推进充(换)电基础设施试点示范与推广应用一、 推进充(换)电基础设施试点示范与推广应用改造提升一批现有公共充电站点,使用超级快充桩替换部分普通快充桩支持行业协会开展公共充(换)电站点评级活动,树立一批充(换)电设施示范站点示范小区,提升充(换)电服务体验二、 充(换)电基础设施发展背景(一)政策由模糊定位转为明确支持2020年以来,国家发布了多项支持新能源汽车产业的发展政策,其中对于发展换电站的态度也由之前的模糊定位转为明确支持二)社会驱动:换电模式的优势促进社会推广社会驱动电动汽车换电模式的发展主要体现换电模式的优势,从而使得换电模式能在社会上逐渐推广三)技术驱动:技术标准规范出台促进换电站安全性、耐久性和可靠性发展首先,行业首份换电模式的标准的出台规范换电业务的安全底线根据《电动汽车换电安全要求》(GB/T40032-2021),其中标准规定了可换电电动汽车所特有的安全要求、试验方法和检验规则,适用于可进行换电的M1类纯电动汽车该标准的出台规定了潜在进入者的入门门槛,同时也保证换电业务的安全性,以及换电站的耐久性、可靠性,是电动汽车换电行业的安全技术标准另一方面,市场上已布局电动汽车换电业务的企业都在不断加大研发投入,以技术驱动换电产品的更新换代,进而推动全国换电模式的推广。
三、 新能源汽车充换电设施三大困境(一)标准化水平不高,仍在摸索统一规范由于新能源汽车产业发展迅猛,不论是电桩配套产业的制造商,还是各家电动汽车和充电电池的厂商,希望能够借此占据更多的市场或是资源基于这样的商业动机,生产厂商会通过大规模推广自身产品、制定产品标准等手段,构筑行业壁垒,排除竞争对手,进而成为产业链的寡头企业,将自己打造成全产业链公司目前,新能源汽车充换电基础设施标准的不统一成为制约新能源汽车产业发展的重要障碍1、新能源汽车充电接口标准不一国际上主要有五个充电桩标准,分别是中国国标GB/T、CCS1美标(combo/Type1)、CCS2欧标(combo/Type2)、日本标准CHAdeMO、特斯拉标准Tesla只有满足相应充电接口标准的新能源汽车才能使用充电桩设备,如果新能源汽车充电接口与充电桩设备不匹配,则需要使用转换接头或者专用充电桩设备2、充电设施相关标准有待规范在硬件上,我国充电桩生产厂商较多,主要存在国家电力企业、新能源汽车企业、其他高新技术企业三类生产商这就需要把充电桩标准细化,让充电桩企业和和车企、充电桩运营商之间有足够的约束把产品做规范,减少兼容性问题此外,充电设施的标准化和规范化还能带来生产的规模化,解决充电桩数量的供给问题。
值得一提的是,国家及国家能源局等相关单位正在逐步落实相关规范标准在软件上,多家充电桩运营商均设计了独家充电APP,如特来电、星星充电、云快充,充电APP分散问题不仅为寻找充电设备造成困扰,同时可能存在收费清算等客户服务的差别,亟需得到进一步规范化3、动力蓄电池标准不一动力蓄电池属性包含电池规格、电池容量、电池材料等以我国电池规格为例,国标委发布的GB/T34013-2017《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》规定的电池型号多达145种,而据中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会2020年统计,在282种电池尺寸规格产品中,符合该国标规格的有18种,占比仅6%然而,这仅仅是我国电池规格,进口新能源汽车的电池规格及其他属性可能有着一定的差异性因此,新能源汽车要想方便灵活地实现换电,面临的最大障碍就是充换电站中适配且达标的动力蓄电池的储备量二)充电桩布局不合理,应用场景存在缺口在充电桩设施建设的初期,会出现超前投建或跑马圈地的现象,桩企优先把充电桩建起来,而不考虑布局的合理性三)技术与服务质量良莠不齐在新能源汽车充换电设施的标准和布局不够完善的情况下,不够先进的充换电技术和不够完善的设施运维服务会进一步加剧一桩难求和车桩比失衡的情况。
