路灯作为电动汽车充电器：更便宜、更快捷、更公平

自 20 世纪初汽车取代马车成为主要交通工具以来，汽车行业正在经历最大的转型。

电动汽车（EV）正在引领这一变革目前，电动汽车占全球新车销量的20%以上。到2024年底，电动汽车保有量将达到近50万辆。

据 国际能源署 （国际能源署），17 2024年电动汽车销量将达百万辆， 增加超过 比上年增长 25%。 与 2023 年相比增加的 3.5 万辆实际上超过了 2020 年全年售出的电动汽车总数。

2025年上半年全球电动汽车销量 达到9.1万，较去年同期增长28%。

中国引领这一增长，2024 年电动汽车销量将超过 1100 万辆，2025 年上半年将达到 550 万辆。从增长来看，中国电动汽车销量同比增长 32%。

然而，由于欧洲几个主要市场的政府补贴逐步取消或减少，电动汽车销量增长停滞。尽管今年上半年欧洲电动汽车销量仍增长了26%，达到约2万辆，但与前几年相比，这一增长率相当低迷。

在美国及整个北美地区，电动汽车销量持续增长，但增速有所放缓。2025年上半年，该地区电动汽车销量仅增长3%，达到90万辆。加拿大市场销量大幅下滑23%，而墨西哥市场销量增长20%。美国市场销量增长6%。

本篇 今年 7 月，美国总统唐纳德·特朗普签署了这项“美丽法案”，宣布在 9 月 30 日之后终止 7,500 美元的电动汽车税收抵免。该法案终止了所有 IRA 消费者税收抵免，包括新车、二手车以及商用电动汽车，这 是期待 导致今年最后一个季度电动汽车需求急剧下降。

电动汽车的优势与充电基础设施瓶颈

交通运输业是最大的能源来源之一 温室气体 (GHG) 排放，约占 总排放量的 15% 以及全球能源相关二氧化碳排放量的约23%。

然而，电动汽车不会产生尾气排放。 他们继续奔跑 电池和电动机 代替汽油发动机与传统汽车相比，电动汽车燃料成本更低、续航里程更长、排放更少，是一种更清洁的交通选择。.

值得注意的是，电动汽车的排放量 在其整个生命周期中，从原材料提取到制造， 分配、运行和处置取决于用于充电的电力来源。 So如果 地理区域 依赖 严重依赖传统发电方式， 然后 电动汽车可能不会带来贡献 显着 生命周期减排。 

但是，如果 低污染能源 使用 用于发电， 然后 电动汽车往往比传统汽车具有生命周期排放优势 运行 柴油或汽油。

除了拥有 降低 环境影响，电动汽车的运营成本较低 as 它们比传统汽车的活动部件更少，这意味着 减少 维护需求并降低长期运行成本。 然而，电动汽车的前期成本通常高于传统汽油汽车。

但是， 随着产量的增加和技术的成熟，预计成本 坠落 ，在 不那么遥远 的未来。 

电动汽车面临的一个主要挑战是缺乏适当的充电基础设施。 目前公共充电站短缺， 特别 在某些地区， 创建 阻碍电动汽车普及的一个重大障碍。

与充电相关的另一个挑战是，电动汽车的充电时间比汽油车的加油时间更长，尽管 制造商正在对此进行改进. 另一个担忧 of 电动汽车驾驶员的续航里程有限，即单次充电后 被称为 里程焦虑。

为了解决电动汽车充电问题，壳牌最近宣布 电动汽车热管理液的开发 这可以显著加快电池充电速度。

壳牌是一家石油和天然气巨头 该公司已将业务多元化，涉足可再生能源、电动汽车充电基础设施、生物燃料和氢能以及先进的电池冷却技术，这些都体现了其向清洁能源的持续转变。目前，该公司在全球零售点和目的地拥有超过70,000万个电动汽车公共充电桩。

上个月，该公司透露，它与汽车工程公司 RML Group 合作开发了一种液体，这种液体“可以显著降低热应力，从而可以承受更高的电池充电电流”。

通过最大限度地增加非导电流体与电池组内每个电池的接触，实现了高效的热传递，从而加快了充电速度，同时避免了过热损坏的风险。该公司在一块34千瓦时的电池中展示了这一能力，该电池的充电时间仅为10分钟。

在经济性为 10 公里/千瓦时（6.2 英里/千瓦时）的轻型汽车中，车辆的充电速度为 14 英里/分钟（24 公里/分钟）， 说过 这家公司。

虽然这只是假设， 中国电池制造商 CATL 早已 炫耀 其超快充电磷酸铁锂 (LFP) 电池的第二代产品——神星二代，每秒充电可增加 1.5 英里的续航里程。 

在低于 10 摄氏度的低温环境下，该电池还能在短短 15 分钟内从 5% 充电至 80%。

路灯电动汽车充电：低成本、公平的基础设施

鉴于电动汽车的需求和普及度不断增长，汽车制造商、电池 科技 公司，以及 充电网络 运营商一直在积极努力减少电动汽车的充电时间。 例如，Stellantis 拥有 证明 77Ah电池，能量密度为375 Wh/kg 这 可在 关于 室温下18分钟。

丰田也 工作 量产固态电池，充电时间不到 10 分钟，续航里程长。 QuantumScape 的固态电池已经通过了耐久性测试， 他们在哪里 实现 超过 1000 次充电循环，电量仍超过 95% .

