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1.1 概念:為電動(dòng)汽車(chē)電池充電的裝置
充電樁是為電動(dòng)汽車(chē)提供直流/交流電的充電裝置。充電樁功能類(lèi)似于加油站里面的加油機(jī),其輸入端與交流電網(wǎng)相連接,輸出端通過(guò)充電插頭為電動(dòng)汽車(chē)電池充電。充電樁安裝于公共建筑(公共樓宇、商場(chǎng)、公共停車(chē)場(chǎng)等)和居民小區(qū)停車(chē)場(chǎng),可以固定于地面或墻壁。
1.2 技術(shù):直流快充 vs 交流慢充
交流樁:通過(guò)車(chē)載充電機(jī)為動(dòng)力電池充電,功率小、充電慢、成本低,俗稱“慢充”。交流充電樁將充電插口接入車(chē)載充電機(jī),從而對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電。交流充電樁輸入電壓為 220V,充電功率一般為 7kw,滿電狀態(tài)需要 8-15 小時(shí),主要用于小區(qū)私人充電樁。交流充電樁制造安裝成本僅 1800-4000元/樁(不含線路改造、擴(kuò)容),且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小,可掛壁于墻面,便攜式可直接隨車(chē)攜帶。
直流樁:直接為動(dòng)力電池充電,功率大、充電快、成本高,俗稱“快充”。直流充電樁將交流電轉(zhuǎn)化為直流電,通過(guò)充電插口直接給電動(dòng)汽車(chē)電池充電。直流充電樁輸入電壓為380V,功率通常在60kw以上,滿電狀態(tài)僅需要 20-150 分鐘。直流充電樁適合對(duì)充電時(shí)間要求較高的場(chǎng)景,如出租車(chē)、公交車(chē)、物流車(chē)等運(yùn)營(yíng)車(chē)充電站,以及乘用車(chē)公共充電樁。直流樁缺點(diǎn)在于:1)造價(jià)遠(yuǎn)超交流樁。直流樁需要大體積變壓器和交直流轉(zhuǎn)換模塊,充電樁制造安裝成本約 0.8 元/w,60kw直流樁總價(jià)約 5 萬(wàn)元(不含土建、擴(kuò)容)。此外大規(guī)模直流充電站對(duì)電網(wǎng)造成一定影響,大電流保護(hù)技術(shù)和方法更加復(fù)雜,改造、安裝和運(yùn)營(yíng)成本更高。2)可能對(duì)動(dòng)力電池造成損傷。直流樁輸出電流大,充電時(shí)會(huì)釋放更多熱量,高溫會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力電池容量驟減、電芯用久損害等現(xiàn)象。
1.3 分類(lèi):公共樁、私人樁與專(zhuān)用樁
公共樁:為社會(huì)車(chē)輛提供公共充電服務(wù),直流樁和交流樁兼有。本文的公共樁即分散式公共充電樁,其建造于公共停車(chē)位(庫(kù)),為停泊的社會(huì)車(chē)輛提供有償充電服務(wù),主要依靠收取電費(fèi)、服務(wù)費(fèi)來(lái)盈利。
私人樁:安裝于住宅小區(qū)的私人車(chē)位,采用交流樁。私人充電樁是個(gè)人自有的充電樁,不對(duì)外開(kāi)放,主要建于車(chē)主的住宅小區(qū)。私人樁供車(chē)主在夜間、雙休日等非工作時(shí)段進(jìn)行充電,使用場(chǎng)景對(duì)充電時(shí)長(zhǎng)不敏感,因此使用交流樁以降低成本、保護(hù)電池和減少電網(wǎng)負(fù)載。
專(zhuān)用樁:面向運(yùn)營(yíng)車(chē)等特定用戶,直流樁和交流樁兼有。專(zhuān)用充電樁主要為企業(yè)停車(chē)場(chǎng)建造,服務(wù)對(duì)象為物流車(chē)、公交車(chē)和出租車(chē)等運(yùn)營(yíng)車(chē)輛。
本報(bào)告將聚焦于面向乘用車(chē)的公共樁和私人樁。主要原因在于:公交、物流等運(yùn)營(yíng)車(chē)輛行駛線路和里程固定,投建大規(guī)模集中充電站即可滿足需求,而且專(zhuān)用樁使用率高,盈利能力強(qiáng),部分專(zhuān)用樁使用率超 30%,僅1年時(shí)間即可回本;電動(dòng)乘用車(chē)行駛路線不固定、充電需求不確定,且電動(dòng)乘用車(chē)保有量不斷增長(zhǎng),如何建設(shè)完善的充電設(shè)施體系來(lái)滿足電動(dòng)乘用車(chē)充電需求是目前行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
2.1 全國(guó):2020 年末公共樁保有量超 50 萬(wàn)個(gè),私人樁配建率 65%-70%
2.1.1 公共樁:2019 年 3 月全國(guó)保有量 38.4 萬(wàn)個(gè),2020 年末有望突破 50 萬(wàn)個(gè)規(guī)劃目標(biāo)
全國(guó)公共充電樁保有量從 2012 年末的 1.8 萬(wàn)個(gè)躍升至 2019 年 3 月的 38.4 萬(wàn)個(gè)。受新能源汽車(chē)大規(guī)模普及和政策扶持影響,2015、2016 年全國(guó)公共充電樁保有量增速達(dá) 115.7%和 185.3%。此后充電樁保有量年增速放緩,但是仍超40%。需要說(shuō)明的是,充電聯(lián)盟披露的公共充電樁數(shù)據(jù)并未區(qū)分公共樁與專(zhuān)用樁,即公共充電樁數(shù)量既包含乘用車(chē)公共充電樁,也包含面向公交車(chē)、環(huán)衛(wèi)物流車(chē)的專(zhuān)用充電樁。
2020 年末公共樁有望突破 50 萬(wàn)個(gè)。根據(jù)《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020 年)》,2020 年全國(guó)電動(dòng)公務(wù)車(chē)和乘用車(chē)將超 430 萬(wàn)臺(tái),2015-2020 年規(guī)劃新增分散式公共充電樁 50 萬(wàn)個(gè)。2019 年 3 月末全國(guó)公共樁保有量 38.4 萬(wàn)個(gè),每月平均新增公共樁約 8000 個(gè),且 2019 年版電動(dòng)汽車(chē)推廣的地方財(cái)政補(bǔ)貼對(duì)象將從車(chē)輛購(gòu)置轉(zhuǎn)為充電設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng),這將有助于提速公共樁建設(shè),預(yù)計(jì) 2020 年末公共樁保有量有望突破50 萬(wàn)個(gè)規(guī)劃目標(biāo)。交流、直流公共樁占比穩(wěn)定在 6:4 左右。2019 年 3 月交流公共樁占比 57.2%,直流公共樁占比 42.8%。