四、 电动汽车换电基础设施产业链分析当前我国电动汽车换电行业上游主要为:设备生产商如良信电器、思源电气、国电南瑞等;电机、电控等零部件(如西门子、大洋电机、方正电机、银轮股份等);动力电池企业(宁德时代、沃尔玛、国能电池、中航锂电等)及电动汽车厂商(一汽集团、吉利汽车、广汽、比亚迪、小鹏汽车等)产业链的中游为电动汽车换电运营商,主要有北汽新能源、蔚来汽车、奥动新能源、蓝谷智慧、中石化等产业链的下游,主要有新能源汽车用户;动力电池回收、梯次利用企业(光华科技、格林美、豪鹏国际、华友钴业等)及充电桩企业(特来电、万马股份、国家电网、南方电网等)从产业链上下游关系中可以看出,电动汽车换电模式由运营企业或个人自行购买电动汽车裸车,从运营商处租赁电池,支付电池租金和换电服务费但也有造车企业为推广让用户购买电动车采取免收充电服务费的做法换电站设备本身并没有太高的技术含量,标准统一,兼容性好,质量稳定,需施工得当建设竞争差异主要体现在所生产设备的稳定性、成本的控制、品牌口碑和招投标能力五、 汽车充电系统(一)使用随车携带的便携充电器电动汽车都会随车配备便携充电器,让车主通过家用电源即可进行充电,主要特点就是方便。
但是其充电速度慢的就有些让人发狂,只能作为一种其他的方式,补电使用二)家用充电桩在购买电动汽车时,一般都会随车赠送家用充电桩,并会安排技术人员上门安装调试,这种充电方式充电时间还算可以,会随着车辆品牌型号的不同而有所区别,但是前提是要有一个停车位,并且物业允许你在停车位上安装家用充电桩三)公共充电桩这种充电方式的优点就是可以根据实际情况选择直流快充和交流慢充,而且也是唯一支持直流快充的地方,但是缺点也很明显,公共充电桩现阶段建设较少,不容易找到,找到后也不容易占到,而且充电费用较高四)换电池这也是电动汽车最后的绝招,经过专门培训的技术人员,通过全自动或者半自动的技术,可在2-10分钟内更换掉电池,实现电能的补给,从而达到媲美燃油车加油的速度,但是这种方式的缺点也很明显,只能在专业地点,由专业人员操作,且所更换的电池参差不齐,让人担忧六、 充电桩种类(一)公用快速充电桩一般出现在高速公路、公用充电停车场等回,提供直流充电,功率较大答(20-30KW),充电速度快,价格偏高(多为1元/度以上)二)公用慢速充电桩一般在公共充电停车场,快桩的周边都会有几台慢桩,功率小(2-3KW,比亚迪E6是7KW),充电慢,可以刷电卡充多种车辆。
但是目前情况看,部分电桩由于协议问题,出现了个别车辆不能充电现象相信这种技术问题很快就能解决三)自用慢速充电桩就是自己申请报装的慢速充电桩,通过国网电卡计费,此桩功率根据车型不同而订,一般车辆充电桩不到3KW,比亚迪E6则需要7KW四)自家飞线充电这种就是在家里不具备安装电桩条件,从自家窗户拉一根接线板出去,连接充电宝给车辆慢充的方法这种充电方式功率不大,家庭可以承受只不过考虑到自家用电的阶梯电价,并不是很划算的办法七、 充(换)电基础设施现状(一)电动汽车保有量呈高增长态势据公安部统计,截至2022年6月底,新能源汽车保有量达1001万辆,其中纯电动汽车保有量810.4万辆,占新能源汽车总量的80.93%2022年上半年新注册登记新能源汽车220.9万辆,占新注册登记汽车总量的19.90%,与去年同期相比增加110.6万辆,增长100.26%,创历史新高,电动汽车保有量呈现高速增长态势二)充电设施市场仍有较大发展空间1、市场规模存在较大缺口,车桩比失调在国家政策大力支持下,我国充电基础设施建设得到蓬勃发展,根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟统计,截止2022年6月,充电基础设施保有量391.8,其中公共充电桩保有量152.8万台,同比上升65.5%,私人充电桩保有量239.0万台,同比上升133.4%[4]。
