一、前言目前交通工具碳排放占全球温室气体的25%，根据数据统计，2020年我国交通领域碳排放总量9.3亿吨，占全国终端碳排放的15%
而在整个交通领域中，道路交通碳排放占90%，其中，公路客运占42%，其中90%来自于私人小汽车；公路货运占45%，主要来自货运卡车
图1 来源：全球（中国）交通碳排放分析 | 城市零碳交通白皮书新能源车辆(EVs)被视为交通可持续发展的核心要素
随着政府主导策略的开展和人们对气候变化影响的关注，越来越多的人选择新能源汽车取代燃油汽车
近几年，为了促进充电基础设施的发展，我国先后颁布了《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020年）》、《电动汽车充电基础设施技术规范(GBT34657-2017)》、《电动汽车充电基础设施建设技术规范（DG/TJ08-2093-2012）》
在2021年和2022年，中国城市规划研究院先后发布了《中国主要城市充电基础设施检测报告》，通过大数据分析，客观系统地呈现了城市充电基础设施的主要特征
近日，国务院办公厅印发《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》（以下简称《指导意见》），要求按照科学布局、适度超前、创新融合、安全便捷的基本原则，进一步构建高质量充电基础设施体系
在这里，科学布局、适度超前、精准规划、有序建设是规划中的重点
二、新能源车行业的挑战新能源车在技术、成本、市场和能源结构方面都面临不同的挑战
◼ 技术挑战：新能源汽车的技术还不够成熟，特别是在电池续航能力和充电基础设施等方面，仍需要不断的技术创新和突破
对于新能源汽车用户所担心的问题：◼ 出行里程受限：人们担心他们从A点到B点行驶路程中，充电基础设施不足，导致无法到达目的地
◼ 充电站使用不够便利：与加油相比，充电更加费时费力，新能源车 交流充电过程普遍需要5-8小时，即使是快充技术也至少需要半个小时，而加油仅需花费短短几分钟即可完成
如果在一些便利的地点（如：家和单位附近）没有充足的充电站，新能源汽车对使用者来说非常不方便
◼ 成本挑战：新能源汽车比燃油汽车更贵，尤其是在政府不提供财政激励的国家，这在市场竞争力上受到限制，对新能源车的使用者成本增加
◼ 市场挑战：目前新能源汽车的市场份额仍然很小，需要政府制定相关政策和鼓励措施来推动市场发展，通过充电基础设施体系和维护服务体系的完善来提升用户体验
◼ 能源结构挑战：新能源汽车的发展需要大量清洁能源来支撑，如风能、太阳能等，因此需要政府出台相关政策来推动清洁能源的发展和应用
三、充电基础设施与新能源车的关系？PTV总部模型总负责人Udo Heidl提到：随着汽车制造商和车队自然周转的变化，向新能源交通工具出行的过渡正在顺利进行
城市规划者需要助力推广充电基础设施，只有公共基础设施布点范围广、可靠性高才能有助于促使新能源汽车使用，尤其是对于那些无法在家充电的使用者来说
当新能源汽车制造商和工程师致力于开发耐用时间较长的电池时，政府工作人员、出行规划人员、能源提供商和私营公司都面临着规划、修建和维护充电基础设施的挑战以促进公众使用新能源汽车
通过详细的规划，确保充电对新能源车使用者来说的便利性，即充电越便利，越多的人会才会使用新能源汽车
四、新能源汽车充电基础设施布局规划的分析要素在增加新能源汽车充电站布局规划中，需要五个方面分析：1）当地对新能源汽车充电站的需求分析首先，考虑当地的需求和基础设施
这需要关于该地区使用新能源汽车的人数、他们的出行模式、电池容量、充电时间、二次充电可选地址以及人口结构的数据
然后将所有这些结合起来，估计未来新能源汽车使用人数
然后，用软件和交通模型分析数据，准确预测当地充电设施需求
关于这部分， PTV公司开发一种基于网络的工具，以系统和成本高效的方式规划充电基础设施的开发
通过该工具的使用，应该能够快速确定各个区域的需求和实施成本
2）新能源汽车充电类型、策略和充电时间分析谈到新能源汽车充电器，有三种不同的充电种类：极速充电、快速充电和慢速充电
这些因单位时间内传输到电池的电量不同
