摘要：在绿色生态城市的背景下，电动汽车响应国家政策和环境保护趋势正快速推广发展，充电基础设施作为电动汽车的重要配套设施，在城市规划建设中扮演重要角色。近年来公用充电设施建设在各大城市建设遍地开花，却面临“排队时间过长”“僵尸桩”等需求与供给不匹配的问题。本研究开展了国内外先进城市充电设施的案例研究，通过总结与梳理，归纳出充电设施建设体系、选址布局、服务半径等方面的共性规律。以此为基础，为我国目前充电基础设施的科学布局提出规划建议。
关键词：电动汽车充电基础设施；空间布局；案例研究
1.引言
充电设施规划作为电动汽车运行提供能源补给，建设落后电动汽车发展。本次案例研究选取境外国家和地区新能源汽车推广较成熟的北美（美国）、欧洲（英国）、日本以及香港地区做为研究案例，对充电设施建设情况、公共充电设施体系、布局规划原则、建设选址要求，以及推广政策等方面内容进行梳理。
2.境外充电设施规划建设案例
2.1美国：“家用充电”和“公司充电”共同推进
美国目前采取了“家用充电”和“公用充电”两种充电模式共同推进的策略。慢速充电和中速充电是目前美国主要的充电方式（91%），快速直流充电仅占9%。由于快速充电设施建设成本较高，且使用频繁会对电池造成一定的影响，因此大部分的使用者需求将来自于设置在居住区的自用慢速充电设施（70-80%）和工作区的慢速、中速充电设施。在公共场所鼓励布局少量公用充电设施，并以快速充电设施为主。
1）慢速公用充电设施时间约为11.5小时，充电时间长，主要布局在住宅区或办公区的停车库、机场停车场（允许过夜的停车场）、酒店、旅游景点和文化体育中心等允许长时间停车，以及用户进行长时间活动的场所。
2）中速公用充电设施充电时间为1-5小时，充电时间适中，结合场所类型以及用户活动时间，主要布局于大型公共服务设施，如购物中心、文体服务中心、次级街道等场所。
3）快速公用充电设施充电时间小于30分钟，主要适用于道路两侧停车区、服务区等公共场所，如洲际公路、通勤公路，或依附路边停车咪表停车充电。以美国西岸洲际公路充电设施分布为例，在加拿大和俄勒冈州之间的高速公路每60-100公里就布局一个城际快充站，城际快充站平均服务半径约为30-50公里。
2.2英国：“充电场所计划”大力推进公共充电设施
英国公用充电设施包括慢充、中速充和快充三种充电站点，其中以中速和快速充电站点为主。
①慢充电设施充电耗时6-8小时，由于充电时间较长，结合居住区停车场或居住区附近沿街停车位布局；
②中速充电设施充电耗时30分钟到3小时，结合办公区附近沿街停车位或公共服务中心停车场布局；
③快速充电设施充电耗时15-20分钟，充电时间较短，是公用充电设施的主力，主要布局在公共场所，如沿街停车位、购物中心、加油站服务区等场所。
同时，英国公共充电站点设置在城市标志性地区，以起到宣传推广作用。规划布局时，通过对人口空间分布、非沿街停车空间分布、通勤距离、电动汽车消费者分布等多维度空间数据叠加分析，包括，以求出最优布局网络。
2.3日本：基础充电、路径充电和目的地充电三种模式
与英美相似，日本充电设施建设以慢速充电为主，慢充和快充设施的比例是4∶1，其中公用充电设施以快速充电为主。
结合充电设施类型与电动汽车用户日常行为特征，日本公用充电设施设置主要分为三个方向：基础充电、路径充电和目的地充电。
①基础充电以慢充为主，满足用户短距离驾驶的需求，布局在住宅集中区停车场、公园停车场等居住区附近地区进行长时间充电。
②路径充电以快充为主，满足用户中、长距离的驾驶需求，布局在餐厅停车场、便利店、高速公路服务区、加油站、车站、超市等商业设施密集的公共场所，进行快速的充电补充。
