【《电动汽车充电设施的商业模式设计》19000字】

电动汽车充电设施的商业模式设计摘要为了优化充电设施市场化运营，找到推动充电设施市场化运营的关键因素，本文进行了以下研究：分析充电基础设施的类型及不同类型的充电设施的用电特征，结合查阅的资料进行充电设施的建设成本以及运营成本的估算。分别从最终用户角度以及充电设施运营商的角度分析了电动汽车充电设施的商业模式，结合电动汽车市场化运营中的利益相关者，给出了他们的获利方式。为充电设施的市场化运营中存在的收益问题提供了可行的解决方案。研究电动汽车充电设施规划的原则和思路，并考虑规划的实际因素确定充电设施的规划流程，提出了基于成本最小化的充电方式选择模型。分析充电设施市场化运营效果影响因素，进行评价指标数据的挖掘，提炼评价指标筛选；研究运营效果综合评估过程中的影响因素，建立充电设施市场化运行运营效果综合评估体系及模糊综合评价模型，运用模糊综合分析法、专家打分系统等综合评价方法，实现充电设施市场化运营机制运行绩效综合评价；为充电设施市场化运营中涉及到的参与者提供建议，推动电动汽车市场以及充电市场的商业化发展。关键词：电动汽车；充电基础设施；市场化运营评估；层次分析法目录TOC\o"1-3"\h\u158第一章绪论 1220141.1研究背景和意义 1219711.2国内外研究现状 1326121.2.1国外研究现状 2196361.2.2国内研究现状 3305121.3主要研究内容 312072第二章充电设施类型及特点 5217392.1充电基础设施 5242712.2充电基础设施用电特征 6253532.3充电基础设施建设运营成本分析 7302992.3.1建设成本 729032.3.2运营成本 847932.4本章小结 820481第三章充电设施商业价值特征及研究 10272873.1电动汽车充电基础设施的商业模式 10321233.1.1从最终用户的角度 10202333.1.2从充电设施运营商的角度 11258863.2本章小结 1218007第四章电动汽车充电设施市场化规划研究 13115704.1充电设施规划原则与思路 13149084.1.1规划原则 13273224.1.2规划思路 13156464.2规划流程 1467264.3电动汽车充电方式选择模型 15179274.4算例分析 16308564.5本章小结 18361第五章充电设施市场化运营综合评估模型 191445.1充电设施市场化运营效果影响因素 1912605.2充电设施市场化运营综合评估模型的建立 19176185.2.1评估体系构建的原则 19263375.2.2评估体系指标量化方法概述 20167365.2.3评估体系建立 23322685.2.4基于层次分析法的综合评估模型建立 24309805.3算例分析 27299105.3.1算例说明 27317755.3.2仿真结果及分析 29295005.4符合市场化运营评估因素的建议 29121425.5本章小结 3031977结束语 3119802参考文献 33第一章绪论1.1研究背景和意义目前，随着我国新能源汽车的快速发展，充电柱行业逐渐成为整个新能源汽车产业链的重点。根据国家发改委《电动汽车充电基础设施指导意见(2015-2020年)》号文，到2020年，我国将实现电动汽车500万辆、分布式装载支柱480万辆以上的国家计划。到目前为止，这个目标已经在原则上实现了。然而，由于电动汽车行业仍处于起步阶段，收入模式尚不明确，运营上存在挑战。中国充电桩数量持续增长，但大部分都无利可图。发现问题和解决问题是一种有效的商业创收模式，对促进我国收费行业的发展具有十分重要的意义。新能源汽车产业是一个全球性的未来产业，而填充柱产业当然还处于起步阶段。与发达国家相比，韩国在新能源汽车产业的参与度较小，起步较晚。收费行业已经确立了政府主导、企业主导、用户主导、混合和众筹五种运营模式，但这并不否认其作为填充行业的存在。新能源汽车产业的快速发展无疑促进了填充塔行业的发展，我国填充塔行业的发展前景越来越光明。据调查数据显示，2020年纯电动和插电式混合动力汽车产能将达到200万辆，累计产销量将超过500万辆。纽约州计划在2016-2020年增加充电设备，目标是建设10,000个充电站。国家电网预计，国内新能源汽车充电系统市场总投资将达到2020-200亿元。到目前为止，填充可能性仍然存在很大差距，因此处理填充塔的公司仍有很大的增长空间。然而，尽管充电塔行业的前景一片光明，但行业面临着：B收入模式不明确、装载标准不一致、新能源汽车不能普及的国家困难等市场化挑战。计划。因此，想要进入这个行业的企业必须承担一定的风险。1.2国内外研究现状海外许多国家和地区在电动汽车的市场化运作方面具有独特的特点。经济和技术优势为电动汽车充电系统的规划和部署提供重要支撑。目前正在对充电设备进行多项独特的操作测试。中国正在制定一套目标政策，作为发展电动汽车充电方案的重要基准。韩国电动汽车充电系统建设虽然处于快速发展阶段，但在发展过程中也存在相关问题。这部分分析了国内外充电设备市场运行情况，为下一章打下基础。1.2.1国外研究现状美国一直是电动汽车发展的领头羊。在美国使用插电式混合动力汽车的客户有资格获得至少7.500美元的税收抵免。关于充电桩的建设，政府允许商业充电站最高3万美元的税收抵免。然而，2017年密歇根州出台的新规定阻碍了新能源汽车的发展。美国的道路维护费用主要由车主以燃油税的形式征收。尽管新能源汽车的普及导致燃油税大幅下降，但道路养护需求依然存在。因此，新规定要求新能源所有者“缴纳”燃油税，以弥补其国家燃油税损失。新规将显着削弱人们购买新能源汽车的积极性，对全球电动汽车产业发展产生负面影响。[2]美国许多州现在都有类似的政策。