基于区块链技术的共享充电桩平台的需求分析

章烨清 韩泽钦 俞聪 李然 阮顺

摘要：全球高度关注能源和环境问题，我国将发展新能源汽车列入到七大战略性新兴产业之中并陆续出台了各种扶持政策，新能源汽车行业飞速发展。但现有共享充电桩基础设施建设发展不平衡，电动汽车面临着“有车无桩，有桩无车”的困境。加之多运营商协作，数据信息不透明，易造成交易双方的信任痛脚。基于区块链技术的共享充电桩平台在去中心化，实现点对点交易的基础上可以有效整合私人充电桩和公司级别的充电桩资源，提高资源利用率，缓解“充电难”等问题。同时也有利于提高社会信任度，打破交易双方之间的信任壁垒。

关键词：区块链;充电桩;私人;共享;需求;

能源是经济增长和社会变革的重要物质基础，环境是人类生存的基本条件。能源和环境问题是全球高度关注的话题。新能源汽车产业的发展对于节能减排、缓解环境压力、实现可持续发展具有极其重要的意义。新能源汽车行业的兴起对充电桩基础设施建设行业而言既是机遇，也是挑战。基于区块链技术的共享充电桩平台可以有效整合资源、确保交易安全、平衡充电桩行业的发展，实现共享经济。

1市场分析

1.1  充电桩基础设施发展不平衡

中国电动汽车充电基础设施促进联盟（简称“联盟”）数据显示，全国充电桩规模化运营商企业共有15家，但国内充电基础设施的区域分布基本以北上广等一线地区为主。而这些城市当中，充电桩的分布又大多集中在城市中心地区。“不患寡而患不均”，此话放在当下的充电桩分布上，可谓十分合理。同时联盟数据显示，截至2019年 8月，全国公共充电桩和私人充电桩总计保有量为100.2万台，桩车比约为3：4，充电桩缺口明显。就此趋势而言，充电桩增长率远远无法满足市场需求，“充电难”的现状急需缓解。

1.2  多运营商协作，形成数据孤岛

目前充电桩网络运营都是由政府或企业主导的自组织网络，设计跨多个运营商的协作时，建立信用的成本很高，用户需下载多个App才能使用各品牌的充电桩平台，使用十分不便。找桩难、支付难等问题的本质原因是数据和资金流信息于各运营商而言是一个敏感话题。信息的不公开透明易造成用户与平台之间的信任壁垒。

截止到2019年 6月，全国充电运营企业所运营充电桩数量超过1 万台的共有七家，分别为：特来电运营13.3万台、国网运营8.8万台、星星充电运营8.6万台、依威能源运营2.1万台、上汽安悦运营1.7万台、中国普天运营1.4万台，深圳车电网运营1 万台。这7 家运营商占总量的89.8%，其余的运营商占总量的10.2%。

1.3  中心化架构，无法避免系统漏洞

我国现有的共享充电桩平台主要基于中心化的结构，存在一系列的问题，如：中心化架构无法避免系统漏洞，易遭受攻击，形成僵尸网络;第三方管理平台通常需要交易手续费，增加交易成本;中心化充电桩平台存在架构僵化，平台规模扩展性差等劣势。

目前主流的三种充电桩运营模式，即政府主导、电网企业作为投资主体，汽车厂商为主导等都存在一定的弊端，建立一个安全可信、多方参与、共同记账的充电桩交易平台十分必要。我们可以利用区块链技术创建一个去中心化、公开透明、公正可靠的交易环境。

1.4  私人充电桩占据半壁江山

纵观国内充电桩市场，私人充电桩可谓占据了半壁江山：截至2017年底，我国的充电桩保有量达45万个。其中，公共类充电桩21万个，私人类充电桩24万个。私人充电桩即用户为满足自身车辆需要而投资建设的充电桩。2020年私人充电桩的市场规模将达到39.82亿元。而从数量比来看，根据《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020）》对2020年的规划来看，2020年私人充电桩数量将达到430万，而公共充电桩数量为50万个，其比例约为8.60，远远高于2017年 1.14的比例。因此，私人充电桩市场大有可为。

