基于作業成本法的電動汽車充電站建設項目成本控制方法

時 昱 武鴻斌 王玉樂

（河南九域騰龍信息工程有限公司）

0 引言

隨著我國發展的加快，能源短缺、空氣污染和環境破壞等問題日益嚴重。改善環境、清新空氣是當今社會的共同呼聲［1］。2015年11月，中共中央制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃，提出了促進低碳交通、優先考慮公共交通、實施新能源汽車推廣計劃和提高電動汽車生產水平的要求［2］。但是當前在用戶使用電動汽車的過程中，充電難的問題始終存在，充電樁設備的不足已成為制約整個電動汽車產業發展的重要因素。

在中國，新能源汽車的個人充電樁充電功率相對較小，公共充電設備嚴重不足［3］。如果選擇汽車制造商等獨立單位作為運營中心，將不可避免地導致分離和孤立的局面，從而產生許多缺點，如：運營成本高和客戶來源分散。使用公共電動車輛充電站可以避免風險和提高收益。政府和社會資本合作建設城市充電樁，將成為未來的主要途徑［4］。同時，鼓勵便利店、超市、采購中心和其他公共中心為用戶提供額外的充電樁設備，并促進清潔新能源電動汽車的發展，以實現利潤最大化。

此外充電站試點的引入也增加了廣告位、顯示屏等位置，這些位置也可以產生額外收入［5］。密集、方便、安全和全面的充電樁系統是解決城市擔憂和刺激消費者消費欲望的最有效方式。充電站收入的多元化無疑將吸引更多的市場資本投資。

1 基于作業成本法的電動汽車充電站建設項目成本控制方法設計

1.1 提取項目成本支出影響因素

電動汽車充電站是當前城市公共交通組成的重要部分，主要是為了減少因為快速發展的城市化和城市擴張導致的道路擁堵和資源短缺問題。這決定了充電站建設的社會效益。因此多年來充電樁企業一直處于虧損狀態。

為了實現電動汽車充電站建設項目設計和施工階段的動態成本控制，進行了成本預測研究。所選項目的總建設成本包括許多因素，其中包括無法直接確定的未處理因素。因此，項目的成本因素指數應選取影響工程成本的主要因素。

充電樁公司的虧損分為經營性和政策性兩類。第一個原因是公司無法控制，例如由充電樁公司管理層的錯誤排班導致的，或者是由司機的錯誤行為給公司帶來的高昂成本和損失。第二個原因是充電樁公司的價格受政府管轄。這意味著如果收入不能完全彌補成本，則會產生損失。國家補貼是補償企業損失和維持社會福利的措施。國家對新能源電動汽車充電樁的補貼由新能源汽車的購置和使用以及新能源充電樁運營廠家的損失支撐。因此，在電動汽車充電樁運營成本的真實性和可靠性方面政府補貼尤為重要。電動汽車充電樁的排班決策也依賴于其經營分析，其中成本分析是最重要的組成部分。關于運營成本的錯誤信息將會導致未來商業決策中的許多錯誤，這表明運營成本信息對于電動汽車充電樁的可持續發展至關重要。