日本积极推动电动汽车的发展，成立了日本电动汽车协会（jeva）。政府每年提供3亿日元用于促进电动汽车产业的持续健康发展。该协会协调日本电动汽车的发展，组织电动汽车相关技术标准和规范的建立和推广，为政府制定电动汽车指南提供数据支持，阻断行业沟通渠道，促进行业经验交流。电动汽车的主要特点是环保、节能、无污染。不过现阶段电动车对车主的环境影响不大，但买电动车比买传统汽油车贵。同时，由于电动汽车技术和配套措施不完善，车辆的续驶里程较短，电动汽车充电装置网络不完善，无法开展长途活动。这种情况大大降低了车主购买电动汽车的积极性，严重影响了电动汽车的普及。对此，日本政府采取了一系列的指导方针和措施来振兴电动汽车市场。2010年欧盟工业部长会议上，欧盟启动了新的电动汽车发展项目，以促进欧盟电动汽车产业的发展。虽然一些欧洲国家承诺要推动电动汽车市场的发展，但电动汽车的推广并不理想。欧洲大部分国家尚未向消费者提供合理的优惠政策，消费者普遍还在观望中。法国政府正在大力投资发展电动汽车产业，并已下令向购买低碳汽车的消费者提供5000欧元的补贴。鼓励政府部门和大型企业购买电动汽车作为公共交通工具。许多电动汽车制造商也在积极响应地方政府的政策。德国在营销上投入巨资，出台政策补贴市民购买电动汽车，促进电动汽车充电设施的发展。很明显，在国外的许多情况下，营销电动汽车时必须考虑有效的销售激励措施。这些政策将极大地促进电动汽车的营销和完善的充电基础设施的建立。电动汽车的安装是联网电动汽车用户、充电系统运营商和能源供应部门的核心。也是各国控制电动汽车市场化运行的重要手段，直接影响经济利益。准确分析不同个体的利益，平衡三者的利益，将对促进和保障互联网充电设施的发展起到重要作用。1.2.2国内研究现状我国电动汽车产业虽然起步较晚，但经过10多年的深入研究，电动汽车产业基本与其他国家同步，对电动汽车充电具有丰富的技术经验和理论支撑。设备。在电动汽车充电系统市场化运作方面，国家政策支持、相关资源合理配置、商业模式适应一直是推动市场化、市场化运作的主要任务。充电系统。金凌等基于Hobday复杂的产品系统创新模型，分析了制约电动汽车产业化的因素，并从制造商、消费者约束和基础设施三个主要维度提出了导致电动汽车产业化的一些重要因素。使适应。指出，发展电动汽车产业化，需要完善的电动汽车配套设施和政府对消费者的引导。同时，要切实提高电动汽车的生产效率和技术力量。张晶晶认为，充电基础设施的建设不仅对电动汽车的发展有很大的影响，对电动汽车的推广和使用也有很大的影响。沉善义针对上海电动汽车充电基础设施网络现状，提出了上海充电体系的总体规划，探讨了市场化充电体系的运行，并以电动公交车充电站的运行为例。规划和设计。目前，我国许多城市依靠现有资源，通过各种运营模式和技术路线开展电动汽车充电业务。蔡宜新等人对深圳和杭州两个电动汽车试点城市的电动出租车充电交换服务模式和盈利能力进行了深入分析。尽管这两个市政当局对与收费和服务提供者的交易进行了补贴，但这两个收费和服务提供者仍然无利可图。为此，笔者提出了扩大市场规模、调整收费、改变服务等措施。周凤全等人对两个新建充电站的全充和换电运行管理模式进行了深入研究，分析了两个新建充电站的差异、优缺点。结论是，以更换电池为基础，以充满电为补充的全新驾驶管理模式，更适合未来我国新型电动汽车充电站的发展趋势。Liu等指出了三大电动汽车市场发展中存在的问题。以党三为例，我们从多个维度分析电动汽车充电设备的发展现状和功能。发送您的建议。综上所述，很多中国科学家对公共电动汽车充电设施的市场化运作进行了详细的研究。这些问题的研究对电动汽车的普及和市场运作具有重要的参考意义。充电。国家。目前，中国相关企业正在积极发展电动汽车产业，相关部门也必须采取措施，推动电动汽车充电装置的普及和发展，巩固我国在电动汽车行业的地位。这不仅是我国的挑战，也是成为汽车强国的机遇。1.3主要研究内容本文综合考虑不同类型电动汽车充电设施的运营原则和服务目标，探索电动汽车充电设施市场化运营策略，设计了电动汽车充电设施市场化运营评价模型，以提高充电利用率。设施的效率，减少充电设施的投资和建设，降低运行和维护成本。第一章介绍了论文的研究背景、电动汽车充电设施市场化运营的国内外研究现状，阐述了论文的主要研究任务。第二章从不同类型的电动汽车充电设施及其用电特性入手，根据获得的信息估算运营市场驱动的充电设施的建设和运营成本。第三章研究充电设施的商业模式。通过参考相关文件，我们从终端用户和运营商的角度总结了充电基础设施的运营模式，并为每个利益相关者提供了一种让价值链中所有参与者从经济利益中受益的途径。第四章提出了市场驱动型充电设施运营的规划原则和思路，设计了一个简单的电动汽车充电方式选择模型，为电动汽车充电站类型的选择提供了具体依据。第五章通过分析影响充电设施市场运行的因素进行评价指标数据挖掘。之后，在市场化运行评价过程中研究评价因素，建立充电设施市场化运行效果指标综合评价体系，采用模糊综合分析、专家评分系统等综合评价方法，对充电设施市场化运行效果指标进行综合评价。运行综合充电设施市场化评价机制运行绩效。充电设施类型及特点2.1充电基础设施充电基础设施可大致分为集中式充电站、分散式充电桩。城际快充电站和集中式专用充电站属于集中式充电站，分散式充电桩则可根据不同的分类标准进行不同的分类，具体类型会在后面提及。充电站，顾名思义，也就是为电动汽车补充能源的地点，相当于普通汽车的加油站。其构成如图2.1所示。图2.1充电站构成(1)集中充电站城际快速充电站通常安装在高速公路休息站。高丽高速站各站设有4台120kw直流充电器，配备高性能快速充电器。中央专线一般安装在公交车、卫生车等公共电动车路线上，建设规模较大。(2)分布式填充桩负载类型分类：交流充电桩、直流充电桩。