摘要：随着时代发展和人民生活水平的提升，电动汽车逐渐成为未来交通的重要工具。而区块链技术已经成为国家层面高度重视的数字领域新技术。本文分析了电动汽车产业现状，并通过对区块链技术的分析，预测联盟链将成为区块链在电动汽车充电服务中的主流。从建立信任体系，通过去中心化实现电动汽车充电服务产业升级，新的经济模式推动区块链应用三个方面分析了区块链技术在推动电动汽车充电服务产业发展的前景和价值。
关键词：电动汽车充电服务；区块链技术；联盟链；共享经济
引言
随着新技术的应用和环保意识的提升，电动汽车产业快速发展，全球交通呈现快速向电动化转型的趋势。电能逐步替代化学能源将在未来交通体系中逐步成为主导能源。与此同时，车联网、物联网、能源互联网、无人驾驶、区块链技术等等领域也在发生着翻天覆地的变革，推动了未来交通体系向电气化、智能化、共享化的方向迅猛发展。与之想配套的电动汽车充电服务也从一个萌芽阶段逐渐成长为一个朝阳产业。
区块链技术作为P2P（点对点）传输、去中心化分布式大数据、共识机制、加密算法等等新技术的集中应用。作为近年来兴起并且快速发展的新技术，区块链技术作为数字领域皇冠上的珍珠，引起了国家的高度重视。在中央政治局第十八次集体学习时，习近平总书记强调：把区块链作为核心技术自主创新突破口，加快推动区块链技术和产业创新发展。区块链已经成为了热点和风口，从物联网、云计算、大数据、AI、机器深度学习等等新技术中脱颖而出；这是国家最高领导第一次公开讨论区块链，也是国家第一次将一项新技术应用放到了国策的高度。浙江作为中国数字经济发展的领军者，也是国内最早重视和发展区块链的省份之一。长期以来浙江致力于打造区块链相关的创新和产业中心，区块链的应用、技术探索、企业布局等等基础都非常扎实。
将区块链技术投入到电动汽车相关的应用中去，通过去中心化、共识机制、加密算法等等新技术，提升电动汽车服务网络的品质，优化电动汽车充电服务客户体验。这将是推动未来交通体系建设的一项长期探索。
1、电动汽车产业现状
汽车是现代交通的重要工具，随着经济的发展，我国已经成为世界汽车大国之一，据公安部交管局公布的数据，截止2019年6月底，我国的汽车保有量将突破2.5亿辆的大关，并且预计2019年内，就将超过美国成为全球汽车保有量第一[1]。作为能源消费大国，随着汽车数量的大幅上涨，我国交通能源的供给形势极为严峻。并且造成环境污染和温室气体排放等一系列问题，在交通节能减排上面临刻不容缓的转型压力[2]。发展电动汽车取代传统燃油汽车，已经成为全球汽车产业和交通产业的共识。根据美国新能源汽车销量统计网站EV Sales前瞻产业研究院2018年数据显示，中国已经接近全世界电动汽车销量的一半，如图1所示。本世纪是一个全球面临能源和环境巨大挑战的世纪，为了人类的可持续发展，探索未来交通已经迫在眉睫。
图1 2018年世界电动汽车销量国别分布图
2019年10月，我国《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）（征求意见稿）》公布，提出到2025年、2030年，我国新能源汽车销量占比将分别达到20%和40%，并明确提出鼓励交通、整车、出行和能源等领域实现高度融合发展[3]。2019年9月，中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》[4]，提出到2035年，基本建成交通强国，智能、平安、绿色、共享交通发展水平明显提高，城市交通拥堵基本缓解，无障碍出行服务体系基本完善；到2050年，基础设施规模质量、技术装备、科技创新能力、智能化与绿色化水平位居世界前列，人民享有美好交通服务。2016年的《节能与新能源汽车技术路线图》则系统提出了我国未来车辆的电动化和智能化的技术路线和阶段性目标，包括涉及到的动力电池以及智能网联相关关键技术，比如路线图提出到2025年新能源汽车销量占比超过15%，其中高度自动驾驶车辆占比达到10-20%，近距通信终端装备率达到30%；到2030年占比超过40%，完全自动驾驶车辆占比超过10%，智慧交通基础设施基本建成[5]。总体来看，中国交通强国发展路径规划、车辆电动化和智能化发展规划和技术研究从未松懈。
2、浙江电力的实践和探索
浙江电力建成了全省统一的充电设施智能服务平台，为政府提供充电服务监管功能，为运营商提供智能在线运营服务，为电动汽车客户提供一体化、全方位的自助服务平台，实现了电动汽车充电服务资源融合、信息共享和能力开放。同时加强前沿技术攻关，培养了充电、运营、电动汽车零部件和金融服务创新生态体系，开发和上线了“浙江e充”手机App客户端，用户通过手机App便能享受各运营商充电设施查询、导航、充电等服务。目前，全省已建公用充电设施接入率超过80%。
