电动车充电桩分布模式的经济可行性分析.pdf

物流科技2 0 2 3 年第2 0 期10 月下物流经济文章编号：10 0 2-3 10 0（2 0 2 3）2 0-0 12 2-0 5电动车充电桩分布模式的经济可行性分析Logistics Sci-Tech October,2023(the second half)Analysis of the Economic Feasibility of Distribution Patterns for Electric Vehicle Charging Piles王颖帆，王绍辰，杨光宇3 V（1.国网冀北电力有限公司超高压分公司，北京10 2 4 8 8；2.国网北京市电力公司丰台供电公司，北京10 0 0 7 1；3.中国工商银行牡丹卡中心，北京10 0 0 3 3）(1.State Grid Jibei Electric Power Co.,Lid.Super High Voltage Company,Bejing 102488,China;2.State Grid BejingElectric Power Company Fengtai Power Supply Company,Bejing 100071,China;3.Industrial and Commercial Bank of ChinaPeony Card Center,Bejing 100033,China)摘要：随着城市交通的快速发展，电动汽车作为一种环保、经济、安全的出行方式越来越受到人们的欢迎。文章以电动车充电桩分布模式的经济可行性分析为主题，对充电桩的分布模式、经济性和实际数据三个方面进行深入分析。并结合目前一线城市充电桩的现状，提出电动车充电桩的优化布局建议，从而在满足充电需求的基础上避免资源浪费以及过度建设。关键词：充电桩；一线城市；经济可行性中图分类号：F742文献标志码：A1Abstract:As urban transportation develops rapidly,electric vehicles,as an environmentally friendly,economical,and safetransportation option,are becoming increasingly popular.This paper analyzes the economic feasibility of electric vehicle chargingpiles distribution patterns,focusing on the distribution pattern,economic efficiency,and practical data of charging piles.Basedon the current situation of first-tier city charging piles,this paper proposes optimal charging piles layout recommendations tominimize resource waste and over-construction.Key words:charging piles;first-tier city;economic feasibility0前言近年来，随着环境保护意识的增强和资源短缺问题的日益突出，电动车作为一种清洁、低碳的新型交通工具逐渐走进人们的生活。电动车作为一种环保的交通工具，避免了传统燃油车排放的有害气体对环境的污染，能更好地保护环境。然而，电动车充电的不便已成为其发展的一大瓶颈，如何提供更加方便快速的充电服务成为电动车行业呕待解决的问题。为了解决这一问题，人们开始关注电动车充电桩的分布模式问题。不同的充电桩分布模式会对充电桩的使用率、电动车用户的服务质量以及城市的经济发展带来不同的影响。基于上述的背景和分析，本文旨在针对电动车充电桩分布模式的经济可行性问题进行深入研究，探讨各种充电桩分布模式的优缺点，并通过对一线城市充电桩覆盖率等数据的分析，为电动车充电桩的实践应用提供参考依据。1电动车充电桩分布模式分析1.1公共充电桩分布模式公共充电桩分布模式是一种较为普遍和成熟的充电桩分布模式，其主要特点是在城市中设置公共充电桩，供广大电动车用户免费或付费使用。公共充电桩分布广泛，一般布设在商场、停车场、加油站等地，方便城市居民或游客在出行途中方便快捷地进行充电。公共充电桩分布模式相较于私人充电桩，具有以下优点。首先，公共充电桩分布广泛可覆盖更多的区域，能满足更多电动车用户的需求。在城市中，不同区域的电动车数量和使用率都不同，布设公共充电桩可以更好地满足不同区域的充电需求，从而提高电动车用户的出行便利性。其次，公共充电桩具有更高的使用效率和共享性。公共充电桩供广大电动车用户共享使用，相较于私人充电桩，其使用效率更高，能够更好地满足城市电动车用户的充电需求。