电动汽车换电服务使用意愿等研究动态(2024年第2期）

研究背景

推广电动汽车是减少碳排放的重要举措之一。针对消费者存在的里程焦虑和充电焦虑问题，换电服务是纯电动汽车通过更换动力电池恢复电量的一项补能服务，以其补能用时短、能耗成本低、支持车电分离购买和电池升级等优势成为一种有效的补能解决方案。

研究消费者对换电服务的使用意愿至关重要。对换电服务的既有学术研究主要集中在换电站布局优化建模、前往换电站的路径优化、换电站利润最大化等方面，关于换电服务的使用意愿问题仍有待研究。为了解决这一不足，该论文以江苏省为例，研究消费者对电动汽车换电服务的使用意愿。

研究思路

该论文结合技术接受模型(Technology Acceptance Model, TAM)和计划行为理论(Theory of Planned Behavior, TPB)研究消费者对换电服务的使用意愿，使用江苏省问卷调查数据进行结构方程建模。问卷设计包括3部分：社会经济属性，包括性别、年龄、婚姻状况、工作、学历、收入、居住区域和家庭规模；换电服务使用意愿；影响因素，包括感知有用性、感知风险、主观规范(个体在决策是否执行特定行为时感知到的社会压力)、态度、感知行为控制(个体对成功执行特定行为能力的主观评估)和知识(对换电服务的了解程度，例如我知道换电服务的服务时间很短、我对换电服务有足够的了解、我对换电服务的收费有所了解)。共发放问卷730份，回收472份，删除问题数据后得到405份有效问卷。

研究结论

女性受访者比男性受访者使用换电服务的意愿更高，可能是因为女性消费者倾向于避免使用电动汽车带来的麻烦，便捷省心的换电服务更容易受到青睐。此外，家庭规模较小的消费者更倾向于使用换电服务，随着家庭规模增加消费者经济压力会增大，导致使用换电服务的意愿下降。城市居民不太愿意使用换电服务，因为城市居民相比农村居民拥有更多的通勤方式。

如图1所示，影响因素分析结果显示，感知有用性对消费者使用换电服务的态度和意愿能够产生积极影响，态度极大地影响换电服务的使用意愿；感知行为控制对换电服务使用意愿的影响不显著，而通过影响消费者对换电服务的了解程度(知识)更能影响使用意愿，这可能是由于大多数消费者不知道换电服务的存在，因此不知道如何做决定；感知风险显著影响态度、感知有用性和使用意愿；知识与感知行为控制和使用意愿均呈正相关关系；主观规范对换电的使用意愿有显著影响，这意味着在消费者采用电动汽车换电技术的决策过程中个人、家人和朋友都很重要。

研究总结

该论文使用TAM和TPB组合拓展模型研究换电服务的使用意愿，结果表明TAM和TPB组合拓展模型比原始TAM，TPB模型具有更好的解释力。知识、态度和感知行为控制对使用意愿有显著的正向影响，这意味着通过媒体向消费者就换电服务概念进行宣传有利于提高换电服务的接受度。主观规范对使用意愿有正向影响表明，外部影响因素极大地影响着消费者对换电服务的使用意愿，因此继续建设换电站可能直接或间接地为消费者使用换电服务提供推动力。

资料来源：ADU-GYAMFI G, SONG H M, OBUOBI, B, et al. Who will adopt? investigating the adoption intention for battery swap technology for electric vehicles[J]. Renewable and sustainable energy reviews, 2022, 156: 111979.

研究背景

可持续的出行服务是提升城市生活质量的关键因素。与传统乘用车相比，城市交通智能解决方案包括电动汽车、轻型电动车辆(Light Electric Vehicles, LEV)和共享出行等新型交通服务。轻型电动车辆为质量小于350 kg、设计速度不高于45 km·h-1的低速小型车辆，包括电动滑板车、电动自行车、电动三轮车和轻型电动汽车。使用轻型电动车辆出行被称为微出行(Micromobility)，有研究提出专为微出行设计的太阳能充电站(Solar Charging Stations, SCS)和换电站(Battery Swapping Stations, BSS)，为共享微出行服务的补能提供了更多解决方案。该论文基于德国问卷调查数据探讨共享微出行服务、SCS和BSS用户的使用意愿。

