旅行汽车网以下是地方自力更生学院选择电气大道的摘录：释放电动汽车的储蓄，减排和社区利益报告。我们将重新发布完整报告，以引起人们对电动汽车不断变化的关注。阅读第一和第二部分。
随着电池成本下降的良性循环，推动了电动汽车部署的增加，并且部署提高了电池生产规模的经济性，电动汽车的广泛采用可能是不可避免的。但是现在颁布的政策可能会影响广泛使用的时机，并影响电动汽车如何使电网受益。下一节探讨政策如何最有效地帮助电动汽车的采用，从而最大程度地提高电动汽车对电网和车主的经济利益。
部署计费基础架构
利用广泛的车载充电器简化加油是获得电动汽车利益的关键。这意味着要有策略地放置充电器，并提供足够的充电速度以匹配电池容量和可充电时间。
对于许多小汽车甚至车队的车主而言，过夜停车收费将取代今天对加油站的定期访问。典型的120伏电源插座可在约12小时内用较小的电池（如日产Leaf）对汽车充满电。但是，下一代电动汽车（将与内燃机直接竞争的电动汽车）需要更多的动力才能完全，快速地加油。
在人们停泊的地方也将需要充电基础设施，并且并不是每个人都拥有方便的车库或车库。在向加利福尼亚能源委员会的演讲中，日产指出，在如今的1.4亿辆轻型汽车中，只有不到一半有可用的车库。超过60％的美国居民居住在可能缺少充电选项的多单元住房中，如今很少有工作场所或公共场所配备车载充电器。
电动汽车的本地加油网络将与汽油汽车大不相同。许多汽车将在一夜之间在家充电，而很少需要公共充电。停在路边时，会有更多人想要通宵充电。
本节探讨计费基础结构问题。它从长途旅行开始，在那里，高压充电器将在很大程度上模仿现有的加油站网络，然后进入需要为基础设施加油以容纳新的电动车队的新颖地方。最后，本文讨论了竞争，激励措施，城市和自动驾驶汽车在电动汽车充电中的作用。
长途旅行
支持长途旅行的大容量充电很可能会遵循私人市场为汽油动力汽车加油的模式。充电位置将取决于车辆的电池容量和通常行驶的路线。特斯拉已经为其车辆建立了一个145千瓦的“增压器”国家网络（如下所示），该网络可在30分钟内为车辆提供170英里的续航里程。私营公司ChargePoint还提供50至400千瓦的高压“ Express Plus”充电器，这些充电器可为所有电动汽车型号提供快速充电，并且在设计时考虑了未来的大容量电池。
在家庭和企业中
在城市中放置充电器可能会遵循不同的发展模式，并且有充分的理由要求公用事业更多地参与其中。虽然典型的120伏电源插座在家庭和企业中无处不在，但它们有两个主要缺点。首先，他们可以在数小时而不是数分钟内为汽车电池充电。其次，它们往往位于建筑物内或附着在建筑物上，从而限制了那些在街上停车或远离停车场建筑物的人的充电选择。解决这两个问题的方法是在驾驶员停放的任何地方部署更高电压的充电器。
我们从最简单的情况开始：可以停在靠近建筑物的车库或车道上的驾驶员。如果他们的汽车电池有足够的续航能力，并且每晚都要插上插头，那么典型的120伏电源插座就足够了。但是对于那些想要一天多次出行更快的周转时间，或者只是希望尽快充满电池的安全性的人们，则需要一个更高电压的充电器。对于这些人来说，障碍是这种充电器的个人财务成本，通常用于硬件和安装的费用约为1200美元，在充电器和将更高安培的240伏电线连接至充电位置的成本之间平均分配。
电力公司有必要为这些充电器付费，并且有两种机制可以这样做。一种是提供包容性的，基于关税的融资。在包容性融资下，公用事业公司将资金用于提高客户财产的能效或可再生能源（包括电动汽车充电器），然后通过客户的电费账单收回成本。成本回收的时间表从第一天起就为客户提供了正现金流量，但将还款成本的上限限制为总成本减少的80％。在这种情况下，由于没有可归因的能源节省（在电费单上，尽管在气泵上有大量的节省），所以该期限可以对应于汽车的典型拥有期（约六年）。
第二种融资选择是传统的成本回收，即公用事业公司为充电器付费，但将成本分散在整个客户费率基础上。
