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充电桩前景分析:与电动车、动力电池等协同互补,或成为一个智能终端?
www.hebmoney.com  2021-12-22 09:13:46  河北理财网
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第一部分:充电桩发展背景——国内新能源发展四个阶段:

萌芽期(2001年起):新能源纯电动开始的发展并不是近几年的事情,实际上我们国内在很早的时间,2001年新能源汽车就被列入了国内863计划12个重大专项之一,2001年起,我国开始发布了一些相关的一些政策,开始了新能源汽车的一些开始的研发和行业的一些投入。这段时间一个比较典型的事件就是在2008年中国要举办奥运会,然后在奥运会的时期我们北京在奥运会前期需要建设一个集中式的充电站,就是为了满足奥运会中间有50辆纯电动大巴车充电的需求,在这个时候也更多陆陆续续推出了一些政策。

扩张期(2014-2019年):2007年、2008年在奥运会的基础之上我们真正的新能源汽车相当于是掀开了一个新的发展历程。2014年、20152019年我们把它定义为新能源扩张期,这段时间所有政策发力的强度是非常大的,这段时间为什么叫做扩张期,就是充电桩的保有量在迅速暴涨。2015年新能源达到58万辆,这段时间充电桩保有量的暴涨,但是我们车桩比还是仅仅为101,这是在发展的初期。

这段期间内国内新能源政策不断加码,包括充电桩和纯电动汽车,这段时间有一些比较标志性的政策。比如说我们国内大部分的城市,纯电动的公交车、部分出租车以及小部分物流车获得了一些特殊的路权,或者有红头文件的支撑我们在更换车辆必须换成纯电动的汽车,在这些非常硬性、刚性的要求之下,这段时间充电桩的行业处于一个非常不理性,甚至于非常疯狂的发展时间,存在充电桩有桩不能冲、充电站分布稀少以及预留车位过少等问题。

发展期(2019-2025年):2019年开始,我们把这个时期定义成一个发展期,就是我们现在处于的一个时间,在这之前作为终端的充电站的营收的具体的模式实际上还是没有明确。在这期间有一个关键事件,就是2019年国家电网牵头发布了一个算是国网的起标,叫充电桩”六统一”的充电桩设计规范,标志着我们充电桩的一些设备向统一化、标准化,包括更好的售后维护(产品保准的统一),然后再迈进。与此同时动力电池、运营平台、充电桩以及充电桩模块技术也日趋的成熟,由之前的非常乱、非常杂的一个发展情况过度到了比较有序的一个阶段,所以我们把它定义成一个发展期。2020年依然有很多相关的政策在发布,其中比较关键的两个政策是“节能和新能源汽车技术路线图2.0”和“新能源汽车产业规划2021-2035”。20年以来纯电动车和充电桩的退补政策正在加速,我们认为整个行业这段时间将由一个政策性导向的市场慢慢转变成由市场为导向的市场。

成熟期(2025年后):我们预计2025年之后整个行业会进入一个真正的成熟期,包括产品、盈利水平、营收模式,甚至于行业的商业模式我认为都会进入比较成熟的发展的时期。未来充电桩将与电动车、动力电池、5G/6G、无线充电以及无人驾驶的技术进行协同与互补。此外30/60双碳战略的确立将加速电动车的进一步发展进而带动充电桩的发展。

第二部分:充电桩行业未来发展路径与规划:

2020年国家发布的节能与新能源汽车技术路线图2.0中已经有了对充电桩行业一个大概的技术路线规划,主要可分为下列三个节点与规划目标:

2025年:慢充充电输出会占比达到70%以上,公共充电以大功率充电桩为应用主体,都市核心区推广智能立体停车充电集约化场站。即私人领域会更多的推广这种直流慢充、急充的技术(更多是慢充),在一些公交、网约车,一些商用的领域会更多有一些直流大功率的充电,达到“快慢”相结合。

(“慢充”定义的变化:由3.7千瓦或者7千瓦的交流充电桩变为小功率的交流或直流充电桩)

2030年:慢充桩输出占比会达到80%以上,居住区及停车场慢充设施实现V2G电能互动市场化应用,智能波车舶车、无线充电的,包括机械臂辅助自动充电以及大功率充电占比逐步提高。

2035年:车桩协同智能泊车自主充电应用普及,居民区等停车设施V2G电能互动和园区“光储充”应用基本普及。

总体而言,慢充和快充路线在应用场景上应该不会有大的偏差,充电桩未来发展更多还是参考市场的导向,包括未来产品、技术发展的路线以及相应的配套。

第三部分:充电桩行业当前面临的问题:

1)当前纯电动汽车的行驶历程比较短,充电的时间比较长,载电量比较短,与此同时充电设施布局比较差,

2)故障率比较高、可靠性较低,

3)充电桩标准不统一,国家电网推出的”六统一”的标准实际上是作为一个企标,虽然它在整个行业的影响还是比较大的,但是并不意味成为了行业的统一标准,现在国网体系内是在参考”六统一”,但是在国家电网以外还是有各种不一样的标准,

4)充电桩智能化的程度比较低的,离互联互通功能还有相当一段的距离。

第四部分:充电桩未来发展方向

考虑到现有的国家政策以及当前行业的发展现状与行业痛点,未来行业发展主要讲考虑下列几个要点:

1)解决产品故障率高的问题,充电桩虽然说使用率并不是特别高,但是在使用率比较高的现场,故障率仍比较高,非常影响客户使用的感观。提高充电桩在风暴、风沙等恶劣环境下的的可靠性,降低维护频率与维护成本,提升充电站投资商的营收比。

2)产品标准的统一化趋势,国网”三统一”、”六统一”的标准现在在网内已经100%在使用了,且在网外的影响力不断增加,现在网外的行标、国标正尽可能的往国网的标准看齐,所以未来大概率会统一这个标准。预计未来3-5年网内、网外标准将实现统一化。

3)解决充电慢的问题。充电慢的问题主要由两方面构成:

第一个就是我们的动力电池,也是现阶段的瓶颈问题。动力电池当前被充电,耐受点能力还比较差,按照充电速度对电池材质进行划分:1.行业内充电速度最快的电池是格力钛做的钛酸锂电池,只要充电桩输出的充电的功率够大,钛酸锂可以达到10分钟把电池充满;2.其次就是三元锂电池,它的充电速度最快可以达到2C,就是半个小时可以满。3.相比较而言,目前最慢的就是磷酸锂电池,它的充电速度为1C,最快是一个小时充满。电池的一些材料决定了它充电的一个上限,只关注充电桩的功率(大功率充电)而电池没有突破的话,充电速度无法提升。

第二个是充电桩的输出的能力。对应解决路线为超级充电和通过提高充电桩输出电压和电流增大输出功率。(充电桩的发展往往是要快于纯电动汽车的):

超级充电:按照目前充电桩可达到的1000V最大的电压和600A的最大的电流,目前可实现最大的功率输出实际上是600千瓦,未来充电桩输出电压有望达到1500V,届时单桩最大输出功率可达到900千瓦。

在电压领域,电池在800伏的平台基础之上还会高到大概800-900的这个范围,行业内初步想法是把充电桩的输出电压提高,提高到1000伏,可以兼容1000伏以下所有的电压等级需求的纯电动汽车。目前电池电压平台最多提高到800V,暂时处于了一个瓶颈阶段,我们预计未来电压平台最高可达到1500V

4)提高智能化。未来预想充电桩将是一个智能终端,它会和5G6G等技术进行协同,但目前仍处于探索阶段,还没有一个特别成熟的一个商业模式,目前可确定V2G技术是下一代充电桩的主要技术路线,即电动车和电网之间的互动,电动车在电网负荷低时,吸纳电能,在电网负荷高时释放电能,赚取差价收益。

第五部分:问答环节

Q:现在国内现在大部分的充电桩有没有性能上的一些差异?

A:现在国内的充电桩大部分并没有太多的一个差异。

充电桩并不是一个门槛特别高的设备,关键的核心的技术有两个点,第一个就是功率变换部分,充电桩的模块。第二个就是监控的部分,作为一些信息的采集和未来运营平台的连接,它作为一个核心的这种部分,所以关键的是这两部分。充电桩的集成并不是门槛特别高的部分,

国内实际上有一些比较高端的充电桩企业,集成了非常多的功能。简单点比如说就会放一些视频、屏幕简单做一些引导,然后还有刚才提到的机械手臂或者自动动作,或者跟纯电动汽车连接之后,可以对纯电动汽车做自动的体检,这些会更好一些。但是这些是极少的,国内大部分性能是差不太多的,

这个差不太多中间又分为两种,第一种是是比较细分,比较聚焦充电的充电桩。比如说给公交车充电它需要的电压比较高,充电桩只是在高压部分输出是比较好的,低压部分输出的功率并不是特别的足,或者说这个应用场景我只给小车充电,乘用车是300伏、400伏、500伏,这部分充电桩有可能不能给高压车充电,这部分价格会低一些。

然后就是比较推出就是现在大部分在用就是所谓的恒功率,恒功率就是比如一个120kW的充电桩,在大车或者小车来充电的时候,都可以达到满功率120千瓦输出,这种就是恒功率,由于这个设备和一些核心器件成本的降低,现在已经成为行业的主流,所以从电气性能上并没有特别大的差别。

Q:考虑到当前国内大部分充电桩在性能上没有明显差别,未来充电桩行业是否会在价格上激烈竞争或者说是否有价格战的趋势?

