新能源汽车 趋势

2019年新能源汽车数量的增加将推动电动汽车充电桩行业的发展「图」

我国新能源汽车产销量快速增长,2017年新能源汽车产量达到了79.4万辆。销量从2014年的7万辆增长至2017年78万辆,2017年新能源汽车销量同比增长52.94%。预计2020年我国新能源汽车销量将达到200万辆。2017年我国电动汽车充电桩数量达到了21.4万个,同比增长51.77%,预计2020年我国电动汽车数量将达到50万个。
2019年新能源汽车数量的增加将推动电动汽车充电桩行业的发展「图」
  一、充电桩行业概述
  充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式,人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用,进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作,充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
  充电桩产业链可以划分为上游、中游和下游。上游是设备生产商,主要负责生产充电桩的壳体、底座、插座、线缆等部件,还有充电模块和充电机等。中游是充电桩运营商,主要负责充电桩和充电站的搭建和运营。这是充电桩产业链比较难进入的一个环节,成本压力很大。
  充电桩产业链下游则是一些方案解决商,大部分企业是走轻资产路线的,比如仅提供充电桩位置服务及预约支付功能,或者提供充电桩运营管理平台和解决方案。他们对接运营商和车企,和最上游的设备生产商进行合作,最终让充电桩和车企能够实现对接。
电动汽车充电桩行业产业链示意图
资料来源:公开资料整理
  二、充电桩行业现状
  主流车企全面转向电动化,汽车电动化日趋明朗。近年来,全球新能源汽车行业发展迅猛。2017年全球新能源乘用车销量达122.4万辆,同比增长57.9%,电动车市占率约1.3%,行业将进入1%-10%的渗透期,自2013年以来,销量增速保持在高位。此外,国外整车巨头皆公布了宏大的新能源汽车推进计划:2025年,奥迪将实现全系车型电动化,奔驰将拥有15%到25%的纯电动车型,宝马将推出25款新能源车型。BA开始发力新能源汽车市场,目前,奔驰、奥迪、宝马己经分别发布了各自的首款纯电动S车EQC、e-tron、iX3。从行业销量数据和国际主流车企的战略规划来看,汽车电动化趋势已经非常明朗。
2013-2018年全球新能源乘用车销量
资料来源:公开资料整理
  近年来我国新能源汽车产销量快速增长,2017年新能源汽车产量达到了79.4万辆。销量从2014年的7万辆增长至2017年78万辆,2017年新能源汽车销量同比增长52.94%。2018年,新能源汽车生产仍保持高速增长,1-7月累计产量达50.4万辆,同比增长85%。预计2020年我国新能源汽车销量将达到200万辆。
2014-2020年我国新能源汽车销量及预测
资料来源:公开资料整理
  根据充电功率的不同,可以将充电桩分为直流快充和交流慢充两类:
  交流充电桩是固定安装在社区停车场、居民小区、大型商场、服务区、路边停车场等场所,接入电网,为电动汽车车载充电机提供可控的单向交流电源或三相交流电源的供电装置。交流充电桩本身并不具备充电功能,其只是单纯提供电力输出,还需要连接 电动汽车车载充电机,方可起到为电动汽车电池充电的作用。由于电动汽车车载充电机的功率一般都比较小,所以交流充电桩无法实现快速充电。
  直流充电植也是固定安装在户外,例如社区停车场、居民小区、大型场、服务区路边停车场、专门的电动汽车充电站等场所,接入电网,为电动汽车电池提供直流电源的充电装置。由于直流充电桩可直接为电动汽车的电池充电,一般采用三相四线制或三相三线制供电,输出的电压和电流可调范围大,因此可以实现电动汽车快速充电。
  由于直流充电桩的建设成本较高、建设面积较大、不够灵活等多方面多方面因素市场上目前交流充电桩的占比仍然较高。根据前瞻产业研究院的数据,截止至2017年9月,直流充电桩市场占比为26%,交直流一体充电桩占比34.67%,交流充电桩占比近四成。
充电桩市场结构分布