无论哪种情况，电动汽车充电的长期收益流都证明了由公用事业管理的融资是合理的。这是在早期电气化过程中赠送灯泡以推动销售的类似方法。公用事业将从电动汽车充电中获得更多收益。按照典型的驾驶模式，购买电动汽车后，普通家庭每年会额外消耗4,000千瓦时。能源消耗最小的公用事业交付成本，特别是如果充电计划使车主避免了能源高峰期，则尤其如此。
如果客户以每千瓦时0.10美元的平均零售价为汽车充电（假设30％或0.03美元，用于支付发电燃料成本），则公用事业公司将在4年多的时间里收回1200美元的家用充电器成本，比一般的汽车拥有期限短6年。即使以每千瓦时0.03美元的折扣价进行非高峰充电，该公用事业公司也将在10年内收回充电器成本。这可能就足够了，因为在拥有一辆汽车之后，客户似乎不太可能从电动汽车过渡。
在住宅附近的公共场所
将公共充电站放置在多户建筑或其他缺乏路旁停车位的住宅附近更为复杂。首先，如何为电动汽车预留充电器附近的停车位，尤其是在停车位非常昂贵的社区？再者，如果趋向于停放汽车并使它们整夜充电，那么每个充电器如何支持多辆汽车？如果使用得当，则在公共道路上安装收费的经济理由很充分。
如果一对拥有30千瓦时电池的电动汽车停放并在双充电器中完全加油，每年300晚，每千瓦时成本为0.05美元，则公用事业公司每年可收回900美元。这意味着这笔价值6,000美元的公共充电器的投资回收期为7年。
专门为客户或员工服务的企业充电器，比路边的公共充电器更易于集成。在使这些充电站可用于吸收白天的太阳能产量或为较大的电网提供辅助服务方面，公用事业可能会发现一个优势。企业可以简单地提供收费，以吸引客户，为员工带来好处或作为挖掘潜在节能的工具。在后一种情况下，客户可以同意短暂提供其电池，以帮助减少建筑物所有者的峰值能耗（也许换来商店折扣）。
无论采用哪种方法，随着家庭或企业主购买电动汽车，私人充电基础设施都可能会迅速扩展。但是，对于那些没有路旁停车位的人来说，收费物流仍然是一个挑战。
在商业和其他领域
在公共场所（住宅区除外）充电提供的经济吸引力较小，但从长远来看，也没有必要。尽管现有的电动汽车车主可能将夜间差旅或更长时间的通勤作为目标，但下一代驾驶员除了隔夜充电外不太可能需要加油。但是，在短期内，有机会使用公共充电站来鼓励电动汽车的采用，并有一个引人注目的经济案例为其提供资金。
每个公用充电器（用于双充电站）的成本约为6,000美元，与公用家用充电器相比，公用事业必须将成本分摊给更多的客户。
为了实现10年的公共充电回收期，该公用事业公司可以为每15名电动汽车驾驶员提供公共双充电器。这假设每个公共充电器每年可带来约450美元的收入（每天以25美元/千瓦时的价格为25千瓦时充电，而家庭用户每年以0.03美元/千瓦时的价格提供120美元/年）。该公用事业公司使用收益来支付每位客户以及公共站点的2级充电器费用。
部署新的公共基础设施很重要。日产汽车指出，在过去两年中，每辆电动汽车的公共充电器数量已大幅下降，从每辆充电器四辆汽车到每辆充电器超过14辆汽车。该框架将把每个公共充电器的车辆数量减少到7.5，并消除了拥有电动汽车的家庭充电器的成本壁垒。
从理论上讲，公用事业可以覆盖并扩展其服务区域内的综合网络。加州最大的太平洋天然气和电力公司（PG＆E）至少有一个获得监管机构批准，提议在其70,000平方英里的领土上增加7600个充电站，总费用高达1.3亿美元。
像PG＆E最初在加利福尼亚州提出的那样（拥有25,000个2级充电器和10个快速充电器），更广泛的公共充电器网络可能会鼓励电动汽车的拥有。但是更大的PG＆E提案突出了有关谁承担费用以及为什么费用相对较高的问题。根据PG＆E的计划，客户将为该项目的充电站支付1.3亿美元的价格（每个充电站的成本远超过15,000美元）。消费者权益倡导者对项目的规模和价格标签表示了担忧，并建议采用较小的试点计划来评估更广泛使用的充电站带来的好处。尽管可以通过增加电力销售来弥补公用事业成本，但正确定价也很重要。