公共樁充電量顯著提升,但是單樁使用率仍處于較低水平。全國(guó)公共樁充電總量從 2018 年 3 月的 12.3 千萬(wàn) kwh 躍升至 2018 年 3 月的 32.8千萬(wàn) kwh,12 個(gè)月增長(zhǎng) 166.7%。單個(gè)公共樁每月平均充電量從 2018 年 3月的 486kwh 提升至 2019 年 3 月的 854Kwh。換言之,單樁日均充電量約30kwh。我們假定直流樁和交流樁輸出功率為 60kw 和 7kw,并且按全國(guó)直流樁和交流樁占比加權(quán)計(jì)算,得到單樁平均功率為 29.4kw,由此可推算單樁日均使用時(shí)長(zhǎng)僅為 1 個(gè)小時(shí),使用率約為 4%。
2.1.2 私人樁:配建率穩(wěn)定在 65%-70%
私人充電樁配建率保持穩(wěn)定。截至 2019 年 3 月末,在充電聯(lián)盟采樣的 80.5 萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)中,有 53.7 萬(wàn)輛車(chē)隨車(chē)配建私人樁,整體配建率66.7%。需要說(shuō)明的是,在 26.8 萬(wàn)輛未配建私人樁的電動(dòng)汽車(chē)中,有 4.4萬(wàn)輛屬于公務(wù)用車(chē),由集團(tuán)單位自行配建充電樁。
2.2 分省份:公共樁集中于東部沿海地區(qū),陜川閩使用率高
公共樁主要集中在東部沿海地區(qū),北京、上海和廣東公共樁保有量位居前三甲。公共充電樁建設(shè)區(qū)域較為集中,2019 年 3 月末 TOP10 地區(qū)公共樁保有量占比達(dá) 75.6%,且普遍分布于直轄市和東部沿海發(fā)達(dá)省份。北京、上海和廣東分別以 50694、47044 和 44672 個(gè)公共樁保有量位居前三甲,江蘇公共樁保有量也接近 40000 個(gè)。中部地區(qū)僅安徽、陜西和湖北三省公共樁保有量超過(guò) 10000 個(gè),而新疆、寧夏和青海等西部省份全省僅有數(shù)百個(gè)公共樁。
廣東、江蘇和陜西公共樁充電量位居前三位,陜西、四川和福建充電樁使用率高。公共樁充電量熱力圖與分布圖并不完全匹配,2019 年 3 月廣東、江蘇和陜西充電量分別以 5885.6kwh、3737.8kwh 和 2714.9kwh 位居前三名,山東、四川、湖北和福建緊隨其后,而北京、上海兩大公共樁保有量大省僅位列第 9、10 名。陜西、湖北和福建三省公共樁利用率高,其中陜西單個(gè)公共樁每月平均充電量達(dá) 2268.6kwh,單樁日均充電量為75.6kwh。北京、上海公共樁使用率低,單個(gè)公共樁每月平均充電量?jī)H為274.0kwh 和 257.2kwh,遠(yuǎn)低于全國(guó)均值 854kwh。上述現(xiàn)象或源于以下原因:1)北京、上海等一線城市充電設(shè)施建設(shè)相對(duì)完善甚至較為超前,2018年末上海、北京車(chē)樁比(公共樁)為 6.1 和 4.0,而全國(guó)均值為 8.7。2)電動(dòng)汽車(chē)保有量組成結(jié)構(gòu)存在差異,電動(dòng)乘用車(chē)在北京、上海推廣情況好,乘用車(chē)通常會(huì)配建私人樁,因此公共樁使用率較低,而陜西、四川等地公共樁主要為滿足公交車(chē)充電需求,因此使用率較高。
2.3 充電運(yùn)營(yíng)商:國(guó)資巨頭、民營(yíng)設(shè)備生產(chǎn)商和整車(chē)企業(yè)是主要玩家,行業(yè)格局初步形成
公共樁產(chǎn)業(yè)鏈可分為硬件、運(yùn)營(yíng)、解決方案三大環(huán)節(jié),運(yùn)營(yíng)是核心環(huán)節(jié)。上游制造商負(fù)責(zé)充電設(shè)備和配電設(shè)備制造,中游運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)充電樁和充電站的搭建和運(yùn)營(yíng),下游解決方案商提供位置服務(wù)、付費(fèi)和運(yùn)營(yíng)管理解決方案。上游硬件技術(shù)門(mén)檻低,市場(chǎng)充分競(jìng)爭(zhēng)拉低利潤(rùn)率。中游建設(shè)運(yùn)營(yíng)會(huì)產(chǎn)生大量資本開(kāi)支,需要一定資金實(shí)力,且車(chē)位選址、布線改造和運(yùn)營(yíng)管理具有一定難度,因此是產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)。目前充電樁產(chǎn)業(yè)鏈上中下游角色存在重合,一些硬件制造商也涉及建樁運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)。
公共樁運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域主要玩家包括國(guó)資巨頭、民營(yíng)電力設(shè)備生產(chǎn)商和整車(chē)企業(yè)。國(guó)資巨頭運(yùn)營(yíng)商有國(guó)家電網(wǎng)、普天新能源、南方電網(wǎng),其中國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)本身以電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施為主業(yè),普天新能源則依托于中國(guó)普天的央企資源進(jìn)行發(fā)展;民營(yíng)電力設(shè)備商背景的運(yùn)營(yíng)商有特來(lái)電、星星充電、深圳車(chē)電網(wǎng)、云杉智慧、萬(wàn)馬等,其母公司大多以充電樁制造為主業(yè),順勢(shì)涉足下游充電樁運(yùn)營(yíng)以打通全產(chǎn)業(yè)鏈;整車(chē)企業(yè)旗下運(yùn)營(yíng)商包括上汽安悅、比亞迪、特斯拉等,其搭建公共充電樁旨在提升電動(dòng)汽車(chē)使用便利性和品牌形象,助力汽車(chē)銷(xiāo)售。
