□胡 翔 謝劉丹 李鵬程

隨著國內(nèi)霧霾以及其他惡劣天氣環(huán)境的加劇，電力驅動作為繼汽油、柴油之后的主要汽車驅動方式逐漸走進大眾的視野，并由此誕生了電動汽車，其低速高扭矩、使用成本低、靜謐性等特點得到越來越多的消費者所認可，與此同時，中央以及各地方政府也積極出臺了多項新能源電動汽車的扶持政策，加快其對傳統(tǒng)化石能源車輛的替代趨勢。然而，充電效率低、充電站數(shù)量少、充電站建設不合理、充電站地理分布不均衡等仍是制約新能源電動汽車行業(yè)發(fā)展的重要因素。隨著當下多元發(fā)供電儲能接口技術、智能逆變技術、能源雙向互動技術等技術的完善，高效節(jié)能的可再生新能源充電樁應運而生，未來充電站廣泛地采用這種新型充電樁將會極大地改善當前新能源電動汽車的電力存儲問題。不同于傳統(tǒng)的汽車加油站，能源由物理的液態(tài)燃料向無形的電力轉換，使得能源信息化應用成為可能，因此，本文基于“互聯(lián)網(wǎng)+”思維設計一套全新的充電站商業(yè)運營模式，涵蓋了電力企業(yè)、電力設備企業(yè)、電動汽車企業(yè)以及金融機構等眾多協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈主體，不僅帶動了新能源產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，更推動并保障了電動汽車行業(yè)興旺發(fā)展。

一、相關概念及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

本文所研究的新能源充電站主要涵蓋了對“互聯(lián)網(wǎng)+”智能充電技術的研究與應用情況及新能源發(fā)電在當前我國的應用進展情況和充電站所引進的充電樁技術、原理情況。

(一)新能源發(fā)電。新能源主要指可再生清潔能源，包括太陽能、風能、潮汐能等。近幾年，全世界太陽能電池的生產(chǎn)量平均每年增長近40%，我國實驗室光伏電池的效率已達23%，可商業(yè)化光伏組件效率達14%～15%。21世紀以來，一些發(fā)達國家紛紛制定了發(fā)展包括太陽能電池在內(nèi)的可再生能源計劃。太陽能電池的研究和生產(chǎn)在歐洲、美洲、亞洲大規(guī)模鋪開。中國風能儲量很大、分布面廣，開發(fā)利用潛力巨大。但由于我國風能資源和負荷中心遠離的特點，風電項目所在地區(qū)電網(wǎng)調節(jié)能力弱，經(jīng)過幾年快速發(fā)展，在2010年出現(xiàn)棄風限電，但運營企業(yè)投資依然高漲，以致于在2011～2012年出現(xiàn)了大規(guī)模限電情況，通過2011～2012年整頓及送出建設，風電接入條件出現(xiàn)好轉，2013年以后轉向南方低風速地區(qū)開發(fā)需求恢復，新增裝機增長。由于上網(wǎng)電價的下調，2015年出現(xiàn)風電搶裝潮，新增裝機容量達30.5GW。在2016年全國電源結構占比中，風電占到9%，成為第三大電源。在世界范圍內(nèi)，中國風電行業(yè)經(jīng)過多年的快速發(fā)展期，目前累計裝機規(guī)模占全球的33.6%，已躍居全球第一，成為世界風電發(fā)展的主力軍。