加州的另外两家大型公用事业公司也获得了批准以较小的每站价格部署较小的充电站。圣地亚哥天然气和电力公司将在350个地点（包括企业和多户住宅小区）中的每一个地点安装10个充电器，并实施特别费率，以奖励那些在太阳能发电最充足的情况下插电的驾驶员。该项目将耗资4500万美元。与此同时，南加州爱迪生公司计划在一项耗资2200万美元的项目中增加1500个充电站。它将优先考虑工作场所和校园之类的地点，在那儿驾驶员通常会停放更长的时间。
公共计费基础设施的部署也可以关注公平访问。例如，圣地亚哥天然气和电力公司计划安装3500个公共充电器，并将其中的10％置于弱势社区。这些充电器是对州级激励措施的重要补充，这些激励措施旨在增加低收入加州人的所有权。
充电“仓库”
充电“仓库”可以在一个地点同时为一组电动汽车同时充电，可以提供现成的需求响应资源。
这些设施可以服务于电池驱动的出租车和商用车辆，也可以容纳停在工作场所的车辆。充电站顶部的太阳能电池板可以提供电力，而将其放置在变电站附近可以最大程度地降低电力输送成本。该系统遵循日产在日本办公大楼测试的方法，该方法由六个插入的日产Leafs保持的电池电量使汽车制造商能够满足高需求并避免峰值充电。
公共仓库的关键是激励车队车辆保持接通状态。例如，出租车司机的等待时间可能比为下一次票价加油所需的时间要长。另一方面，自动驾驶汽车（稍后讨论）可能是这些设施的理想选择。
竞争问题
尽管电动汽车充电与公用事业之间存在逻辑上的重叠，但一些私人充电网络运营商以公平竞争为由，谴责使用纳税人资金来支持充电基础设施。在当今大多数技术都有利于权力下放和更大竞争的时代，这是一个具有挑战性的政策问题。但是，添加电动汽车充电器就像将第一根电线串起来一样-有理由避免不必要的重复。一种可能的补救措施是禁止垄断公用事业公司安装充电器。这将需要大量制定政策和协议，以确保专用站可以与公用事业系统对接并允许管理性收费，但它可能会遵循已在进行中的能源发电分散化的方向。
另一个选择是允许公用事业公司管理充电站的建设并为其提供资金，但要让监管机构制定竞争性要求。例如，监管机构应要求公用事业公司购买并安装各种充电硬件，以测试不同的技术。最近在有关明尼苏达州电动汽车收费计划飞行员的意见中提出了这种方法。另一个关键要素是“滚动资格”或灵活的购买标准，该标准允许新的充电硬件有资格获得已经获得批准的扩展，而无需进行第二次全面的法规审查。
激励与融资
部署充电基础设施有多种激励和融资工具。补贴家用充电器安装的州和联邦奖励措施（后者现已过期）可以支付个人的费用，或者可以直接传递给公用事业公司以支持更大范围地部署公共充电基础设施。一些公用事业公司为充电器提供折扣—例如，洛杉矶公用事业公司为2级充电器提供500美元的折扣，为安装第二个电表以获取使用时间费率的人提供250美元的折扣。
在加利福尼亚州，业主可以利用物业评估的清洁能源（PACE）融资来支付硬件和安装费用。总体而言，该计划允许他们借贷资金用于以效率和可再生能源为重点的升级，并通过城市管理的财产税评估来偿还。例如，佛罗里达州的地方政府有足够的空间为司机提供符合条件的费用融资。另一方面，马萨诸塞州拨出赠款来资助设备。
公用事业公司还引入了基于费率的包容性融资，以支付私人财产节能投资的前期成本，回收成本类似于发电厂成本的回收方式。该工具可以类似地用于电动汽车充电器，因为这两种情况的改进都提供了可偿还的收入来源-效率本身或太阳能，来自改进本身，以及用于充电器的汽车销售收入所增加的收入。
城市的作用
作为车队转型或减排目标的一部分，城市可以带头安装公共收费基础设施。例如，如果城市采用电动汽车作为车队使用，他们可以设置充电器，私人驾驶员可以在白天使用，但在夜间用于车队。城市还可以与公用事业公司合作，以确保公平分配公共充电基础设施，以容纳可能无法使用路外停车（或家庭充电）的驾驶员。
