引言
近年來(lái),我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,產(chǎn)銷量連續(xù)七年穩(wěn)增第一,滲透率也逐年提高。與新能源汽車銷量同步推進(jìn)的,還有充換電基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的加速發(fā)展。在2020年我國(guó)提出“新基建”發(fā)展方向中,充電樁產(chǎn)業(yè)作為“新基建”的七大產(chǎn)業(yè)之一,不僅支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)升級(jí),更為無(wú)線充電、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)和新能源消納等新興產(chǎn)業(yè)提供發(fā)展空間[1]。同年國(guó)務(wù)院發(fā)布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,明確提出“十四五”目標(biāo),形成適度超前、布局均衡、智能高效的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系,能夠滿足超過2000萬(wàn)輛電動(dòng)汽車充電需求。據(jù)此,中大咨詢就公安部和中國(guó)充電聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù),在梳理新能源汽車充電設(shè)施相關(guān)概念的基礎(chǔ)上,分析我國(guó)新能源汽車充換電基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)現(xiàn)狀,結(jié)合我國(guó)新能源汽車政策指引提出未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
一、行業(yè)界定——新能源汽車充換電基礎(chǔ)設(shè)施概念明晰
(一)新能源汽車充電設(shè)施分類
按照使用場(chǎng)景,充電設(shè)施包括私人充電設(shè)施、公共充電設(shè)施、專用充電設(shè)施以及換電設(shè)施,按照建設(shè)規(guī)模,充電設(shè)施可分為分散式充電樁與集中式充電站[2],見表1。
表1 充換電基礎(chǔ)設(shè)施分類

(二)充電設(shè)施利益相關(guān)者
充電設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)有核心利益相關(guān)者由政府、電網(wǎng)公司、充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)商和用戶組成,其中政府在電動(dòng)汽車發(fā)展初期給予了消費(fèi)者購(gòu)置補(bǔ)貼,隨著市場(chǎng)的不斷發(fā)展補(bǔ)貼逐漸退坡,轉(zhuǎn)向充電設(shè)施方向,對(duì)用戶的直接補(bǔ)貼減少[1];電網(wǎng)公司是電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃的基礎(chǔ)條件,需保證配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、供電可靠性和電能質(zhì)量;充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)商承擔(dān)著充電引導(dǎo)和調(diào)控的角色,追求通過優(yōu)質(zhì)的服務(wù)提升投資效益;新能源汽車用戶作為出行路徑和充電決策者,追求距離近、排隊(duì)時(shí)間短、續(xù)航久,從而降低出行成本。
圖1 充調(diào)電設(shè)施利益相關(guān)主體

二、政策驅(qū)動(dòng)——新能源汽車充換電設(shè)施發(fā)展升級(jí)
為了加速電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,鼓勵(lì)企業(yè)參與到電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中來(lái)。2009年以來(lái),我國(guó)逐漸開展新能源汽車示范推廣工作,消費(fèi)者購(gòu)置補(bǔ)貼、稅收減免、鼓勵(lì)充電設(shè)施建設(shè)等一系列新能源汽車補(bǔ)貼政策相繼出臺(tái)。中央政府與各地地方政府均制定了相關(guān)政策從頂層設(shè)計(jì)和財(cái)政補(bǔ)貼等方面鼓勵(lì)電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。
(一)頂層設(shè)計(jì)從數(shù)量升級(jí)向服務(wù)保障能力升級(jí)轉(zhuǎn)變
2015年《關(guān)于加快電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》的出臺(tái),標(biāo)志著充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)入快速發(fā)展階段。