充電樁運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)高度集中,公共充電樁運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)中 CR3 為 75.3%。截止 2019 年 3 月,特來(lái)電、國(guó)網(wǎng)公司和星星充電旗下運(yùn)營(yíng)的充電樁分別達(dá)到了 12.4 萬(wàn)、8.7 萬(wàn)和 7.7 萬(wàn)個(gè),位居公共樁運(yùn)營(yíng)商前三位。其中特來(lái)電和星星充電等民營(yíng)設(shè)備運(yùn)營(yíng)商憑借“自建+托管”打法后發(fā)制人,迅速做大公共樁規(guī)模。目前充電樁運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)集中度高,2019 年 3 月特來(lái)電、國(guó)網(wǎng)公司和星星充電市占率達(dá) 75.3%,特來(lái)電充電樁的投建及上線運(yùn)營(yíng)數(shù)量均居全國(guó)第一,市占率 32.4%。
公共樁投資建設(shè)速度開(kāi)始分化。從建設(shè)速度看,國(guó)網(wǎng)公司、星星充電、依威能源繼續(xù)保持較快增長(zhǎng),而特來(lái)電、普天新能源以及車(chē)企運(yùn)營(yíng)商逐步放緩?fù)督ㄋ俣?,進(jìn)入優(yōu)化布局階段。
2.4 高速充電網(wǎng)絡(luò):已建成覆蓋 19 個(gè)省份“九橫九縱兩環(huán)”高速快充網(wǎng)絡(luò)
我國(guó)已建立起覆蓋 19 個(gè)省份“九橫九縱兩環(huán)”高速快充網(wǎng)絡(luò)。我國(guó)在省與省之間、城與城之間的高速公路上也建造大量充電樁,以滿足電動(dòng)汽車(chē)跨城出行需要。根據(jù)《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020年)》規(guī)劃,我國(guó)將在 2020 年前建設(shè)起“四縱四橫”的城際快充網(wǎng)絡(luò)。截止 2018 年 12 月,國(guó)網(wǎng)公司已經(jīng)建成了以“九縱九橫兩環(huán)”高速公路為骨干網(wǎng)架的高速公路快充網(wǎng)絡(luò),覆蓋了北京、上海、山東、江蘇等 19 個(gè)省市。
3.1 市場(chǎng)需求:新能源汽車(chē)強(qiáng)勁增長(zhǎng)提供內(nèi)生驅(qū)動(dòng)力
新能源汽車(chē)增長(zhǎng)動(dòng)力強(qiáng)勁,2018 年下半年至今銷(xiāo)量逆勢(shì)高增長(zhǎng)。從保有量來(lái)看,全國(guó)新能源汽車(chē)從 2015 年末的 42 萬(wàn)輛躍升至 2018 年末的261 萬(wàn)輛,年復(fù)合增長(zhǎng)率 82.7%。從銷(xiāo)量來(lái)看,2018 年下半年至今全國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)量持續(xù)負(fù)增長(zhǎng),新能源汽車(chē)銷(xiāo)量同比增速仍穩(wěn)定在 40%以上,2019 年一季度新能源汽車(chē)銷(xiāo)量較去年同期增長(zhǎng) 95.2%。
預(yù)計(jì) 2020 年我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量將超 200 萬(wàn)輛。根據(jù) 2016 年國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和 2017 年工信部、發(fā)改委和科技部聯(lián)合印發(fā)的《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,預(yù)計(jì) 2020年我國(guó)將實(shí)現(xiàn)當(dāng)年新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo) 200 萬(wàn)輛以上,累計(jì)產(chǎn)銷(xiāo)量達(dá) 500 萬(wàn)輛,2025 年當(dāng)年產(chǎn)銷(xiāo)量 700 萬(wàn)輛以上。
續(xù)航里程困擾電動(dòng)汽車(chē)使用,“里程焦慮”解決需要高密度充電網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)階段新能源汽車(chē)即電動(dòng)汽車(chē),其加速時(shí)間短、使用成本低和行駛噪音震動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)為車(chē)主帶來(lái)了良好舒適的駕駛體驗(yàn)。不過(guò)電動(dòng)汽車(chē)相對(duì)有限的續(xù)航里程帶來(lái)了“里程焦慮”,尤其是在低溫環(huán)境和高速行駛狀態(tài)?!袄锍探箲]”的解決一方面依賴于電池技術(shù)進(jìn)步,另一方面則需要依靠高密度的充電網(wǎng)絡(luò)。隨著新能源汽車(chē)的增長(zhǎng)、使用頻率的增加和使用范圍的延伸(如城際出行),未來(lái)充電需求將持續(xù)井噴,這勢(shì)必帶動(dòng)包括私人樁和公共樁在內(nèi)的充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
3.2 政策引導(dǎo):中央和地方政策協(xié)同加速充電樁建設(shè)
充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施逐漸進(jìn)入政策視野,2019 年電動(dòng)汽車(chē)推廣的地方財(cái)政補(bǔ)貼對(duì)象從車(chē)輛購(gòu)置轉(zhuǎn)為充電樁建設(shè)運(yùn)營(yíng)。
行業(yè)規(guī)劃:2015 年 10 月的《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020 年)》對(duì) 2020 年充電基礎(chǔ)設(shè)施分場(chǎng)所建設(shè)目標(biāo)作了詳細(xì)規(guī)劃:2020 年建成 480 萬(wàn)個(gè)分散式充電樁,包括居民小區(qū)的私人充電樁 280萬(wàn)個(gè)、單位內(nèi)部停車(chē)場(chǎng)專(zhuān)用充電樁 150 萬(wàn)個(gè)和分散式公共充電樁 50萬(wàn)個(gè),以滿足超過(guò) 500 萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)的充電需要。此后的 2016-2018年,國(guó)家能源局對(duì)充電樁建設(shè)進(jìn)度作了明確的年度規(guī)劃,而包括上海、北京和廣東在內(nèi)的各省也推出了地區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃。