洛杉矶是充电站部署的领导者，截至2015年6月，洛杉矶有724个2级充电站和16个直流快速充电站供公众使用（后者免费提供），服务13,000辆车。该市通过数百万美元的回扣计划扩展了收费选项，该计划为住宅和商业物业提供免费设备。
电动汽车基础设施可以为城市推进总体清洁能源目标提供跳板。2012年，明尼苏达州圣保罗市成为美国首批首次推出自己的充电基础设施的城市之一。两个公共可用的太阳能充电器标志着更大的网络建设的开始，该网络锚定在一个被视为电动汽车驾驶员“区域目的地”的公园内。联邦刺激计划的资金约占项目总成本的60％，而城市和公用事业公司Xcel Energy则分配了其余的费用。
放眼自治
通常使用电力传动系统的无人驾驶车辆为计划充电基础设施带来了潜在的复杂性。如果这些汽车无处不在，它们可能会大大改变汽车的所有权和使用方式。例如，如果可以在短时间内轻松，廉价地召唤自动驾驶汽车，它们会刺激汽车拥有量的急剧下降，特别是对于拥有第二（或第三）汽车的家庭。这种转变将对充电基础设施产生实质性的影响，因为我们将拥有成千上万辆几乎恒定使用的车辆，而不是每天闲置90％以上的大型车辆，这需要非常快速的加油。这些车辆可能会聚集在公用事业变电站附近的充电站，而不是使用6至8千瓦的充电器前往家庭车库，在那里它们可以以100千瓦或更高的速度进行充电。
特斯拉是市场上吹捧最多的电池驱动汽车的制造商，该公司表示，其所有车辆都将配备实现自动驾驶技术所需的硬件。此外，该公司计划在特斯拉网络的旗下推出自己的自动驾驶汽车和乘车服务。尤其是，乘车服务元素（类似于Uber和Lyft）将使特斯拉司机可以出租他们的车辆并获得一部分乘车服务收入。通过一个应用程序，特斯拉车主可以随时通过即将到来的网络向想要乘车的人开放自动驾驶汽车。
与现有的Uber和Lyft模型不同，特斯拉车主无需实际驾驶汽车来取车。实际上，他们甚至都不需要加入其中。该模型有可能为车主开辟充足的价值流，以在财务上证明特斯拉的所有权。
特斯拉首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）在2016年7月草拟的“总体计划”中写信给特斯拉车主，“只要轻按特斯拉手机应用程序上的按钮，即可将车加入特斯拉共享车队，并产生收入在您上班或度假时为您提供服务，可抵销甚至有时超过每月的贷款或租赁费用。”
Tam Hunt在Greentech Media上写道，根据加利福尼亚州圣塔芭芭拉市的Uber兼职司机的平均时薪15美元，列出了自动特斯拉车主可能获得的回报。如果特斯拉车主以每周15小时的小时费率在特斯拉网络上租车，他们的周收入将为225美元，或每月约964美元。
即使减去每月80美元的电费和保险费，再加上35％的税费，每月的收入还是504美元。这几乎超出了价格为27,500美元的特斯拉Model 3的每月贷款付款额（扣除7,500美元的联邦税收抵免后），首付为1,000美元，五年期贷款利率为5％。在这种情况下，亨特估计拥有的“成本”为每月净正$ 4。
遵循亨特的逻辑，并假设监管机构在引入自动驾驶汽车和特斯拉的乘车计划上均已签字，具有足够信誉的驾驶员可以免费获得特斯拉（减去1000美元的首付）。
这种模式会真正出现吗？尚不清楚，但我们承认电动汽车基础设施规划中存在这种复杂性，并建议政策制定者在该技术被商业化部署后保持灵活性。
提供价格以指导充电
低成本充电率代表着扩大电动汽车的第二项主要政策举措。有充分的证据表明，公用事业公司可以使用低费率来提高电动汽车充电的电网效益并为客户节省费用。
到目前为止，基础设施一直是一个障碍。
