释放私有wallbox共享潜力:德国BEV充电基础设施共享机制、利益相关者偏好与设计原则的混合方法研究

《Research in Transportation Business & Management》:May I? Enabling the sharing of private e-vehicle charging infrastructure

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月30日 来源:Research in Transportation Business & Management 4.8

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  本文研究德国电池电动汽车(battery electric vehicles,BEVs)私有充电基础设施(charging infrastructure,CI)共享作为新兴交通管理与商业模式创新的可行性与潜在效益。随着BEV采用增长,对可及且高效利用的CI需求

  
本文研究德国电池电动汽车(battery electric vehicles,BEVs)私有充电基础设施(charging infrastructure,CI)共享作为新兴交通管理与商业模式创新的可行性与潜在效益。随着BEV采用增长,对可及且高效利用的CI需求上升,而移动出行服务提供商、平台运营商与政策制定者面临在不单纯依赖昂贵公共基础设施投资的情况下扩大充电可及性的挑战。尽管私有充电站(即“wallboxes”)数量充足,但其利用率不足且大多仅对所有者开放。这为通过私有CI共享机制提高可公开访问的CI密度并改善私有交通相关资产利用率提供了机会。因此,研究人员采用混合方法探讨这些机制及相关利益相关者的偏好与感知。该方法包括对行业先行者的半结构化访谈,以及与BEV车主和潜在采用者的参与式工作坊。从(潜在)BEV驾驶者视角,研究五项基本目标:不受限出行(unrestricted mobility)、易用性(ease of use)、盈利能力/成本(profitability/costs)、社会福祉(social well-being)与可持续性(sustainability)。研究人员的分析识别成功CI共享方案的关键设计原则,包括灵活访问模型、公平定价机制、数字预订系统、平台化协调、信任构建措施与清晰治理安排。这些原则可通过提高私有wallbox使用率改善CI可用性,同时回应用户对安全、计费与可靠性的关切。研究洞见可指导移动出行服务提供商、平台运营商、充电基础设施企业与政策制定者培育wallbox共享生态系统,从而支持更资源高效与低碳的交通系统。
研究背景:欧盟“Fit for 55”推动新乘用车与轻型商用车温室气体减排并指向2035年净零,德国交通气候目标要求交通服务脱碳并转向以可再生电力驱动的BEV;但公共CI扩展滞后于BEV注册增长,公共充电站出现拥堵与可及性问题,家庭充电机会亦呈不平等,租户与公寓居民缺乏私有充电条件。私有wallbox数量充足但利用率低,多数仅车主可用;原文指出59%的德国BEV驾驶者每周充电不超过两次。因而,研究人员提出以用户为中心的wallbox共享(WBS)系统设计应纳入平台提供者、潜在hosts与潜在chargees的哪些目标、偏好与感知障碍,并开展探索性、理论启发的定性混合方法研究。

关键技术方法(≤250字):采用探索性、理论启发的定性混合方法。首先直接联系并对5名WBS初创企业创始/高管进行半结构化在线访谈(平均约54 min),聚焦监管、市场与平台设计等系统层面问题;随后通过能源与电动出行通讯招募参与者,举办3个6小时在线参与式工作坊,分别为6名同时拥有wallbox与BEV的车主、5名无wallbox的BEV驾驶者、4名潜在BEV采用者,参与者获�70补贴并考虑年龄、性别与地区多样性。工作坊以价值导向思维(VFT;识别并区分基本目标与手段目标)和简化的多属性效用理论(MAUT;对基本目标做100点权重分配)组织实施,使用EntscheidungsNavi决策支持工具;未构建完整多属性效用模型,权重仅作探索性描述。

