2020年
充電樁市場規(guī)模評估報告
★ 目錄 ★
01 | 行業(yè)背景 |
02 | 發(fā)展趨勢:大功率將成主流 運營入場越早越好 |
03 | 汽車電動化屬物聯(lián)網(wǎng)時代必然產(chǎn)物 補貼政策與行業(yè)空間 |
04 | 2020-2025年設(shè)備市場規(guī)模復(fù)合增速預(yù)計在25-50%之間 |
05 | 政策逐步落地,多方面引導(dǎo)充電樁市場快速發(fā)展 |
06 | 產(chǎn)品側(cè)新國標(biāo)推出,互聯(lián)互通趨勢增強 |
07 | 充電設(shè)施建設(shè)納入土建規(guī)劃 |
08 | 補貼從前端購置逐步轉(zhuǎn)向支持充電設(shè)施及運營 |
09 | 充電設(shè)施建設(shè)及后續(xù)運營環(huán)節(jié)補貼落地 |
10 | 實行扶持性電價政策 |
11 | 國內(nèi)充電樁廠商 設(shè)計能力是關(guān)鍵 |
12 | 大功率充電成趨勢 產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展成關(guān)鍵 |
行業(yè)背景
目前,汽車的新能源化已成為必然,隨著2019年氫氧燃料電池車的發(fā)展方向確定,純電動化的汽車的技術(shù)潛能也將被大力發(fā)掘。新能源汽車的環(huán)保性,將提高城市對人口負(fù)載力,是未來超大型城市運轉(zhuǎn)的重要支柱。
既成定局的前景下,充電設(shè)備及系統(tǒng)的城市充電系統(tǒng)擁有極大的發(fā)展空間;據(jù)了解,2018年新能源車保有量同比增漲76%,交通及物流用車因補貼下降,銷量有小幅度下滑;但預(yù)計銷量在政策影響下仍將實現(xiàn)增漲。
經(jīng)尚億創(chuàng)新調(diào)研發(fā)現(xiàn),2020年充電樁行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到140至177億元,“中國制造”的2025年將達(dá)成770至1290億元的累計規(guī)模。而這5年之間,市場的復(fù)合年均增長率在25%至50%間。
發(fā)展趨勢:大功率將成主流 運營入場越早越好
目前而言,充電樁投放,充電時間與充電產(chǎn)生的收益成反比;充電越快、用戶越多,收益越高,反之越低。因此,大功率成為主流是必然趨勢——既滿足用戶的快速充電需要,也提高了充電樁的回報率。
制造工藝上,單一模塊進(jìn)行功率密度的適當(dāng)提升可以降低每瓦成本。大功率模塊,就成為了生產(chǎn)商提升利潤的必定選項。在相應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域有所積累的企業(yè),諸如尚億源、普天新能源、奧特迅等,得益于既有的技術(shù)資本,將有先發(fā)優(yōu)勢。
而對于運營商來說,提高設(shè)備的使用率是關(guān)鍵。
充電運營市場之規(guī)模,在2025年將抵1620億元;而近兩年的數(shù)據(jù)表明,充電市場格局具有高集中度特性,以及前期的高投入與強規(guī)模效應(yīng)。
可以預(yù)見,越早投入,在未來數(shù)年分得的“蛋糕”將越大。特別是服務(wù),具有相當(dāng)?shù)母郊又?,提高服?wù)費,將是設(shè)備使用率之外的另一條提高收益的道路——雖然從長期來看,隨著競爭加劇服務(wù)費會趨于同一水平,但短期內(nèi)仍可作為收益增長的重點。
這也是為什么越早投入越好的原因之一。
汽車電動化屬物聯(lián)網(wǎng)時代必然產(chǎn)物
補貼政策與行業(yè)空間俱佳
汽車,與能源密不可分。20世紀(jì)初葉,當(dāng)石油開啟了一個嶄新的能源時代,汽車便注定成為一項百年產(chǎn)業(yè)。它是許多發(fā)明技術(shù)的綜合運用的產(chǎn)物,是現(xiàn)代工業(yè)之桂冠上的寶珠。
而當(dāng)今能源轉(zhuǎn)型、物聯(lián)網(wǎng)的新時代,汽車產(chǎn)業(yè)的升級已成定數(shù)——傳統(tǒng)燃油汽車機電分離,作為平臺無法實現(xiàn)深層次的聯(lián)網(wǎng)和智能化。
近年來,國家接連出臺各類購車補貼優(yōu)惠政策。據(jù)尚億創(chuàng)新調(diào)查,2012至2018年間,中國新能源汽車在短短6年之間實現(xiàn)了具有規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化,新能源車銷量的復(fù)合年均增長率達(dá)113%。僅2018上半年度,即達(dá)到118.8萬臺。
汽車,特別是客車的電動化,正如前文所言對于城市化有著十分積極的作用,持續(xù)的政策補貼與行業(yè)快速增長已經(jīng)具有確定性。
