基于“互联网+”的新能源充电站商业模式研究

□胡 翔 谢刘丹 李鹏程

随着国内雾霾以及其他恶劣天气环境的加剧，电力驱动作为继汽油、柴油之后的主要汽车驱动方式逐渐走进大众的视野，并由此诞生了电动汽车，其低速高扭矩、使用成本低、静谧性等特点得到越来越多的消费者所认可，与此同时，中央以及各地方政府也积极出台了多项新能源电动汽车的扶持政策，加快其对传统化石能源车辆的替代趋势。然而，充电效率低、充电站数量少、充电站建设不合理、充电站地理分布不均衡等仍是制约新能源电动汽车行业发展的重要因素。随着当下多元发供电储能接口技术、智能逆变技术、能源双向互动技术等技术的完善，高效节能的可再生新能源充电桩应运而生，未来充电站广泛地采用这种新型充电桩将会极大地改善当前新能源电动汽车的电力存储问题。不同于传统的汽车加油站，能源由物理的液态燃料向无形的电力转换，使得能源信息化应用成为可能，因此，本文基于“互联网+”思维设计一套全新的充电站商业运营模式，涵盖了电力企业、电力设备企业、电动汽车企业以及金融机构等众多协同产业链主体，不仅带动了新能源产业链的发展，更推动并保障了电动汽车行业兴旺发展。

一、相关概念及国内外研究现状

本文所研究的新能源充电站主要涵盖了对“互联网+”智能充电技术的研究与应用情况及新能源发电在当前我国的应用进展情况和充电站所引进的充电桩技术、原理情况。

(一)新能源发电。新能源主要指可再生清洁能源，包括太阳能、风能、潮汐能等。近几年，全世界太阳能电池的生产量平均每年增长近40%，我国实验室光伏电池的效率已达23%，可商业化光伏组件效率达14%～15%。21世纪以来，一些发达国家纷纷制定了发展包括太阳能电池在内的可再生能源计划。太阳能电池的研究和生产在欧洲、美洲、亚洲大规模铺开。中国风能储量很大、分布面广，开发利用潜力巨大。但由于我国风能资源和负荷中心远离的特点，风电项目所在地区电网调节能力弱，经过几年快速发展，在2010年出现弃风限电，但运营企业投资依然高涨，以致于在2011～2012年出现了大规模限电情况，通过2011～2012年整顿及送出建设，风电接入条件出现好转，2013年以后转向南方低风速地区开发需求恢复，新增装机增长。由于上网电价的下调，2015年出现风电抢装潮，新增装机容量达30.5GW。在2016年全国电源结构占比中，风电占到9%，成为第三大电源。在世界范围内，中国风电行业经过多年的快速发展期，目前累计装机规模占全球的33.6%，已跃居全球第一，成为世界风电发展的主力军。

(二)充电桩。充电桩是支撑充电站运营的核心设备。目前，国内外所采用的电动汽车充电的解决方案主要有两种,即公共充电站和离散式分布的充电桩。目前,为了应对庞大的充电桩网络的建设,各国都已开始建设各自的电动汽车充电桩管理系统。据调查数据显示,美国目前己经完成建设实现组网并投入运营状态的充电桩己经超过五万台,Charge Point作为最庞大的充电桩建设与运营商,其旗下拥有超过两万个充电桩，已经完成建设和组网。其他的充电桩服务商,如ECOtality公司、NRG公司、Xatori公司等都在大力建设自己的充电桩监控与管理系统网络,不断地增加充电桩的建设数量,目前其总和己经超过五万个。而且,现在的电动汽车生产企业也投入了很大的资金建设充电巧群,比如特斯拉汽车公司,不断推广其太阳能超级充电站。在如此多数目的基础之下,以极为先进的充电桩群监测与控制系统作为支撑。目前随着风光储能技术的快速发展，智能逆变装置能够极大缓解可再生新能源所产生的电力对国家电网线路的冲击，因此，本研究中充电桩的电力来源全部接入新能源电力，更进一步响应了节能减排的国家政策。

(三)“互联网+”智能充电。为了给电动汽车使用者、销售商、制造公司以及政府提供大量的网络服务，包括充电桩运行状态的远程监控、实时定位搜索、快捷方便的结算方式等，可以通过互联网，电动汽车使用者利用App接入监测与控制系统，随时随地对充电桩的运行状态进行查看，并通过卫星定位的方式，将距离自己最近的充电桩搜索到并为车主导航至充电桩的所在地。

