看，國家從頂層設(shè)計、建設(shè)獎勵、電價優(yōu)惠、行業(yè)管理等多個角度密集出臺新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施支持政策，各地方政府積極配合國家要求，相繼發(fā)布實施規(guī)劃，旨在形成樁站先行、布局合理、智能高效的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系，最大限度地滿足充電車輛的充電需求，如圖2所示。國家和地方對于充電基礎(chǔ)設(shè)施的大力支持，凸顯了其重視程度，推動了充電基礎(chǔ)設(shè)施市場的發(fā)展，也為充電樁運(yùn)營企業(yè)創(chuàng)造了新一輪的發(fā)展契機(jī)。

圖2 國家和地方充電基礎(chǔ)設(shè)施政策梳理

從發(fā)展規(guī)模角度看，中國充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)數(shù)量增長強(qiáng)勁。2015年中國累計建成充換電站3600座、公共充電樁4.9萬個，在新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的起步階段，電力企業(yè)依然是重要的參與者，其中國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、普天集團(tuán)三大央企仍是主力，建設(shè)量達(dá)到80%[15]。為了推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2014年5月國家電網(wǎng)全面開放電動汽車充換電設(shè)施市場，各方力量積極參與到充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)中。在此之上，中國充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈加速形成，如圖3所示。充電設(shè)備、電網(wǎng)企業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)積極在充電樁領(lǐng)域布局，以充電運(yùn)營企業(yè)為代表的產(chǎn)業(yè)鏈中游逐步取得突破性進(jìn)展，大力推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+充電基礎(chǔ)設(shè)施”，提高充電服務(wù)智能化水平，提升運(yùn)營效率和用戶體驗，用戶的體驗與反饋進(jìn)一步促進(jìn)上游、中游企業(yè)的創(chuàng)新與改進(jìn)。新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，促使充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈布局提速，充電基礎(chǔ)設(shè)施市場蘊(yùn)含巨大商機(jī)。

從未來預(yù)期角度看，多部委聯(lián)合出臺的《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015—2020年)》明確提出到2020年，按照適度超前原則明確充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)目標(biāo)，新增集中式充換電站超過1.2萬座，分散式充電樁超過480萬個，并且對于不同領(lǐng)域、不同地區(qū)、不同使用場所方面明確提出了建設(shè)目標(biāo)[16]。各省市按照國家規(guī)劃、結(jié)合地區(qū)新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的需求，提出了“十三五”期間的發(fā)展目標(biāo)和建設(shè)規(guī)劃。

3 中國新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施存在的主要問題

在國家、地方的支持以及各參與方的積極推進(jìn)下，中國新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施取得了長足發(fā)展。但是，目前仍存在一些突出的問題。

3.1 行業(yè)層面

目前，充電基礎(chǔ)設(shè)施仍嚴(yán)重不足，在一定程度上影響了新能源汽車的使用和推廣。

圖3 中國充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈

首先，充電基礎(chǔ)設(shè)施整體發(fā)展滯后、使用效率低。一方面，充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展明顯落后于新能源汽車的發(fā)展速度。相比于新能源汽車，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足，充電網(wǎng)建設(shè)滯后，仍是制約新能源汽車推廣應(yīng)用的主要瓶頸之一。截至2015年底，中國新能源汽車保有量達(dá)到58.32萬輛，各類交直流充電樁僅為4.9萬個，充電站3600座。車樁比遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實際需求，難以有效滿足新能源汽車日常運(yùn)行要求。另一方面，眾多公共充電停車位被非電動汽車所占據(jù)，充電位被當(dāng)作普通停車位來對待的現(xiàn)象時有發(fā)生，降低了充電設(shè)施的資源配置效率，同時限于大部分充電基礎(chǔ)設(shè)施缺乏統(tǒng)一的維護(hù)以及對充電設(shè)施的有效管護(hù)機(jī)制，綜合導(dǎo)致低下的利用率，也增加了新能源汽車消費(fèi)者的使用負(fù)擔(dān)，甚至動搖了消費(fèi)者對新能源汽車的信心。

