冯欣 陈洁楠 鲁沁轩 朱冠虹 黄宇曦

【关键词】新能源汽车;充电桩;充电场站;困境

【中图分类号】F426.61 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）07-0015-04

0 引言

近几年，我国新能源汽车产业蓬勃发展，“新能源汽车充电桩建设”也孕育于不断深入推进的汽车产业融合发展中。我国电动充电桩及基础配套设施产业政策投资支持实施力度不断加大。在2009年全国新能源电动汽车产业示范应用推广活动中，我国定下“中央补贴新能源汽车，地方补助充电设施”的产业政策指导基调，接着于2018年提出“新型基础设施建设”这一重大战略布局规划，充电基础设施被列入“新基建”的七大领域中。国内新冠肺炎疫情趋于缓和后，保持社会经济平稳运行成为政府的要务之一，推动新能源汽车产业和新能源汽车充电桩产业发展也成为实现这一要务的重要组成部分。

从新能源汽车产业整体发展角度看，充电桩产业能够推动整体新能源汽车产业的布局趋向合理化，同时在新能源汽车产业发展中实现突破性，两者互为表里，息息相关。从新能源汽车充电桩的理论发展角度看，学界侧重对新能源汽车产业发展的研究，很少有人研究新能源汽车充电桩的建设发展，针对特定城市的政策分析研究更是少之又少。从充电桩实践应用研究的角度看，党和国家近年来大力发展对新能源电动汽车产业的政策扶持，在政策方针的指引下，诸多企业已开始将社会资源大量投入充电桩基础设施建设领域以加速助推新能源产业可持续发展。因此，本文就南京市新能源汽车充电桩建设展开研究讨论。

1 文献综述

自2010年起，我国研究学者间掀起了充电桩设备技术方面研究的热潮，充电桩的运营、布点方面的研究也开始被关注，形成一套具有中国特色的兼具科学性和实践性的研究理论体系。在城市新能源汽车充电桩的建设运营方面，一部分学者聚焦运营模式的构建分析，例如吴振华[1]研究了充电桩运营模式构建及存在的问题，指出现阶段我国在充电桩生产、建设方面缺乏统一行业标准。也有一部分学者聚焦建设运营的全局性和协调规划性，例如段庆和陈允武认为目前的研究主体是社会充电桩，很多时候都忽略了家庭充电桩与公共充电桩的互补关系，进而影响了建桩规划的全面性[2];提出应当将充电桩设施由公共资源方面聚焦到私人充电设施、小区配套方面，使充电桩建设运营适应新能源私家车车主的需要[3]。在城市新能源汽车充电桩布点选址方面，以吴蔚[4]为代表的学者认为我国“新基建”背景下，充电桩需要布“网”而不能仅仅是布点建设。余粉霞[5]以山西省J县为例，预测了该县能源汽车充电桩需求，并尝试在J县规划选址充电设施。在城市新能源汽车充电桩产业创新模式发展方面，杨延志和胡海[6]认为私人桩与电动汽车之间资源供需不匹配，私人桩安装困难，停车位资源紧缺等因素制约了产业发展，而已建成的私人桩因使用率低导致大量时间闲置，私桩资源未得到充分利用，同时分析研究了基于大数据的私人充电桩共享的“三优”模式[7]。杜美坚[8]认为充电桩可以与物联网、人工智能等相关技术产业结合，扩展新的功能。例如“充电桩+智慧停车系统”“充电桩+智能信息查询”等，以提升充电桩产业建、运、维活力。

综上所述，我国在新能源汽车充电桩建设、运营、维护方面已形成较为科学化、系统化、本土化的理论体系，创新与实践兼具中国特色，但现阶段研究侧重政策规划层面，以致难以实现“政策落地”。聚焦区域发展，南京市充电桩发展市场强大、顶层设计合理、运营模式相对成熟，但建设和运营总体使用效率不高、公私领域发展不均衡、电力供应能力受限。本文立足我国及南京市整体的充电场站发展状况，就存在的问题对区域内新能源汽车充电桩建设运营产业发展进行研究，结合区域优势，针对区域特点和不足，为南京市政府制定新能源充电桩建设政策提出可供参考的可行性建议。

2 新能源汽车充电设施建设政策分析

2.1 新能源汽车充电设施具体分类

2.1.1 新能源汽车充电设施应用场景分类

目前，新能源汽车充电设施应用场景主要分为公共充电站和私人充电桩两种。公共交通充电站主要广泛应用于运营场所，大多在城市重要公共交通枢纽、大型公共建筑物配套公共停车场、高速公路服务区等公共交通领域。私人充电桩的主要应用场所则在居民小区、社区服务中心等私人领域。交流电充电模式占据市场主导地位，全国共有14.6万个交流充电桩，占比为74.07%，形成以公共充电桩为主、私人充电桩为辅的充电模式。

