5充電樁的技術(shù)發(fā)展方向是什么?
充電樁產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段,不僅產(chǎn)業(yè)運(yùn)作模式處在不斷探索中,技術(shù)水平也有待提升,并在一定程度上限制了產(chǎn)業(yè)模式的完善。我們認(rèn)為直流快充從使用便捷性、 新能源車(chē)推廣角度,都是未來(lái)公用充電樁的重要發(fā)展方向,但從技術(shù)角度,充電樁 本身并不是限制因素,動(dòng)力電池的快充性能提升決定了未來(lái)快充樁普及天花板。
5.1 直流超大功率快充:公共樁的必然選擇
大功率直流快充的公共充電樁將成為未來(lái)主要增量和必然選擇。目從各地公共充電設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)實(shí)踐看,電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主特別是出租、網(wǎng)約車(chē)車(chē)主更青睞短時(shí)快速充電,同時(shí)結(jié)合新能源車(chē)發(fā)展環(huán)境、技術(shù)發(fā)展水平,大功率直流快充增速及占比都將繼續(xù) 提升。部分企業(yè)正在將大功率充電樁作為重點(diǎn)研發(fā)方向之一,順應(yīng)現(xiàn)階段高效率、 規(guī)模化的發(fā)展方向。
現(xiàn)階段公共樁中交、直流比為 6:4,交流樁占比較高,但這只是暫時(shí)的過(guò)渡狀態(tài), 原因在于:
快充樁技術(shù)和成本當(dāng)前不具備優(yōu)勢(shì),但正在快速發(fā)展。快充直流樁功率高,單樁成本也相應(yīng)較高,且現(xiàn)階段充電模塊與動(dòng)力電池快充技術(shù)不成熟,可量產(chǎn)的產(chǎn)品功率普遍尚低,不足以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,后期硬件設(shè)備迭代升級(jí)成本高。
慢充樁只是技術(shù)和市場(chǎng)不夠成熟時(shí)的選擇。慢充交流樁結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟, 且設(shè)備成本較低,在行業(yè)發(fā)展初期,運(yùn)營(yíng)商往往采取廣泛投放以搶占市場(chǎng)的策略。
私人樁提升配建率對(duì)公共慢充樁有極強(qiáng)擠出效應(yīng)。目前私人樁配建率低,建設(shè)阻礙多,用戶(hù)對(duì)于公共慢充樁有實(shí)際需求,隨著社區(qū)改造、私樁共享等措施的推進(jìn), 以及新建小區(qū)將充電樁設(shè)備納入建造規(guī)劃,私人樁配建率將會(huì)逐漸提升,公共慢充需求相應(yīng)下降,大功率快充成為公共樁領(lǐng)域的主流。
直流樁單樁價(jià)值量大,可大幅拉動(dòng)投資規(guī)模,未來(lái)市場(chǎng)空間廣闊。目前新增快充直流樁的平均功率在 100~120kW,根據(jù)彭博統(tǒng)計(jì)全球此功率區(qū)間商用直流充電設(shè)備單樁價(jià)格為 22930~45000 美元,平均 283 美元/kW,約合 2000 元/kW,而更高功率的充電樁不僅單樁價(jià)格大幅增加,每 kW 的單位價(jià)格亦同步上漲。

5.1.1 現(xiàn)狀:快充功率仍有待提高
當(dāng)下全球各地實(shí)行的充電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)覆蓋的最高功率,皆遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前商業(yè)化量產(chǎn)設(shè)備的功率水平(100~120kW)。其中歐洲聯(lián)合充電標(biāo)準(zhǔn)(CCS)、日本電動(dòng)汽車(chē)用快速充電器協(xié)會(huì)(CHAdeMO)可支持功率水平最高,均為 400kW。CHAdeMO 充電功率覆蓋 6~400kW,并在為 900kW 做準(zhǔn)備。我國(guó)自 2017 年起開(kāi)始使用的 GB / T 標(biāo)準(zhǔn),充電樁可以提供 950V 電壓和 250A 電流,最大功率為 237.5 kW。
日前,中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)(CEC,China Electricity Council)與 CHAdeMO 聯(lián) 合發(fā)布了全新的快充標(biāo)準(zhǔn) CHAdeMO 3.0,可兼容現(xiàn)行版 CHAdeMO,GB/T,以 及存在兼容 CCS 的可能性。雙方就該標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議已于 2018 年 8 月簽訂合作意向, 按照規(guī)劃,新標(biāo)準(zhǔn)將從 2021 年開(kāi)始率先對(duì)商用車(chē)展開(kāi)適配,隨后乘用車(chē)也會(huì)逐 步跟上,而兼容國(guó)內(nèi) GB/T 標(biāo)準(zhǔn)的版本也將于 2021 年發(fā)布。
新標(biāo)準(zhǔn)下,直流充電功率超過(guò) 500kW,理論最高可達(dá) 900kW,可提供最大電流 600A、最高電壓 1500V,充電功率是特斯拉 V3 快充樁功率的兩倍。在此標(biāo)準(zhǔn)下, 電動(dòng)車(chē) 5min 即可補(bǔ)充 200km 以上的續(xù)航里程,基本滿(mǎn)足城市短途出行的需求。
星星充電自主研發(fā)為公交和 4C 倍率的電池配套的大功率快充,已與保時(shí)捷產(chǎn)品 完成對(duì)口測(cè)驗(yàn),可以實(shí)現(xiàn)功率 500kW、電壓 1000V、電流 500A 的快速充電。
特來(lái)電在城市公交領(lǐng)域應(yīng)用的充電弓可以提供最高 900kW 的充電功率,是目前 全球單個(gè)最大輸出的汽車(chē)充電設(shè)備,充電 40 秒可滿(mǎn)足 10 公里里程,在成都、上 海等地已上線(xiàn)運(yùn)行 300 多臺(tái)。
2020 年 3 月,美國(guó)第一大充電設(shè)備運(yùn)營(yíng)商 ChargePoint 宣布將推出 Express Plus 模塊化平臺(tái),可為純電動(dòng)車(chē)提供高達(dá) 500kW 的充電輸出功率。
特斯拉已商業(yè)化應(yīng)用的超級(jí)充電樁 V3 能夠提供高達(dá) 250kW 的峰值充電功率, Model 3 長(zhǎng)續(xù)航版只需 5 分鐘即可滿(mǎn)足連續(xù)行駛 75 英里(約 120km),等同于每小時(shí) 1000 英里(1600km)的充電效率。特斯拉目前仍在積極進(jìn)行功率提升, 未來(lái)短期內(nèi)充電樁輸出功率有望可達(dá) 350kW。

