浅析新能源电动汽车充电桩空间布局优化研究

浅析新能源电动汽车充电桩空间布局优化研究

全球能源日益短缺背景下，石油、天然气等不可再生资源的持续消耗，促使新能源汽车领域快速发展，并逐渐成为我国重点扶持的新兴产业。充电桩作为新能源汽车重要基础设施，其便捷性、合理性以及多元性是推动新能源产业持续发展的关键所在。采用随机问卷调查法，有效问卷300份，通过调查分析发现，调查地区充电桩存在车主充电难、充电桩分布不均、充电车位占用率较高等问题，提出整合资源、合理布局充电设施等策略，旨在优化充电桩空间布局的同时，促进新能源领域快速发展。

新能源汽车

新能源汽车是指使用新能源作为动力的汽车，主要包括电动汽车和氢燃料电池汽车、混合动力汽车。

零排放

与传统燃油汽车相比，新能源汽车不会产生尾气排放，减少对环境的污染。尤其是电动汽车，完全依靠电池储存能源，不需要燃烧化石燃料，实现零排放。这对改善空气质量、减少大气污染具有重要意义。

节能

传统燃油汽车燃烧石油等化石燃料产生能量，但同时也会有能量损耗。而新能源汽车主要依靠电池或氢燃料电池储存和利用能量，能够更加高效地利用能源，提高能源利用率。这既有助于减少对有限石油等化石能源的依赖，又能够节约能源资源，符合可持续发展的理念。

新能源汽车充电桩空间布局优化研究背景

充电桩数量和分布

充电桩的数量应该满足用户需求，同时也要考虑到充电桩的投资和运营成本。充电桩的分布应该考虑到用户的出行需求和充电桩的可用性，以便用户在需要充电时能够方便地找到充电桩。

充电桩供电能力与供电网络可靠性

新能源汽车充电桩的供电能力是指充电桩可以提供的电力大小，供电能力越大，充电速度越快。充电桩的供电能力需要根据用户需求和电网容量来确定。充电桩供电网络可靠性是指充电桩能够持续供电的能力，供电网络可靠性需要考虑到电网的稳定性和充电设备的可靠性。

充电桩的建设运营与管理

充电桩的建设不仅需要考虑到土地利用和环境影响等因素，还需要满足相关的规范和标准。充电桩的运营管理需要考虑到充电桩设备维护成本、客户服务及时性以及用户的充电行为与支付方式等因素。

新能源汽车充电桩空间布局优化实例分析

以张家口市公共充电桩空间布局优化为例，基于该地区新能源汽车用户实际需求，分析其公共充电桩布局的合理性。本次调查研究主要采用问卷调查方法，以新能源汽车用户角度出发，探索出满足用户实际需求充电桩布局。该调查随机抽取张家口市不同地区新能源汽车，问卷采用匿名制单选题形式，主要包括用户充电习惯及满意度两个方面，其中满意度具体问题采用国内外常用的Liker五点计分法，分为“非常不同意、不同意、不确定、同意、非常同意”5个选项，分别对应1～5分，分数越高，满意度越高。经预调研信度效度合格后发放，共收回300份，有效300份。调查时间为2023年7月1日至8月25日。

充电桩使用满意度调查

通过对下图3进行分析发现，车主日常使用新能源汽车时间，与充电桩布局有一定联系，在充电时间较为集中时，用户充电需求较大，一般在下午6点以后对新能源汽车进行充电大约有143人，占比为47.7%；选择在下午1点至6点充电大约有90人，占比为30%，选择在上午时段进行充电的人员只有67人，占比为22.3%。说明新能源车主在选择公共充电桩时间上具有一定规律性。基于此，在优化设计充电桩布局时，当充电需求与电网可接入容量成为主要矛盾时，电网可不必一刀切拒绝充电桩接入，而是可安排充电桩接入后暂时综合考虑车主需求及电网容量科学合理安排分时段服务，待电网容量提升后可安排全时段服务。