其次，一些地方的配套支撐仍需加強(qiáng)。第一，部分地方政府缺乏對充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的重視，發(fā)展路徑仍不清晰，配套支持政策也有欠缺，對于部分區(qū)域的先進(jìn)模式推廣不足，如萬幫充電模式在北京、上海取得了良好的效果，但是仍缺乏有效的推廣[17]。第二，權(quán)、責(zé)、利關(guān)系沒有處理好，在城市建設(shè)及相關(guān)規(guī)劃中對充電基礎(chǔ)設(shè)施考慮不足，對居民區(qū)、社會停車場等安裝困難的場所協(xié)調(diào)推動不夠，充電基礎(chǔ)設(shè)施財稅支持政策與電動汽車支持政策不匹配，導(dǎo)致對社會資本吸引力不足[18]。第三，充電網(wǎng)絡(luò)尚未充分互聯(lián)互通，已建設(shè)的充電樁主要是為滿足企業(yè)自身的需要，都是獨(dú)立的“孤島”，車主在尋找充電樁、支付過程中面臨困擾，缺乏有效的信息互通，浪費(fèi)了很多公共資源。

最后，電力供應(yīng)缺乏頂層設(shè)計。一方面，隨著充電基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量增多、規(guī)模擴(kuò)大，大量充電負(fù)荷接入配電網(wǎng)，對配電網(wǎng)可靠性提出更高要求，配電網(wǎng)更新遲滯現(xiàn)象仍待解決，并且大規(guī)模充電導(dǎo)致電力負(fù)荷增加，迫切需要對電網(wǎng)電力增容，電網(wǎng)改造亟需明確責(zé)任方。另一方面，充電網(wǎng)與電網(wǎng)仍缺乏有效融合，充電設(shè)施的無序建設(shè)將會增加電網(wǎng)負(fù)擔(dān)、擴(kuò)大峰谷差值，隨著充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，電網(wǎng)的安全性將受到一定威脅。

3.2 企業(yè)層面

創(chuàng)新的商業(yè)模式和強(qiáng)大的技術(shù)支撐是充電企業(yè)發(fā)展的兩大抓手，而中國企業(yè)恰恰在這兩方面仍有存在亟待解決的問題。

第一，充電基礎(chǔ)設(shè)施商業(yè)模式不夠清晰。一方面，大多數(shù)充電運(yùn)營企業(yè)還只是單一的充電業(yè)務(wù)模式，較難實現(xiàn)盈利，必須借助“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維和條件，探索新的商業(yè)模式、盈利點(diǎn)。例如目前充電收費(fèi)包括充電服務(wù)費(fèi)、電費(fèi)、停車費(fèi)等，其中電費(fèi)和停車費(fèi)有電網(wǎng)公司和停車場的業(yè)主收取，充電設(shè)施運(yùn)營商只能獲取充電服務(wù)費(fèi)部分。實際上，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，充電基礎(chǔ)設(shè)施的商業(yè)價值不僅體現(xiàn)在充電業(yè)務(wù)本身，完全可以充電樁為入口，基于充電大數(shù)據(jù)，探索廣告、保險、金融等增值服務(wù)以獲得收益。另一方面，大部分充電運(yùn)營企業(yè)尚未實現(xiàn)規(guī)模化，據(jù)不完全統(tǒng)計，2015年中國充電樁企業(yè)數(shù)量已超過300家，數(shù)量本就嚴(yán)重不足的充電設(shè)施由如此眾多的企業(yè)分擔(dān)，每家企業(yè)的規(guī)模不足可想而知。規(guī)模是決定充電基礎(chǔ)設(shè)施能否盈利的關(guān)鍵，只有實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，充電運(yùn)營企業(yè)的收入才能大大抵消成本，實現(xiàn)良性商業(yè)化運(yùn)營。

第二，充電設(shè)備制造企業(yè)對于核心技術(shù)掌控不足。一方面，直流充電技術(shù)尤其是在功率模塊、電子芯片、漏電保護(hù)、安全防護(hù)等方面仍有差距，換電技術(shù)存在電池與車輛連接結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性風(fēng)險、換電機(jī)器人精準(zhǔn)、協(xié)同操作等問題。另一方面，中國企業(yè)對于前瞻性技術(shù)研發(fā)、儲備不足，例如車網(wǎng)接入電網(wǎng)(Vehicle-to-grid，V2G)、雙向車載充電技術(shù)等方面還停留在試驗階段，無線充電技術(shù)還需要在國內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步商業(yè)推廣[5]。

