麻省理工学院的研究人员一直在调查哪些基础设施改进能够最大限度地增加上路行驶的电动汽车数量。
研究人员观察人们的日常活动和驾驶习惯，以找出最便利的电动汽车充电点位置。
随着充电点的普及，更多人可能会使用电动汽车，从而帮助减少温室气体排放。
麻省理工学院研究人员的一项新研究揭示了哪些基础设施改进最能增加上路行驶的电动汽车数量，这是减少交通运输温室气体排放的关键一步。
通过战略性布局充电站，让更多电动汽车上路
研究人员发现，在居民区街道安装充电站，而不只是设在购物中心等中心地带，可能会带来显著更大的效益。他们还发现，在高速公路沿线增设快速充电站，并让有需要前往电动汽车单次充电续航范围以外地区的人们更容易获得替代车辆，能够大幅提升交通电气化的潜力。
研究结果于今日发表在期刊《自然·能源》上，论文作者包括麻省理工学院能源研究副教授杰西卡·特兰奇克、研究生魏薇、博士后桑卡兰·拉马克里希南，以及前博士生扎卡里·尼德尔（理学硕士，2015届；博士，2018届）。
研究人员开发了一种新方法，用于确定能够方便地融入人们日常活动的电动汽车充电方案。他们使用了汽车GPS追踪设备收集的数据，以及有关人们日常驾驶习惯和需求的调查结果，其中包括西雅图地区的详细数据，以及美国整体的概括性数据。特兰奇克表示，大幅提高电动汽车在私人车辆中的普及率，是地方、州和联邦各级气候缓解政策的核心内容之一。她补充说，这项研究的目标之一是“更好地了解如何让这些快速推进车辆电气化的计划成为现实”。
她说，在决定如何排列电动汽车充电基础设施各类改进措施的优先顺序时，“我们采用的方法着重于更深入地了解人们全天、全年详细的能源消耗行为”。
她说，为此，“我们考察不同的人一天之中如何从一个地点前往另一个地点，以及他们在哪里停留。由此，我们可以了解他们何时、何地能够为电动汽车充电，同时不打断日常出行活动。”
研究团队考察了日常规律活动，以及一年中出现的变化。魏薇说：“纵向观察很重要，它能捕捉驾驶者随时间进行的不同类型行程，以便我们确定支持车辆电气化所需的充电基础设施类型。”
正如特兰奇克及其同事此前报告的那样，现有价格较低的电动汽车续航里程足以满足绝大多数人的日常驾驶需求，但人们通常一年中总有几次需要开更远的路。或者，他们可能需要在一天内比平时多跑几趟短途，几乎没有时间停车充电。研究人员将这些日子称为“高能耗日”：驾驶者为满足出行需求消耗的能量超过平常。这种情况一年可能只发生少数几次，却可能成为人们决定是否转向电动汽车的关键因素。
尽管电池技术不断进步，电动汽车的最大续航里程也随之增加，但仅靠这一点仍不足以满足所有驾驶者的需求，也无法实现快速减排。因此，特兰奇克表示，通过基础设施解决电动汽车续航问题至关重要。她指出，容量最大的电池往往最贵，许多人无力购买；因此，从公平角度看，妥善建设基础设施同样重要。
特兰奇克说，将基础设施战略性地部署在最便利、最有效的位置，并让驾驶者了解这些设施，使他们能够轻松设想何时、何地充电，可能会带来巨大改变。
通过激励措施推动电动汽车充电基础设施建设
她说：“可以通过多种方式激励此类充电基础设施的扩建。例如，联邦层面的决策者可以发挥作用，提供激励措施，鼓励私营部门在这一领域开展竞争，并通过公私合作伙伴关系设立示范点，试验如何快速扩建充电基础设施。”她还说，州和地方政府也可以在推动企业创新方面发挥重要作用，其中许多政府已经表明支持车辆电气化。
研究发现，为人们在这些高能耗日提供便捷的替代交通方式，也可能有所帮助。汽车企业甚至可能发现，提供便捷的租车服务或与此类服务合作，有利于推动电动汽车销售。
例如，在分析西雅图的驾驶习惯时，研究团队发现，无论是增设高速公路快速充电站，还是每年最多四天提高人们获得长续航替代车辆的便利度，都能使可用低价电动汽车满足驾驶需求的家庭比例从10%升至40%。如果快速充电站、工作场所充电、夜间公共充电，以及每年最多10天使用替代车辆的机会都能提供，这一比例会升至90%以上。值得注意的是，在所有这些情景中，住宅地点（街道上或街道外）的充电选择都至关重要。
研究结果凸显了让更多人能够夜间充电的重要性。拥有私人车库或街道外停车位的人通常已经可以轻松在家为电动汽车充电，但许多人没有这一条件，只能使用公共停车位。特兰奇克说：“为人们提供电动汽车充电条件非常重要——无论他们在家附近哪里停车，只要会停留较长时间，通常是过夜，都应能获得可靠、可预期的充电服务。”
她说，这些地点既包括酒店，也包括居民区。“我认为，强调这些影响重大的做法至关重要，例如想办法在公共街道上提供充电，而不是随意在杂货店、购物中心或其他公共场所放置充电桩。”她说，这些地点并非毫无用处，但公共规划应着眼于让更多人能够使用充电设施。她补充说，即使快速充电器成本下降、新设计开始支持更快充电，战略性扩建基础设施仍将十分重要。
这项关于电动汽车基础设施的研究应能为各级决策者提供一些指导，帮助他们寻找减少温室气体排放的方法，因为交通运输部门约占温室气体总排放量的三分之一。特兰奇克说：“资金通常总是有限的，因此确定优先事项确实非常重要。”她指出，这项研究可以指出哪些领域的投资回报可能最高。研究人员在论文中指出，他们确定的高影响力充电方案可以灵活组合，应用于不同的城市、城镇和地区。
新加坡科技与设计大学工程系统与设计副教授林内特·谢（Lynette Cheah）未参与这项研究。她表示，研究人员分析高分辨率真实驾驶模式的方法“很有价值，也为后续研究提供了多种机会”。她说：“真实驾驶数据不仅可以指导基础设施和政策规划，还可以帮助优化电动汽车充电管理，以及车辆购买和使用决策……这能让驾驶者更有信心地评估转用电动汽车是否可行，以及这会对车辆运营产生什么影响。”
本研究得到了欧洲区域发展基金、里斯本葡萄牙区域发展计划、葡萄牙科学技术基金会和美国能源部的支持。