③目的地充电为快充和慢充结合布局，满足用户短、中距离驾驶的需求，主要设置在购物中心、观光景点、酒店、高尔夫场等目的地场所。
④高速公路每40-60公里的服务区设置一个城际快充站。
2.4香港：以公共停车场布局为主稳步推进
香港城市建设情况与英美相比有较大的差异，由于土地面积有限，机动车停车一般很少在路边泊位，私人车房拥有率也较低，大部分泊位位于多层停车场。因此，公用充电设施以停车场布局为大方向：
①慢速充电设施主要结合居住区停车场、酒店、办公区等场所布局。
②中速充电设施主要结合商业综合体、政府机构中心、金融机构等场所布局。两者主要为满足基本日常充电和偶然充电，利用率较大，结合家庭自用需求大规模建设。
③城市公共充电站（快充设施）布点主要为满足用户紧急充电需求，利用率较小，布局在城市外围地区、战略性示范地区，作为香港充电设施战略建设对象。规划以服务半径5km（5-10公里为快速充电设施最佳服务半径）覆盖1000平方公里行政区域。
2.5境外案例小结
综上所述，国外案例布局特点总结如下：
美国、英国、日本、香港的充电设施布局主要考虑不同充电设施类型对应的充电时间以及日常行为特征，并结合充电时长与行为特征、电动车消费者分布、电动车日均行驶距离等因素进行规划。充电设施建设应以自用和专属充电设施的慢充设施为主；公用充电设施建设是为了满足紧急偶然需求，因此量少，且以快充为主，快慢充结合。在充电设施规划布局中，慢速、中速充电设施充电时间较长，是满足日常基本充电需求的充电模式，一般结合居住区、工作办公区的停车场布局。快速充电设施充电时间短，建设成本较高，长期使用对电动汽车电池损耗较大，主要为满足跨境出游等长距离通勤的出行需求，一般结合大型公共服务中心和市政设施，一般按照5-10km的服务半径布局。由于电动汽车充电设施正处于推广阶段，公用充电设施站点应选择城市战略地点试点建设，逐步示范推广。
3.国内充电设施规划建设案例
本次研究选取了我国在电动汽车充电设施推广方面取得较好成效的北京、上海、深圳、合肥、杭州五个城市为研究对象，对这些城市充电设施建设情况、服务体系、布局特点、选址类型、政策出台情况进行梳理。
3.1北京市：公共服务领域充电设施以换电模式为主
北京市公用充电设施布局有以下特点：
1）集中式充换电站：与公交车辆的首末站和汽车维修服务站紧密结合布局。
2）分散式公共充电桩群（快充桩群）：在五环内，结合火车站等大型交通枢纽、学校、商场、宾馆、公园、文体设施的公共停车场布局；在外围区，结合机场、4s店、高速公路服务区、加油站布局。
3）分散式公共充电桩群（慢充桩群）：一般非结合写字楼、居住区、办公楼、公园、学校附近的公共停车场内建设，或者在路边停车位、结合路灯散布。
《北京市电动汽车推广应用行动计划（2014-2017年）》中提出重点在五环内打造服务半径平均为5公里的公共快充服务圈，逐步建成公用领域充电设施网络服务体系。
3.2上海市：中心城区先行试点
根据现状建设的充电设施场地类型和建设情况的进行分析，总结出上海市充电设施布局有以下特点：
1）集中式充换电站：结合大型交通枢纽和汽车维修服务站等选址布局；
2）分散式公共充电桩群（快充桩群）：结合大型商业区停车场、公共服务设施、社会停车场、PR换乘停车场、公园停车场、高速公路服务区、加油站、输变电设施、高架下空间、具备停车条件的道路等场所建设的公用充电设施；
3）分散式公共充电桩群（慢充桩群）：结合居住和办公区附近的公共停车场、咪表、路灯等选址布局，路灯充电箱的慢速充电24小时开放，快速充电功能在18：00-7：00关闭。
4）自用充电设施以慢充为主，结合自有产权、长期租赁停车位合建；
5）专用充电设施采用快慢结合方式，结合住宅小区、办公场所公共停车位合建；
