高速公路服務(wù)區(qū)充電樁建設(shè)運(yùn)營(yíng)對(duì)策研究

戚路軍

摘要 近年來(lái)，公眾使用新能源汽車(chē)的中長(zhǎng)途出行比例日益提高，對(duì)于高速公路服務(wù)區(qū)充電設(shè)施的配置提出了更高要求。文章首先介紹了充電樁行業(yè)的發(fā)展概況，然后從建設(shè)和運(yùn)營(yíng)兩個(gè)階段分析了高速公路服務(wù)區(qū)充電樁發(fā)展的現(xiàn)狀特征，并剖析了各階段存在的問(wèn)題，提出了推動(dòng)服務(wù)區(qū)充電樁良性發(fā)展的對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞 高速公路；服務(wù)區(qū)；充電樁；現(xiàn)狀

中圖分類(lèi)號(hào) U491.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）24-0158-04

0 引言

2020年9月，中國(guó)提出“力爭(zhēng)2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的重大承諾。交通運(yùn)輸業(yè)作為我國(guó)第三大溫室氣體排放源，其脫碳減排對(duì)碳達(dá)峰、碳中和整體目標(biāo)至關(guān)重要。在此背景下，大力發(fā)展新能源汽車(chē)已是大勢(shì)所趨。近年來(lái)，我國(guó)新能源汽車(chē)保有量大幅增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2030年新能源汽車(chē)數(shù)量將達(dá)到6 000萬(wàn)輛[1]，同時(shí)公眾使用新能源汽車(chē)的中長(zhǎng)途出行比例日益提高，對(duì)于高速公路服務(wù)區(qū)充電設(shè)施的配置提出了更高要求。該文以江蘇省為例，著重分析現(xiàn)有高速公路服務(wù)區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)情況，以更好推動(dòng)相關(guān)制度體系的制定，助力新能源汽車(chē)行業(yè)健康發(fā)展。

1 充電樁行業(yè)發(fā)展情況

我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施體系在“十三五”期間實(shí)現(xiàn)了由零到有的突破。形成了涵蓋專用充換電站、城際和城市公共充換電網(wǎng)絡(luò)、單位和個(gè)人充電設(shè)施組成的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系[2]。

1.1 觀望期：2010年及以前

主要由國(guó)家電網(wǎng)進(jìn)行集中式充換電場(chǎng)站建設(shè)，用于滿足區(qū)域性電動(dòng)用車(chē)需求，截至2010年全國(guó)共建設(shè)充電站76 座，充電樁1 122個(gè)，樁車(chē)比僅約10%。

1.2 培育期：2011—2014年

充電樁市場(chǎng)由國(guó)家主導(dǎo)，國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)、普天新能源重點(diǎn)參與，以公交或政府內(nèi)部用車(chē)為主，每年新增充電樁不到幾千個(gè)，市場(chǎng)規(guī)模還很小，主要是在行業(yè)內(nèi)摸索。

1.3 快速增長(zhǎng)期：2015—2018年

2015年，《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南（2015—2020年）》提出“到2020年車(chē)樁比達(dá)到1∶1”的發(fā)展目標(biāo)，基于此，充電設(shè)施建設(shè)大幅提速，建設(shè)主體不局限于國(guó)家，更多民間資本加入市場(chǎng)。

1.4 新基建時(shí)期：2019年至今

從2019年開(kāi)始，政策補(bǔ)貼從新能源汽車(chē)向充電設(shè)施傾斜，產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，一些企業(yè)開(kāi)始盈利，而行業(yè)方向則從建設(shè)端轉(zhuǎn)移到更優(yōu)質(zhì)的運(yùn)營(yíng)端，這將在技術(shù)、市場(chǎng)和盈利模式等方面產(chǎn)生變化。2020年3月充電樁被正式納入新基建，充電樁發(fā)展迎來(lái)新機(jī)遇。

我國(guó)充電樁數(shù)量在2022年達(dá)到521萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)99.08%，創(chuàng)歷史新高，充電樁累計(jì)數(shù)量2015—2022年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為86.7%，充電樁產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展階段。近年全國(guó)充電樁數(shù)量如圖1所示。