大多数用户更喜欢使用快速充电，但这并不是所有地区基础设施条件都能满足，因此PTV VISUM软件为新能源汽车充电基础设施供应商提供了技术支持，如：根据不同地区实际情况供应不同充电器类型和选取最佳配建位置
3）电力网络的可靠性分析为了确定新能源汽车充电站的位置，您还需要查看当地的电网
新能源汽车充电通过增加短路电流、改变设备寿命以及将电压提高到标准极限以上来影响电网
如果为充电基础设施选择了错误的位置，存在站点开发成本过高的风险
在准备开始建设充电站网络之前，需要咨询当地电网供应商了解电网容量以及电网容量对每个电站可靠性的影响
4）充电网点分布的密集性和便利度分析谈到便利，新能源汽车用户更喜欢定时充电，而不是从零到充满电，因为这样可以节省时间
所以在建设充电网络时，应该通过规划工具，找到最方便的充电点
为了满足对充电站日益增长和更频繁充电的需求，最好将它们布置在人流量大的区域，例如商场、咖啡馆、办公楼或公寓楼
5）评估相关成本可以通过计算运营成本和资本成本来平衡提供便利的位置与基础设施需求
◼ 运营成本：新能源汽车充电站安装费用、座位空间、法规、运营维护费用
◼ 资本成本：资本成本计算应在规划过程中完成，因为它可以了解将成本分配给激励措施的领域所投入的资金，如：免费充电或降低人们的充电配置成本等
五、PTV Visum在充电设施规划的相关应用案例如何科学布局、适度规划，PTV Visum软件可以参与其中做什么？PTV Visum目前已经先后完成了《充电桩选址优化》、《新能源汽车充电基础设施规划》等项目
5.1 《充电桩选址优化》介绍项目研究范围：德国黑森州（Hessen）项目模型基础：德国的国家模型项目目标：考虑到新能源汽车的续航里程受限和充电时间的问题，通过使用现有基于德国国家模型（Visum构建）的交通的路径信息，计算黑森州充电桩的位置，以最小的充电桩数量最大限度地覆盖路网中的车辆
同时，根据布局的位置，确定修建充电桩的先后顺序
基于现有的德国模型，我们根据人们的出行次数、出行目的、出行方式等信息了解路网的交通量、通过车流量捕获的选址模型在充电的需求数据基础上完成充电站位置分配
通过流量溯源分析，了解主要车辆路径在哪里？沿着路径需要布设多少个充电桩？哪里是充电桩不足的区域？对于每一个的选址位置在路网上进行出行长度分析
5.2 《新能源汽车充电基础设施规划》介绍项目合作方：MHP咨询公司与PTV总部项目内容：通过展开《新能源汽车充电基础设施规划》，从城市、社区和能源供应商等不同层面预测新能源汽车充电设施的未来需求，开发网页工具，便于面对不同客户的使用
项目模型：该项目中PTV总部基于交通数据与预测的新能源车相结合，创建了一个涵盖SP 能源网的综合交通模型，研究范围为：默西塞德郡、柴郡、北什罗普郡以及北威尔士和中威尔士
该模型是英国第一个充电设施类交通模型，基于交通出行模式，显示新能源汽车的行驶地点和距离以及停放位置
这些数据预测从2025年到2050年，充电网点的需求将根据新能源车数量的增加和道路使用场景增加
随时间的推移，通过分析不同要素的影响，交通模型可以生成预测结果，详细说明在哪里会有公共充电需求，所需的收费类型，以及对电网的需求
关于模型构建的具体内容可以参见以下报告
项目目标：帮助充电点运营商和其他客户就公共充电点的位置选择做出更明智的决定
为此，EA Technology利用充电项目交通模型，最新的低压和高压网络容量数据以及30年的历史数据创建ConnectMore工具，这是一种首创的、免费使用的自助式在线规划工具，使客户能够更快，更准确地做出有关充电点安装的决策
关于ConnectMore有两个核心要素：交互式地图和成本估算
首先是连接更多交互式地图，这使用户能够快速确定新能源汽车充电需求可能很高的地方，以及电网可以容纳公共充电点的地方，而对加固的需求最小
ConnectMore 元素是新能源汽车连接成本估算器 （在新窗口中打开）
这使用户能够获得将充电点连接到电力网络上特定位置的成本的即时报价，从而确定最具成本效益的充电点站点
作者简介：肖京晶，霹图卫软件科技（上海）有限公司