特别是，公用事业公司要求客户在计量和充电硬件方面进行前期投资，以便获得有利可图的充电计划。明尼苏达州最大的电力供应商Xcel Energy仅向那些掏钱安装第二个电表的客户提供较低的车辆充电率，该电表的价格在500到1500美元之间。该公用事业公司还向客户收取每月5美元的计量费用。因此，“据估计，在3,000名电动汽车所有者中，只有20名电动汽车所有者签署了关税，”根据该州公共事业委员会2016年7月的评论。客户可以选择所有家庭使用的标准使用时间率，以提供非高峰期的充电激励，但是这也意味着白天将其用于其他目的的用电成本较高。
太平洋天然气和电力公司（PG＆E）提供了类似的选择。为车辆充电安装单独的计量设备的费用约为2,000美元，但允许客户自行按使用时间为电动汽车充电。
其他公用事业提供了更具吸引力的激励措施。在马里兰州，PEPCO提供了电动汽车充电的使用时间费率，公用事业公司为所需的第二个电表付费。
明尼苏达州的另一家公用事业公司Dakota Electric确定了一种较便宜的选择。它的客户付费安装次计量电路，而不是整个第二个计量表。一位公用事业公司的雇员表示，根据充电站的位置和其他因素，这种设备的价格通常在70到110美元之间，人工成本在500到1000美元之间。高达500美元的回扣有助于抵消部分但并非全部这些费用。
希望从托管收费中获得收益的公用事业需要提供对客户有意义的机制，激励措施和融资。使托管收费成为可能的公用事业确实看到了好处。
萨克拉曼多的一家公用事业公司通过三种时变方案测试了一个定价计划，发现该计划将峰值负荷的10％转移到了其他时期。萨克拉曼多的市政公用事业区还提供了“一年免费”促销活动，每辆车价值300美元，并提供了公共快速充电站。
尽管进展缓慢，但仍在朝着更好的充电政策迈进。到2015年6月，位于15个州的28家公用事业公司实施了针对电动汽车充电的关税。这些措施可以支持电力提供商并奖励习惯与电网需求相符的驾驶员。
明尼苏达州是主要的风力发电州，2014年要求其大型公用事业公司提高电动汽车的关税，已经证明了通宵充电激励措施的肥沃试验场。根据要求，每个公用事业公司都会设计自己的电动车费率。尽管每个资费是不同的，但共同的要素包括需要安装新的充电硬件和陡峭的夜间充电折扣。
下图显示了明尼苏达州两个最大的电力公司的电价。如前所述，Xcel Energy需要安装完整的第二个电表才能访问其电动车费率，而Dakota Electric提供了一个子电表选项。
但是，对于缺乏非高峰时段收费的公用事业，鉴于广泛的公认好处，应要求公用事业委员会或州立法机关采用。
通过公用事业或自备可再生能源充电
如前所述，可再生能源和电动汽车是强大的组合，因为可随意充电可满足可变供应。在该国的某些地区，通宵充电可以使夜间风能产生更好的效果，而在其他地区，停放的电动汽车可以帮助吸收中午时分的太阳能。
公用事业在释放这些潜在利益的方法上不一致。明尼苏达州的Xcel Energy不提供可再生能源充电的折扣，而是向所有用户收取其Windsource计划的溢价。相反，合作公用事业公司Great River Energy（也在明尼苏达州）免费提供风能燃料。
明尼苏达州的公用事业公司Great River Energy免费提供风能燃料。该公用事业公司还计划对客户的基础设施收费实施激励措施，并帮助使校车电气化。
午间充电选项的可用性也有助于缓解范围问题。在公共充电站的首次展示中，圣地亚哥天然气和电力公司将提供特殊价格，以奖励在可再生能源发电最丰富的情况下插电的驾驶员。同样位于加利福尼亚州的马林清洁能源（Marin Clean Energy）为在下午时段接通电源的客户提供奖励计划。在另一个阳光充沛的州，夏威夷电力公司（Hawaiian Electric Company）在2015年公布的费率在上午9点至下午4点之间是最低的，而当时的太阳能产量最高。
公用事业定价计划还可以鼓励现场使用太阳能。