1.5  国家在政策、经济层面给予极大支持

中国是目前世界上充电基础设施政策支持力度最好的国家，政策涵盖充电基础设施建设、电力接入、充电设施运营等多个方面。国家能源局更是着重提出了到2020年新增集中式充换电站超过1.2万座，分散式充电桩超过480万个，以满足500万辆新能源汽车的充电需求的目标。为保障充电桩行业健康迅猛地发展，各级政府从多个方面提供了一系列扶持政策。国家为了鼓励企业在新能源领域进行产业化投资和新产能的转移，从经济层面也给予极大的支持，国家每年对新能源汽车行业的经济补贴亦是十分可观。

1.6  新能源汽车产业满足社会需求

能源和环境是社会高度关注的话题。社会对传统汽车行业所带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭等方面的问题越来越重视。为应对能源和环境问题，全球各国积极寻求解决的途径。新能源汽车具有高效、节能、低噪声、零排放、绿色等显著优点，对实现可持续发展具有极其重要的推动作用，而电动汽车也必将成为绿色交通工具的重要成员。

2需求分析

2.1用户需求

操作性：操作简单，可满足不同计算机水平的用户需求。安全性：用户的交易数据、私有信息安全加密。

稳定性：平台需保障系统、充电设施的稳定性。真实性：平台信息真实透明。

及时性：用户能及时定位到附近闲置的充电桩，解决充电需求。性价比：用户付出的成本和享受的服务成正比。

2.1社会需求

希望能提高充电设备的利用率，减少资源闲置现象，实现共享经济。希望重视“充电难”这一现实问题，平衡充电行业的发展。

希望能提高节能环保意识，推动实现可持续发展。希望能提高社会信任度。

3平台优势

3.1  推动共享经济，降低独有需求

基于区块链技术的共享充电桩平台的充电桩设施的来源有两个。其一，公司级别的充电桩运营商;其二，私人充电桩。在国内充电桩市场中，私人充电桩占据半壁江山，其市场大有可为。私人充电桩主在满足自用需求的同时，还可以通过平台与其他用户共享充电桩，从而获得相应的收益。基于区块链技术，建设成熟、稳定、安全、透明的共享经济模式，在共享資源的同时可以降低独自拥有充电桩的需求。

3.2  信息公開透明，数据可靠安全

去中心化交易是平台的核心。事实上，在共享经济模式下，交易双方建立直接支付通道的情况并不多见。陌生的交易双方往往需要借助第三方平台构建间接支付通道网络。区块链的自信任主要体现于分布于区块链中的用户无须信任交易的另一方，实现桩主与用户之间在不需要互信的情况下进行点对点交易。系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，因此整个系统信息高度透明。一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来。区块链技术的应用有利于降低交易成本，打破交易双方的信任壁垒。

3.3  物联网智能充电桩，建立强大社群体系

平台用户在充电过程中不需要使用手机扫码支付，而是实现无感的、智能的、安全的充电和支付。消费者在平台充电成功后用数字货币完成即时支付。用户在平台充值金额后，这笔金额会转换成相应的挖矿次数，从而获得虚拟的数字货币。随着平台的发展，充电桩主与电动车主将会形成庞大的社会群体，维系社群中点对点信任是可持续发展的关键。

3.4  平台新颖，竞争压力小

网络调查发现，目前网上存在不同的充电APP，但基于区块链的共享充电桩居于少数，形式新颖。因此本项目是为数不多的区块链技术型共享充电桩平台，可以针对用户的实际情况制定特定的、针对性强的方案，同时也可以根据用户的实际应用，类化细分推出不同价位，实施相应的价格策略。新事物的兴起对于年轻的、乐于尝试新技术的消费者而言显然具有较强的吸引力。

4总结

在国家的大力支持下，新能源汽车行业发展迅猛，这也对充电行业有了更高的要求和期望。本文提出的基于区块链技术的共享充电桩平台可以有效整合私人充电桩和公司级别的共享充电桩资源，缓解“充电难”问题，推动共享经济;同时平台结合区块链技术去中心化，实现点对点交易，确保交易信息的安全，打破交易双方的信任壁垒。区块链技术同充电平台的结合亦是社会所需。

参考文献：

[1]   陈嘉鑫纽池公司可移动充电桩联盟项目商业计划书[D].兰州大学，2019.07.

[2]   佚名众享充（AS）基于区块链技术打造快速充电共享平台[N].区块网，2018.09.