2020年國(guó)務(wù)院印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,提出到2025年,純電動(dòng)乘用車新車平均電耗降至12.0千瓦時(shí)/百公里,新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右,高度自動(dòng)駕駛汽車實(shí)現(xiàn)限定區(qū)域和特定場(chǎng)景商業(yè)化應(yīng)用?!缎履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》部署了5項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù),其中包括完善基礎(chǔ)設(shè)施體系,加快推動(dòng)充換電、加氫等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提升互聯(lián)互通水平,鼓勵(lì)商業(yè)模式創(chuàng)新,營(yíng)造良好使用環(huán)境?!兑?guī)劃》還要求充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制作用,突破充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展瓶頸,推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。2020年,換電站首次作為“新基建”的重要組成部分,被寫入政府工作報(bào)告。
2022年1月,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局等十部門印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實(shí)施意見》,明確到“十四五”末,我國(guó)電動(dòng)汽車充電保障能力進(jìn)一步提升,形成適度超前、布局均衡、智能高效的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系,能夠滿足超過2000萬(wàn)輛電動(dòng)汽車充電需求。
此外,除了數(shù)量的增長(zhǎng),進(jìn)一步明確充電樁建設(shè)還要解決的質(zhì)量問題,包括解決社區(qū)建樁難、公共充電設(shè)施發(fā)展不均衡、用戶充電體驗(yàn)差等諸多問題,進(jìn)而構(gòu)建布局均衡、智能高效的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系。
(二)政府補(bǔ)貼從補(bǔ)車轉(zhuǎn)向補(bǔ)樁,從建設(shè)補(bǔ)貼拓展到運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼
2016年財(cái)政部等五部門出臺(tái)《關(guān)于“十三五”新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施獎(jiǎng)勵(lì)政策及加強(qiáng)新能源汽車推廣應(yīng)用的通知》,已對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)給予財(cái)政獎(jiǎng)補(bǔ)。2022年國(guó)家發(fā)展改革委等部門《關(guān)于進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實(shí)施意見》明確提出加大財(cái)政金融支持力度,一是優(yōu)化優(yōu)化財(cái)政支持政策,二是提高金融服務(wù)能力。此外各地方政府已明確出臺(tái)充電樁建設(shè)補(bǔ)貼、充電運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼相關(guān)政策,見表2??梢园l(fā)現(xiàn)政府財(cái)政補(bǔ)貼政策向供給側(cè)傾斜,呈現(xiàn)出從“新能源汽車補(bǔ)貼”到“充電設(shè)施建設(shè)補(bǔ)貼”再逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺潆娫O(shè)施建設(shè)補(bǔ)貼+充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼”[1]。
表2充電基礎(chǔ)設(shè)施補(bǔ)貼政策

三、現(xiàn)狀聚焦——新能源汽車充換電設(shè)施持續(xù)高速建設(shè)
(一)電動(dòng)汽車保有量呈高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)
據(jù)公安部統(tǒng)計(jì),截至2022年6月底,新能源汽車保有量達(dá)1001萬(wàn)輛,其中純電動(dòng)汽車保有量810.4萬(wàn)輛,占新能源汽車總量的80.93%。2022年上半年新注冊(cè)登記新能源汽車220.9萬(wàn)輛,占新注冊(cè)登記汽車總量的19.90%,與去年同期相比增加110.6萬(wàn)輛,增長(zhǎng)100.26%,創(chuàng)歷史新高,電動(dòng)汽車保有量呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)[3]。