夏威夷电气公司于2016年夏季启动的一项计划使太阳能充电成为电动汽车车主的合理选择，他们可以在白天进行充电。摆脱了电能计量的过渡，拥有太阳能的客户有两种选择：向电网提供多余的电力，并获得价值约为零售电价一半的信用额度，或者保留所有太阳能供现场使用。使用“自给自足”选项的客户无法将电力回馈至电网，尽管他们可以获取太阳能的全部价值（通过抵消原本每度电成本为0.25美元至0.35美元的电力），而不是将其出售给公用事业公司。这个价格的一半左右。
该计划与落基山研究所（Rocky Mountain Institute）2015年的研究结果相吻合，该研究发现，结合旨在帮助家庭更好地管理能源的电池和智能电器，电动汽车可以使现场太阳能消耗增加50％至90％。
在纽约，针对分布式太阳能的价值进行了重新设计的算法建立了一个系统，该系统也有利于增加现场用电，例如为电动汽车充电。“透明定价”结构根据其位置及其对电网和环境的好处来评估分布式能源的价值。调整后的演算是从传统网络计量过渡的一部分。
无论如何，纽约拥有太阳能的家庭的净收入将少于净计量的收入，但是假设“透明价格”低于零售净计量的信用，那么在现场使用更多分布式能源的家庭将受到挤压从他们的阵列中获得更多价值。
假设两个帝国州家庭每个都有一个5千瓦的太阳能电池阵列，每年可发电7,000千瓦时，相对成本和收益各不相同，如下图所示。在这两种情况下，我们都假定净计量提供每千瓦时0.18美元的补偿，而“透明价格”仅为0.14美元。
如果一个家庭仅使用其发电量的30％，并将剩余的电力发送到电网，那么新系统将无法提供长期的净计量框架那样的价值，长期的净计量框架可以为发电支付全部零售价值。这意味着，如果另一个家庭在现场使用其70％的电力，则可以保留更多价值。在家给电动汽车充电是大大提高现场使用率的一种方法。
电动汽车可以通过减少燃料和维护成本以及在高峰需求时间内帮助平衡电网来节省车主的钱，但是新型电动汽车仍然需要大量的前期投资。新电动车的平均价格为36,000美元，不过可以通过联邦税收抵免7,500美元来降低。二手市场可能已经提供了机会，但是，具有两年历史的日产Leafs售价不到15,000美元。
州一级（尤其是加利福尼亚州）的开创性立法已经开始扩大潜在的新电动车车主领域。2016年底，该州的“清洁车辆回扣项目”增加了低收入家庭的收益，并排除了高收入者（收入超过30万美元的家庭，这些人已经获得了该计划的大部分收益）。这项变更使符合条件的家庭可以就购买或租赁电池驱动的汽车索偿2500美元，对于选择插电式混合动力车索取1500美元。对于低收入家庭（一个四口之家年收入低于73,000美元），返点金额增加2,000美元。
随着未来可能出现指数级增长，并且公用事业规划的范围将扩展到15至40年，现在是采用正确策略的时候了。
为了使社区充分利用电动汽车可以带来的利益，美国各地的监管机构和公用事业公司需要开始制定政策和计划，以促进电动汽车的拥有权，在有意义的时间激励充电，建立必要的充电基础设施并建立车辆到电网连接的标准。
随着未来可能出现指数式增长，现在是时候采取正确的政策了。
特别是，为了抓住能源民主的机遇，我们需要普遍获得电动汽车利益。我们需要诸如包容性融资之类的政策，以提供公共和私人收费基础设施。我们需要使公共和私人车队电气化，以广泛分享从石油换电带来的局部环境和健康益处。随着电动汽车降低电网运营成本，我们需要能够降低充电成本的充电政策。我们需要能够扩大本地利益的收费政策，例如最大化本地太阳能发电量。我们需要鼓励各种收入水平的人参与的激励措施。
电动汽车将很快改变交通系统，并为社区掌控未来的能源提供新的方式。通过适当的规划，全国各地的社区都可以将电动汽车的普及作为当地能源经济的基石。
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照片来源：通过Flickr（CC 2.0）和Nissan的Micadew。
