2020年兩會后，充電樁被正式納入新基建范疇。今年年初，國家發(fā)展改革委、國家能源局等十部門聯(lián)合印發(fā)《國家發(fā)展改革委等部門關于進一步提升電動汽車充電基礎設施服務保障能力的實施意見》(以下簡稱《實施意見》)，提出到“十四五”末，中國電動汽車充電保障能力進一步提升，要形成適度超前、布局均衡、智能高效的充電基礎設施體系，能夠滿足超過2000萬輛電動汽車充電需求。
開源證券7月19日的行業(yè)報告指出，在政策支持和市場需求雙重作用下，中國電動汽車充電設施網(wǎng)絡建設顯著提速。隨著新能源銷量提升，疊加1:1車樁比目標，未來十年，中國充電樁建設仍然存在約6300萬元的缺口，預計催生萬億級充電樁市場。
“配套支撐電動汽車充電需求、加快新能源汽車推廣應用，需要構建完善、高效、開放的充電基礎設施體系。”仝宗旗說，某種程度上，充電基礎設施建設已經(jīng)成為影響新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進能源結構升級和培育新興消費市場的重要舉措。
但現(xiàn)實和理想之間仍有不小的差距。國家發(fā)展改革委能源局相關負責人表示，在快速發(fā)展的同時，仍有許多突出問題不容忽視。例如，部分存量小區(qū)無法實現(xiàn)固定車位建樁，公共充電設施發(fā)展不均衡，充電路徑規(guī)劃、站樁導航功能不完善，用戶找樁難、找樁慢，充電的便捷性仍需提升，節(jié)假日高速公路充電排隊長。為此，有必要進一步加強頂層設計，推動解決充電基礎設施建設運維中存在的問題，助力電動汽車行業(yè)高質量發(fā)展。
自從五年前買了新能源車，鄭甲兔的手機里最多下載過十幾款充電App。既是為了在電量耗盡前快速找到樁位，也是為了做市場調研，鄭甲兔的另一個身份是中國電動汽車充電技術與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長。
“現(xiàn)在一線城市基本不存在找不到充電樁的情況，問題在于找樁和充電的過程是否便捷。”鄭甲兔分析說，早年車主“找樁難”主要是因為充電樁數(shù)量不足，隨著各家運營商“跑馬圈地”，基本解決了用量難題，但遺留下“利用率不高”的新問題。
一位北京的網(wǎng)約車司機告訴《中》，以北汽2017年推出的首款純電車EC180為例，續(xù)航里程只有150~200公里，而網(wǎng)約車平均一天大約要跑300公里，出工半天就開始有“里程焦慮”。中途如果收到遠距離訂單，司機要先盤算車的電量夠不夠，不能把乘客扔在半路，而且目的地還得有充電場所，如果這兩點無法滿足，干脆不接單?，F(xiàn)在電池技術提高，里程最高配置可達七八百公里，也能找到幾處固定充電的公共場站，只是效率太低，“充電1小時，排隊4小時”。
據(jù)中國電動汽車充電基礎設施促進聯(lián)盟(簡稱中國充電聯(lián)盟)最新統(tǒng)計，截至2022年6月，公共充電樁保有量為152.8萬臺，同比增長65.55%，緊跟新能源車銷量增速。
充電1小時排隊4小時，新能源車充電難如何破解？
工信部今年初發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2021年中國新能源汽車銷售352.1萬輛，同比增長1.6倍，連續(xù)7年位居全球第一。中國汽車工業(yè)協(xié)會常務副會長兼秘書長付炳鋒預測：2022年新能源汽車產(chǎn)銷將達到500萬輛，在這樣的形勢下，新能源汽車2025年占比達20%的規(guī)劃目標很可能會提前實現(xiàn)。
在2015年發(fā)布的《電動汽車充電基礎設施發(fā)展指南(2015-2020年)》中，就提出按照適度超前原則，明確充電基礎設施建設目標。當時計劃到2020年新增集中式充換電站超過1.2萬座，分散式充電樁超過480萬個，以滿足全國500萬輛電動汽車充電需求。
