徐武峰

（许继电源有限公司，河南 许昌 461000）

电动汽车具备显著的节能减排和低碳环保优势，推广应用电动汽车对于减少石油对外依赖，保障国家能源安全，实现经济社会可持续发展具有重要意义。电动汽车充换电设施是指为电动汽车动力电池提供电能补给的配套基础设施和设备，是电动汽车的重要基础支撑系统，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。本文结合国内电动汽车充换电设施投资、建设及运营现状，对不同类型充换电站设施投资效益进行分析探讨。

1 国内外充电设施建设现状

为了推动电动汽车产业的发展，世界各国均加快电动汽车充电设施的建设。

1）国外充电设施建设现状

北美、欧洲、日本等发达国家凭借自身强大的汽车工业基础，通过政府发起、资助或公用事业公司与相关技术厂商的合作等形式，率先开展了多种电动汽车充电设施的建设项目。

目前，美国市场上存在着hargePoint、CharJit等多家电动车充电网络运营商，截止2014年，充电设施建设已超过了2.6 万座。

德国政府宣布到2020年使德国的电动汽车保有量达到100 万辆，德国目前约有1.3 万～1.5 万辆电动车。德国政府同汽车厂商合作，在全国8 个城市区共建成2000 个充电桩，一些高速公路上也设立了充电设施。

日本计划在2020年前建成200 万个充电桩和5000 个快速充电站，在汽车销售店、便利店、停车场、加油站、高速公路服务区等公共区域设置快速充电设备。

2）国内充电设施建设现状

自2009年国家四部委联合出台《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》，启动“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广应用工程以来，国内电动汽车充电设施形成了以交流慢充、直流快充和电池更换为代表的“充电”和“换电”两种建设模式。

2011年7月，由国家电网公司在青岛薛家岛投资建设的世界上第一座功能最全、规模最大、服务能力最强的充换储放一体充换电站投入商业运行，目前已安全运行3年时间，社会效益显著。截至2013年底，国家电网建成投运300 多座充换电站、1.4 万多台充电桩。青岛、天津、南京、合肥等地充电设施均投入商业化运营，取得了良好的经济和社会效益。

按照国家《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》，2020年全国电动汽车保有量500万辆，充换电设施需求规模为充换电站2.4 万余座、充电桩432 万台，需投资约2450.6 亿元。

2 充换电设施分类及投资估算

1）充换电设施分类

根据充换电设施服务对象和应用场景不同，将充换电设施分为换电站、充电站、公共交直流充电桩、高速公路充电站等五类。私人、公务电动汽车充电设施以使用者居住地、驻地停车位配建充电桩为主，城市公共充电设施为辅；出租车充电设施以专用充电站为主，公共充电设施为辅；公交、环卫、物流等专用车辆充电设施以专用充电站、换电站为主。

换电站：是指采用电池更换模式为电动汽车提供电能的场所，主要由供电系统、充电系统、电池更换系统和监控系统组成。在公交场站、枢纽站等专用停车区域内建设，服务车辆具有使用频次高、运行线路固定、车型固定等特点。

充电站：是指采用整车充电模式为电动汽车提供电能的场所，主要由三台及以上电动汽车充电设备，至少有一台非车载充电机，以及相关的供电设备、监控设备等组成。主要按照城市规划，利用城市中现有场地和设施，服务公交车、出租、专用等充电需求较大的电动汽车。

公共交、直流充电桩：是指与电动汽车或动力电池相连接，并为其提供电能的设备。主要结合城市规划，利用建筑物配建停车场、城市公共停车场等场所，服务私人、公务等车型不确定的电动乘用车。

高速公路充电站：是指在高速公路服务区建设的充电设施，通过直流充电机为车辆提供电能。服务私人、公务、出租及专用等车型不确定的电动车。

2）设计方案及投资估算

依据以上充换电设施分类，各类充电设施设计方案如下：换电站按2 个换电工位设计，配置196台15kW 分箱充电机等，能同时对2 辆公交车提供换电服务；充电站分为乘用车充电站和公交车充电站，分别按50 台30kW 直流充电机，20 台60kW 直流充电机设计；交、直流充电桩按单个分散充电桩设计；高速公路快速充电站按2 套120kW 直流充电机的设计。详细投资估算见表1。