據(jù)《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中指出,2020年新能源汽車要實現(xiàn)產(chǎn)銷200萬輛,累計產(chǎn)銷量達(dá)500萬輛。另外根據(jù)2017年5月份的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,到2025年新能源汽車產(chǎn)銷水平將達(dá)到700萬輛。
而隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的升級,充電樁作為相關(guān)行業(yè)勢必隨之增漲。
目前,我國內(nèi)主流的充電樁分為交流充電樁(慢充)及直流充電樁(快充)。交流充電樁常固定安裝,與交流電網(wǎng)相連,額定電壓220V/380V,通過車載充電機進(jìn)行充電。
一般而言,車載充電機功率較小。因此,交流充電樁充電時間較長,但對電池壽命影響小。而且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,成本低。
而直流充電樁,雖然在安裝方式、電網(wǎng)連接上與交流充電樁相同,但其采用三相四線制供電,設(shè)配了大功率的直流充電模塊;輸出電流可高達(dá)150-400A。
其充電原理是將三相交流電經(jīng)配電變壓器降壓,之后經(jīng)過整流裝置變換為直流電,濾波后通過DC/DC功率變換器。經(jīng)過高頻功率變換器轉(zhuǎn)換為直流輸出,再次濾波后為電動車蓄電池充電。因此,直流充電樁功率常為50-100KW。功率很大,必須采用專門的供電線路與變壓器設(shè)備,因此成本也較為高昂。
兩者在充電耗時、投放成本、技術(shù)含量與使用場景上,均存在顯著差異。
目前國內(nèi)的充電設(shè)備行業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成可劃分為生產(chǎn)商、運營商,以及整體解決方案商。其中設(shè)備生產(chǎn)環(huán)節(jié),又涉及上游的各類充電模塊、槍頭、濾波裝置、斷路器、交流/直流接觸器、直流熔斷器等,中游的交直流充電設(shè)備及車載充電機,同時還包括配電設(shè)備及相關(guān)輔助設(shè)備生產(chǎn)商。
國內(nèi)充電樁行業(yè)雖已進(jìn)入快速增長期,但市場缺口仍熱較大。
2013年以前,可以視為行業(yè)的初步試水階段;而2014年后,則進(jìn)入高速成長期;這是因為作為行業(yè)基礎(chǔ)的新能源汽車銷量,在2013年以前未呈現(xiàn)較強的規(guī)模優(yōu)勢。
因此充電樁行業(yè)的發(fā)展主導(dǎo)力量來自于政府推動,參與者均為國電、南電等國有企業(yè),且應(yīng)用對象均為公共汽車或政府內(nèi)部用車,起到示范帶頭作用。
2012年開始,對充電樁的相關(guān)政策陸續(xù)出臺,《電動汽車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》中提出,截至2015年應(yīng)建成2000個充換電站、40萬個充電樁;《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》提出將充電設(shè)施建設(shè)納入城市綜合交通體系,且充電設(shè)施數(shù)量應(yīng)適度超前于新能源汽車推廣。
在政府力量的參與下,該階段我國充電樁行業(yè)仍實現(xiàn)較快增長,2010-2013年我國公共充電樁數(shù)量從0.11萬個提升至2.25萬個,CAGR達(dá)到173%。2014年及以后,隨著新能源汽車規(guī)?;N售趨勢的逐漸形成,在國家扶植政策的引導(dǎo)下,民營資本開始進(jìn)入該領(lǐng)域。
2014年5月,國家電網(wǎng)宣布引入社會資本參與電動汽車充換電站設(shè)施建設(shè),隨后相繼出臺多項政策,從用電價格、充電服務(wù)費、運營補貼等多維度促進(jìn)充電樁扶植政策落地,并于2014年11月《關(guān)于新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)獎勵的通知》中明確提出對于新能源汽車推廣到一定數(shù)量的地區(qū)安排相應(yīng)充電設(shè)施獎勵,首次將新能源汽車購置環(huán)節(jié)與充電設(shè)施補貼相掛鉤。在一系列政策引導(dǎo)下,諸多能源等民營企業(yè)開始涌,在這一階段,充電設(shè)備生產(chǎn)商也迎來新的機遇,而名不見經(jīng)傳的尚億源,在2014年以后也在風(fēng)口上迅速發(fā)展壯大為國內(nèi)首屈一指的設(shè)備商。