(二)充電樁。充電樁是支撐充電站運營的核心設備。目前，國內(nèi)外所采用的電動汽車充電的解決方案主要有兩種,即公共充電站和離散式分布的充電樁。目前,為了應對龐大的充電樁網(wǎng)絡的建設,各國都已開始建設各自的電動汽車充電樁管理系統(tǒng)。據(jù)調查數(shù)據(jù)顯示,美國目前己經(jīng)完成建設實現(xiàn)組網(wǎng)并投入運營狀態(tài)的充電樁己經(jīng)超過五萬臺,Charge Point作為最龐大的充電樁建設與運營商,其旗下?lián)碛谐^兩萬個充電樁，已經(jīng)完成建設和組網(wǎng)。其他的充電樁服務商,如ECOtality公司、NRG公司、Xatori公司等都在大力建設自己的充電樁監(jiān)控與管理系統(tǒng)網(wǎng)絡,不斷地增加充電樁的建設數(shù)量,目前其總和己經(jīng)超過五萬個。而且,現(xiàn)在的電動汽車生產(chǎn)企業(yè)也投入了很大的資金建設充電巧群,比如特斯拉汽車公司,不斷推廣其太陽能超級充電站。在如此多數(shù)目的基礎之下,以極為先進的充電樁群監(jiān)測與控制系統(tǒng)作為支撐。目前隨著風光儲能技術的快速發(fā)展，智能逆變裝置能夠極大緩解可再生新能源所產(chǎn)生的電力對國家電網(wǎng)線路的沖擊，因此，本研究中充電樁的電力來源全部接入新能源電力，更進一步響應了節(jié)能減排的國家政策。

(三)“互聯(lián)網(wǎng)+”智能充電。為了給電動汽車使用者、銷售商、制造公司以及政府提供大量的網(wǎng)絡服務，包括充電樁運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控、實時定位搜索、快捷方便的結算方式等，可以通過互聯(lián)網(wǎng)，電動汽車使用者利用App接入監(jiān)測與控制系統(tǒng)，隨時隨地對充電樁的運行狀態(tài)進行查看，并通過衛(wèi)星定位的方式，將距離自己最近的充電樁搜索到并為車主導航至充電樁的所在地。

還有部分針對未來系統(tǒng)的設計方案，提出基于北斗導航技術，整合汽車終端設備實現(xiàn)實施車輛識別感知定位。全方位監(jiān)控用戶、汽車和充電樁的實時位置服務，掌握汽車運營動態(tài)與電池使用情況，基于位置提供面向人、車、樁定位的調度與增值服務。該系統(tǒng)通過監(jiān)控車輛的位置、速度、續(xù)航里程、電池額定容量、實際容量、放電循環(huán)壽命、額定電壓、剩余電量等對車輛進行實時追蹤顯示，處理智能車載終端發(fā)來的車輛運行信息。汽車終端可根據(jù)電量發(fā)出請求，通過衛(wèi)星定位找尋汽車當前位置最近的充電樁(充電站)位置，并將充電樁的位置發(fā)送到終端，使用戶和充電設備實現(xiàn)智能化管理，節(jié)省大量的人力和時間成本。

二、基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的多主體協(xié)同推進的充電站商業(yè)模式

基于對上述相關概念和技術發(fā)展現(xiàn)狀的研究和總結，發(fā)展基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的新能源充電站有堅實的技術基礎和商業(yè)前期的應用探索，為本文設計相關多主體協(xié)同推進的充電站商業(yè)模式提供了理論和實踐的經(jīng)驗積累。本文以“充儲APP+云服務+遠程智能管理”為主要手段，以優(yōu)化電動汽車用戶的使用體驗為目的，整合電動汽車生產(chǎn)商、充電樁設備制造企業(yè)、電力公司以及金融機構等行業(yè)主體，共同參與到電動汽車能源保障服務中去，深入拓展到價值鏈創(chuàng)造的各個環(huán)節(jié)，優(yōu)化充電樁商業(yè)運營模式，建立以充電站為中心的休閑銷售商業(yè)圈，拓展充電站個性化服務的可能性，為電動汽車的發(fā)展提供堅實的保障。