4 中國新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的應(yīng)對策略

目前，中國政府和行業(yè)對新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施問題的重視程度不斷提升，將其視為確保新能源汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本保障，結(jié)合當(dāng)前存在的主要問題，本文分析認(rèn)為，中國的新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施還將不斷提速，并在規(guī)劃布局、關(guān)鍵技術(shù)、商業(yè)模式、智能化和網(wǎng)聯(lián)化建設(shè)四個方面著重發(fā)力，如圖4所示。

圖4 中國充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展策略

4.1 加緊研究充電基礎(chǔ)設(shè)施合理布局

第一，對公共基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行前瞻性的動態(tài)規(guī)劃。各個地方需要根據(jù)新能源汽車的市場規(guī)模和用戶的充電需求，結(jié)合公共基礎(chǔ)設(shè)施與新能源汽車的配套比例，公共充電樁與新能源汽車的比例在0.14～0.24[19]，優(yōu)化公共充電基礎(chǔ)設(shè)施布局。第二，針對不同類別充電樁進(jìn)行合理布局。由于公共交流充電樁、直流充電樁、充電站的建設(shè)成本差異巨大，因此，利用大數(shù)據(jù)信息按照不同類別需求，規(guī)劃建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施，將在提高新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施利用率的同時，充分利用土地資源配置，降低基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本，實現(xiàn)社會效益最大化。第三，推動城市群充電基礎(chǔ)設(shè)施體系建設(shè)。隨著生態(tài)重塑和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，新一輪城市化建設(shè)面臨重要契機(jī)。在城市群協(xié)同效應(yīng)下，長江中下游城市群、東北城市群、成渝城市群等可以通過優(yōu)化資源調(diào)配，建立區(qū)域內(nèi)統(tǒng)一的充電基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系，完善充電基礎(chǔ)設(shè)施布局規(guī)劃對于地方發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)也將具有巨大的推動意義。

值得注意的是，目前市場上銷售的大部分電動汽車行駛里程小于300公里，而通用、福特、本田等車企都宣布部署超過300公里的車型，電池容量的改變將極大影響基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)和數(shù)量，車樁比也將發(fā)生較大的變化。因此，國家、地方應(yīng)根據(jù)用戶的充電頻率和時間的大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行系統(tǒng)分析，動態(tài)規(guī)劃和及時調(diào)整各類充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)數(shù)量，既要避免不敷使用，也要避免過度建設(shè)。

4.2 重點(diǎn)突破充電基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)

一是加快實現(xiàn)無線充電規(guī)?；瘧?yīng)用。隨著新能源汽車的推廣應(yīng)用，無線充電技術(shù)受到新能源汽車相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)的重視。無線充電技術(shù)不僅能提高電動汽車的充電效率，使充電更加便捷、靈活，甚至將成為充電技術(shù)的變革。中國企業(yè)和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)亟需在無線充電的關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域，電池兼容、傳輸效率、輻射安全等方面加大研發(fā)投入，推動產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動，提升關(guān)鍵技術(shù)掌控能力，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化突破，打破國外企業(yè)的壟斷態(tài)勢。

二是大力發(fā)展V2G技術(shù)。根據(jù)新能源汽車和動力電池技術(shù)的發(fā)展水平，V2G應(yīng)用階段不同，如改善負(fù)荷曲線、微電網(wǎng)、與可再生能源發(fā)電協(xié)調(diào)運(yùn)行等。首先，由于不同的通信接口和協(xié)議將阻礙電網(wǎng)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度，國家應(yīng)建立統(tǒng)一的通信協(xié)議，用于汽車與電網(wǎng)的交互。其次，國家和地區(qū)應(yīng)建立快速可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，為實時控制提供支撐。最后，積極擴(kuò)展電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，提升對于數(shù)目龐大且分散的新能源汽車納入電網(wǎng)管理能力。