電動車輛充電樁的運營成本如下圖所示。

圖 成本支出構成圖

成本支出各部分的具體內容如下：

公司新能源充電樁的運營成本與新能源電動汽車充電樁正常運營直接相關的支出有關，經營運營成本主要包括：

（1）工作成本：支付給直接參與運營電動汽車充電樁員工的不同支出，如工資、保費、社會保障、福利和補貼。

（2）能源費：新能源城市電動汽車充電樁為保證正常運行而使用的能源費，如充電費。

（3）設備費：保險費、折舊費、維修費、車站設備折舊費（收藏庫存等）、新能源城市電動車入庫包月費等。

（4）與經營過程直接相關的其他費用。

新能源充電樁管理費應涵蓋公司相關職能單位為電動汽車充電樁的正常運營而產生的各種支出，特別是：

（1）工作費用：充電樁運營管理企業的工資、保險、福利和津貼。

（2）能效費用：場地費、水電費、通訊費、運營管理費。

（3）業務費用：差旅費、業務接待費、咨詢費、廣告費。

（4）押金及材料費：辦公設備及系統折舊費、無形資產折舊費、維修費、低值易耗費等辦公費用。

（5）稅收：土地使用稅、車船使用稅、印花稅及其他相關稅費。

（6）資產損失費：存貨價差、損耗、各種壞賬損失。

（7）工會基金。

（8）審計評估費：審計費、評估費等。

（9）與充電樁公司管理直接相關的其他支出。

以上各種因素都能影響電動汽車充電站建設項目成本，選取其中占比較大的份額，進一步進行成本上限計算，以便于更好的對充電站建設項目進行建設成本控制。

1.2 成本上限計算

為了實現精確的成本控制，將影響成本的主要因素作為確定最高成本控制限度的依據。電動汽車充電站建設項目的成本控制模型主要包括p均值模型、p中心模型、最大成本上限模型和總成本上限模型。p均值模型和p中心模型分別關注需求點和訂單點，以降低移動成本。將最大成本收集作為一個模型進行優化的概念可以在特定數量的安裝中最大限度地提高最大成本收集。具體的成本收集模型是在充分利用現有設備資源的情況下，通過高效的成本收集計劃點來實現的。考慮集合的充電樁部署原則以實現最大成本和高效使用，所建立的最大成本模型適用于充電樁的最佳部署。配置的上限模型是適用于離散情況下的充電樁最優地址的方法模型。其核心是保證代價最小的前提下將某一集合用若干子集成本上限。傳統成本確定的最高閾值模型可能具有相同子元素，因此模型的計算結果會導致無法獲得統一的最優解。本文將在現有模型受約束的基礎上對其進行改進，并提出具體的成本上限計算公式。如果使用M和N作為一組候選布局點和充電樁需求點，則應指示是否應在該點設置充電樁。

式中，rij為充電樁與充電請求點之間的距離；R為充電樁控制裝置與充電需求點之間的間距；yij為本段成本的最高值。

點Ni的成本系數，應通過Eik和λk在充電樁的成本上限上分別反映，必要的點數Ci的費用因子為：

在使用成本系數優化布局之前，應首先確定相關指標的權重。鑒于成本指標主要是定量的，采用熵權法確定權重。Entropia最初來源于熱力學。1948年，C.E.Shannon將其引入信息論，并建立了熵權方法的計算模型。其性質是基于數據的不確定性授予權利，指標中信息的內容越多，權重就越大。熵權法屬于客觀稱重法，與其他稱重方法相比，熵權法可以用于計算成本上限，提高成本上限計算的準確性，優化成本配置和識別上限指標。使用熵加權方法對特定階段的成本上限計算模型的原始數據進行歸一化。在具體的分析過程中，Eeia使用被定義為候選配置點的解決方案元素，而指標元素是充電樁建設的成本指標。鑒于指標體系的價值不同，在規模上也存在顯著差異。為了防止不同層面的不相稱性質，需要進行歸一化處理原始成本上限計算矩陣，得到公式（4）：

式中，i為費用熵值；m為影響成本的主要因素特征比重值；j表示標準比重；n表示樣本數n。

在成本控制的基礎上配置的成本上限的目標函數計算公式如下：

1.3 基于作業成本法控制電動汽車充電站建設項目成本

在作業成本法的基礎上，與支出因素造價上限相結合，由清單中包含的具體子項確定上限，然后計算每個項目的具體數量，最后確定每個項目的總單價。充電樁對布局點的成本上限能力可作為表征利用率的有效指標。每個配置點的利用需求應為1，滿載率應為6，每個充電樁在費用上限內的成本上限為D。如果Z是充電樁成本上限的一組成本集合，則充電樁的造價支出主要因素上限應為Di：

式中，Qz為各充電樁的利用率平均值，前后的平均利用率分別為0.23和0.83，表明該充電樁的性價比顯著提高。可以在收費范圍內實現對充電樁上限的有效設置，避免費用范圍成本上限的重疊和不足現象。結合作業成本法，可以有效控制項目的成本，利用以下充電站建設項目的成本控制模型便可實現對充電站建設項目的成本控制。

式中，e′ij表示現有充電樁的費用因子之和。優化后充電站的成本顯著減少，并且位置處于低成本因素位置，使計算求解的最優布局點費用因子降低，充電站成本費用相比得到大幅降低。

2 實驗論證

為了驗證本文設計的成本控制方法具有較強的成本管控性能，使用三種控制造價的方法，對上述方法進行對比實驗。

2.1 實驗準備

河南省某重卡充電站建設項目旨在建立一系列針對重型卡車的充電設施，以滿足電動貨車市場的需求，解決重型卡車充電困境，推動電動貨車普及，并最大程度地減少對傳統燃油的依賴，降低環境污染。充電站的服務半徑相對最大極限值為3km，故而選取3km半徑作為實驗范圍。2022年度電動重卡充電站建設項目的預期成本見表1。

表1 電動汽車充電樁建設項目預期成本

選擇相關信息，得到相應數據，用于后續進行成本分析。

2.2 對比實驗

通過表2可以得知，本文方法在充電站建設項目的成本控制方面效果最好，相比于傳統方法A和傳統方法B分別降低了44.1萬元和71.8萬元，且控制后的成本遠遠低于預期成本。對比結果表明，本文方法的成本控制性能優于傳統方法。

表2 三種方法金額對比

3 結束語

完善充電換電基礎設施是電動汽車走進千家萬戶的基本前提，只有控制充電站建設成本，制定發展計劃，才能提高各類公眾投資者的積極性，加快新能源汽車充電樁建設的步伐。