5.1.2 難點(diǎn):需與動(dòng)力電池協(xié)同發(fā)展
大功率充電樁面臨諸多技術(shù)難題,其中散熱系統(tǒng)和密封技術(shù)是可靠性與安全性的關(guān)鍵。目前液冷技術(shù)是可見(jiàn)范圍內(nèi)散熱問(wèn)題最實(shí)際的解決方案,而液冷技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵要解決系統(tǒng)設(shè)計(jì)散熱管道排布、冷卻液選擇以及密封性等問(wèn)題。其中密封技術(shù)需 要被格外重視,此前特斯拉的大功率充電樁曾被曝有冷卻液泄露的隱患,當(dāng)管路發(fā)生泄露時(shí),容易導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)失效,需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,因此被各廠(chǎng)商視為需重點(diǎn)攻克的技術(shù)難點(diǎn)之一。
與大功率充電模塊相配套的 IGBT 元器件國(guó)產(chǎn)化率依然很低,技術(shù)瓶頸的突破受到限制。雖然星星充電、特來(lái)電等頭部企業(yè)均表示 IGBT 已實(shí)現(xiàn)自主研發(fā),但多數(shù)企業(yè)的相關(guān)零部件還是依賴(lài)于進(jìn)口。
除充電樁自身技術(shù)問(wèn)題外,與快充動(dòng)力電池的適配是另一大難題,目前市面上的電動(dòng)車(chē)大多難以承受超大功率充電對(duì)電池的損害。充電樁功率應(yīng)與電池廠(chǎng)商和車(chē)企規(guī)劃相匹配,保證電池壽命與安全,不能一昧追求充電速度。大功率充電對(duì)電芯的發(fā) 熱、散熱、安全、壽命都會(huì)提出新的挑戰(zhàn),需對(duì)整個(gè) PACK 做出重新設(shè)計(jì),才有適應(yīng)超大功率(如第四代 IonITY 充電樁功率 350kW 及以上)充電的可能性。
適用大電流充電,電池包、電芯、模組、高壓系統(tǒng)等必須具有足夠的耐受大電流能 力,BMS 也需要做適應(yīng)性的調(diào)整,因此提高電壓平臺(tái)(至少達(dá)到 700V 以上)是可行方法之一,而目前大部分電動(dòng)車(chē)電壓平臺(tái)為 400V,與技術(shù)目標(biāo)相差較遠(yuǎn)。
第 4 代 IonITY 可提供 350kW 充電功率,處于目前商業(yè)化直流快充樁的領(lǐng)先水平, 但公司在官網(wǎng)上明確表示,350kW 的峰值充電功率是充電樁在理想狀態(tài)下可達(dá)到的最高水平,需注意:1)最終實(shí)際功率取決于汽車(chē)電池性能;2)溫度會(huì)對(duì)充電實(shí)際 功率造成影響;3)僅可快充至總電流的 80%。

單從循環(huán)壽命角度來(lái)看,雖然大功率充電會(huì)對(duì)鋰電池循環(huán)次數(shù)造成損傷,但實(shí)際上 在日常使用中影響微乎其微。目前市場(chǎng)上主流三元?jiǎng)恿︿囯姵匮h(huán)壽命為 2000 次 左右,續(xù)航里程 500km 以上,若僅為滿(mǎn)足城市內(nèi)日常短途旅程,可按照每周完全 充放電兩次計(jì)算,若不考慮外部損傷,使用壽命可達(dá) 20 年,從消費(fèi)習(xí)慣考慮,遠(yuǎn)高于 5 年的平均換車(chē)周期,目前動(dòng)力電池需攻克的技術(shù)難點(diǎn)主要在于充電安全。
5.2 負(fù)極材料是突破電池快充的關(guān)鍵
目前直流快充電樁的瓶頸在于動(dòng)力電池的負(fù)極材料。在充放電過(guò)程中,負(fù)極會(huì)產(chǎn)生 濃差極化和電化學(xué)極化,而且隨著充電速率增加,極化會(huì)進(jìn)一步加重,從而導(dǎo)致負(fù)極材料表面形成鋰鍍層和鋰結(jié)晶。快充由于增大電流,形成的固體電解質(zhì)界面膜 (SEI 膜)會(huì)變厚,同時(shí)阻塞電極上的孔,影響動(dòng)力電池安全及電池壽命。
美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究表明,在充電速度倍率為 0.7C 到 4C 之間時(shí),電池性能的衰減主要與 SEI 膜的厚度增加有關(guān),而 SEI 的成分沒(méi)有發(fā)生明顯的變化。但是在 6C 的倍率下進(jìn)行充電,SEI 膜的成分發(fā)生的顯著的改變,這也導(dǎo)致了鋰離子電池的 內(nèi)阻急劇增加。目前一些上市車(chē)型快充時(shí)間從 9 分鐘到 1 小時(shí)不等,對(duì)應(yīng)充電速度為 1C 到 7C,在這個(gè)充電速度范圍內(nèi),動(dòng)力電池的壽命衰減不可避免。因此,直流快充會(huì)加劇降低車(chē)輛續(xù)航和保值率。
由于快充需求不斷增長(zhǎng),負(fù)極材料技術(shù)進(jìn)步也在不斷加速,目前能夠適應(yīng)快充的負(fù)極材料技術(shù)方向主要有人造石墨二次造粒、硅碳負(fù)極、石墨烯電池。
人造石墨進(jìn)行二次造粒及炭化:目前應(yīng)用最廣的快充負(fù)極材料制備方法。在原有人造石墨基礎(chǔ)上,增加二次造粒工序,使得顆粒更小,有利于鋰離子從各個(gè)方向 快速地嵌入,相當(dāng)于在材料內(nèi)部修建了一條高速公路,保證電解液充分浸潤(rùn),有效縮短鋰離子擴(kuò)散距離,從而提高電池快充性能。根據(jù)東莞凱金的專(zhuān)利,可以將原料粉碎后經(jīng)過(guò)石墨化得到人造石墨,之后將人造石墨與含碳源粘接劑一起進(jìn)行機(jī)械融合處理,并在惰性氣體保護(hù)下燒結(jié)處理(炭化),即得到高倍率快充石墨負(fù)極材料。該工藝已經(jīng)非常成熟,國(guó)內(nèi)主流人造石墨制造企業(yè)均已掌握,自從 2016 年華為在手機(jī)上首次應(yīng)用以來(lái),逐步從消費(fèi)電池?cái)U(kuò)展到動(dòng)力電池,未來(lái)占比將繼 續(xù)提升。
石墨烯:下一代快充負(fù)極材料選擇。石墨烯由于相對(duì)于石墨,導(dǎo)電性和耐用性大幅提升,眾多研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了將石墨烯作為導(dǎo)電劑的研究工作。我國(guó)自主研發(fā)石墨烯添加負(fù)極材料的進(jìn)程正在加快,2020 年 5 月 13 日,廣汽新能源宣布,由其研發(fā)的石墨烯電池進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段,將率先搭載于 Aion 車(chē)型。基于廣汽三維結(jié)構(gòu)石墨烯(3DG)材料而研發(fā)的“超級(jí)快充電池”已經(jīng)完成電芯、模組、電池包樣件的測(cè)試工作,并搭載整車(chē)進(jìn)行了裝車(chē)大功率充電測(cè)試,電池壽命和安全性均已達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。該款“超級(jí)快充電池”在實(shí)車(chē)搭載測(cè)試中僅需 8 分鐘就 可以將電池充電至 85%,充電時(shí)間與傳統(tǒng)燃油車(chē)的加油時(shí)間相當(dāng)。未來(lái)隨著技術(shù)成熟度的提升,石墨烯應(yīng)用于動(dòng)力電池領(lǐng)域?qū)?huì)越來(lái)越多。
5.3 低溫影響充電實(shí)際功率
直流快充樁的充電效率從 2015 年的 45kW 提升至如今的 120kW 以上,但這是充電樁在理想環(huán)境中可達(dá)到的設(shè)計(jì)功率,實(shí)際上隨著功率提高,功率折損的絕對(duì)值也在增加,尤其在低溫環(huán)境下,電阻增高使得充電樁實(shí)際功率進(jìn)一步變小。電動(dòng)汽車(chē)主 要通過(guò)以下兩種途徑來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題:
配置專(zhuān)門(mén)為電池單獨(dú)加熱的 PTC。主要面向寒冷地區(qū),PTC 功率一般在 2~4kW 之間,通過(guò) BMS 進(jìn)行控制。由于當(dāng)電池溫度低于-5℃時(shí),電阻會(huì)迅速增大,因此電池專(zhuān)用 PTC 會(huì)在環(huán)境溫度低于-5℃時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟,高于 15℃時(shí)關(guān)閉,此時(shí)電芯的功率提升至 45kW 以上,可以靠自發(fā)熱帶動(dòng)快充功率提升。
使用整車(chē)上共有的一套加熱系統(tǒng)提供換熱。在南方等溫度比較高的區(qū)域,不需要電池專(zhuān)用 PTC,通過(guò)系統(tǒng)整體換熱便可以實(shí)現(xiàn)電池加熱。比如利用空調(diào) PTC 加熱座艙冷卻液,再通過(guò)熱交換器,將座艙回路冷卻液中的熱量轉(zhuǎn)移到電池包中。

