电动汽车充电机器人产品概念与研究现状

房思佳 钱大可 胡玉红 季巧昀 梁月红

摘要：为了研究现阶段移动充电桩的产品概念下，人们对移动充电桩市场需求，以浙江省电动汽车用户为研究对象，基于人们对电动汽车以及移动充电桩的需求进行调研，就电动汽车的被喜爱程度、拥有情况以及充电桩的使用情况等多个方面展开。通过对调研结果的分析，得出了大部分人们对电动汽车移动充电桩的看法与意见，从而为移动充电桩接下来的发展提出了相关建议。

关键词：移动充电桩;市场需求;产品概念

1.引言

近年来，碳排放问题逐渐严重，导致许多发达城市出现雾霾，为了解决碳排放问题，国家大力扶持电动汽车行业，支持电动汽车、混合式动力汽车新兴产业，并将充电桩建设列为基建项目之一， 同时以政策扶持新能源汽车产业，通过补贴等方式促进新能源汽车销售，而充电桩作为国家基础建设发展较为落后，逐渐成为新能源汽车的推广的阻碍，为了深刻贯彻落实新能源汽车的推广，充电桩产业兴起势在必行，本文采用问卷调查的方式对充电桩市场进行调研，以期为后续产品开发提供理论依据，同时为产业发展提供有益参考。问卷方式对象与内容

2.传统充电桩及新型充电桩现状

传统充电桩目前商业模式较为单一，盈利能力较弱，提升单桩利用率为提高盈利的关键因素。运营商之间独立发展仍未形成有效连接，B端市场为其主要服务领域;合伙人模式的发展和SaaS平台的建立有望提升运营能力。行业痛点主要在于前期发展不均衡最终导致企业盈利困难和车主充电难的双重困境，遗留问题仍会短期内困扰整个行业。用户的行为认知上小区和公司为车主经常性的充电场所，直流桩备受用户喜爱。而仍有21.7%的用户对充电收费项目缺乏认知。

传统充电桩的不足主要在于在使用充电桩时充电速度慢、数量少和费用贵为三大用户使用痛点。缺乏互联互通，互联互通可有效解决充电难题，由于利益分配问题支付互通短期内阻碍较大。

新型机器人的概念由大众等车企率先推出，称之为移动充电机器人或者叫移动充电站，将车位与充电站进行“分离”，如果车主需要充电，只需要拨打电话，移动式充电站就会到指定地点为车辆进行充电。

移动充电机器人可参考仓储送货机器人，和仓储领域的“人找货”到“货找人”相似，移动充电机 器人就是大范围的“车找桩”到“桩找车”，所以主要分为两大部分，分别是移动机器人和储能装置。

新型充电机器人的优势：①实现全自动无人充電，当需要充电的汽车停放到相应的位置时，充电机器人可以可以拖着充电设备，自动行驶到车子附近，为有需要的车子提供充电服务;充电完成后，机器人能够拖着缺电的设备去补充电量。在这个充电全过程中都无需人工操作，能够实现全自动无人充电。②充电迅速便捷，传统充电桩的一大痛点就是充电速度太慢，而充电机器人就能够实现快速“闪充”，极大地节省汽车充电时间。③节省建设固定充电的成本和空间，传统充电桩需要建设大量充电桩作为固定充电设备，需要耗费充电桩的建设维修及保养等各项费用，而且固定充电桩的建设需要固定的停车场地，要消耗较大的空间。

充电机器人的当前的基本研究状况主要在于两个方面：①二手研究资料不充足，由于目前市场上对充电机器人的研究并不充足，许多企业并没有进行充电机器人的开发研究，所以可利用的二手资料并不充足。②消费者对充电机器人的期待值较高，经过调查发现，目前的固定充电桩存在较大的弊端，电动汽车车主对固定充电桩的抱怨也颇多，因此若能开发新型的移动充电桩解决当前固定充电桩的诸多弊端，车主表示对其有较高的期待。

3.调查背景与问卷设计

本次调研主要针对支持、购买并使用新能源汽车的消费者，时间选在春节期间（2021年2月至2021年3月），采用线上调研和实地调研相结合的方式，共计发放问卷253份，有效问卷134份，有效率为53%。

为了保证问卷设计的有效性和针对性，本次问卷设计过程经过了方案探讨、初稿设计、命题审定、问卷试做和终稿修改五个步骤。本次市场调研的问卷内容分为三个部分：第一部分为新能源汽车用户的基本情况，主要调查用户对新能源汽车的态度，第二部分为车主对充电桩的看法与选择情况，包括市场现存充电桩的利与弊、车主对充电桩改进的建议，第三部分为移动充电桩的市场需求状况，了解移动充电桩需要解决的主要问题，满足车主的主要需求。