研究结果:
4.1 访谈:对5名WBS平台提供者访谈表明,监管合规(德国标准度量法、消费者保护、售电登记)、技术标准化与wallbox制造商合作困难、安全隐私信任、低支付意愿与商业模式困难是主要障碍,结论是WBS规模化需合规、互操作、信任与可行商业模式。
4.2 工作坊——基本目标:三组工作坊归纳出共同五项基本目标(FOs):易用性、不受限出行、盈利能力/成本、社会福祉、可持续性;FO为自身有价值结果,手段目标(MOs)为条件或措施,FO非因果序列且部分竞争。
4.3 易用性:工作坊将沟通、app、直观充电流程、无障碍场地、低官僚注册以及保险、计费、税务透明纳入易用性;其对应技术接受模型(TAM)感知易用与UTAUT努力期望,结论是WBS易用性超越数字界面并影响可靠性和监管经济不确定性。
4.4 不受限出行:参与者要求wallbox可用、邻近(基础充电约10 min步行)、充电功率/时长与预订保证;hosts需优先访问并获得个人灵活性损失补偿;其对应感知有用、绩效期望与感知行为控制,结论是hosts优先访问与chargees可用可靠之间存在冲突。
4.5 盈利能力/成本:chargees要求低于公共CI的透明电价,hosts关注阻塞费与补偿,双方希望整合现有充电系统、需求响应和双向充电并公平分享收益;其对应UTAUT2价格价值,结论是经济相对优势受可靠性与便利性制约。
4.6 社会福祉:工作坊强调安全舒适本地条件、物理与监管损害防护、保险责任清晰,以及匿名使用与社区互动之间的选择;其对应社会影响、主观规范与共享经济信任,结论是安全、信任、责任与隐私是参与前提,社区互动并非必需。
4.7 可持续性:工作坊要求可再生电力且原产地保证(GOs)与电量耦合、优先现场光伏(PV)、高效利用现有CI并沟通避免的CO2排放;其对应计划行为理论(TPB)行为信念与共享消费,结论是可持续性为补充动机而非充分条件。
4.8 工作坊——偏好评估:通过100点权重汇总,有wallbox的BEV车主较重视易用性(23.6%)与不受限出行(21.6%),无wallbox的BEV驾驶者较重视成本(25.7%)与出行(24.4%),潜在BEV采用者较重视出行(27.6%)与易用性(24.1%);女性更重视社会福祉,PV拥有者更重视可持续性,结论是各组优先项不同,需针对性策略与资费。
4.9 工作坊——替代方案:通过头脑风暴形成跨区域系统与区域系统两原型;前者为标准化平台中介、自动预订/访问/支付且直接互动少,后者为本地社区内灵活双边协议、直接沟通且标准化较低;城市更适合前者,农村/郊区更适合后者,PV整合在区域系统更易管理,信任是关键。
4.10 利益相关者目标与采用相关感知:用Rogers扩散创新框架解释,易用性关联复杂性与可试性,出行关联相对优势与兼容性,成本关联相对优势,社会福祉关联兼容性与可观察性,可持续性关联相对优势与兼容性;结论是WBS采用更受感知复杂性、日常兼容性与信任影响,而非仅由技术可行性决定。
4.11 对wallbox共享方案政策与治理的启示:基于访谈与工作坊,政策应提高监管清晰(保险、责任、计费、税务)、推动互操作标准、支持试点/监管沙盒/临时豁免、将经济激励嵌入治理框架,并通过验证、认证或评级建立机构信任。
4.12 wallbox共享的批判性评估与可转移性:讨论认为WBS是公共与工作场所CI的补充或次优方案而非替代,依赖自愿host且可靠性可能较低,不消除配电网约束;平台费、计量、保险、税及各国住房、电价、监管差异影响经济可行性与可转移性。
4.13 局限与未来研究:研究指出样本小且自选(通讯招募)、定量结果仅趋势、仅纳入BEV驾驶者或考虑购买者、地理人口偏城市与中年男性、德国情境、访谈/工作坊解释偏差、VFT未完成步骤4/5、MAUT权重简化;未来需代表性调查、选择实验、真实试点与跨监管比较。

讨论部分总结:讨论将五项FO与扩散创新属性、政策治理、批判性评估和局限相联系,强调WBS采用受感知复杂性、日常兼容性与信任约束,政策应减少感知复杂性、提高监管清晰并支持结构化试验;WBS应作为情境依赖的补充而非公共与工作场所充电基础设施的替代。

研究结论(Conclusions)翻译:在私有充电基础设施利用不足的背景下,这项探索性研究考察了在开发以用户为中心的wallbox共享(WBS)系统时应考虑平台提供者、潜在hosts和潜在chargees的哪些目标、偏好与感知障碍。WBS可通过改善现有私有wallbox的可及性与利用率来补充公共充电基础设施的扩展。实证上,分析结合了对5名WBS平台提供者的半结构化访谈,以及涉及有/无私有wallbox的BEV驾驶者和潜在BEV采用者的3个参与式工作坊。通过识别监管、技术、心理和市场相关障碍,该研究对研究问题给出了差异化回答。参与者偏好被结构化为五项基本目标:易用性、不受限出行、盈利能力/成本、社会福祉和可持续性。在三个工作坊组中,不受限出行、易用性和盈利能力/成本获得相对较高权重,但个体结果显示出相当异质性。工作坊还产生两种对比性WBS原型。跨区域系统强调标准化、自动化协调和可扩展性,而区域系统更依赖灵活协议、直接沟通和本地信任。因此,以用户为中心的WBS设计应提供可靠便利的访问、透明定价、可管理的交易努力,以及关于信任、责任和隐私的可信安排。综上,这些发现贡献了探索性多利益相关者视角,并为后续WBS研究和系统开发提供结构化基础。普遍性仍受小且自选样本、德国监管背景以及VFT和MAUT简化应用的限制。因此,WBS应被视为情境依赖的补充,而非公共和工作场所充电基础设施的替代。未来研究应使用代表性调查、选择实验、真实试点项目以及跨不同监管和基础设施环境的比较研究来验证所识别的目标与关系。作者:Paul Fabianek、Reinhard Madlener。
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