文 | 和達資本 研究報告

前言

充電樁,是用來給電動汽車(EV)充電的設備,可以固定在地面或牆壁,安裝於公共建築和居民小區停車場或充電站內。

根據《中國電動汽車充電基礎設施發展年度報告(2016-2017)》,截至2016年底,全球主要國家公共充電基礎設施建設數量統計中,歐洲總共建設10.6萬個、美國建設4萬個、日本僅有2.2萬個。中國充電基礎設施公共類充電設施保有量全球第一,明顯高於其他國家。

產業投資地圖分爲(上)、(下)兩篇,本篇主要內容爲充電樁行業總述和需求側分析。

一、行業總述

1、定義

充電樁,是用來給電動汽車(EV)充電的設備,可以固定在地面或牆壁,安裝於公共建築和居民小區停車場或充電站內。

2、分類

(1)按安裝方式分

可分爲落地式充電樁、掛壁式充電樁、便攜式充電樁等。落地式充電樁適合安裝在不靠近牆體的停車位;掛壁式充電樁適合安裝在靠近牆體的停車位;便攜式充電樁外形小巧,安裝有滑輪及電源電線,可根據需要移動到充電的位置。

(2)按安裝地點分

可分爲公共充電樁和專用充電樁。公共充電樁是建設在公共停車場結合停車泊位,爲社會車輛提供公共充電服務的充電樁;專用充電樁是建設單位自有停車場,爲單位內部人員使用的充電樁,以及建設在個人自有車位,爲私人用戶提供充電的充電樁。充電樁通常結合停車場的停車位建設。

(3)按充電接口數分

可分爲一樁一充和一樁多充。

(4)按充電方式分

充電樁可分爲直流充電樁,交流充電樁。

交流充電是指單相或三相交流電通過車載充電機經過整流、濾波、功率因數校正後,轉換爲合適電壓的直流電,進而對電動汽車動力電池進行充電的方式。該充電方式採用較小電流的恆壓或恆流電流,一般充電時間爲4-8h,最長可達 30h。因此,該方式一般適用於車輛停運時間長(多爲夜間)充電,適用於非運營、設計續航里程較長的電動汽車以及插電式混合動力電動汽車。在交流充電中,又分爲220V和380V兩種輸入電壓,市面上常見的純電動汽車,多數僅支持220V交流輸入充電,只有比亞迪、騰勢系列純電動汽車支持380V交流電直衝。

交流充電示意圖

直流充電是指通過直流充電樁將電網交流電源轉化爲直流電源,通過充電連接裝置直接對電動汽車動力電池進行充電的方式。該充電方式採用較大電流,一般爲150-250A。目前,直流充電多應用於城市公共充電設施以及城際間高速服務區充電站建設。

直流充電示意圖

目前,交流充電樁和直流充電樁是兩大主流充電樁,兩者在使用情況方面差異較大。直流充電樁直接爲電動汽車電池充直流電,功率一般爲60kw、120kw、200kw等,充電效率平均在一小時左右。交流充電樁爲車載充電機充交流電,然後經過充電機轉化爲直流電後再給電池充電,功率較小一般爲3.5kw、7kw等,充電效率在4-8小時。

交流充電樁和直流充電樁的比較:

3、典型充電設備參數

4、各類充電樁所佔比例

對電動乘用車,固定車位多以小功率交流充電爲主,公共領域應急充電以較大功率的直流充電爲主。

5、成本構成

直流充電樁的組成部分包含結構件、交流配電、整流模塊、監控模塊、防雷組件等。其中高頻開關整流器是核心器件,簡稱整流模塊。

根據充電樁的功率不同,充電樁的成本各不相同。一般交流充電樁的成本在0.5萬元以上,直流充電樁的成本在3萬元以上。

6、充電樁產業鏈

按照充電在產業鏈來劃分,上游包括充電樁零部件及設備設施,零部件主要有殼體底座、插頭插座、斷路器、接觸器、電纜、充電槍等,設備包括配電櫃、變壓器、充電模塊、監控設備等。中游爲充電樁的製造,下游爲充電樁運營服務。

7、充電樁行業面臨的問題

(1)車與樁發展不協調

在電動汽車集中推廣的城市普遍存在停車位緊張的情況,而擁有固定停車位卻往往是城市住宅小區居民安裝充電樁的先決條件,這使得在北京、上海等城市,一半以上的電動汽車車主仍需依賴公共停車場充電設施。另一方面,由於公共充電設施的建設和佈局仍無法跟上私家電動汽車的推廣速度,因此公共充電設施無法滿足日益增大的充電需求。

