馮欣 陳潔楠 魯沁軒 朱冠虹 黃宇曦

【關(guān)鍵詞】新能源汽車;充電樁;充電場站;困境

【中圖分類號】F426.61 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）07-0015-04

0 引言

近幾年，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，“新能源汽車充電樁建設”也孕育于不斷深入推進的汽車產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展中。我國電動充電樁及基礎(chǔ)配套設施產(chǎn)業(yè)政策投資支持實施力度不斷加大。在2009年全國新能源電動汽車產(chǎn)業(yè)示范應用推廣活動中，我國定下“中央補貼新能源汽車，地方補助充電設施”的產(chǎn)業(yè)政策指導基調(diào)，接著于2018年提出“新型基礎(chǔ)設施建設”這一重大戰(zhàn)略布局規(guī)劃，充電基礎(chǔ)設施被列入“新基建”的七大領(lǐng)域中。國內(nèi)新冠肺炎疫情趨于緩和后，保持社會經(jīng)濟平穩(wěn)運行成為政府的要務之一，推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)和新能源汽車充電樁產(chǎn)業(yè)發(fā)展也成為實現(xiàn)這一要務的重要組成部分。

從新能源汽車產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展角度看，充電樁產(chǎn)業(yè)能夠推動整體新能源汽車產(chǎn)業(yè)的布局趨向合理化，同時在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中實現(xiàn)突破性，兩者互為表里，息息相關(guān)。從新能源汽車充電樁的理論發(fā)展角度看，學界側(cè)重對新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的研究，很少有人研究新能源汽車充電樁的建設發(fā)展，針對特定城市的政策分析研究更是少之又少。從充電樁實踐應用研究的角度看，黨和國家近年來大力發(fā)展對新能源電動汽車產(chǎn)業(yè)的政策扶持，在政策方針的指引下，諸多企業(yè)已開始將社會資源大量投入充電樁基礎(chǔ)設施建設領(lǐng)域以加速助推新能源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此，本文就南京市新能源汽車充電樁建設展開研究討論。

1 文獻綜述

自2010年起，我國研究學者間掀起了充電樁設備技術(shù)方面研究的熱潮，充電樁的運營、布點方面的研究也開始被關(guān)注，形成一套具有中國特色的兼具科學性和實踐性的研究理論體系。在城市新能源汽車充電樁的建設運營方面，一部分學者聚焦運營模式的構(gòu)建分析，例如吳振華[1]研究了充電樁運營模式構(gòu)建及存在的問題，指出現(xiàn)階段我國在充電樁生產(chǎn)、建設方面缺乏統(tǒng)一行業(yè)標準。也有一部分學者聚焦建設運營的全局性和協(xié)調(diào)規(guī)劃性，例如段慶和陳允武認為目前的研究主體是社會充電樁，很多時候都忽略了家庭充電樁與公共充電樁的互補關(guān)系，進而影響了建樁規(guī)劃的全面性[2];提出應當將充電樁設施由公共資源方面聚焦到私人充電設施、小區(qū)配套方面，使充電樁建設運營適應新能源私家車車主的需要[3]。在城市新能源汽車充電樁布點選址方面，以吳蔚[4]為代表的學者認為我國“新基建”背景下，充電樁需要布“網(wǎng)”而不能僅僅是布點建設。余粉霞[5]以山西省J縣為例，預測了該縣能源汽車充電樁需求，并嘗試在J縣規(guī)劃選址充電設施。在城市新能源汽車充電樁產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新模式發(fā)展方面，楊延志和胡海[6]認為私人樁與電動汽車之間資源供需不匹配，私人樁安裝困難，停車位資源緊缺等因素制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，而已建成的私人樁因使用率低導致大量時間閑置，私樁資源未得到充分利用，同時分析研究了基于大數(shù)據(jù)的私人充電樁共享的“三優(yōu)”模式[7]。杜美堅[8]認為充電樁可以與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)合，擴展新的功能。例如“充電樁+智慧停車系統(tǒng)”“充電樁+智能信息查詢”等，以提升充電樁產(chǎn)業(yè)建、運、維活力。