特斯拉的電池管理系統(tǒng)(BMS)熱管理水平遙遙領(lǐng)先于全行業(yè)。特斯拉電動(dòng)車(chē)具備 On-Route Battery Warmup 沿路電池預(yù)熱功能,當(dāng)車(chē)主設(shè)定充電站目的地之后,系 統(tǒng)可根據(jù)路況、距離等自動(dòng)提前將電池預(yù)熱,以保證在到達(dá)充電站時(shí),電池達(dá)到最 合適溫度,平均可將充電時(shí)間縮短 25%。大部分車(chē)型會(huì)選擇在電芯溫度達(dá)到 15℃ 時(shí)停止加熱,但為了更快的充電,特斯拉會(huì)繼續(xù)加熱至 40℃以上,將內(nèi)阻降到更低 的水平。
隨著車(chē)樁智能化的提高,充電樁可以與電動(dòng)車(chē)相配合提高低溫充電效率。電動(dòng)車(chē)的智能模塊根據(jù) SOC、電芯溫度、到達(dá)充電樁的里程等指標(biāo)合理地提前將電池溫度調(diào)節(jié)到高效充電水平,直接進(jìn)行快充模式,縮短充電時(shí)間。
6未來(lái)市場(chǎng)格局走向何方?
充電樁行業(yè)擁有政策與市場(chǎng)需求的雙向驅(qū)動(dòng),未來(lái)市場(chǎng)空間巨大,同時(shí)保有量可持續(xù)盈利的運(yùn)營(yíng)模式,使得進(jìn)入成熟階段后企業(yè)資金壓力大幅減弱,因此長(zhǎng)期趨勢(shì)擁有極強(qiáng)確定性。然而現(xiàn)階段充電樁行業(yè)仍處于前期投資,利潤(rùn)微薄甚至虧損,除了 需要運(yùn)營(yíng)商企業(yè)擁有龐大的資金支持外,還需要開(kāi)辟新的相關(guān)業(yè)務(wù)盈利增長(zhǎng)點(diǎn),緩和資金壓力,平穩(wěn)進(jìn)入穩(wěn)定收益期。我們認(rèn)為未來(lái)充電樁的運(yùn)營(yíng)商格局和行業(yè)生態(tài), 將會(huì)不斷發(fā)生變化,直到進(jìn)入真正的市場(chǎng)成熟期。
6.1 誰(shuí)將主導(dǎo)充電樁市場(chǎng)格局?
設(shè)備是基礎(chǔ),運(yùn)營(yíng)是動(dòng)力。縱觀(guān)充電樁產(chǎn)業(yè)鏈,設(shè)備商數(shù)量眾多,在交流樁占據(jù)產(chǎn)品市場(chǎng)主要成分的階段下,競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)分散,但超大功率快充作為未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向, 掌握其關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)質(zhì)廠(chǎng)商頭部集中明顯。在目前民營(yíng)優(yōu)質(zhì)設(shè)備商向下游擴(kuò)展、開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)的鏈條模式下,運(yùn)營(yíng)商的經(jīng)營(yíng)策略將影響整個(gè)行業(yè)的規(guī)模和發(fā)展模式。
運(yùn)營(yíng)商是充電設(shè)備行業(yè)主體,整合上游資源,對(duì)接下游用戶(hù)。目前我國(guó)充電樁運(yùn)營(yíng)商已形成頭部占比較高的長(zhǎng)尾市場(chǎng)格局,特來(lái)電、星星充電、國(guó)家電網(wǎng)從充電樁保有量、技術(shù)水平、資金實(shí)力等各方面都處于行業(yè)領(lǐng)先位置。截至 2020 年 4 月,特 來(lái)電、星星充電、國(guó)家電網(wǎng)充電樁保有量分別為 15.5 萬(wàn)臺(tái)、13.1 萬(wàn)臺(tái)、8.8 萬(wàn)臺(tái), 三家合計(jì)市占率達(dá)到 68.4%。

不同客戶(hù)主體需求存在差異性,2019 年充電運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始分領(lǐng)域精細(xì)化經(jīng)營(yíng)充電場(chǎng)站,各領(lǐng)域的市場(chǎng)格局也基本形成。
交流慢充樁建設(shè)成本相對(duì)較低,直流快充樁充電功率大、使用便捷,但建設(shè)成本較高。國(guó)家電網(wǎng)主要布局大功率直流快充,布局高速快充網(wǎng)絡(luò),逐漸向城市用樁覆蓋, 其他運(yùn)營(yíng)商多以交流樁為主,多布局于城市,特來(lái)電則兩者基本平衡,在民營(yíng)充電 設(shè)施運(yùn)營(yíng)商中直流樁占比突出。