配建要求:為保障充電樁規(guī)劃實(shí)施,《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020 年)》明確了各類(lèi)建筑物配建停車(chē)場(chǎng)及社會(huì)公共停車(chē)場(chǎng)中充電設(shè)施的建設(shè)比例或預(yù)留條件要求,其中新建住宅小區(qū)要求100%建設(shè)或預(yù)留充電樁,公共停車(chē)位要求建設(shè)或預(yù)留充電樁車(chē)位比例不低于10%。北京、廣東、安徽和貴州等省市也明確了新建住宅小區(qū)停車(chē)位和公共停車(chē)位的充電樁建設(shè)和預(yù)留比例,其中廣東省政府明確要求對(duì)不滿足充電設(shè)施配建要求的新建住宅不得辦理驗(yàn)收手續(xù)。
行業(yè)補(bǔ)貼:根據(jù) 2016 年 1 月財(cái)政部、科技部、工信部、國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于“十三五”新能源汽車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施獎(jiǎng)勵(lì)政策及加強(qiáng)新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用的通知》,2016-2020 年國(guó)務(wù)院根據(jù)各省新能源汽車(chē)推廣數(shù)量,對(duì)各省充電設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)、改造升級(jí)進(jìn)行補(bǔ)貼。此后不少省市推出了針對(duì)充電設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的補(bǔ)貼政策,如上海對(duì)充電樁建設(shè)給予 30%財(cái)政補(bǔ)貼,并且對(duì)充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)給予 0.1-0.2 元/kwh 的度電補(bǔ)貼。目前充電基礎(chǔ)設(shè)施補(bǔ)貼力度不斷加大,未來(lái)或?qū)⑷〈?chē)輛購(gòu)置補(bǔ)貼成為新能源汽車(chē)財(cái)政補(bǔ)貼的主要形式。2019 年 3 月發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》規(guī)定:2019 年 6 月 25 日后地方財(cái)政不得對(duì)新能源汽車(chē)給予購(gòu)置補(bǔ)貼,轉(zhuǎn)為支持充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。
3.3 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一:互聯(lián)互通夯實(shí)增長(zhǎng)基礎(chǔ)
全球充電樁標(biāo)準(zhǔn)體系有中國(guó)國(guó)標(biāo) GB/T、日本 CHAdeMO 接口標(biāo)準(zhǔn)和歐美 CCS 充電方式。國(guó)標(biāo) GB/T 僅用于國(guó)內(nèi),CHAdeMO 接口標(biāo)準(zhǔn)用于日本,而 CCS 充電方式用于美國(guó)和歐洲。多套充電標(biāo)準(zhǔn)體系制約了電動(dòng)汽車(chē)的推廣和應(yīng)用,也增加了充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本。據(jù)中國(guó)汽車(chē)報(bào)的報(bào)道,2018 年 8 月中國(guó)電力協(xié)會(huì)和日本 CHAdeMO 協(xié)會(huì)簽署了電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的合作諒解備忘錄,共同研發(fā)下一代電動(dòng)汽車(chē)充電插頭,未來(lái)中國(guó)國(guó)標(biāo) GB/T 和日本 CHAdeMO 接口標(biāo)準(zhǔn)有望實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
我國(guó)充電樁國(guó)標(biāo) GB/T 經(jīng)歷 2006、2011 和 2015 年三個(gè)版本,逐漸完善充電樁兼容性與安全性。
2006 年我國(guó)就發(fā)布了《電動(dòng)汽車(chē)傳導(dǎo)充電用插頭、插座、車(chē)輛耦合器和車(chē)輛插孔通用要求》(GB/T 20234-2006)。該標(biāo)準(zhǔn)借鑒了國(guó)際電工委員會(huì)于 2013 年提出的標(biāo)準(zhǔn),不過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)并未規(guī)定充電接口的連接針數(shù)、物理尺寸和接口定義。
2011 年我國(guó)推出了 GB/T 20234-2011 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(俗稱“老國(guó)標(biāo)”),該標(biāo)準(zhǔn)包含通用要求交流充電接口、直流充電接口和充電機(jī)與 BMS通信三個(gè)部分,老國(guó)標(biāo)統(tǒng)一了插座、接口等標(biāo)準(zhǔn),但是電壓、功率等關(guān)鍵部位技術(shù)參數(shù)并未統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),并且老國(guó)標(biāo)本身也是推薦性標(biāo)準(zhǔn)而非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),因此不同車(chē)企充電樁無(wú)法實(shí)現(xiàn)交換使用。