表3近六年新能源汽車及電動(dòng)汽車保有量情況

(數(shù)據(jù)來(lái)源:中華人民共和國(guó)公安部,中大咨詢整理)
(二)充電設(shè)施市場(chǎng)仍有較大發(fā)展空間
1、市場(chǎng)規(guī)模存在較大缺口,車樁比失調(diào)
在國(guó)家政策大力支持下,我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到蓬勃發(fā)展,如表4所示。根據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì),截止2022年6月,充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量391.8,其中公共充電樁保有量152.8萬(wàn)臺(tái),同比上升65.5%,私人充電樁保有量239.0萬(wàn)臺(tái),同比上升133.4%[4]。截止2022年6月,電動(dòng)汽車保有量810.4萬(wàn)臺(tái),車樁增量比為2.1:1,相比發(fā)改委《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南》提出的“一車一樁”的發(fā)展目標(biāo),并與2020年480萬(wàn)個(gè)充電樁的規(guī)劃存在較大差距,充電基礎(chǔ)設(shè)施增速較快但仍面臨建設(shè)數(shù)量嚴(yán)重不足的問題。
表4充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展情況

(數(shù)據(jù)來(lái)源:中華人民共和國(guó)公安部、中國(guó)充電聯(lián)盟《2022年6月全國(guó)電動(dòng)汽車充換電基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行情況》,中大咨詢整理)
2、區(qū)域分布不平衡,廣東表現(xiàn)最優(yōu)
根據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì),截止2022年6月,公共充電樁保有量Top10省份的總量為109.55萬(wàn)槍,占全國(guó)公共充電樁的71.7%,省份間數(shù)量分布差異較大。其中廣東地區(qū)公共充電樁規(guī)模發(fā)展最快,公共充電樁基礎(chǔ)設(shè)達(dá)33.07萬(wàn)臺(tái),為第二名上海的三倍,其次是江蘇省、浙江省、北京市。在公共充電基礎(chǔ)設(shè)施充電電量情況中(圖 3),廣東省、四川省、江蘇省是位于前三,其余省份使用效率仍處于較低水平。在換電基礎(chǔ)設(shè)施換電量中(圖 4),北京、廣東、四川、江蘇、浙江和云南六省排名靠前,換電效率水平相對(duì)較高。

圖 2 截止2022年6月公共充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量Top10省份(單位:臺(tái))

圖 3 截止2022年6月公共充電基礎(chǔ)設(shè)施充電電量熱力圖(千瓦時(shí))

圖 4 截止2022年4月?lián)Q電基礎(chǔ)設(shè)施充電電量熱力圖(千瓦時(shí))
3、充電電量顯著提升,使用效率水平較低
全國(guó)公共充電樁充電總量從2021年7月的9.7億kWh躍升至2022年6月的19.3億kWh,增長(zhǎng)99%。單個(gè)公共樁每月平均充電量(全國(guó)公共樁充電總量/全國(guó)公共樁保有量)從2021年7月的1021kWh提升至2022年6月的1263KWh。假定直流樁、交流樁輸出功率為60kW、7kW,并且按全國(guó)直流樁和交流樁占比加權(quán)(2022年6月交/直流公共樁分別占比43.52%、56.48%)計(jì)算,得到單樁平均功率為30kW,由此可推算單樁日均使用時(shí)長(zhǎng)僅為1.40個(gè)小時(shí),使用率約為5.8%。因此可以發(fā)現(xiàn)公共類充電樁充電量顯著提升,但單樁使用率仍處于較低水平。

圖 5 近12個(gè)月公共類充電基礎(chǔ)設(shè)施充電電量(億千瓦時(shí))

圖6 近12個(gè)月單個(gè)公共類充電基礎(chǔ)設(shè)施月平均充電電量(千瓦時(shí)/個(gè))
(三)充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)商集中度高
隨著2015年國(guó)家鼓勵(lì)社會(huì)資本進(jìn)入充電市場(chǎng),在市場(chǎng)前景和政策驅(qū)動(dòng)下,已形成國(guó)有、民營(yíng)、混合所有制并存的產(chǎn)業(yè)格局,主要運(yùn)營(yíng)商間呈現(xiàn)既競(jìng)爭(zhēng)又合作的發(fā)展勢(shì)頭。目前充電樁的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)保持著較高集中度,根據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),主要運(yùn)營(yíng)商充電樁總量為159.23萬(wàn)臺(tái),其中星星充電、特來(lái)電、國(guó)家電網(wǎng)、云快充、南方電網(wǎng)、小桔充電、蔚景云、深圳車電網(wǎng)前八名運(yùn)營(yíng)商充電樁數(shù)量為130.17萬(wàn)臺(tái),前八大運(yùn)營(yíng)商的市場(chǎng)占比超81%。