以特來(lái)電、星星充電為代表的民營(yíng)企業(yè),除了受益于母公司在充電設(shè)備方面積累的市場(chǎng)和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)外,更重要的是依靠其龐大的資金支持。由于市場(chǎng)特性、行業(yè)發(fā)展階段,以及管理模式、經(jīng)營(yíng)模式存在差異,民營(yíng)龍頭企業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)板塊目前仍處于 前期投入階段,長(zhǎng)期處于維持狀態(tài),但增長(zhǎng)勢(shì)頭良好,盈利不斷改善。從 2019 年 起,特來(lái)電開(kāi)始減緩充電樁建設(shè)速度,側(cè)重于軟件建設(shè),緩解利用率不足的困境, 盈利情況如期出現(xiàn)好轉(zhuǎn)。3 月 5 日,特來(lái)電完成 13.5 億增資,成功完成 A 輪融資 計(jì)劃,有力緩解資金壓力。
國(guó)家電網(wǎng)資金雄厚,盈利壓力相對(duì)較小,打造以“十縱十橫兩環(huán)”高速公路為骨干網(wǎng)架的高速公路快充網(wǎng)絡(luò)。截止 2018 年底,共建成 1914 個(gè)充電服務(wù)站,廣泛覆蓋高速公路公共充電樁市場(chǎng)。
龍頭企業(yè)采取硬件先行的策略以求占據(jù)充足的市場(chǎng)空間,然而基礎(chǔ)充電網(wǎng)絡(luò)的全面布局還遠(yuǎn)沒(méi)有完成,未來(lái)市場(chǎng)需求帶來(lái)的巨大投資空間仍待填滿(mǎn)。我們預(yù)計(jì) 2025 年之后充電樁建設(shè)速度會(huì)整體放緩,車(chē)樁比開(kāi)啟下行通道,運(yùn)營(yíng)商進(jìn)入穩(wěn)定的盈利 增長(zhǎng)模式。屆時(shí)運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)領(lǐng)域會(huì)出現(xiàn)進(jìn)一步分化,國(guó)家電網(wǎng)更加全面的高速充電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,參與部分城市交流樁市場(chǎng)。成功度過(guò)寒冬期的民營(yíng)企業(yè)的業(yè)務(wù)重心放在城市用樁,交流比例逐漸下降,形成更加完備的智能充電網(wǎng)絡(luò),不斷提升利用效 率。
6.1.1 電網(wǎng)企業(yè)重心再度轉(zhuǎn)向充電樁
新能源車(chē)充電設(shè)備本質(zhì)上作為城市基礎(chǔ)建設(shè)的一環(huán),遵循自上而下的發(fā)展原則,發(fā)展過(guò)程中高度依賴(lài)國(guó)家政策方向。在民營(yíng)充電設(shè)備運(yùn)營(yíng)商縮減基建投資、重心轉(zhuǎn)向運(yùn)營(yíng)服務(wù)的時(shí)點(diǎn)上,只有資金實(shí)力雄厚、具備央企背景的電網(wǎng)企業(yè)繼續(xù)大幅增加充 電樁領(lǐng)域投資力度,以國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)為代表,積極響應(yīng)國(guó)家“新基建”政策。
從國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)的規(guī)劃措施來(lái)看,新基建東風(fēng)下充電樁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路是設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營(yíng)模式完善“雙通道先行”,一方面加大公共樁投資,規(guī)劃引導(dǎo)合理布局,使車(chē)流密度與充電樁密度相匹配,并發(fā)揮電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)推動(dòng)私人樁進(jìn)小區(qū),另 一方面完善平臺(tái)運(yùn)營(yíng),提高充電樁利用率。
電網(wǎng)企業(yè)具有電力服務(wù)商和充電設(shè)施建設(shè)商的雙重角色,在充電樁市場(chǎng)具有巨大的潛在規(guī)模優(yōu)勢(shì),并幾乎壟斷高速公路快充樁市場(chǎng)。2019 年底,國(guó)家電網(wǎng)建成充電樁保有量 8.78 萬(wàn)臺(tái),覆蓋 19 省份、170 多個(gè)城市,自營(yíng)智慧車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)接入充電 樁 31.1 萬(wàn)臺(tái),除自建自營(yíng)充電樁外,社會(huì)運(yùn)營(yíng)商接入 22 萬(wàn)臺(tái),全社會(huì)覆蓋率 57%。
高速充電領(lǐng)域已形成 “十縱十橫兩環(huán)”快充網(wǎng)絡(luò),目前在運(yùn)營(yíng)高速公路直流充電樁 6402 臺(tái),其中“十縱十橫兩環(huán)”快充網(wǎng)絡(luò)包含已建成 3724 臺(tái)(充電站 526 座), 在建 1096 臺(tái)(充電站 138 座),電站間(運(yùn)營(yíng)中+在建)平均間隔 45.25km,平均 每百公里建有 16.04 臺(tái)充電樁。



4 月 14 日,國(guó)家電網(wǎng)會(huì)議宣布,公司計(jì)劃 2020 年在充電樁建設(shè)領(lǐng)域投資 27 億元, 新建充電樁 7.8 萬(wàn)臺(tái),相當(dāng)于此前累計(jì)建設(shè)量的 89%,幾乎將存量翻倍。到年底累計(jì)建成充電樁數(shù)量將接近 17 萬(wàn)臺(tái),按照發(fā)改委 2020 年全社會(huì)新增公共樁 20 萬(wàn)臺(tái) 的規(guī)劃,保有量市占率將達(dá)到 25%。
國(guó)網(wǎng)對(duì) 2020 年充電樁業(yè)務(wù)規(guī)劃具有重基建、重運(yùn)營(yíng)、重技術(shù)的三重特點(diǎn),并發(fā)揮電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)提升電力接入端清潔化、智能化水平,從點(diǎn)到面地完善充電網(wǎng)絡(luò)。主要包 含以下四點(diǎn):1)發(fā)揮央企專(zhuān)業(yè)性?xún)?yōu)勢(shì),編制充電設(shè)施發(fā)展規(guī)劃、加快大功率技術(shù) 研發(fā)、推動(dòng)地方政府出臺(tái)充電設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼政策;2)將優(yōu)化高速公路充電網(wǎng)絡(luò)、充電樁智能化改造、充電設(shè)施電網(wǎng)接入等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作為重點(diǎn);3)在運(yùn)營(yíng)方面注重智能化提升,從公共樁服務(wù)模式入手提高充電效率、完善車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),并著 重強(qiáng)調(diào) 2B 端專(zhuān)用車(chē)充電市場(chǎng);4)完善公司各層級(jí)管理模式和基礎(chǔ)設(shè)施管理細(xì)則。
在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面:國(guó)網(wǎng)規(guī)劃將在北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、湖 南、青海等 18 個(gè)省級(jí)地區(qū)建設(shè)合計(jì) 126 個(gè)項(xiàng)目,涵蓋公共、專(zhuān)用、社區(qū)、港口 岸電等多種類(lèi)型充電基礎(chǔ)設(shè)施,將現(xiàn)有的高速公路充電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步升級(jí),建成“十 三縱十三橫三環(huán)”新型快充網(wǎng)絡(luò),并使充電樁可用率達(dá)到 97%以上。
在充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面:3 月 12 日,國(guó)網(wǎng)電動(dòng)“尋找合伙人”活動(dòng)正式在 e 充電 APP 平臺(tái)上線(xiàn),私人樁用戶(hù)、樁群用戶(hù)、場(chǎng)地所有人、充電樁廠(chǎng)商均可加入國(guó)網(wǎng) 管理平臺(tái)。此外,國(guó)網(wǎng)規(guī)劃通過(guò)充電網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的完善,2020 年使居民區(qū)有序充電 覆蓋新增電動(dòng)私家車(chē)規(guī)模超過(guò) 10%。