资料来源:公开资料整理
  我国新能源汽车数量的增长迅速,其配套必备设施充电桩数量的建设也非常的快。2017年我国电动汽车充电桩数量达到了21.4万个,同比增长51.77%,预计2020年我国电动汽车数量将达到50万个。
2012-2020年我国电动汽车充电桩数量
资料来源:公开资料整理
  充电桩硬件的核心在于充电模块。从充电桩的成本结构来看,充电机、充电模 块是充电核心设备,其中充电模块占充电系统成本的近50%,其核心功能是将电网中的交流电转化成可以为电池充电的直流电。而充电模块的关键又在于IGBT功率开关,当充电模块工作时,三相交流电源经过流滤波后,变成直流输入电压供给IGBT桥。控制器通过驱动电路作用于功率开关IGBT,使整流 滤波后的直流电压转换成交流电压,这时的交流电压是脉宽调制的。接着,交流电压经高频变压器的变压膈离,再次经整流滤波得到直流脉冲,进而对电池组充电充电桩的其余部件成本不高,AP有源滤波、电池维护设备、监控设备分别占据了成本的15%、10%和10%。需要指出的是,充电桩的塑料要求具备图、付统,时低壳体绝练、耐老化等性能,这样才能减轻事故伤害、经受极端恶劣天气而不改变材质、保证质量、不易老化。
充电桩成本结构
资料来源:公开资料整理
  普通慢充桩的总体成本一般为8000元/桩,包括2000元硬件和500安装服务;而快充桩成本为0.8元/w,一般60kW的直流桩成本为5万元左右。充电站的成本则较高,按照直流充电机0.8元/w、一个充电站100的容量计算,加上变电设施、铺设专用电缆以及新建监控系统等,不包括建设用地成本,一个充电站的成本就已达100万元,而随着充电站容量的增加,投资成本往往在数百万元量级。
充电站成本结构
资料来源:公开资料整理
  三、我国充电桩行业发展面临的困难
  (1)供不应求与使用率低怪圈
  “圈地运动”后,坏桩、“僵尸”桩现象凸显。中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布调查显示,截至去年9月,我国公共充电桩实际使用率只有10%,据浙江省能源局透露,今年的使用率也只有不到15%,虽然今年情况有所好转,但存量上的充电基础设施还是呈现出了供不应求与使用率不高的矛盾局面。
  分析原因,充电基础设施的建设过程中,各运营商大多依托自身资源优势布局充电网络,有一定的投机心理,未充分考虑城市建设、交通规划、电网改造、用户需求等因素,缺乏科学的规范作为指导,与市场脱节。试想一些交流慢充桩布局在远郊,又有多少车主会去使用。加上这些充电桩分散在大大小小的众多运营商手中,产品质量和服务能力参差不齐,导致充电桩利用率低,迫使运营商因为盈利困难而置之不理,资源闲置严重,加剧丢失充电用户的局面,成为恶性循环。
  (2)充电设施亟需加强互联互通性
  中国电力企业联合会标准化管理中心副主任刘永东表示,充电桩互联互通首先就是要解决充电过程的互联互通,相当于充电的兼容性问题,也就是说车主找到桩之后是否都能充上电。除了充电过程的互联互通,还有通信、交易平台的互联互通。
  目前正值充电新老标准交替时期,新能源汽车和充电桩存在接入性问题时有发生,很多充电桩建设时间较久、新旧国标改造尚不到位,众多企业的升级改造过程缓慢。由于接口兼容性问题,有些电动汽车在充电途中会“迷之断电”。
  另外,由于盲目铺摊子的问题,大多运营商平台还是各自为政,合作不畅,所使用的充电卡和APP互不相同,服务信息和支付方式不兼容为用户带来诸多困扰,跨运营商之间的支付和信息共享也还存在着壁垒。目前,国内的大型充电桩运营商和制造商都开始开放各自的平台,接入其他友商的充电桩,提供运营服务,但是不同运营商、不同APP之间的互联互通依然任重道远。
  (3)产品质量良莠不齐,安全隐患突出
  由于市场的厮杀紧迫,很多企业在竞争的过程中缺乏多种经营手段,往往在此局面下,许多运营商只顾产品数量,忽略产品质量,在市场竞争中大打价格战,这种恶性竞争必然使充电桩产品质量良莠不齐,很容易导致劣币驱逐良币现象发生,成为安全隐患。几次意外安全事故很有可能导致整个行业发展陷入困境,因此,确保电动汽车运行安全是当前面临的重大挑战。