今年早些时候，中国汽车制造商比亚迪 公布 一项名为“超级电子平台”的新技术，只需 5 分钟即可充电至行驶 250 英里左右，比加满一箱油的时间要短很多。

虽然快速充电是解决电动汽车局限性的一大步，但充电基础设施又如何呢？毕竟，电动汽车驾驶员也需要便捷的充电方式。 

为了 电动汽车将得到广泛采用，并有助于减少排放和污染 运输 领域，便捷、公平地使用充电基础设施至关重要。 

虽然公共充电基础设施正在不断发展 来迅速，增加 30％至 以上 1.3千万 2024 年全球新增充电桩数量，电网容量、高 成本、分布不均等。

为了解决充电基础设施有限的问题， 宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组利用现有的经济高效的电动汽车充电框架创建了一个可扩展的模型。

为了实现低成本、公平的电动汽车充电选择，新设计正在开发、分析和评估路灯的使用。 

这些灯杆在城市中随处可见，具有几个显著的优势 至 传统充电器，包括由于城市所有权而更容易使用，靠近道路，最小化 成本 因为 用法 现有电力装置的效率最大化 再利用 现有结构以及对当地经济的潜在推动作用。

为了测试他们的框架，该团队在密苏里州堪萨斯城安装了几个路灯充电装置。 

发表于 城市规划与发展杂志¹, 研究发现，它们不仅比传统的电动汽车充电站更省时、更经济，而且更方便、更便捷，对环境的负面影响更小。

该研究的共同作者、土木与环境工程副教授胡先彪 (Xianbiao “XB” Hu) 表示：

“这项工作的动机在于，许多公寓和多单元住宅的居民，特别是在城市和市中心地区，无法使用专用的家用电动汽车充电器，因为他们没有拥有车库的特权。” 

胡进一步指出，路灯杆的奇妙之处在于它们“已经通电，并且通常归市政当局所有，因此相对容易操作”。

最重要的是，它们通常被放置在路边停车场附近和交通繁忙的地区，这“使它们能够很好地为 本地 居民和游客，”胡补充道。

因其在美国能源部资助下的研究，该团队与 堪萨斯城 当地公用事业公司、非营利组织 Metro Energy Center 和国家可再生能源 实验室 改造现有路灯 工作 作为电动汽车充电器。 

接下来，研究团队创建了一个三管齐下的框架 有重点 利益、需求和可行性， HPMC胶囊 其他类 至 采用和开发路灯电动汽车充电器。

“可扩展性是这个框架重要性的一个重要因素，”该研究的共同作者杨“克里斯”宋（Yang “Chris” Song）说道，他目前是 ElectroTempo 的数据科学家，在进行这项研究时是宾夕法尼亚州立大学的博士生。“创造一种不仅适用于某个特定城市，而且能够被许多社区轻松采用的方案，对于在全国范围内提高电动汽车的使用率至关重要。”

现在，去 确定电动汽车充电器的需求，研究人员首先检查了以下因素 如： 交通量、附近兴趣点、车站密度和土地使用情况。 然后，研究人员使用所有这些数据来训练人工智能模型以做出需求预测。

“我们还考虑了公平性，这意味着积极主动地与社区合作，以确保在不同的社区公平、包容地分配路灯充电效益。”

– 歌曲

该团队通过需求和公平评估，选择了 23 盏路灯并安装了电动汽车充电站。 
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随后，他们在一年的时间里收集了充电站的数据，结果显示，由于基础设施已经存在，安装这些充电桩比安装传统的电动汽车充电桩更便宜。在堪萨斯城的试点项目中，改造后的路灯充电桩的平均充电速率高于研究区域内附近的传统公共充电桩，同时仍以二级功率运行——无需依赖直流快速充电硬件，从而缩短了充电时间。

速度的原因可能是 由于 路灯 画 电力来自专用市政电力线路， 博士后 与胡一起工作的研究员。 此外，与集群商业充电站不同，它们面临的来自多辆汽车同时充电的竞争较小。

路灯充电站 一起去 由于利用了汽车已经停放的位置，因此还具有环保的额外好处， 从而提供 节省 11.94% 的汽油并减少 11.24% 的温室气体排放。

“我们发现，使用路灯为电动汽车充电为扩大充电基础设施和促进可持续电气化提供了一种创新且公平的方法。”