2019 年 10 月,國(guó)網(wǎng)與北京汽車(chē)、廣汽新能源、比亞迪、威馬汽車(chē)四家車(chē)企合作 推出“車(chē)電服務(wù)包”業(yè)務(wù),與新車(chē)綁定銷(xiāo)售,用戶(hù)一次付費(fèi)購(gòu)買(mǎi)“車(chē)電服務(wù)包” 并綁定車(chē)輛后,即可在國(guó)網(wǎng)充電樁上享受充電優(yōu)惠,以及即插即充、自動(dòng)扣費(fèi)等相關(guān)便捷服務(wù)。2020 年 3 月,國(guó)網(wǎng)與比亞迪汽車(chē)、上汽乘用車(chē)、奇瑞新能源等 6 家車(chē)企簽約超過(guò) 4 萬(wàn)個(gè)“車(chē)電服務(wù)包”的銷(xiāo)售意向協(xié)議,目前已簽約充電量累計(jì)達(dá)到 2.9 億 kWh。公共樁與新能源車(chē)綁定的運(yùn)營(yíng)模式可以極大提高用戶(hù)粘性,對(duì) 維持相對(duì)穩(wěn)定的服務(wù)費(fèi)收入有所保障。
此前南方電網(wǎng)并未將太多精力放在充電樁領(lǐng)域,2019 年底南方電網(wǎng)公共樁累計(jì)建成 2118 臺(tái),市占率僅為 0.4%。隨著新基建啟航,南方電網(wǎng)亦加大對(duì)其投資建設(shè)力度,計(jì)劃 2020 年投資 12 億元建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施,并在未來(lái)四年在充電樁領(lǐng)域投資 251 億元,建成大規(guī)模集中充電站 150 座,充電樁 38 萬(wàn)臺(tái),將有望躋身行業(yè)前列。
除充電樁建設(shè)與運(yùn)營(yíng)外,電力接入網(wǎng)也是國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)作為電力運(yùn)營(yíng)商的投資重點(diǎn)領(lǐng)域,具有自然壟斷的先天優(yōu)勢(shì)。國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)分別是其經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)所有充換電運(yùn)營(yíng)企業(yè)的供電服務(wù)商,在公共充電樁布局方面統(tǒng)籌規(guī)劃,并負(fù)責(zé)以電 量為基準(zhǔn)的運(yùn)營(yíng)考核,從而核定補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。
6.1.2 石油公司:布局多年,等待時(shí)機(jī)
面對(duì)電動(dòng)車(chē)對(duì)汽車(chē)市場(chǎng)的沖擊,傳統(tǒng)石油公司早在多年前便居安思危,利用網(wǎng)點(diǎn)廣布,尤其是高速公路沿線(xiàn),以及用戶(hù)消費(fèi)習(xí)慣等優(yōu)勢(shì),布局電動(dòng)車(chē)充電設(shè)備領(lǐng)域:
2015 年 7 月,中國(guó)石化和北汽新能源展開(kāi)合作,利用加油站為北京北汽電動(dòng)出 租車(chē)提供充換電服務(wù)。
2016 年 1 月 7 日,中國(guó)石油與一汽集團(tuán)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將在互聯(lián)網(wǎng)汽 車(chē)及新能源汽車(chē)領(lǐng)域開(kāi)展合作,包括新能源汽車(chē)研發(fā)制造以及充電業(yè)務(wù)在加油站 的試點(diǎn)和推廣等項(xiàng)目,主要覆蓋領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)城區(qū)和高速公路沿線(xiàn),在現(xiàn)有加油站基礎(chǔ)上增設(shè)電動(dòng)車(chē)充電樁。國(guó)有傳統(tǒng)能源巨頭正式入住電動(dòng)化陣營(yíng)。
2018 年,中石油、中石化高調(diào)混改,中國(guó)資源交通集團(tuán)與中石油簽訂協(xié)議,取得 超過(guò)840 家石油加油站的充電站建設(shè)與經(jīng)營(yíng)權(quán)。
目前我國(guó)傳統(tǒng)能源公司在充電設(shè)備領(lǐng)域參與度較低,在加油站安裝充電樁仍停留在試點(diǎn)階段,但不可否認(rèn)的是,中石油、中石化等國(guó)資背景的大型能源企業(yè)在資金運(yùn)轉(zhuǎn)方面具有無(wú)法忽視的領(lǐng)先條件,同時(shí)對(duì)汽車(chē)市場(chǎng)以及消費(fèi)者的熟悉程度等方面具 備先天優(yōu)勢(shì),而傳統(tǒng)能源向新能源的轉(zhuǎn)型也是石油企業(yè)的必經(jīng)之路。
6.1.3 新玩家入場(chǎng)沖擊行業(yè)模式
充電樁行業(yè)目前雖然處于建設(shè)進(jìn)度超前的狀態(tài),但由于存在車(chē)樁比較高、分布不均衡、早期存量樁功率較低等硬件問(wèn)題,以及管理方法有待改進(jìn)、智能化程度有待提高等軟件問(wèn)題,市場(chǎng)空間依然廣闊,同時(shí)亦對(duì)新進(jìn)入的企業(yè)帶來(lái)很大壓力。
充電樁行業(yè)集中度較高,龍頭企業(yè)引領(lǐng)行業(yè)大方向的同時(shí),相關(guān)領(lǐng)域翹楚作為新玩家的加入,或?qū)樾袠I(yè)帶來(lái)更多可能性。2019 年底特來(lái)電、星星充電、國(guó)家電網(wǎng) “三巨頭”市占率為 69%,充電樁雖然屬于典型高集中度行業(yè),市占率持續(xù)維持較 高水平,但近幾年市占率出現(xiàn)小幅下行趨勢(shì),除了公司有意放緩新樁建設(shè)速度、提高存量設(shè)備利用率外,眾多新玩家的加入也是原因之一。