安装方式分类：落地式充电桩、挂壁式充电桩落地式充电站通常不会安装在靠近墙壁或停车场的空地。壁挂式充电站通常安装在靠近墙壁的停车场附近。公共停车场通常有公共安装的杆子，付款后任何人都可以装载。专门装载的立柱通常位于公司的私人停车场，供公司内部员工使用。自用收费杆安装在消费者私人拥有的消费者住宅的停车场。根据充电桩的数量，分为1个充电桩和1个充电桩。与充电站和充电站相比，充电站可为消费者节省土地资源，减少充电时间，值得鼓励。2.2充电基础设施用电特征不同充电设施之间的明显差异主要体现在两个方面：用户行为特征和充电设备的功耗。用户行为差异主要包括时间分布和时间需求，充电器吸电特性差异主要包括驱动能力、电压和负载特性。特殊公共设施的加载时间高于一般民办公共机构，但如果没有适当的技术指导，特殊公共设施的加载时间相对集中，可以与传统家庭相比。在最大充电期内，居民或其他特殊商业场所的用电负荷不能重叠，最大充电负荷大大增加。（1）电动公交车用电特征研究公交用电特征：公共汽车用于满足公共交通的需要，行驶路线是固定的。一般来说，大型停车场都建在首末站，通宵停车。选择在总线终端设置充电装置来充电或改变电源。充电或换电时间可选择白天至开始时间和夜间停机时间。客车充电要求：纯电动客车的充电方式有以下几种：车辆正在进入加油站和充电模式；车辆处于充电模式；车辆进驻补充-集中充电模式；电池更换集中充电模式；电池更换分散充电模式。（2）出租车和互联网车辆用电特征研究与电动公交车相比，电动出租车具有以下特点：追求收益、线路及停靠点随机、工作时间长，收费多、为了能多接单，这一类的电动汽车一般会选择快充、充电的时间地点不确定等等。因此，单个出租车和网络订票车辆的运营路线具有高度不确定性，但整个城市的总体分布有一定的规律。基于大量出租车和网络车辆的跟踪数据，可以得出这一类电动汽车的充电地点基本在繁华路段，且时间分布比较均匀，白天大于夜间。物流环卫行业专用车辆收费需求特征研究纯电动物流车辆配送时间比较规律，有固定的停车位（配送中心），为慢充提供了便利条件。因此，在纯电动物流车辆的停车场安装交流充电桩。当纯电动物流车的电池电量耗尽时，它可以去充电站快速补充电力，继续剩下的旅程。环卫车、邮政车移动路线取决于其日常工作，一般不会有太大变化。且环卫车、邮政车一般在单位内有专用充电桩。此外，根据物流、环卫等物流行业的特殊性，电池更换方式也可以应用于物流等行业。公务用车用电特征研究公务车的行驶路线并不固定，一天要冲几次电、换几次电完全取决于该车所需要执行的公务，因此可以在闲暇时间进行慢充，也可以在执行公务的时候进行沿途快充，甚至可以考虑更换电池的方式。（5）私家车充电需求特征研究私家车的使用与使用者的出行习惯有关。在工作日，私家车用户的需求基本上都是去上班。因此，在工作地点和家中为电动汽车充电的时间更长。对于私家车来说，充电时间充裕。固定车位主要采用经济型大功率和小功率交流充电，即慢充。公共领域应急充电主要采用大功率直流充电，即快充。2.3充电基础设施建设运营成本分析2.3.1建设成本对于具备一定规模的充电站来说，其建设成本一般包含以下几个方面：充电站的建筑成本；充电设备购入成本；配电成本；安全系统构建成本；首先以充电站内一个单桩为例进行分析：假设该单桩为50KW的直流充电桩。单桩的设备成本（包含安全系统构建成本）约为0.5元/W，那么此单桩的设备成本约为2.5万元。一个充电站的建筑成本包括土地购置费、建筑材料费、施工费等等（目前很多充电站都是由企业与当地政府合作建设而成，因此土地购置费可以按0来计算），分摊到单桩上每一个充电桩的建筑成本约为1.2-1.5万元。配电成本与设备成本约为1：1的关系，因此得出配电成本约为2.3万元。具体成本如表2.1所示。表2.150KW单桩成本总成本设备+配电+基建等6.0-6.3万元设备成本充电设备+安全监控系统等2.5万元建筑成本施工+材料等1.2-1.5万元配电成本变压器+电表等2.3万元下面分析单个充电站的建设成本：通过调研可知，目前我国的电动汽车充电站基本采用交直流混用的方式。假设该充电站内含有30个快充（直流）+10个慢充（交流）。假设快充功率为60KW/个，慢充功率为7KW/个。直流充电桩的设备成本约为：（元）；交流充电桩的设备成本约为：（元）。建筑成本主要用于快充桩的建设，即为36-45万元。配电成本也主要用于快充桩，且由于50KW单桩的配电成本为2.3万元，因此本充电站的配电成本约为：（万元）。由此可知充电站的总建设成本约为213.5-222.5万元。与调研情况基本符合，因此可以断定此次测算基本符合实际情况。具体数据如表2.2所示表2.2典型充电站成本测算总成本设备+配电+基建等213.5-222.5万元设备成本充电设备+安全监控系统等90万元建筑成本施工+材料等36-45万元配电成本变压器+电表等84万元2.3.2运营成本运营成本一般包括充电站设备的日常维护、员工工资、宣传费用等。假设充电站的设备的使用年限为15年，则每年充电站设备的维护费用可估算为设备成本的2%。员工一年的工资约为充电站总投入的5%，初期宣传费用约为充电站建设投入的5%。充电站每年的固定成本约为4万元。表2.3典型充电站运营成本估算充电站运营成本充电站初始投资222万元年维护费用4.5万元员工一年工资11.1万元初始宣传费用11万元年固定成本4万元年运营总成本30.6万元2.4本章小结本章介绍了充电基础设施的不同类型，分析了不同类型的充电设施的用电特征，并大概测算了典型充电站的建设成本与运营成本，为电动汽车充电设施的市场化运营提供了一定的基础。充电设施商业价值特征及研究3.1电动汽车充电基础设施的商业模式3.1.1从最终用户的角度a）家庭模式家庭模式是在自己的停车位或车库中安装充电桩的模式，即电动汽车用户可以从电动汽车公司或充电桩公司购买充电桩。