推动电网友好的电动汽车充电行为:社会框架干预的无效性与个体因素的强大影响

【字体: 时间:2025年09月21日 来源:Ecological Economics 6.3

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  为应对电动汽车(EV)充电高峰加剧电网拥堵、推高成本及增加对非可再生能源依赖的挑战,本研究探讨了社会框架(含/不含行为透明度)及捐赠式游戏化等助推(Nudging)干预对挪威1178名EV驾驶员电网友好充电意愿的影响。研究发现,社会框架干预未能有效提升行为意愿,捐赠式游戏化甚至产生负面效果;而个体日常灵活性、女性性别及更强的道德价值观则显著促进该行为。研究为设计促进可持续能源利用的行为干预提供了关键见解。

  

随着全球应对气候变化的努力不断深入,电动汽车(Electric Vehicles, EVs)的普及被视为交通领域减排的关键策略。国际能源署(International Energy Agency, 2024)预测,到2030年,电动汽车将占全球汽车销量的30%。然而,这场静悄悄的交通革命也带来了新的挑战:大量EVs集中在用电高峰时段充电,可能导致电网拥堵、电价飙升,并迫使电网更多地依赖化石燃料发电。因此,如何引导EV驾驶员将充电行为调整至电网负荷较低或可再生能源供应充足的“电网友好”(grid-friendly)时段,成为了一个关乎电力系统稳定性和能源转型成功的重要问题。

技术解决方案,如智能充电(smart charging)和车辆到电网(Vehicle-to-Grid, V2G)技术,虽被寄予厚望,但其商业化应用和普及程度仍显不足。于是,研究者的目光投向了行为科学领域,希望通过“助推”(nudge)——即不改变经济激励、也不强制禁止选项,而是通过改变决策情境来预测性地影响行为——来引导人们做出更优选择。以往研究表明,基于社会规范(social norms)的干预(如告知他人行为)、增加行为的社会透明度(social transparency)、以及游戏化(gamification)元素(如积分、捐赠)在促进节能等亲环境行为上效果不一,且缺乏在EV充电场景下的系统比较。此外,个体的知识、灵活性、价值观等因素如何影响其电网友好充电决策,也亟待探索。

为此,由德国慕尼黑工业大学(Technical University of Munich)企业治理学系Junianna Zatsarnaja、Katharina Reiter、Alwine Mohnen以及挪威的Trond Nordfj?rn组成的研究团队,在电动汽车普及率全球领先的挪威开展了一项大规模的在线情景实验(online vignette experiment),旨在探究不同类型的非货币性助推干预对EV驾驶员电网友好充电意愿的影响,并深入分析个体因素在此过程中的作用。研究成果发表在生态经济学领域知名期刊《Ecological Economics》上。

为开展此项研究,研究人员主要应用了以下几种关键方法:1)在线情景实验法:通过设计控制组与三个处理组(社会框架无透明度、社会框架有透明度、社会框架结合捐赠式游戏化)的随机对照实验,向被试呈现标准化充电场景并测量其行为意愿。2)问卷调查与量表测量:在实验后,使用7点李克特量表(7-point Likert scale)测量了被试的电网友好充电相关知识、日常灵活性、生物圈价值观(biospheric values)、社会规范感知(social norms)和道德观(morality)等多个构念,并收集了人口统计学信息。3)统计建模与分析:采用二元Logit回归模型(binary logit regression) 分析不同干预组与个体因素对电网友好充电意愿(二分类变量)的影响,并报告了优势比(Odds Ratio, OR)和置信区间(confidence intervals)等指标。所有数据分析使用Stata 18完成。研究样本来自挪威市场调研公司Norstat的消费者面板,最终共有1178名纯电动汽车(Battery Electric Vehicle, BEV)驾驶员完成了实验与调查,样本在性别、年龄和地域分布上具有代表性。

研究结果

1. 助推干预的效果:社会框架与游戏化的失效

研究发现,与对照组相比,三种基于社会框架的助推干预(无论是否包含个人行为的社会透明度,或是否结合捐赠式游戏化)均未能显著提高参与者选择在电网友好时段充电的意愿。具体而言:

  • 社会透明度并未增强效果:与假设相反,告知参与者其充电行为评分会对其他充电应用用户公开(社会透明度),并未能比仅自己可见(无透明度)产生更强的激励作用。这与某些公共物品研究中社会透明度能促进合作的观点相悖。

  • 捐赠式游戏化产生负面效果:令人意外的是,提供“充电赚积分,积分可捐赠给环保组织”的游戏化干预,其效果反而显著差于另外两个社会框架组。与无透明度组相比,其意愿的OR值为0.48(p < .01);与有透明度组相比,OR值为0.64(p < .05)。这表明,在此情境下,添加捐赠式游戏化元素非但没有助力,反而可能产生了“稀释效应”,分散了动机或让干预显得复杂且不直接。

2. 个体采纳因素:灵活性与经济偏好至关重要

对个体层面的因素分析揭示了影响决策的关键:

  • 日常灵活性(Flexibility):个体整合电网友好充电到日常routine中的灵活性,与其意愿呈极显著正相关(OR=1.32, p < .001)。灵活性越高,越愿意调整充电时间。

  • 经济收益重要性(Economic benefit):尽管实验场景没有提供任何金钱奖励,但那些在问卷中将“经济收益”排名为更重要因素的驾驶员,反而表现出更高的电网友好充电意愿(OR=1.25, p < .01)。研究者推测,这部分人可能本身就具有更强的动机,即便没有即时金钱回报也愿意行动。

  • 先验知识(Prior Knowledge):参与者自报的关于电网友好充电的知识水平普遍较低(均值约3/7),且与行为意愿无显著关联。这表明,单纯的知识普及可能不是驱动行为改变的关键。

3. 个体特征:道德与性别的作用

在价值观和人口学特征方面:

  • 道德观(Morality):个体认为电网友好充电和使用可再生能源是否符合其道德原则,是预测其行为意愿的最强因子之一(OR=1.58, p < .001)。道德感越强,意愿越强烈。

  • 生物圈价值观(Biospheric values)社会规范(Social norms):尽管常被认为是亲环境行为的驱动因素,但在此研究中,二者对充电意愿的影响均未达到统计显著性。

  • 性别(Gender):与男性相比,女性驾驶员表现出显著更高的电网友好充电意愿(OR=1.43, p < .05)。研究者提出了两种解释:一是女性可能普遍具有更高的环保意识和社会责任感;二是其日常活动(如购物、接送孩子)更可能与电网友好时段(上午11点至下午3点)重合,从而有更多机会实践该行为。

  • 年龄(Age):年龄对意愿没有显著影响。

研究结论与意义

本研究的核心结论是:在引导电动汽车进行电网友好充电方面,所测试的基于社会框架的助推干预(包括社会比较、行为透明度和捐赠式游戏化)整体上是无效的。尤其值得注意的是,捐赠式游戏化不仅无效,甚至可能产生反效果。这一发现挑战了以往部分研究中关于这些干预措施有效的观点,强调了行为干预的效果高度依赖于具体情境和行为领域。

相反,研究凸显了个体因素的强大影响力。个人的日程灵活性、内在的道德信念以及性别成为了比外部社会信号更重要的行为预测指标。这表明,促进电网友好充电的努力或许更应侧重于:1)帮助用户克服时间灵活性的现实约束(如提供更多在工作场所、商场等目的地的便捷充电选择);2)通过教育和宣传培育和强化其环保道德责任感;3) 认识到不同性别群体在行为模式上的差异,并据此设计更具包容性的策略。

从实践角度看,这项研究为充电服务提供商、政策制定者和城市规划者提供了宝贵的启示。它提示我们,简单地套用社会比较或游戏化等流行“助推”手段可能无法达成预期效果,甚至适得其反。未来的干预措施需要更加精细化、个性化,并与技术解决方案(如智能充电基础设施、动态电价)相结合,才能真正有效地引导大规模用户转向可持续的充电行为,最终助力电力系统的稳定和可再生能源的整合。

该研究也存在一些局限性,例如基于意图而非实际行为的测量、单一实验场景、以及研究在高度发达的挪威市场进行,其结论在其他地区的普适性有待进一步验证。未来的研究可通过实地实验、追踪实际行为数据、探索更互动和个性化的助推设计,并在不同文化经济背景下进行重复验证,以更全面地理解如何有效塑造电动汽车时代的可持续能源消费模式。

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