居民小区经营性电动汽车充电站投资建设研究

刘 动 孟晨旭 潘正阳 鲁籍元 李京南

居民小区经营性电动汽车充电站投资建设研究

刘 动 孟晨旭 潘正阳 鲁籍元 李京南

（国网北京通州供电公司，北京 101101）

电动汽车是消费侧电能替代的重要组成部分，高度契合清洁能源使用与绿色交通出行的要求，在“碳达峰、碳中和”国家战略的推动下，产销量大幅增长，汽车充电设施的需求空间巨大。个人电动汽车占电动汽车总量的绝大比重，通过在居民小区投建足量充电设施，从源头上规避公共充电站规划、选址等问题，是一劳永逸解决居民充电供需矛盾的方法。本文通过对居民小区经营性新能源汽车充电站运营数据进行分析，开展投资收益比较，提出多方共赢的商业模式与投资建设模型，为未来的业务发展方向提出建议。

碳中和；电动汽车；充电站；居民小区；商业模式

0 引言

本文首先梳理电动汽车行业相关政策和市场发展情况，分析以居民小区为发力点开展充电设施投资建设的可行性；然后提出商业模式，搭建投资建设模型，以北京地区已投运的6座典型居民小区充电站为例进行分析；最后，给出未来投资建设的建议与展望。

1 电动汽车行业分析

1.1 电动汽车市场发展情况

据中国汽车工业协会统计，2021年全国新能源汽车产销分别完成354.5万辆和352.1万辆，同比增长159.5%和157.5%，市场渗透率达到13.4%。12月，新能源汽车产销分别完成48.8万辆和49.8万辆，从8月开始已经连续5个月产销量在30万辆以上，并逐月增加。新能源乘用车约占94.7%，新能源商用车约占5.3%。

截至2021年底，公安部统计全国新能源汽车保有量为784万辆，同比增长59.25%，目前总量占汽车总量的2.6%。从新注册登记情况看，2021年全国新注册登记新能源汽车295万辆，同比增加178万辆，增长151.6%。近五年，新注册登记新能源汽车数量从2017年的65万辆到2021年的295万辆，呈高速增长态势。

政策方面，国务院办公厅提出到2025年新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右，在技术创新、产业生态、融合发展、设施体系、开放合作、保障措施等6个方面提出指导意见[3]。商务部办公厅为推广新能源汽车消费，鼓励限购地区号牌指标数量配置向新能源汽车倾斜，鼓励消费者购置新能源汽车，在充电、通行、停车等使用环节给予综合性奖励[4]。“十四五”工业绿色发展规划提出壮大绿色环保战略性新兴产业，加快发展包括新能源汽车在内的战略性新兴产业，带动整个经济社会的绿色低碳发展[5]。

综上所述，电动汽车数量的增长态势还会继续，而且就目前仅占汽车总量的2.6%来看，增长的时间和幅度都不会小，这意味着服务于电动汽车的充电设施数量也需要大幅增长。

1.2 充电设施市场发展情况

据中国电动汽车充电基础设施促进联盟统计，截至2021年底，全国充电设施累计数量约261.7万台，约为新能源汽车保有量的三分之一。1～11月，全国充电设施增量70.4万台，约为同时期新能源汽车销量的23.3%，充电设施的增速远远赶不上新能源汽车的增速。一方面充电设施数量仍然不足，另一方面由于选址、布局不合理的原因设施使用率低，整体导致出现供需矛盾、充电不方便、充电焦虑的问题仍然没有得到有效解决。

政策方面，国家发展改革委、国家能源局提出新建居住社区要确保固定车位100%建设充电设施或预留安装条件，优化城市公共充电网络建设布局，加强车网互动[6-8]等新技术研发应用，加强充电设施运维和网络服务。在财税金融支持方面，加强大功率充电、车网互动等示范类设施的补贴力度，创新利用专项债券和基金等金融工具，重点支持充电设施及配套电网建设与改造项目[9]。

综上所述，充电设施存量不足，增速也不够，为支撑电动汽车的便捷使用，国家将会继续投入更大的力量推动充电设施建设，市场前景广阔。

2 小区充电站投资建设的优势

居民小区是充电站的典型应用场景之一[10]，但目前社会资本不够重视居民慢充的商业模式和回报率，并不愿意投资小区充电站。相比而言，更愿意投资交通方便的商业综合体附近的公共充电站[11]，而且以快充设备为主。