用户可根据可用电量范围内的日用电量和小区的充电安全标准选择充电设施的充电电源，并根据政府对充电设施的相关扶持政策获得充电桩购置成本补贴，用户个人承担收费。负责设施的维护和管理。充电方式一般采用直接充电方式。用户只需支付电动汽车电池充电的电费。参与这一过程的主要利益相关者只有电网和电动汽车用户，用户的收费很低。由于充电设备处于家用模式，使用小电流或恒流充电，充电时间较长，约为5至8小时。大规模的家庭夜间充电有利于电网的调峰填网。电动车用户可以根据自己的出行习惯控制电动车的充电时间，这样可以进一步降低用电成本。为了吸收可再生能源进入电网，电网通常要付出巨大的代价。当使用可再生能源时，电动汽车可以作为备用装置，以极低的电力成本并网充电，帮助可再生能源并网。节省上网成本。b）工作场所模式工作场所模式是在工作场所停车位安装充电桩的模式。对停车场区域内的电动汽车数量和为电动汽车配置的停车习惯数量进行计数的充电设施。工作场所的充电设施一般都是充电的，可能会有少量的快速充电桩。工作场所常规充电桩的充电功率略大于家用充电桩，但充电时间仍需数小时。为了节约成本，充电设施不派人值班。只有充电设施运营商定期派遣专业人员对充电设施进行维护和管理，或由工作场所停车场管理人员进行管理。充电完成后，根据充电装置内置的充电装置支付电费和充电服务费。工作场所的充电设施参与社会运营，商业模式的主要利益相关者包括电动汽车用户、电网和充电设施运营商。充电设施的经营者从电网购买电能，然后通过充电设施向电动汽车用户销售电能，或者电网作为电动汽车充电设施的经营者直接向用户销售电能，并收取收费电费和收费服务费以获取利润。同时，据有关部门介绍政策方面，政府为充电设施经营者提供一定的充电设施购买补贴，充电设施经营者向充电设施企业购买充电设施。随着电动汽车普及率的不断提高，充电设施运营商可以通过广告或其他方式为电动汽车用户提供附加服务来赚钱。c）公共场所模式公共场所模式是在街道、商场、游乐场等公共场所的停车位放置充电桩的一种模式，公共场所的充电桩一般都是快速充电。由于快速充电桩价格高、维护费用高，公共场所的充电设施通常由专业人员定期管理和维护。电动汽车用户通过充电设施的缴费系统根据用电量缴纳电费和充电服务费。此外，电动汽车用户还需付费在热点地区停车，并享受充电信息服务。该模型由五个利益相关者组成：电动汽车用户、充电器用户、充电器用户、停车场用户和电网用户。换句话说，电网向充电机构出售电力，政府支持充电机构购买充电器。装卸机或立式平台提供装卸机的工作状态，以确保满足装卸机的要求。获得电池和电动汽车充电能力。一家用户联网电动汽车的风筝运营商宣布，它将成为充电和充电设施的运营地点。充电和充电设施的运营商与上游站的所有供应商共享停车优惠。d）充电站模式充电站类似于传统的加油站。充电站的建设前期由于成本问题需要许多资金，建成后投入运营也需要大量资金进行设备的检修和维护。充电站一般以快速充电为基础，配套专人为电动车提供充电服务。为此，充电设施运营商还需要提供高昂的人工成本。由于快速充电站在短时间内对电网的影响很大，同时，充电站的运营商也可以考虑在没有电动车充电的情况下，增加蓄电池或超级电容器等储能设备对储能设备进行充电，当有一辆电动车时，当有多辆正在充电或正在充电的车辆时，一些电动车是靠电能来充电的减轻电网负荷的存储设备。充电站还可以在充电站的基础上，根据自身场地和地理优势采购小型光伏发电或风力发电设备，减少向电网购电的成本，甚至将多余的电能出售给电网获得发电利润。3.1.2从充电设施运营商的角度a）私人充电基础设施私用的方式相对简单。如果采用固定价格或固定时间峰谷价格，电表可与家电共用，直接定价。如果私人使用考虑实时变化或更复杂的定价规则，或考虑电力市场，则需要为充电桩独立安装智能电表，并通过智能电表的实时记录结算电价。充电桩是否具备智能电表和V2G功能，电网接入方式将影响其可选的商业模式。加入电动汽车也可以考虑私人模式。聚合器用于优化私人整体充电特性的调节。b）公用事业收费基础设施公用事业收费设施一般都建在家里的政府区域。商业模式的复杂性主要取决于相关充电桩是否参与电力市场的活动。如果考虑与电力市场的互动和优化，EV聚合器作为直接协调和优化电网和电动汽车的控制器，将优化充电成本并确定其业务效益。我国目前还没有使用电动汽车集流器，因此公共充电设施仍然可以看作是配电网的一个负荷，充电费用相当于配电网的其他负荷。c）公私合用充电基础设施私人和外部开发的充电设施主要包括商场、写字楼停车位设置的充电设施。与公共充电设施相比，私人设施决定了运营商此类基础设施的灵活性。充电设施的所有者可以为不同的可再生能源发电机配置相应的静态储能和局部充电策略，以实现利润最大化。另一种可能的公私合用充电基础设施是将电动汽车充电管理纳入建筑能源管理，即不考虑单独的电动汽车充电点接入电网，而是针对商业或办公建筑的整体能源管理和优化。3.2本章小结电动汽车充电基础设施的商业价值的研究是非常不确定的。本章通过参考相关文献，总结了充电基础设施的运营模式，给出了各利益相关者获得收益的方式，使参与价值链的所有主体都能获得经济利益。第四章电动汽车充电设施市场化规划研究4.1充电设施规划原则与思路4.1.1规划原则（1）便于推广、充分示范的原则我国小型电动汽车租赁行业当前仍然正处于快速健康发展的产业初级阶段,其中的企业示范推广效果十分关键,应该通过充分利用合理的时间地点条件进行企业选址,提升当地人们的品牌关注度及程度和品牌认同感,并依据公交、出租、公务以及小型私家车等的具体运营发展顺序,对其企业进行示范推广。（2）前瞻性、全局性的原则对于电动汽车未来发展要求予以了充分考量,在开始布局和规划时,依据合理的比例对其进行了充电基础设施的选择,并应当适度地超前。