国网西安供电公司，陕西 西安

收稿日期：2020年11月25日；录用日期：2020年12月9日；发布日期：2020年12月16日

摘要

本文基于新基建建设背景，对新能源电动汽车现状和未来发展前景进行分析，构建新能源电动汽车充电设施投资效益分析模型，计算投资利润、成本回收期等，并以专用充电站和公用充电站为算例，分析不同类型、不同场所充电站的投资效益经济性，为新能源电动汽车充电设施项目决策提供辅助参考。

关键词

新基建，新能源汽车，充电设施，投资效益

Analysis of Investment Benefits of New Energy Electric Vehicle Charging Facilities under the Background of New Infrastructure

Yong Zhang, Yanxia Yang

State Grid Xi’an Power Supply Company, Xi’an Shanxi

Received: Nov. 25^th, 2020; accepted: Dec. 9^th, 2020; published: Dec. 16^th, 2020

ABSTRACT

Based on the background of new infrastructure construction, this paper analyzes the current situation and future development prospects of new energy electric vehicles, constructs a new energy electric vehicle charging facility investment benefit analysis model, calculates investment profits, cost recovery periods, etc., and uses dedicated charging stations and public charging stations as a calculation example to analyze the economics of investment benefits of charging stations of different types and locations, and provide an auxiliary reference for the decision-making of new energy electric vehicle charging facilities.

Keywords:New Infrastructure, New Energy Vehicles, Charging Facilities, Investment Benefits

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1. 引言

作为缓解能源危机、引领产业升级的新兴产业，新能源汽车备受重视。目前受限于购置成本高、续航里程短、充电设施不足等问题，尚未全面普及。十余年来，我国政府把发展新能源汽车作为调整能源结构、减少汽车尾气排放、推动汽车制造业转型升级的重要战略部署 [1] [2]，制定了一系列扶持和优惠政策。

在当前疫情全球大流行、世界经济危机、中美贸易摩擦的情况下，中共中央提出，加快新能源汽车充电桩、5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度 [3]。发展新能源汽车是推动新一轮科技革命和产业变革的重要力量，也是实现我国制造强国战略的重要举措。随着新能源汽车市场渗透率的不断提高，推动了充电设施的大规模建设。在投资新能源汽车充电设施项目时必然存在着更大的投资风险。

本文基于新基建建设背景，对新能源电动汽车现状调研和未来发展前景分析，将充电站分为专用充电站和公用充电站，构建电动汽车充电站投资效益分析模型，计算投资利润、成本回收期等，分析不同类型充电站的投资效益经济性，为新能源电动汽车充电设施项目决策提供辅助参考。

2. 新基建背景下新能源汽车充电设施发展现状及前景

2.1. 新能源汽车及充电设施发展现状

2019年我国新能源汽车销量达到120.6万辆，占车辆总体销量的4.7%。《新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》(征求意见稿)指出，至2025年，我国新能源汽车销量占比应至少达到总销量的20%；到2030年，新能源汽车销量应至少占当年汽车总销量的40%。

截止2020年1月底，我国已建成公共充电设施约53.1万台，私人充电设施约71.2万台。根据远景年新能源汽车计划保有量安排，至2025年，我国新能源乘用车保有量应达约2300万辆；该年销量应达约450万辆。

按照目前建设车桩比计算，每3.5辆新能源汽车应配备1个充电设施，我国仍需新建约530万台充电设施。如若考虑行业发展，提升车桩比比率，则所需新建充电站规模更大。作为新基建七大领域之一的新能源汽车的基础设施，目前因充电设施配置不足导致新能源汽车充电难，是制约我国新能源汽车发展的重要短板。

2.2. 新能源汽车及充电设施发展前景

受到新冠疫情及政策退坡的影响，新能源汽车行业举步维艰，销量连续数月下滑。《关于开展新能源汽车下乡活动的通知》，宣布2020年7月至12月开展新能源汽车下乡活动，以对我国新能源汽车行业发展和销量起到拉动作用。

一、二线城市新能源私家车受到老旧小区固定充电车位少、购车受限、新能源汽车续航里程短等因素的影响，居民选择新能源汽车的欲望不强烈。农村基本不存在这些问题。农村多为自建宅屋，自家停车、充电方便；农村电网与城市电网建设差距小，每户均可安装快/慢充；农村使用车辆单次行驶里程较短，“里程焦虑”问题不明显。

在当今移动互联网时代，“共享出行”改变了人们的出行方式，2019年中国网约车用户规模达到了3.39亿，以“共享出行”为契机，新能源汽车使用成本大大降低，“滴滴出行”现已拥有60万辆新能源汽车 [4]。可以预见，未来5~10年内，在新基建建设背景下，新能源汽车发展前景广阔。

3. 新能源汽车充电设施投资效益模型

3.1. 充电设施模型

本文基于新基建背景，在国内外相关理论研究成果 [5] [6] [7] [8] 基础上，通过调研归纳，7 kW慢充通常安装在商城、写字楼等场所的停车场，120 kW快充通常安装在风景景区、高速路段等场所的停车场 [9] [10] [11] [12]，方便即插即用。慢充用户的初始电量水平服从0.3~0.7的均匀分布；快充用户的初始电量水平服从0.3~0.4的均匀分布 [13] [14]，将充电站分为专用充电站和公用充电站，构建的模型主要分为建设成本计算模块、投资效益计算模块两个部分，其中：