还有部分针对未来系统的设计方案，提出基于北斗导航技术，整合汽车终端设备实现实施车辆识别感知定位。全方位监控用户、汽车和充电桩的实时位置服务，掌握汽车运营动态与电池使用情况，基于位置提供面向人、车、桩定位的调度与增值服务。该系统通过监控车辆的位置、速度、续航里程、电池额定容量、实际容量、放电循环寿命、额定电压、剩余电量等对车辆进行实时追踪显示，处理智能车载终端发来的车辆运行信息。汽车终端可根据电量发出请求，通过卫星定位找寻汽车当前位置最近的充电桩(充电站)位置，并将充电桩的位置发送到终端，使用户和充电设备实现智能化管理，节省大量的人力和时间成本。

二、基于“互联网+”的多主体协同推进的充电站商业模式

基于对上述相关概念和技术发展现状的研究和总结，发展基于“互联网+”的新能源充电站有坚实的技术基础和商业前期的应用探索，为本文设计相关多主体协同推进的充电站商业模式提供了理论和实践的经验积累。本文以“充储APP+云服务+远程智能管理”为主要手段，以优化电动汽车用户的使用体验为目的，整合电动汽车生产商、充电桩设备制造企业、电力公司以及金融机构等行业主体，共同参与到电动汽车能源保障服务中去，深入拓展到价值链创造的各个环节，优化充电桩商业运营模式，建立以充电站为中心的休闲销售商业圈，拓展充电站个性化服务的可能性，为电动汽车的发展提供坚实的保障。

(一)电动汽车生产商。目前，随着国家大力推进新能源电动汽车的发展，越来越多的传统车企加入到电动汽车制造生产的行业中来，如比亚迪、宝骏、奇瑞、北汽等传统汽车企业，极大地延长了电池的使用寿命，优化了汽车电力能源分布，有效延长了续航里程，但是受制于资金问题，在充电站的大规模布局上面，仍然缺乏相应的支持；得益于新能源、未来感的科技概念属性，许多互联网公司也纷纷投资于该行业，为该行业提供了大量的金融支持，互联网造车由过去的神话变成了现实，并诞生了一系列落地项目，在行业内获得了一定的认可。如蔚来汽车，由一系列顶尖互联网企业联合发起成立，并于2017年12月正式推出其第一款量产车型ES8，截至目前，累计预约订单达到1万5千多台，已交付用户两千多台，尽管存在产能生产不足、汽车电子系统小范围故障等一系列问题，但这仍是中国互联网企业造车迈出的第一步。从互联网企业与传统车企合作的路径中可以看出，电动汽车的生产、品牌策划、售后服务等一系列流程需要不同产业之间的跨界合作。例如蔚来汽车就是互联网企业负责进行品牌设计、资本投资、营销规划，汽车设计、电力系统构造等一系列造车技术采取技术引进、技术占股等合作模式，而汽车的生产安装、电动机的制造、电池的生产均采用企业代工合作的模式，如苹果公司与富士康的合作模式。在充电站的布局理念中，互联网企业可以依托其强大的影响力，吸引金融资本投资集团，在城市内自行布局充电站，为该品牌的电动汽车提供充分的能源补给保障；也可以在充电站附近建立线下体验店，消费者在试驾过程中，不仅可以体验到汽车的性能，还可以体验到充电的便利性，解决了消费者对于续航里程、能源补给不便的担忧。