2 高速公路服務(wù)區(qū)充電樁總體情況

2.1 建設(shè)現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成效顯著。截至2023年6月底，全國(guó)高速公路服務(wù)區(qū)已建成各類(lèi)充電設(shè)施5 931個(gè)，占全國(guó)高速公路服務(wù)區(qū)總數(shù)的近90%。高速公路充電基礎(chǔ)設(shè)施主要集中在東部地區(qū)，如京津冀、長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)，服務(wù)區(qū)充電設(shè)施在西部和東北地區(qū)覆蓋率較低，黑龍江省、甘肅省、遼寧省的覆蓋率分別為6%、12%和15%[3]。

2.2 建設(shè)模式

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)部分省份、車(chē)企、樁企進(jìn)行調(diào)研，總體來(lái)看，高速公路服務(wù)區(qū)充電樁建設(shè)模式主要分為合作共營(yíng)、自建自營(yíng)、他建他營(yíng)以及共享模式等[4]。

2.2.1 合作共營(yíng)模式

指服務(wù)區(qū)經(jīng)營(yíng)管理單位以合同為基礎(chǔ)，與國(guó)家電網(wǎng)、整車(chē)企業(yè)或充電樁企業(yè)合作，共同參與建設(shè)和經(jīng)營(yíng)新能源基礎(chǔ)設(shè)施。雙方投入場(chǎng)地、資金、技術(shù)或設(shè)備和勞務(wù)等，均按合同約定執(zhí)行。在這種模式下，國(guó)網(wǎng)等企業(yè)可充分發(fā)揮自身在充電設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等方面的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，服務(wù)區(qū)經(jīng)營(yíng)管理單位也可充分利用管理優(yōu)勢(shì)，派專人負(fù)責(zé)，實(shí)現(xiàn)雙方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、合作共贏的最大化。

這種充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)模式目前在河北、河南、寧夏等省份普遍采用。以運(yùn)營(yíng)管理單位為主體，具體又可以分為4種：獨(dú)立報(bào)裝、合作分成、合資經(jīng)營(yíng)、特許經(jīng)營(yíng)。

2.2.2 自建自營(yíng)模式

服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)單位可自行引入社會(huì)企業(yè)，對(duì)下屬服務(wù)區(qū)域內(nèi)的充電設(shè)施實(shí)現(xiàn)自行建設(shè)、自行運(yùn)營(yíng)。這種模式下，服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)管理單位在充電體驗(yàn)和服務(wù)區(qū)整體服務(wù)質(zhì)量方面有很大提升，但在資金、安全運(yùn)營(yíng)等方面也面臨巨大壓力。

目前，廣東、江西等省份采用該模式。廣東省由交控集團(tuán)投資建設(shè)和運(yùn)營(yíng)全部充電樁業(yè)務(wù)，包括高壓網(wǎng)、充電樁以及運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的建設(shè)，建設(shè)資金全部來(lái)自自籌資金。高速公路自營(yíng)充電站的日常運(yùn)營(yíng)管理，通過(guò)交通開(kāi)發(fā)公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“廣東天路智能充電平臺(tái)”實(shí)現(xiàn)。該平臺(tái)與地圖軟件（高德、百度）、政府監(jiān)管平臺(tái)（粵易充）、第三方充電平臺(tái)（快電、四維圖新、小鵬、捷電通、廣州發(fā)展等）先后完成數(shù)據(jù)對(duì)接；江西省通過(guò)招標(biāo)確定中標(biāo)企業(yè)實(shí)現(xiàn)充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)維護(hù)，2022年3月，江西暢行高速公路服務(wù)區(qū)開(kāi)發(fā)經(jīng)營(yíng)有限公司與滴滴旗下小桔充電進(jìn)行合作，對(duì)充電樁新增24 h AI人工客服系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)及后臺(tái)監(jiān)控等特色功能。

2.2.3 他建他營(yíng)模式

服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)管理單位負(fù)責(zé)提供服務(wù)區(qū)場(chǎng)地，按約定繳付場(chǎng)地租金。國(guó)網(wǎng)等企業(yè)承擔(dān)充電樁業(yè)務(wù)投資建設(shè)與運(yùn)維，以及向用戶提供充電服務(wù)。對(duì)于服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)單位而言，這種模式租金收入穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)收益最大化，但無(wú)法獲得潛在的高回報(bào)。

