高速公路服務區充電樁建設運營對策研究

戚路軍

摘要 近年來，公眾使用新能源汽車的中長途出行比例日益提高，對于高速公路服務區充電設施的配置提出了更高要求。文章首先介紹了充電樁行業的發展概況，然后從建設和運營兩個階段分析了高速公路服務區充電樁發展的現狀特征，并剖析了各階段存在的問題，提出了推動服務區充電樁良性發展的對策建議。

關鍵詞 高速公路；服務區；充電樁；現狀

中圖分類號 U491.8文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）24-0158-04

0 引言

2020年9月，中國提出“力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”的重大承諾。交通運輸業作為我國第三大溫室氣體排放源，其脫碳減排對碳達峰、碳中和整體目標至關重要。在此背景下，大力發展新能源汽車已是大勢所趨。近年來，我國新能源汽車保有量大幅增長，預計2030年新能源汽車數量將達到6 000萬輛[1]，同時公眾使用新能源汽車的中長途出行比例日益提高，對于高速公路服務區充電設施的配置提出了更高要求。該文以江蘇省為例，著重分析現有高速公路服務區充電基礎設施建設運營情況，以更好推動相關制度體系的制定，助力新能源汽車行業健康發展。

1 充電樁行業發展情況

我國基礎設施體系在“十三五”期間實現了由零到有的突破。形成了涵蓋專用充換電站、城際和城市公共充換電網絡、單位和個人充電設施組成的充電基礎設施體系[2]。

1.1 觀望期：2010年及以前

主要由國家電網進行集中式充換電場站建設，用于滿足區域性電動用車需求，截至2010年全國共建設充電站76 座，充電樁1 122個，樁車比僅約10%。

1.2 培育期：2011—2014年

充電樁市場由國家主導，國網、南網、普天新能源重點參與，以公交或政府內部用車為主，每年新增充電樁不到幾千個，市場規模還很小，主要是在行業內摸索。

1.3 快速增長期：2015—2018年

2015年，《電動汽車充電基礎設施發展指南（2015—2020年）》提出“到2020年車樁比達到1∶1”的發展目標，基于此，充電設施建設大幅提速，建設主體不局限于國家，更多民間資本加入市場。

1.4 新基建時期：2019年至今

從2019年開始，政策補貼從新能源汽車向充電設施傾斜，產業逐漸成熟，一些企業開始盈利，而行業方向則從建設端轉移到更優質的運營端，這將在技術、市場和盈利模式等方面產生變化。2020年3月充電樁被正式納入新基建，充電樁發展迎來新機遇。

我國充電樁數量在2022年達到521萬臺，同比增長99.08%，創歷史新高，充電樁累計數量2015—2022年年均復合增長率為86.7%，充電樁產業正處于高速發展階段。近年全國充電樁數量如圖1所示。

2 高速公路服務區充電樁總體情況

2.1 建設現狀

近年來，我國充電基礎設施建設成效顯著。截至2023年6月底，全國高速公路服務區已建成各類充電設施5 931個，占全國高速公路服務區總數的近90%。高速公路充電基礎設施主要集中在東部地區，如京津冀、長三角和珠三角地區，服務區充電設施在西部和東北地區覆蓋率較低，黑龍江省、甘肅省、遼寧省的覆蓋率分別為6%、12%和15%[3]。

2.2 建設模式

通過對國內部分省份、車企、樁企進行調研，總體來看，高速公路服務區充電樁建設模式主要分為合作共營、自建自營、他建他營以及共享模式等[4]。

2.2.1 合作共營模式

指服務區經營管理單位以合同為基礎，與國家電網、整車企業或充電樁企業合作，共同參與建設和經營新能源基礎設施。雙方投入場地、資金、技術或設備和勞務等，均按合同約定執行。在這種模式下，國網等企業可充分發揮自身在充電設施建設、運營、維護等方面的專業優勢，服務區經營管理單位也可充分利用管理優勢，派專人負責，實現雙方優勢互補、合作共贏的最大化。

這種充電設施運營模式目前在河北、河南、寧夏等省份普遍采用。以運營管理單位為主體，具體又可以分為4種：獨立報裝、合作分成、合資經營、特許經營。

2.2.2 自建自營模式

服務區運營單位可自行引入社會企業，對下屬服務區域內的充電設施實現自行建設、自行運營。這種模式下，服務區運營管理單位在充電體驗和服務區整體服務質量方面有很大提升，但在資金、安全運營等方面也面臨巨大壓力。