研究思路

该论文使用整合技术接受模型(Unified Theory of Acceptance and Use of Technology, UTAUT)作为研究的基本理论。问卷设计包括3部分：社会经济属性，包括性别、年龄、工作；共享微出行服务使用意愿和正向/负向影响因素，正向影响因素包括高灵活性、环保、驾驶乐趣、相比购车节约成本、相比使用公共交通节约成本，负向影响因素包括无驾照、不了解、无趣、昂贵、不符合需求、系统复杂、拥有私人汽车；SCS和BSS用户使用意愿和影响因素，包括感知有用性、感知易用性、预期、视觉印象、对使用SCS/BSS带来可持续性的态度、便利度、激励策略。共发放问卷101份。

研究结论

1）社会经济属性。

年轻人和学生的比例较高，男女比例比较均衡。49%的受访者年龄为26~30岁，48%的受访者有工作，40%是学生。52%的受访者是女性，47%是男性(1%保密)。

2）共享微出行使用意愿和正向/负向影响因素。

高灵活性(82%受访者选择)和环保(65%受访者选择)是促使用户使用共享微出行服务的最主要因素。拥有私人汽车(53%受访者选择)和系统复杂(30%受访者选择)是阻碍共享微出行服务使用的最主要因素。

3）SCS和BSS用户使用意愿和影响因素。

感知易用性方面，96%的受访者认为感应充电的SCS使用简单，77%的受访者认为充电桩充电的SCS使用简单，71%的受访者认为BSS使用简单。

预期方面，40%的受访者愿意接受距目的地100~250 m的补能绕行距离，45%的受访者认为充电过程所需的时间不应超过2 min。

视觉印象方面，59%和55%的受访者认为SCS和BSS的视觉印象是积极的。

对使用SCS/BSS带来可持续性的态度方面，95%的受访者认为共享微出行服务的可持续属性很重要，而72%的受访者认为提供可持续属性的信息很重要。

便利度方面，多种交通工具补能的通用性(89%)、补能站点可见性(80%)被大多数受访者认为非常或相当重要。

激励策略方面，39%和50%的受访者分别认为9折和8折的折扣合适。女性受访者打算使用SCS的比例(68%受访者选择)高于BSS(54%受访者选择)，男性受访者使用BSS的意愿(70%受访者选择)高于SCS(54%受访者选择)。

研究总结

该论文发现大多数共享微出行服务用户对SCS和BSS具有较高或相当高的使用意愿，整体上看，使用SCS和BSS之间的行为意愿没有显著差异。然而按性别比较，女性受访者使用SCS的意愿较高，而男性受访者使用BSS的意愿较高。影响SCS和BSS使用意愿的另一个因素是受访者是否使用过共享微出行服务，未使用过的用户更喜欢BSS，而使用过的用户则倾向于使用SCS。

该调查的样本规模比较小，未来研究应该扩大样本量，并且根据样本数据进行结构方程建模，从更深层次探究SCS和BSS的使用意愿。

资料来源：SCHELTE N, SEVERENGIZ S, FINKE S, et al. Analysis on user acceptance for light electric vehicles and novel charging infrastructure[C]//Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE). 2022 IEEE European Technology and Engineering Management Summit (E-TEMS). New York: IEEE, 2022: 103-108.

研究背景

中国政府制定了许多鼓励电动汽车换电站(Battery Swapping Stations, BSS)建设和发展的政策。作为政策制定者，首先应考虑公众对BSS建设的态度——是否会为BSS节省时间、车电分离、享受电池升级红利等优点支付额外费用，此外还应该评估影响公众支付意愿的因素以及BSS正外部性(环境贡献、节省时间)的非市场价值，这将有助于对BSS价值进行更全面评估，并有助于制定和修改政策。该论文初步估算了杭州市家庭支持BSS建设的支付意愿(愿意额外缴税，例如消费税、所得税、印花税等)，并探讨了影响支付意愿的因素。