2.2.4 共享模式

與固定充電樁建設(shè)模式不同的是，移動(dòng)儲(chǔ)能充電模式是通過(guò)機(jī)器人控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、調(diào)度算法等精確控制充電槍向指定停車(chē)位移動(dòng)，協(xié)助車(chē)主進(jìn)行快速充電，從而實(shí)現(xiàn)由“車(chē)找電”向“電找車(chē)”的轉(zhuǎn)變。這種模式不受電網(wǎng)和場(chǎng)地限制，操作較為靈活，但目前受制于成本和充電效率問(wèn)題，移動(dòng)儲(chǔ)能充電機(jī)器人僅作為固定充電樁的補(bǔ)充方式，滿足特殊時(shí)間段突然增加的充電需求，讓充電更加靈活機(jī)動(dòng)。

3 高速公路服務(wù)區(qū)充電樁運(yùn)營(yíng)特征

盡管全國(guó)近90%的高速公路服務(wù)區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，但是充電樁數(shù)量明顯不足，遇到國(guó)慶長(zhǎng)假等充電高峰期難以滿足服務(wù)需求?；诖耍摴?jié)以江蘇省為例，分析高速公路服務(wù)區(qū)充電樁運(yùn)營(yíng)特征，以期為高速服務(wù)區(qū)充電設(shè)施可持續(xù)發(fā)展提供參考。

3.1 服務(wù)區(qū)新能源汽車(chē)流量特征

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年江蘇省高速公路日均新能源汽車(chē)流量約10萬(wàn)輛，占全網(wǎng)流量約4.5%。通過(guò)統(tǒng)計(jì)部分服務(wù)區(qū)斷面流量和入?yún)^(qū)車(chē)輛數(shù)，可以得出斷面車(chē)輛入?yún)^(qū)率約15%，新能源汽車(chē)入?yún)^(qū)率約4%。2022年部分服務(wù)區(qū)新能源車(chē)輛進(jìn)入情況如表1所示。

3.2 服務(wù)區(qū)充電樁運(yùn)營(yíng)情況

3.2.1 建設(shè)情況

截至2021年，江蘇交控集團(tuán)共有服務(wù)區(qū)97對(duì)，除在建的5對(duì)服務(wù)區(qū)外，其余92對(duì)服務(wù)區(qū)共建設(shè)充電站179座，實(shí)現(xiàn)100%覆蓋。建設(shè)充電樁790個(gè)，平均每對(duì)服務(wù)區(qū)約9個(gè)；預(yù)留充電樁724個(gè)，平均每對(duì)服務(wù)區(qū)約8個(gè)；全部建設(shè)完成后充電樁將達(dá)到1 514個(gè)。

全系統(tǒng)790個(gè)充電樁中，37.5 kW以上的快充充電樁比例達(dá)到100%，120 kW及以上超快充充電樁比例達(dá)到70%以上。

3.2.2 平日運(yùn)營(yíng)特征

（1）充電量。2021年江蘇交控所轄服務(wù)區(qū)每座充電站日均充電車(chē)輛16輛，單日最多充電車(chē)輛為梅村服務(wù)區(qū)60輛，平均充電時(shí)間為35 min，平均每座充電站利用率為9.7%，能夠滿足高速公路新能源車(chē)的充電需求。

（2）充電時(shí)段。全系統(tǒng)服務(wù)區(qū)充電站可以分為三個(gè)區(qū)段，其中平時(shí)段為11：00—17：00和22：00—24：00，充電量最多，占比49.03%；峰時(shí)段為8：00—11：00和17：00—22：00，充電量第二，占比為37.25%；谷時(shí)段為0：00—8：00，充電量最少，占比13.72%。

（3）路段充電量。從路段來(lái)看，2021年滬蓉高速、沈海高速、長(zhǎng)深高速等國(guó)家高速大動(dòng)脈上充電需求量較大，最高達(dá)到264萬(wàn)千瓦時(shí)；啟揚(yáng)高速、鹽靖高速充電需求量較小，不足50萬(wàn)千瓦時(shí)。

3.2.3 國(guó)慶期間運(yùn)營(yíng)特征

（1）充電量。國(guó)慶期間，高速充電量186.73萬(wàn)千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)104.26%，充電樁利用率為31.92%，同比增長(zhǎng)35.94%。在運(yùn)200座高速充電站、820個(gè)充電樁，單樁單日平均充電16.8次，同比增長(zhǎng)50.85%。

（2）充電時(shí)間分布。國(guó)慶節(jié)前充電量開(kāi)始逐日提升，10月1日達(dá)到充電高峰，隨后略有遞減，10月3日的23.65萬(wàn)千瓦時(shí)為單日最低充電量，10月6日的30.44萬(wàn)千瓦時(shí)為最高單日充電量，總體呈現(xiàn)“M”形特征。國(guó)慶期間每日充電量如圖2所示。