在換電設(shè)施方面,根據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)我國(guó)有超過8.1萬(wàn)家換電相關(guān)企業(yè),其中2021年新增4.5萬(wàn)家,同比增長(zhǎng)171.1%。目前業(yè)內(nèi)運(yùn)營(yíng)換電站數(shù)量最多的主機(jī)廠是蔚來(lái)。截至2022年5月31日,蔚來(lái)在全國(guó)已累計(jì)建成換電站949座。此外,吉利、北汽、廣汽等車企也推出換電車型,也在布局換電站建設(shè)。

圖 7 主要運(yùn)營(yíng)商充電樁(含公共樁、共享私樁)數(shù)量(單位:臺(tái))
(四)商業(yè)模式趨于穩(wěn)定,盈利模式有待豐富
現(xiàn)國(guó)內(nèi)充電樁產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)基本成形,上游是充換電樁設(shè)施制造商,中游是充換電樁運(yùn)營(yíng)商,下游是整車企業(yè)以及個(gè)人消費(fèi)者。然而,由于單一制造或運(yùn)營(yíng)模式存在市場(chǎng)規(guī)模、競(jìng)爭(zhēng)格局等較大局限,處于產(chǎn)業(yè)鏈某一環(huán)節(jié)的企業(yè)逐步開展產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈建設(shè),制造商、車企逐步拓展充電樁產(chǎn)業(yè)鏈條,形成了多種商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式。
在充電樁商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式中,主要分為運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)、車企主導(dǎo)、第三方平臺(tái)、眾籌四類。運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)為充電樁行業(yè)現(xiàn)階段的主要運(yùn)營(yíng)模式,對(duì)于資金規(guī)模和渠道資源要求較高,故國(guó)網(wǎng)、普天等國(guó)企更具話語(yǔ)權(quán)。車企主導(dǎo)模式分為車企自建樁與合作建樁模式并存,車企自建樁則以特斯拉、蔚來(lái)為代表的超級(jí)快充站,而合作建樁則有威馬汽車牽手特來(lái)電共建充電生態(tài)模式。第三方平臺(tái)一般不直接參與充電樁的投資建設(shè),通過自身的資源整合能力將各大運(yùn)營(yíng)商的充電樁接入自家SaaS平臺(tái)。眾籌模式指的是由資源募集方提出需求,招募擁有所需資源的集團(tuán)或個(gè)人共同進(jìn)行充電樁的建設(shè)運(yùn)營(yíng),故招募方需要在行業(yè)中有強(qiáng)大的影響力和背景才能聚集到多方資源。
目前充電樁運(yùn)營(yíng)商的盈利主要來(lái)源于服務(wù)費(fèi)、電力差價(jià)和增值服務(wù),其中收取充電電費(fèi)和服務(wù)費(fèi)是大部分運(yùn)營(yíng)商的最基本盈利方式,但由于充電樁前期投入成本高、投資回收期長(zhǎng)、充電樁使用效率低,所以市面上的充電樁運(yùn)營(yíng)企業(yè)大部分處于虧損狀態(tài)。增值服務(wù)包括利用廣告等方式開展充電樁保險(xiǎn)服務(wù),提供交通工具租賃、維修等服務(wù),但盈利程度一般。因此充電樁運(yùn)營(yíng)商開始尋求充電業(yè)務(wù)以外的盈利方式,拓展其他增值服務(wù)以增加客戶黏性和提高單客戶價(jià)值量。
表5 四種運(yùn)營(yíng)模式對(duì)比分析

(資料來(lái)源:浙商證券研究所《充電建設(shè)仍有發(fā)展空間,運(yùn)營(yíng)拐點(diǎn)已出現(xiàn)》、艾瑞網(wǎng),中大咨詢分析)
四、原因剖析——新能源汽車充換電設(shè)施三大困境
(一)標(biāo)準(zhǔn)化水平不高,仍在摸索統(tǒng)一規(guī)范
由于新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,不論是電樁配套產(chǎn)業(yè)的制造商,還是各家電動(dòng)汽車和充電電池的廠商,希望能夠借此占據(jù)更多的市場(chǎng)或是資源?;谶@樣的商業(yè)動(dòng)機(jī),生產(chǎn)廠商會(huì)通過大規(guī)模推廣自身產(chǎn)品、制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等手段,構(gòu)筑行業(yè)壁壘,排除競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,進(jìn)而成為產(chǎn)業(yè)鏈的寡頭企業(yè),將自己打造成全產(chǎn)業(yè)鏈公司。
