美国的智能充电与消费者行为

实践说明 美国的智能充电与消费者行为 实践笔记提供了与特定项目相关的经验的快速分析。这些分析和建议仅限于笔记中呈现的具体背景，并不应被解释为适用于更广泛的情况 。 WRI.ORG CONTENTS 执行摘要......................................................................................... .4 ............................................................................................8 行为洞察以增加智能充电计划的采纳率................................. ......................................................方法论............... .............................................................................. 结果........................................................................ .....................研究局限性........................................... .............................................................................. ..推荐...................................................................... .......................29 总结.32 ..............................................................33 ............................................................................................47 .....................................................................52 关于作者......................................................................................... .52 AUTHORS MindyHernandezVishantKothariEmmettWerthmannRobertUyekiErikaMyersRomanKenny-Manning LAYOUT JennaParkhello@jennaparkdesign.com 第1版|2022年11月 建议引用：哈内森，M.，V.科塔里，E.韦尔特曼，R.乌伊基，E.迈尔斯，和R .康尼-曼宁。2022年。“美国的智能充电与消费者行为。”实践笔记。华盛顿特区 ：世界资源研究所。在线访问：https://doi.org/10.46830/wripn.21.00128。 ▪ HIGHTS 为了确保为电动汽车（EV）充电既能支持而不是对国家电网造成压力，我们需要消费者采取以下措施： 智能充电，也称为车辆-电网集成(VGI)。 ▪ 本实践指南呈现了对美国潜在和现有本田电动汽车车主的消费者调查发现。 ▪ 我们发现，95%的受访者对VGI项目感兴趣，主要原因是能够变得更环保、节省能源 ，并获得财务激励。 ▪ 然而，94%的受访者对VGI的至少一个功能表示关注，其中最常见的是数据隐私、电池寿命和充电准备问题。 ▪ 黑人、原住民以及有色人种（BIPOC）、低收入人群以及女性受访者普遍表示对VGI的影响更为担忧，具体涉及数据隐私、服务器控制和电池寿命等方面。 ▪ 在一年内针对单向项目为$300，双向项目为$1,000的激励下，有80-89%的受访者表示对购买能够参与VGI项目的电动汽车感兴趣。 ▪ 尽管存在担忧，超过85%的受访者希望被通知未来参与VGI的机会，这表明通过正确的信息 、框架和激励措施，智能充电可以成为通向电动未来有前景的发展路径。 执行摘要 BoxES-1|关键术语 非管理或被动充电：当车辆插电后开始充电，并以恒定速率（kW）持续充电，直至车辆充满电或拔掉插头 。并未有协调努力来控制车辆充电的时间和kW速率，也不考虑电费成本和对当地电网需求的影响。 使用时间率(TOU):基于时间差异费率（TOU）计划根据相对能源需求对消费者收取不同的费用，旨在鼓励在电力生成成本较低的时期消耗能源。这类计划能够降低消费者的月度能源账单，并通过将电力需求转移到可再生能源更为充足的时段，减少对化石燃料驱动的发电厂的需求。 智能充电或车辆-电网集成(VGI)：任何技术或政策旨在： 1.减轻电动汽车充电对电网的影响；2.将消费者和公用事业的成本降至最低；或3.通过控制充电发生的时间、充电器功率输出（kW）、充电地点以及/或电力流动的方向（CAISO2014，Daniels等，2022），降低用于充电的电力的碳强度。VGI包括两种类型的充电，V1G和V2G。 内燃机车辆(ICEV)：一款由标准内燃机驱动、在燃烧室内燃烧燃料的车辆。为了运行，ICEV（内燃机车辆）实际上燃烧燃料。 电动车辆(BEV):仅由锂离子电池供电的车辆。 单向智能充电(V1G):一种智能充电形式，用于管理从电网到车辆的单向电力流动。 车辆到电网(V2G):一种高级智能充电模式，其中充电器和车辆能够实现双向功率流动；配备了硬件和软件 ，允许车辆既能从电网接收电能（充电），也能将电能送回电网（放电）。