2.1.2 新能源汽车充电模式分类及应用

依据不同的新能源充电基础设施應用场景的特点，需要匹配与之相应的新能源汽车充电模式。整体上看，新能源汽车充电模式主要有整车充电和电池更换两大类。电池更换模式能源补给时间短，对电网的冲击小，但成本较高，难以被广泛应用。整车充电模式又包含传导式充电模式和感应式充电（即无线充电模式），其中被广泛应用的传导式充电模式又分为交流电充电和直流电充电两种（如图1所示）。

公共充电站（如大中型城市、高速公路充电站等）注重充电效率，多用直流电充电模式，小范围有无线充电模式和电池更换模式的应用。直流充电又分为快充和慢充两种，充电机功率大，速度快，建设和运营成本较高;无线充电模式的配套设施的建设与维护成本高。私人充电桩则多用交流电充电模式，该模式以交流电形式转化为直流电输出，充电效率相对较低，充电时间长，但优势在于能够充分利用夜间波谷时期充电，减轻电网压力，在实际生活中实用性很强。同时，私人充电桩分布分散而导致整体管理和维护成本高，维护措施实施难度大。

2.2 城市新能源汽车充电桩建设政策分析

2.2.1 国家新能源汽车充电桩建设政策

我国实施以奖励优惠、多元治理推动新能源汽车充电桩基础设施政策。2015年，    随着《电动汽车基础设施发展规划（2015—2020年）》的发布，政府鼓励社会资本流入行业展开规模化投资，成效显著，实现全年累计建成充换电站3 600座、公共充电桩4.9万个，在新能源汽车充电基础设施建设初期取得阶段性成果。2020年，充电基础设施被正式列为七大“新基建”产业之一，并将在未来蓬勃发展的新能源时代中迎来新一轮的规模增长。《2019—2020年度中国充电基础设施发展年度报告》显示，截至2020年4月，我国充电桩保有量达到128.7万个，充电站保有量已由2015年的1 069座增加到2019年的35 849座。可见，政策扶持正向推动了产业链加速形成和产业整体发展，产业链中游的运营商在充电服务发展方面取得突破性进展，大力推进的“互联网+”模式实现了充电服务效率化、智能化、服务质量标准化。

除中央政策扶持外，各地方政府积极响应国家号召，相继发布相关实施规划，旨在形成“桩站先行、布局合理、智能高效的充电基础设施体系”[9]。国家和地方政府对于充电基础设施建设的大力扶持凸显了产业强大的发展前景和发展价值，这也吸引了一大批充电桩企业的涌入，为新能源汽车充电设施建设产业注入新鲜血液，迎来产业的又一轮正向增长。地区新能源汽车充电基础设施领域主要政策如图2所示。

2.2.2 江苏省、南京市新能源汽车充电桩建设政策

江苏省努力贯彻落实加快新能源汽车推广应用和电动汽车充电基础设施建设。2016年，政府提出江苏省新能源汽车推广应用方案，以坚持市场主导和政府扶持相结合、推广应用与产业发展相结合，突出重点领域新能源汽车的推广应用和加强充电基础设施建设规划和标准建设为指导，从扩大推广领域和范围、加快充电基础设施建设、加强安全运行监控管理3个方面着手推广应用，以实现加快形成覆盖全省、布局合理的充电服务网络的目标。2016年12月，《江苏省“十三五”新能源汽车推广应用实施方案》公布，进一步加强了省内电桩匹配政策扶持力度。

南京市新能源充电桩财政补贴政策标准化基本成型。政府出台相关补贴政策，主要由新建充电设施建设补贴和新建充电设施运营补贴构成。2017年下发的《2017年南京市新能源汽车推广应用财政补贴实施细则》提出财政补贴分级申报制度。充电设施按建设所在地的原则申请财政补贴资金，对于新建充电设施建设财政资金对公共领域充电设施建设运营单位予以充电、运营补贴。对公共领域内年度充电量达到150万kW·h（含）以上的充电设施建设运营单位，予以0.15元/kW·h的社会充电设施运营补贴，并对公交充电设施予以0.05元/kW·h的运营补贴[10]。同年发布的新能源汽车推广应用计划，欲建设新能源汽车充电设施共3 000根，其中交流桩为1 770根，直流桩为1 230根，并按总量和充电桩种类予以相应的财政补贴。

