文 | 和达资本 研究报告

前言

充电桩,是用来给电动汽车(EV)充电的设备,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑和居民小区停车场或充电站内。

根据《中国电动汽车充电基础设施发展年度报告(2016-2017)》,截至2016年底,全球主要国家公共充电基础设施建设数量统计中,欧洲总共建设10.6万个、美国建设4万个、日本仅有2.2万个。中国充电基础设施公共类充电设施保有量全球第一,明显高于其他国家。

产业投资地图分为(上)、(下)两篇,本篇主要内容为充电桩行业总述和需求侧分析。

一、行业总述

1、定义

充电桩,是用来给电动汽车(EV)充电的设备,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑和居民小区停车场或充电站内。

2、分类

(1)按安装方式分

可分为落地式充电桩、挂壁式充电桩、便携式充电桩等。落地式充电桩适合安装在不靠近墙体的停车位;挂壁式充电桩适合安装在靠近墙体的停车位;便携式充电桩外形小巧,安装有滑轮及电源电线,可根据需要移动到充电的位置。

(2)按安装地点分

可分为公共充电桩和专用充电桩。公共充电桩是建设在公共停车场结合停车泊位,为社会车辆提供公共充电服务的充电桩;专用充电桩是建设单位自有停车场,为单位内部人员使用的充电桩,以及建设在个人自有车位,为私人用户提供充电的充电桩。充电桩通常结合停车场的停车位建设。

(3)按充电接口数分

可分为一桩一充和一桩多充。

(4)按充电方式分

充电桩可分为直流充电桩,交流充电桩。

交流充电是指单相或三相交流电通过车载充电机经过整流、滤波、功率因数校正后,转换为合适电压的直流电,进而对电动汽车动力电池进行充电的方式。该充电方式采用较小电流的恒压或恒流电流,一般充电时间为4-8h,最长可达 30h。因此,该方式一般适用于车辆停运时间长(多为夜间)充电,适用于非运营、设计续航里程较长的电动汽车以及插电式混合动力电动汽车。在交流充电中,又分为220V和380V两种输入电压,市面上常见的纯电动汽车,多数仅支持220V交流输入充电,只有比亚迪、腾势系列纯电动汽车支持380V交流电直冲。

交流充电示意图

直流充电是指通过直流充电桩将电网交流电源转化为直流电源,通过充电连接装置直接对电动汽车动力电池进行充电的方式。该充电方式采用较大电流,一般为150-250A。目前,直流充电多应用于城市公共充电设施以及城际间高速服务区充电站建设。

直流充电示意图

目前,交流充电桩和直流充电桩是两大主流充电桩,两者在使用情况方面差异较大。直流充电桩直接为电动汽车电池充直流电,功率一般为60kw、120kw、200kw等,充电效率平均在一小时左右。交流充电桩为车载充电机充交流电,然后经过充电机转化为直流电后再给电池充电,功率较小一般为3.5kw、7kw等,充电效率在4-8小时。

交流充电桩和直流充电桩的比较:

3、典型充电设备参数

4、各类充电桩所占比例

对电动乘用车,固定车位多以小功率交流充电为主,公共领域应急充电以较大功率的直流充电为主。

5、成本构成

直流充电桩的组成部分包含结构件、交流配电、整流模块、监控模块、防雷组件等。其中高频开关整流器是核心器件,简称整流模块。

根据充电桩的功率不同,充电桩的成本各不相同。一般交流充电桩的成本在0.5万元以上,直流充电桩的成本在3万元以上。

6、充电桩产业链

按照充电在产业链来划分,上游包括充电桩零部件及设备设施,零部件主要有壳体底座、插头插座、断路器、接触器、电缆、充电枪等,设备包括配电柜、变压器、充电模块、监控设备等。中游为充电桩的制造,下游为充电桩运营服务。

7、充电桩行业面临的问题

(1)车与桩发展不协调

在电动汽车集中推广的城市普遍存在停车位紧张的情况,而拥有固定停车位却往往是城市住宅小区居民安装充电桩的先决条件,这使得在北京、上海等城市,一半以上的电动汽车车主仍需依赖公共停车场充电设施。另一方面,由于公共充电设施的建设和布局仍无法跟上私家电动汽车的推广速度,因此公共充电设施无法满足日益增大的充电需求。

(2)燃油车占位和有桩无车问题

目前缺少有效的运营管理手段,燃油车占据电动汽车充电位的现象屡有发生,充电并不方便。然而同时,很多建成的充电桩却没有车子来充电,大量闲置,这个情况在高速服务区的充电站尤为明显。