经过长期的实践和探索，浙江公司在电动汽车领域无论是产业规模、基础设施建设、配套设施、智能服务等各方面都取得了长足的发展。随着区块链技术在国家层面上升到全新的高度；应用区块链技术推动电动汽车产业发展已经成为必然趋势。进行有关的区块链探索，既能够推动电动汽车产业的成长，也有利于在“未来交通”体系中体现中国智慧，确保中国在数字经济领域继续占据领先地位。
3、区块链技术分析
3.1 区块链的定义
关于区块链的解释很多，狭义来讲，区块链是比特币衍生出来的一个重要概念，比特币普遍被认为是区块链的第一个应用[6]。但是现在当提到区块链技术的时候，可以是指去中心化的数据结构，或者分布式存储等等，未必就和比特币有联系。《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》中将区块链定义为是一种去中心化，公开透明、用于存储交易信息的数据库，可应用于分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术领域的新技术。区块链的定义，目前仍然莫衷一是，因为区块链作为最前沿的科技之一，仍然处于从0到1的过程之中。并且区块链不仅仅代表着技术、也是一种思想和理念。区块链技术可以理解为是具备去中心化、不可篡改等特征，用合约来解决互联网或者经济问题的核心思想集合起来的多种技术组合，除了上述提到的几点外，还包括激励机制、博弈等等技术。传统互联网传递的是信息，而区块链技术在新型网络中传递的是价值，并且通过智能合约实现价值和权益的管理。
3.2 区块链技术选择分析
区块链常常被分为三个类型，分别是公有链、联盟链和私有链。
西方的很多区块链项目都是公有链的应用，过度强调去中心化的做法，基于绝对自由的做法，这并不利于数字经济规则的建立，也造成了很多失败的案例，比如ICO token的泛滥。以国家电网企业来说，公有链的应用，完全的去中心化，带来的风险完全不可控，在数据安全性、隐私、公司化管理等各个方面都存在问题。
而私有链的问题在于，它牺牲了分散性，并且要求某个组织作为验证者来进行管理。从某种意义上也极大程度削弱了区块链在加强协作方面的优点。
在现阶段，比较可行的方法是选择联盟链来进行区块链项目的应用试点，作为一种相对折中的区块链类型，在分散性（DBP）、安全性（Safety）和可扩展性（Scalability）三个方面都能够兼顾。也是目前大部分企业进行区块链技术应用尝试的首选。
从技术角度分析，联盟链由于有了准入机制，避免了参与者的参次不齐造成的问题，可以使得交易性能更容易提高，满足电力作为特殊商品对安全性校核和阻塞管理的及时性。从经济角度分析，公有链的节点权利对等，随着规模的发展，通信量巨大，达成共识时间无法控制，严重制约了交易效率；而且随着累积，数据存储日益庞大，节点配置成本和运维成本都将以几何级数增长，经济性呈下滑曲线。
4、电动汽车充电服务产业区块链技术应用价值分析
区块链技术的价值在于，它不仅仅是一种纯技术，更是一种思想，一种商业模式的变革。虽然区块链尚处于相对初始的阶段，但是已经在很多方面体现出了它的价值。现阶段，区块链技术的应用的主要方向集中在医疗、金融、司法区块链、电子票据凭证等方面，在未来交通领域的尝试，将为未来交通、电动汽车产业、区块链技术应用三个领域都打开一扇全新的大门。
4.1 信任体系建立
电动汽车充电服务产业向大工业化和产业精细化分工方向发展是必然趋势。随着电动制造厂商、电动汽车充电服务客户运营商、电动汽车充电服务场站运营商等等逐渐分工细化，在整个电动汽车产业链条上，将有越来越多的企业投入。这就产生了一个矛盾：基于大数据、智能化、全景化的服务体系需要整个产业各个部分的协作；而各个企业又需要保证本身的信息私密性和个体利益的不受侵犯。在充满竞争的商业环境中这也一直是现代大工业体系推进的难点，为此需要建立一套行之有效的信任机制。而区块链的一项重要技术就是共识机制，以此建立了一套社区的概念，从一定程度上实现了信任体系的建立。区块链技术可以做到数据安全共享而不会被滥用。收益清结算是区块链的另一项重要技术，提供了一种平衡数据提供方、使用方和维护方在合作关系中所占权益地位的机制。这样区块链保证了数据既能够既有隐私性，又能够在大工业协作中被合作方适当的应用和获取收益。大工业体系和未来交通体系都要求产业链的整体协作，来实现数据的价值最大化。综合现阶段的各项技术，区块链技术为信任体系建立提供一个最优的解决方案。
4.2 去中心化支撑现代化产业升级