目前，廣東、江西等省份采用該模式。廣東省由交控集團投資建設和運營全部充電樁業務，包括高壓網、充電樁以及運營平臺的建設，建設資金全部來自自籌資金。高速公路自營充電站的日常運營管理，通過交通開發公司擁有自主知識產權的“廣東天路智能充電平臺”實現。該平臺與地圖軟件（高德、百度）、政府監管平臺（粵易充）、第三方充電平臺（快電、四維圖新、小鵬、捷電通、廣州發展等）先后完成數據對接；江西省通過招標確定中標企業實現充電設施運營維護，2022年3月，江西暢行高速公路服務區開發經營有限公司與滴滴旗下小桔充電進行合作，對充電樁新增24 h AI人工客服系統、運營維護及后臺監控等特色功能。

2.2.3 他建他營模式

服務區運營管理單位負責提供服務區場地，按約定繳付場地租金。國網等企業承擔充電樁業務投資建設與運維，以及向用戶提供充電服務。對于服務區運營單位而言，這種模式租金收入穩定，可以實現收益最大化，但無法獲得潛在的高回報。

2.2.4 共享模式

與固定充電樁建設模式不同的是，移動儲能充電模式是通過機器人控制技術、物聯網技術、調度算法等精確控制充電槍向指定停車位移動，協助車主進行快速充電，從而實現由“車找電”向“電找車”的轉變。這種模式不受電網和場地限制，操作較為靈活，但目前受制于成本和充電效率問題，移動儲能充電機器人僅作為固定充電樁的補充方式，滿足特殊時間段突然增加的充電需求，讓充電更加靈活機動。

3 高速公路服務區充電樁運營特征

盡管全國近90%的高速公路服務區已經實現充電基礎設施建設，但是充電樁數量明顯不足，遇到國慶長假等充電高峰期難以滿足服務需求。基于此，該節以江蘇省為例，分析高速公路服務區充電樁運營特征，以期為高速服務區充電設施可持續發展提供參考。

3.1 服務區新能源汽車流量特征

據統計，2022年江蘇省高速公路日均新能源汽車流量約10萬輛，占全網流量約4.5%。通過統計部分服務區斷面流量和入區車輛數，可以得出斷面車輛入區率約15%，新能源汽車入區率約4%。2022年部分服務區新能源車輛進入情況如表1所示。

3.2 服務區充電樁運營情況

3.2.1 建設情況

截至2021年，江蘇交控集團共有服務區97對，除在建的5對服務區外，其余92對服務區共建設充電站179座，實現100%覆蓋。建設充電樁790個，平均每對服務區約9個；預留充電樁724個，平均每對服務區約8個；全部建設完成后充電樁將達到1 514個。

全系統790個充電樁中，37.5 kW以上的快充充電樁比例達到100%，120 kW及以上超快充充電樁比例達到70%以上。

3.2.2 平日運營特征

（1）充電量。2021年江蘇交控所轄服務區每座充電站日均充電車輛16輛，單日最多充電車輛為梅村服務區60輛，平均充電時間為35 min，平均每座充電站利用率為9.7%，能夠滿足高速公路新能源車的充電需求。

（2）充電時段。全系統服務區充電站可以分為三個區段，其中平時段為11：00—17：00和22：00—24：00，充電量最多，占比49.03%；峰時段為8：00—11：00和17：00—22：00，充電量第二，占比為37.25%；谷時段為0：00—8：00，充電量最少，占比13.72%。

（3）路段充電量。從路段來看，2021年滬蓉高速、沈海高速、長深高速等國家高速大動脈上充電需求量較大，最高達到264萬千瓦時；啟揚高速、鹽靖高速充電需求量較小，不足50萬千瓦時。

3.2.3 國慶期間運營特征

（1）充電量。國慶期間，高速充電量186.73萬千瓦時，同比增長104.26%，充電樁利用率為31.92%，同比增長35.94%。在運200座高速充電站、820個充電樁，單樁單日平均充電16.8次，同比增長50.85%。

（2）充電時間分布。國慶節前充電量開始逐日提升，10月1日達到充電高峰，隨后略有遞減，10月3日的23.65萬千瓦時為單日最低充電量，10月6日的30.44萬千瓦時為最高單日充電量，總體呈現“M”形特征。國慶期間每日充電量如圖2所示。

從時間段來看，充電量高峰時段出現在12：00—17：00，該時段平均充電量為1.69萬千瓦時。

江蘇地處東部沿海交通大動脈，南下北上、東來西往車流量較大，國慶期間各高速公路中長深高速充電量最高，達到28.88萬千瓦時，沈海高速次之，達到28.36萬千瓦時，主要為上海、蘇南車輛潮汐性向蘇北地區流動。全省主要高速國慶充電量如圖3所示。

國慶前半段充電高峰站點主要集中于常州、鹽城，高峰站點基本為南向北一側，與回鄉客流量一致。國慶后半段充電高峰站點主要集中于常州、無錫等地市，與提前發布的充電攻略也基本吻合，高峰站點集中在高速北向南一側，與返程客流量一致。