2015 年我國(guó)推出了 GB/T2 27930-2015 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(俗稱“新國(guó)標(biāo)”),新國(guó)標(biāo)主要修訂和補(bǔ)充了老國(guó)標(biāo)中的車(chē)樁兼容性和使用安全性問(wèn)題。安全性方面,新國(guó)標(biāo)增加了充電接口溫度監(jiān)控、電子鎖、絕緣監(jiān)測(cè)和泄放電路等功能,細(xì)化了直流充電樁端接口安全防護(hù)措施;兼容性方面,新國(guó)標(biāo)明確規(guī)定了交直流充電接口的額定電壓和額定電流,實(shí)現(xiàn)了車(chē)和樁的兼容性,并且新增的電子鎖僅需用戶更新協(xié)議版本后即可完成充電過(guò)程。
國(guó)家能源局和國(guó)家電網(wǎng)還另設(shè)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家能源局的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了交/直流充電樁的充電功能、通信方式、安全防護(hù)、電磁兼容等檢測(cè)方法與檢測(cè)要求,是投入運(yùn)營(yíng)充電樁的過(guò)檢標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)網(wǎng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)網(wǎng)充電樁招標(biāo)時(shí)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),其測(cè)試要求比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán),尤其在直流樁 CAN 通信兼容性上增加了物理層與鏈路層測(cè)試項(xiàng)目,保證國(guó)網(wǎng)充電樁 CAN 通訊的魯棒性。
標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)充電樁互聯(lián)互通,多方共贏夯實(shí)行業(yè)增長(zhǎng)基礎(chǔ)。額定電流、額定電壓等技術(shù)參數(shù)和充電流程的統(tǒng)一增強(qiáng)了充電樁兼容性,造就多方共贏,為充電基礎(chǔ)設(shè)施快速增長(zhǎng)夯實(shí)基礎(chǔ)。對(duì)生產(chǎn)廠商而言,其實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)從而降低制造成本;對(duì)充電樁運(yùn)營(yíng)商而言,其投建公共充電樁匹配車(chē)型數(shù)量大幅增加,使用率和盈利能力提升,且運(yùn)營(yíng)商角色從單純充電服務(wù)供給延伸至多邊平臺(tái)運(yùn)營(yíng),甚至可能孕育共享私人樁商業(yè)模式;對(duì)電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主而言,其充電更加便捷。多方共贏使行業(yè)進(jìn)入“運(yùn)營(yíng)商愿意建-車(chē)主愿意用-充電樁能賺錢(qián)”的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
4.1 公共樁:投資運(yùn)營(yíng)全生命周期仍處于虧損狀態(tài)
民營(yíng)資本蜂擁進(jìn)入充電樁行業(yè),盈利難長(zhǎng)期困擾行業(yè)發(fā)展。2014 年國(guó)家電網(wǎng)發(fā)布《關(guān)于做好電動(dòng)汽車(chē)充換電設(shè)施用電報(bào)裝服務(wù)工作的意見(jiàn)》,鼓勵(lì)和支持社會(huì)資本參與電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),此后民營(yíng)資本開(kāi)始涌入充電樁行業(yè),特來(lái)電、星星充電等民營(yíng)企業(yè)崛起。不過(guò)行業(yè)高歌猛進(jìn)的同時(shí)卻始終面臨盈利難挑戰(zhàn),2018 年包括容一在內(nèi)的多家知名充電樁企業(yè)因持續(xù)虧損和資金鏈緊張而關(guān)閉運(yùn)營(yíng)。
為了解公共樁投建運(yùn)營(yíng)全生命周期的盈利能力,我們對(duì)公共樁盈虧平衡點(diǎn)的使用率進(jìn)行測(cè)算。充電樁日凈利潤(rùn)=服務(wù)費(fèi)×日使用時(shí)長(zhǎng)×充電樁功率-固定資產(chǎn)投資/(設(shè)備使用年限×365 天)-年運(yùn)營(yíng)成本/365 天,模型主要參數(shù)如圖表 27 所示。在盈虧平衡狀態(tài),充電樁日凈利潤(rùn)為 0,由此可計(jì)算得日使用時(shí)長(zhǎng),進(jìn)而求得盈虧平衡點(diǎn)的使用率(=日使用時(shí)長(zhǎng)/24 小時(shí))。
現(xiàn)階段直/交流公共樁投建、運(yùn)營(yíng)全生命周期普遍處于虧損狀態(tài)。模型測(cè)算顯示,根據(jù)充電服務(wù)費(fèi)和設(shè)備使用年限不同,直流樁和交流樁投建盈虧平衡點(diǎn)的使用率分別為 1.3%-6.6%和 2.9%-10.9%。從充電服務(wù)費(fèi)來(lái)看,根據(jù)特來(lái)電 APP,上海通常為 0.6-0.8 元/kwh,北京普遍為 0.8 元,深圳為 0.5-0.7 元,合肥、濟(jì)南、南昌和長(zhǎng)沙等二線城市充電服務(wù)費(fèi)一般在 0.5-0.6 元區(qū)間內(nèi)。從使用率來(lái)看,如前文圖表 7、圖表 13 所示,2018年 3 月全國(guó)單樁充電量 854kwh,日均充電量約 30kwh,按交流、直流充電樁比例加權(quán)計(jì)算公共樁每天平均使用 1 個(gè)小時(shí),使用率約為 4%;北京等一線城市使用率更是低于全國(guó)均值,2019 年 3 月北京、上海單樁日均充電量?jī)H為 274kwh 和 257kwh,單樁日均充電 20 分鐘,使用率僅為 1.3%。需要注意的是,上述充電量包含公交車(chē)等運(yùn)營(yíng)車(chē)輛充電量,運(yùn)營(yíng)車(chē)輛充電需求穩(wěn)定且充電量大,拉高了公共樁使用率。因此,按現(xiàn)有的充電服務(wù)費(fèi)和使用率推算,公共樁建設(shè)運(yùn)營(yíng)的全生命周期普遍處于虧損狀態(tài)。對(duì)國(guó)內(nèi)某頭部充電運(yùn)營(yíng)商調(diào)研也證實(shí)了上述結(jié)論,目前充電樁收入已經(jīng)可以覆蓋運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,即經(jīng)營(yíng)性現(xiàn)金流為正數(shù),但是還很難收回前期固定資產(chǎn)投資。此外公共樁的進(jìn)駐往往需要停車(chē)場(chǎng)物業(yè)配合,導(dǎo)致充電樁運(yùn)營(yíng)企業(yè)有時(shí)不得不支付額外的“進(jìn)場(chǎng)費(fèi)”、“管理費(fèi)”,進(jìn)一步提高了運(yùn)營(yíng)管理成本。