4.3 全面加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施商業(yè)模式創(chuàng)新

地方政府應(yīng)加強(qiáng)對企業(yè)的引導(dǎo)。一方面，加大對充電服務(wù)模式創(chuàng)新的支持力度，引導(dǎo)更多具有創(chuàng)新能力的經(jīng)濟(jì)主體展開充電服務(wù)模式創(chuàng)新探索，鼓勵更多的社會資源參與充電服務(wù)模式創(chuàng)新，并在用地保障、廊道通行等方面給予支持。面向未來電動智慧城市的建設(shè)，拉動社會資本拓展多樣化的商業(yè)模式。另一方面，切實做到規(guī)劃政策透明、投資盈利預(yù)期和公平競爭，通過市場競爭擇優(yōu)選擇投資運(yùn)營主體，為社會資本進(jìn)入充電基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域創(chuàng)造與國有資本同等的市場競爭平臺，確保電力供應(yīng)滿足充換充電設(shè)施運(yùn)營需求，要為充電基礎(chǔ)設(shè)施接入電網(wǎng)提供便利條件，如開辟綠色通道，限時辦結(jié)等。

企業(yè)應(yīng)積極創(chuàng)新充電設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營模式。第一，充電運(yùn)營企業(yè)積極探索通過與整車企業(yè)合作，創(chuàng)新建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施商業(yè)合作模式，最大限度地實現(xiàn)資源整合，互惠互利，如采取線上線下相結(jié)合等方式，提供智能充放電、電子商務(wù)、廣告等增值服務(wù)，力爭通過大數(shù)據(jù)分析，為消費(fèi)者提供精準(zhǔn)營銷，增加企業(yè)的盈利能力，從而提升企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力。第二，大中型充換電站應(yīng)主動尋求與商業(yè)地產(chǎn)相結(jié)合的發(fā)展方式，如與商超、影院、便利店等商業(yè)場所合作為用戶提供輔助充電服務(wù)，與此同時，具有創(chuàng)新能力的停車充電場地所有者主動進(jìn)行商業(yè)模式創(chuàng)新，爭取成為充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營模式的主導(dǎo)者。第三，基于私人充電樁的龐大數(shù)量以及資源共享、提升使用效率的理念，探尋有效的私人充電樁共享商業(yè)模式，實現(xiàn)盤活存量、提高充電樁社會利用效率和充分利用私人充電樁潛在價值的多贏。

4.4 大力推動充電設(shè)施智能化、網(wǎng)聯(lián)化建設(shè)

近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，使充電基礎(chǔ)設(shè)施的智能化、網(wǎng)聯(lián)化成為重要的發(fā)展趨勢，這將進(jìn)一步提升充電基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營效率和用戶體驗，促進(jìn)充電設(shè)施建設(shè)與電網(wǎng)、交通、信息平臺等結(jié)合，形成智能化網(wǎng)絡(luò)的整體。

在智能化方面，第一，企業(yè)應(yīng)致力于全面提高充電服務(wù)智能化水平，如通過遠(yuǎn)程系統(tǒng)實時了解充電設(shè)施位置和當(dāng)前使用狀態(tài)、遠(yuǎn)程預(yù)約，基于充電效率最大化原則，適時推出智能化地鎖，避免占位停車現(xiàn)象；對于充滿電的車主推送充電實時消息，收取大額超時停車費(fèi)等。第二，企業(yè)可以依托社會化信息服務(wù)平臺，通過信息技術(shù)手段盤活停車存量，據(jù)統(tǒng)計，大部分汽車96%的時間處于停止?fàn)顟B(tài)[20]，因此，企業(yè)有效匯總充電需求，合理調(diào)配電力資源，將實現(xiàn)電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行、企業(yè)削減成本、用戶收益的多贏模式。