目前,新能源汽車充換電基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一成為制約新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要障礙,主要存在以下標(biāo)準(zhǔn)化問題[5]:
第一,新能源汽車充電接口標(biāo)準(zhǔn)不一。國(guó)際上主要有五個(gè)充電樁標(biāo)準(zhǔn),分別是中國(guó)國(guó)標(biāo)GB/T、CCS1美標(biāo)(combo/Type 1)、CCS2歐標(biāo)(combo/Type 2)、日本標(biāo)準(zhǔn)CHAdeMO、特斯拉標(biāo)準(zhǔn)Tesla。只有滿足相應(yīng)充電接口標(biāo)準(zhǔn)的新能源汽車才能使用充電樁設(shè)備,如果新能源汽車充電接口與充電樁設(shè)備不匹配,則需要使用轉(zhuǎn)換接頭或者專用充電樁設(shè)備。
第二,充電設(shè)施相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有待規(guī)范。在硬件上,我國(guó)充電樁生產(chǎn)廠商較多,主要存在國(guó)家電力企業(yè)、新能源汽車企業(yè)、其他高新技術(shù)企業(yè)三類生產(chǎn)商。這就需要把充電樁標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化,讓充電樁企業(yè)和和車企、充電樁運(yùn)營(yíng)商之間有足夠的約束把產(chǎn)品做規(guī)范,減少兼容性問題。此外,充電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化還能帶來(lái)生產(chǎn)的規(guī)?;?,解決充電樁數(shù)量的供給問題。值得一提的是,國(guó)家及國(guó)家能源局等相關(guān)單位正在逐步落實(shí)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。在軟件上,多家充電樁運(yùn)營(yíng)商均設(shè)計(jì)了獨(dú)家充電APP,如特來(lái)電、星星充電、云快充,充電APP分散問題不僅為尋找充電設(shè)備造成困擾,同時(shí)可能存在收費(fèi)清算等客戶服務(wù)的差別,亟需得到進(jìn)一步規(guī)范化。
第三,動(dòng)力蓄電池標(biāo)準(zhǔn)不一。動(dòng)力蓄電池屬性包含電池規(guī)格、電池容量、電池材料等。以我國(guó)電池規(guī)格為例,國(guó)標(biāo)委發(fā)布的GB/T34013-2017《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》規(guī)定的電池型號(hào)多達(dá)145種,而據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)2020年統(tǒng)計(jì),在282種電池尺寸規(guī)格產(chǎn)品中,符合該國(guó)標(biāo)規(guī)格的有18種,占比僅6%。然而,這僅僅是我國(guó)電池規(guī)格,進(jìn)口新能源汽車的電池規(guī)格及其他屬性可能有著一定的差異性。因此,新能源汽車要想方便靈活地實(shí)現(xiàn)“換電”,面臨的最大障礙就是充換電站中適配且達(dá)標(biāo)的動(dòng)力蓄電池的儲(chǔ)備量。
(二)充電樁布局不合理,應(yīng)用場(chǎng)景存在缺口
“在充電樁設(shè)施建設(shè)的初期,會(huì)出現(xiàn)超前投建或跑馬圈地的現(xiàn)象,樁企優(yōu)先把充電樁建起來(lái),而不考慮布局的合理性?!?/span>
——中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟信息部主任仝宗旗
以公共充電樁為例,在新能源汽車保有率相對(duì)較低的二三線城市,建立幾十個(gè)充電站就能滿足相應(yīng)的充電需求,但在發(fā)展初期,有些企業(yè)運(yùn)營(yíng)商可能會(huì)優(yōu)先將土地占用,并超前布局了充電站的建設(shè),沒有按照不同的場(chǎng)景合理建設(shè)充電樁。由于前期建設(shè)慢充樁成本低、位置越偏僻建樁成本越低,二三線城市出現(xiàn)大量的“僵尸”慢充樁常年無(wú)人問津[5]。在新能源汽車保有率較高的一線城市,充電樁分布同樣不平衡,主要集中在客流密度大的公共區(qū)域,然而高速公路服務(wù)站、酒店商超等場(chǎng)所的配套仍然存在著缺口和空白[7,8],在上下班、節(jié)假日等高峰時(shí)段,就容易出現(xiàn)充電需求與供電服務(wù)不匹配的情況。
