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落基山研究所

中国的及时充电基础设施计划

惠州市公共电动汽车充电

惠州市公共电动汽车充电。来源:Chintung李

Chintung李

中国已经是世界上拥有最多电动汽车充电站的国家——2019年将超过120万个——由于中央政府在3月份宣布了一项基础设施刺激计划,中国希望再增加大约60万个充电站。该计划以“新基础设施”为目标,包括信息技术、电力和交通项目,并为电动汽车充电基础设施专项拨款14亿美元。betway必威娱乐

目前,包括中国在内的许多国家都在寻求启动经济增长和需求,以从全球大流行中恢复过来,但此举也建立在促进电动汽车和充电基础设施的长期政策基础上。这一电动汽车推广的历史,旨在解决与拥有世界最大汽车市场相关的持续空气质量和碳排放问题,并使中国成为拥有高薪工作的高科技汽车行业的领导者。

对电动汽车充电基础设施的关注是适时的。历史上有两件事阻碍了电动汽车的大规模市场普及:汽车经济性和充电基础设施的可用性。然而,随着电池成本的稳步下降和电动汽车市场的持续增长,中国的许多专家认为,充电基础设施,而不是汽车经济,是制约电动汽车接受度持续强劲增长的瓶颈。

解决这一瓶颈不仅对中国至关重要,对任何试图重建更清洁、更强大经济的国家都是如此。正如RMI在我们的全球刺激原则报告指出,更好地重建需要投资来创造就业机会、支持公共卫生和建设更有韧性的低碳能源体系。如果做得有效,发展充电基础设施确实可以做到这一点,它将带来更清洁的城市空气、更低碳的大气,并为电动车行业的高薪工作铺平道路。

更好地重建需要创造就业机会、支持公共卫生和建设更有韧性、低碳能源体系的投资。

随着越来越多的公共和私人资金投入到中国和世界各地的电动汽车充电基础设施建设中,有效和高效地部署这些基础设施至关重要。这意味着将成本降到最低,同时为用户、城市和环境带来最大的利益。

为实现这些目标,RMI一直致力于在拥有世界上最成熟电动汽车市场之一的中国深圳有效部署充电基础设施。这种市场的成熟使得深圳成为充电器有效部署的一个很好的案例;深圳所面临的障碍以及它为克服这些障碍所采取的方法可以为世界其他地方的类似努力提供借鉴。

以下是根据我们在深圳的研究得出的一个简短列表,其中列出了决策者和基础设施供应商为了有效部署充电基础设施应牢记的关键主题。

指导有效的充电部署

1.用户响应

许多电动汽车的充电目标都被引用了。加州的目标是到2050年建成25万个充电站;德国的目标是到2030年达到100万。但这些数字本身并不是目标。安装25万台低功率“慢速”充电器可能会满足这些门槛,并且以最低的成本来实现,但是如果很少有司机真正要求慢速充电,那么电动汽车的采用将不会比以前有更大的进步。真正的目标是支持汽车电气化;要做到这一点,充电设施必须对其服务的司机的不同充电需求做出回应。

例如,深圳的电动汽车市场并不是一个整体:有电动物流车(elv)、公交车、出租车和个人汽车,每一种都有不同的充电模式和需求。乘用电动汽车在家里和工作场所停留时间长,往往非常适合这些地方的慢充电设施。另一方面,电动出租车通常不具备在家里或工作场所安装慢速充电设施的能力,并试图在营业时间最大限度地利用驾驶时间;公共快速充电基础设施通常更符合他们的驾驶模式和业务需求。

深圳电动汽车的充电行为就是一个例子,说明了电动汽车的各个部分需要进行定制化的基础设施规划。深圳的elv主要使用公共快速充电,但他们选择在离家近的地方充电。深圳的物流业务主要集中在宝安、龙岗和龙华三个近郊地区,而这些地区也是电动汽车收费的主要地区。尽管南山、福田和罗湖等中心地区的充电设施丰富,但elv很少选择在这些地区充电。

表1:深圳基础设施分布情况

深圳市充电基础设施分布情况

类似地,elv对高功率快速充电基础设施表现出明显的偏好。同样的分析显示,从2018年到2019年,快速充电的比例上升了11%(从53%上升到64%)。尽管有慢速充电的可用性,但深圳的电动汽车司机仍要求公共快速充电。

表2:2018年和2019年的ELV快、慢充电事件

柱状图显示了电动汽车快速充电和缓慢充电的差异

不出所料,这种向更短、更方便充电的转变,与此同时,电动汽车司机对充电基础设施不足的投诉大幅下降。展望未来,这些需求趋势应该成为如何在更广阔的电动汽车市场中服务各个细分市场的决策的前沿和中心。

2.充电器使用最大化

关注细分市场的充电需求对于保证基础设施满足市场需求具有重要意义。这样做不仅有利于电动车的经济效益,也有利于基础设施本身的经济效益。要记住,充电器的使用是一个指标,以确保正在建造的充电器在经济上是可持续的。尽可能多地使用充电器可以做两件事:

  1. 将建造充电器的高额固定成本分摊到能够产生更多收入的充电活动上
  2. 最大限度地增加由某一电站供电的车辆里程数,从而使该电站对环境有利

在中国,该设备本身仅占新建充电站总成本的三分之一左右。其余投资用于保障土地和电网容量,以及建设工程。在高昂的前期建设和选址资本成本下实现收支平衡并非易事——要做到这一点,充电站必须销售足够的电力,从而拥有足够的日常用户,才能产生收支平衡的收入。

最重要的是,在一些国家,由于公用事业部门收取高昂的费用,低使用率几乎不可能带来盈利。唯一的办法是有足够的车辆使用这些设备来补偿资本成本和费用。推动这种使用并创造可持续充电环境的一种方法是,针对高使用率的汽车细分市场,并迎合这些细分市场的基础设施。在过去的几年里,深圳确实做到了这一点。

