到 2030 年，全球将有超过 1 亿辆插电式电动汽车 (EV) 上路。[1]其中，中国的销量占一半以上，但世界其他地区正迅速追赶上来；接下来五年，美国的销量将翻番，欧盟 27 国和英国的销量将翻两番。[2]随着价格下降、充电时间缩短、选择范围扩大、续航里程增加，电动汽车日益普及。
该项技术已经比十年前先进了很多。2010 年，日产 (Nissan) 推出纯电动汽车聆风 (Leaf)，最大续航里程约为 70 英里。相比之下，美国刚刚起步的电动汽车制造商 RIVIAN，是近期备受瞩目的几轮投资的宠儿，这包括亚马逊、福特和考克斯汽车等知名企业，其中 JIMCO（Jameel 投资管理公司）是关键的早期投资者。RIVIAN 将于 2021 年推出一款皮卡和 SUV，充电一次可行驶 400 英里以上，为电动汽车开辟了新的领域，实际上，它们专注于全路况四驱车。麦肯锡估计，到 2030 年，电动汽车将占中国、欧盟 27 国和美国乘用车销量的 30%[3]。仅丰田公司，全球电动车先驱之一，就计划到 2030 年每年销量超过 550 万辆[4]。我们离车辆环保、空气洁净的前景更近了，只要途中不耗尽电量。
寻找电力
在过去三年中，全球充电基础设施翻了一番。中国再次以超过半数的“充电器”领跑，欧洲紧随其后，[5]美国位居第三[6]。但是还有很长的路要走。麦肯锡估计，到 2025 年，中国、欧盟 27 国、英国和美国需要 2200–2700 万个充电点。到 2030 年，这一数字将增加到 5500 万，每年的电力需求将从 180 TWh 增加到至少 525 TWh[7]。
目前，市面上以家用充电器和速度较慢的公共充电器为主，它们通常位于次优位置，用户体验也不尽人意。即使是所谓的快速充电器，也需要大约 45 分钟的时间，比加油时间要长得多（如果带小孩出行，时间更长）。为了促进电动汽车的普及，全球需要更多的充电器、更多的配套基础设施和更多的电力。
这需要可扩展的、以消费者为中心的商业模式，广泛合作、大规模投资和政府支持。麦肯锡估计，2020 年至 2030 年，全球必须投入 1100 亿至 1800 亿美元，才能满足公共场所和家庭对电动汽车充电站的需求[8]。
那么，哪些技术和商业模式可以帮助我们满足这些需求呢? 在未来的道路上，我们又会遭遇哪些坎坷呢？
谁是有影响力者？
几乎每个人都是。电动汽车充电行业包括私营和公共部门的众多运营商，其中包括：
- 充电点运营商 (CPO)
- 电气设备提供商
- 开发商和业主
- 风险投资公司和对冲基金公司
- 城市规划者、监管者和政府
- 电力供应商和电网运营商
充电方式有哪些？
交流 (AC) 充电器是住宅、街道、工作场所和目的地充电的典型选择。公共交流 2 级充电器可提供高达 19 kWh 的电量，一块空电池充电需要 2-8 小时。这要考虑到车辆通常在这些地方停放的时间，通常是没问题的，因为在大多数旅程中，电动汽车的电池很少完全耗尽。交流充电器使用的电流与建筑物中的标准电气组件相同，因此安装起来更容易、更便宜。
直流快速充电器 (DCFC) 可提供高达 350 kWh 的电量，可在一小时内为乘用车充电。它们对于大型商用车来说是必不可少的，但需要更昂贵的电子设备和更多的电力，它们必须放在需求量大的位置，供消费者合理使用。
在可预见的未来，交流电充电器仍将是充电器的主要形式，但随着商用车辆的电气化，电动汽车司机逐步适应长途旅程，预计交流电充电器会越来越多。
电动汽车的插头拔掉了吗？
大多数充电器通过将插头插入车辆来充电。或许，也不一定要如此。无线充电运用磁共振感应技术，可以在路上充电。如果这项技术取得成功，商用车可能会率先使用。例如，在公交车站为电动巴士充电，或为在机场排队的出租车充电。从理论上讲，也有可能打造出全程充电的高速公路，尽管几乎可以肯定这会非常昂贵[9]。
主要充电地点在哪里？
住宅： 在欧盟 27 国、英国和美国，住宅充电是最受欢迎的选择，因为居民用电成本较低，而且早期使用电动汽车的富裕人群其住房拥有率很高（充电点的费用从 500 美元到 1,000 美元不等）。[10]住宅充电还包括在公寓小区等公用设施充电。这种充电方式在单户住宅比例较低的国家/地区（例如中国和英国）较为普遍。[11]在家充电很可能继续占主导地位，受益于低监管和低投资成本，加上庞大的客户群，充电点运营商可以实现规模化发展。