從時(shí)間段來(lái)看，充電量高峰時(shí)段出現(xiàn)在12：00—17：00，該時(shí)段平均充電量為1.69萬(wàn)千瓦時(shí)。

江蘇地處東部沿海交通大動(dòng)脈，南下北上、東來(lái)西往車(chē)流量較大，國(guó)慶期間各高速公路中長(zhǎng)深高速充電量最高，達(dá)到28.88萬(wàn)千瓦時(shí)，沈海高速次之，達(dá)到28.36萬(wàn)千瓦時(shí)，主要為上海、蘇南車(chē)輛潮汐性向蘇北地區(qū)流動(dòng)。全省主要高速國(guó)慶充電量如圖3所示。

國(guó)慶前半段充電高峰站點(diǎn)主要集中于常州、鹽城，高峰站點(diǎn)基本為南向北一側(cè)，與回鄉(xiāng)客流量一致。國(guó)慶后半段充電高峰站點(diǎn)主要集中于常州、無(wú)錫等地市，與提前發(fā)布的充電攻略也基本吻合，高峰站點(diǎn)集中在高速北向南一側(cè)，與返程客流量一致。

4 存在問(wèn)題

4.1 建設(shè)階段

4.1.1 充電站電力容量與發(fā)展需求不匹配

大多服務(wù)區(qū)充電樁多以大功率快速充電樁為主，對(duì)服務(wù)區(qū)電力供給提出了更高要求，而現(xiàn)有服務(wù)區(qū)在建設(shè)之初公共配電網(wǎng)建設(shè)時(shí)并未考慮充電樁的大功率用電需求，未來(lái)隨著電動(dòng)汽車(chē)的普及，服務(wù)區(qū)的充電樁用電需求將越來(lái)越大，服務(wù)區(qū)電力容量與充電樁電力需求不匹配的矛盾將更加突出。

4.1.2 充電場(chǎng)站建設(shè)規(guī)劃落后于服務(wù)區(qū)總體規(guī)劃

無(wú)論是對(duì)國(guó)家還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展，充電站的建設(shè)都具有突破性意義。但國(guó)家、各省交通廳對(duì)于充電場(chǎng)站的相關(guān)要求基本是2018年以后制定發(fā)布，在已建成的舊服務(wù)區(qū)改造實(shí)施過(guò)程中，由于沒(méi)有新能源基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的用地，現(xiàn)有停車(chē)位或其他相對(duì)集中場(chǎng)地距配電房距離較遠(yuǎn)，不但基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程周期長(zhǎng)，而且新增加了建設(shè)成本，電損大也影響了新能源汽車(chē)的充電效率[5]。

4.2 運(yùn)營(yíng)階段

4.2.1 高峰時(shí)段服務(wù)區(qū)充電擁堵現(xiàn)象嚴(yán)重

春節(jié)、國(guó)慶假期的首尾兩天發(fā)生充電擁堵情況，節(jié)假日車(chē)流量較大，高速充電服務(wù)能力無(wú)法滿足峰時(shí)需求，12：00—18：00易發(fā)生排隊(duì)現(xiàn)象。隨著新能源汽車(chē)保有量的快速增長(zhǎng)，節(jié)假日充電排隊(duì)現(xiàn)象短期無(wú)法完全杜絕，需進(jìn)一步擴(kuò)大移動(dòng)充電車(chē)、移動(dòng)充電樁等應(yīng)急設(shè)備覆蓋面。

4.2.2 高速公路充電設(shè)施潛力未實(shí)現(xiàn)充分發(fā)揮

由于缺乏服務(wù)區(qū)和充電站資源的統(tǒng)籌規(guī)劃以及車(chē)輛的科學(xué)分流管理，同一服務(wù)區(qū)不同方向充電設(shè)施使用情況極不均衡。例如，國(guó)慶前半段江蘇高速公路流量主要為由南向北流動(dòng)，南側(cè)充電樁需求增加，而北側(cè)處于閑置狀態(tài)。