- 平底锅

工作 在路灯充电站 不 完成 但。 研究人员现在将基于他们的模型 使用 天气信息对电动汽车至关重要，因为极端温度会影响电池性能、能源需求和行驶频率。

他们希望纳入的另一个数据点是有关社会经济因素的数据，这些数据将特别有助于识别社区 有 电动汽车的使用或采用潜力有限 确保 更加公平的基础设施部署。 

投资电动汽车基础设施

伊隆马斯克 特斯拉 (TSLA -0.72％) 设计、开发、制造和销售纯电动汽车以及能源生产和存储系统。该公司还运营着一个庞大的超级充电网络，这使其在日益激烈的电动汽车市场竞争中占据优势。

该公司的数千个超级充电站遍布世界各地，位于主要路线上，方便电动汽车驾驶员轻松为电动汽车充电 对一个单位 并自动充电。驾驶员可以在特斯拉应用程序中查看超级充电桩的可用性，并监控充电状态。

按照 特斯拉的超级充电桩可以增加 200 英里的续航里程 问题 15分钟。 

值得注意的是，特斯拉已通过 NACS 标准和认可的适配器向非特斯拉电动汽车开放了许多超级充电站；可用性因地区和车辆而异。 本周，日本汽车制造商本田宣布，其主要品牌以及 Acura 的电动汽车驾驶员现在也可以使用特斯拉的超级充电网络，这是该公司计划的一部分 约100K 到本世纪末，电动汽车车主将可以使用直流快速充电站。

特斯拉 (TSLA -0.72％)

2025 年第三季度，特斯拉超级充电网络输送了 1.8 TWh 的电能，节省了相当于 842 亿升汽油。

由于特斯拉和非特斯拉电动汽车在全球范围内的使用日益增多，该网络的使用量在过去一个季度也创下了新纪录，全球平均每天充电 587,000 次。 特斯拉报告称，充电次数同比增长 31%，达到 54 万次 总共. 

本季度，特斯拉透露其新增超级充电桩数量达到创纪录的4,000个，创下公司历史上的最大增幅，同时特斯拉还在继续加快在亚洲、欧洲和北美的部署。

这一季度创下纪录之际，特斯拉首个500千瓦V4超级充电站上周正式投入使用。新款V4超级充电站位于加州雷德伍德城，与之前仅更换充电桩的升级版不同，它还配备了全新的充电柜，每个充电柜可容纳八个充电位。 本篇 容量是 V3 的两倍，部署成本更低，功率密度更高。

除了在超级充电桩方面取得进展外，特斯拉还 预告片 其 Model Y SUV 的廉价版，据 彭博，将“缺少某些功能并使用较少的优质材料，以抵消高达 7,500 美元的联邦税收抵免的损失。”精简版可以帮助这家一直在苦苦挣扎的汽车制造商提高销量。 

本篇 此前，该公司公布第三季度电动汽车交付量同比增长7%，而今年第一季度和第二季度的交付量分别同比下降13%和12.4%。交付量激增可能是由于联邦电动汽车税收抵免政策到期，该政策也帮助了Rivian等竞争对手，后者的交付量增长了32%。

第三季度，特斯拉生产了超过447,000万辆汽车，交付了超过497,000万辆汽车。该公司还部署了创纪录的12.5吉瓦时的储能产品。

至于 市场表现，TSLA 股价目前交易价为 440.90 美元， up 8.74％今年 到目前为止. 

不到六个月前，TSLA 股价随股市其他成分股跌破 220 美元，但自那以后，其股价已强劲回升，价值翻了一倍多。 TSLA 股价目前正逐渐接近其历史最高价 (ATH) 480 美元 这 是 击中 不到一年前，也就是十二月中旬。

特斯拉市值 1.46 万亿美元，是全球 第13大资产该公司的 EPS (TTM) 为 1.79，P/E (TTM) 为 246.14。

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结语

随着全球越来越重视可持续发展，电动汽车在 在减少城市污染和碳排放方面发挥着重要作用。 然而，电动汽车的普及面临着重大挑战，但这些挑战是可以解决的 by 不仅创新电池技术，还创新充电基础设施。 

基于路灯的充电可以帮助解决这些问题，并加速电动汽车的普及。这种方法将现有的路灯变成方便、实惠的充电点。研究人员希望我们相信这一切实可行的解决方案将使更广泛的受众能够享受到清洁交通。

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案例

1. Pan, Y., Song, Y., Yang, T., Ding, Y., & Hu, X. (2025).公平的城市电动汽车充电：堪萨斯城路灯充电的可行性和优势。 城市规划与发展杂志，151（4）2025年9月23日出版。 https://doi.org/10.1061/JUPDDM.UPENG-5865 图书馆+1