我國充電樁行業(yè)開始呈現(xiàn)出國企、民企、混合所有制企業(yè)共存的局面。由此充電樁行業(yè)進(jìn)入較快增長階段,2014年至2017年我國公共充電樁保有量從3.1萬個增長至21.4萬個,CAGR達(dá)到91%,同時2017年已經(jīng)建成私人充電設(shè)施達(dá)23.2萬個。
如今,我國新能源充電樁保有量位居全球第一,但由于龐大的體量,整體建設(shè)速度仍落后于新能源汽車發(fā)展速度。
據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,2018年我國充電樁保有量共達(dá)到80.8萬個,其中公共類充電設(shè)施32.8萬個,相比2017年增加11.4萬個,私人充電設(shè)施48萬個,相比2017年增加24.8萬個。預(yù)計到2018年底,我國新能源汽車整體保有量將達(dá)到270萬輛,
預(yù)計到2018年底需要直流快充的新能源汽車保有量將達(dá)到79.7萬輛,慢充的非運營類車輛規(guī)模在191.6萬輛左右。根據(jù)2018年充電樁保有量情況,可以計算出整體車樁比為3.4:1,新能源運營車與公共快充樁的車樁比為5.76:1,新能源非運營車與慢充樁的車樁比為2.86:1。
相較2015年國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于加快電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》中規(guī)劃的到2020年車樁比近1:1的目標(biāo)仍有較大差距。同時可以看出在充電樁整體發(fā)展速度與新能源汽車行業(yè)不匹配的大背景下,公共類快充電站即直流充電樁相對于運營類電動車的發(fā)展缺口問題更加突出。
2020-2025年設(shè)備市場規(guī)模
復(fù)合增速預(yù)計在25-50%之間
對于充電設(shè)備市場規(guī)模的預(yù)測,尚億創(chuàng)新認(rèn)為規(guī)模的上限為充電設(shè)施與新能源汽車規(guī)模的發(fā)展速度相匹配,即車樁比最終實現(xiàn)1:1的目標(biāo)。
而充電設(shè)備規(guī)模的下限為充電設(shè)施與電動車充電量的發(fā)展速度相匹配,即能夠滿足全部新能源車充電需求。按照以上估算方法,預(yù)計2020年充電樁市場累計規(guī)模將在140-177億元左右,2025年充電樁市場累計規(guī)模將在770-1290億元左右,2020-2025年新增市場CAGR將在25%-50%之間。
如果按照充電設(shè)施與新能源汽車行業(yè)發(fā)展速度相匹配的方式預(yù)測,則到2020年國內(nèi)充電樁總需求量將超過200萬個,2025年將突破2600萬個,2020-2025年新增市場規(guī)模CAGR達(dá)到50.3%。
根據(jù)相關(guān)政策2020年新能源汽車銷量預(yù)計將達(dá)到200萬臺,估算新能源汽車保有量有望達(dá)到570萬臺。若假設(shè)到2020年國內(nèi)車樁比能夠達(dá)到1:2.7的水平,按照對新能源汽車銷售規(guī)模及保有量的預(yù)測,預(yù)計到2020年新能源充電樁需求量在210萬個左右。另外根據(jù)《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,到2025年新能源汽車產(chǎn)銷水平將達(dá)到700萬輛。
由此估算到2025年新能源汽車保有量有望達(dá)到2609萬臺,相應(yīng)國內(nèi)充電樁總需求將達(dá)到2609萬個
同時,根據(jù)應(yīng)用場景不同,可以確定直流及交流充電樁比重。
考慮到新能源客車及專用車的運營性質(zhì)需要配備充電時間較短的直流充電樁,預(yù)計到2020年運營類新能源汽車的保有量有望達(dá)到165萬臺。
因此預(yù)計直流充電樁的需求規(guī)模將在60萬個左右,交流充電樁的需求規(guī)模在150萬個左右。
到2025年預(yù)計運營類新能源汽車保有量將增長至接近720萬臺,綜合考慮公共交通系統(tǒng)及私有乘用車輛劃分,直流充電樁需求量也將擴大至720萬臺左右,相應(yīng)的交流充電樁需求規(guī)模將在1890萬臺左右。
如果按照充電設(shè)施與電動車充電量的發(fā)展速度相匹配的情況預(yù)測,若假設(shè)運營類新能源乘用車每天用電量64kWh,公交車每天用電量104kWh,物流車每天用電量75kWh及私家車每天用電量16kWh,并按照2020年能夠滿足35%,2025年能夠滿足100%的充電量需求計算,則到2020年國內(nèi)充電樁總需求量將達(dá)到216萬個,2025年將突破1436萬個。
2020-2025年新增市場規(guī)模CAGR達(dá)到25%。同時根據(jù)不同車型充電規(guī)模不同,可以確定直流及交流充電樁比重。預(yù)計到2020年運營類新能源汽車的用電量有望突破450億kWh,非運營類新能源汽車用電量在230kWh以上,因此預(yù)計直流充電樁的需求規(guī)模將在42萬個左右,交流充電樁的需求規(guī)模在170萬個左右。