此后，與充電樁相關的企業(yè)注冊量出現(xiàn)爆發(fā)式增長。據(jù)企查查統(tǒng)計，到2017年，注冊企業(yè)數(shù)突破1萬家，約為2015年的2.7倍。
充電1小時排隊4小時，新能源車充電難如何破解？
1月28日，人們在海南瓊海市萬泉河公園停車場內充電。圖/視覺中國
在美國加利福尼亞大學洛杉磯分校博后工作期間主研V to G(車輛到電網(wǎng))技術的胡博洋也看到了國內充電樁行業(yè)的發(fā)展機遇，2015年回國創(chuàng)業(yè)。“真正踏入這個千億級市場，才發(fā)現(xiàn)處處是挑戰(zhàn)。”中電電能科技(北京)有限公司創(chuàng)始人胡博洋感嘆說。
“大城市的新能源車普及早，充電樁的經(jīng)營回報表現(xiàn)較好，但布局三四線城市，至少兩年沉默期，等待新能源車用戶群體成長起來，這不是小公司能負擔得起的。”胡博洋介紹說，中小城市的早期充電基建，大多依靠國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等國有企業(yè)和幾家頭部民營公司拓荒。
據(jù)中國充電聯(lián)盟統(tǒng)計，截至今年6月，在公共充電基礎設施運營商中，特來電以28.7萬臺充電樁的運營量排名第一，星星充電緊隨其后，運營量28.4萬臺，其后依次為國家電網(wǎng)、云快充和南方電網(wǎng)。前五大運營商管理著近七成公共充電樁。
充電樁行業(yè)前期投入大，回報周期長，小微企業(yè)面臨巨大的資金壓力。前三年研發(fā)，胡博洋投入了幾千萬元，為了活下去，公司不斷優(yōu)化成本，如今只留市場部在北京，核心研發(fā)團隊從北京海淀搬到了產(chǎn)業(yè)鏈聚集地深圳，又因用人成本高再度搬遷至成都，工廠則最終落戶在三線城市遼陽?？紤]到前期基建和后期運營的高成本，胡博洋公司現(xiàn)在以銷售充電樁為主營業(yè)務，僅為北京及周邊地區(qū)的老客戶做后期運維，為節(jié)省溝通成本，客戶以企事業(yè)單位、科研院所等B端機構為主。
第一波行業(yè)爆發(fā)后遺留了大批“僵尸樁”。一位資深從業(yè)者指出，當時部門間的協(xié)同規(guī)劃還沒有形成，新能源汽車和充電樁分別歸不同部門管理，各部門獨立規(guī)劃，導致一些地方有車無樁，另一些地區(qū)有樁無車。企業(yè)層面，早期市場競爭過程中，各家更看中速度，而非選址科學性和建設質量，“最極端的表現(xiàn)就是一些充電樁建到了苞米地里”。
在行業(yè)1.0時代，技術上也存在弊端，大量鋪設的低成本交流充電樁是另一大遺留問題。據(jù)中國充電聯(lián)盟統(tǒng)計，目前有86.3萬臺公共交流電樁，占比超過5成。在各家運營商中，星星充電的交流電樁數(shù)量最多，約19.85萬臺，占該公司運營總量近70%;特來電排在第二位，約有11.12萬臺交流電樁。由于充電速度慢、安全系數(shù)低，交流電樁的有效使用率低，在未來被主流市場所淘汰幾乎已成為行業(yè)共識。
“‘十三五’期間，充電樁行業(yè)主要解決的是從零到一的問題，各家運營商都作出了很大貢獻。”仝宗旗說，行業(yè)有了發(fā)展基礎，再談升級迭代和優(yōu)化的問題，這也是發(fā)展的正常路徑。
“未來每一個車位上都會裝一個充電終端，一個終端約有30個控制點，這種融合了數(shù)據(jù)網(wǎng)、儲能網(wǎng)的新型充電網(wǎng)將形成最大的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。”特來電相關部門負責人說，車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)收集有賴于直流電樁，交流電無法實現(xiàn)這一功能，因此在早期布局市場時就投入了更多成本，現(xiàn)在特來電的直流電樁占比超過六成。