3 城市新能源汽车场站建设困境分析

3.1 大数据共享与规划布点：选址之困

（1）国内地区发展不均衡。从我国充电桩桩站整体布点规划情况来看，我国公共交通充电桩及基础配套设施项目建设重点城市相对比较集中。从区域上看，以东部地区沿海省份为主，东北、西北和西南部分地区为辅。其中，以广东、江苏、北京、上海、山东、浙江等典型地区为主，地区规划建设的公共交通充电桩及基础配套设施规模占比达73.9%。

（2）南京市规划布局优劣并存。聚焦南京市，各区规划局就城市桩站布点出台了一系列完整的规划布局目标，合计新建充电站1 532个，充电桩数量20 345个。以总面积约80.97 km2的玄武区为例，计划布局社会公共充电站68座，社会公共充电桩1 174个，通过对公共充电设施服务半径进行评价，区内（不含山体、湖泊）公共充电设施900 m覆盖建成区面积可达99%，实现非自然地形地区公共充电设施基本全覆盖（如图3所示）。

（3）城市选址困境显著。南京各区公共充电站范围内专用非专用充电站比例失衡，选址分布尚未形成广泛合理的布点规划路径。南京市专用充电站布点侧重于属企事业单位专有的专用充电站，难以实现高度的开放和共享，在很大程度上影响了充电场站布点规划的合理性和有效性。以栖霞区各区域公共充电站选址分布情况为例，在所有的29个公共充电站中，仅有9个属于非专用充电站，占比仅为31.03%。

3.2 利益相关者与基建更新：建设之困

南京诸多地区充电桩及基础配套设施建设正面临着诸如充电桩站运营管理者责权不明、充电场站建设独立占地用地难及基建更新与匹配效率低下的问题，致使新能源汽车充电桩很难真正实现“进场落地”。

其一，充电桩站运营管理者责权不明。南京许多区物业公司对于新能源汽车充电基础设施建设的安全用电认知不足，担心火灾等危险，排斥用户在小区安装充电桩，由于申请责任制不明确，因此与相关负责部门在申请建桩问题上相互推诿。其二，充电场站建设用地困难。截至目前，南京市出台有关建造新能源汽车充电场站所需涉及地价、拆迁、产权、使用权等一系列用地合理规划的政策未形成体系，没有合理规范导致申请建桩用地协调的难度较大。其三，基建更新与匹配困难。以江宁区、仙林区为例的诸多停车场的充电基础设施更新维护困难，有充电器械报废数月，管理者联系厂商维修管理难、报修后基建更新效率堪忧;私人用户建桩困难重重，车桩难以匹配问题也日益凸显。

3.3 区块链整合与用户体验：推广之困

3.3.1 新能源汽车充电桩产业的区块链整合之困

区块链技术所蕴含的去中心化分布式协同机制与充电桩运维系统的高分布性、多主体性完美匹配，但在整合中存在许多问题。

其一，新能源汽车充电桩产业链整合之开放、共识困境。在充电桩产业中，充电桩用户直接通过参与区块链活动进入区块链的“充电桩网络”，并通过“充电桩网络”从每个网络节点处直接获得完整的“网络”数据库，实现资源共享。目前，创新型的“互联网+”思维和“分享经济”理念虽已被国内部分企业投入应用，并催生了全新的商业模式，但在推广层面远远不够，大部分创新型运营推广业务仍处于初步探索阶段，业务运营模式盈利率低，用户群体少，尚未形成规模性发展。其二，新能源汽车充电桩产业链整合之去中心、去信任困境。理想的去中心、去信任状态是以节点构成紧密相连“充电桩网络”后，按照“充电桩网络”系统既定的规则进行运作，没有中心化的设备和管理机构，这个过程中无法产生欺骗，极大地提高了信息传递的效率。但要达到这种状态需要强大的技术支持和合理的管理模式保障，这也是目前电桩产业运营亟待解決的技术瓶颈。

3.3.2 用户体验和产业运营模式之困

充电桩的运营模式和运营效果在很大程度上影响了用户的体验。目前，有3种经营和建设的模式：企业主导充电桩运营（即企业自建自营）、政企共建模式、设备销售模式。这3种模式更多的是聚焦充电设施行业发展第一阶段产业运营建设的成本效益问题，阶段内部分充电设施开发及运营企业为追求建设补贴和抢占资源，忽视充电桩的科学布局，难以建立健全化、标准化的充电运营体系，停车费用、充电服务费冗余，严重影响用户体验，不利于行业可持续发展。因此，在进入下一阶段后，产业运营应当逐步由重建设转向重运营，提高充电桩利用率，更加重视用户体验感，并且由单一充电服务向多元化增值服务拓展。