（3）协调统筹，满足规划的原则和城市规划等进行了协调,通过各种规划进行统筹总结整合,从而实现了资源分配共享的目标,将充电基础设施的布局与高速公路等各个专项规划紧密地结合在一起。（4）可操作性，可实施性的原则通过针对城市公共交通充电场站、停车场和设备等设施进行综合开展了系统优化和合理布局,使得土地充电桩等基础配套设施在实际土地应用中发展具有了新的可行性和促进效果,并为实现土地充电资源的高效集约和综合利用率较高提供了新的发展机会。（5）与充电需求分布一致的原则在我们确定小型充电桩和设备的综合服务半径时,我们还需要更加综合地充分考虑用户到一个大型城市的快速公共交通线网密度以以及其小型汽车搭载动力电池使用质量,进而针对各个小型充电桩所在位置上都进行了灵活的空间布设、针对各个大型充电站所在位置上也进行了更加合理化的空间布局。4.1.2规划思路（1）优先满足城市需求在大型城市中,人口密集,车辆的流动性很强,并且距离较短,充电装置的功能可以很好地得到充分的发挥。而如果县城或者偏远地区则是人口相对不十分集中,车流量少、路径距离大,那么充电设备也得不了很好的充分利用。而且,由于我国一些城市内的出租车和公交汽车的经营范围均比较固定,所以充电基础设施的网点也从一开始就比较清晰,因此,在出租车和公共交通系统上引进的电动汽车的应用与其充电基础设施的实际使用效率才会得到十分有利的改善。（2）考虑用户是否便利用户的日常生活出行方法、充电习惯、交通密集程度等因素都是与充电设备的使用效率和它们在运营过程中的收益有着密切相关的。所以我们在进行充电设施规划时一定要保证该充电站附近电动汽车用户进行充电时的便利，否则会大大影响电动汽车用户的充电体验，不利于充电设施的市场化推广与健康发展。（3）符合交通以及配电网规划除了考虑用户的充电需求外，还需要考虑城市和交通规划以及互联网上的输配电方案。装载系统和设施的使用也是支持城市船舶视觉交互的重要因素。大量集中的电动汽车可以造成毁灭性的破坏。这会影响电网和电能质量。为有效保障输配电安全稳定运行，需要从我国城市输配电的角度，统筹充电设备和系统的设计与设计，保障电力供应。充电设备充足、可靠、正常，为可靠运行提供了良好的基础。4.2规划流程电动汽车等新能源充电基础设施建筑项目的规划要求需综合各种多方面的影响因素来考虑,可以将其分类为:（1）首先对我国电动汽车市场进行数据分析,以此数据来准确预测我国电动汽车短期、中期、长期的市场保有率,在充分考虑到汽车充电桩等基础配套设施的发展要求时,还必须与我国电动汽车的未来长期发展相协调适应和相互协调并适度地超前其长期发展;（2）在对电动汽车的保有率和容积值进行预测的前提下,结合各种电动汽车充电模式使用意愿进行选择,对不同的充电模式和设施产生的需要进行分析;（3）在能够充分考虑西部地区的主要城市交通、城市规划、电动汽车资源分布及地区配电网的布局规划等因素客观情况下，可以适当地针对各种电动充电基础设施，并按照地区城市布局要求进行合理的资源分配和规划建设;（4）制订完善的充电基础设施建造工程计划,依次对充电基础设施的定容、建造选址、优化考核等工作进行评估,最后制订出充电基础设施的规划。具体的规划工作流程见图4.1。图4.1电动汽车充电设施规划流程4.3电动汽车充电方式选择模型电动汽车的主要手动充电手段大致有以下两类,即存在电池的手动更换与存在整车充电两类,其中整车充电也大致可以划分为比较常规的手动充电(充电桩)与快速充电两种。不同的各种充电使用方式在实际中的使用多长时间、充电费率持续时间等诸多方面都会差异很大,对于很多电动汽车用户来说,会根据他们自己的不同个人爱好以及实际中的使用充电费率等因素来对其进行各种不同充电使用方式的不同选择,对此下面将从实际使用情况角度出发,详细的来剖析一下电动汽车用户在各种不同充电模式方法上的不同选择。假设有k种充电方式，充电成本将是电动汽车用户选择充电方式的主要投入因素。如果现场有几种不同的充电方式，并且这些充电方式可以同时发生，那么用户的整体充电过程成本通常会包括：充电交换成本、时间成本、锂离子电池损耗成本等成本。绕过充电过程。所以每笔费用的成本是：（4-1）式中：如果：I是另一种充电方式，C为第一种充电方式的唯一充电成本，X为第一种充电方式的充电更换成本，t为充电时间。对于第i种充电方式，a为充电和更换电池的单位时间成本，单位为元/小时，然后是充电时间成本，B为电池价格。对于用户n的电动汽车，最大电池充电次数Z为用户旁路产生的额外充电时间。由于时间限制，个人习惯等原因，即使是同一个人，每个版本也是不同的。因此，我们对每公里的成本进行了综合分析。因此，每公里的装载成本表示为：（4-2）式中：为充电完成后的可行驶里程。假定用户选择单位里程成本最低的充电方式，那么用户选择的充电方式的成本为：（4-3）式中：。4.4算例分析假设充电设施规划在特定地点，电动汽车的充电线路是随机的，在建的充电设施主要有充电桩（慢充）、充电站（快充）和换电站。为便于分析，充电站仅提供快速充电服务。参数如表4.1所示，根据家庭电动汽车的正常运行情况和部分电动汽车充电装置在运行中的实际应用情况进行调整。表4.1不同充电方式的基本参数充电方式(元/（kWh）)b（元）（小时）N（次）z（元）（公里）充电桩（慢充）0.6600007400010300充电站（快充）1.260000165010300换电站1.5（45元更换一次）600000.1400010300从公式（4-2）可以看出，计算公里的成本也与用户的时间成本有关，但每个人的时间成本差异很大，难以计算。2020年，南京市普通市民总收入12万元，一年工作250天，每天工作6小时，每小时工资80元。