再次，公共充电桩建设和维护成本相对较低。相较于私人充电桩，公共充电桩建设和维护费用较低，可以更好地满足城市政府的预算需求。同时，公共充电桩的建设和维护成本可以通过电费、服务费等手段进行回收，成为城市税收的重要来源。收稿日期：2 0 2 3-0 6-0 5作者简介：王颖帆（1990 一），女，北京人，经济师，硕士，研究方向：电力企业经营管理、财务稽核管理、企业内部控制、财务风险管理。引文格式：王颖帆，王绍辰，杨光宇。电动车充电桩分布模式的经济可行性分析J。物流科技，2 0 2 3,4 6(2 0):12 2-12 6.122物流科技2 0 2 3 年第2 0 期10 月下WANG Yingfan,WANG Shaochen,YANG GuangyuD0I:10.13714/ki.1002-3100.2023.20.023电动车充电桩分布模式的经济可行性分析最后，公共充电桩能够促进城市的经济发展和旅游业发展。电动车作为一种环保出行方式逐渐受到人们的认可和支持，更好地满足电动车用户的充电需求，能够吸引更多的电动车用户来到城市，从而促进城市经济和旅游业的发展2。综合以上分析，公共充电桩分布模式是城市电动车充电桩分布的一种最佳方案，其优势在于覆盖面广泛、共享性强、建设成本低、使用效率高以及对城市经济发展和旅游业发展的促进作用。在实际中，城市政府应该积极推广公共充电桩分布模式，加大投人力度，建立健全充电桩维护机制，以提升城市电动车充电设施的便利性和可靠性，进一步推进城市的可持续发展。1.2私人充电桩分布模式相对于公共充电桩，私人充电桩的分布模式相对来说比较有限，通常安装在私人住宅和组织机构内，比如商场、酒店等。其优点是使用频率相对较低，用户有较高的使用控制权，安全性和可靠性都得到相应的保证，而且现有的充电桩网络无法覆盖一些偏远地区，私人充电桩的分布模式满足了一些用户的充电需求。然而，私人充电桩模式的劣势也同样存在。首先，私人充电桩的覆盖范围相对较小，无法达到公共充电桩的广泛覆盖程度，而且私人充电桩数量有限，当多个电动车需要充电时，可能会出现排队现象；其次，私人充电桩的安装和维护成本较高，需要安装和维护充电桩的设备和前期规划，这部分费用需要由私人车主或者机构自行承担，投资成本巨大；再次，由于私人充电桩数量相对较少，无法形成充电桩网络，用户充电范围相对较小，不适用于城市交通出行的大规模需求。因此，综合比较，私人充电桩分布模式在城市电动车充电桩的覆盖程度不足，没有满足城市电动车充电服务的客观需求。在公共充电桩无法覆盖的区域内，可通过一定的优惠政策和补贴措施鼓励私人车主安装充电桩，但对于城市充电桩的整体布局和建设来讲，仍然需要以公共充电桩分布模式为主导。2电动车充电桩的经济性分析2.1充电桩对城市经济发展的贡献电动车充电桩已经成为电动车的重要基础设施之一，也是促进城市经济发展的重要因素之一。本节将探讨充电桩对城市经济发展的贡献，并说明公共充电桩模式在城市中布设的重要性。首先，充电桩的建设和使用是为电动车用户提供更加便利舒适的出行方式，因此，充电桩能够促进城市内电动车数量的增长，使城市的发展更加环保和绿色。此外，充电桩建设还能够为城市的就业率提升作出一定的贡献，因为充电桩的建设和维护需要一定的人力资源。公共充电桩模式还能够为城市带来更多的旅游收人。随着电动车的大规模普及，越来越多的游客将选择电动车作为旅游出行的方式，因此，在城市中大规模建设充电桩可以提升城市的旅游吸引力，吸引更多的游客进人城市，进而带来更多的旅游收入。公共充电桩的建设和维护费用也能够成为城市的一个重要税收来源。随着电动车数量的不断增加，城市公共充电桩的建设和维护将会成为一个长期性的工作，这将会带来相应的财政支出。而这些支出可以被纳入城市财政的税收中，从而成为城市一个重要的税收来源。总之，充电桩对城市的经济发展具有重要的促进作用，城市应大力推广公共充电桩模式，加大充电桩建设的力度，成为城市发展的重要基础设施，从而促进城市经济的健康、可持续发展。2.2投资成本和维护费用电动车充电桩的投资成本和维护费用，是在制定充电桩分布模式时需要考虑的重要因素。在该议题中，投资成本主要包括充电桩的购置和建设费用，维护费用则包括充电桩的日常维护和维修费用。本节将分别从这两个方面对其进行分析。首先，充电桩的投资成本直接关系到分布模式的实施和布设范围。在公共充电桩分布模式下，由于充电桩的布设范围更加广泛，所以投资成本也相对较高。在具体操作时，需要考虑到充电桩的数量、安装环境、供电设备等诸多因素。对于一个城市而言，如果要将公共充电桩的布设范围覆盖到整个城市，那么投资成本将是非常高昂的。因此，需要找到合适的布设方法和策略，在实现大范围覆盖的同时，尽可能地降低投资成本。此外，充电桩的维护费用也是需要考虑的重要因素。由于充电桩通常是在户外设置，所以需要承受诸如自然环境、恶劣天气等因素的影响。因此，充电桩的日常维护和维修费用会比较高。这些费用包括设备检查、清洁、维修等。