以私人充電樁為例,由于公共樁整體受限于成本、技術(shù)和利用率等問題,私人充電樁以更直接、便捷的優(yōu)勢(shì)受到樁企、車主的青睞,隨著車企同步買車送私人樁開始,整體私人充電樁樁行業(yè)需求持續(xù)增長(zhǎng)[4]。對(duì)于私人充電樁來(lái)說,“一車一樁”模式雖然一定程度上緩和了車樁比失衡,但仍然面臨巨大的建設(shè)困難,主要表現(xiàn)為小區(qū)停車位緊張及其歸屬、電力系統(tǒng)安全性、物業(yè)阻礙甚至基層治理問題[5,7,8]。與此同時(shí),私人充電樁的利用效率也應(yīng)得到改善。私人充電樁一般安裝于小區(qū)內(nèi)固定車位區(qū)域,且使用情況僅限于其歸屬人的新能源電動(dòng)汽車,這極易產(chǎn)生資源冗余、無(wú)車用樁的情況。據(jù)中國(guó)能源網(wǎng)報(bào)道,私人充電樁70%時(shí)間處于閑置狀態(tài),而優(yōu)化整合存量充電樁資源是關(guān)鍵,將有利于解決充電樁利用率不高及部分地區(qū)充電樁分布不均等問題?;诮ㄔO(shè)困難和使用有限的現(xiàn)狀,私人充電樁的應(yīng)用場(chǎng)景存在巨大缺口,其潛在價(jià)值有待挖掘。
(三)技術(shù)與服務(wù)質(zhì)量良莠不齊
在新能源汽車充換電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)和布局不夠完善的情況下,不夠先進(jìn)的充換電技術(shù)和不夠完善的設(shè)施運(yùn)維服務(wù)會(huì)進(jìn)一步加劇“一樁難求”和車樁比失衡的情況。
在技術(shù)上,由于我國(guó)的新能源汽車充電樁的充電設(shè)備和電池技術(shù)尚未完全成熟,主要表現(xiàn)在充電方式上。一方面,燃油車和電動(dòng)車補(bǔ)能時(shí)間具有較大差距,燃油車加油10分鐘即可完成,而電動(dòng)車充電往往超過一小時(shí)[7]。另一方面,不同車型的充電速度差異大,難以充分利用充電樁的額定裝機(jī)功率資源,致使充電站服務(wù)效率不能充分發(fā)揮。以特斯拉Model Y的快充和慢充為例,使用特斯拉超級(jí)快充充電樁,充滿電僅需要1個(gè)小時(shí)左右,使用慢充方式,充滿電需要10個(gè)小時(shí)左右,效率之差顯而易見。此外,換電技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)雖然受到新能源汽車行業(yè)的關(guān)注,但受限于電池多種特征屬性和換電站建設(shè)成本,換電技術(shù)的推廣應(yīng)用顯得任重而道遠(yuǎn)。目前,寧德時(shí)代等電池研發(fā)公司、蔚來(lái)等車企紛紛入行技術(shù)創(chuàng)新,但中國(guó)新能源汽車行業(yè)研發(fā)投入和專利技術(shù)仍然與德、美、日等汽車大國(guó)有所差距[6]。
在服務(wù)上,充電樁的運(yùn)維服務(wù)受限于充電樁市場(chǎng)的商業(yè)模式,部分運(yùn)營(yíng)商仍然停留在產(chǎn)品導(dǎo)向,未能提供智能化的充電服務(wù)。此外,部分運(yùn)營(yíng)商可能無(wú)法監(jiān)控充電設(shè)施的安全性等技術(shù)問題,缺乏技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行維修、保養(yǎng)等服務(wù),以致于部分充電樁損壞甚至荒廢或發(fā)生自燃等安全事故[5,7,8]。據(jù)艾瑞咨詢的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,超過20%的用戶在使用公共電動(dòng)汽車充電樁時(shí)遇到過故障搶修不及時(shí)的問題,35.3%的用戶遇到過找樁困難的問題,28.3%的用戶遇到過車位遭燃油車占用的問題。近3年車樁比始終保持在2以上,充電樁配比達(dá)不到1:1的要求,再考慮到“僵尸樁”、“廢樁”、“死樁”以及私人充電樁利用率低下的各種因素,目前真正意義上的有效車樁顯然低于統(tǒng)計(jì)值。
五、趨勢(shì)洞察——新能源汽車充換電設(shè)施四大展望
中大咨詢結(jié)合目前充換電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展特點(diǎn)和近年相關(guān)政策方向,進(jìn)一步提出充換電基礎(chǔ)設(shè)施四大發(fā)展趨勢(shì)。
(一)充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化管理加速充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)效率
通過充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化管理為解決充電樁利用率低、充電難等問題,政府部門主導(dǎo)制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,提高充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度。實(shí)施充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化管理,一是理順充電樁和汽車間、充電樁運(yùn)營(yíng)商之間的兼容性問題。例如統(tǒng)一規(guī)范新能源汽車充電接口標(biāo)準(zhǔn)、充電樁硬件設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)、動(dòng)力蓄電池標(biāo)準(zhǔn)。在規(guī)范好相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),充電樁產(chǎn)業(yè)鏈的上游生產(chǎn)制造商能夠貫徹標(biāo)準(zhǔn),更好地展開設(shè)備規(guī)?;a(chǎn),中游運(yùn)營(yíng)商能夠更加便捷地進(jìn)行采購(gòu)、建設(shè)、維護(hù)等事項(xiàng),下游的車主也能獲得更好的用戶體驗(yàn)。二是充電設(shè)施服務(wù)集成化、平臺(tái)化,通過創(chuàng)建集成化的智能APP或小程序平臺(tái),為車主帶來(lái)更便利的服務(wù)。一方面,幫助車主快速便捷地定位充電樁,另一方面,給予車主多種方案選擇,確保車主好找樁、能用樁、用好樁。