由上式（4-2）计算可以看出，充电站、充电站和交换器每公里的加载成本分别为1.95元/km和0.61元/km。0.12元/公里。相对而言，电厂转换方式是目前最便宜的充电方式，充电桩由于其生命周期长而成本最高。但是，在充电模式下每小时80元的成本是不现实的。主要原因是当电动汽车断电时，用户不必担心或等待电池充电。在这种情况下，装载成本和更换时间可以算为零。目前，充电点是最便宜的充电方式。如果电池已放电，用户必须紧急使用。短期充电点模式暂时不可用。加载和切换操作的次数不受时间加载的限制。退房500元/小时。此时，上传文件的成本要高得多。除了装货站和证券交易所。图4.2一般情况下用户充电方式选择图4.3紧急情况下用户充电方式选择MATLAB编程仿真得到的图像如上图所示。图4.2为用户在正常情况下（无需紧急加载）选择的加载方式。此时，充电桩模式下的充电单元成本最低，紧急情况下换站模式下的充电单元成本如图4.3所示。这种模式是最好的选择，充电桩不能用于应急负载，因此成本最高。4.5本章小结本章介绍了电动汽车充电装置的设计原则和思路，并根据实际规划要素确定了充电装置的设计流程。本文提出了一种基于成本的计费模型。本研究假设充电桩的充电方式是用户在正常情况下，即没有紧急充电需求时的最佳选择。模式切换是最好的，因为在紧急情况下充电堆栈模式所需的时间无限增加，但充电站快速充电对耐用性影响很大，绝对不好。因此，需要考虑规划，特别是充电桩和换电厂的规划和发展。充电设施市场化运营综合评估模型5.1充电设施市场化运营效果影响因素在经济性方面。充电设施市场化的运行往往需要大量资金投入,这就必然需要合理地规划,建设成本的投入,对于建设项目的经济可行性进行了评估,从而避免不比较的损失,选择回报机制明显的商业经营运作模式,同时通过对于充电服务进行合理定价,吸引更多的资本投入参与到市场化的运作,最后才能选择一种科学合理的资源和利益分配战略,为对运营性充电系统设备建造中存在的各种利益分配问题给予了解决。在政府治理层面参与建设项目过程中公共物品和其他公共服务权利的实现，即“参与者”、其他社会资本、政党和公民都具有政治合法性和背景。和宪法制度。二是分析评估“仲裁者”的“货币价值”。它可以增加公共资源供给，优化风险配置，提高效率，促进政府职能转变，促进经济结构改革，促进市场经济中的自主创新和公平竞争。然后对整个生命周期成本进行定性和定量分析。是的，政府的战略决策和指导非常重要。同时，主权信用和政治连续性是投资者信心的来源。充分利用国家管理体制下的相应激励机制，将有助于推动电动汽车的发展。在技术服务层面。目前我国新能源电动汽车的相关技术仍然很不稳定,电池相关技术与配套汽车充电辅助装置相关技术的应用统一性较弱。因此参与充电设施市场化的企业参与方的项目管理能力与相关技术是影响充电设施市场化的一个重要因素,同时充电服务的治理与最终用户的反馈,也是驱动充电设施市场化的一个关键因素。在社会环境方面。一个良好的合作环境和专业人员的帮助,对于项目建设开展和运行影响很大,同时通过基础设施和网络平台搭建,规范系统统一,便于监督,便于在各个互联网平台上发现问题,有助于为合作双方提供支持。最后充电设施市场化运行也需要满足公众安全和健康及环境标准,在第三方的监管下,便于发现问题,监管调度,有利于项目健康运作。5.2充电设施市场化运营综合评估模型的建立5.2.1评估体系构建的原则电动汽车充电设施市场化运营评估体系建立的是否科学合理，关系到评估体系能否在电动汽车充电设施的市场化运营中发挥应到作用。为了建立一套健全、合理、科学的评估体系，需要遵循以下几个原则。（1）全面性原则在构建相关指标体系时，应充分考虑影响整个充电设备市场运行的各种因素，避免代表所选指标出现错误或遗漏。部分。关键指标。它还避免了一些关键指标的重复。包含指标并不意味着指标越多越好。太多的指标重叠并使计算和评估复杂化。如果指标太少，所选指标可能缺乏性别代表性。单方面的结果。总之，综合评价指标体系的构建应以少量指标为基础，充分反映评价目标各方面的信息，使评价指标体系更具代表性和实用性。（2）可行性原则一个既定的评价指标体系应该易于使用和获得必要的数据。如果实际获取索引所需的信息很困难或成本很高，那么索引的效率就不是很高。建立的评价指标体系不宜过于复杂，以保证评价指标体系在实践中的顺利应用。（3）科学性原则任何一项学术研究的发展都必须是建立在科学性原则的基础上,这样它们才能够促使理论的研究和现实中的客观事实完全吻合。在对新型充电设施市场化运营效果的评估中,一方面是因为它具备了科学合理的技术和理论做出准确的指导;另外一方面,建立的评估指标体系是需要结合实际情况,能够全面地反映出影响市场化经济运行成果的主要因素。只有坚持科学化的原则,才能得到科学合理的评价结果。（4）全面性原则在进行充电设施市场化运营效果评估时，需要考虑很多因素，包括：社会、经济、技术及用户等。因此我们需要从全面地考虑不同层次因素之间、同一层次因素之间的相互联系和差异，从而形成一套具有多种层次的评价指标系统。5.2.2评估体系指标量化方法概述5.2.2.1专家判断法专家评价方法可以最大限度地利用专家的经验和知识，使评价过程更具实用性。评估过程简单直观。专家评价方法一般分为三个方面：专家意见征集：头脑风暴法、德尔福法。专家个人意见集合法：为收集专家意见，根据各专家意见对专家提供的评价数据进行综合评价，得到所需评价目标的结果值。这个过程虽然简单好用，但是很主观。专业综合分析不统一，也存在操作问题。头脑风暴：的研究方法主要以公开小组讨论的形式进行。与会人员与专家积极沟通互动，发表意见，总结意见和建议，为初步分析判断做好准备。各领域专家齐聚一堂，分析交流，取长补短，得出评价结果。