为了保证充电桩的正常运行，需要建立起完善的维护体系和监控设备，以及专业的维护人员。同时，不同类型的充电桩所需的维护费用也有所不同。例如，快充型充电桩维护费用相对更高一些，而慢充型充电桩则相对较低。在实际操作过程中，为了降低充电桩的投资成本和维护费用，可以采用多种方式。例如，在建设充电桩前需要进行详尽的市场调研，以确保充电桩的布设范围和数量能够满足用户的需求，并且投资风险可控；采用先建设少量充电桩的策略，逐步扩大布设范围，以降低初期投资成本；同时，可以采用新技术和新材料，提高充电桩的耐用性和维护性，以降低充电桩的质量问题和维护费用。总的来说，投资成本和维护费用是制定充电桩分布模式时需要高度重视的因素。通过合理的规划、技术应用和市场调研等措施，可以实现优化分布模式，降低投资成本和维护费用，提高充电桩的经济效益和社会价值。2.3经济性分析和决策在电动车充电桩分布模式的选择过程中，经济性是一个至关重要的考虑因素。经济性是指在满足充电桩的需求的前提下，寻找成本最低、且满足需求的方案。因此，本文将针对电动车充电桩的经济性进行分析，并提出相应的决策建议。物流科技2 0 2 3 年第2 0 期10 月下12 3电动车充电桩分布模式的经济可行性分析首先，从充电桩造价和维护成本两个方面考虑，公共充电桩相对于私人充电桩具有更大的经济性。公共充电桩的变现方式主要分为两种：一种是自费模式，即用户需要支付一定的充电费用；另一种是广告合作模式，即广告商会向公共充电桩投人资金，从而降低充电桩投入成本8。这两种变现方式均可以在一定程度上降低充电桩的建设和维护成本，从而降低经济压力。其次，从城市经济贡献度的角度考虑，公共充电桩的经济性更为突出。城市的经济活力直接决定了公共充电桩的使用率。一个充满市民活力的城市，自然而然地能够具有更高的公共充电桩使用率9。此外，公共充电桩也能为城市带来更多的旅游和商业机会，进一步推动城市的经济发展。最后，从环保经济的角度考虑，电动车充电桩的经济性也比传统的油类能源更具有投资价值。传统的油类能源的石油价格不稳定，价格波动对经济造成不利影响。电动车充电桩使用的是可再生能源，能够稳定地提供能源，减少能源成本，为经济节约提供帮助。综上所述，公共充电桩是电动车充电桩分布模式的最佳选择，因为公共充电桩不仅能够降低相应的投资和维护成本，还能为城市的经济发展和环保经济做出贡献。同时，为了实现公共充电桩的经济可行性，还应采取一系列的降低成本措施，共同实现经济效益和城市发展的双赢。3一线城市充电桩分布数据分析本文使用的充电桩设施数据主要来自中国城市规划设计研究院编制的2 0 2 2 年度中国主要城市充电基础设施监测报告“。本文选取一线城市北京市、上海市、广州市、深圳市作为研究对象，并将各组数据分别以柱状图的形式表现出来。3.1规模与布局公用桩密度指的是中心城区范围内单位建设用地面积的公用桩数量。四座一线城市市中心公用桩密度平均每平方公里超过5 7 台，但各城市间差异较大。在北上广深四座一线城市中，公用桩密度水平依次为深圳 上海 广州 北京（见图1）。近几年随着快速充电技术的发展，以及居民对直流快充服务需求的增加，公用桩的供给结构开始向直流快充桩方向侧重。但在一线城市中，上海市、深圳市的直流公用桩占比较低，分别为2 7.3%与15.5%。而广州市、北京市直流公用桩占比较高，分别达到6 8.2%与4 9.8%（见图2）。140120100806040200北京市图1一线城市市中心公用桩密度在北上广深四座一线城市中，市中心公用桩覆盖率深圳、上海、广东均超过9 0%，北京低于9 0%。而在直流公用桩覆盖率方面，北上广深四座一线城市平均值超过7 7%。由图3 可知，四座城市直流公用桩覆盖率显著低于所有公用桩覆盖率，空间布局存在较大的提升空间。3.2服务效能除深圳市外，其余三座城市公用桩的平均桩数利用率超过3 0%。利用率最高的广州市达到6 3.6%，最小的深圳市仅为18%(见图4)。广州市的公用桩平均时间利用率最高，达到18%，其余三座城市平均时间利用率均未超过8%，深圳市的公用桩平均时间利用率最低，仅为4.5%（见图5）。多数城市公用桩的日平均周转率偏低，桩均服务车辆数低于2 辆。平均周转率最大的广州市达到5.5，平均周转率最小的深圳市仅为0.8（见图6）。公用桩的平均充电时长的长短，与该城市直流快充公用桩占比相关，即直流快充公用桩占比越高，其公用桩的平均充电时长越短。124物流科技2 0 2 3 年第2 0 期10 月下70%60%50%40%30%20%10%上海市广州市公用桩密度/台深圳市0%北京市图2 一线城市市中心直流快充公用桩占比上海市广州市深圳市电动车充电桩分布模式的经济可行性分析100%公用柱覆盖率90%直流公用桩覆盖率80%70%60%50%40%30%20%10%0%北京市图3 市中心公用、直流桩覆盖率对比18%16%14%12%10%8%6%4%2%0%图5 一线城市平均时间利用率分布深圳市公用桩的平均充电时长最长，达到7 6.8 分钟，广州市公用桩的平均充电时长最短，仅为4 6.6 分钟（见图7）。