电动汽车充电基础设施建设与运营的 优化解决方案 ——以上海为例 自然资源保护协会 中国电动汽车百人会 © Photo by Media_Breeze on Pixabay © Photo on 图虫创意 © Photo by Andreas160578 on Pixabay Insights  在我国，充电基础设施基本满足电动汽车发展速度，但仍存在与新能源车发展节奏不匹配等问题。上海市电动汽车渗透率和基础设施建设在全国领先， 其车对网的负荷压力和调节能力并存，因此上海市电动汽车需求响应潜力巨大，具有可观的经济性。全国来看，各地后续需配合电价机制、政策补贴、 储能和分布式发展，优化运营管理，进行专项充电设施规划和监督管理，挖掘电动汽车参与需求响应的潜力。 ◎ 现阶段充电基础设施基本能够满足电动汽车的发展速度 当前我国新能源车保有量占比 5% 的情形下，充电基础设施基本能够满足电动汽车的快速发展，但二者的发展节奏尚无法全面匹配，充电基础设施对电 动汽车发展的制约和影响已经凸显。 ◎ 上海市电动汽车渗透率和基础设施建设领先全国 上海地区新能源汽车渗透率和充电基础设施的建设都领先全国，随着电动汽车的进一步成熟发展，充电基础设施的精细化运营是下一步重点。上海市电 动汽车充电时段趋于集中，若叠加到电网峰荷时段，将对电网安全运行产生影响。由于电动汽车大部分时间都处于停驶状态，若能发挥其有序充电和放 电功能， 则是很好的调峰和填谷资源。 ◎ 上海市电动汽车基础设施的响应潜力和经济性都很可观 上海市夏季电力最高负荷节节攀升，电力供需偏紧，部分中心城区、热点区域高峰供电紧张，对车网互动灵活性的需求巨大。引导本地电动汽车有序充 电和车网互动，将有助于减少峰谷差、平抑供需两侧的波动性。同时，上海市峰谷价差大、需求响应补偿机制完善，在很大程度上激励了电动汽车参与 提供电网灵活性。上海市车网互动实践和经济性分析显示，公共、居民等各类充换电基础设施具有响应能力，并且能获得可观的收益。 ◎ 基础设施“重建设、轻运营”的局面有望被打破 充电基础设施领域存在“重建设、轻运营”的现象：主要靠自行投资、自行建桩， 重资产布局；但运营艰难、盈利能力较低，依赖政府补贴。这种现象 导致了大量僵尸桩的出现，充电服务品质差，用户充电难、实际使用体验差。在国家市场和价格机制推动下，电动汽车作为重要的参与主体，通过充电 和储能一体化发展、充电和分布式发电等多种发展模式，为基础设施参与电力市场、扩宽盈利模式提供了机遇。 ◎ 基础设施的专项规划和监管都有待加强 充换电基础设施未纳入城市整体规划，会遇到电力增容困难、布局不合理等诸多问题。目前上海新能源汽车保有量已经突破 100 万，然而这些成果是 在原有基础上“补缺补漏”得到，即按需求导向，在车位不足时增加车位，在需要时安装充电桩等。同时充电设施的建设与电网规划建设缺少有效衔接， 已出现部分建筑电力容量不够，难以支撑大功率、大范围充电设施建设的问题。电动汽车智能有序充电普及度还不高，电力负荷与分布式储能的潜力未 能得到有效挖掘。随着电动汽车更大规模的应用，将对电力供应形成更大的压力。 www.nrdc.cn 1 2023.05 上海市充电设施建设与运营面临多重挑战 ◆ 建设难、资源制约现象突出 停车资源短缺制约充电设施建设发展。部分老旧社区，居民无固定、产权车位，不具备安装私人充电设施的基本条件。公共停车场疏于管理，燃油 车占位导致充电设施无法充分利用。城市新建停车场项目少，增建充电设施难度也更大。受用地制约，公共站点选址面临困难。城市核心区域设置 独立用地公共充电站难度高，而设置于其他充电场站，存在停车费高、进出不便等问题，对新能源充电缺少相关支持或优惠。配网容量有限，新建 充电站对配网运行造成压力。配网扩容和新建，投入大、耗时较长。同时，由于电力供应紧张，用电限制，新建充电站用电申请周期长。 ◆ 运营难、市场投资意愿减弱 充电桩运营，投资高、回报周期长，盈利能力较弱。充电运营商营收依赖于服务费，模式单一，投资者对充电基础设施建设的投资意愿低。从上海 市充电基础设施行业看，投资成本高，通过运营难回收成本。另外，繁华路段还存在场地租金高问题，进一步拉长了投资回报周期。二三线城市目 前的充电服务费远低于一线城市。单纯依靠收取有限的服务费，充电设施运营企业难以实现盈利。 ◆ 用户充电难、车主体验不佳 充电运营企业缺乏稳定经营预期，在设施维护、技术升级以及服务提升等方面持续投入力度不足，插枪的充电成功率偏低、故障桩比例较高、非充 电车辆占位等问题都较为突出，消费者实际使用体验较差。公共充电桩方面，服务站点少、站点位置不便利、充电桩数量少、充电桩损坏或故障频 发问题凸显；私人充电桩方面，停车位和小区场地限制、报装流程复杂、小区容量不足等，是主要问题。此外，高速公路或景区充电难、充电慢的 问题也常常在节假日时成为车主关注的热点。 