目前特來電的充電設施運營終端覆蓋了全國350多個城市，充電總量近120億度。但根據(jù)特來電母公司特銳德2022年3月發(fā)布的公報，特來電自2016年至今累計虧損已超過5億元。
運營商的主要營收來自服務費，而單樁利用率是服務費收入的關鍵因素。仝宗旗算了一筆賬，通常車輛電量平衡目標值(SOC)剩50%時就要充電，平均一輛車充25.2度電，各地服務費標準不一，按0.35~0.5元/kWh計算，充一次電的服務費為8.82~12.6元。北京市區(qū)的私家車平均單日里程約40公里，加上空調電耗，三四天充電一次，如果車樁比為1:1，單樁的月服務費最低收入僅有70~120元。交流電樁投入使用兩年多才能回本，直流電樁的回本周期更長。
現(xiàn)實中推算，目前單樁每日利用率僅為5.2%左右。“充電樁盈利的最低利用率約為30%，也就是說一個充電樁一天至少有8小時在使用中。”鄭甲兔說。
充電樁能否盈利與建設位置關系密切，現(xiàn)階段，各家企業(yè)布局充電樁的行為也更為理性。而在早期階段，建設所在地政府能否提供較為科學的規(guī)劃方案，也是重要影響因素。以山西太原為例，2013年底獲批成為國家第一批新能源汽車推廣應用城市后，太原市政府統(tǒng)籌規(guī)劃，從使用源頭上更換電動出租車，同時牽頭建設和改造電網(wǎng)配套設施、規(guī)劃充換電場地等等，將充電樁集中建設在城市高架橋下，有效提高了充電便利性和利用率。
“歐美國家的電動車車樁比甚至在4:1，提高充電樁利用率的壓力也不宜都放在運營商身上，更應該鼓勵土地使用者建設運營，比如酒店、餐飲、超市更有建設動力，未來充電可以像WiFi那樣普及，成為營業(yè)場所的增值服務。”鄭甲兔指出，伴隨私家電動車的普及，未來的主要補能場景將集中在住宅、公司和大型商場。目前看來，相比于公共充電樁利用率提高的問題，私人充電樁進入社區(qū)的難度更大。
私充難題越來越突出
“目前國內車樁比約3:1，未來一段時間基本還會保持這個比例。”鄭甲兔說。此前《電動汽車充電基礎設施發(fā)展指南(2015-2020)》曾計劃，到2020年新增集中式充換電站超過1.2萬座，分散式充電樁超過480萬，其中公共樁50萬、私人樁430萬臺?，F(xiàn)實情況是，到2019年底，公共充電樁建設量已經(jīng)完成，但私人樁完成率不足20%。一組可供對比的數(shù)據(jù)是，美國私人充電樁占市場近八成。
鄭甲兔分析，這主要因為國內外居民的家庭住所結構不同。美國家庭大多為獨棟房屋，自建私人充電樁條件便利，而國內新能源車的主流市場在人口密集的大城市，住房大多為商品房，盡管車主在夜間給新能源車充電的需求很大，但在社區(qū)建設私人樁的阻礙重重，導致國內私人樁比例一直難以提升。
從新能源車消費市場來看，仝宗旗指出，從2020年下半年開始，消費主體逐漸從B端向C端傾斜。“對于越來越多的私人消費者來說，最方便的方式就是在家充電，這也是為什么現(xiàn)在私人充電問題越來越突出。”仝宗旗說。
私人充電樁一般隨新能源汽車附送或購買，供應量不成問題。公開信息顯示，私人充電樁市場份額前五均為車企，比亞迪一家獨大。截至2022年5月，比亞迪隨車配建私人充電樁最多達136.7萬臺，占比超過六成，其次是北汽、上汽、理想和蔚來。
但在私人樁的建設上，物業(yè)成了充電樁進入小區(qū)的最大攔路虎。鄭甲兔通過日常調研發(fā)現(xiàn)，私人樁進社區(qū)難的癥結在于資金，即前期建樁的錢誰出，以及建設完成后，當物業(yè)與小區(qū)簽約到期，運營服務費歸誰。這些癥結的表現(xiàn)則是“存量小區(qū)固定車位電氣化改造投資大、協(xié)調難”。