工作场所： 停放在工作场所时，充电速度通常与在家充电类似。工作场所充电有助于企业展示环保形象，并吸引驾驶电动汽车的员工，特别是在充电点较少的地区。但是，远程工作的增加可能会减缓工作场所充电的推广步伐。[12]
街道： 包括居民区的道路、高速公路，甚至是电动汽车专用的电动高速公路。在路上充电通常需要快速充电器。
车队：要在中心枢纽为出租车或商业配送车辆充电，快速充电对于大型车辆和快速周转至关重要。对于公共汽车等有着常规路线的车辆来说，这可能是最佳选择。
目的地： 在超市、休闲中心和体育馆等人流密集的“目的地”区域充电。停留时间较长，充电器的充电速度可以与在家充电的速度相似。
有哪些商业模式？
一些运营商可能会专注于一个充电领域，例如快速充电。其他运营商可能会建立更广泛的投资组合，以分散风险、创造多个创收机会。甚至有可能将电动汽车的固定电力回售给电网，或者通过促进需求低迷时期的充电来寻求利润（即 “负荷转移”）。能源需求量增加会给能源供应商带来既得利益，他们可以针对庞大的现有客户群，提供特殊的电动汽车套餐和电价。电动汽车厂家可以优惠或免费提供充电设备，刺激电动汽车销售。
电动汽车充电是一个零散的新兴市场，还不能将每辆电动汽车划入某一类。无论哪种方式，任何商业模式都必须是可扩展的，最好能产生多个收入流。
“运营商开发的充电点越多，就越有可能提供多种服务，产生其他收入来源，并创造‘提高客户粘性’的价值主张。网络规模还可以释放从维护到资本成本的规模效益。此外，还有一种观点认为，从长远来看，拥有全国性网络的运营商更可能蓬勃发展，” 普华永道在关于电动汽车充电的一篇报告中指出。[13]
前进途中的坎坷
推广和管理电动汽车充电基础设施和服务是一项非常复杂的工作，涉及多个利益相关者。尽早计划、长远打算，对于降低成本至关重要。一些主要的考虑因素包括：
充电器放置位置
不同运营商的最佳充电器放置位置会有所不同，取决于他们所关注的领域。当然，高流量的路线和热门目的地是显而易见的选择。GIS 数据和手机数据等移动数据，配合建模和人工智能，可以为充电点布点提供参考。[14]
交流充电器的价格从家用充电点的 400 美元到公共交流 2 级充电点的 2,400 美元不等。低端的 50-150 kW DCFC 充电点价格在 3 万美元以上。硬件、配电和软件服务甚至更加昂贵。企业和房地产开发商在规划建筑时，需要将电力供应因素考虑在内，并与城市规划人员协调。实际上，国际规范委员会 (International Code Council) 指出，所有新建房屋都应为电动汽车充电做好准备，美国地方政府已经接受了该指导方针。[15]同样，欧盟 27 国和英国将要求成员国在 2025 年 1 月 1 日之前为所有超过 20 个停车位的非住宅建筑物指定最低充电点数量。[16]
除了安装，电力本身往往是最大的隐性成本。随着电动车普及率的提高，开始只是象征性地收取一名员工的费用，但很快就会上升。
下一个问题来了……
我们如何平衡电网？
国家电网电动汽车项目总监
所有这些电力必须来自某个地方。这意味着提高发电量，最好是利用可再生能源，并投资供电基础设施建设。然而，单靠能源供应不间断地满足所有电动汽车的需求，这一点值得怀疑。能源管理至关重要。
“在英国，我们见证了极富创造力的电动汽车的推出。我们看到了创新型充电技术，也看到了强大的技术平台，这将有助于加速市场发展。不过，我担心的是配套基础设施。电网基础设施的一些战略投资，将有助于加速该市场的发展，”英国国家电网电动汽车项目总监 Graeme Cooper 说到。[17]
智能定价，即在高峰时段提高电价或即时充电，将缓解电网的压力。电动汽车甚至可以通过车辆到电网 (V2G) 服务自行为电网供电。随着电动汽车数量的增加，它们代表着可观的电池总容量，电动汽车可以转移电力来换取现金或优惠的充电费。其潜力巨大，特别是在帮助消除可再生能源的可变输出功率方面。要提供公平的服务，考虑到充电点运营商和能源供应商的不同、电力成本和可用性的波动、气候数据、价格浮动等，就要实现自动化。
让消费者发挥主导作用
个体对环境的关注不足以促进电动汽车的普及。这就是 RIVIAN 和特斯拉等公司为什么要打造消费者想驾驶的车辆，而不只是他们认为消费者希望驾驶的车辆。同样的逻辑也适用于电动汽车充电，但充电点运营商需要考虑一些关键问题，打造人们真正愿意使用的服务：
