长三角地区充电基础设施互联互通研究

 　　新能源汽车是“新经济”在工业领域的标志性行业，发展新能源汽车是汽车产业转型升级和建设汽车强国的必由之路，也是培育经济新动能和实现绿色发展的重要途径。在一系列支持政策和各方共同努力下，我国新能源汽车产业快速发展。截止到2015年底，全国39个新能源汽车推广应用城市（区域）累计推广应用新能源汽车总量达到383285辆，建设充电桩约4.9万个。但由于新能源汽车和充电设施之间缺乏必要的互联互通，将直接导致新能源汽车企业的市场化进程受阻、充电基础设施运营企业重复建设、充电安全性及可靠性不能得到保障等。

　　一、长三角地区充电基础设施现状

　　到2015年底，上海已建设各类充电桩2.17万个，其中私人充电桩超过16500个，专用充电桩约4000个，公共充电桩约1200个。江苏省共建各类充换电站700多个，充电桩12211个，其中直流桩8897个、交流桩3314个。合肥市已建设充电桩5919个，其中直流桩1495个，交流桩4424个，包括公交充电站29座，充电桩565个桩，公共充电桩群172座，简易充电桩若干。杭州市已建设充电桩3195个，其中快充桩1389个，慢充桩1806个，有711个公共充电桩。

　　众多企业涉足充电基础设施运营，但运营平台多是孤立的。数据显示，我国充电桩从2011年9352个，到2015年49437个，吸引大批企业进入该领域。但调研发现尽管这些企业大多拥有自主运营平台，但运营平台之间的信息交互基本孤立。

　　充电基础设施运营商已经开始互联互通的市场探索，但规模尚小。调研发现，尽管多数企业认为互联互通能提高充电基础设施利用率，提高经济性，但各运营平台之间的数据共享规模较小且功能还不够完善。

　　多数充电基础设施运营商对互联互通平台持支持态度，但存在担忧。多数企业认为，互联互通平台可在一定程度上解决新能源汽车用户充电难问题，但也有企业担心互联互通平台抹杀自营平台亮点，使其失去发展动力。

　　二、充电基础设施互联互通的必要性

　　(一)互联互通是提高消费者体验的必要手段。

　　消费者使用新能源汽车充电中遇到的主要困难是充电难、找桩难和支付难。互联互通将在硬件上解决车桩兼容、在软件上解决充电桩状态获取、在支付方式上简化操作提高用户体验。

　　(二)互联互通是解决充电设施经济性差的有效途径

　　目前充电基础设施存在大规模布点建设，设施重复建设的情况，充电桩利用率不高，经济性较差。调研发现，公共充电桩日均累计充电时间普遍低于3小时，最低仅为40分钟。

　　(三)互联互通是加快新能源汽车推广的必要条件

　　互联互通能够解决车桩有效连接、运营平台间信息共享、结算体系标准化问题，解决了不管是谁的桩，都可以充电的问题。便利的充电服务将增强消费者购买新能源汽车的信心，对新能源汽车的推广有促进作用。

　　(四)互联互通是政府监管的有力支撑

　　政府对新能源汽车推广应用投入大量财政资金，但由于产业发展迅速，配套措施没有及时跟进，出现骗补等不良现象，消弱了财政资金的支持作用。如上海市实行“一车一桩”政策，原意是促进发挥新能源汽车减排作用，但调研发现经销商为了销售车辆，给用户办理假的车位和充电桩证明。目前我国新能源汽车安全标准体系尚未完善的情况下，安全事故逐年增加。据不完全统计，自2011年以来，共发生新能源汽车安全事故32起，其中20起是由自燃引起的。充分说明电池安全是电动汽车安全区别于传统汽车安全的重要内容，政府可以通过互联互通平台获知整车及电池信息和充电桩运行情况，从而强化补贴政策的实施效果，减少安全事故发生率，保障产业稳定发展。

　　(五)互联互通是国际通行的做法

　　重视标准化工作。在充电基础设施标准化方面，标准化工作应当走在前列。美国较早地制定了交直流接口一体化的联合充电系统（CCS）。日本则以CHAdeMO为标准推广直流快充。德国主要在车-电网连接标准化、充电接入、计费和支付以及信息安全、数据保护等方面制定充电基础设施标准。

　　集中支持重点企业。在电动汽车普及初期，对充电基础设施进行集中支持，可以提高充电服务资源利用率和经济性。在美国能源部充电设施专项的支持下，两家充电服务商ChargePoint和Blink的市场份额分别达到39%和19%，合计占近60%。日本主流汽车企业、电力公司等联合成立国家充电服务公司，聚焦于全国范围内充电基础设施建设运营服务，即避免了充电服务资源过于分散所带来的效率低下的风险，也有利于互联互通的实现。