3 月 6 日,寧德時(shí)代發(fā)布公告,與百城新能源科技公司合資成立上海快卜新能源, 主營(yíng)新能源汽車(chē)充換電設(shè)施建設(shè)。4 月 9 日,首批 10 個(gè)網(wǎng)點(diǎn)在上海投入運(yùn)營(yíng),接 下來(lái)在四川、福建、山西等省市均有建設(shè)計(jì)劃。
寧德時(shí)代在電池技術(shù)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),為快卜在直流快充領(lǐng)域提供技術(shù)保障。快卜 首批投入運(yùn)營(yíng)的示范站配置 15 個(gè)充電車(chē)位,站點(diǎn)充電功率 1260kW,單槍峰值充 電功率 360kW,并具備 V2G 雙向四通道電能轉(zhuǎn)換能力。快卜后發(fā)先至,將有望帶領(lǐng)公共快充市場(chǎng)步入更高功率水平的新發(fā)展階段。
3 月 31 日,螞蟻金服旗下上海云鑫入股簡(jiǎn)單充,持股比例 33.33%,成為公司第 二大股東,這是螞蟻金服首次涉足充電樁投資領(lǐng)域。簡(jiǎn)單充是成立于 2019 年的充電樁成套設(shè)備商和運(yùn)營(yíng)商,主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域是停車(chē)場(chǎng)配套公共樁。同日,阿里巴巴旗下高德地圖發(fā)布公告,宣布推出新能源車(chē)充電服務(wù)解決方案,并正式上線(xiàn)充電地圖,與阿里巴巴支付生態(tài)協(xié)同整合。
阿里巴巴一方面具備強(qiáng)大的融資能力,為充電樁前期大量的資金投入提供支持,另 一方面在 IOT 互聯(lián)互通領(lǐng)域擁有豐富的技術(shù)儲(chǔ)備,匹配當(dāng)下信息化、智能化管理的行業(yè)趨勢(shì)。2016 年上線(xiàn)的阿里能源云平臺(tái),為能源行業(yè)提供云計(jì)算、大數(shù)據(jù)支持, 其中涵蓋電動(dòng)車(chē)租賃、充電服務(wù)等第三方服務(wù)平臺(tái)。基于阿里的云技術(shù)服務(wù),平臺(tái)構(gòu)建統(tǒng)一的能源數(shù)據(jù)中心,以及開(kāi)放的能源物聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)互聯(lián)互通,在用電信息采集、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控費(fèi)等具體應(yīng)用有不錯(cuò)表現(xiàn)。此次互聯(lián)網(wǎng)巨頭憑借其在信息智能化領(lǐng)域的先發(fā)技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢(shì),或?qū)槌潆姌缎袠I(yè)運(yùn)營(yíng)模式帶來(lái)改變,并對(duì)行業(yè)格局帶來(lái)沖擊。
4 月 23 日,華為發(fā)布 HUAWEI HiCharger 直流快充模塊,新產(chǎn)品面向全球共發(fā)布兩個(gè)版本,國(guó)內(nèi)版本為 30kW(最高效率 96.4%),海外版本為 20kW(最高效 率 96.55%),采取與充電樁運(yùn)營(yíng)商合作的模式,正式加入充電樁市場(chǎng)。
華為自身不持有充電樁資產(chǎn),而是作為設(shè)備供應(yīng)商為充電樁生產(chǎn)企業(yè)提供功率轉(zhuǎn)換模塊和通信單元。直流充電模塊是華為傳統(tǒng)業(yè)務(wù)之一,技術(shù)積淀深厚,同時(shí)長(zhǎng)期聚 焦 5G 和信息通信技術(shù),在模塊智能化、延長(zhǎng)充電樁壽命、降低安全隱患等技術(shù)方 面具有優(yōu)勢(shì)。目前已與國(guó)家電網(wǎng)、星星充電、南網(wǎng)電動(dòng)、華商三優(yōu)等多家運(yùn)營(yíng)商達(dá)成合作協(xié)議。5 月 20 日,華為與特銳德子公司特來(lái)電達(dá)成戰(zhàn)略性全面合作協(xié)議,有效期為 3 年,意在發(fā)揮各自在網(wǎng)絡(luò)通信和充電領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),推動(dòng)樁聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和智能充電業(yè)務(wù)發(fā)展。
4 月 8 日,大眾汽車(chē)集團(tuán)零部件公司與上海度普新能源科技有限公司已簽署合作協(xié)議,計(jì)劃在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)移動(dòng)充電樁。按照雙方簽訂的協(xié)議規(guī)劃,該合作將于今年下半年啟動(dòng),各自持有合資公司 50%股份。
6.2 運(yùn)營(yíng)商多種對(duì)策應(yīng)對(duì)盈利壓力
服務(wù)費(fèi)是運(yùn)營(yíng)商收入主要來(lái)源,現(xiàn)階段影響企業(yè)盈利的主要原因在于充電樁利用率較低,以及部分地區(qū)服務(wù)費(fèi)過(guò)低。除了運(yùn)營(yíng)商之間橫向互聯(lián)互通,協(xié)同合作,避免價(jià)格惡性競(jìng)爭(zhēng)外,從業(yè)務(wù)層面,主要通過(guò)增強(qiáng) 2B 端客戶(hù)粘性、智能化充電縮短設(shè) 施空閑期、提供增值服務(wù)開(kāi)辟新的盈利通道、私人樁公有化等方面來(lái)改善收益水平。
6.2.1 與 2B 端企業(yè)合作形成穩(wěn)定收益源
2B 端車(chē)輛對(duì)公共樁充電量的貢獻(xiàn)度超過(guò) 80%,運(yùn)營(yíng)商與 2B 端合作的運(yùn)營(yíng)模式已成為其主要模式之一,為充電需求、收益來(lái)源提供穩(wěn)定保障。主流運(yùn)營(yíng)商與公交集團(tuán)、網(wǎng)約車(chē)集團(tuán)成立合資公司,共同運(yùn)營(yíng)公交充電場(chǎng)站,實(shí)現(xiàn)利益共享,其他運(yùn)營(yíng) 商也紛紛與公交公司、出租車(chē)公司、市政單位、事業(yè)單位等合作建設(shè)專(zhuān)用充電樁, 并為公交集團(tuán)提供充電解決方案增值服務(wù),降低公交車(chē)充電成本。此外運(yùn)營(yíng)商也與物流公司合作建樁,為物流車(chē)提供集散中心充電、形式中途補(bǔ)電的充電整體解決方 案。
截至 2018 年 5 月,全國(guó)已有 76 家公交公司與充電樁運(yùn)營(yíng)商有所合作,預(yù)計(jì)這個(gè)數(shù)值將繼續(xù)增長(zhǎng)。特來(lái)電與 27 家政府平臺(tái)、9 家地方公交公司、以及汽新能源、金龍集團(tuán)等 6 家整車(chē)廠(chǎng)成立合資子公司。科士達(dá)的充電樁業(yè)務(wù)已與普天、比亞迪、蘇寧、 順豐以及地方公交集團(tuán)等建立合作。

6.2.2 智能化充電網(wǎng)絡(luò)改善利用率
行業(yè)發(fā)展初期,2B 端用戶(hù)可以為運(yùn)營(yíng)商提供相對(duì)穩(wěn)定的充電量和收益保障,但從長(zhǎng)期角度,2C 端用戶(hù)數(shù)量規(guī)模巨大,具有更加廣闊的市場(chǎng)潛力。因此運(yùn)營(yíng)商紛紛在加強(qiáng)與企業(yè)、政府平臺(tái)合作的同時(shí)致力于提高公共樁的利用率。
智能充電網(wǎng)絡(luò)是解決公共充電樁利用率的有效途徑。盡管 2019 年新能源車(chē)市場(chǎng)經(jīng)歷了補(bǔ)貼退坡帶來(lái)的低谷期,但總保有量已達(dá)到較高規(guī)模,全國(guó)新能源車(chē)充電量快速增長(zhǎng),且顯著高于充電樁建設(shè)速度,充電樁利用率有所提高,但依然處于較低水平。隨著補(bǔ)貼退坡帶來(lái)的沖擊被消化,行業(yè)整體向市場(chǎng)化轉(zhuǎn)型,未來(lái)新能源車(chē)即將重回快速增長(zhǎng)通道,公共充電樁將面臨大規(guī)模無(wú)序充電的困擾,智能化充電網(wǎng)絡(luò)是 化無(wú)序?yàn)橛行虻谋匾緩健?/div>

車(chē)樁信息交互水平顯著提升。車(chē)樁信息交換數(shù)據(jù)邊界和交換機(jī)制正在形成,相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的研究編制也正在進(jìn)行。通過(guò)車(chē)樁數(shù)據(jù)共享,建立起電動(dòng)汽車(chē)充電全鏈條的信息,對(duì)充電安全事故作出預(yù)警。
特銳德自主研發(fā)的新能源車(chē)充電網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái),通過(guò)構(gòu)建整體生態(tài)體系中互聯(lián)互通的大數(shù)據(jù)平臺(tái),創(chuàng)造充電運(yùn)營(yíng)指標(biāo)分析、平臺(tái)修車(chē)、智能調(diào)度有序充電等新型服務(wù)和商業(yè)模式,并實(shí)現(xiàn)削峰填谷。2019H1 特來(lái)電大數(shù)據(jù)平臺(tái)每天接入的數(shù)據(jù)量平均約 6TB/天,累計(jì)數(shù)據(jù)總量達(dá)到 3PB。
據(jù)特來(lái)電大數(shù)據(jù)云平臺(tái)統(tǒng)計(jì),2019 年特來(lái)電防護(hù)體系共防范了 16.3 萬(wàn)次的不安全充電,避免燒車(chē)事故避免 28 起,降低事故發(fā)生率約 70%。