表1 单个典型充换电设施配置及投资估算表

3 经济效益分析

依据国务院办公厅《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》要求，充电设施经营企业可向电动汽车用户收取电费和充电服务费。参照江苏、河北等地省政府已出台的电动汽车用电价格政策，充换电设施投资效益分析如下：

1）服务车型

充电站和充电桩主要为私人、公务电动乘用车提供充电服务；换电站主要为服务电动公交车提供换电服务；充电站主要为电动出租车、物流等专用车辆提供充电服务；高速公路充电站主要为私人、公务、出租电动乘用车及物流等专用车辆提供充电服务。

2）服务价格

依据国务院办公厅《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》规定，2020年前，对电动汽车充电服务费实行政府指导价管理。参照江苏省物价局《关于明确电动汽车充换电设施用电价格和服务价格的通知》（苏价工［2014］69 号），充换电设施服务价格是指充换电设施建设运营单位向电动汽车用户提供服务，所收取的服务费用。根据《省政府关于印发江苏省新能源汽车推广应用指导意见的通知》中“充换电收费可采取收取不高于用油成本费用、电池租赁等多种形式”的原则确定其标准，有关单位不得再另行收取电费。鼓励充换电设施建设运营单位对充换电服务价格给予优惠。

（1）对纯电动汽车换电模式，换电服务价格按车辆行驶里程收取。纯电动汽车换电服务价格（单价）（元/km）=同车型燃油汽车每公里平均油耗（L/km）×上一季度燃油平均单价（元/L）×90%。

（2）对纯电动汽车充电模式，充电服务价格按充电电度收取。纯电动汽车充电服务价格（单价）（元/kW·h）=同车型燃油汽车每公里平均油耗（L/km）×上一季度燃油平均单价（元/L）/纯电动汽车每公里耗电量（kW·h/km）×折扣率。（折扣率：7 座以下客车暂定为60%，其他类型按85%计算。）

根据目前同类燃油车油耗、油价，经测算：①公交车换电服务价格为2.45 元/km；②私人、公务、出租电动乘用车充电服务价格为1.86 元/kW，具体见表2至表3。

表3 电动乘用车充电服务价格测算表

3）用电费用

根据国务院办公厅《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》，电网经营企业直接报装接电的经营性集中式充电设施用电，执行大工业用电价格；对居民家庭住宅、居民住宅小区等非经营性分散充电桩按其所在场所执行分类目录电价；对党政机关、企事业单位和社会公共停车场中设置的充电设施用电执行一般工商业及其他类用电价格。

参照江苏省物价局文件，根据充换电设施投资分界点，充换电设施用电价格取电压等级1～10kV的大工业用电电价0.667 元/ kW·h。用电电量根据站内/桩直流侧所耗电量除以转换效率测算，换电站转换效率按85%，充电站、充电桩转换效率按90%考虑。