图3新能源车主充电时间对比分析图

新能源汽车车主习惯性选择在哪进行充电，在很大程度上影响着充电桩的布局。通过本次调查研究发现，选择小区附近进行充电人数占比为45%，选择商场周边充电为30%，公司附近充电为25%，图4为新能源车主选择充电桩位置对比分析图。

图4新能源车主选择充电桩位置对比分析图

通过对图4进行分析，以车主的实际活动范围为基础，在布局公共充电桩时，首先应更倾向于在小区地段建设，并根据实际情况考虑商场和公司单位附近的充电桩布局，以便提升充电桩布局合理性与可行性。

通过对图6进行分析研究发现，调查对象对现有公共充电桩满意占比为57.6%，一般为7.6%，不满意为34.8%，因此针对现有充电桩布局优化尚存在较大进步空间。相关参与方可从服务、产品质量、操作流程、收费等多方面进行优化以及改进，从根本上提升新能源车主对充电桩满意度。

图6新能源车主对充电桩满意度

问卷共有11个问题针对充电桩用户具体体验进行提问，具体数据分析如表1所示：11项指标中，用户对充电速度、充电桩分布与数量、充电桩的故障、周围环境，表现为中立态度(3分)，车桩匹配度、排队时长较为满意(>3分)，车位被占、操作流程与APP收费等(<3分)不满意，急需改善。

新能源汽车充电桩布局优化探析

以张家口市新能源汽车充电桩为例，以调查对象相关意见为切入点，提出具有合理性的充电桩布局建议，促进充电桩快速发展，解决车主充电难、充电桩分布不均、充电车位占用率较高等问题，以构建充电桩设施管理体系。

科学合理布局充电设施

在规划充电设施阶段，为确保规划布局的合理性以及多元性，应整合多方资源，并以政府有关部门进行指导，加强导向指引作用。调查发现，老旧小区存在无法安装充电桩问题，对周边充电设施需求量比较大；公司单位需求量大，安装率却不高等诸多问题。从评估阶段、布局阶段以及监管阶段，城市规划应将充电桩布局规划纳入到城乡发展战略规划中，以便将交通道路、电网进行结合，编制专项规划，科学合理布局充电设施。

针对急需解决的车位被占问题，充电桩停车位应设置自动识别联网地锁，并与充电桩相感应，一旦用户扫码启动汽车预充电服务时，地锁自动打开，充电车辆离开后自动弹起，可以实现充电桩实现高利用率。

充分发挥考核监督作用

在相关部门针对城市编制充电桩布局时，应以当地实际情况为基础，制定出符合当前城市现状以及未来发展需求的充电桩建设相关政策。同时有关部门对技术研发、充电设施建设等方面给予财政与政策方面支持，从根本上解决电力接入、充电桩用地等问题。强化现有相关管理标准，明确建设方、地方以及经营人员的管理与责任，充分发挥有关部门考核监督作用。针对不同充电桩，严格市场准入条件，加大前期质检把控，采用先试点、后推广的方式，应统一收费标准，将APP下载等繁琐程序简单规范化，采用扫码直充方式，预存押金充电结束后及时退款方式，防止充值不退现象发生。

整合资源

以移动互联、大数据等多类型技术为手段，加强各方沟通与交流，实现新能源汽车充电数据资源的共享与融合。同时促进各方互通、互联，合理设置充电设施，并且能实时监控充电设施状态，工作人员针对充电设施实际情况，做出科学合理判断，对故障充电桩可以及时维修。

结语

新能源汽车充电桩空间布局优化研究是一个复杂而重要的问题，要以用户实际需求为出发点，需要综合考虑充电桩的数量和分布、供电能力和供电网络的可靠性以及充电桩的建设和运营管理等因素。通过优化充电桩的空间布局，可以提高新能源汽车的充电便利性和用户体验，推动新能源汽车的发展。