4 存在問題

4.1 建設階段

4.1.1 充電站電力容量與發展需求不匹配

大多服務區充電樁多以大功率快速充電樁為主，對服務區電力供給提出了更高要求，而現有服務區在建設之初公共配電網建設時并未考慮充電樁的大功率用電需求，未來隨著電動汽車的普及，服務區的充電樁用電需求將越來越大，服務區電力容量與充電樁電力需求不匹配的矛盾將更加突出。

4.1.2 充電場站建設規劃落后于服務區總體規劃

無論是對國家還是產業發展，充電站的建設都具有突破性意義。但國家、各省交通廳對于充電場站的相關要求基本是2018年以后制定發布，在已建成的舊服務區改造實施過程中，由于沒有新能源基礎設施規劃的用地，現有停車位或其他相對集中場地距配電房距離較遠，不但基礎設施建設工程周期長，而且新增加了建設成本，電損大也影響了新能源汽車的充電效率[5]。

4.2 運營階段

4.2.1 高峰時段服務區充電擁堵現象嚴重

春節、國慶假期的首尾兩天發生充電擁堵情況，節假日車流量較大，高速充電服務能力無法滿足峰時需求，12：00—18：00易發生排隊現象。隨著新能源汽車保有量的快速增長，節假日充電排隊現象短期無法完全杜絕，需進一步擴大移動充電車、移動充電樁等應急設備覆蓋面。

4.2.2 高速公路充電設施潛力未實現充分發揮

由于缺乏服務區和充電站資源的統籌規劃以及車輛的科學分流管理，同一服務區不同方向充電設施使用情況極不均衡。例如，國慶前半段江蘇高速公路流量主要為由南向北流動，南側充電樁需求增加，而北側處于閑置狀態。

4.2.3 充電樁信息未實現互聯互通

從當前建設方式來看，包括國家電網、南方電網等央企，以及汽車生產企業和部分社會運營商，如特斯拉、小鵬汽車等在內，高速公路充電設施的運營主體眾多。各自打造了自己的運營平臺，但這些平臺之間并沒有共享數據，也沒有實現互聯互通。在實際使用中，查詢充電站點，進行充電操作，通常需要用戶下載多款App，用戶體驗受到極大影響。

5 相關建議

5.1 強化頂層設計

在服務區整體功能設計規劃中應納入充電樁規劃業務，同時將充電樁運營情況納入服務區質量評價指標體系。一是將充電站建設方案列入前期規劃階段的設計規劃，為即將開工建設的新增服務區爭取建設用地的充足預留。此外，對現有已建成服務區計劃升級改造的，也應預留充電場站用地。同時，應將充電樁所需電量納入統籌規劃，爭取行政主管部門對新建或改擴建服務區給予支持，以降低后期建設費用。

5.2 調動各方積極性

針對目前高速公路充電設施投資回報率不高、各方投入積極性不高的問題，各地交通運輸主管部門一方面可以考慮協調財政部門，為服務區充電設施建設爭取一些補貼資金；另一方面，政府應通過行政手段推進服務區充電設施建設，鼓勵高速公路公司、整車企業、經營者等各方發揮各自優勢，積極參與到高速公路充電設施建設中來。

5.3 探索建立服務區充電設施服務平臺

利用該平臺，系統將自動規劃出最便捷、最經濟的充電方案，只需輸入出發地和目的地，就能找到最近的可用充電（更換）站點。在行車途中，為優化用戶出行服務體驗，該系統可對用戶周邊充電設施及適配車型的使用情況進行實時提醒。另外，要加強服務區運營管理單位與高速公路充電設施投運方之間的數據互聯互通，實現電動車疏導引流，以提高服務區充電設施利用率。

6 結語

在新能源車輛大力普及的背景下，高速服務區充電樁的配置必須與之相適應。下階段要進一步強化高速服務區充電樁規劃設計及科學管理，形成布局合理、智慧高效、規范有序的充電設施網絡，以滿足公眾高品質出行的需要。

參考文獻

[1]呂紅星. 新能源汽車未來大有可為[N]. 中國經濟時報， 2020-01-16（2）.

[2]趙麗萍. “雙碳”目標下高速公路服務區充電樁配置規模測算[J]. 中國公路， 2023（1）： 18-21.

[3]陳露， 王超， 陳曉楠， 等. 把脈電動汽車“恐高癥”——高速公路充電設施建設運營現狀初探[J]. 中國公路， 2022（6）： 30-39.

[4]高海松， 王慶. 蘇南電動汽車充電樁建設運營模式淺析[J]. 山東工業技術， 2018（19）： 15.

[5]胡小玲. 高速公路充電場站投建面臨的痛點與應對策略研究[J]. 大眾標準化， 2021（19）： 54-56.