其实居民小区充电站有其天然的优势：从使用情况分析，小区用户需求稳定，站址贴近用户，不绕弯路，方便省心，而且晚上回家充电、早上满电出发，非常符合人们的生活习惯，充电设施使用率有保障；从建设难度分析，小区物业解决了居民充电难的问题，可减少投诉，具有内生动力，相比于私人充电桩不好管理与存在安全隐患的问题，更支持集中充电，而且场地租赁费用往往比商业地段便宜很多，成本较低；从经济性分析，夜晚充电执行的是谷段电价，约是峰段电价的三分之一或是平段电价的二分之一，居民更愿意选择晚上充电。所以，对于投资方来讲，小区充电站具有投资规模小、建设难度小、使用率有保障等优势，特别是大量的老旧小区，由于业主无固定车位、物业安全管理要求、电源容量不足等原因无法安装个人充电桩，更加适合集中建设小区充电站。

因为充电难题关系民生，在支持小区充电设施建设方面更是有大量的政策支持。北京市城市管理委员会提出严格落实新建小区配建要求，要严格执行配建或预留充电桩的比例要求，要将充电桩配建纳入新建住宅项目整体工程验收范围。加大老旧小区公用充电桩配建力度，市住房城乡建设委要将补建停车位及充电桩纳入老旧小区综合整治基础类项目。创新居住社区充电服务商业模式，鼓励充电运营企业或居住社区管理单位接受业主委托，开展居住社区充电设施“统建统营”，统一提供充电设施建设、运营与维护等有偿服务，提高充电设施安全管理水平和绿电消费比例。国家发展改革委、住房城乡建设部提出摸排小区民生设施缺口情况，在编制老旧小区改造方案时，将充电桩等民生设施作为重点内容优先改造[12]。

3 小区充电站投资建设商业模式与效益 分析

3.1 商业模式

小区经营性电动汽车充电站由社会资本投资，主要包括充电设施及平台、电力设备及主材、施工、场地租赁等，负责充电站的前期协调、施工建设、运行维护，并按照充电量收取充电服务费。

充电设施及平台厂家收取服务费的一定比例作为平台使用的费用，并给设备提供长期质保。这种与服务费挂钩的模式有助于刺激设备与平台厂家持续提供良好服务。

小区物业的场地租赁费用是灵活可调的。如果是小区意愿更强烈，租赁费可以省去；如果是投资方意愿更强烈，可以支付固定费用或者按照服务费的一定比例作为租赁费。后者效果更好，有助于刺激物业加强管理，减少油车占位等影响使用率与用户体验的情况发生。

运营方面，充电设备临时性故障由物业人员现场处理，永久故障联系厂家解决，营业收入与利润分配都可由充电平台自动完成。

3.2 投资收益分析

本文以北京市通州区6座已投运的小区经营性电动汽车充电站为样本，对其运营情况进行分析。充电站投资与建设情况见表1。

表1 充电站投资与建设情况

1）投资分析

充电站的建设投资主要包括充电设施成本、电力设备与主材成本及施工成本三个部分，计算公式为

式中：1为充电设施数量，充电设施单价、设施底座土建及本体安装等成本与充电设施数量成正比，对应系数；2为站址中心点与电源点的距离，电缆、保护管等主材及破路、敷设等施工成本与2成正比，对应系数；配电箱等电力设备成本及施工安装，包括一些相对固定的备用金，对应系数。

用表1数据对式（1）做二元线性回归分析，拟合平面如图1所示。

图1 小区充电站建设投资与充电设施数量及电源点距离的关系

参数=0.233 5，=0.172 1，=2.800 7。拟合优度2=0.971 7，=0.004 8。可见2接近于1、值小于0.05的默认显著性水平，因此响应与变量1和2之间存在显著的线性回归关系，小区充电站的建设投资可用式（2）进行预测。

2）收益分析

经营性小区充电站的充电费用由电费与服务费构成，其中电费部分转交给电力公司，服务费部分属于投资方，是项目的实际收益。服务费按照与充电量成正比的方式收取，每千瓦时电费0.8元，A、B、C 3座充电站的服务费收益情况见表2，对应曲线如图2所示。

充电站投运以来，随着充电站知名度、居民认可度的提升，充电用户会增加，服务费呈上升的趋势，同时由于夏季和冬季电车耗电量大，在两季呈现小高峰。A、B、C 3座充电站的月平均服务费收益与回报周期见表3。

场地管理成本按照服务费的5%分给小区物业，运维成本大约每台充电设施每月10元。分析3座小区充电站投资与运营情况，发现以下主要影响因素：

表2 充电站2021年服务费收益情况

图2 充电站2021年服务费收益情况

表3 充电站运营收益情况

（1）充电站在小区内部的选址，应尽量选取离小区箱变较近的位置，在电缆主材和施工方面将大幅降低投资成本，距离每增加10m，将增加1.7万元投资，小区里电源点与不同场地动辄相差近百米，充电站A回报周期偏长主要就是由于现场电源点布局的客观原因，导致投资偏高。