4.2.3 充電樁信息未實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通

從當(dāng)前建設(shè)方式來(lái)看，包括國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等央企，以及汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)和部分社會(huì)運(yùn)營(yíng)商，如特斯拉、小鵬汽車(chē)等在內(nèi)，高速公路充電設(shè)施的運(yùn)營(yíng)主體眾多。各自打造了自己的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，但這些平臺(tái)之間并沒(méi)有共享數(shù)據(jù)，也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。在實(shí)際使用中，查詢充電站點(diǎn)，進(jìn)行充電操作，通常需要用戶下載多款A(yù)pp，用戶體驗(yàn)受到極大影響。

5 相關(guān)建議

5.1 強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)

在服務(wù)區(qū)整體功能設(shè)計(jì)規(guī)劃中應(yīng)納入充電樁規(guī)劃業(yè)務(wù)，同時(shí)將充電樁運(yùn)營(yíng)情況納入服務(wù)區(qū)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。一是將充電站建設(shè)方案列入前期規(guī)劃階段的設(shè)計(jì)規(guī)劃，為即將開(kāi)工建設(shè)的新增服務(wù)區(qū)爭(zhēng)取建設(shè)用地的充足預(yù)留。此外，對(duì)現(xiàn)有已建成服務(wù)區(qū)計(jì)劃升級(jí)改造的，也應(yīng)預(yù)留充電場(chǎng)站用地。同時(shí)，應(yīng)將充電樁所需電量納入統(tǒng)籌規(guī)劃，爭(zhēng)取行政主管部門(mén)對(duì)新建或改擴(kuò)建服務(wù)區(qū)給予支持，以降低后期建設(shè)費(fèi)用。

5.2 調(diào)動(dòng)各方積極性

針對(duì)目前高速公路充電設(shè)施投資回報(bào)率不高、各方投入積極性不高的問(wèn)題，各地交通運(yùn)輸主管部門(mén)一方面可以考慮協(xié)調(diào)財(cái)政部門(mén)，為服務(wù)區(qū)充電設(shè)施建設(shè)爭(zhēng)取一些補(bǔ)貼資金；另一方面，政府應(yīng)通過(guò)行政手段推進(jìn)服務(wù)區(qū)充電設(shè)施建設(shè)，鼓勵(lì)高速公路公司、整車(chē)企業(yè)、經(jīng)營(yíng)者等各方發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，積極參與到高速公路充電設(shè)施建設(shè)中來(lái)。

5.3 探索建立服務(wù)區(qū)充電設(shè)施服務(wù)平臺(tái)

利用該平臺(tái)，系統(tǒng)將自動(dòng)規(guī)劃出最便捷、最經(jīng)濟(jì)的充電方案，只需輸入出發(fā)地和目的地，就能找到最近的可用充電（更換）站點(diǎn)。在行車(chē)途中，為優(yōu)化用戶出行服務(wù)體驗(yàn)，該系統(tǒng)可對(duì)用戶周邊充電設(shè)施及適配車(chē)型的使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)提醒。另外，要加強(qiáng)服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)管理單位與高速公路充電設(shè)施投運(yùn)方之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)疏導(dǎo)引流，以提高服務(wù)區(qū)充電設(shè)施利用率。

6 結(jié)語(yǔ)

在新能源車(chē)輛大力普及的背景下，高速服務(wù)區(qū)充電樁的配置必須與之相適應(yīng)。下階段要進(jìn)一步強(qiáng)化高速服務(wù)區(qū)充電樁規(guī)劃設(shè)計(jì)及科學(xué)管理，形成布局合理、智慧高效、規(guī)范有序的充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，以滿足公眾高品質(zhì)出行的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]呂紅星. 新能源汽車(chē)未來(lái)大有可為[N]. 中國(guó)經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào)， 2020-01-16（2）.

[2]趙麗萍. “雙碳”目標(biāo)下高速公路服務(wù)區(qū)充電樁配置規(guī)模測(cè)算[J]. 中國(guó)公路， 2023（1）： 18-21.

[3]陳露， 王超， 陳曉楠， 等. 把脈電動(dòng)汽車(chē)“恐高癥”——高速公路充電設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀初探[J]. 中國(guó)公路， 2022（6）： 30-39.

[4]高海松， 王慶. 蘇南電動(dòng)汽車(chē)充電樁建設(shè)運(yùn)營(yíng)模式淺析[J]. 山東工業(yè)技術(shù)， 2018（19）： 15.

[5]胡小玲. 高速公路充電場(chǎng)站投建面臨的痛點(diǎn)與應(yīng)對(duì)策略研究[J]. 大眾標(biāo)準(zhǔn)化， 2021（19）： 54-56.