顺应数字革命和能源革命的趋势，电动汽车充电服务产业必然走向能源流、数据流、业务流的全产业深度融合发展，并且“多流合一”的新型产业模式。必须打破企业之间甚至行业之间的壁垒，来进行信息、数据、资源的共享。原有的中心化的模式往往需要政府来主导一个权威的第三方机构，进行多方数据的采集、保存、分析等工作，利用政府的公信力来规避数据共享过程中的一些风险。但是随着产业的发展，现在的客户需求变化极快，商机转瞬即逝。而以政府主导第三方的中心化模式，相对于瞬息万变的产业形势，是十分迟缓的。这就成为了产业升级转型的一个瓶颈。
作为区块链技术的招牌，去中心化几乎就是区块链的标志。区块链技术应用到电动汽车充电服务产业中去，这个产业的主要群体是客户运营商、充电场站拥有者、汽车制造厂家等，普遍已经IT化和互联网化，可以根据需要建立相应的区块链，区块链技术确保了链上数据的不可篡改和可追溯，联盟链的特性决定了链上数据只有授权方才能够准入也保证了数据的安全和各方的权益。其他第三方可以通过该区块链开放的API进行限定的查询，保证了数据的安全共享。从技术上实现了产业模式的去中心化。不需要政府主导的第三方机构进行数据汇总、分析、再发布，企业将通过联盟链实现数字社区和利益联盟，迅速对商业形势作出应对。这将颠覆现有的商业模式，极大推动电动汽车充电服务产业的发展。
4.3 新的经济模式推动区块链应用
进入互联网web2.0时代，互联网+、共享经济、互联网企业等等新的经济模式打破了原有的规则和秩序。尤其交通领域，“共享出行”这一商业模式已经不是一个新的概念，尤其在中国已经逐步改变了人们的出行方式。传统OEM商业模式仍将面临共享经济带来的巨大变化。尽管核心商业模式仍然意义重大，但是新型商业模式带来的变革已经不容忽视。
电动汽车充电服务领域也进入了共享经济的新纪元。以共享充电桩等一系列试点研究为代表的探索和实践，标志着中国电动汽车领域正在建立互联互通，开放共享的崭新充电服务生态圈。而将共享型电动汽车充电服务部署在原有的中心化架构系统，产生了一系列的问题。比如大型企业或者政府主导的中心化系统，不可避免会造成“信息孤岛”和“信息壁垒”；中心化架构无法自证清白，导致各类纠纷产生和信任危机；结构僵化，无法跟上现代产业爆炸式的发展；产业中阶级分明，小型企业和私人共享者的利益缺乏有说服力的保障机制。
而区块链技术特性非常契合电动汽车充电服务共享化的应用需求。分布式、去中心化、共识信任机制、防篡改、可追溯等等技术，确保基于区块链技术的电动汽车充电服务系统可以做到运行生态化、信息透明化、权益公平化、合约智能化、数据共享化。相信通过区块链技术的应用，我国的电动汽车充电服务将在共享经济领域迎来一次新的飞跃。
5、总结与展望
电动汽车充电服务作为未来交通体系中的重要一环，拥有巨大的市场潜力和广阔的发展前景。将区块链技术应用到电动汽车充电服务中去，通过实践和探索，实现电动汽车充电服务产业转型和技术升级，这将是探索未来交通体系建设的一项重要工作。作为一个肩负大国重器社会责任的企业，国家电网将一如既往的走在技术实践创新的潮头，在进行“三型两网”建设的同时，将加快布局区块链技术的探索和研究，中一项重要的课题就是研究区块链技术在电动汽车充电服务领域的应用。
通过分析，区块链技术在未来电动汽车充电服务的应用场景中具有很大的潜力和价值，虽然目前区块链技术大多数还处在尚未完全成熟的阶段，可能在探索之初遇到一些瓶颈和困难。但是数字科技的升级发展速度是惊人的，相信随着区块链技术走向成熟，必将成为未来交通体系建设中重要的支撑技术之一，将全面提升现有充电服务质量和效率，甚至完全颠覆现有服务，实现产业变革。
参考文献
[1]中国汽车质量网.2019上半年全国汽车保有量达2.5亿辆.https://www.aqsiqauto.com/newcars/info/4734.html.
[2]马艳丽,高月娥.我国未来汽车保有量预测研究.公路交通科技,.2007,(1).
[3]工业和信息化部办公厅.新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）（征求意见稿）.2019-10-9.
[4]中共中央国务院.交通强国建设刚要.2019.
[5]节能与新能源汽车技术路线图战略咨询委员会，中国汽车工程学会.节能与新能源汽车技术路线图.北京:机械工业出版社.2017.
[6]G.Dwyer.”The economics of Bitcoin and similar private digital currencies”,Journal of Financial Stability,vol.17,pp.81-91,2015-4.
作者简介:
汪磊（1980年-），男性，工程师，从事信息运检技术管理和IEC电动汽车国际标准编制工作。