(二)充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)將是大規(guī)模電動(dòng)汽車發(fā)展的基礎(chǔ)支撐
當(dāng)前,電動(dòng)汽車充電設(shè)施維護(hù)不到位、服務(wù)能力不足,是充電樁運(yùn)營(yíng)行業(yè)里普遍存在的問題。為此特來(lái)電公司提出新能源“充電網(wǎng)”,是物理鏈接、數(shù)據(jù)鏈接、能源鏈接,把所有的充電樁連接到一起實(shí)現(xiàn)物理連接,在云端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接,對(duì)上鏈接風(fēng)、光、水的分布式新能源,鏈接電網(wǎng)的削峰填谷,對(duì)下鏈接千萬(wàn)級(jí)汽車、千萬(wàn)級(jí)用戶的應(yīng)用和消納。從而實(shí)現(xiàn)新能源和新交通的雙向融合,同時(shí)收集汽車、用戶、能源、支付大數(shù)據(jù),從而打造成“智能制造+充電運(yùn)營(yíng)+數(shù)據(jù)增值服務(wù)”的價(jià)值閉環(huán)新生態(tài)。
《關(guān)于進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實(shí)施意見》也提出要開展居住社區(qū)充電設(shè)施“統(tǒng)建統(tǒng)營(yíng)”,統(tǒng)一提供充電設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)與維護(hù)等服務(wù)。國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車服務(wù)有限公司與華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司共同發(fā)布了新一代充電網(wǎng)絡(luò)“登高”行動(dòng),聚焦大功率直流快充技術(shù)、電網(wǎng)友好智能化技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)及大數(shù)據(jù)技術(shù)三大領(lǐng)域,旨在為消費(fèi)者打造極致充電體驗(yàn),提升充電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)效率及盈利水平,加強(qiáng)充電網(wǎng)、能源網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同互動(dòng)。南方電網(wǎng)近年來(lái)加快推進(jìn)城鄉(xiāng)充電設(shè)施一體化布局,充電大數(shù)據(jù)的分析和利用促進(jìn)智慧城市建設(shè),打造新能源社區(qū)和利用大數(shù)據(jù)分析為客戶“畫像”,優(yōu)化充電策略,并為新能源汽車的投放提供數(shù)據(jù)決策和分析??傊?,國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)等電力企業(yè)將深入貫徹落實(shí)織密織牢充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)要求。
(三)充換電技術(shù)創(chuàng)新與運(yùn)營(yíng)服務(wù)創(chuàng)新為新能源行業(yè)保駕護(hù)航
隨著整車帶電量和續(xù)航里程提升,充電便捷性成為制約電動(dòng)車體驗(yàn)的一大因素。為提升消費(fèi)者充電體驗(yàn),除了通過改善車樁比外,也可通過快充技術(shù)來(lái)幫助消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)良好用戶體驗(yàn)。保時(shí)捷、現(xiàn)代、比亞迪、長(zhǎng)城等主機(jī)廠商紛紛為未來(lái)儲(chǔ)備,推出相應(yīng)快充技術(shù)配套設(shè)施??斐涞姆绞街饕袃煞N:大電流快充和高電壓快充。由于前者更易發(fā)熱,對(duì)熱管理要求高,而后者相對(duì)能耗較低,能夠在更寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大功率充電。因此,高壓快充技術(shù)將是未來(lái)的趨勢(shì),各大車企、充電樁企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)也在逐步推進(jìn)高壓快充技術(shù)的研究和應(yīng)用。
