摘要：如今，电动汽车产业发展面临着巨大的挑战。现有充电基础设施建设及运营模式与电动汽车发展不协调，普遍存在重视电动汽车，不重视充电桩，造成车多桩少、有车无桩的现象十分严重。本文基于区块链技术和共享经济的基础，结合当前充电桩痛点和传统充电桩共享平台的弊端，运区块链、物联网、移动互联网等新一代信息技术,创新提供高效、可靠、便捷、共享经济解决方案。
关键词：区块链；共享经济；充电桩
为了满足未来10到20年间可能出现在路上的数百万辆电动汽车的需求,我们需要更多的地方对它们进行充电。为此，建立一个基于区块链技术的共享充电站平台及其重要，这可以让整个充电流程更符合客户需求，这样客户可以选择、预定并为匹配其需求的充电服务支付费用。所有的交易、预定以及支付都是在区块链上完全自动完成的，该服务将能够综合考虑客户的各种倾向性。本文利用区块链和智能合约技术搭建共享充放电交易共享平台，以整合私有充电桩和共享充电桩资源，缓解“充电难”问题，提高资源利用率，降低交易成本。本平台通过区块链技术有效确保交易信息安全，同时与物联网技术相结合，实现智能化交易。
1相关工作
我国新能源汽车产业在实现跨越式发展的同时，也面临着现有充电基础设施建设与新能源汽车发展很不协调的问题，国内充电桩建设严重滞后，主要体现在布局不合理、充电桩数量少、充电桩利用率低等方面[1]。为此，建立基于区块链技术的共享充电桩平台极为重要，这有利于消除电动汽车企业与充电桩运营商之间的信任壁垒，实现电动汽车车主与充电桩运营商之间的公平的价值转移，有效缓解现阶段电动汽车充电难的困境。利用区块链技术的去中心化和多方共同记账维护账本的特性，通过在充电桩运营企业与新能源汽车企业之间建设一个联盟链，实现汽车充电时自动记账，多方自动认可账目，无账目差异、无人可篡改的充电区块链，切实解决电动汽车充电难的问题。
2基于区块链的共享充电桩平台设计
2.1平台架构
如下图系统结构图所示最顶层是展示给用户的页面，为用户提供注册、登录和信息录入等界面。左侧消息管理、交易管理等是功能模块，应用普通数据库作为数据存储。右侧是区块链部分和基于内容寻址，两者均为P2P网络。功能模块中的个人信息、充电桩信息管理需要存储上链，由于区块链的存储受到限制，因而采用基于内容寻址，将需要存储上链的文件生成一个哈希值，将哈希值存储上链，节省空间。交易管理应用区块链的智能合约和多重签名，利用区块链的可信任性，进行交易。
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图1平台系统结构图
2.2平台运行流程
区块链平台采用分布式架构，提供充电桩的查询定位、支付结算和交易记录以及数据查询与分析等服务。充电桩主可以是私人充电桩主，也可以是公司级别的充电桩运营商，通过接入区块链平台，以共享的方式充分利用闲置的充电桩，并获取相应的收益。电动车用户是充电桩的需求方，通过区块链共享平台查询定位附近闲置的充电桩，和充电桩直接进行点对点交易，完成电动车充电需求，并进行交付结算。记账节点收集用户提交的交易记录，并对其合法性进行验证，通过共识机制，将新提交的交易记录保存在区块链中。除此之外，通过对共享充电桩平台数据进行分析，挖掘有潜在商业价值的应用。
当用户有充电需求时，通过APP能够快速查询到周边可供电的充电桩以及其相关信息，用户可以预约选择选择理想的充电桩，并对用户提供导航服务。当用户到达时，车辆可以与充电桩发生交易，加入此共享充电站区块链，开始记账，当在移动端结束此充电交易时，该区块在全网其他节点核对该区块记账的正确性，生成区块链记录，完成点对点交易[2]。对于桩主而言，主要可以设置收费情况、充电桩信息等，还可以查看充电桩蓄电、供电情况，以及交易记录。而电动车主可以搜索到网络中可用的充电桩信息，包括其拥有者、充电桩的位置等，可以对附近闲置充电桩预约。
本系统具体实现流程如图2所示，实现方案如下：
1)当用户有充电需求时，在开启定位的基础上启动APP的寻电桩功能；
2)用户在此功能中，选择自己的定位，以及预计所需电量；
3)系统会根据用户的不同需求提供附近的充电桩的相关信息；
4)用户按需要选择充电桩，对其发起预约功能，此时APP客户端提供用户30分钟时效的预约码；
5)用户根据导航在有效时间内抵达目的地充电桩，根据预约码开启充电交易，交易都将以点对点的形式完成；
6)当车辆达到目标电量的时候，用户可以通过APP客户端结束交易。
图 2系统流程图
3总结
本文提出的基于区块链技术的共享充电桩可以打破信任壁垒实现去中心化，降低闲置设备创造共享价值，保证信息公开透明、数据可靠安全。但与实际货币产生等价交易时，由于区块链内部以虚拟货币形式存在，需要解决货币转换问题。
参考文献：
[1]王梦珂, 刘峰, 汤季安, 吴选勇. 基于区块链充电桩的分布式能源解决方案[J]. 智能电网, 2019, 9(5): 173-181.
[2]李刚, 黄奕敏, 郑顾平,等. 雷电网络在电动汽车充电交易中的技术前景[J]. 电力建设, 2018, 39(09):86-94.