綜上所述，我國在新能源汽車充電樁建設、運營、維護方面已形成較為科學化、系統(tǒng)化、本土化的理論體系，創(chuàng)新與實踐兼具中國特色，但現(xiàn)階段研究側(cè)重政策規(guī)劃層面，以致難以實現(xiàn)“政策落地”。聚焦區(qū)域發(fā)展，南京市充電樁發(fā)展市場強大、頂層設計合理、運營模式相對成熟，但建設和運營總體使用效率不高、公私領(lǐng)域發(fā)展不均衡、電力供應能力受限。本文立足我國及南京市整體的充電場站發(fā)展狀況，就存在的問題對區(qū)域內(nèi)新能源汽車充電樁建設運營產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行研究，結(jié)合區(qū)域優(yōu)勢，針對區(qū)域特點和不足，為南京市政府制定新能源充電樁建設政策提出可供參考的可行性建議。

2 新能源汽車充電設施建設政策分析

2.1 新能源汽車充電設施具體分類

2.1.1 新能源汽車充電設施應用場景分類

目前，新能源汽車充電設施應用場景主要分為公共充電站和私人充電樁兩種。公共交通充電站主要廣泛應用于運營場所，大多在城市重要公共交通樞紐、大型公共建筑物配套公共停車場、高速公路服務區(qū)等公共交通領(lǐng)域。私人充電樁的主要應用場所則在居民小區(qū)、社區(qū)服務中心等私人領(lǐng)域。交流電充電模式占據(jù)市場主導地位，全國共有14.6萬個交流充電樁，占比為74.07%，形成以公共充電樁為主、私人充電樁為輔的充電模式。

2.1.2 新能源汽車充電模式分類及應用

依據(jù)不同的新能源充電基礎(chǔ)設施應用場景的特點，需要匹配與之相應的新能源汽車充電模式。整體上看，新能源汽車充電模式主要有整車充電和電池更換兩大類。電池更換模式能源補給時間短，對電網(wǎng)的沖擊小，但成本較高，難以被廣泛應用。整車充電模式又包含傳導式充電模式和感應式充電（即無線充電模式），其中被廣泛應用的傳導式充電模式又分為交流電充電和直流電充電兩種（如圖1所示）。

公共充電站（如大中型城市、高速公路充電站等）注重充電效率，多用直流電充電模式，小范圍有無線充電模式和電池更換模式的應用。直流充電又分為快充和慢充兩種，充電機功率大，速度快，建設和運營成本較高;無線充電模式的配套設施的建設與維護成本高。私人充電樁則多用交流電充電模式，該模式以交流電形式轉(zhuǎn)化為直流電輸出，充電效率相對較低，充電時間長，但優(yōu)勢在于能夠充分利用夜間波谷時期充電，減輕電網(wǎng)壓力，在實際生活中實用性很強。同時，私人充電樁分布分散而導致整體管理和維護成本高，維護措施實施難度大。

2.2 城市新能源汽車充電樁建設政策分析

2.2.1 國家新能源汽車充電樁建設政策

我國實施以獎勵優(yōu)惠、多元治理推動新能源汽車充電樁基礎(chǔ)設施政策。2015年，? ? 隨著《電動汽車基礎(chǔ)設施發(fā)展規(guī)劃（2015—2020年）》的發(fā)布，政府鼓勵社會資本流入行業(yè)展開規(guī)?；顿Y，成效顯著，實現(xiàn)全年累計建成充換電站3 600座、公共充電樁4.9萬個，在新能源汽車充電基礎(chǔ)設施建設初期取得階段性成果。2020年，充電基礎(chǔ)設施被正式列為七大“新基建”產(chǎn)業(yè)之一，并將在未來蓬勃發(fā)展的新能源時代中迎來新一輪的規(guī)模增長?！?019—2020年度中國充電基礎(chǔ)設施發(fā)展年度報告》顯示，截至2020年4月，我國充電樁保有量達到128.7萬個，充電站保有量已由2015年的1 069座增加到2019年的35 849座?？梢?，政策扶持正向推動了產(chǎn)業(yè)鏈加速形成和產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈中游的運營商在充電服務發(fā)展方面取得突破性進展，大力推進的“互聯(lián)網(wǎng)+”模式實現(xiàn)了充電服務效率化、智能化、服務質(zhì)量標準化。

除中央政策扶持外，各地方政府積極響應國家號召，相繼發(fā)布相關(guān)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)設施體系”[9]。國家和地方政府對于充電基礎(chǔ)設施建設的大力扶持凸顯了產(chǎn)業(yè)強大的發(fā)展前景和發(fā)展價值，這也吸引了一大批充電樁企業(yè)的涌入，為新能源汽車充電設施建設產(chǎn)業(yè)注入新鮮血液，迎來產(chǎn)業(yè)的又一輪正向增長。地區(qū)新能源汽車充電基礎(chǔ)設施領(lǐng)域主要政策如圖2所示。