5.问卷分析

根据前期研究我们发现，随着新能源汽车的规模不断扩大，公共充电市场成为了大众焦点，许多企业试图从这个新兴市场中分一杯羹。但是，就目前而言，中国的充电桩行业还是存在较大的问题，设施的不完善，技术的局限性等都在一定程度上影响了新能源汽车的发展。为了促进产业发展，国家能源局制定的《电动车充电基础设施建设规划》与《充电基础设施建设指导意见》草案中明确提出，到2020年国内充换电站数量达到1.2万个，充电桩达到450万个。但是，目前国内的充电桩基本都是落地式充电桩、挂壁式充电桩，对于移动式的充电桩目前几乎是没有的。 我们项目基于目前所了解到的市场现状，致力研发移动式充电桩。因此，我们采用了线上线下结合的问卷调查法，一共回收有效问卷134份，希望可以进一步了解市场对于充电桩的了解，难点与需求。出于团队成员大多数为大学生，填写问卷的有一小部分并没有电动车，调查的结果可能和实际存在一些偏差和，但是结果还是具有一定的科学性的。基于问卷调查的结果，我们得到了四个方面的结果，主要包括接受调查者的自身情况，对于目前充电桩行业的了解程度，影响使用充电桩的因素以及对于移动充电桩的看法。

首先，我们从调查者自身情况角度分析，我们本次的调查对象几乎都是来自浙江省，其中男女比例为1：1;调查对象涉及各个年龄层，其中，以18-25岁年龄层为主，占比达到89.47%。浙江省作为一个沿海省份，享受到了改革开放第一批红利，其经济发展可以说是十分迅速的。也正是这个原因，浙江省内新能源汽车电动车的发布范围较为广泛，充电桩数量也是较多的，对于充电桩的接触，使用也是较为普遍的，问卷结果具有一定的代表性。

从调查对象的自身情况来看，喜爱新能源汽车的占比达到了94.74%，不喜欢的占比为5.26%。这和我们前期的市场调研结果是非常的贴近的，也反映了随着环保，科技的提倡，人们对于新能源汽车的关注度也有了相应的提高，对比传统汽车的购买欲，新能源汽车以极快的速度崛起，这就要求相应的充电设施必须要及时跟进，配备齐全。

在电动汽车的购买上，没有电动车的占比达到了78.95%，有电动车的达到了21.05%。这也反映了接受我们问卷的大多数人是大学生，但是，虽然没有电动车的占比较大，在后续的调查中，我们进一步的发现大学生对于新能源汽车的接受程度更高，了解度更深，因此，这个并不会影响我们问卷调查结果的科学性。

对安装智能充电设备的意见则比较统一，有96.15%的占比显示赞同安装，并认为这个对市民来说，是便利的，3.85%的结果显示无所谓。从这个我们可以看出安装智能充电设备对于目前的新能源汽车，电动车来说是必然的结果。这也有利于我们的后续调研。

从拥有电车的调查对象充电频率来分析，3-4天充一次的占比达到26.92%，没电就充的达到61.54%，不怎么充电的达到11.54%。从调查结果可以看出大多数人充电并没有固定的频率，随时随地都可能充电，因此，对于安装移动智能充电桩是必要的，只有这个才可以满足日益增长的人们的充电需求。

从以上四个方面的分析来看，初步了解了居民对于电动车，新能源汽车的基本看法以及喜爱程度，我们清晰的发现新能源汽车的发展前景是广阔的，巨大的。其次，我们在了解了调查对象的基本情况后，通过问卷进一步了解了调查对象周边的充电设备基础条件以及调查对象使用充电桩的情况。得到的内容有以下几个方面：

从调查用户选择使用的充电桩来分析，一般分为固定充电桩，移动充电桩，家用充电桩。调查结果分析可以得出市场上以固定充电桩为主，占比达76.92%，其次是家用充电桩，占比达34.62%，而移动充电桩仅仅只占15.38%。我们可以看出，目前市场上存在的充电桩类型单一且并不方便，其中移动充电桩虽然存在，但是占比却是极少数。共享机器人式的移动充电桩几乎是缺失的。

从调查对象居住的小区充电桩设备现状的调查来看，其中，对于目前现状满意的仅占比38.13%，其中非常满意仅仅只有15.79%;不满意的占比达34.21%，其中，非常不满意的占比10.53%，不在乎的占比27.63%。从数据来看，满意和不满意的占比接近，非常满意的占比相对于整体来说，还是占比较少的，也就是说，目前市场存在的充电桩并不能满足大众的需求，这就需要我们推出一款便捷，高效的充电设备。