- 克服续航里程和体验焦虑：要让充电过程轻松自如，就需要在合适的地方以合适的充电速度提供足够的充电器。了解消费者的行为对于选择最佳位置和增强客户体验至关重要。
- 价格敏感性：合适的商业模式会提供价格诱人的服务，包括激励措施和捆绑服务，以及在去往目的地的途中等，额外支付适当费用即可快速充电。
- 掌控： 消费者应该感受到与拥有传统车辆相同的自由度，可以等待较低的能源费率，决定与电网共享多少电量。
- 便于使用： 直观的软件和应用程序便于电动汽车车主监控能源使用量和支出。他们应该能够设置基本参数（例如，始终以最低费用充电，或者在 x 时间内充电）。
这项任务的规模意味着多个利益相关方必须协调他们的活动，以确定基础设施的范围、分担成本，并尽可能降低成本。充电点运营商必须与企业、房地产开发商、建筑师、土木工程师、电气工程师和城市规划人员保持联系，使安装与需求和电网扩展保持一致。
以丰田在英国推出的普锐斯外插充电式电动汽车为例，丰田与能源巨头英国石油公司 (BP) 旗下的 BP Chargemaster 合作，开发了一款 7kW 的家用充电器，可以在 2.4 小时内将没电的汽车电池充满电。[18]
还有一种方法可以在缓解基础设施压力的同时提高电动汽车使用率，那就是不同 OEM 厂商之间的充电设备互通，但前提是各方就如何分摊成本达成一致。希望能看到更多像 Ionity 这样的品牌，该品牌是宝马集团、福特汽车公司、现代起亚、奔驰和大众集团（奥迪和保时捷）共同组建的合资企业，旨在在欧洲主要高速公路沿线建立 400 个充电站，平均每个充电站有 6 个充电点，打造一个横跨欧洲的充电网络。
政府可以转变角色
如果市场失灵，政府可以软硬兼施，适当平衡。欧盟最近宣布，到 2025 年实现公共充电器数量达到 100 万台的目标。[19]英国政府已经在投资 5,000 万美元改造充电点网络，无线充电和“弹出式”路面技术都获得了新的资金支持。尽管这与加州提议的 10 亿美元相比显得微不足道。[20]
在许多国家，排放目标使得电动汽车几乎必不可少。在欧盟，到 2030 年，电动汽车和混合动力汽车至少将占上路车辆的 22%。[21]某些地方甚至更进一步。阿姆斯特丹要求到 2025 年市中心的商用车辆实现零排放，计划到 2030 年整个城市所有交通实现净零排放。[22]
价格补贴计划和车船税减免等财政优惠政策，将给企业和消费者带来可喜的推动作用。电动汽车的优先车道不会有什么坏处。
如果这不起作用，干脆禁止。
2016 年，雅典、马德里、墨西哥城和巴黎的市长表示，他们打算在十年内让柴油汽车和货车完全从其街道上消失。巴黎已经淘汰了老式柴油汽车。丹麦和英国在 2030 年后禁止销售所有汽油燃料汽车，加州也计划在 2035 年实现类似的目标。中国和印度正打算效仿挪威，通过立法禁止所有化石燃料发动机。
如果你建好了，他们就会来？
不一定需要政府帮助。2015 年，堪萨斯城电力和照明公司投资 2000 万美元安装了 1000 个充电点，尽管当时全州只有 1600 辆插电式电动车。基础设施到位后，客户蜂拥而至，2016 年至 2017 年电动汽车普及率增长了78%。它还有一个可喜的好处，就是增加了对公用事业供应商的核电和风电需求，从而降低了单位成本。[23]
协作至关重要
电动汽车革命正在加速发展，作为生活基础设施（包括可持续交谈解决方案的未来）的积极投资者，安利捷很荣幸成为该旅程的一部分。但是，要实现全球绿色交通的承诺，电动汽车必须成为默认选择，而不仅仅是理想的选择。制造商必须不断创新；政府必须推动监管力；所有利益相关者，包括投资者、充电点运营商、能源供应商、企业和政府当局必须继续合作，以适当的价格提供电力、连接和服务。
尽管确切的路线尚不清楚，但我们坚信我们正在朝着正确的方向前进。
[1] Charging Infrastructure for Electric Vehicles 2020–2030, IDTechEx
[2] Driving into 2025: The Future of Electric Vehicles, J.P. Morgan, 2018 年 10 月
[3] How charging in buildings can power up the electric-vehicle industry, McKinsey, January 2021
[4] Toyota and battery electric vehicles (toyota-europe.com)