对上海市充电设施间的距离进行分析，发现上海市中心城区充电设施之间的距离小于3公里，外围区的充电设施之间的距离小于10公里。
3.3深圳市：专用电动车及其专用充电设施带动铺开
深圳市充电设施布局与城市组团发展的空间格局结合明显，在城市组团内部的最近站点之间的距离小于5公里，组团之间最近站点的距离小于10公里。
1）深圳市分散式充电设施与上海、北京等城市类似，也是以“快慢结合、快充为主”，结合商业、商务、酒店、公园、文体活动中心进行设置。
2）由于深圳市集中式充换电设施布局以服务出租车和公交车为主，其布局原则与北京、上海有所区别，特点如下：
①与公交车站、出租车公司停车站场结合紧密（站内或附近闲置用地）；依靠建立大型公交综合场站，最终目标实现一车一位、一车一桩，“原来一个公交场站只能容纳100辆公交车充电，现在要进行集约化用地，公交车可以‘上天入地’，建设类似停车场的综合场站”。
②已建成的大运充电站、和谐充电站、福田交通枢纽充电站、福田站充电站、侨城北充电站、大梅沙充电站、深圳机场充电站等清水桥充电站等60多个充电站。主要分布在交通枢纽、大型体育场馆、电网配电中心、汽车生产服务站点内部或周边空地布局；
③在外围城区高速路口、主干道附近的闲置用地布局。
3.4合肥市：快充为主，专用充换电站建设先行
合肥市根据充电设施用地条件将充电设施分为集中式充换电站和分散式充电设施。其中公用充电设施全部配置直流快充桩，公共充电站配置充电桩10-30个，公共充电桩群配置充电机10—20个。
《合肥市新能源汽车充电设施专项规划（2015-2020年）》中，在中心城区对公用充电设施进行高密度布局，中心城区布局的公用充电设施之间的平均距离为1公里；而外围地区布局的公用充电设施之间的平均距离为3-5公里。
分散式公共充电桩（群）依据《合肥市公共停车场（库）规划》及停车场（库）建设计划，结合公园、体育馆、集中办公楼等公共场所现有配套停车场或附近停车场布局；
城市公共充电站在主城区选取内部主干道附近零星边角地或结合现有及规划的加油、加气站用地布局；在外围区，选择外环路、高速路出口附近的闲置用地设置
3.5国内案例小结
通过对国内其他城市在充电设施建设情况的梳理，我们发现目前国内城市在充电设施建设体系和布局原则与国外的相关城市基本一致，主要呈现出以下特点：充分考虑服务对象和充电时间，以“快充为主，快慢结合”分类布局公用充电设施。根据运行线路特征，公交、出租等领域电动乘用车可采用“充换电结合”模式进行运营。中心城区“合建为主、单建为辅”，按5公里以下服务半径形成公共充电网络；分散式公用充电设施，按使用者的活动热点情况就地布置，结合公共建筑停车场、社会停车场，沿街结合路灯和咪表，并注意做好标示指引等充换电站，优先布局在外围区交通便利的区域；在中心城区时结合交通枢纽、汽车服务站、电网配电点、加油站等设施内部或周边的零星用地设置。
4.结语
供给侧改革不断推进，电动汽车产业已形成较好基础，作为配套的设施，充电设施建设逐渐引起各界关注。公用充电设施作为城市公共服务产品，建设也需要更加以人为本，提高服务供给效率。本文通过国内外先进城市充电基础设施建设的案例研究，探讨充电设施的科学布局。充电设施建设是城市发展的新生事物，在此规划基础上，下一步更需要从政策优惠、用地落实、商业运营以及用电安全等角度对充电设施建设进行系统研究，这将为充电设施建设扫平障碍，更为日后发展绿色城市打下硬件基础。
论文作者:黄嘉玲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/4
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