(一)電動汽車生產(chǎn)商。目前，隨著國家大力推進新能源電動汽車的發(fā)展，越來越多的傳統(tǒng)車企加入到電動汽車制造生產(chǎn)的行業(yè)中來，如比亞迪、寶駿、奇瑞、北汽等傳統(tǒng)汽車企業(yè)，極大地延長了電池的使用壽命，優(yōu)化了汽車電力能源分布，有效延長了續(xù)航里程，但是受制于資金問題，在充電站的大規(guī)模布局上面，仍然缺乏相應的支持；得益于新能源、未來感的科技概念屬性，許多互聯(lián)網(wǎng)公司也紛紛投資于該行業(yè)，為該行業(yè)提供了大量的金融支持，互聯(lián)網(wǎng)造車由過去的神話變成了現(xiàn)實，并誕生了一系列落地項目，在行業(yè)內(nèi)獲得了一定的認可。如蔚來汽車，由一系列頂尖互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)聯(lián)合發(fā)起成立，并于2017年12月正式推出其第一款量產(chǎn)車型ES8，截至目前，累計預約訂單達到1萬5千多臺，已交付用戶兩千多臺，盡管存在產(chǎn)能生產(chǎn)不足、汽車電子系統(tǒng)小范圍故障等一系列問題，但這仍是中國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)造車邁出的第一步。從互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與傳統(tǒng)車企合作的路徑中可以看出，電動汽車的生產(chǎn)、品牌策劃、售后服務等一系列流程需要不同產(chǎn)業(yè)之間的跨界合作。例如蔚來汽車就是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)負責進行品牌設計、資本投資、營銷規(guī)劃，汽車設計、電力系統(tǒng)構造等一系列造車技術采取技術引進、技術占股等合作模式，而汽車的生產(chǎn)安裝、電動機的制造、電池的生產(chǎn)均采用企業(yè)代工合作的模式，如蘋果公司與富士康的合作模式。在充電站的布局理念中，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)可以依托其強大的影響力，吸引金融資本投資集團，在城市內(nèi)自行布局充電站，為該品牌的電動汽車提供充分的能源補給保障；也可以在充電站附近建立線下體驗店，消費者在試駕過程中，不僅可以體驗到汽車的性能，還可以體驗到充電的便利性，解決了消費者對于續(xù)航里程、能源補給不便的擔憂。

(二)充電樁制造企業(yè)。充電樁是充電站運營所需的核心基礎設施，而且，它還是車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、電動汽車用戶數(shù)據(jù)的流量入口，未來的商業(yè)潛力巨大，可以發(fā)揮重要的數(shù)據(jù)采集與分析、資源優(yōu)化配置的作用。智能化的充電樁在于深度結合互聯(lián)網(wǎng)，不僅密切同電動汽車企業(yè)合作，推出車載APP，可以實時查看附近的充電樁，記錄充電的電量、充電次數(shù)、充電頻率等功能；此外，還提供手機移動端的APP，在實現(xiàn)上述功能的前提下，進一步優(yōu)化用戶的使用體驗，還可以實現(xiàn)提前預約，自助計費；該APP不僅實時記錄電動汽車的電池電量使用情況，且在電量過低的情況下，實時提醒通知用戶，為用戶尋找位置最近的充電樁。與此同時，在后臺的數(shù)據(jù)集成方面，城市內(nèi)無數(shù)個充電樁形成一張巨大的網(wǎng)絡，實時記錄著城市內(nèi)用戶的充電用車的數(shù)據(jù)情況，形成一張電力使用熱力可視化圖，在使用頻率較高的地方，多設置充電樁，對于充電樁使用頻率較低的區(qū)域，可以為電動車企的精準營銷提供一定的參考，同時在該區(qū)域發(fā)展?jié)撛诘碾妱悠囉脩?。充電樁的智能化設計制造通過互聯(lián)網(wǎng)打通多個主體間的聯(lián)系，為充電站運營、電動汽車企業(yè)的營銷提供了靈活的管理工具、豐富的大數(shù)據(jù)分析，也為多主體之間的協(xié)同運作提供了便捷的支撐。