　　出台认证制度。为保障保证充电基础设施质量和安全，各国普遍重视充电基础设施行业的管理规范工作，认证制度是非常重要的手段之一。美国消防协会和劳工部要求在美国销售的充电设施必须通过强制性安全认证；欧洲通过《替代燃料基础设施指令》等法规推动充电基础设施兼容互通，同时欧洲CE安全认证是充电设施在欧洲销售的前提条件；日本为确保充电基础设施的兼容性、安全性和可靠性，实施自愿性的充电基础设施认证制度，认证结果和中央财政补贴挂钩，因此实质上也是一种变相的强制性认证。

　　制定实操性文件。规范性指导文件，在实操层面对充电基础设施建设提供规范。日本制定《纯电动和插电式混合动力汽车用充电设施建设指导手册》，并提出充电基础设施建设“一站式服务窗口”。美国能源部、英国低排放车辆办公室也都为不同的利益相关者制定了导则和指南。

　　三、充电基础设施互联互通的可行性

　　(一)经济可行性

　　调研得知，存量充电基础设施改造增加的成本普遍低于15%，且有些充电桩只需要进行软件升级即可，改造成本几乎为零，经济上具有可行性。

　　(二)区域可行性

　　高速公路充电网络初步建立。目前高速公路充电基础设施是由国家电网统一规划建设，且曾参与新国标起草工作，国标执行情况较好。上海、江苏等均有在2020年前在辖区内所有高速公路服务区建成充电站的规划，且可能提前实现。

　　车辆跨区域行驶能力已具备

　　北汽EV200、比亚迪E6等主流纯电动汽车续驶里程已经达到或者超过150km。而《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》规定，高速公路服务区间距不大于60km。若高速公路服务区全部安装充电桩，则主流车型均具备跨区域行驶的能力，满足跨省市出行需求。

　　区域性平台统一条件已形成

　　充电基础设施运营商已经开始互联互通的市场探索。调研发现，有少量运营之间已经开始数据共享。同时，江苏省、安徽省、上海市也在积极筹划建立省（直辖市）级充电基础设施互联互通平台，为消费者、运营企业和行业监管提供服务。

　　(三)技术可行性

　　新国标提高充电安全性和兼容性。电动汽车充电用接口及通信协议的统一和规范，是保证电动汽车与充电基础设施互联互通的技术基础。2015年底颁布的系列新标准重点在于安全性和兼容性。安全性方面，新增充电接口温度监控、电子锁、接触器粘连与告警、绝缘监测和电压泄放等多处技术要求，细化了直流充电车端接口安全防护措施，修改了接口控制引导触头和机械锁尺寸，确保控制引导的合理性。兼容性方面，进一步规范充电电压分类；对充电接口的额定电压、电流进行规定；增加通信版本控制，明确充电时序逻辑和时间定义等，保证不同品牌车型与充电设施互联互通；除保持车桩兼容性外，新标准还具有向下兼容性，不符合新国标要求的存量充电桩，只需进行局部改造和升级即可，技术上改造难度较小。

　　企业平台具备互联互通功的基础。目前各企业运营平台对数据基本格式、类型和需求进行了定义，主要包括充电桩位置、功率、充电开始、结束时间等，具备数据收集分析处理能力。

　　统一支付技术难度不大。多数充电基础设施运营商支持多种支付方式，如支付宝、微信、银联、交通一卡通等，这些支付方式技术成熟度高、快捷方便。

　　四、充电基础设施互联互通的影响因素

　　(一)企业对数据开放和支付统一存在顾虑

　　如要实现互联互通平台对充电基础设施和车辆运营状态和安全监控，需获得整车及电池状态信息，车企除担忧VIN码等隐私信息泄露带来的法律风险外，还担心整车信息被充电基础设施运营商商业化利用。

　　(二)检测和认证体系不完善

　　由于新国标实施时间较短，且多为推荐性标准，相关检测验收等规范尚未形成。充电基础设施的安全设计、通讯协议、电磁兼容等内容缺乏强制认证，易出现充电安全问题。

　　(三)跨区域跨部门建设平台协调难度大

　　国家尚未明确充电基础设施建设主管部门，导致各城市充电基础设施平台建设主管部门不统一。尽管各地均已开展互联互通平台规划建设工作。但对平台的定位不统一，有的将平台作为数据收集监控使用，不参与经营，数据不面向公众；而有的则将平台定义为监控、服务统一平台。平台定位不统一将导致数据需求不一致，各地对数据获取存在差异，部门间协调难度大。