2.2.2 江蘇省、南京市新能源汽車充電樁建設政策

江蘇省努力貫徹落實加快新能源汽車推廣應用和電動汽車充電基礎(chǔ)設施建設。2016年，政府提出江蘇省新能源汽車推廣應用方案，以堅持市場主導和政府扶持相結(jié)合、推廣應用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合，突出重點領(lǐng)域新能源汽車的推廣應用和加強充電基礎(chǔ)設施建設規(guī)劃和標準建設為指導，從擴大推廣領(lǐng)域和范圍、加快充電基礎(chǔ)設施建設、加強安全運行監(jiān)控管理3個方面著手推廣應用，以實現(xiàn)加快形成覆蓋全省、布局合理的充電服務網(wǎng)絡的目標。2016年12月，《江蘇省“十三五”新能源汽車推廣應用實施方案》公布，進一步加強了省內(nèi)電樁匹配政策扶持力度。

南京市新能源充電樁財政補貼政策標準化基本成型。政府出臺相關(guān)補貼政策，主要由新建充電設施建設補貼和新建充電設施運營補貼構(gòu)成。2017年下發(fā)的《2017年南京市新能源汽車推廣應用財政補貼實施細則》提出財政補貼分級申報制度。充電設施按建設所在地的原則申請財政補貼資金，對于新建充電設施建設財政資金對公共領(lǐng)域充電設施建設運營單位予以充電、運營補貼。對公共領(lǐng)域內(nèi)年度充電量達到150萬kW·h（含）以上的充電設施建設運營單位，予以0.15元/kW·h的社會充電設施運營補貼，并對公交充電設施予以0.05元/kW·h的運營補貼[10]。同年發(fā)布的新能源汽車推廣應用計劃，欲建設新能源汽車充電設施共3 000根，其中交流樁為1 770根，直流樁為1 230根，并按總量和充電樁種類予以相應的財政補貼。

3 城市新能源汽車場站建設困境分析

3.1 大數(shù)據(jù)共享與規(guī)劃布點：選址之困

（1）國內(nèi)地區(qū)發(fā)展不均衡。從我國充電樁樁站整體布點規(guī)劃情況來看，我國公共交通充電樁及基礎(chǔ)配套設施項目建設重點城市相對比較集中。從區(qū)域上看，以東部地區(qū)沿海省份為主，東北、西北和西南部分地區(qū)為輔。其中，以廣東、江蘇、北京、上海、山東、浙江等典型地區(qū)為主，地區(qū)規(guī)劃建設的公共交通充電樁及基礎(chǔ)配套設施規(guī)模占比達73.9%。

（2）南京市規(guī)劃布局優(yōu)劣并存。聚焦南京市，各區(qū)規(guī)劃局就城市樁站布點出臺了一系列完整的規(guī)劃布局目標，合計新建充電站1 532個，充電樁數(shù)量20 345個。以總面積約80.97 km2的玄武區(qū)為例，計劃布局社會公共充電站68座，社會公共充電樁1 174個，通過對公共充電設施服務半徑進行評價，區(qū)內(nèi)（不含山體、湖泊）公共充電設施900 m覆蓋建成區(qū)面積可達99%，實現(xiàn)非自然地形地區(qū)公共充電設施基本全覆蓋（如圖3所示）。

（3）城市選址困境顯著。南京各區(qū)公共充電站范圍內(nèi)專用非專用充電站比例失衡，選址分布尚未形成廣泛合理的布點規(guī)劃路徑。南京市專用充電站布點側(cè)重于屬企事業(yè)單位專有的專用充電站，難以實現(xiàn)高度的開放和共享，在很大程度上影響了充電場站布點規(guī)劃的合理性和有效性。以棲霞區(qū)各區(qū)域公共充電站選址分布情況為例，在所有的29個公共充電站中，僅有9個屬于非專用充電站，占比僅為31.03%。

3.2 利益相關(guān)者與基建更新：建設之困

南京諸多地區(qū)充電樁及基礎(chǔ)配套設施建設正面臨著諸如充電樁站運營管理者責權(quán)不明、充電場站建設獨立占地用地難及基建更新與匹配效率低下的問題，致使新能源汽車充電樁很難真正實現(xiàn)“進場落地”。