研究思路

该论文使用面对面调查方法。调查信息由4部分组成：1)受访者人口统计信息，包括性别、年龄、学历、收入以及家庭是否拥有电动汽车；2)受访者对电动汽车的了解、对政策的关注和环保意识；3)计划行为理论的要素，包括态度、主观规范(个体在决策是否执行特定行为时感知到的社会压力)和感知行为控制(个体对成功执行特定行为能力的主观评估)；4)消费者对支持BSS建设的支付意愿。共采集1 051个样本，删除无效样本后，有效样本为872个。

该论文利用双界二分选择法(Double-Bounded Dichotomy – Contingent Valuation Method)调查支持BSS建设的支付意愿：调查员在确定的价格范围内随机询问受访者，观察其是否接受或拒绝该价格。当受访者第一次回答“是”时，第二次询问更高的价格；否则将询问更低的价格。

该论文利用最大似然函数(Maximum Likelihood Estimation, MLE)估计支持BSS建设的支付意愿影响因素的参数，共建立5个支付意愿影响因素分析模型。模型1包含社会经济属性；在模型1基础上，模型2至模型5中增加对BSS政策的关注度；模型3至模型5中增加了使用过纯电动汽车(Battery Electric Vehicle, BEV)和BSS的经历；模型4和模型5中增加对BEV、BSS的了解程度和环保意识；模型5中增加态度、主观规范和感知行为控制。

研究结论

调查统计发现，杭州市家庭支持BSS建设的支付意愿为年平均400.52元。支付意愿影响因素分析模型结果显示：1)社会经济属性。在模型1至模型5的社会经济属性中，收入高于平均水平且拥有电动汽车的家庭具有更高支付意愿，性别与支付意愿之间不存在相关性。模型1至模型3中，受访者学历与支付意愿之间存在一定相关性。然而，在模型4和模型5中，这种相关性并不存在，可能是因为BSS是一个新概念，公众对其了解有限。55岁以上受访者对支付意愿的影响为负，因为老年人对新事物接受度较低。2)政策关注度。在模型2至模型5中，对BSS政策越关注的受访者支付意愿越高。3)在模型3至模型5中，拥有BEV和BSS 使用经历的受访者的支付意愿较高。4)在模型4和模型5中，对BEV和BSS了解越多、环保意识越强的受访者支付意愿越高。5)模型5中，态度、主观规范、感知行为控制与支付意愿之间存在显著相关性。

研究总结

首先，政策制定者应考虑采取措施提高公众对与BSS相关的能源和环境正外部性的认识，并提高公众对政策的兴趣，使其意识到建设BSS的必要性。其次，在制定BSS相关政策时有必要提及支付意愿，研究发现超过76%的公众愿意为BSS建设支付额外费用，因此将支付意愿纳入能源政策的制定中有助于增加投资者的兴趣。第三，公众对新能源产品的体验非常重要，因此，将用户体验纳入能源政策范围有助于推广电动汽车换电服务。

资料来源：TAN Y, FUKUDA H, LI Z, et al. Does the public support the construction of battery swapping station for battery electric vehicles? -data from Hangzhou, China[J]. Energy Policy, 2022, 163, 112858.

(以上3则来自梁星，同济大学交通运输工程学院在读硕士研究生，研究方向为交通行为，电子邮箱xingliang@tongji.edu.cn。)

研究背景

区别于传统的依赖租赁点的公共自行车系统，自由流动的共享单车系统(Free-Floating Bike-Sharing System, FFBS)具有更高的使用灵活度，是缓解城市交通拥堵和减少温室气体排放的有效方法。该论文运用街景图像和归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)探讨北京市城市绿化对共享单车使用的影响。论文研究发现，在全样本泊松回归模型中，某一地点的共享单车使用量会随着该地点绿视率(Greenery View Index, GVI)的增加而增加。然而，NDVI与共享单车使用呈负相关关系。论文还分析了城市功能区的空间分布，调查了城市功能区类型对于城市绿化与共享单车使用之间关系的影响程度和方向。最后，论文提出了若干政策建议，旨在促进城市绿化水平的提升，鼓励采用共享单车等绿色出行。