燃油車(chē)占用和“重?cái)?shù)量、輕運(yùn)營(yíng)”拉低充電樁使用率,公共樁充電的電動(dòng)汽車(chē)使用成本(含電費(fèi)、服務(wù)費(fèi)和停車(chē)費(fèi))超燃油車(chē)。充電樁運(yùn)營(yíng)扭虧為盈需要“提收入、降成本”。從成本端來(lái)看,充電樁制造屬于充分競(jìng)爭(zhēng)行業(yè),上游制造商利潤(rùn)率低,固定資產(chǎn)投資成本大幅下降的可能性小。從收入端來(lái)看,充電樁提高使用率和充電服務(wù)費(fèi)是關(guān)鍵。不過(guò)城市停車(chē)位稀缺,充電樁車(chē)位往往被燃油車(chē)占據(jù),導(dǎo)致有充電需求的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)法充電,且充電樁行業(yè)發(fā)展初期各運(yùn)營(yíng)商“重?cái)?shù)量、輕運(yùn)營(yíng)”,不少公共樁布局在城市的城鄉(xiāng)結(jié)合部,由此導(dǎo)致充電樁使用率低,甚至有充電樁在建成后半年時(shí)間里零使用率。此外充電成本高昂也抑制了公共樁使用需求,公共樁使用大工業(yè)用電或一般工商業(yè)用電,除谷時(shí)外電價(jià)均高于居民生活
用電價(jià)格,且車(chē)主使用公共樁還需支付額外充電服務(wù)費(fèi),充電總價(jià)格為1.8-2.2 元/kwh,遠(yuǎn)高于私人樁充電價(jià)格。同時(shí)車(chē)主使用公共樁充電時(shí)還需要支付 5-20 元/小時(shí)的停車(chē)費(fèi)。考慮電價(jià)、服務(wù)費(fèi)和和停車(chē)費(fèi),60kw直流公共樁充電的電動(dòng)汽車(chē)使用成本約 0.4-0.5 元/公里,而燃油車(chē)使用成本約 0.4 元/公里,電動(dòng)汽車(chē)使用成本優(yōu)勢(shì)不復(fù)存在。
4.2 私人樁:無(wú)固定車(chē)位、物業(yè)不配合阻礙私人樁進(jìn)社區(qū)
無(wú)固定車(chē)位、物業(yè)不配合阻礙私人充電樁進(jìn)社區(qū)。住宅小區(qū)私人樁安裝需要經(jīng)過(guò)以下流程:獲得物業(yè)同意安裝證明-當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)申請(qǐng)電表-電網(wǎng)安裝電表-充電樁公司安裝。其中物業(yè)審批牽扯物業(yè)、業(yè)主委員會(huì)、電網(wǎng)等多方利益,彼此之間的推諉扯皮往往導(dǎo)致私人樁難進(jìn)社區(qū)。目前老舊小區(qū)和存量商品房面臨各自私人樁“安裝難”問(wèn)題。
老舊住宅小區(qū):無(wú)固定車(chē)位,私人樁無(wú)處安裝。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)私人樁安裝申請(qǐng)要求,業(yè)主必須擁有固定車(chē)位產(chǎn)權(quán)或者長(zhǎng)租車(chē)位一年以上使用權(quán)。在城市老舊小區(qū)不僅無(wú)固定車(chē)位制度,且車(chē)位數(shù)遠(yuǎn)小于小區(qū)業(yè)主私家車(chē)保有量,使得老舊小區(qū)沒(méi)有地方安裝充電樁。
存量商品房住宅小區(qū):物業(yè)經(jīng)常以變壓器容量不足、安全隱患等理由拒絕業(yè)主安裝私人樁。存量商品房小區(qū)停車(chē)位較老舊小區(qū)相對(duì)充足,且部分商品房業(yè)主擁有個(gè)人產(chǎn)權(quán)車(chē)位。不過(guò)小區(qū)線路和變壓器設(shè)計(jì)、建造于數(shù)年前,并未考慮電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模普及的影響,電動(dòng)汽車(chē)普及
產(chǎn)生的充電容量激增將使小區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。假設(shè)小區(qū)單臺(tái)變壓器需要為 350 戶住宅家庭提供用電負(fù)荷,考慮生活用電以及電梯、車(chē)庫(kù)照明等負(fù)荷,則 350 戶住宅家庭總負(fù)荷約為 1400kw,若 35戶電動(dòng)汽車(chē)在夜間用電高峰同時(shí)使用 7kw 交流充電樁,小區(qū)總負(fù)荷將提升至 1645kw,較無(wú)充電樁情景總負(fù)荷提升 17.5%。小區(qū)變壓器歸屬于業(yè)主產(chǎn)權(quán),增容產(chǎn)生的建設(shè)費(fèi)用往往會(huì)引起業(yè)委會(huì)、物業(yè)、開(kāi)發(fā)商和電力公司推諉扯皮,且充電樁功率高,給物業(yè)線路維修、安全隱患排查增加了難度,因此物業(yè)經(jīng)常以變壓器容量不足、線路改造需要三分之二業(yè)主同意、安全隱患等理由拒絕業(yè)主安裝私人樁。即使是物業(yè)同意安裝,仍有不少業(yè)主被迫向物業(yè)支付高昂的“施工安裝費(fèi)”或接入物業(yè)配電箱按照工商業(yè)用電標(biāo)準(zhǔn)支付電費(fèi)。
充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)也佐證了上述痛點(diǎn),在未配建充電樁的私人乘用車(chē)中,因物業(yè)不配合、居住地?zé)o固定停車(chē)位而未配建私人樁的比例達(dá) 26%和 24%。
5.1 圍繞生活場(chǎng)景的智慧慢充樁
5.1.1 充電場(chǎng)景:住宅小區(qū)、工作娛樂(lè)消費(fèi)場(chǎng)所