其一，充電樁站運營管理者責權(quán)不明。南京許多區(qū)物業(yè)公司對于新能源汽車充電基礎(chǔ)設施建設的安全用電認知不足，擔心火災等危險，排斥用戶在小區(qū)安裝充電樁，由于申請責任制不明確，因此與相關(guān)負責部門在申請建樁問題上相互推諉。其二，充電場站建設用地困難。截至目前，南京市出臺有關(guān)建造新能源汽車充電場站所需涉及地價、拆遷、產(chǎn)權(quán)、使用權(quán)等一系列用地合理規(guī)劃的政策未形成體系，沒有合理規(guī)范導致申請建樁用地協(xié)調(diào)的難度較大。其三，基建更新與匹配困難。以江寧區(qū)、仙林區(qū)為例的諸多停車場的充電基礎(chǔ)設施更新維護困難，有充電器械報廢數(shù)月，管理者聯(lián)系廠商維修管理難、報修后基建更新效率堪憂;私人用戶建樁困難重重，車樁難以匹配問題也日益凸顯。

3.3 區(qū)塊鏈整合與用戶體驗：推廣之困

3.3.1 新能源汽車充電樁產(chǎn)業(yè)的區(qū)塊鏈整合之困

區(qū)塊鏈技術(shù)所蘊含的去中心化分布式協(xié)同機制與充電樁運維系統(tǒng)的高分布性、多主體性完美匹配，但在整合中存在許多問題。

其一，新能源汽車充電樁產(chǎn)業(yè)鏈整合之開放、共識困境。在充電樁產(chǎn)業(yè)中，充電樁用戶直接通過參與區(qū)塊鏈活動進入?yún)^(qū)塊鏈的“充電樁網(wǎng)絡”，并通過“充電樁網(wǎng)絡”從每個網(wǎng)絡節(jié)點處直接獲得完整的“網(wǎng)絡”數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)資源共享。目前，創(chuàng)新型的“互聯(lián)網(wǎng)+”思維和“分享經(jīng)濟”理念雖已被國內(nèi)部分企業(yè)投入應用，并催生了全新的商業(yè)模式，但在推廣層面遠遠不夠，大部分創(chuàng)新型運營推廣業(yè)務仍處于初步探索階段，業(yè)務運營模式盈利率低，用戶群體少，尚未形成規(guī)模性發(fā)展。其二，新能源汽車充電樁產(chǎn)業(yè)鏈整合之去中心、去信任困境。理想的去中心、去信任狀態(tài)是以節(jié)點構(gòu)成緊密相連“充電樁網(wǎng)絡”后，按照“充電樁網(wǎng)絡”系統(tǒng)既定的規(guī)則進行運作，沒有中心化的設備和管理機構(gòu)，這個過程中無法產(chǎn)生欺騙，極大地提高了信息傳遞的效率。但要達到這種狀態(tài)需要強大的技術(shù)支持和合理的管理模式保障，這也是目前電樁產(chǎn)業(yè)運營亟待解決的技術(shù)瓶頸。

3.3.2 用戶體驗和產(chǎn)業(yè)運營模式之困

充電樁的運營模式和運營效果在很大程度上影響了用戶的體驗。目前，有3種經(jīng)營和建設的模式：企業(yè)主導充電樁運營（即企業(yè)自建自營）、政企共建模式、設備銷售模式。這3種模式更多的是聚焦充電設施行業(yè)發(fā)展第一階段產(chǎn)業(yè)運營建設的成本效益問題，階段內(nèi)部分充電設施開發(fā)及運營企業(yè)為追求建設補貼和搶占資源，忽視充電樁的科學布局，難以建立健全化、標準化的充電運營體系，停車費用、充電服務費冗余，嚴重影響用戶體驗，不利于行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此，在進入下一階段后，產(chǎn)業(yè)運營應當逐步由重建設轉(zhuǎn)向重運營，提高充電樁利用率，更加重視用戶體驗感，并且由單一充電服務向多元化增值服務拓展。