优化充电设施建设与运营的政策建议 ◎ 加强顶层设计和规划，优化基础设施的建设和布局 ◎ 借助产业优势，推动技术落地和创新 成立专属部门，进一步明确机构的职责和权限，以及各部门在充电 统一国家标准体系，推进充电基础设施的智能化建设，提高充电基础 基础设施建设和运营中的分工和协作关系；优化充电基础设施的规 设施的利用效率和服务水平；进行车网协同计量设备的创新，增加用 划和布局，综合考虑土地规划、物业管理、停车资源、电网容量； 户进行智能充电的便捷性；加强充电基础设施与停车资源的整合，探 推进基础设施建设规划的超前性和整体性，通过大数据、人工智能 索“一头双枪”和“一头多枪”等模式，提高城市停车资源利用效率 等，对未来充电需求和充电基础设施建设的趋势进行预测和分析。 和充电便利性；制定精细化的车桩比标准，为充电基础设施的建设和 运营提供更为科学的参考。 ◎ 开放资源和市场，提升基础设施的运营能力 ◎ 因时制宜，分阶段发展车网协同 开放资源和市场，提升充电设施运营能力；加快电力市场改革， 建立和完善健康有序的电动汽车基础设施环境，挖掘电动汽车提供电 推进车网互动商业化运营示范，参与现货市场和辅助服务市场。 网灵活性的潜力，需要结合电动汽车的规模和技术情况，分阶段制定 开发停车场地，为充电运营商的发展创造条件；加快电力市场改 车网协同的任务和目标。短期（2023-2030 年）：预测 2030 年新 革， 拓 宽 充 电 运 营 商 的 盈 利 模 式； 鼓 励 车 网 双 向 互 动（V2G） 商 能源汽车保有量将会达到 1 亿辆，占比将达 20%；中期（2030-2040 业 运 营 试 点 示 范， 针 对 V2G 这 类 未 来 有 前 景 但 是 当 下 难 以 盈 利 年）：随着电动汽车保有量达到 2 亿辆，占比为 50%，可实现多样 的 模 式 进 行 针 对 性 扶 持， 研 究 制 定 V2G 相 关 设 设 备 与 基 础 设 施 化的车网互动；长期（2040 年以后）：伴随商业模式的不断尝试， 补贴政策；鼓励电动汽车基础设施与新能源、储能一体化发展。 通过规模化推广使大部分新能源汽车用户能够参与其中，社会普遍采 用车网互动的方式参与电能量市场和辅助服务。 © Photo on 图虫创意 www.nrdc.cn 2 2023.05 中国新能源汽车规模领先于全球水平，充电设施建设齐头并 中国新能源汽车规模领先于全球水平，充电设施建设齐头并进 中国新能源汽车规模领先于全球水平，充电设施建设齐头并进 o 2022 年，美国、欧洲和中国的新能源汽车销量分别是92 万辆、259 万辆和688 万辆，分别占全球份额的8%、24% 2022 年，美国、欧洲和中国的新能源汽车销量分别是 92 万辆、 万辆、259 万辆和688 销量的 25.6%；截至 2022 年底，全国新能源汽车保有量达 和64 ◆ 2022个地区占全球总份额的96%。中国新能源汽车市场规模在全球处于绝对领先地位。 年，美国、欧洲和中国的新能源汽车销量分别是92 万辆，分别占全球份额的8%、24% 259 万辆和 688 万辆，分别占全球份额的 8%、24% 和 64%， 到 1310 万辆，占汽车总量的 4.1%。 个地区占全球总份额的96%。中国新能源汽车市场规模在全球处于绝对领先地位。 o 中国电动汽车市场规模持续快速增长，连续8年保持销量全球第一，新能源汽车的快速增长对充电基础设施的建设和运 这三个地区占全球总份额的 96%。中国新能源汽车市场规模在全 ▲ 2022 年全国新增充电桩 259.3 万台、换电站 675 座。私人 要求： 中国电动汽车市场规模持续快速增长，连续8年保持销量全球第一，新能源汽车的快速增长对充电基础设施的建设和运营提 球处于绝对领先地位。 充电桩增速远超公共充电桩增速：私桩新增 194.5 万台，同 • 2022 全年新能源汽车销量达到688.7万辆，占全国汽车总销量的25.6%；截至2022年底，全国新能源汽车保有 要求： ◆ 中国电动汽车市场规模持续快速增长，连续 8 年保持销量全球第 比上升 225.5%；公桩新增约 64.8 万台，同比增加 91.6%。 • 2022辆，占汽车总量的4.1%。 全年新能源汽车销量达到688.7万辆，占全国汽车总销量的25.6%；截至2022年底，全国新能源汽车保有量达 一，新能源汽车的快速增长对充电基础设施的建设和运营提出更 截至 2022 年底，我国充电桩保有量达到 520 万台，同比增 • 2022 年全国新增充电桩259.3万台、换电站675 座。私人充电桩增速远超公共充电桩增速：私桩新增194.5万 辆，占汽车总量的4.1%。 高的要求： 加 99.1%；其中，公桩约 180 万台，随车配建私桩约 341 万台。 年底，我国充电桩保有量达到520万台，同比增加 • 2022225.5%；公桩新增约64.8万台，同比增加91.6%。截至2022 年全国新增充电桩259.3万台、换电站675 座。私人充电桩增速远超公共充电桩增速：私桩新增194.5万台， ▲ 2022 全年新能源汽车销量达到 688.7 万辆，占全国汽车总 公桩约180万台，随车配建私桩约341万台。 225.5%；公桩新增约64.8万台，同比增加91.6%。截至2022 年底，我国充电桩保有量达到520万台，同比增加99.1 中国新能源汽车保有量与充电桩数量 公桩约180万台，随车配建私桩约341万台。 四国能源价格与充电基础设施对比 四国能源价格与充电基础设施对比 40 40 35 35 30 30 25 25 20 20 15 15 10 1