研究方法

论文研究对象为北京市五环路以内的区域，面积666 km²，总人口约1 000万人。该区域属于北京市最为发达的地区，共享单车使用量相对较大。论文将该区域分成764个网格作为基本的地理单元，即交通分析区(Transportation Analysis Zone, TAZ)。

研究所使用的共享单车出行数据通过摩拜单车的物联网技术记录获得，包括出行的开始时间和起止坐标。选取2017年5月10—24日(5月17日除外)研究区域内的共享单车出行记录，共计2495 848条。这些出行记录主要集中在工作日7:00—9:00和17:00—19:00早晚高峰时段。

绿化数据包括NDVI以及从街景数据中提取的GVI，二者的空间分布存在差异。根据NDVI数据，北部地区的植被覆盖较高，因为香山公园、奥林匹克森林公园等位于北部；从GVI来看，城市中心地区的植被覆盖率水平高于城市周边地区。因此，共享单车的使用可能会受到不同地区的影响。

为了衡量土地利用的多样性，论文检索了百度地图应用程序编程接口(Application Programming Interface, API)的兴趣点(Point of Interest, POI)数据。共选择10个不同类别总计102 170个POI，通过土地利用组合熵来度量土地利用的多样性。

由于共享单车出行数据以离散非负整数形式呈现，不符合正态分布，可以作为一种广义线性模型(Generalized Linear Models, GLM)，其中随机成分被假定为泊松分布。对于泊松分布，通常假设方差等于均值。然而，在此数据集中，方差超出了其均值，这表明数据呈现过度的离散性。因此，论文采用了拟极大似然估计(Quasi-Maximum Likelihood, QML)估计方法，在不假设具体概率分布的情况下，通过最大化似然函数来获取参数估计值，从而更加灵活地应对数据的离散性。

此外，考虑到不同类型城市功能区对居民出行行为的影响有差异，城市绿化与共享单车使用之间的关系也可能因不同类型城市功能区而异。论文采用分类调节因素和亚组分析，以考虑不同城市功能区及不同时间段的异质性。亚组分析用于检验时空异质性的存在，将总样本分成不同子组，以了解城市功能区对共享单车使用的调节效应。需要注意的是，论文关注的是影响的正负方向而非影响的大小。

研究结论

通过采用泊松回归模型，该论文深入研究了城市绿化对共享单车出行的影响。

NDVI与共享单车使用呈负相关关系，表明在高人口密度和共享单车出行较多的地区，绿地较少。同时，高NDVI地区通常有大量旅游景点和森林公园，不适合共享单车使用。这种情况反映了北京城市交通发展的一个困境，即大面积绿地所在区域的自行车交通设施不足。

人口密度和容积率与共享单车使用呈正相关关系，表明共享单车出行次数与地区的人类活动水平相匹配。土地利用的多样性对共享单车使用有积极影响，地区公共服务设施和功能越丰富，对共享单车用户的吸引力越大。距市中心和最近的公共交通车站的距离与共享单车使用呈负相关关系，说明共享单车在繁忙和人口密集的地区更易被使用，并接驳公共交通系统。

GVI对共享单车的使用具有积极影响，GVI每增加一个单位，共享单车出行次数增加1.003倍。这表明行人视角的绿化促使居民更频繁地使用共享单车。树木和草地等与眼睛平齐的绿色植物有助于注意力恢复和减轻心理疲劳，对共享单车使用者尤为有益。因此，城市需要加强街道绿化以促进主动出行。总体而言，NDVI和GVI对共享单车使用的影响相反。

该论文将10种 POI 类型分为居住(R)、公共服务(P)、商业服务(B)和旅游(T)4类，然后相应地将城市功能区分为4个单功能区和3个混合功能区，并且探讨了不同类型城市功能区对共享单车使用的影响。研究发现，不同类型城市功能区的绿化水平与共享单车使用之间存在复杂的关系：

1）R型和T型单一功能区。此类功能区中NDVI与共享单车出行次数呈负相关关系，而GVI与共享单车出行次数呈正相关关系。这表明此类功能区中绿化水平对共享单车使用有一定的负面影响，但GVI的提高却能促使更多人使用共享单车。