在電網(wǎng)企業(yè)直供電小區(qū)，用戶報裝后，主要由電網(wǎng)企業(yè)進行電氣改造和提供接入服務。由于預留接入條件有限，車主往往要從電網(wǎng)接入點拉出數(shù)十米、上百米電線，才能連到自家停車位，這樣施工成本高，且存在一定安全風險。而在非電網(wǎng)企業(yè)直供電小區(qū)，大多由物業(yè)完成改造和服務工作，礙于上述資金難題，和后續(xù)服務過程中顯著提高的消防需求，物業(yè)常常以“消防安全和電力容量”為理由搪塞，建樁積極性不高。
一位主營市場在北京的充電樁企業(yè)負責人說，“電容”確實是進入社區(qū)后面臨的主要挑戰(zhàn)。北京城區(qū)土地利用率高、結構復雜，住宅區(qū)附近往往還分布著商場、產(chǎn)業(yè)園、高校、醫(yī)院、部隊或機關單位等場所，受區(qū)域電網(wǎng)電容限制，必須保證接入的充電樁不會引發(fā)斷電等極端情況，避免對周邊單位造成財產(chǎn)或安全損失，這需要與相關部門多次協(xié)調，并改進充電樁技術，增加了建設成本。
針對安全問題，特來電提出了“城市運營商”模式，來解決充電功率大、安裝審批流程長、小區(qū)內停車密度高、距離居民樓近、充電無序等一系列問題。特來電相關部門負責人介紹說，在城市運營商模式下，特來電可以對一個小區(qū)的充電設備集中管控。同時，充電運營商也擔當了政府管理居民小區(qū)安全充電的抓手。當出現(xiàn)充電安全事故后，政府可以直接問責運營商。目前，特來電這一模式已經(jīng)在青島、成都、天津等城市試行。
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不過，上述特來電相關部門負責人也承認，這一模式得以運行的前提是小區(qū)有可供建設的空余用地，而現(xiàn)實問題是，大量老舊小區(qū)連最基本的停車位都十分緊張。
中國汽車工程學會和清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院聯(lián)合發(fā)布的《中國電動汽車充電基礎設施發(fā)展戰(zhàn)略與路線圖研究(2021-2035)》分析，目前新能源車占比偏低，在小區(qū)公共停車位建設公共充電樁，車位利用率低，容易引起大部分燃油車主的反對，油車占位、充電挪車等問題容易激化車主之間的矛盾，增加物業(yè)管理的難度。
“統(tǒng)建統(tǒng)管”是其中一個可行的解決方案。仝宗旗介紹說，房地產(chǎn)商在規(guī)劃建設時，提前規(guī)劃出一片車位，統(tǒng)一建設充電樁，包括配備配電表、線路等，進行統(tǒng)一管理。“在小區(qū)內安裝私樁并不是解決居民區(qū)充電的唯一路徑。”
7月7日，國務院政策例行吹風會上，住房和城鄉(xiāng)建設部建筑節(jié)能與科技司負責人張雁在表示，在居住社區(qū)里加裝充電設施建設方面，修訂、發(fā)布了《城市居住區(qū)規(guī)劃設計標準》 《完整居住社區(qū)建設標準》 《電動汽車分散充電設施工程技術標準》等一系列標準規(guī)范，明確了“新建住宅配建停車位應100%建設充電設施或預留建設安裝條件”的規(guī)定，制定了充電設施的規(guī)劃選址、供電系統(tǒng)、配套設施、竣工驗收等方面標準，進一步完善頂層設計，為地方工作提供了指引和依據(jù)。
不過，從中國充電聯(lián)盟調研數(shù)據(jù)來看，目前純電動汽車車主私樁安裝成功的比例約為50%，即便到2025年，這一比例提高到百分之六七十，仍有三四成車主因各種原因無法在小區(qū)安裝充電樁。
“解決社區(qū)充電難已經(jīng)提上日程，但政策真正發(fā)揮作用可能還需要一段時間。政策落實還要靠地方政府的指導，甚至需要地方政府出臺落地細則。”仝宗旗說，車企和車主也要同步轉變思路，車企應更主動地幫助車主解決私莊安裝問題，如與運營商合作提供服務。消費者也要養(yǎng)成新的消費習慣，從前購買燃油車時，往往只關心車輛性能，不考慮去哪加油，隨著新能源車使用的普及，夠買新能源車之前，要先考慮充電問題如何解決。
技術路線之爭是“偽命題”?