4 城市新能源汽车私人充电桩建设困境分析

我国私人桩成本低廉、建桩技术趋向成熟，但私人领域和公共领域建桩比例严重失衡。截至2019年12月，全国私人建桩70.3万根，目标完成率仅达16.3%，远低于规划目标。分析南京市私人充电桩现状，以江宁区、鼓楼区、仙林区为例的小区楼私人充电桩普及率普遍较低，公私领域建桩比例失衡问题显著。概而言之，影响南京市私人充电桩建桩有两大难点：建桩用户分散，成本较高;物业难担责，电网建设难。

4.1 用户分散与居住差异：成本之困

网约车为主体，建桩成本不容忽视。南京市网约车体系发达，市内私人领域建桩用户多为具有分散性的网约车车主，群体的工作性质使他们在大部分时间更倾向于选择公共充电站，并更加重视工作成本。分别从时间成本和金钱成本的角度分析：从金钱成本角度看，首先，车主需要拥有、购置固定车位或车库;其次，新能源汽车充电桩的建设要安装专用充电线路;最后，安装充电桩的用户，要需获得所在小区物管单位的许可。从时间成本来看，充电桩分快充和慢充两种，在公共领域的充电站使用直流快充装置，充电效率高的特点使得其备受高需求用户的青睞，而私人领域内的家用充电桩，则按照普通交流电（220 V或380 V）设计，需充电7～9 h才能充满，性价比和竞争力大打折扣。

4.2 小区供电与充电要求：安全之困

私人领域家用充电桩作为一种大功率、大负荷的用电设备，一旦在区域范围内集中推广，势必大大增加区域供电负担。南京市私人充电桩布局零散，分散在居民小区、重要道路和商铺附近，具有占地少、灵活性高的特点。经访谈调查，南京市私人充电桩的充电安全困境存在严重的两极分化的情况：新小区内的私人充电桩安装相对规范合理，而老旧小区的私人充电桩安全情况则不容乐观。

新小区范围内，物业公司对于业主安装充电桩的需求一般都会同意，基本可以保证安全。但老旧小区范围内，物业公司常基于小区整体供电稳定的考虑，拒绝同意私人建桩。无法申请安装独立线路的车主会将家用电路接线至车库，充电安全难以得到保障。在较高用电效率的情况下，老旧小区的电容无法匹配，极易易发生意外，在小区用电高峰期，充电桩的使用很可能造成小区电力的超负荷运转，带来小区的用电安全隐患。

5 推动城市新能源汽车充电设施建设的政策建议

（1）完善政策扶持。政府部门出台顶层指导意见，从财政补贴、行业管理等多维度出台充电设施基建政策，囊括基建运营、用地政策、用电规定、财政补贴及科研补助等多方面的优惠及扶持，同时制定规范性行业标准，实行充电基础设施规范化管理。

（2）优化建桩布点路径。政府部门规划及安装路径更加科学合理，在公共领域充电站稳步建设的同时注重加强对私人领域充电桩的政策规划，优化建桩比和私人领域建桩管理模式和体系。

（3）企业协同、物业管理协同保障。政府物业管理部门协调供电部门及物业公司形成有效机制，对老旧小区的供电线路进行合理优化，并明确和规范私人充电桩申请、后期维护责任制，避免职权模糊带来的推诿行为。

（4）创新产业运营模式。积极培育新能源汽车充电设备配套产业创新型发展，牢牢把握“互联网+充电基础设施”的基本方向，立足用户体验感，实现充电服务标准化、智能化，推动共享充电桩市场的整合规范，严格监管。

参 考 文 献

[1]吴振华.充电桩运营模式构建及存在的问题[J].中国高新科技，2019（24）：58-60.

[2]段庆，孙云莲，张笑迪，等.电动汽车充电桩选址定容方法[J].电力系统保护与控制，2017，45（12）：88-93.

[3]陈允武.新建住宅小区电动汽车充电桩配电设计探讨[J].住宅与房地产，2019（36）：70-71.

[4]吴蔚.充电桩建设“新”在建网而非建桩[N].经济参考报，2020-04-17（005）.

[5]余粉霞.浅谈电动汽车充电设施需求预测及规划选址研究——以山西省晋中市寿阳县为例[J].建材与装饰，2019（36）：123-124.

[6]杨延志，胡海.基于“大数据”的私人充电桩分享模式[N].新能源汽车报，2018-07-30（013）.

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