1、建设成本计算模块：

从充电站本体建设投资计算(含充电桩、线路、供电设施及土建配套四个部分)和接入系统建设投资计算(含供电线路、接入系统设备两个部分)两个方面分别计算建设成本。

2、投资效益计算模块：

从投入成本、电价、贷款利率、折旧、补贴、服务收费、电量增效等几个方面，综合计算不同场景下投资效益，计算结果包括成本回收期、盈利周期、收益率等。

其中，服务收费，依据国务院办公厅《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》要求，按照“充换电收费可采取收取不高于用油成本费用、电池租赁等多种形式”的原则，充电服务价格计算模型如下：

纯电动汽车充电服务价格(单价) (元/kW·h) = 同车型燃油汽车每公里平均油耗(L/km) × 上一季度燃油平均单价(元/L)/纯电动汽车每公里耗电量(kW·h/km) × 折扣率

3.2. 相关参数设计

参数设计包括充电设施参数设计和运营场景参数设计两个部分。其中：

充电设施参数设计，主要从X城市现状充电设备、充电设施建设实际情况出发，明确充电设备功率、充电设备配比、充电与供电设备等相关参数，作为成本计算的基础。

运营场景参数设计，主要针对设备利用效率、购售电价、服务费、银行贷款利率、税收率、折旧以及其他经济效益计算所需常规参数，设计不同场景下相关计算参数。

4. 算例分析

4.1. 典型充电设施实例

以X城市J公交站充电桩(站)建设项目为例。该项目安装400 kVA欧式箱变一台，80 kW双枪交流充电桩4台，为晚上驻车时充电所需，60 kW单枪直流充电桩1台，为备用应急所需。项目总投资为89.3万元。前期共投放8辆比亚迪K8车型，长10米，配置8辆，续航280公里，充电290度。为J区域及周边村庄路线提供运营服务，白天运行，晚上充电。投资效益分析过程如下：

1) 充电站建设成本

根据电动汽车充电站设施接入配套电网建设规模，估算投资为89.3万元，运维人员2人，年成本12万元/人，设备运维成本按投资的6.2%考虑，J充电站建设及运营成本如表1所示：

表1. J充电站建设及运营成本 单位：万元

2) 充电站投资效益

实例中为计算方便，服务价格不考虑各地电费峰、谷、平差异，直接取除电费之外的营业服务费，暂定为专用充电站0.65元/kW，公用充电站0.70元/kW，实际中可根据差异调整。

本实例中未考虑贷款情况。税前服务年收入、年利润、资本金利润率及成本回收期如表2所示。

表2. J公交站投资效益分析结果表

4.2. 公交车专用充电站投资效益

调研J、K、L、M四个专用充电站服务车辆(周车次)、周充电电量、运维人数等数据，计算投资效益结果如表3所示。

由表3分析结果可以看出，不同公交车专用充电站成本回收期差异较大。主要影响因素有税前服务年收入、运维成本和项目总投资。

税前服务年收入主要取决于服务车辆(或车次)，单次充电电量。对用公交专用站来说，服务车辆或车次，取决于该充电站运营的电动汽车车型、路线和配套充电桩功率。

表3. 公交车专用充电站投资效益分析结果表

运维成本主要包括运维人工成本和设备运维成本。在充电站服务车辆小于10辆的情况下，年运维人员成本较高，占比超过税前服务年收入66%，成本回收期在10~15年之间。在充电站服务车辆大于10辆的情况下，成本回收期在8年左右。

在投资金额相近情况下，投资效益主要取决于运营的充电桩数量。如J、K公交站仅相差1台直流充电桩，由于J公交站投资的1台直流充电桩，仅用于应急充电，不参与日常充电服务，导致二者成本回收期差异较大。

4.3. 乘用车公用充电站投资效益

调研C、D、E、F四个公用充电站服务车辆(周车次)、周充电电量数据，应用软件计算投资效益结果如表4所示。

由表4分析结果可以看出，C、D、E、F四个公用充电站，在不考虑运维人工成本的条件下，其成本回收期差异仍然较大：有短期内即可回收成本的，也有利润微薄成本回收无望，以及严重亏损运营的。

公用充电站和公交专用充电站二者最大差异，公交专用充电站，充电车辆和充电次数相对稳定，基本是“一车一桩、一日一充”，且单次充电量较大，如L站充电量为129~178 kWh/次，M站充电量为154~206 kWh/次，且充电量最大值均出现在周日。

公用充电站，单次充电量较小，C、D、E、F四个公用站充电量为12.94~17.03 kWh/次。其中D、E公用站，均处于X城市市内，地理位置较好，充电频次较高，充电效益较好。C充电站处于郊区高速公路服务区，单次充电量最大，充电次数较小，效益微弱。F充电站由于8月底才投运，目前只开放了四个直流桩，另外四个直流桩四个交流桩暂未开放，且运营时间为6:00~18:00 (其它公用站为24小时营运)。

表4. 现状乘用车公用充电站投资效益分析结果表

5. 结语

在当前新基建背景下，随着新能源汽车市场渗透率的不断增加，给新能源汽车充电桩项目带来了新的投资契机。相应地，电网企业在投资新能源汽车充电桩项目时，更有必要对其投资效益风险进行评估。

本文在国内外相关理论研究成果基础上，通过调研归纳总结，构建了充电设施投资效益模型，并以专用充电站和公用充电站为算例，进行了不同场所充电设施的投资效益分析。分析评价结果，可以辅助市场风险评判，为新能源汽车充电设施项目投资决策提供参考。

文章引用

张 勇,杨延霞. 新基建背景下新能源电动汽车充电设施投资效益分析
Analysis of Investment Benefits of New Energy Electric Vehicle Charging Facilities under the Background of New Infrastructure[J]. 电气工程, 2020, 08(04): 143-149. https://doi.org/10.12677/JEE.2020.84016

参考文献