2）P型单一功能区。此类功能区中NDVI对工作日中午的共享单车使用产生积极影响，尽管影响程度不显著。此外，GVI能够更准确地体现街道的绿化水平，并且对共享单车使用产生更显著的影响。这意味着绿化水平在此类功能区中对共享单车使用的影响更加显著。

3）B型单一功能区。此类功能区主要为居民提供餐饮和娱乐服务，NDVI与共享单车的使用量负相关，而在早高峰时段，共享单车使用量与GVI也负相关。由于共享单车在解决地铁“最后一公里”问题上发挥着重要作用，早高峰期间，即使绿化程度较低的街道也会产生很高的通勤需求。相比之下，在其他时段，GVI 仍然是一个积极因素，因为居民可能被吸引到绿化程度较高的街道。

4）R-B型混合功能区。此类功能区中绿化水平不再是主要决定因素。虽然绿化水平可能较低，但由于这些地区具有高度的人类活动和城市功能，绿化不再是主要影响共享单车使用的因素，交通设施和服务改进等其他因素可能更有效地影响共享单车使用。

5）R-P型混合功能区。此类功能区主要分布在清华园、中关村、安贞街道等部分大学周边，这些地区教育和技术机构高度集中。校园里的学生也是活跃的共享单车用户，这导致NDVI对共享单车的使用产生积极影响，尤其在早高峰时段，共享单车的大学校园提供了大量绿地，鼓励学生使用共享单车出行。而在公园等大多数NDVI较高的区域，往往禁止共享单车进入。对于这类功能区，GVI与共享单车使用量呈正相关关系，表明GVI的提高对共享单车使用具有积极影响。

6）P-B型混合功能区。此类功能区主要位于城市核心区与外围区域之间，大多数是发展良好的住宅小区。NDVI对工作日中午共享单车的使用产生积极影响，而在其他时段则产生负面影响。GVI在早高峰期间对共享单车使用产生负面影响，而在所有其他时段则产生积极影响。因此，共享单车的使用与这些地区的绿化水平存在混合相关性。

综合来看，城市功能区的类型对共享单车使用产生不同的影响，NDVI和GVI对共享单车使用的影响在不同功能区之间表现出时空异质性。这些发现有助于城市规划者更好地优化不同城市功能区内的绿化，以促进绿色出行、降低城市交通碳排放。

研究总结

该论文深入探讨了城市绿化对共享单车使用的影响，并从学术角度得出关键结论。城市绿化具有显著潜力，能够降低汽车依赖并减少出行相关的碳排放。论文基于GVI和NDVI明确了城市绿化与共享单车使用之间的关系。行人视角的GVI对共享单车使用具有积极影响，而NDVI则呈现负向关联。此外，论文还考察了城市功能区对这一关系的调节作用，发现在不同类型的城市功能区中，GVI对共享单车使用存在时间相关性和区域相关性。

该论文建议城市规划者积极推广共享单车，作为降低机动车出行和相关碳排放的有效手段。增加行人视角的GVI可促进共享单车使用、减少对汽车的依赖，从而改善街道绿化，这一举措不仅成本效益高，还有益于居民健康和碳汇(carbon sink)^①。此外，城市郊区更有利于推广共享单车使用，但需要结合非机动车道建设。针对市中心地区，建议扩建小型公园和建筑物上的垂直绿化，以鼓励共享单车使用。最后，街头绿化的改善需要与人口密度、公共交通可达性和空间异质性相互协调，应根据当地情况制定和调整政策。

然而，该论文也存在一些不足，例如未纳入人口统计信息、缺乏详细行程轨迹数据以及未考虑天气因素对共享单车使用的影响。因此，未来的研究应增加街景图像数量，并通过更多数据和实验来验证因果关系。

注释：

①指通过植树造林、植被恢复等措施吸收大气中的CO₂，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。

资料来源：GAO J, MA S F, WANG L, et al. Does greenness bring more green travelling? evidence from free-floating bike-sharing in Beijing[J]. Journal of transport geography, 2023, 109: 103586.

(夏强，长安大学运输工程学院在读本科生，研究方向为非机动交通、交通大语言模型，电子邮箱2020903462@chd.edu.cn。)

《城市交通》2024年第2期刊载文章

作者：梁星，夏强