（2）充电设施使用时长，应尽量通过良好的管理，减少油车占位、充满不走等现象，提高充电设施每天的有效使用时间。充电桩的数量对投资有一定影响，但影响不大，每增加1台，投资只增加2 335元。小区管理情况与充电车辆的数量对收益影响更大，因此充电站C虽然充电桩数量不多，但回报周期更短。

值得补充的是，考虑到未来电动汽车数量的增加，收益还有较大增长空间，投资回报周期会继续缩短。

4 小区充电站投资收益模型

综合式（2），本文提出居民小区经营性电动汽车充电站投资收益模型为

式中：为回收周期（年）；1为充电桩数量；2为电源点距离（m）；为月服务费收益（万元）；为场地方利润分成；为平台使用费分成；通常≤5%，≤5%。

投资者可通过以下步骤与相关方商洽，做出决策：

1）现场调研，根据小区规模与电车统计，确定1，选择站址，测量2，与物业沟通，商定。

2）与设备厂家沟通，商定。

3）令=0.4～0.6万元，计算。

4）如果在预期范围内，可决策投资，否则返回步骤1）。当=0.6万元，并且相关参数没有调整空间的时候，仍然不满足预期，则不宜投资建设此站。

5 结论

居民小区充电站具有很好的市场前景，在需求方面符合用户生活习惯，而且夜间谷段较低的充电价格更具有吸引力；在投资方面满足投资者的预期收益，而且单个站点成本相对较低，资金筹措比较灵活；在政策方面得到国家支持，可实施性较强。优化小区内部选址，激励物业高效管理和保障设备使用率是提高居民小区充电站投资与运营经济性的关键。

[1] 周衍涛, 戴军, 苑惠丽, 等. 城市电动汽车充电设施需求预测与规划布局研究[J]. 电力系统保护与控制, 2022, 49(22): 177-187.

[2] 王美晨, 杨若琳, 席典兵, 等. 基于种群竞争预测模型下的城市充电站选址与布局[J]. 电气技术, 2019, 20(2): 18-22.

[3] 国务院办公厅. 新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)[Z]. 北京, 2020.

[4] 商务部. 商务部办公厅关于印发商务领域促进汽车消费工作指引和部分地方经验做法的通知[Z]. 北京, 2021.

[5] 工业和信息化部. “十四五”工业绿色发展规划[Z]. 北京, 2021.

[6] 王海鑫, 袁佳慧, 陈哲, 等. 智慧城市车-站-网一体化运行关键技术研究综述及展望[J]. 电工技术学报, 2022, 37(1): 112-132.

[7] 陈明强, 高健飞, 畅国刚, 等. V2G模式下微网电动汽车有序充电策略研究[J]. 电力系统保护与控制, 2020, 48(8): 141-148.

[8] 周玮, 蓝嘉豪, 麦瑞坤, 等. 无线充电电动汽车V2G模式下光储直流微电网能量管理策略[J]. 电工技术学报, 2022, 37(1): 82-91.

[9] 国家发展改革委, 国家能源局, 工业和信息化部,等. 国家发展改革委等部门关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见[Z]. 北京, 2022.

[10] 陈旭, 杨柳, 杨振刚, 等. 住宅小区电动汽车有序充电潜力评估[J]. 电力系统保护与控制, 2020, 48(2): 122-128.

[11] 郭国太. 电动汽车充电站负荷计算及影响因素[J]. 电气技术, 2019, 20(3): 93-97.

[12] 国家发展改革委, 住房城乡建设部. 关于加强城镇老旧小区改造配套设施建设的通知[Z]. 北京, 2021.

Research on investment and construction of commercial electric vehicle charging station in housing estate

LIU Dong MENG Chenxu PAN Zhengyang LU Jiyuan LI Jingnan

(State Grid Beijing Tongzhou Electric Power Supply Company, Beijing 101101)

Demand for charging stations is bound to grow substantially with increase of electric vehicle’s production and sales volume. Highly consistent with the carbon neutral policy and market preference, electric vehicle is an important mode of alternative power application on consumer side. To build charging stations in housing estate is an efficient way to reach majority of personal-use electric vehicles. In this paper, the data of commercial charging stations in housing estates is analyzed by estimating the presumptive investment and income. This paper proposes a multi-beneficial business model of charging station construction and provides feasible suggestions on future improvement under the charging habits of potential users.

carbon neutralization; electric vehicle; charging station; housing estate; business model

2022-02-25

2022-03-06

刘 动（1990—），男，重庆市人，硕士，工程师，主要从事新能源项目研究与市场拓展工作。