[5] https://www.bloomberg.com/news/features/2019-10-15/china-electric-car-chargers-fleet-outpaces-u-s-ev-stations?sref=JuSsFiEr
[6] https://www.bloomberg.com/news/features/2020-06-01/electric-car-chargers-will-determine-america-s-green-future?sref=NzfUqEPA
[7] How charging in buildings can power up the electric-vehicle industry, McKinsey, January 2021
[8] How charging in buildings can power up the electric-vehicle industry, McKinsey, January 2021
[9] https://www.economist.com/science-and-technology/2020/05/14/wireless-charging-of-electric-cars-looks-increasingly-promising
[10] How charging in buildings can power up the electric-vehicle industry, McKinsey, January 2021
[11] How charging in buildings can power up the electric-vehicle industry, McKinsey, January 2021
[12] Powering ahead! Making sense of business models in electric vehicle charging, PwC, October 201
[13] Powering-ahead-ev-charging-infrastructure.pdf (pwc.co.uk)
[14] https://core.ac.uk/download/pdf/148676205.pdf
[15] All new homes should be EV-ready, says international code council, 1 月 16 日thedriven.io
[16] New buildings in Europe required to have EV charging points, Fleet Europe, 2018 年 4 月 20 日
[17] Powering ahead! Making sense of business models in electric vehicle charging, PwC, October 2018
[18] Chargemaster for Plug-in | Latest News & Events | Toyota UK
[19] https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-06-23/electric-car-charging-stations-are-finally-about-to-take-off?sref=JuSsFiEr
[20] https://www.bbc.co.uk/news/business-48913028
[21] https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/uk/Documents/manufacturing/deloitte-uk-battery-electric-vehicles.pdf
[22] How charging in buildings can power up the electric-vehicle industry, McKinsey, January 2021
[23] Forbes, November 2020
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