2017 年 9 月,第一電動(dòng)網(wǎng)博主鵬城論電聯(lián)合唯電(新能源汽車(chē)社區(qū))對(duì)電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主充電行為進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果顯示:
接近 94%的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主單日行駛里程在 100km 以內(nèi)。按照百公里20kwh 耗電量推算,平均每天消耗電量 20kwh,使用 7kw 交流充電樁僅需要 3 個(gè)小時(shí)即可充滿。
電動(dòng)汽車(chē)充電主要圍繞生活工作場(chǎng)景,尤其是居住地小區(qū)充電。有41%車(chē)主使用小區(qū)私人樁充電,此外有 37%車(chē)主通過(guò)家里排插拉線充電(俗稱“飛線充電”),遠(yuǎn)高于其他充電方式,表明居住地充電仍是車(chē)主首選。一方面居住地充電免去尋找空閑公共樁的麻煩,另一方面私人樁和飛線充電可享受居民生活電價(jià),充電成本明顯低于公共樁。
便捷性是影響電動(dòng)汽車(chē)充電方式的主要因素。小區(qū)私人充電樁、排插飛線充電、公司便捷充電槍和哪有排插哪里充位列前四,便捷性、可用性是其共同特點(diǎn)。
結(jié)合車(chē)主充電需求,我們認(rèn)為圍繞日常生活和工作場(chǎng)景的交流慢充樁仍然是電動(dòng)汽車(chē)最主要的充電方式。盡管大功率充電技術(shù)被廣泛看好,且國(guó)網(wǎng)、特斯拉均已大規(guī)模投建直流樁,但是我們依然看好交流慢充樁,主要原因是:1)多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)用于短距離市內(nèi)通勤,耗電量小,交流樁足以滿足。2)交流樁有助于延長(zhǎng)電池使用壽命。3)交流樁投建成本和運(yùn)營(yíng)維護(hù)難度遠(yuǎn)低于直流樁。不過(guò)交流樁充電時(shí)間長(zhǎng),因此需要與車(chē)主日常生活、工作和娛樂(lè)場(chǎng)景結(jié)合起來(lái)。
住宅小區(qū)私人樁:電動(dòng)汽車(chē)充電首選。私人樁充電便捷,無(wú)燃油車(chē)占位、充電樁損壞或不匹配等問(wèn)題,并且可享受居民生活電價(jià)優(yōu)惠,電動(dòng)汽車(chē)使用成本低至 0.1 元/km,僅為燃油車(chē)的 1/5。
工作、娛樂(lè)和消費(fèi)場(chǎng)所公共慢充樁:依托生活和工作場(chǎng)景,彌補(bǔ)私人樁不足。在辦公樓、商場(chǎng)、超市和電影院等工作和生活場(chǎng)所,人們停車(chē)時(shí)間長(zhǎng),停車(chē)后順手插上即可,不用到處找樁,也不用支付額外停車(chē)費(fèi),更不用來(lái)回取車(chē)或長(zhǎng)時(shí)間等待。另外圍繞生活場(chǎng)景的公共慢充樁亦是對(duì)私人樁的有益補(bǔ)充,為老舊小區(qū)無(wú)處安裝私人樁車(chē)主提供了充電渠道。不過(guò)公共慢充樁使用率和單樁日均充電量低,可能存在滿電車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間占用車(chē)位情況,因此其盈利能力弱,更加適合作為工作、消費(fèi)和娛樂(lè)場(chǎng)所的增值服務(wù)。
5.1.2 支撐技術(shù):智慧充電系統(tǒng)
智慧充電系統(tǒng)通過(guò)錯(cuò)峰充電破解電網(wǎng)負(fù)荷不足問(wèn)題。大規(guī)模的交流樁配建往往使住宅小區(qū)和娛樂(lè)消費(fèi)等場(chǎng)所的電網(wǎng)負(fù)荷承壓,尤其是存量商品房小區(qū)的變壓器容量設(shè)計(jì)于數(shù)年前,大量交流樁同時(shí)充電可能會(huì)引發(fā)跳閘或火災(zāi)。智慧充電系統(tǒng)通過(guò)有序充電和調(diào)整功率實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰充電,可在電力不擴(kuò)容的情況下實(shí)現(xiàn)“一車(chē)一樁”的電力配置。智慧充電系統(tǒng)包含三個(gè)部分:1)按照電動(dòng)汽車(chē)“先來(lái)先到”原則制定充電排序計(jì)劃,避免車(chē)主同時(shí)充電增加電網(wǎng)負(fù)荷;2)“車(chē)-樁-網(wǎng)”互聯(lián)互動(dòng)調(diào)整充電樁輸出功率,避免充電高峰和生活用電高峰疊加;3)充分利用夜間用電波谷充電。
國(guó)內(nèi)首個(gè)規(guī)?;妱?dòng)汽車(chē)有序充電項(xiàng)目于 2018 年 7 月在鄭州世紀(jì)家園小區(qū)落地。該項(xiàng)目一次性建成投運(yùn) 50 個(gè)有序充電樁,在電網(wǎng)不擴(kuò)容、不改造、不影響小區(qū)居民正常用電情況下實(shí)現(xiàn)“一車(chē)一樁”電力配置。該項(xiàng)目包含兩個(gè)主要模塊:1)有序控制:與傳統(tǒng)交流樁 7kw 固定輸出功率不同,有序充電樁輸出功率在 1.3-7kw 區(qū)間內(nèi),按照“先來(lái)先充”原則制定有序充電計(jì)劃,靈活控制充電功率。在小區(qū)用電負(fù)荷過(guò)大時(shí),充電樁會(huì)降低輸出功率,保證居民生活用電;在小區(qū)用電低谷時(shí),充電樁會(huì)提高輸出功率;充滿電后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別停止。2)有序引導(dǎo):車(chē)主可通過(guò)手機(jī)預(yù)約充電時(shí)間,谷時(shí)電價(jià)有效激勵(lì)時(shí)間充裕車(chē)主在夜間用電低估充電。未來(lái)儲(chǔ)能式設(shè)備將助力錯(cuò)峰充電?!爸腔鄢潆?儲(chǔ)能設(shè)備”組合可實(shí)現(xiàn)用電低谷期充電,用電高峰期放電,進(jìn)一步平滑電網(wǎng)峰谷負(fù)荷。此外日照較好地區(qū)可打造“光伏-儲(chǔ)能”充電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)全生命周期的能源零排放。
5.2 面向應(yīng)急性充電需求的大功率快充站