A:国家在不断发布很多政策包括补贴之后,这个价格战早就已经开始了,到现在充电桩企业倒闭的已经非常非常多了,如果一个企业单纯只做充电桩这个行业,首先我们会认为这个企业的风险会比较大。因为我们现在虽然说这个行业发展比较好,但是纯电动汽车的保有量不足以满足好多投资人建站的投资收益比,赚不到钱这是一个根本的问题。

充电桩的客户就是这些建站的这些企业或者说客户,他们挣不到钱,所以说他们从大概几年前价格战就开始了。刚才也提到充电桩并不是一个门槛特别高的一个产品,新进来的一些企业,尤其是国内一些非常大型的企业,往往就会通过低成本、低售价来做这个行业。就发展到现在这个成本几乎不会再有大幅度的降低了,因为大家BOM清单,每一个充电桩清单里面会扣到一个螺丝钉这个成本之后,这个行业和成本的售价基本上不会有再大的下浮了。

所以我们现在也会基本上判定,在今年以后会有更多的,如果能坚持下来的充电桩企业和模块的企业,我觉得会比较有一个更好的发展。如果没有更好的资金链,如果没有更好的融资平台,他们的发展就会比较困难。有可能会陆续退出这个行业。所以说我觉得不会再有大的下幅。

然后另外一个今天也提到发展的趋势,除了从技术领域上对充电桩提出了V2G或者其他的要求,实际上在低成本提出了对产品上有一些,甚至于或者说是技术方面的一些要求。就是在降成本这块,如果一个企业没有特别高的技术的沉淀,没有技术研发的能力在未来大家有一些技术方案上的领先的时候,那这些企业就会比较被动,比较快的推出。

Q:高压充电桩的成本拆分上是怎么拆的,大概每一个环节占成本的比例大概是多少,比如说模块、线缆、充电枪,从低压到高压的变化?

A:高压充电桩相对比我们现有的一些普通的充电桩建它的成本是有上浮的,大概充电桩这个定制化的程度比较高,大概的我也不太好,我觉得应该是在20-40%之间上浮。高压充电桩由于涉及到电压升高,实际上和普通充电桩区别比较大的地方,就在于功率变换,就充电模块这一部分。

Q:现在国内充电模块这个市场的大概格局是怎么样的?

A:国内现在做充电桩的企业挺多的,几万家,但是现在做充电桩模块厂家越来越少了,行业比较活跃的有几家,首先大家都知道企业比较大的是华为和中兴,后面两家上市公司有英可瑞和通合科技,然后有非上市的公司,有英飞源、永联、优优绿能,然后还有两家做的,出货量不是特别大,是凌康和麦格米特,上述几家大致占据了国内充电桩模块出货量的90%以上。还有一些自产模块的,比如说科华、科士达,很多生产充电桩的自己也在生产充电桩模块。

刚才我给大家介绍的就是我们有一个萌芽期和一个发展期,在发展期之前,国内所有的充电桩行业都是被国家电网在引领的。这段时间是通合科技占比比较大。快到2014年的时候,社会上的充电桩的需求量特别大了之后,英可瑞在网外占有了特别大的份额,网内和网外有一些差距。

Q:国内主要高压模块,像国网做的比较多,他们主要采购谁家的高压模块?

A:大概三四个月之前,国家电网在今年又有集中采购充电桩招标,一共招了三次。在第一次招标的时候,国网率先使用了1000V的充电桩要求。当时在国网“三统一”20kW模块里面能实现1000V的并不多,通合科技前三次招标的份额是比较大的,占比可能是能在60%以上。

Q:国内比较主流的充电桩模块的发展状况或者说是最近动向是怎么的?