  对用户而言,安全是底线,作为基础设施,充电桩直接关系人民群众的生命和财产安全。对产业而言,安全是基础,基础不牢必将严重影响行业发展的态势。由于行业管理规范和认证体系不健全,门槛相对较低,较多企业水平参差不齐,个别企业安全意识不足,缺乏专业能力,存在一定的安全隐患。行业研究者也曾透露,业内不乏挂羊头卖狗肉的现象,一个不知名的设备制造商,贴个知名运营商的标,然后全国各地售卖。
  (4)运营情况不尽如人意
  随着充电服务供给的增加,充电运营的竞争是精细化运营所带来的服务竞争。运营商在建好充电桩之后,面临的最大考验就是运营能力,做好用户体验,为用户提供更好的服务和实现更多的产品功能。
  有媒体今年曾就北京地区对部分市场份额较高的几大运营商的充电桩展开调查,结果问题多种多样,运营情况不尽如人意。体量快速膨胀的充电桩有些“顾头不顾尾”,扩张很迅疾,但服务却不完善,出现了充电车位被燃油车占据、新旧桩与新旧车匹配标识不清晰、充电口锁死、不识别充电卡、可正常使用的充电桩比例低、支付方式单一以及刷卡成功率低等问题。总之,开燃油车时可以享受几分钟加满油就走的畅快,在使用公共充电桩的电动车主这里需要斗智斗勇。
  四、充电桩行业发展趋势
  充电服务费逐步放开管制,未来存在盈利弹性。发改委早在2014年《指导意见》 提出后不久,就在《关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知》中强调,“当电动车发展达到一定规模并在交通运输市场具有一定竞争力后,逐步放开充换电服务费的管控,通过市场竟争形成。”因此,充电服务费的价格管制仅是过渡性政策,当电动汽车行业日趋成熟时,最终会回归到市场化定价,运营商在长期有望通过市场竟争来自由盈利。随着国家大力推行筒政放权,部分地区将逐步取消充电服务费限价,可以预见,未来充电服务费将完全市场化。
  (1)充电桩智能化程度需进一步提升
  在大数据、物联网、人工智能、虚拟助手等新科技的推动下,充电桩的智能化程度越来越高。目前, 使用手机进行充电设备位置的用户占据了充电用户的大多数。充电客户还可以通过手机客户端进行系统访问和充电缴费。 充电桩主可以通过手机实现对充电设备的远程监控,保证充电业务正常运营。此外,桩与手机配对后,桩主可通过手机远程错峰充电,节省充电费用。这些手机应用都充分挖掘了充电桩的使用功能,在很大程度上提高了充电桩的使用效率。
  (2)支付场景需更加丰富化和便捷化
  支付的便捷性对于充电桩行业的发展至关重要。目前充电桩行业支付场景仍存在诸多问题:
  1、许多充电桩只能支持单一卡类,容易给使用客户带来需要多个支付终端的麻烦。
  2、支付终端升级麻烦。
  3、支付终端运行状态难以了解等。
  因此,未来公共环境下的充电桩需要支持更加种类繁多的支付方式,如微信、支付宝、城市一卡通、银联卡等。不同的支付方式用以满足不同消费群体的要求。此外,也需要开发更多种类的充电增值服务业务,从充电服务延伸到分时租赁、 电动汽车售后服务、与商超商户合作等方面。
  (3)V2G将成为必然趋势
  V2G是Vehicle-to-Grid的简称,它的核心思想在于电动汽车和电网的互动,利用V2G技术可以实现电动汽车和电网之间的双向通信和双向能量流,能够有效管理电动汽车的充放电过程,最小化电动汽车负荷对电网的冲击,同时充分利用电动汽车电池资源增加电网能量管理灵活性和稳定性。也就是说,当电网负荷过高时,由电动汽车储能源向电网馈电;而当电网负荷低时,用来存储电网过剩的发电量,避免造成浪费。因此,V2G技术是融合了电力电子技术、通信技术、调度和计量技术、需求侧管理等的高端综合应用,V2G技术的实现将使电网技术向更加智能化的方向发展。
  (4)充电方式还将进一步多元化
  随着充电技术的发展,还可以在普通交直流电充电桩的基础上发展更为多元的充电方式,如无线充电技术、 电池更换技术、 充电堆技术等。无线充电技术:无线充电是基于电磁感应原理的在一定空间范围内的电能无线传输。其优点在于使用方便、安全程度高、减少人工操作、提高与电网连接率有利于未来与电网互动的互联要求。

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