(2)燃油車佔位和有樁無車問題

目前缺少有效的運營管理手段,燃油車佔據電動汽車充電位的現象屢有發生,充電並不方便。然而同時,很多建成的充電樁卻沒有車子來充電,大量閒置,這個情況在高速服務區的充電站尤爲明顯。

(3)兼容性問題

2015 年12 月,國家能源局等五部門聯合發佈新修訂的5 項電動汽車充電接口及通訊通信協議國家標準。目前,國內充電標準體系初步建立。從標準層級看,包括國家標準(GB/T)、行業標準(NB/T)、團體標準(T/CEC),從標準架構看,涵蓋充電接口及通訊協議標準、充電關鍵設施/設備標準、充電站建設標準、換電標準、充電設施運行維護標準、運行監控及運行平臺通訊標準、標誌標識標準等。中國充電樁行業的企業有300多家,魚龍混雜,產品質量參差不齊,新國標出來後,很多現存的2014年以前建設的老充電樁因爲設備陳舊,無法升級而面臨淘汰。

(4)電網負荷

很多老的物業和用電區域,變壓器的富餘容量並沒有那麼多,在建設充電樁的時候就需要額外投入,增加變壓器的富餘容量,這會增加管理的難度和利益各方的調和。

(5)充電時間長

直流快充80%的電量大約需要半小時,具體時間根據不同汽車電池容量和匹配度等具體情況各有不同,這是加油時間的十倍以上。等待時間過長如果在技術上無法突破,會讓相當部分的消費者無法接受電動汽車,成爲制約整個電動汽車產業鏈的瓶頸。

(6)各家充電樁無法互聯互通

充電樁運營商多而各自的充電樁數量有限,只找一家運營商無法滿足日常充電需求,爲此可能要辦理不止一張繳費卡。且與充電樁有關的智能手機APP已經超過100款之多,屬於上市公司的分別有科陸電子、特銳德、易事特、比亞迪、 上海普天、國電南瑞、衆業達、萬馬股份等。不同的軟件使用體驗各不相同,幾乎所有大的商家都是隻提供自家充電樁的相關搜索定位服務,事實上目前僅靠同一家運營商很難滿足消費者的全面需求。例如特斯拉超級充電站的充電樁目前尚不能爲其他品牌的汽車充電。

對此,國家電網正在建設智慧車聯網平臺,目前已經能夠顯示全國80%左右的樁,包括國網自建的4.4萬個樁以及社會充電樁12萬個,是全國涵蓋充電樁最多、能夠提供服務最強大的一個充電樁服務平臺,可以顯示充電樁是公用還是私用、閒置還是正在使用。

(7)建設阻力大

充電樁的建設涉及到電力企業、土地業主方、充電設施運營商等,涉及利益主體多,協調難度大,使得充電樁建設市場處於困頓的狀態。例如私人安裝充電樁涉及國家電網、消防、物業、4S店等多個單位,安裝步驟繁瑣,協調需要耗費很大的精力。

二、需求側分析

過去5年和未來5年市場量數據分析:

根據中國充電聯盟統計,截至2017年6月,我國公共充電樁共有17.2萬個,其中交流充電樁6.2萬個、直流充電樁4.3萬個、交直流一體充電樁6.7萬個。整車企業總計上報專用充電樁共13.3萬個,絕大多數爲交流充電樁。

根據《中國電動汽車充電基礎設施發展年度報告(2016-2017)》,截至2016年底,全球主要國家公共充電基礎設施建設數量統計中,歐洲總共建設10.6萬個、美國建設4萬個、日本僅有2.2萬個。中國充電基礎設施公共類充電設施保有量全球第一,明顯高於其他國家。

根據中國充電聯盟統計,截至2017年6月,我國各省市公共充電樁建設和運營數量排在前十位的地區分別是北京、廣東、上海、江蘇、山東、河北、安徽、天津、浙江和湖北。

資料來源:中國充電聯盟;和達資本

完整榜單如下:

資料來源:中國充電聯盟;和達資本

國家能源局預計2017年全國新建充電樁90萬個,其中公用充電樁10萬個。

根據《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015-2020)》規劃,至2020年,全國需建成480萬個電動汽車充電樁才能勉強滿足國內新能源軌道交通充電需求。由此看來,我國充電樁的建設遠遠落後於新能源汽車的發展。

2015-2020充電基礎設施分區域建設目標

根據國家能源局及《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015-2020)》的規劃,我國充電樁的數量及市場規模預測如下:

根據我國上半年的建設情況看,2017年上半年新增運營數量爲7萬餘個,增長緩慢,距離規劃的增長量仍有很大差距。

按照直流樁與交流樁1:9的比例來算,一般直流樁的價格在3-10萬元,交流充電樁的價格在0.5-1.3萬之間,以平均價格計算,我國的充電樁未來5年的市場容量如下:

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