综上所述，城市的直流快充公用桩占比可以直接影响该城市的充电服务效能，广州市的直流快充公用桩占比最高，故其服务效能方面均领先其他三座城市。而深圳市虽然在公用桩密度项遥遥领先于其他城市，但是从经济性角度出发，效率低下可能会导致资源浪费与成本增加。4结语电动车充电桩的分布模式对电动车的普及和发展非常重要。经过对充电桩的分布模式、经济性和实际数据三个方面进行深入分析，笔者对电动车充电桩的发展方向和建议做出以下总结。加强公共充电桩网络建设。公共充电桩分布广泛可覆盖更多的区域，能够吸引更多的电动车用户，在城市的经济发展和旅游业方面都具有重要的促进作用。与此同时，还应完善充电桩互联网络，使充电桩的使用更加方便快捷。优化直流快充设施布局。根据对城市交通、充电需求等需要量化分析的数据，在核心区域和大型商业中心等人流量达的地点进行布局，加快提升直流充电站点的覆盖率，让更多的电动汽车用户轻松使用直流充电设施。推进电动车充电桩的可持续发展。在充电桩建设和管理过程中，应注重可持续发展思路，推行可持续的设计、建设和管理模式，降低充电桩对环境的影响。同时，还应大力推进新能源技术和模式的研发和应用，加强对新能源的培育和支持，从而进一步推动电动车和充电桩的可持续发展。65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%广州市北京市上海市上海市深圳市北京市上海市广州市广州市图4 一线城市平均桩数利用率6.05.55.04.54.03.53.02.52.01.51.00.50.0深圳市深圳市北京市上海市广州市深圳市图6 一线城市平均周转率分布80706050403020100图7 一线城市平均充电时长分布物流科技2 0 2 3 年第2 0 期10 月下12 5北京市上海市广州市深圳市平均充电时长/分钟电动车充电桩分布模式的经济可行性分析参考文献：1】金勇，钱枫莉，张菲，等。电动汽车充电基础设施建设研究 产业与科技论坛，2 0 17,16(6):2 14-2 16.2尚夏，王美佳，许刘晓，等。城市区域电动汽车充电设施配置优化J。浙江大学学报（工学版），2 0 2 0,5 4(6):12 10-12 17.3 李翠萍。面向换电模式出租车的换电站布局规划研究D.北京：北京交通大学，2 0 2 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m/s?_biz=MzA4NTMyNjlwMg=&mid=2652940135&idx=1&sn=a0f02f28bb256f6842dc18364bfd79a6&chksm840da772b37a2e646e83cd3ab846af02bc6fbb0c11fa773936b9a4cd4ele8eeb295c9878eaa2&token=1373802541&lang=zh_CN#rd.(上接第10 9页）7】徐伟，杜娟。丝绸之路经济带交通基础设施与经济发展关系研究 科技促进发展，2 0 18,14(5):3 5 6-3 6 2.8】魏昌辛，吕欣，西部陆海新通道铁路主通道实施方案研究 铁道工程学报，2 0 2 2,3 9(2):1-6.9关郑平标。西部陆海新通道海铁联运班列发展策略研究.铁道运输与经济，2 0 2 1,4 3(10):3 0-3 4，6 0.10余川江，龚勤林，李宗忠，等.开放型通道经济发展模式视角下“西部陆海新通道”发展路径研究一一基于国内省域分析和国际竞争互补关系分析J.重庆大学学报（社会科学版），2 0 2 2,2 8(1):6 5-8 0.11丛晓男.西部陆海新通道经济影响及其区域协作机制J中国软科学，2 0 2 1(2):6 5-7 8.12郝京京，张玲，晓峰，等交通基础设施空间特征参数的多维估计方法J交通运输系统工程与信息，2 0 18,18(3):15-2 1.13莫杨辉，张培林，谢羽盟。新型城镇化与综合交通发展的互动关系计量研究J：交通运输系统工程与信息，2 0 19,19(5):13-19.14李国良，王磊，杨晓严，等。我国交通基础设施发展水平比较研究 公路交通科技，2 0 2 1,3 8(11):97-10 5.15 CHARNES A,COOPER W W,RHODES E.Measuring the efficiency of decision making unitsJ.European Journal ofOperational Research,1978,2(6):429-444.16 BANKER R D,CHARNES A,COOPER W W.Some models for estimating technical and scale inefficiencies in data 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