6.2.3 增值服務(wù)創(chuàng)造新業(yè)務(wù)利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)
我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入調(diào)整期,充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)加快了與其他產(chǎn)業(yè)融合的步伐, 充電運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始轉(zhuǎn)變市場(chǎng)角色,由單純充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)向綜合能源服務(wù)商和出行服務(wù)商,市場(chǎng)基礎(chǔ)擴(kuò)大。除上述轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)模式、提升技術(shù)水平等主流方向外,為用戶(hù)提 供充電附加的增值服務(wù)也是增厚收益的重要途徑。
通過(guò)對(duì)電池及其管理系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢測(cè),面向車(chē)企和消費(fèi)者提供雙向服務(wù)。運(yùn)營(yíng)商 對(duì)車(chē)輛數(shù)據(jù)、行駛數(shù)據(jù)、充電行為數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,一方面可為車(chē)主提供用戶(hù)數(shù)據(jù)分析、車(chē)輛診斷、維修保養(yǎng)等數(shù)據(jù)增值服務(wù),另一方面可為整車(chē)以及 電池廠(chǎng)商等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化建議等綜合服務(wù)。這部分內(nèi)容屬于針對(duì)新能源車(chē)的存量業(yè)務(wù),且隨著時(shí)間推移市場(chǎng)需求會(huì)更加旺盛。按照每輛新能源車(chē)花費(fèi) 1000 元/輛進(jìn)行檢測(cè)服務(wù),充預(yù)計(jì)2020 年新能源車(chē)保有量將突破 540 萬(wàn)輛, 將提供超過(guò) 50 億元的市場(chǎng)空間,假設(shè)電樁運(yùn)營(yíng)商在該領(lǐng)域的市場(chǎng)份額將提升至 30%,營(yíng)收增量將達(dá)到 15 億元。
基于公共充電樁分布廣泛以及受眾特性,廣告收益有望成為新的盈利點(diǎn)。通過(guò)在充電樁上安裝液晶廣告屏,以及在 app 投放廣告,運(yùn)營(yíng)商從中收取平臺(tái)費(fèi)用,成本較低,收益可觀(guān)。假設(shè)公共樁單樁廣告收入為 50 元/年,2020 年公共樁保有量有望達(dá) 到 100 萬(wàn)臺(tái),則廣告年收入可達(dá)到 5000 萬(wàn)元。
借鑒傳統(tǒng)加油站的運(yùn)營(yíng)思路,生活類(lèi)服務(wù)積少成多改善盈利。在充電場(chǎng)站搭建休息室、自動(dòng)售貨機(jī)、餐廳、洗車(chē)等增值服務(wù)設(shè)施,滿(mǎn)足網(wǎng)約車(chē)司機(jī)除充電外的其他需 求,提升場(chǎng)站的綜合盈利能力。
將互聯(lián)網(wǎng)云充電思維納入服務(wù)體系中,部分運(yùn)營(yíng)商為用戶(hù)提供上門(mén)充電服務(wù),通過(guò)移動(dòng)充電車(chē)或者派專(zhuān)人駕駛用戶(hù)車(chē)輛完成充電過(guò)程。
6.2.4 共享經(jīng)濟(jì)引入私人樁
私人樁共享可有效提高利用率,緩解大城市的停車(chē)位困難。私人樁有 75%時(shí)間處于閑置狀態(tài),共享一個(gè)私樁能夠滿(mǎn)足 2-3 個(gè)固定車(chē)主的使用需求,以及少量流動(dòng)車(chē)主的臨時(shí)補(bǔ)電需求,共享使用率高。星星充電、摯達(dá)、華商三優(yōu)等企業(yè)有參與私樁共 享市場(chǎng),充電樁使用率增加了 1-2 倍。
私樁共享的業(yè)務(wù)模式介于私人樁和公共樁之間,具有半公共充電樁屬性,可分為將客戶(hù)的私樁共享給其他車(chē)主,以及建設(shè)社區(qū)內(nèi)的共享樁替代私樁兩種模式。不僅充電價(jià)格低于公共樁,還可節(jié)省停車(chē)費(fèi),對(duì)樁主和車(chē)主具有雙重利好屬性。運(yùn)營(yíng)商一 般先承擔(dān)充電樁采購(gòu)、安裝的費(fèi)用,通過(guò)與樁主或物業(yè)進(jìn)行收益分成來(lái)回收投資。
電力企業(yè)帶頭開(kāi)展居民區(qū)有序充電項(xiàng)目試點(diǎn)工作,預(yù)計(jì)在 2020 年在可行性和經(jīng)濟(jì)性論證的基礎(chǔ)上將啟動(dòng)大規(guī)模推廣應(yīng)用。
6.3 快充網(wǎng)絡(luò)是未來(lái)公共樁主要運(yùn)營(yíng)模式
私人樁覆蓋率不斷提高,公共樁中直流快充將逐漸成為主流,對(duì)快充技術(shù),尤其是超大功率、轉(zhuǎn)換效率等方面,提出了更高的要求。目前市場(chǎng)上的直流樁功率大多在 60~100kW,對(duì)于滿(mǎn)足用戶(hù)的快速充電需求來(lái)說(shuō)仍顯貧薄。近幾年車(chē)企、電力設(shè)備 企業(yè)以及各研究機(jī)構(gòu)在這方面的研究有不少突破,雖然目前應(yīng)用場(chǎng)景有限,但直流樁超大功率的發(fā)展方向毋庸置疑。
特斯拉于 2019 年將 SuperCharger 升級(jí)到 V3 版,功率由 V1 的 75kW、V2 的 125kW 提升至 250kW,相當(dāng)于每小時(shí)快充可滿(mǎn)足 1,000 英里續(xù)航。V3 改進(jìn)了之前版本的 Charging Pod 在兩個(gè)用戶(hù)之間分配充電功率、影響充電速度的問(wèn)題, 可以為每個(gè)用戶(hù)提供穩(wěn)定的 250kW 峰值充電功率。
大眾旗下保時(shí)捷與寶馬、西門(mén)子合作研發(fā)的 FastCharge 項(xiàng)目,推出功率可達(dá) 450kW 的直流快速充電樁,充電器原型可在 15 分鐘內(nèi)為寶馬 i3 的電池從 10% 電量充至 80%。雖然目前尚未商業(yè)化推廣,但仍為快充技術(shù)的未來(lái)提供了可能性 空間。
ABB 與美國(guó)北卡羅納州立大學(xué)(NCSU)合作研發(fā)快速充電技術(shù),并于 2018 年 推出 350kW 功率的公共快充直流設(shè)備。除單純地提高功率外,NCSU 在轉(zhuǎn)換效 率方面也有所突破,NCSU 開(kāi)發(fā)的 MVFC(Medium-Voltage Fast Charger)直流快充設(shè)備功率為 50kW,轉(zhuǎn)換效率達(dá) 97.5%,兼具變壓器和快充功能,模塊非常緊湊,可以安裝到墻壁或電線(xiàn)桿上,重量?jī)H為 100kg。
IonITY 是一家由寶馬、戴姆勒、福特、大眾和現(xiàn)代共同參與的合資公司,最近啟動(dòng)了首個(gè) 350kW 系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn) 10 分鐘內(nèi)充電 350km。大眾規(guī)劃到 2020 年將 在歐洲主要高速公路上安裝 400 個(gè)快充站,作為 IonITY 網(wǎng)絡(luò)的一部分,其中 100 個(gè)在德國(guó),每 120km 會(huì)有一個(gè)充電站。
7充電樁未來(lái)十年市場(chǎng)規(guī)模有多大?
7.1 充電樁:未來(lái) 10 年增量可達(dá) 5000 萬(wàn)臺(tái)
充電樁未來(lái)市場(chǎng)空間與新能源車(chē)的需求息息相關(guān)。2019 年我國(guó)新能源車(chē)保有量達(dá)到 381 萬(wàn)輛,預(yù)計(jì) 2020 年將新能源車(chē)銷(xiāo)量為 120~140 萬(wàn)輛,保有量達(dá)到 520 萬(wàn) 輛。根據(jù)新能源車(chē)滲透率 2025 年達(dá)到 18%、2030 年達(dá)到 30%的假設(shè),我們推測(cè) 新能源車(chē)保有量將在 2025 年達(dá)到 1600 萬(wàn)輛,2030 年達(dá)到 5200 萬(wàn)輛。
根據(jù)新能源車(chē)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)未來(lái)的預(yù)測(cè),我們預(yù)計(jì)車(chē)樁比將在未來(lái)短期內(nèi)基本維持在 3~3.5:1 的水平,并在 2023 年后開(kāi)啟下行通道。預(yù)計(jì) 2020 年充電樁保有量將達(dá)到 182 萬(wàn)臺(tái),假設(shè)將車(chē)樁比 1:1 的目標(biāo)推遲至 2030 年,充電樁增速將在 2025 年前后達(dá)到高峰,并在未來(lái)十年的增量空間超過(guò) 5000 萬(wàn)臺(tái)。