A:比如说华为,如果从企业的口碑、影响力包括技术的一些领先度,华为是所有模块厂家最好的。但是华为做的模块它和国家电网的标准它不一样,所以说在国家电网体系内是没有,暂时看是没有合作的,所以华为的模块现在是在国家电网以外,但是网外的市场华为的价格略高一些,现在对价格敏感度比较高的市场,所以华为在国内的占有率不高,但是影响和口碑是非常好的。

第二个梯队是有英飞源、通合科技、英可瑞、优优绿能,在国内算是供货的主力。市场份额最大的应该是英飞源,主要的市场也在网外,公司的主要研发人员是从其他的电源行业过来的。产品在网外有一些价格优势。通合科技是在网内有非常高的占有率,但是在网外的市场做的一般。优优绿能的发展路线又和别家不是特别一样,是因为优优绿能当整个行业主流的模块是20千瓦的时候,优优绿能一直致力于在做30千瓦,然后还再做40千瓦,50千瓦,就大功率的模块。

在今年因为这个模块客户的接受度上随着时间包括成本,包括使用场景它有一些变化,所以在今年的30千瓦算是正式的在国内开始批量了,所以优优绿能的30千瓦现在的市场占有率会比较好一些。但是刚才提到的英飞源和通合科技也有了30千瓦。然后优优绿能有一个大的亮点就是在和国内的一个头部的运营商的一些合作,体量非常大。

英可瑞之前在充电桩模块这块,网内网外的占有率曾经有一度非常高,但是上市之后技术路线有一些转移,包括自己的品控这一块是有一些问题,所以在主流的行业现在英可瑞的参与度很低,它会更聚焦于充电桩模块的细分市场,就是低压。然后第三个档次的应该就是凌康和麦格米特这种,还有一些其他自产的模块。

Q:目前充电桩的应用商大概的盈利模式是什么样的?

A:国内充电桩盈利模式实际上是比较困难的,一个大家都比较认为还比较合理的一个运营模式吧,比如说我建一个站,旁边建一些有饮食或者娱乐或者其他的一些,这些会有一些收入,包括一些充电桩包括一些广告费用这些东西,然后还会有一些互联互通的东西,比如说推送一些我根据充电客户的一些习惯和他开的车型,我们会相应的提供一些信息,比如说推送一些产品,冰箱、彩电这些东西,甚至于我们可以和很多商场做互通,这只是一个当时大家认为比较合理的一个运营模式,但是现在来看在落地执行方面这块比较难,现在大部分的运营模式就是单纯的靠服务费。第二个就是补贴,这两个是比较直观的。

Q:目前充电桩维护成本大概是怎么样的?它的大概一个维护周期是多久?

A:维护成本这块我没有进行一些量化的统计,但是正如我刚才提到的就是充电桩整个行业的故障率还是比较高的,业务结合我们现在整个低成本的竞争,所以说充电桩的售后服务确实需要比较大量的频率。至于具体频率有多高,这个我也没有作为一个比较量化的统计,但是可以换一个维度回答您的问题,就是现在大型的充电桩企业和充电桩模块企业必须要有一个比较好的售后服务的团队和一个方案,或者说是国内的这种架构,要不然这个企业的售后成本会比没有这些人要高得多得多,这是我们谈到的全生命周期的一些成本。

Q:对于充电桩行业,像中石油、中石化这些已经有了很多的加油站点这样的企业会不会有一定的运营上区位的优势?

A:一定会有的,包括中石油、中石化,包括BP这一类的,已经非常明确的要参与到充电桩和充电站的建设里面了,他们有一个最大的优势就是在城市内有足够多的点位,就是我们所说的土地,比如说深圳,现在深圳是国内充电桩运营商日子过的最好的,他们的收入很多,因为深圳的纯电动汽车比较多,但是现在大家都想在深圳投资建站的时候发现一个问题,就是没有地,要不然室内土地太贵,未来所有的城市也会慢慢慢慢的会来走深圳的这种发展情况,就是由一开始没有充电站,到大家建站感觉营利还行,后来到土地特别贵不好找。您刚刚提到中石油、中石化他们一定有天然的优势,这个在网上可以搜相关的信息,他们已经有了。而且他们在做的不光是充电设施,他们是充换电设施,有这个充电站也有换电站,还有和一些造车新势力签的合作的协议这些都已经有了。

而且对于他们还有一个比较有利的就是现在行业内在编订一个相应的政策,就是加油站旁边有充电站或者换点站,它中间的距离它的安全怎么防护,一个是电,一个是油,应该未来时间不会太长这个标准就会出来,这个标准出来之后加油站旁边建充电站就完全没有安全上的问题了,所以这个有可能会更快。

Q:充电桩它的制造过程中对于安全这个最重要的环节或者说是哪一个零部件的位置上对于整个安全性影响最大,这一块的价值量是不是很大的一块零部件?