(3)兼容性问题

2015 年12 月,国家能源局等五部门联合发布新修订的5 项电动汽车充电接口及通讯通信协议国家标准。目前,国内充电标准体系初步建立。从标准层级看,包括国家标准(GB/T)、行业标准(NB/T)、团体标准(T/CEC),从标准架构看,涵盖充电接口及通讯协议标准、充电关键设施/设备标准、充电站建设标准、换电标准、充电设施运行维护标准、运行监控及运行平台通讯标准、标志标识标准等。中国充电桩行业的企业有300多家,鱼龙混杂,产品质量参差不齐,新国标出来后,很多现存的2014年以前建设的老充电桩因为设备陈旧,无法升级而面临淘汰。

(4)电网负荷

很多老的物业和用电区域,变压器的富余容量并没有那么多,在建设充电桩的时候就需要额外投入,增加变压器的富余容量,这会增加管理的难度和利益各方的调和。

(5)充电时间长

直流快充80%的电量大约需要半小时,具体时间根据不同汽车电池容量和匹配度等具体情况各有不同,这是加油时间的十倍以上。等待时间过长如果在技术上无法突破,会让相当部分的消费者无法接受电动汽车,成为制约整个电动汽车产业链的瓶颈。

(6)各家充电桩无法互联互通

充电桩运营商多而各自的充电桩数量有限,只找一家运营商无法满足日常充电需求,为此可能要办理不止一张缴费卡。且与充电桩有关的智能手机APP已经超过100款之多,属于上市公司的分别有科陆电子、特锐德、易事特、比亚迪、 上海普天、国电南瑞、众业达、万马股份等。不同的软件使用体验各不相同,几乎所有大的商家都是只提供自家充电桩的相关搜索定位服务,事实上目前仅靠同一家运营商很难满足消费者的全面需求。例如特斯拉超级充电站的充电桩目前尚不能为其他品牌的汽车充电。

对此,国家电网正在建设智慧车联网平台,目前已经能够显示全国80%左右的桩,包括国网自建的4.4万个桩以及社会充电桩12万个,是全国涵盖充电桩最多、能够提供服务最强大的一个充电桩服务平台,可以显示充电桩是公用还是私用、闲置还是正在使用。

(7)建设阻力大

充电桩的建设涉及到电力企业、土地业主方、充电设施运营商等,涉及利益主体多,协调难度大,使得充电桩建设市场处于困顿的状态。例如私人安装充电桩涉及国家电网、消防、物业、4S店等多个单位,安装步骤繁琐,协调需要耗费很大的精力。

二、需求侧分析

过去5年和未来5年市场量数据分析:

根据中国充电联盟统计,截至2017年6月,我国公共充电桩共有17.2万个,其中交流充电桩6.2万个、直流充电桩4.3万个、交直流一体充电桩6.7万个。整车企业总计上报专用充电桩共13.3万个,绝大多数为交流充电桩。

根据《中国电动汽车充电基础设施发展年度报告(2016-2017)》,截至2016年底,全球主要国家公共充电基础设施建设数量统计中,欧洲总共建设10.6万个、美国建设4万个、日本仅有2.2万个。中国充电基础设施公共类充电设施保有量全球第一,明显高于其他国家。

根据中国充电联盟统计,截至2017年6月,我国各省市公共充电桩建设和运营数量排在前十位的地区分别是北京、广东、上海、江苏、山东、河北、安徽、天津、浙江和湖北。

资料来源:中国充电联盟;和达资本

完整榜单如下:

资料来源:中国充电联盟;和达资本

国家能源局预计2017年全国新建充电桩90万个,其中公用充电桩10万个。

根据《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》规划,至2020年,全国需建成480万个电动汽车充电桩才能勉强满足国内新能源轨道交通充电需求。由此看来,我国充电桩的建设远远落后于新能源汽车的发展。

2015-2020充电基础设施分区域建设目标

根据国家能源局及《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》的规划,我国充电桩的数量及市场规模预测如下:

根据我国上半年的建设情况看,2017年上半年新增运营数量为7万余个,增长缓慢,距离规划的增长量仍有很大差距。

按照直流桩与交流桩1:9的比例来算,一般直流桩的价格在3-10万元,交流充电桩的价格在0.5-1.3万之间,以平均价格计算,我国的充电桩未来5年的市场容量如下:

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