截止2022年6月,电动汽车保有量810.4万台,车桩增量比为2.1:1,相比发改委《电动汽车充电基础设施发展指南》提出的一车一桩的发展目标,并与2020年480万个充电桩的规划存在较大差距,充电基础设施增速较快但仍面临建设数量严重不足的问题2、区域分布不平衡,广东表现最优根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟统计,截止2022年6月,公共充电桩保有量Top10省份的总量为109.55万枪,占全国公共充电桩的71.7%,省份间数量分布差异较大其中广东地区公共充电桩规模发展最快,公共充电桩基础设达33.07万台,为第二名上海的三倍,其次是江苏省、浙江省、北京市在公共充电基础设施充电电量情况中,广东省、四川省、江苏省是位于前三,其余省份使用效率仍处于较低水平在换电基础设施换电量中,北京、广东、四川、江苏、浙江和云南六省排名靠前,换电效率水平相对较高3、充电电量显著提升,使用效率水平较低全国公共充电桩充电总量从2021年7月的9.7亿kWh跃升至2022年6月的19.3亿kWh,增长99%单个公共桩每月平均充电量(全国公共桩充电总量/全国公共桩保有量)从2021年7月的1021kWh提升至2022年6月的1263KWh。
假定直流桩、交流桩输出功率为60kW、7kW,并且按全国直流桩和交流桩占比加权(2022年6月交/直流公共桩分别占比43.52%、56.48%)计算,得到单桩平均功率为30kW,由此可推算单桩日均使用时长仅为1.40个小时,使用率约为5.8%因此可以发现公共类充电桩充电量显著提升,但单桩使用率仍处于较低水平三)充电设施运营商集中度高随着2015年国家鼓励社会资本进入充电市场,在市场前景和政策驱动下,已形成国有、民营、混合所有制并存的产业格局,主要运营商间呈现既竞争又合作的发展势头目前充电桩的建设和运营保持着较高集中度,根据中国充电联盟数据统计,主要运营商充电桩总量为159.23万台,其中星星充电、特来电、国家电网、云快充、南方电网、小桔充电、蔚景云、深圳车电网前八名运营商充电桩数量为130.17万台,前八大运营商的市场占比超81%在换电设施方面,根据中国充电联盟统计我国有超过8.1万家换电相关企业,其中2021年新增4.5万家,同比增长171.1%目前业内运营换电站数量最多的主机厂是蔚来截至2022年5月31日,蔚来在全国已累计建成换电站949座此外,吉利、北汽、广汽等车企也推出换电车型,也在布局换电站建设。
四)商业模式趋于稳定,盈利模式有待丰富现国内充电桩产业链结构基本成形,上游是充换电桩设施制造商,中游是充换电桩运营商,下游是整车企业以及个人消费者然而,由于单一制造或运营模式存在市场规模、竞争格局等较大局限,处于产业链某一环节的企业逐步开展产业生态链建设,制造商、车企逐步拓展充电桩产业链条,形成了多种商业运营模式在充电桩商业运营模式中,主要分为运营商主导、车企主导、第三方平台、众筹四类运营商主导为充电桩行业现阶段的主要运营模式,对于资金规模和渠道资源要求较高,故国网、普天等国企更具话语权车企主导模式分为车企自建桩与合作建桩模式并存,车企自建桩则以特斯拉、蔚来为代表的超级快充站,而合作建桩则有威马汽车牵手特来电共建充电生态模式第三方平台一般不直接参与充电桩的投资建设,通过自身的资源整合能力将各大运营商的充电桩接入自家SaaS平台目前充电桩运营商的盈利主要来源于服务费、电力差价和增值服务,其中收取充电电费和服务费是大部分运营商的最基本盈利方式,但由于充电桩前期投入成本高、投资回收期长、充电桩使用效率低,所以市面上的充电桩运营企业大部分处于亏损状态增值服务包括利用广告等方式开展充电桩保险服务,提供交通工具租赁、维修等服务,但盈利程度一般。
因此充电桩运营商开始寻求充电业务以外的盈利方式,拓展其他增值服务以增加客户黏性和提高单客户价值量。