(二)充电桩制造企业。充电桩是充电站运营所需的核心基础设施，而且，它还是车联网、智能电网、电动汽车用户数据的流量入口，未来的商业潜力巨大，可以发挥重要的数据采集与分析、资源优化配置的作用。智能化的充电桩在于深度结合互联网，不仅密切同电动汽车企业合作，推出车载APP，可以实时查看附近的充电桩，记录充电的电量、充电次数、充电频率等功能；此外，还提供手机移动端的APP，在实现上述功能的前提下，进一步优化用户的使用体验，还可以实现提前预约，自助计费；该APP不仅实时记录电动汽车的电池电量使用情况，且在电量过低的情况下，实时提醒通知用户，为用户寻找位置最近的充电桩。与此同时，在后台的数据集成方面，城市内无数个充电桩形成一张巨大的网络，实时记录着城市内用户的充电用车的数据情况，形成一张电力使用热力可视化图，在使用频率较高的地方，多设置充电桩，对于充电桩使用频率较低的区域，可以为电动车企的精准营销提供一定的参考，同时在该区域发展潜在的电动汽车用户。充电桩的智能化设计制造通过互联网打通多个主体间的联系，为充电站运营、电动汽车企业的营销提供了灵活的管理工具、丰富的大数据分析，也为多主体之间的协同运作提供了便捷的支撑。

(三)电力公司。电力公司是整个商业形态下的最上游部门，是整个商业模式闭合的基础。随着可再生能源分布式发电系统的日益成熟，多元发供电储能接口的标准化，使得风能、太阳能、潮汐能、地热能等绿色新能源并入国家电网成为可能，在控制污染物排放的同时，也降低了发电成本，给社会带来了正效益。电力部门关乎国计民生的重要任务，一般属于国家级及其附属企业，因此，在推动清洁能源的应用，电动汽车行业的发展来看具有重要的责任和义务，为了新能源汽车产业的发展，电力企业可以向国家能源部门献言献策，依托自身的行业地位，促进国家对新能源充电站以及其配套设施行业的支持，并且为行业内部分主体提供金融支持，如控股或信贷；此外，这种商业模式也是互利共赢的，借助充电桩入口提供的数据，对电力企业开放，可以了解用电高峰期的电压、电流稳定性情况，并借此对附近配套电网基础设施进行强化、增容，增加电压负载，用于解决供电高峰时段电压负载不足的问题，在源头上优化用户的充电体验。未来，电力企业还可以进行智能化电网改造，在日间使用太阳能进行供发电，在夜间自动切换至风能以及潮汐能等，另外，还可以针对不同城市地形、气候、资源的不同优势使用不同的清洁能源进行供发电。

(四)充电站运营商。充电站是整个商业模式下的核心地位，位于整个产业链的中游位置，上接消化吸收电力企业的清洁能源，投资安置智能化的充电桩设备，与电动汽车企业合作进行充电站的规划运行和维护，下连用户的充电需求；此外，其城市的区域分布、数量、配套设施健全程度均关注到用户的充电体验，关乎到整个行业的繁荣发展。充电站主要的利润来源就是电价的价格差，智能化充电桩可以为充电站提供综合充电时间、充电流程、充电电量的均衡费用计算方法。未来，充电站的运营要逐渐向无人化、远程操作管理的模式进行转型。借助充电桩的数据流量入口，构建后台云管理系统势在必行，在解决用户自助付费、自动充电的服务问题后，借助大数据有效了解各充电站的有效利用率、高峰时期电力负载情况、用户充电次数，并据此对高峰时段的电容、电压与充电速率进行远程调节，优化充电桩的使用状态，延长其使用寿命，对用户使用次数、高峰利用率情况分析，考虑是否扩大充电站规模，增加充电桩的数量；根据对每个充电桩的每日运行数据与历史运行数据对比，实时监测其异常运行状态，及时发现问题，并及时解决。充电站的运营主体要同电动汽车制造企业深度合作，一家有充电保障的电动汽车企业能够有力地打破消费者的顾虑，如特斯拉在生产电动汽车的同时，不忘布局建立超级充电站。双方只有互为支持、互为信赖，才能实现该商业模式的有效建立，并促进该行业长期繁荣发展。

三、结语

综上所述，本文设计建立了基于“互联网+”的充电站商业运营模式，以智能化充电桩为数据流量入口，用户以智能化多功能的APP进行充电管理，充电站运营主体以云服务管理平台进行远程操作，电力汽车制造企业与充电站运营主体之间深度合作，打造汽车制造、营销、售后一条龙的商业模式，并采用一系列可再生清洁能源进行供发电响应国家新能源计划。

该商业模式为新能源电动汽车行业的发展提供了坚实的保障，使得国家的新能源计划顺利推进，促进了可再生能源的循环利用，营造了良好的生态环境，并且使商业生态系统内的各个主体均获益，有效地支撑了新能源电动汽车行业的繁荣发展。