當(dāng)前充電樁存在故障多發(fā),充電樁利用率低等問題。針對(duì)這些問題,行業(yè)企業(yè)可以通過“云大物移智”等數(shù)字技術(shù)賦能運(yùn)營(yíng)服務(wù),將電動(dòng)汽車、充電樁、運(yùn)營(yíng)商三方數(shù)據(jù)與系統(tǒng)進(jìn)行互通互聯(lián),對(duì)充電樁的使用狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)安全監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)樁與樁之間的數(shù)字化管理。通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等手段分析了解電池安全狀態(tài),自動(dòng)預(yù)警危險(xiǎn),系統(tǒng)遠(yuǎn)程處置,及時(shí)通過線上線下結(jié)合的方式,進(jìn)行保養(yǎng)或維修,解除安全隱患。其次,運(yùn)營(yíng)商通過大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)充電樁資源與新能源汽車的精準(zhǔn)匹配,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,發(fā)展智能化服務(wù),以確保車主用戶好找樁、能用樁、用好樁,提高充電樁的盈利水平和資源利用效率。
此外,為了緩解特殊時(shí)空激增的充電需求,新能源行業(yè)也將試點(diǎn)開辟可行的“車電分離”的換電模式,打造“電池銀行”的全新商業(yè)模式,探索“充換結(jié)合”發(fā)展方向[6]。但是,換電站的建設(shè)成本相較于充電樁來(lái)講是非常高的,建設(shè)一個(gè)小型充電站只需要幾十萬(wàn)元,而換電站動(dòng)輒需要300萬(wàn)元至500萬(wàn)元不等。加之當(dāng)前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,各家車企的電池布置、電池包設(shè)計(jì)不一樣,這可能也會(huì)對(duì)換電模式的發(fā)展產(chǎn)生阻礙。值得一提的是,《2022年汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》中,明確提出要“加快構(gòu)建完善電動(dòng)汽車充換電標(biāo)準(zhǔn)體系,推進(jìn)純電動(dòng)汽車車載換電系統(tǒng)、換電通用平臺(tái)、換電電池包等標(biāo)準(zhǔn)制定?!笨傊?,換電模式仍然處于起步發(fā)展階段,也許會(huì)在未來(lái)得到廣泛使用,但充電模式是目前大規(guī)模民用電動(dòng)汽車最好的補(bǔ)能方式。
(四)新型充電商業(yè)模式——“私樁共享”
在“車多樁少”的大背景下,便捷的私人充電樁成為用戶的理想選擇,但在小區(qū)安裝充電樁涉及充電運(yùn)營(yíng)商、業(yè)主、業(yè)委會(huì)、開發(fā)商、物業(yè)等多方主體,小區(qū)內(nèi)充電硬件設(shè)施不達(dá)標(biāo)、沒有固定停車位、小區(qū)物業(yè)相關(guān)管理規(guī)定等受限條件阻礙較大。相關(guān)部門也在積極協(xié)調(diào)推進(jìn)私人充電樁的建設(shè),北京市城市管理委員會(huì)日前發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)居住區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施建設(shè)和管理的意見(征求意見稿)》提出,鼓勵(lì)充電設(shè)施企業(yè)、電動(dòng)汽車企業(yè)、第三方平臺(tái)企業(yè)等單位與自用充電樁產(chǎn)權(quán)人達(dá)成協(xié)議,實(shí)現(xiàn)自用充電樁共享利用,提高資源利用率。同時(shí)也有不少企業(yè)如星星充電、特來(lái)電、云快充等樁企均在提供私樁共享服務(wù)。因此,在共享經(jīng)濟(jì)浪潮下,“私樁共享”作為新型充電的商業(yè)模式,將憑借提高充電效率、降低生產(chǎn)成本、錯(cuò)峰充電緩解電容壓力等優(yōu)勢(shì)成為充電基礎(chǔ)設(shè)施多方共贏的解決方案。
啟示
充電基礎(chǔ)設(shè)施作為電動(dòng)汽車用戶綠色出行的重要保障,是促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)、助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要支撐。未來(lái),我國(guó)新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)將多方主體共同合力,進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車充電保障能力,形成適度超前、布局均衡、智能高效的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系。
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