德尔菲法:首先挑选一个专家作为评判团队,同时严格要求该评判团队的成员不与其他人会面,成员之间彼此无法了解,评判的过程中相互之间不能保持沟通,每位专家都在信件中记录下自己的分析和评判结果,由另外的数据整理工作人员对各位的评判信件数据进行了回收、整理、归纳、统计,第一次将归纳和统计的数据结果向这各位专家,专家重新返回复意见,再进行一系列处理,再进行反馈,直至得到肯定的结论。5.2.2.2模糊聚类分析模糊相似聚合分类关系分析过程的主要目的是根据不同客观事物的不同关系特征、亲和度和相似度、模糊相似度等重要因素建立模糊相似关系模型。聚类分析等客观事物的数学方法。设预测的n个样本集为：，每个样本有m个特性指标，即样本可以表示为。具体步骤：（1）数据的规格化。每个特征指标的大小和幅度都不相同，需要标准化。使用下面的公式来处理它。（5-1）式中：是原始数据；，为最大与最小值，为规格化后。（2）建立模糊相似关系矩阵为了衡量分类样本之间的相似度，我们需要生成一个模糊相似度矩阵r。确定r的步骤包括相似度计算、距离计算和联合步骤。现在使用绝对值索引方法。这个公式是:（5-2）（3）动态聚类选择合适的聚类级别，缩写为r。聚类级别的大小直接影响聚类结果。随着聚类级别从1下降到0，分类逐渐合并形成动态聚类图。最佳集群级别可以通过集群级别的变化率来确定：（5-3）5.2.2.3层次分析法层次分析法（AnalyticalHierarchyProcess，简称AHP）是一种将问题划分为多个层次，在分解的基础上进行定性和定量分析的决策方法。具有系统化、易处理、定量数据信息少等优点。但是，也有一些缺点。比如，量化数据少很难说服人，量化数据太多也很难说服人。以下是分析层过程的计算步骤。（1）判断矩阵构造设某层指标为F，两两比较与对上层某个指标的影响重要程度，以表示，的值用数字1-9及其倒数表示，即用AHP中的标度表示，标度含义见表5.1。表5.1AHP标度含义的值含义1与同等重要3比稍重要5比明显重要7比强烈重要9比极重要2，4，6，8表述上述相邻判断值的中间值倒数最后构成判断矩阵，矩阵中元素的定义如下：（5-4）式中：。（2）层次排序及一致性检验构建相关决策矩阵后，计算决策m的最大磁值和磁向量，然后对磁向量进行归一化，得到各评价指标在同一水平上的重要性排序权重。高级索引过程是单个序列。检查配置的评估矩阵的一致性。评价矩阵的一致性由一致性指标与平均随机一致性指标的比值决定，评价矩阵的一致性必须在适当的范围内进行修正。后面两步的评价矩阵是完全一致的，不需要复核一致性。为了获得最底层各个指标对于总体量目标的排序权重,还应该计算层次总的排序,总排序权重应该是由上到下将每个层次的单排序权重综合起来。层次的总排序亦需要作出一致性的检验,其测试方法相同。（3）基准值区域划分按照各个实际需求，把评价目标分为几个等级。（4）指标状态值指标值表示指标初始值与参考值的比值。如果该指数为正，则该指数的健康值为该指数的实际值/该指数的参考值。如果指标为负，则指标的工作状态值为指标的参考值/当量。（5）综合分值假设AHP方法计算出的总目标中最低度量的总权重为w，每个度量的状态值为s，则最终总分为：（5-5）5.2.3评估体系建立根据充电设施市场化运营评估指标体系构建的原则，我们建立了充电设施市场化运营评估体系。该体系包括成经济影响、政府影响和技术服务及社会环境四个模块的评价指标。经济影响指标主要充电设施经济性层面进行考虑；政府影响指标主要从政府决策及相关政策的角度进行了考虑；技术服务指标主要从充电设施技术层面和用户反馈进行了考虑；社会环境指标主要从合作环境及相关安全标准进行了考虑，共形成16个三级底层指标，其中经济影响指标包含4个基层指标，政府影响指标包含4个基层指标，技术服务指标包含4个基层指标，社会环境指标包含4个基层指标。具体形成充电设施市场化运行效果评价指标体系如下图5.1所示。图5.1充电设施市场化运营评估指标体系5.2.4基于层次分析法的综合评估模型建立5.2.4.1综合模糊层次分析通过上述对专家判断法、模糊聚类分析法、层次分析法等评价方法的学习及对各算法在综合评价中的优缺点分析，提出基于综合模糊层次分析法对充电设施市场化运行效果进行评估，以提高评估精度，具体如下：将充电设施市场化运营评估按某种原则或属性划分为n个不同的层次如下：（5-6）对按再次划分，得到m个子集有：（5-7）权重进行分配：（5-8）上式满足如下条件：（5-9）确定被评价对象可能的评价等级集合，每一个因素最终评估结果对应一个评价等级，即：（5-10）单因素评估结果为：（5-11）则单级评估模型为：（5-12）在上面的公式中，Bi是评级评级模型的函数。在一个复杂的系统中，影响评估的因素有很多，每个影响者处于不同的水平。因此，有必要根据某些性质对影响因素进行分类。首先对每个影响者进行综合评估，然后对每个影响者进行多级综合评估。给定N个因子的所有子因子的权重分布矩阵，（5-13）n个评价因素的综合评价决策矩阵为：（5-14）上式是一个从U到V的模糊评价关系。若U的每个元素子集的权重分布为W，则综合评价结果可得为（5-15）上述公式为市场运行评价体系U的综合评价结果。5.2.4.2综合评估模型分析充电设施市场化运营主要体现在经济影响、政府影响、技术服务和社会环境等方面，如图5.1所示，第一层评价模型为（5-16）二级子因素集合：（5-17）采用层次分析法确定各个因素的权重，参照图5.1评价模型中二阶子因素的分布，为各个因素选择一个权重，建立加权系数矩阵。（5-18）根据市场运行情况，建立五个评价等级并纳入集合。（5-19）使用专家评分方法提供指数评价矩阵，并提供综合的目标评价决策矩阵，即（5-20）求评估结果（5-21）求能力评估总得分（5-22）式（5-22）中，S是分数对应的向量，如表5.2所示表5.2能力评分表S级别描述得分5v1优秀90>4v2良好80~903一般70~802v4较差60~701v5很差<60根据式（5-22）的计算结果，查询表5.2，可得到各评价要素的服务能力，并可根据评价结果进行修改和改进。