7.2 投資空間:未來(lái) 10 年近萬(wàn)億
以目前的技術(shù)水平,快充直流樁更適合于日常補(bǔ)充應(yīng)急性的充電需要,私人樁將成為提升車(chē)樁比主力。以目前純電動(dòng)車(chē)平均單車(chē)帶電量 50kWh、每次至少充滿(mǎn) 80% 進(jìn)行計(jì)算,若想達(dá)到類(lèi)似燃油車(chē) 5min 可完成充電的效率水平,則需要直流樁功率達(dá)到 480kW。即使以 2020 年新增快充直流樁的平均功率可達(dá)到 120kW 的預(yù)期來(lái)看,仍與之相差甚遠(yuǎn),目前市面上的大部分保有直流充電樁功率僅為 60kW。因此車(chē)樁比的提升,仍會(huì)以私人樁貢獻(xiàn)為主。
在未來(lái)短期內(nèi)以私人交流樁為主的發(fā)展階段中,充電設(shè)備企業(yè)以及電網(wǎng)公司將成為充電樁產(chǎn)業(yè)鏈中,乘新基建東風(fēng)而上的主要受益者。根據(jù)日前發(fā)改委規(guī)劃,預(yù)計(jì) 2020 年全年新增充電樁超過(guò) 60 萬(wàn)臺(tái),其中公共樁 20 萬(wàn)臺(tái),私人樁超過(guò) 40 萬(wàn)臺(tái),公共充電站達(dá)到 4.8 萬(wàn)座,預(yù)計(jì)總共完成投資 100 億元左右。
2019 年新增直流、交流樁平均功率已分別達(dá)到 115.8kW、8.65kW,但早期低功率保有量較大。經(jīng)測(cè)算,目前在運(yùn)直流、交流充電樁的平均功率分布為 96.6kW 和 7.6kW。2019 年直流充電樁充電模塊成本價(jià)已降至 0.4 元/W,充電模塊在充電樁單樁總成本的占比約為 50%,參考國(guó)網(wǎng)直流樁招標(biāo)價(jià)格,經(jīng)計(jì)算得到直流、交流樁的單價(jià)分別為 12 萬(wàn)元/臺(tái)、2000 元/臺(tái)。
基于上述對(duì)于充電樁建設(shè)增量的預(yù)測(cè),并綜合考慮充電樁功率提升以及生產(chǎn)成本長(zhǎng)期下降的趨勢(shì),在不考慮土地、擴(kuò)容費(fèi)用的情況下,預(yù)計(jì) 2020~25 年交流樁投資總額將達(dá)到 200 億元,直流樁將達(dá)到 2700 億元,2020~30 年預(yù)計(jì)交流樁投資額可達(dá) 900 億,直流樁可達(dá) 9000 億,市場(chǎng)總投資額近萬(wàn)億元。



7.3 國(guó)網(wǎng)系設(shè)備商值得關(guān)注
與民營(yíng)充電樁運(yùn)營(yíng)商自產(chǎn)自建充電設(shè)備不同,電網(wǎng)企業(yè)多采用企業(yè)招標(biāo)形式。2019 年國(guó)家電網(wǎng)三次充換電設(shè)備招標(biāo)的總規(guī)模為 306MW,投資規(guī)模 3.55 億元,從企業(yè)中報(bào)情況來(lái)看,國(guó)網(wǎng)系設(shè)備商穩(wěn)居前列,國(guó)網(wǎng)系公司國(guó)電南瑞、國(guó)網(wǎng)智能、許繼電 氣位居前三甲,占比達(dá) 28.2%。根據(jù)國(guó)網(wǎng) 2020 年投資 27 億元、未來(lái)四年共投資 251 億元的規(guī)劃,極大利好與其供給關(guān)系良好的設(shè)備商。


由于國(guó)家電網(wǎng)主要覆蓋高速公路快充網(wǎng)絡(luò),招標(biāo)設(shè)備大多為快充直流樁,設(shè)備平均功率較高,未來(lái)將繼續(xù)往更大功率方向發(fā)展,2019 年達(dá)到 96.7kW/臺(tái),預(yù)計(jì) 2020 年將達(dá)到 105kW/臺(tái)。

從直流充電設(shè)備功率占比情況來(lái)看,300kW 以上超大功率快充占比極小,60kW 以下的直流樁已被淘汰,60kW 仍是市場(chǎng)主流,預(yù)計(jì) 2020 年 110~200kW 占比將有所提升,超大功率快充大多處于實(shí)驗(yàn)室階段,離大規(guī)模商業(yè)化建設(shè)還有相當(dāng)距離。


7.4 服務(wù)費(fèi)收入空間
服務(wù)費(fèi)水平、利用率是影響服務(wù)費(fèi)收入的最核心因素。我們認(rèn)為充電樁利用率將在未來(lái)短期內(nèi)維持目前較低的水平,在 2025 年建設(shè)增長(zhǎng)高峰過(guò)后,隨著新能源車(chē)保有量快速增長(zhǎng),利用率開(kāi)始逐漸上漲,并在 2030 年達(dá)到 15%以上。
綜合考慮直流、交流樁功率提升,以及服務(wù)費(fèi)存在進(jìn)一步下降的可能性,我們認(rèn)為 2020 年運(yùn)營(yíng)商服務(wù)費(fèi)收入將達(dá)到 80 億元,同比增長(zhǎng) 41%,2025 年、2030 年的年服務(wù)費(fèi)收入規(guī)模分別達(dá)到 760 億元、5000 億元。


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