(三)電力公司。電力公司是整個商業(yè)形態(tài)下的最上游部門，是整個商業(yè)模式閉合的基礎。隨著可再生能源分布式發(fā)電系統(tǒng)的日益成熟，多元發(fā)供電儲能接口的標準化，使得風能、太陽能、潮汐能、地熱能等綠色新能源并入國家電網(wǎng)成為可能，在控制污染物排放的同時，也降低了發(fā)電成本，給社會帶來了正效益。電力部門關乎國計民生的重要任務，一般屬于國家級及其附屬企業(yè)，因此，在推動清潔能源的應用，電動汽車行業(yè)的發(fā)展來看具有重要的責任和義務，為了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電力企業(yè)可以向國家能源部門獻言獻策，依托自身的行業(yè)地位，促進國家對新能源充電站以及其配套設施行業(yè)的支持，并且為行業(yè)內(nèi)部分主體提供金融支持，如控股或信貸；此外，這種商業(yè)模式也是互利共贏的，借助充電樁入口提供的數(shù)據(jù)，對電力企業(yè)開放，可以了解用電高峰期的電壓、電流穩(wěn)定性情況，并借此對附近配套電網(wǎng)基礎設施進行強化、增容，增加電壓負載，用于解決供電高峰時段電壓負載不足的問題，在源頭上優(yōu)化用戶的充電體驗。未來，電力企業(yè)還可以進行智能化電網(wǎng)改造，在日間使用太陽能進行供發(fā)電，在夜間自動切換至風能以及潮汐能等，另外，還可以針對不同城市地形、氣候、資源的不同優(yōu)勢使用不同的清潔能源進行供發(fā)電。

(四)充電站運營商。充電站是整個商業(yè)模式下的核心地位，位于整個產(chǎn)業(yè)鏈的中游位置，上接消化吸收電力企業(yè)的清潔能源，投資安置智能化的充電樁設備，與電動汽車企業(yè)合作進行充電站的規(guī)劃運行和維護，下連用戶的充電需求；此外，其城市的區(qū)域分布、數(shù)量、配套設施健全程度均關注到用戶的充電體驗，關乎到整個行業(yè)的繁榮發(fā)展。充電站主要的利潤來源就是電價的價格差，智能化充電樁可以為充電站提供綜合充電時間、充電流程、充電電量的均衡費用計算方法。未來，充電站的運營要逐漸向無人化、遠程操作管理的模式進行轉型。借助充電樁的數(shù)據(jù)流量入口，構建后臺云管理系統(tǒng)勢在必行，在解決用戶自助付費、自動充電的服務問題后，借助大數(shù)據(jù)有效了解各充電站的有效利用率、高峰時期電力負載情況、用戶充電次數(shù)，并據(jù)此對高峰時段的電容、電壓與充電速率進行遠程調節(jié)，優(yōu)化充電樁的使用狀態(tài)，延長其使用壽命，對用戶使用次數(shù)、高峰利用率情況分析，考慮是否擴大充電站規(guī)模，增加充電樁的數(shù)量；根據(jù)對每個充電樁的每日運行數(shù)據(jù)與歷史運行數(shù)據(jù)對比，實時監(jiān)測其異常運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題，并及時解決。充電站的運營主體要同電動汽車制造企業(yè)深度合作，一家有充電保障的電動汽車企業(yè)能夠有力地打破消費者的顧慮，如特斯拉在生產(chǎn)電動汽車的同時，不忘布局建立超級充電站。雙方只有互為支持、互為信賴，才能實現(xiàn)該商業(yè)模式的有效建立，并促進該行業(yè)長期繁榮發(fā)展。

三、結語

綜上所述，本文設計建立了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的充電站商業(yè)運營模式，以智能化充電樁為數(shù)據(jù)流量入口，用戶以智能化多功能的APP進行充電管理，充電站運營主體以云服務管理平臺進行遠程操作，電力汽車制造企業(yè)與充電站運營主體之間深度合作，打造汽車制造、營銷、售后一條龍的商業(yè)模式，并采用一系列可再生清潔能源進行供發(fā)電響應國家新能源計劃。

該商業(yè)模式為新能源電動汽車行業(yè)的發(fā)展提供了堅實的保障，使得國家的新能源計劃順利推進，促進了可再生能源的循環(huán)利用，營造了良好的生態(tài)環(huán)境，并且使商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的各個主體均獲益，有效地支撐了新能源電動汽車行業(yè)的繁榮發(fā)展。