為了社交、工作、娛樂等目的，移動是人類不可或缺的基本需求，每天有數以億計的人們使用自有或公共的移動載具通勤，環保意識越來越發達的現在，油電混合或純電動載具成為符合法規、環境友好甚至時尚進步的象徵。
全球電動車的數量與普及率正快速上升，依「全球電動車展望(Global EV Outlook 2020)」統計，2019年全球電動汽車存量達720萬輛，耗電量達34.6TWh，預估2030年電動汽車存量將增加至2.4億量，耗電量近900TWh，約為2016年英、法兩國一年的總用電量合計(圖1)。電動車數量大幅上升的背景下，良好的電動車充電管理與充足且可使用的充電站是促進電動車輛發展的必要條件。
圖1 2019年至2030年持續增加中的全球電動車存量
資料來源：IEA Global EV Outlook 2020
全球電動車充電站建置/營運皆大不易
早期電動車款不多，且單次可行駛的里程數較低，早期使用者主要為住宅可安裝充電樁者，同時車主多擁有另外的燃油車或混合動力車輛，電動車的使用局限於較小範圍的通勤區域。隨著公共充電站的布建、拓展，車主可以在家中、工作場所以外的都會區地點進行充電，加上電動車輛電磁技術提升、里程提升，因此帶動另一波的電動車銷售。
隨充電站逐漸普及和電動車輛的技術日漸成熟，電動車輛使用範圍得以擴展到都會區、市區以外，得以進行跨城鎮甚至郊區的旅行，因公共意識(Public Awareness)提升，在家中和工作場所無法充電的車主越來越多，又將帶動另一波公共充電站需求。 世界各國參與充電站建置和營運商可分為四種，包含能源電力公司、石油公司、品牌車廠和其他業者，各因自身條件不同而具備不同的優勢(圖2)。電力業者具地域性，熟悉電力網分布並擁有專業的電工人員。石油公司有既有的加油站，可直接轉移車輛的能源補充習慣。品牌車廠了解車主資訊，可營造全面車輛服務和充電體驗，強化電動車輛銷售誘因。其他業者可利用資通訊平台強化服務體驗，或是為電力和充電樁設備業者有效降低建置及設備成本等。
圖2 全球主要充電站營運商類型及美國、歐洲及中國大陸主要充電站營運商
資料來源：IEK
美國、歐盟和中國大陸等推行速度較快的區域都有在地公共充電站營運商，顯示在充電網路建設初期在地經營有一定優勢。但越來越多跨國營運商投入(如：美商ChargePoint)，藉由複製在本國的成功模式和營運經驗拓展版圖。 美國最早的公共充電站基礎建設來自於聯邦及地方政府基金投入，藉由補助、退稅及稅額減免來減少投資回報時間與建置充電站初期的高額投入。以ChargePoint為例，其於2013年的ARAA(American Recovery and Reinvestment Act)資助計畫下獲得將近1,500萬美元補助，建置了超過4,600個公共及私人Level 2充電站。
截至2020年9月，美國公共充電樁合計近6.8萬個，若加計特斯拉(Tesla)專屬充電站將近8.8萬個，以交流充電的充電樁為主占82%(表1)。以充電樁數量來看，ChargePoint、Tesla為市占率最高的營運業者，市占率分別為43.6%及22.9%。Tesla充電樁有其專屬接頭及規格，僅Tesla車主能使用，因此若排除Tesla後，ChargePoint囊括過半(56.5%)市占率。
美國的車廠、新創企業、政府與資通訊廠商，莫不投入大筆資金及人力於未來交通運輸變革，美國是全球交通運輸電動化與自動化的推進者，重型卡車服務商、物流商與運輸服務商都已經啟動中/重型電動車輛及自動駕駛車輛投入測試運行。但非自動駕駛的叫車服務而言，由於沒有固定行車時間、路線和距離，屬大量不特定需求，目前的公共充電站並不符合其運用所需。
由美國能源部所召集的SMART移動聯盟(Systems and Modeling for Accelerated Research in Transportation Mobility Consortium, SMART Mobility Consortium)模擬智慧移動下的充電需求，而由於每個利害關係人的需求、行駛的區域皆大相逕庭，經過模擬並沒有適用所有運輸需求的理想設計，但可以確定的是未來充電基礎設施的設計會是需求導向，充電站位置與功率將由車廠和服務業者合作，分析叫車服務車主的駕駛模式與行駛里程，規畫適當的地點與充電功率。