4）建设投资

按不含配电投资取表1数据，换电站不考虑电池投资。

5）服务能力

（1）有固定服务车辆

公交换电站2 工位换电站可服务60 辆公交车，换电服务能力120 车次/日。

充电站50 台直流充电桩的充电站可服务150 辆电动出租车。

（2）无固定服务车辆

单个公共交流充电桩按每天平均有效充电5h。单个公共直流充电桩按每天平均有效充电5h。

单座高速公路充电站，直流充电桩按每天平均有效充电6h。每次充电按0.5h，可服务12 车次/日，每天可服务电动乘用车48 车次。

6）电动汽车单日行驶公里数。

电动公交车平均行驶里程225km/日（根据薛家岛公交换电站运营数据）；出租车平均行驶里程300km/日；其他乘用车按100km/日。

7）电动汽车年运行天数。

电动公交车、乘用车年运行天数均按350 天。

8）电动汽车耗电量。

根据目前电动汽车行驶电耗，电动公交车按1.05kW·h/km（根据薛家岛公交换电站运营数据）。乘用车按0.2kW/km。

无固定服务车辆的分散充电桩直流侧所耗电量按有效工作时间×平均功率测算（额定功率×系数取0.6）。

9）自有资金比例。

按政府充换电设施补贴后投资额的30%。

10）税收政策。

增值税率按17%，所得税率按25%，营业税金及附加按12%。

11）银行贷款利率。

按政府补贴充换电设施投资后的额度即总投资的70%贷款，银行贷款五年以上，利率为6.55%。

12）运维费率。

运维费包括工资、社保、工会、教育、直接材料费等，参考青岛、北京已运营充换电设施运维费率，按固定资产原值6.2%考虑。

13）折旧年限。

换电站、充电站设备部分及公共交、直流充电桩、高速公路充电站折旧按10年考虑；换电站、充电站房屋建筑按30年考虑。

14）营业收入

只考虑充换电服务收费，其他充换电设施不考虑其他收入。

充换电站（固定车型）：税前充换电服务费收入=充换电服务价格×服务车辆数×单日行驶公里数×电动车电耗×电动车年运行天数÷10000

充电桩（非固定车型）：税前充换电服务费收入=充换电服务价格×充电桩数量×平均输出功率×平均有效工作时间×电动车年运行天数÷10000

15）营业外收入

只考虑投资补贴，不考虑其他运营补贴。参照2014年4月25日江苏省政府《关于加快新能源汽车推广应用的意见》（苏政发〔2014〕51 号）的有关规定，及北京、上海现行政策，投资补贴按设施投资的30%。

16）需要在具体工作中进行研究和探讨的因素

中央财政安排资金对新能源汽车推广应用规模较大和配套基础设施建设较好的城市或企业给予奖励，奖励资金用于充电设施建设等方面。2016—2020年新能源汽车推广应用的财政支持政策还未发布，政府补贴政策还不完善。

依据国务院办公厅《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》，地方政府要把充电设施及配套电网建设与改造纳入城市建设规划，因地制宜制定充电设施专项建设规划，在用地等方面给予政策支持，对建设运营给予必要补贴。各地政府对充电设施补贴比例不一致，没有明确的条例。

国际上碳交易的价格为10 欧元/吨，国内碳交易目前还处于概念阶段，碳交易还无法计入运营收入。

4 结论

根据经济效益分析可知，各类充换电设施的效益测算见表4。

从表4可以看出，各类充换电设施中，充电站、公共交流充电桩盈利能力最好。各类充换电设施中，盈利能力由强到弱依次是公交车充电站、乘用车充电站、公共交流充电桩、高速公路充电站、直流充电桩、换电站，基本与表1充换电设施单位造价高低相反，即造价越高、盈利能力越弱。

有固定服务车辆对象的设施电动公交车换电站和充电站在现有边界条件下，经济效益是稳定的持续的。面向公共无固定服务车辆的分散充电桩，因为当前电动车数量不是很大，当前情况下可能充电设施利用率不高，经济效益存在较大的变化因素。

表4 单个典型充换电设施效益测算统计表

依据国务院办公厅《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》要求，城市公交车行业是新能源汽车推广的优先领域，通过逐步减少对城市公交车燃油补贴和增加对新能源公交车运营补贴。如果把传统燃油公交的补贴转移给电动公交运营补贴，电动公交换电站盈利能力将会显著的提高。

电动汽车充换电设施的投资、建设、运营和维护是一个系统的社会工程，充换电设施经济效益是大规模推广的基础。在各个环节和相关细节都有着大量相关的问题需要进一步研究，需要在工程实践中进行探索和总结校验。

[1] 滕乐天.电动汽车充电机(站)设计[M].北京: 中国电力出版社,2009.

[2] 国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见[Z].国办发,2014.