國家發(fā)展改革委等十部門在《關于進一步提升電動汽車充電基礎設施服務保障能力的實施意見》中，不僅提出了滿足超過2000萬輛電動汽車充電需求的目標，還給出了加快換電模式推廣應用的場景?！秾嵤┮庖姟诽岢?，加快車電分離模式探索和推廣。
換電，即通過直接更換電池的方式來完成電能補充工作。目前主要有底盤換電、側方換電和分箱換電三種方式，以底盤換電為主流。相比于另外兩種模式，底盤換電可實現(xiàn)全自動化，換電速度更快，平均時長3~5分鐘，且換電后不改變車體前后軸重量，安全性保障更高。
換電的最大優(yōu)勢就是快，解決了充電時間長、充電排隊時間更長的補能痛點問題。作為國內最早關注換電領域的商業(yè)化服務平臺，奧動新能源在國內已經(jīng)布局了400多座換電站。奧動新能源聯(lián)席董事長張建平此前接受媒體采訪時表示，計劃2025年達成1萬座換電站規(guī)模。2020年11月，奧動新能源推出“20秒極速換電”的4.0版換電站。將一次換電的時間從10分鐘縮短到3分鐘，再到20秒。
“針對更換下來的電池出現(xiàn)凹陷、破損、鼓包等問題，給車主帶來潛在安全風險和換電站主體資產(chǎn)損失的情況，我們可以通過技術提供解決方案。”安徽綠舟科技聯(lián)合創(chuàng)始人萬琳介紹，該公司的核心業(yè)務之一便是為換電站提供智能系統(tǒng)平臺服務，站控平臺可監(jiān)測換電站中備用電池的電量和充電情況，在換電的三五分鐘里，通過視覺掃描功能，可對換下來的每一塊電池進行“快速檢測”，不斷優(yōu)化換電站的運營效率和安全管控。
充電1小時排隊4小時，新能源車充電難如何破解？
6月6日，浙江湖州市德清縣一家公司的生產(chǎn)車間，工人趕制新能源汽車智能無線充電樁。圖/視覺中國
目前，綠舟科技的換電站站控系統(tǒng)已經(jīng)在全國鋪設了超過200座。不過萬琳也表示，綠舟科技在未來一段時間內仍會以平臺級產(chǎn)品銷售和技術服務的方式開拓市場，暫時不會持有建設方面的重資產(chǎn)。
建設成本高是換電模式的主要短板之一。換電站占地面積較大，單個換電站通常需要3~4個標準車位，同時要儲備1.5倍于服務車數(shù)量的電池，例如日常服務100輛車，則要準備約150塊電池，其中50塊用于流轉。業(yè)內對換電站成本的共識是，是建設同等體量充電站的1~3倍。
張建平也曾表示過，奧動新能源首個換電站的建站成本在600萬元。假設單個換電站可服務100輛車，那么每輛車便承擔了6萬元的成本，通過不斷改良，目前充電站分攤到每輛車的成本單價已降到1萬元左右。
“車電分離模式能降低用戶的購車成本。”蔚來汽車相關部門工作人員介紹。2020年8月，由北汽新能源、蔚來、中汽中心等單位牽頭起草的GB/T《電動汽車換電安全要求》推薦性國家標準通過審查，蔚來先行一步實現(xiàn)了車電分離。在“蔚來電池租用服務”模式下，用戶購買純電動汽車時，不必承擔電池部分的成本，而是從電池銀行租賃，租金可按揭支付方式，從而讓消費者以更低的“首付”開走新車。
但這種模式下，車主每次使用的都是陌生電池，由于不了解電池屬性，衍生出了新的“補能焦慮”。上述資深從業(yè)者指出，有的電池由于循環(huán)次數(shù)多，可能剩余50%時就要補電，有的電池在20%的電量下還能支撐很久，每次租用的電池都不同，到什么程度該換電，車主很難把握。另外，汽車作為一種運輸工具屬于固定資產(chǎn)，汽車電池畢竟不是共享充電寶，車主還是習慣“擁有”，而非“租用”，“哪怕是分期，誰愿意最終全款買塊舊電池呢?”