在網(wǎng)聯(lián)化方面，大中城市加快發(fā)展智能充電樁網(wǎng)絡(luò)，且充分鼓勵和發(fā)揮地方政府的應(yīng)有作用。首先，各地應(yīng)大力推進(jìn)充電新國標(biāo)的貫徹與舊樁改造實施工程，充電基礎(chǔ)設(shè)施要做到互聯(lián)互通，解決充電接口的標(biāo)準(zhǔn)化、上傳數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)算體系的標(biāo)準(zhǔn)化三大關(guān)鍵問題。其次，地方應(yīng)努力推動區(qū)域內(nèi)充電樁數(shù)據(jù)互聯(lián)互通以及與電網(wǎng)的智能互通，進(jìn)一步提升充電效率，積極打造全國領(lǐng)先的智能充電服務(wù)示范區(qū)，為全國范圍內(nèi)實現(xiàn)互聯(lián)互通建立基礎(chǔ)。最后，配電網(wǎng)可以通過充電網(wǎng)絡(luò)與城市用電分配進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)城市用電負(fù)荷的變化合理分配用電資源，做到城市用電和純電動車用電的相互協(xié)調(diào)，在保證充足供電的同時，實現(xiàn)削峰填谷、調(diào)頻、調(diào)壓、備用的功能，有序充電。

5 結(jié)論

充電基礎(chǔ)設(shè)施是新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要支撐，是一種新型的城市基礎(chǔ)設(shè)施，也是新能源汽車產(chǎn)業(yè)衍生的、具有重大商機(jī)的全新產(chǎn)業(yè)。同時，充電設(shè)施的安全性、便捷性，還顯著影響著消費(fèi)者對新能源汽車的接受程度。因此，充電設(shè)施建設(shè)是事關(guān)新能源汽車未來可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)之一。當(dāng)前，中國充電設(shè)施雖然有了長足的發(fā)展，但總體上仍有很多問題，滯后于新能源汽車的普及推廣速度?！笆濉睍r期正值中國加快發(fā)展新能源汽車、實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的戰(zhàn)略機(jī)遇期，充電基礎(chǔ)設(shè)施問題也必須加強(qiáng)研究、加大投入、加快解決。針對中國充電基礎(chǔ)設(shè)施目前主要的問題，本文建議：國家尤其是各個區(qū)域應(yīng)重點(diǎn)研究新能源汽車的市場規(guī)模和用戶的充電需求，系統(tǒng)制定并動態(tài)更新充電基礎(chǔ)設(shè)施的合理布局規(guī)劃；重點(diǎn)突破無線充電、V2G等前瞻性技術(shù)，確保與國外同步進(jìn)而趕超；充分調(diào)配各類資源，積極探索創(chuàng)新型可盈利的商業(yè)模式；同時，大力推動充電設(shè)施智能化、網(wǎng)聯(lián)化建設(shè)，全面提升充電基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營效率和用戶體驗。最終，通過充電基礎(chǔ)設(shè)施的快速穩(wěn)健建設(shè)，支撐并助力中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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(責(zé)任編輯 劉傳忠)

TheCurrentSituationandCountermeasuresinChineseChargingInfrastructureofNewEnergyVehicles

Zhao Shijia，Zhao Fuquan，Hao Han，Liu Zongwei

(Tsinghua Automotive Strategy Research Institute，State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy，Beijing 100084，China)

The constructions and operations of new energy vehicles’ charging infrastructure have great significance for the promotion and application.In recent years，the Chinese charging infrastructure has made some achievements，however，there are still some problems.The overall development of charging infrastructure is lagging behind the growth of new energy vehicles，which makes a constraint to sustainable development of the new energy vehicles industry.This paper analyzes the current situation of global and China’s new energy vehicles charging infrastructure，and expounds the problems from the industry and the enterprise level systematically.Moreover，combined with the future development trend of the new energy vehicles，we present the specific strategies and recommendations to speed up the construction of charging infrastructure.

New energy vehicles；Charging infrastructure；Automotive industry；Intelligentization

科學(xué)技術(shù)部新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略研究(ZLY2015017),北京自然科學(xué)基金項目：“綠色北京”建設(shè)背景下的汽車產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)效益評價研究(9162008)，北京市科委項目：新能源汽車電池技術(shù)發(fā)展前沿跟蹤及預(yù)測研究(Z16110800310000)。

2017-02-04

趙世佳(1985-)，女，吉林人，清華大學(xué)汽車工程系博士后；研究方向：新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施、汽車強(qiáng)國評價、汽車人才競爭力分析等。

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