从调查对象使用共享充电桩的因素来分析，使用共享充电桩的过程中，找不到充电桩位置和充电位置少的情况占绝大多数，分别占比67.11%，53.95%，这说明虽然国家能源局已经致力于建设公共充电桩，但是仍存在电动汽车数量与充电桩不匹配的情况，在现阶段的充电桩发展过程中是不可避免的，正因如此移动充电机器人的研发刻不容缓。其次，34.21%的情况下人们更愿意在家充电，方便又省钱，同时认为公共充电桩的充电价格较高的占30.26%，说明市面上的公共充电桩还存在市场价格不成熟，消费者受到限制，消费者被迫在家中充电的情况。另外，对公共充电桩的安全性不信任的占28.95%，充电桩故障率高、充不上电的情况占19.74%，共享充电桩技术的实践时间并不长，导致其隐患在目前是大多数消费者的知识盲区，在研发移动充电桩时也需要将目前市面上的共享充电桩的隐患规避。不方便使用手机扫码充电的占比10.53%，说明在电动汽车用户群体中仍有不能熟练使用扫码付款的人群，但生活的互联网化是必然趋势，这对本研究无太大影响。

通过调查对象反映的使用充电桩过程中出现的问题来分析，充电进程无法知晓充电情况占比64.47%，被人为拔掉的情况占57.89%， 28.95%的占比有充电桩操作繁琐的情况，11.84%的情况存在支付方式单一的问题，这些问题要求充电桩在研发核心技术的同时，也需要达到自身及汽車电量显示、充电异常预警、使用方法简化、支付方式多元化的技术要求;40.74%的人反映充电效率低，属于充电桩的核心技术问题，说明调查对象看重充电速率，更要求高效。存在找不到充电桩的情况，占比6.58%，

从人们对移动充电桩的态度来看，48.68%的人持乐观态度，43.42%的人仍旧持中立态度，只有极少部分人保持不看好的态度或者不表明态度。这与第三题调查对象对新能源汽车的态度相呼应，尽管移动充电桩的隐患目前仍然存在很多，在政策的扶持下，充电桩的建设与发展未来还是可观的，移动充电机器人能解决更多现阶段共享充电桩存在的问题，发展重点在于满足解决传统充电桩存在的问题，同时也具备传统充电桩的优点。

通过分析调查对象对移动充电桩的认知，我们发现64.47%的调查对象已经在现实生活中出现，但并不是随处可见，仍有35.53%的人没有见过移动充电桩类似产品。2018年深圳最大的交流桩场站投入使用，2019年6月全国充电桩保有量达到100万台数量，浙江排第六，可以看出政府的努力并没有白费，只是充电桩的站点比较集中，在小部分地区并没有普及，而移动充电桩多为私人家用更因为价格不低而只有少部分人会考虑购买，移动充电机器人却不是如此，作为价值更高使用更灵活的产品，更适合共享模式，这样既不用车主自己负担充电桩的费用，也不用担心充电位置少而在外充不到电，因为一部移动充电机器人可以在一天内不间断地为电动汽车充电，同时操作灵活解放车主，为电动汽车车主带来福音。

6.调查对象的要求与建议

从调查对象对移动充电桩的期望地点来分析，这题是多选题，73.68%的调查对象选择便利的路边停车位，65.79%选择了更安全隐蔽的地下车库，47.37%的人选择的固定店铺旁边也是不错的选择，说明移动充电机器人需要具备易得性、安全性、普及性。

从移动充电桩在调查对象心中的固有优势分析， 86.84%的调查对象认为“方便、随时随地可以充电”排在首位，其次是“不需要排队”占60.53%，“不需要花時间找”占56.58%，说明移动充电机器人需要解决充电便利、充电口缺少、充电桩普及程度低等问题。

从调查对象期望移动充电设备具有的功能来分析，在使用过程中，对移动充电桩的期望主要在于充电速度快，电源充足，APP实时监控充电进程，充电安全性能高、会自动断开电源，使用过程中不受天气影响，其次调查对象也希望移动充电桩设备本身更环保，具有小巧灵便的特点。

7.总结与展望

在研究中，我们发现，充电桩的需求在政府的支持下在部分发展良好的地区，如深圳，得到满足。浙江电动汽车充电桩的使用可以通过“浙江e充”APP，电动汽车保有量也持续上升，但是充电桩使用需要排队的现象也常常发生，说明公共充电桩服务系统需要在充电桩运行的技术、场地支持，充电桩的服务系统，充电桩的性能研究上改进，或者转而研发移动充电桩。移动充电桩作为具有灵活性，操作便捷性，既继承了公共充电桩已有的优点，如定位容易得到、性价比高、操作统一性高、易被人们接受，移动充电桩又能解放车主的双手，自动为汽车充电，并通过互联网时时保持车主对车的监测，所以移动充电桩的服务系统并不需要担心，更重要的是提高安全性和稳定性，保证充电桩的使用过程中满足汽车充电的基本要求，即充电速度快，充电位置多，充电场所多、常见。

参考文献：

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项目支持：

基金项目：本文为嘉兴学院SRT项目（项目编号：CD8517202012）的部分研究成果。

基金项目：本文为嘉兴学院SRT项目（项目编号：CD8517202012）的部分研究成果。

嘉兴学院 浙江嘉兴 314000