5.2.1 充電場(chǎng)景:臨時(shí)性、應(yīng)急性和長(zhǎng)距離出行的充電需求
直流快充站可滿足臨時(shí)性、應(yīng)急性和長(zhǎng)距離出行的充電需求。隨著電動(dòng)汽車(chē)使用深度、純電動(dòng)汽車(chē)滲透率提升以及出租車(chē)電動(dòng)化趨勢(shì),應(yīng)急性充電需求日益增多,直流快充站正好匹配該需求。應(yīng)急性、臨時(shí)性充電需求不依附于工作和生活場(chǎng)景,車(chē)主勢(shì)必期望快速完成充電過(guò)程從而繼續(xù)行駛,充電時(shí)長(zhǎng)、可用性是首要考慮因素,因此采用大功率的直流快充樁,以縮短充電時(shí)長(zhǎng),減少車(chē)主等候時(shí)間,提升充電樁使用率。應(yīng)急性充電需求屬于剛性需求,車(chē)主支付意愿高,且大功率充電樁提升了單樁日均充電量,未來(lái)優(yōu)質(zhì)區(qū)位直流快充站將具有很強(qiáng)的盈利能力。
5.2.2 支撐技術(shù):大功率充電技術(shù)
即使使用 60kw 的直流樁,動(dòng)力電池充電時(shí)長(zhǎng)仍高達(dá) 1.5-10 個(gè)小時(shí),很難滿足應(yīng)急性充電需求,導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)使用便利性遠(yuǎn)不及燃油車(chē)。為此換電、無(wú)線充電和大功率充電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生:
換電:換電站對(duì)電池集中存儲(chǔ)和充電,并且為電動(dòng)汽車(chē)更換電池,僅需 3-5 分鐘即可補(bǔ)給 300-500 公里續(xù)航里程。目前北汽新能源和蔚來(lái)汽車(chē)均已投建換電站。
無(wú)線充電:利用磁場(chǎng)傳遞能量對(duì)電池充電,無(wú)需高壓電線連接,避免安全隱患,實(shí)現(xiàn)停車(chē)即充,未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)邊開(kāi)邊充。
大功率充電:采用 250kw 及以上大功率充電機(jī)對(duì)電池充電,實(shí)現(xiàn)充電10-15 分鐘、續(xù)航 300 公里。
三種技術(shù)路徑各有優(yōu)劣,不過(guò)從行業(yè)巨頭動(dòng)態(tài)、技術(shù)可行性和配套標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,大功率充電技術(shù)是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
巨頭動(dòng)態(tài):特斯拉、國(guó)網(wǎng)嘗試換電均以失敗告終。2013 年特斯拉曾引入 90 秒換電技術(shù),僅一年半后特斯拉就因成本高昂和消費(fèi)者偏好放棄換電轉(zhuǎn)為建超級(jí)充電站。2010 年國(guó)網(wǎng)嘗試換電模式,最后以失敗告終并且轉(zhuǎn)為建充電樁。
技術(shù)可行性:大功率充電技術(shù)成熟度高,且耦合于當(dāng)前方向。與無(wú)線充電尚未產(chǎn)業(yè)化不同,大功率充電技術(shù)日漸成熟,特斯拉和小鵬汽車(chē)已落地 147kw 和 120kw 充電站。此外大功率充電技術(shù)與現(xiàn)有的充電樁建設(shè)一脈相承,避免技術(shù)路徑切換成本。
配套標(biāo)準(zhǔn):換電模式受制于電池規(guī)格不統(tǒng)一,充電樁標(biāo)準(zhǔn)已趨于統(tǒng)一。目前電動(dòng)乘用車(chē)電池位置、接插口和尺寸均不相同,使換電模式難以大規(guī)模應(yīng)用。經(jīng)過(guò) 2011、2015 年國(guó)標(biāo)修訂,充電樁在插頭、功率和通信等方面已實(shí)現(xiàn)兼容,大功率充電樁國(guó)標(biāo)制定工作也即將啟動(dòng)。
現(xiàn)階段大功率充電技術(shù)仍然面臨技術(shù)瓶頸和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問(wèn)題。技術(shù)方面,大功率充電引起電網(wǎng)波動(dòng),由此對(duì)充電設(shè)備可靠性提出更高要求;目前乘用車(chē)電池最大倍率僅 0.5C、1.5C,難以承受大功率充電;350kw 充電樁僅模塊散熱就達(dá) 17.5kw,散熱和冷卻技術(shù)要求高;大電流、高電壓增加電纜載流量和橫截面體積,電纜重量影響用戶體驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一方面,2015 年版充電樁國(guó)標(biāo)中的直流充電樁額定電壓僅有 80A/125A/200A/250A四種口徑,而大功率充電樁電流高達(dá) 350-500A,且大電壓、大電流對(duì)設(shè)備絕緣、冷卻以及充電接口標(biāo)準(zhǔn)等帶來(lái)了一系列變化,大功率充電技術(shù)國(guó)標(biāo)亟待制定。
整車(chē)企業(yè)和充電運(yùn)營(yíng)商巨頭積極布局大功率充電技術(shù),我國(guó)大功率充電國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定工作即將啟動(dòng)。從海外來(lái)看,特斯拉和美國(guó)充電樁運(yùn)營(yíng)巨頭 ChargePoint 均已發(fā)布大功率充電技術(shù),寶馬、戴姆勒、福特、大眾成立的合資公司 IONIT 的首個(gè) 350kw 充電站已于 2018 年 4 月啟用。從國(guó)內(nèi)來(lái)看,包括國(guó)網(wǎng)、星星充電和特來(lái)電在內(nèi)的充電樁巨頭和小鵬汽車(chē)等新造車(chē)勢(shì)力正在發(fā)力大功率充電技術(shù),其中小鵬汽車(chē) 120kw 充電樁已投入運(yùn)營(yíng)。目前中國(guó)電力工業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化管理中心已在北京、南京、常州等地投建大功率充電樁示范項(xiàng)目,為國(guó)標(biāo)制定提供試驗(yàn)數(shù)據(jù),預(yù)計(jì) 2019 年6 月底前將啟動(dòng)大功率充電國(guó)標(biāo)制定工作。