5.3算例分析5.3.1算例说明假设已有电动汽车充电站内置，充电站需要投入市场运营，根据图5.1，可以知道影响市场运营有效性的因素，并提供专家评分表.各评价指标如下表5.3所示。表5.3各指标专家打分表指标类别指标名称分数经济影响指标充电电价和服务费的定价机制63充电基础设施项目经济可行性72商业运作模式与回报机制的选择76合理的收益分配81政府影响指标政府科学决策98政府信用及政策连贯性52政府管理体制与激励机制46法律法规体系与监管能力77技术服务指标社会资本参与方的项目管理能力55充电基础设施相关技术80充电服务质量与用户反馈64供给合作方式的选择90社会环境指标良好的合作环境63专业人士的帮助52满足公众安全和环境的标准46第三方监管力度73根据表5.3中专家给出的分数，结合上文的公式，制定表里各因素的权重矩阵和综合目标评价决策矩阵，如表5.4所示。表5.4充电设施市场化运营评估模型模糊评分表评价因素评价等级wijWiv1v2v3v4v5U1u1100.10.40.40.10.5060.235u1200.10.70.10.10.215u1300.10.80.100.224u140.10.40.40.100.055U2u210.80.20000.3730.228u22000.10.50.40.414u23000.10.40.50.126u2400.10.70.10.10.087U3u3100.20.70.100.2460.213u320.10.40.40.100.237u330.20.50.3000.261u340.30.50.2000.256U4u410.70.20.1000.2110.324u420.60.30.1000.245u430.70.20.1000.226u440.80.10.1000.318由表5.4及式（5-20）计算综合目标评价决策矩阵，为 (5-23)由表5.4及式（5-21，5-23）计算综合评估结果，为 (5-24)由表5.2及式（5-22，5-24）计算综合评估总得分，为 (5-25)评分结果及对应的评价等级可以根据表5.2给出表5.5充电设施市场化运营评估模糊评价结果评价因素综合评估总得分等级经济影响指标75.87一般政府影响指标76.00一般技术服务指标80.03良好社会环境指标80.87良好5.3.2仿真结果及分析对上述模型使用matlab进行仿真计算，得出电动汽车充电设施市场化运营评估模型中各指标的评估得分如下图所示。由图可知电动汽车充电设施市场化运营的效果与许多指标均存在联系，且指标的优劣影响到充电设施最终的市场化运营结果。5.4符合市场化运营评估因素的建议（1）经济因素制订合理的充电电价与服务费定价机制，吸引电动汽车用户。理智选择商业运作模式与回报机制，进行合理的收益分配，防止出现因为收益分配不均而导致的合作伙伴问题。（2）发挥政府对市场的调控作用政府应进行科学的决策，适时出台对应的政策对消费者或充电设施运营商进行补贴，推动充电设施行业的发展。政府要注意政府信用与政策的连贯性，制订合理的管理体制与激励机制。同时应完善相关的法律法规体系，加强监管力度。（3）技术服务层面我国应加大充电基础设施相关技术的研发投入，只有技术进步才会赢得消费者的肯定，从而促进消费，产生利润，推动充电设施行业发展。同时要注重充电服务的质量，及时听取用户反馈，结合用户反馈进行改正不足。（4）社会环境方面良好的社会合作环境离不开第三方的监管，在进行充电设施的建设时需要满足公众安全和环境的标准，在遇到问题时可以向专业人士进行求助。5.5本章小结本章通过分析充电设施市场化运营影响因素，进行评价指标数据的挖掘。然后研究市场化运营评估过程中考核因素，建立充电设施市场化运行效果指标综合评价体系，运用模糊综合分析法、专家打分系统等综合评价方法，实现充电设施市场化运营机制运行绩效综合评价。结束语随着相关技术的不断成熟，电动汽车产业已经逐渐步入快速发展阶段。而电动汽车产业的迅速发展无疑以带动了充电桩行业的进步。但是电动汽车产业的发展仍然存在一些问题，例如技术不够先进，无法吸引消费者购买。电动汽车充电设施的数量有限，使一部分具有购买欲望的消费者暂时持观望态度，充电设施的数量仍然无法满足电动汽车用户的充电需求。同时业内还存在重建设、轻运营的问题，导致充电设施的市场化运营推广困难。为了优化充电设施市场化运营，找到推动充电设施市场化运营的关键因素，本文进行了以下研究：分析充电基础设施的类型及不同类型的充电设施的用电特征，结合查阅的资料进行充电设施的建设成本以及运营成本的估算。分别从最终用户角度以及充电设施运营商的角度分析了电动汽车充电设施的商业模式，结合电动汽车市场化运营中的利益相关者，给出了他们的获利方式。为充电设施的市场化运营中存在的收益问题提供了可行的解决方案。研究电动汽车充电设施规划的原则和思路，并考虑规划的实际因素确定充电设施的规划流程，提出了基于成本最小化的充电方式选择模型。分析充电设施市场化运营效果影响因素，进行评价指标数据的挖掘，提炼评价指标筛选；研究运营效果综合评估过程中的影响因素，建立充电设施市场化运行运营效果综合评估体系及模糊综合评价模型，运用模糊综合分析法、专家打分系统等综合评价方法，实现充电设施市场化运营机制运行绩效综合评价；为充电设施市场化运营中涉及到的参与者提供建议，推动电动汽车市场以及充电市场的商业化发展。充电桩行业的前景是毋庸置疑的，未来是新能源汽车的天下，与之配套的充电设施是不可或缺的，在不断完善充电设施市场化运营的基础上，我们应该放眼未来，不断推