歐盟也積極發展公共充電站，從2014年發布指令Directive 2014/94/EU 「Deployment of Alternative Fuels Infrastructure」要求成員國遞交運輸領域和國家基礎建設的相關政策，並要求設定目標數量與相關措施。歐盟提供補助基金建構公共充電站，並建議2020年達到車樁比10：1，且預期其2020年沿TEN-T核心網路每34公里至少有一個快速直流充電站。 歐盟的公共充電站功率規格分為五種類型(表2)，交流充電可支援3~7kW、11~22kW、43kW三種充電功率；直流充電可支援50~100kW及大於100kW(現有充電功率最高支援350kW)。歐洲各國大部分都以支援三相交流充電的11~22kW公共充電樁最為普遍。根據ICCT數據，歐盟於2019年電動車輛有182.4萬台、公共充電樁21.4萬個，車樁比約為8.5：1，大部分國家車樁比落在5：1~10：1(圖3)。
圖3 各歐盟成員國的每十萬人的電動車輛及公共充電站數、車樁比
資料來源：Transportation and Environment(1/2020)
歐洲運輸與環境聯盟(European Federation for Transportation and Environment)提出，充電樁總數和車樁比不能充分反映各成員國公共充電樁的充足性，未來電動車輛大幅上升，應根據不同的充電需求、頻率和車輛類型，設計符合使用需求的充電供給。計程車、共享車輛和物流車等服務類型在實際應用上需縮短停等的時間，這將推升對快速充電的需求。
台灣電動車發展/充電站布建逐步紮根
截至2020上半年，台灣的電動小客車保有量為8,428輛，其中純電動車輛為7,413輛，占比88%。而插電式複合動力車輛的保有量為884輛，占比10%(圖4)。
圖4 台灣各類型電動車輛保有量占比及主要熱銷品牌
資料來源：工研院產科國際所
在台銷售的電動車款充滿電的里程約為240至610公里之間，而在插電式複合動力車輛充滿電的狀況下純電里程在40至64公里之間(車廠標稱數值，里程依實際駕駛狀況有所不同)，而依據交通部108年發布的自用小客車使用狀況調查，平均通勤時間為1.2小時、行駛里程約為31.1公里，即使容量較小的複合式動力車採隔日充電方式，亦可以純電動力因應日常所需。
2018年經濟部能源局函釋，由於充電樁營運除提供電能外，尚需停車場所及相關附屬設施與人力提供完整服務，屬服務業而非電業法的售電行為，因此營運業者得收取費用。台灣源點科技以OASIS品牌投入充電站營運，於2021年2月6日在台南樹谷園區快充站剪綵，提供國內電動車更便利的充電服務。
台灣奧迪電動車充電合作夥伴的OASIS，正逐步打造環台充電網路計畫，三年目標將累計達1,000座AC充電站與100座DC快充站，完成遍布台灣的OASIS充電環島地圖。目前OASIS充電費用僅每度電8到10元不等計價，計畫充電站營運場域涵蓋各式賣場與停車場。
除中央政府相關法規外，各地方政府也提供在公有停車場的電動車停車優惠、充電免費措施。以台南措施為例，政府提供充電站補助和停車優惠，停車場設置充電設備可申請補助(上限設備費用50%)，每一停車場補助總額20萬元，但僅有電動機車充電設備者，補助總額不得超過10萬元。台北和新北則以充電免費為主要補貼措施。
台灣除了公共充電站外，住宅充電亦為電動車充電網路的主要場域，建商、社區管委會與充電站業者合作，導入電動車輛充電系統，提供充電設備和相關軟體，使住戶跟管理中心可進行遠端管理。此外有許多休閒中心、飯店、民宿、餐廳、商場與充電站營運業者合作，由營運業者協助布建充電站、維護並在其平台上宣傳(圖5)。
圖5 台灣充電站營運商商業模式態樣
資料來源：工研院產科國際所
台灣電動車市場萌芽期挑戰待解
台灣有越來越多廠商投入充電站的建置，但台灣市場處於萌芽期，僅有約8,000輛電動車，而其中八成為Tesla並有專屬充電規格，而目前多數的公共充電站都屬於不收費的狀態，收費充電站使用率不足以平衡廠商前期投入的成本，廠商需要考慮充電之外的加值服務。
除家中增設充電樁和與商場合作設置充電車位外，裕隆集團旗下提供國內三成充電服務市場的裕電能源為滿足快速便利需求，策略性設置不同規格的充電槍，並整合金流服務，利用電池序號，只需插入充電樁，一次完成充電和扣款，不需掏出手機，減少車主使用充電服務複雜度，提升收費充電的便利性與接受度。
是否擁有充足的基礎建設是影響潛在電動車主購買電動車輛的重要因素，政府補助政策和廠商的積極投入將加速台灣電動車市場的發展，與世界各國比較，台灣電動車市場剛萌芽，在地車廠、能源供應商與新興企業挾各自的優勢提供電動車充電服務，因環保議題電動車是未來趨勢，收費充電站與電動車主加值服務還有創新和發展的空間，雖然還有許多挑戰需要克服，隨著電動車主基數增加，預計電動車與周邊建設會是高速發展的必爭之地。
(本文由台灣資通產業標準協會提供，作者皆任職於大同公司智慧能源事業部)