咨詢的數(shù)據(jù)顯示，2021年中國換電站保有量達1406座，同比增長1.5倍，主要由蔚來、奧動新能源、杭州伯坦科技三家參與建設，總占比超90%。其中蔚來和奧動新能源在數(shù)量上占據(jù)絕對優(yōu)勢，分別運營著有789座和402座換電站，合計占比超過8成。
今年1月，電池制造商寧德時代入局，推出換電服務品牌EVOGO，以及由“換電塊、換電站、App”三大產(chǎn)品構成的組合換電整體解決方案。其中最大的亮點為“巧克力換電塊”，將一個大號電池包拆分成多個小型電池包，解決不同車型、不同品牌的換電需求。
“寧德時代這種體量的動力電池企業(yè)加入，對換電產(chǎn)業(yè)來說肯定是個利好。”仝宗旗表示，目前換電推進比較困難的其中一個原因就是標準化，不同車企之間、同一車企的不同系列產(chǎn)品，其電池標準都不完全相同。電池包(Pack)和電池管理系統(tǒng)(BMS)等環(huán)節(jié)是整車差異化的基礎，由此形成汽車在性能上的差異，來吸引不同消費者。
如果汽車底盤越來越趨同、結構越來越趨同，控制、信息都將慢慢同質化。7月初的第十四屆中國汽車藍皮書論壇上，上海交通大學教授、上海智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術中心董事長殷承良在演講中表示，這將打破“整車為王”的邏輯，形成以電池為核心的“汽車界英特爾”或智能化平臺上的“汽車界微軟”。殷承良在論壇上給汽車人提出了靈魂拷問：汽車界需要IBM嗎?真的做好準備了嗎?
而在提升補能效率方面，充電巨頭也紛紛推出了“超充”模式。特來電的液冷超充，實現(xiàn)了充電5分鐘續(xù)航300公里的目標。但特來電相關部門負責人也表示，超充技術理論上是隨著電動汽車的規(guī)?；l(fā)展，在充電基礎設施不完善的情況下出現(xiàn)的一個過渡性方案。由于大量使用超充樁，會給汽車電力系統(tǒng)與電網(wǎng)帶來壓力和挑戰(zhàn)，公司沒有將大規(guī)模超充視為未來的主流發(fā)展方向。
“從長期來看，換電只是在特定的場景和區(qū)域中應用，但不會成為主流模式。最重要的是根據(jù)不同場景配置不同性質的補能方式，從而提高效率。”仝宗旗表示舉例說，社區(qū)可以采用直流小功率慢充與智能充電服務結合的模式，超市、商場等消費場所可以搭配建設慢充樁和快充樁，而在高速公路和加油站等使用場景，可采用換電和超充，滿足車輛快速補能的需求。
如果說“十三五”期間，充電樁基礎設施建設處于從無到有的超前投建狀態(tài)，那么在“十四五”時期，各家必然要從“跑馬圈地”向精細化的運營服務轉變。“不論哪種技術路線，服務能力將是充電基礎設施行業(yè)未來競爭的核心。”仝宗旗說。（文章采集自中國機械工業(yè)聯(lián)合會官方網(wǎng)站，如涉及版權問題請聯(lián)系我們刪除）