A:这个安全问题实际上在充电桩并不用特别担心,因为在国标在不断的完善过程中,首先第一个考虑的就是安全,因为电这个东西就我们对电不是特别了解的人感觉是很可怕的,曾经有一个企业也是个上市公司在国内做了一个算是展示或者表演,就是充电桩的枪头当没有在充电的时候可以跑到水里,拿出来擦一擦给车充电,再把枪头放在水里再挂到充电桩上,实际上每一个充电桩企业都可以完成,但是前提就是它符合国标。

我觉得危害最大的两个点,第一个就是不符合国家的标准,如果不符合国家的标准完全就时控了,它是一个高压、高电流的东西非常恐怖,但是符合国家标准的话,为什么符合国家标准就没有问题呢?因为它会有充电的逻辑在里面。

充电桩这个枪头本身是根本就不带电的,它给车插上之后它会有很多的交互,就比如说充电桩插上之后先发一个指令说你是纯电动汽车吗?你缺电吗?你需要多少电压电流?然后充电车返回来一个信息,他们在交互了很长时间之后,而且确认了完全,比如有一些漏电保护,确认完全许多问题之后才会充电,断电的时候也是特别早就可以断电了,所以安全问题我觉得在充电桩这块不用更多的考虑。

唯一有一个点,如果您非说有一些风险的话,就是充电枪线的枪头,当枪头有一些质量问题在充电没有完成的时候,如果一些力气大的人他能把这个充电枪线拔下来,它不是自然解锁,充电过程没有完成,他也没有结帐,他故意特别使劲拔下来的话,会有很好的机率会有电弧,电弧的产生如果在油旁边就会有很大的安全事故,但是这个是非常非常偶然的。

Q:假设未来中石油、中石化加大充电桩采购的力度,从国企的角度来说和这些民营的这些充电站在采购充电桩上,采购的标准上最大的区别可能是什么?

A:我认为首先在电机性能上应该不会有特别大的区别,有可能会有一些稍微的领先,比如说充电电压全部实现1000伏,这些简单电机性能上的要求,我认为不会有特别大的区别。其他的第二点的区别可能是一些充电桩的外型和刚才提到的安全上,比如说它用更好的器件上的一些要求,然后第三就是这些互联互通,它会有自己的一些运营平台,因为这个运营平台就是互联网的云平台它可以做很多事情,我觉得他们也会有自己的架构来做所谓的大数据。

Q:高速公路的服务区建快充的话,它主要是网内还是网外?运营商是国家电网多还是说一般的这种厂商比较多?且这个对高压快充模块有什么影响?

A:我说一下咱们现在的情况,就是高速公路上除了偶尔有一些特斯拉,特斯拉的超级充电站在高速公路上应该是有一些,但是非常少,除了这部分,剩下我所了解到所有的充电站都是国家电网投资建设的,就是我刚才提到的就是在2015年之前国家电网就开始了,就是当高速公路没有车充电的时候,国家电网央企体现了社会的责任,所以这些都是它来建的。至于未来有没有社会上的充电站投资商能在这上来建站也不一定,所以它是完全符合国家电网的标准的。

Q:如果用高压充电的话,换电和充电两者在速度上是不是能实现差不多的时间?

A:首先充电和换电在模式对于我们客户的体验它的方式不一样,就是我们纯电动汽车充电就是把车停到那儿插上充电枪来充电,换电是把车开过去把电池进行更换,这个过程换电站肯定是特别快的。然后至于电池的充换电的这个部分,它是把电池换下来之后在电池仓里面,然后有功率变换的充电模块给它充电,理论上充电速度是可以达成一样的,但是实际上换电站它的充电速度并不一定特别快,我根据我每天来换电车辆的数量,大概的载电量它会有一些计算,所以一般情况下它会用稍微慢一点的充电,就我能满足我客户的充电就可以了,我充特别快也没有意义,如果充的特别快的话,我就会除了对电池的寿命上有一些影响,第二它需要增加它的投入成本,它充的特别快就会对它相应的配电,它的充电功率的充电桩的功率这些都有一些增加,所以说现在看它实际上充电慢的,但是可以增加,并不是说不行。

本文来源于微信公众号“阅读笔记盒子”,作者为“纪要小子”,文中观点不代表河北理财网观点。

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