4 城市新能源汽車私人充電樁建設困境分析

我國私人樁成本低廉、建樁技術(shù)趨向成熟，但私人領(lǐng)域和公共領(lǐng)域建樁比例嚴重失衡。截至2019年12月，全國私人建樁70.3萬根，目標完成率僅達16.3%，遠低于規(guī)劃目標。分析南京市私人充電樁現(xiàn)狀，以江寧區(qū)、鼓樓區(qū)、仙林區(qū)為例的小區(qū)樓私人充電樁普及率普遍較低，公私領(lǐng)域建樁比例失衡問題顯著。概而言之，影響南京市私人充電樁建樁有兩大難點：建樁用戶分散，成本較高;物業(yè)難擔責，電網(wǎng)建設難。

4.1 用戶分散與居住差異：成本之困

網(wǎng)約車為主體，建樁成本不容忽視。南京市網(wǎng)約車體系發(fā)達，市內(nèi)私人領(lǐng)域建樁用戶多為具有分散性的網(wǎng)約車車主，群體的工作性質(zhì)使他們在大部分時間更傾向于選擇公共充電站，并更加重視工作成本。分別從時間成本和金錢成本的角度分析：從金錢成本角度看，首先，車主需要擁有、購置固定車位或車庫;其次，新能源汽車充電樁的建設要安裝專用充電線路;最后，安裝充電樁的用戶，要需獲得所在小區(qū)物管單位的許可。從時間成本來看，充電樁分快充和慢充兩種，在公共領(lǐng)域的充電站使用直流快充裝置，充電效率高的特點使得其備受高需求用戶的青睞，而私人領(lǐng)域內(nèi)的家用充電樁，則按照普通交流電（220 V或380 V）設計，需充電7～9 h才能充滿，性價比和競爭力大打折扣。

4.2 小區(qū)供電與充電要求：安全之困

私人領(lǐng)域家用充電樁作為一種大功率、大負荷的用電設備，一旦在區(qū)域范圍內(nèi)集中推廣，勢必大大增加區(qū)域供電負擔。南京市私人充電樁布局零散，分散在居民小區(qū)、重要道路和商鋪附近，具有占地少、靈活性高的特點。經(jīng)訪談調(diào)查，南京市私人充電樁的充電安全困境存在嚴重的兩極分化的情況：新小區(qū)內(nèi)的私人充電樁安裝相對規(guī)范合理，而老舊小區(qū)的私人充電樁安全情況則不容樂觀。

新小區(qū)范圍內(nèi)，物業(yè)公司對于業(yè)主安裝充電樁的需求一般都會同意，基本可以保證安全。但老舊小區(qū)范圍內(nèi)，物業(yè)公司?；谛^(qū)整體供電穩(wěn)定的考慮，拒絕同意私人建樁。無法申請安裝獨立線路的車主會將家用電路接線至車庫，充電安全難以得到保障。在較高用電效率的情況下，老舊小區(qū)的電容無法匹配，極易易發(fā)生意外，在小區(qū)用電高峰期，充電樁的使用很可能造成小區(qū)電力的超負荷運轉(zhuǎn)，帶來小區(qū)的用電安全隱患。

5 推動城市新能源汽車充電設施建設的政策建議

（1）完善政策扶持。政府部門出臺頂層指導意見，從財政補貼、行業(yè)管理等多維度出臺充電設施基建政策，囊括基建運營、用地政策、用電規(guī)定、財政補貼及科研補助等多方面的優(yōu)惠及扶持，同時制定規(guī)范性行業(yè)標準，實行充電基礎(chǔ)設施規(guī)范化管理。

（2）優(yōu)化建樁布點路徑。政府部門規(guī)劃及安裝路徑更加科學合理，在公共領(lǐng)域充電站穩(wěn)步建設的同時注重加強對私人領(lǐng)域充電樁的政策規(guī)劃，優(yōu)化建樁比和私人領(lǐng)域建樁管理模式和體系。

（3）企業(yè)協(xié)同、物業(yè)管理協(xié)同保障。政府物業(yè)管理部門協(xié)調(diào)供電部門及物業(yè)公司形成有效機制，對老舊小區(qū)的供電線路進行合理優(yōu)化，并明確和規(guī)范私人充電樁申請、后期維護責任制，避免職權(quán)模糊帶來的推諉行為。

（4）創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)運營模式。積極培育新能源汽車充電設備配套產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新型發(fā)展，牢牢把握“互聯(lián)網(wǎng)+充電基礎(chǔ)設施”的基本方向，立足用戶體驗感，實現(xiàn)充電服務標準化、智能化，推動共享充電樁市場的整合規(guī)范，嚴格監(jiān)管。

參 考 文 獻

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