在中国,出租车、公共汽车和小型货车(如轻型卡车和小型货车)是使用率最高的3个汽车领域。除了公共汽车需要专门的专属基础设施外,这些高使用率的车辆主要要求公共快速充电。这使他们成为推动公共充电基础设施使用的理想客户,并使一个稳健的充电网络以一种财务可持续的方式增长。

由于高使用量电动汽车在经济上的优势,以及它们在支持推出强大的公共充电网络方面的作用,这三个领域一直是深圳电气化努力的重点。自2017年以来,全市所有公交车和出租车都实现了电气化,电动物流车辆正在快速前进。这一战略有助于减少部署和运营公共收费网络所需的公共开支;根据深圳电动汽车运营协会的一份报告,为这些车队服务的公共充电器正在获得足够的使用,从而实现盈利。

表3:中国不同车型的行驶里程估算

条形图显示了中国不同车型的平均年行驶里程估计
3.简化软成本

虽然充电站的硬件、软件和网格托管能力的高昂固定成本使许多充电站难以进入黑色区域,但还是有希望的。收费运营商正在学习如何简化流程,因此,这些成本正在迅速下降。

然而,不太明显和更顽固的成本批准延迟,公用事业互连要求和遵守a规章制度的巴尔干化框架——所有这些都属于“软”成本——都处于削减成本的初期阶段,可以成就或毁掉一个项目。控制这些软成本并不像找到一种更有效的设计或更便宜的材料那么简单,因为它们涉及复杂的监管框架和协调广泛实体之间的沟通。设计政策以减少这些障碍,并使运营商更容易安装充电器,可以是促进电站盈利的有效杠杆。

RMI通过与深圳的利益相关者的访谈了解到,土地采购和电网升级请求需要花费数月的努力和数千美元,而且常常会抑制收费运营商承担项目的积极性。然而,今年3月公布的新基础设施规划提到,公共收费基础设施项目将优先获得许可,并将获得土地、能源和劳动力的保障。这些政策如果设计得当,应该能大大降低成本,并为未来的充电创造一个可持续的环境。

4.提供政府支持

很明显,在汽车电气化的其他领域,政府在推动市场向更加自给自足的状态发展方面应该发挥作用。零排放区、电动汽车税收抵免和燃油效率标准都有助于使电动汽车对制造商、消费者和企业更具吸引力。在充电基础设施市场,政策也有机会帮助市场克服阻碍可持续发展的最初障碍。必威体育2018

例如,深圳为建设成本提供补贴,并提供优惠的公用事业费率,从而将电力成本限制在充电运营商。这两种情况结合起来,使得充电站比在正常市场条件下更快地破产。深圳一个60千瓦的充电站,在正常情况下日利用率为8.3%的充电站,在这些扶持政策下日利用率仅为7%。这几个百分点可能就是低投资环境和大规模建设环境之间的差别。

表4:补贴有助于减少充电器的使用压力

图为深圳的保本利用率
首先为车队提供快速充电

随着世界各地的电气化努力取得进展,不可避免地会遇到充电基础设施瓶颈,我们建议关注车队作为一个高使用率的汽车细分市场,以启动充电市场。车队,如公共汽车、物流车辆、出租车和拼车车辆,比个人车辆运行得更频繁。这样做有很多好处。

  1. 充电站的盈利能力:由于快速和大规模的充电能力,车队可以带来大量的在线快速充电需求——尤其是快速充电。这可以使昂贵的公共快速充电装置迅速盈利,并“挤进”进一步的投资。
  2. 环境效益:相对于乘用车,车队使用率较高,这意味着一辆电动汽车可以在更短的时间内更大幅度地减少空气污染和二氧化碳排放。
  3. 车辆经济学:由于日行驶里程较高,电动汽车可以利用电动汽车较低的运营成本来抵消高昂的前期成本。正因为如此,尽管电动汽车的资本成本较高,但使用频繁的车队将相对较快地达到与内燃机(ICE)同等的总拥有成本。在这些情况下,成本往往不是电动汽车采用的障碍;由于充电时间过长,无法有效地利用汽车来产生收入,这阻碍了汽车的普及。提供充足、合适的充电可以释放低运营成本带来的商业案例,并促进大量电动汽车的采用。
  4. 建立通用网络:虽然个人拥有的电动汽车通常在车主家中或工作地点充电,但许多买家在没有成熟的公共充电网络的安全保障的情况下,并不愿意购买电动汽车。最初把重点放在车队上,可以使这个公共网络以一种盈利和财务可持续的方式出现。这在人口非常密集的城市或低收入社区尤其重要,因为这些地区的车主往往无法使用基于家庭的收费方式。

此外,许多运营车队的公司已经不顾经济利益,开始寻求电气化。企业面临着越来越大的社会压力,要求它们成为负责任的环境管理者;政策压力,比如零排放区和低排放区,也使得投资于ICEs具有风险。然而,根据a联合包裹与绿色商务合作发布2018年报告尽管对电气化感兴趣,但受访的机队运营商中只有8%表示,他们的公司拥有支持电气化运动所需的基础设施。

行动的号召

对充电基础设施进行认真投资的必要性从未像现在这样明显。公共卫生,特别是我们呼吸的空气质量,正在成为全球的优先事项。我们正在重新评估城市环境的宜居性。各国认识到需要更清洁、更强大和更有弹性的经济。许多人开始意识到电气化交通是实现所有这些目标的工具。betway必威娱乐当我们进入这个新的未来,我们应该带着我们一路上收集到的知识,以我们知道的最有效的方式设计电动汽车生态系统。

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