　　(四)存量充电基础设施改造存在不确定因素

　　改造后车桩兼容性不确定。由于没有强制认证，目前市场上车桩兼容性较差。据上海电科所调研，国内市场上有生产、研发、销售资质的企业约80家，但实际上从事相关业务的已经达到600家，产品质量参差不齐，即使改造后其兼容性仍不确定。

　　改造时间不确定。在缺乏强制检测和认证制度情况下，企业什么时候落实存量充电基础设施改造并不确定。

　　改造成本不确定。部分充电基础设施企业在产品研发时没有预留升级空间，新国标的改造成本高达到40%甚至需要更换整套设备，因此如果城市没有明确的改造规划，存量充电基础设施改造落实难度将会很大。

　　五、充电基础设施互联互通推进的基本思路

　　(一)明确目标，坚持原则

　　从推动充电基础设施互联互通出发，明确建设目标是以服务区域充电基础设施运营企业和新能源汽车用户为导向，加强顶层设计，坚持基础性、开放性、公益性和权威性原则。即坚持互联互通平台对推动区域充电服务网络发展的基础性作用，建立和完善基本功能，给予充电基础设施运营企业创新发展的空间；坚持互联互通平台的开放性，减少企业接入壁垒；坚持互联互通平台的公益性，构建非盈利性的第三方服务平台，不参与充电基础设施运营，不与企业争利；坚持互联互通平台的权威性，对发布的数据有校验机制，建立惩罚机制，确保平台数据真实准确。

　　(二)确立机制，确定建设路径

　　机制方面，由各级政府推进互联互通工作，委托第三方机构建设独立运营的公共服务平台，通过吸纳区域内主要充电基础设施运营企业、新能源汽车企业及电力公司等主体，形成支出共担、资源共享的运行机制。

　　建设路径方面。首先，实现新能源汽车产品、充电设备及充电基础设施的相关标准统一，扩大达标的产品及设施比例。其次，建立省级-区域间充电基础设施互联互通平台，通过制定互联互通平台对接机制，实现区域内不同城市平台之间的对接。再次，分步骤对互联互通平台的功能进行完善，逐步实现基本信息共享、支付方式统一，建立区域充电互联互通平台配套服务体系。

　　六、政策建议

　　(一)加强区域充电互联互通顶层设计

　　针对区域内各级政府、不同类型的充电基础设施运营企业、新能源汽车企业、电力公司、检测机构等相关主体，明确其参与区域充电基础设施互联互通的责任和义务。建立由省级政府充电基础设施主管部门共同组成区域充电基础设施互联互通推进机构，从标准、准入、数据交换和发布、城建规划等方面入手，制定详细的区域充电基础设施互联互通推进路线图，由区域充电基础设施互联互通推进机构负责实施。

　　(二)构建区域充电互联互通技术支撑体系

　　基于新的充电标准，研究车桩兼容和充电互操作规范，提出检测规范和验收评估方法；针对互联互通信息交互需求，提出接口规范，定义数据编码，明确数据共享范围；研究车辆、充电设施安全监控数据采集技术要求，形成长三角新能源汽车运行安全监控数据采集规范；研究充电设施用户端身份识别技术，构建联机充值支付和营帐清分的充电共享服务网络架构，制定跨平台结算交易规则。

　　(三)制定区域充电互联互通支持和约束政策

　　制定区域充电基础设施互联互通奖励政策，对区域内率先实现互联互通的企业，从运行效率、运营规模等进行考核后，对考核结果较好的企业给予奖励。将自愿接入互联互通平台与财政补贴相关联。对不符合国标的新能源汽车及充电基础设施，取消其区域内推广和使用资格。

　　(四)建立新能源汽车和充电基础设施补贴机制

　　调整当前新能源汽车和充电基础设施补贴机制，将补贴与车辆运行和充电基础设施运营挂钩。通过互联互通平台获得车辆纯电行驶里程、电池容量以及充电量等运行数据作为补贴发放的依据，杜绝骗补等不良现象并促进新能源汽车更好的推广应用。

　　(五)完善区域充电互联互通保障措施

　　建立区域内充电基础设施互联互通惩罚机制，破除行政壁垒和体制机制障碍，构建开放、统一的互联互通环境；建立区域充电基础设施互联互通推进及执行情况督察机制，加快互联互通技术支撑体系建设，推进区域内城市之间和企业之间经验交流。