虽然双向流可以用于为负载（V2L）、✁筑（V2B）或家庭（V2H）供电，但本实践指南仅关注V2G。 插电式混合动力电动汽车(PHEV):一种包含中等大小可充电电池的车辆，该电池可以通过将车辆插入充电口进行充电；但与纯电动汽车（BEV）不同，插电式混合动力汽车（PHEV）还配备了一个汽油或柴油发动机，当电池耗尽后可以使用。通常情况下，PHEV的电池续航里程为20至40英里（或32至64公里），具体取决于车型。 本实践说明使用术语电动汽车(EV)来描述BEV和PHEV。 上下文 交通运输部门是美国温室气体（GHG）排放的最大贡献者，约占2020年排放量的三分之一（美国环境保护署，2022）。与传统汽车相比，电动汽车平均每英里排放的温室气体（UCS美国，2021）通常为一半到三分之一。因此，公众和政治界对电动汽车表现出极大的兴趣。 电动汽车作为减少温室气体（GHG）排放的有前景途径。确实，《基础设施投资与就业法案 》分配了75亿美元用于构✁全国充电基础设施网络（USDOT2022）。此外，《通货膨胀削减法案》设立了超过124亿美元的税收抵免用于电动汽车购买，以及其他一系列旨在推动电动汽车拥有量和使用量增加的支持性条款（白宫2022）。 然而，电动汽车采用率的增加带来了新的挑战。大多数电动汽车的默认充电方式为非管理充电。在这种方法下，车辆接上电源后即开始充电，并以恒定的功率输出（单位为千瓦，kW ）持续充电，直至车辆充满电。由于缺乏协调控制充电时间和功率的努力，也未考虑本地电网的更广泛需求，因此称为“非管理”充电。从设备和安装的角度来看，这种充电方式成本较低且更为简便，但对消费者和电网提出了关键性的挑战。 智能家居充电的成功取决于技术的成熟度和消费者的广泛接受度，然而，从行为学视角理解智能家居充电的研究却少之又少（Sovacool等，2018年）。这一疏忽至关重要，因为许多智能充电的好处只有在它被大量人口采纳后才能得以实现 。1从行为学视角出发对于理解关注点和设计有效的、有吸引力的智能充电计划至关重要，这些计划是电动汽车车主可能采纳的。 由于电动汽车车主通常在晚上为车辆充电，而这恰恰也是家庭用电需求达到高峰的时候，若不进行管理，这种充电行为不可避免地会导致电网在高峰时段过载，并增加网络损耗（Saldaña等，2019年）。 这些过载将对电力公用事业和最终消费者产生高昂且破坏性的影响。此外，未管理的家庭充电模式与太阳能发电的高峰时段不匹配，而太阳能发电量在一天中达到最大值。 通过智能充电改善电动汽车与电网之间的关系是一个有前途的解决方案。智能充电，或车辆电网集成（VGI），指的是任何旨在通过控制充电发生的时间、功率输出、电力流动的方向以及/或充电发生的地点来减轻电动汽车充电对电网影响并降低相关成本的技术或政策（CAISO2014）。从无管理的充电转向智能充电可以避免或推迟昂贵的基础设施升级，为消费者提供财务节省，缓解间歇性问题，并增强电网稳定性（Werthmann和Hutchinson2021；Davar2020；IEA2020）。 关于本实践说明 本实践指南旨在理解消费者在采纳新充电行为时所面临的障碍和机遇。我们的研究和分析详细阐述了由世界资源研究所（WRI）与美国本田汽车公司共同设计的在线调查的发现结果。 我们调查了超过3,603位潜在和现有本田Clarity电动汽车的车主。我们的样本中绝大多数（95 %）为插电式混合动力电动汽车（PHEV）车主 ，另有5%为电池电动汽车（BEV）车主。22021年1月，向随机抽样的当前本田电动汽车车主和“意向购买者”（定义为之前表示对购买本田电动汽车感兴趣但尚未在调查时完成购买的人）发送了两份在线问卷。 智能充电行业是一个快速增长和不断发展的领域。本实践指南并不试图推测行业趋势或评论这些技术的未来状态。相反，基于实际消费者调研数据的洞察，我们为以下特定群体提出 ✁议：汽车制造商（也称为原始设备制造商，简称OEM）、电力供应商以及政策制定者和监管机构。3 在不断发展的智能充电领域。 关键发现 我们发现，对于消费者来说，智能充电既存在不确定性，也存在机会。超过一半的受访者对智能充电计划对车辆电池寿命、数据隐私以及控制充电能力的影响表示“担忧”或“非常担忧”。然而，受访者也报告了对这些计划的高兴趣度，超过85%的受访者表示对计划特性“感兴趣”或“非常感兴趣”，包括节省能源或“更环保”的机会、保证在指定时间内充满电，以及参与活动获得的货币激励。 尽管存在担忧，超过85%的意向用户和现有车主都希望收到参与VGI未来机遇的通知，这表明，在合适的框架和激励措施下，存在潜在的可能性让大量的电动汽车车主参与到智能充电计划中，同时也为潜在消费者通过参与VGI项目降低电动汽车所有权成本提供了可能。 我们的分析表明，强调VGI（虚拟网关基础设施）的环保和节能特性，并提供充足的激励措施，很可能是推动VGI采用的关键因素。 我们还发现，参与智能充电的激励措施具有说服力和潜在有效性。在年激励金为$100的情况下，近50%的受访者表示对购买可参与单向管理充电（V1G）计划的电动汽车感兴趣。当年激励金提高至$500时，近70%的受访者表示有兴趣购买可参与车辆到电网（V2G）计划的电动汽车。随着每增加$100的激励金（对于V1G），兴趣逐渐提升，达到$300/年时，兴趣达到80%；对于每增加$250的激励金（对于V2G），兴趣也逐渐提升，达到$1000/年时，接近90%的兴趣水平。 对VGI的响应因人口统计学而异。 有色人种、低收入群体以及女性受访者对我们在调查中涉及的几乎所有方面（如数据隐私、可能带来的不便、电池寿命担忧）的担忧程度通常高于其他群体。高收入的受访者更有可能表示有兴趣参与VGI项目。我们未发现消费者对货币激励的反应存在一致的demographic差异，除了来自零排放车辆（