到2025年預(yù)計運營類新能源汽車用電量將增長至接近1770kWh,非運營類新能源汽車用電量在1100kWh以上,直流充電樁需求量也將擴大至385萬臺左右,相應(yīng)的交流充電樁需求規(guī)模將在1050萬臺左右。根據(jù)上述對充電樁單價的預(yù)期,2020年預(yù)計充電樁市場規(guī)模下限將達(dá)到140億元,2025年充電樁市場規(guī)模下限將達(dá)到770億元,2020-2025年累計市場規(guī)模CAGR達(dá)到40%,2020-2025年新增市場規(guī)模CAGR達(dá)到25%。
政策逐步落地,多方面引導(dǎo)充電樁市場快速發(fā)展
2014年以來,國家及地方政府針對充電樁各個環(huán)節(jié)相繼推出多項鼓勵政策,旨在從產(chǎn)品兼容性、建設(shè)布點、設(shè)備投資、電價政策及運營維護(hù)等多個維度激發(fā)各方力量參與充電設(shè)施建設(shè)之中,并著力降低充電設(shè)施建設(shè)過程中可能面臨的各種困難,引導(dǎo)充電樁市場進(jìn)入快速發(fā)展軌道。
產(chǎn)品側(cè)新國標(biāo)推出,互聯(lián)互通趨勢增強
首先為解決充電樁和樁之間、車和樁之間的互聯(lián)互通障礙,2015年底國家質(zhì)檢總局等部門發(fā)布新國標(biāo),對充電設(shè)施、充電接口、充電站建設(shè)運行、充電站建設(shè)運行、充電服務(wù)等方面進(jìn)行較為全面的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),全面提升了充電的安全性與兼容性。
國家電網(wǎng)在2017年4月發(fā)布《關(guān)于開展充電樁新國標(biāo)改造升級的通知》,涉及2010年以來建設(shè)的共計43818臺充電樁,目前除部分舊標(biāo)準(zhǔn)充電樁留存以服務(wù)舊車用戶外,大部分充電樁已完成升級改造,對充電樁產(chǎn)業(yè)的規(guī)范發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
充電設(shè)施建設(shè)納入土建規(guī)劃
在建設(shè)布點方面,2015年國務(wù)院在《關(guān)于加快電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》中強調(diào)鼓勵充電服務(wù)、物業(yè)服務(wù)等企業(yè)參與居民區(qū)充電設(shè)施建設(shè)運營管理,統(tǒng)一開展停車位改造,原則上新建住宅配件停車位應(yīng)100%建設(shè)充電設(shè)施或預(yù)留建設(shè)安裝條件,大型公共建筑物配建停車場、社會公共停車場建設(shè)充電設(shè)施或預(yù)留建設(shè)安裝條件的車位比例不低于10%。同年在《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020)》中更加具體的提出分區(qū)域和分場所的建設(shè)目標(biāo)。
補貼從前端購置逐步轉(zhuǎn)向支持充電設(shè)施及運營
在推廣補貼方面,2016年1月財政部、工信部、發(fā)改委及能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于“十三五”新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施獎勵政策及加強新能源汽車推廣應(yīng)用的通知》,提出對新能源汽車推廣規(guī)模較大的省市區(qū)安排獎勵資金用以補貼充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及運營,首次將新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)環(huán)節(jié)與購置環(huán)節(jié)的補貼相聯(lián)系。
在2018年11月發(fā)布的《提升新能源汽車充電保障能力行動計劃》中,再次強調(diào)引導(dǎo)地方財政補貼從補購置轉(zhuǎn)向補運營,逐漸將地方財政購置補貼轉(zhuǎn)向支持充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運營等環(huán)節(jié)。
充電設(shè)施建設(shè)及后續(xù)運營環(huán)節(jié)補貼落地
在充電設(shè)施建設(shè)及后續(xù)運營環(huán)節(jié),各省市均提出具體補貼政策,在建設(shè)環(huán)節(jié)從設(shè)備總投資額或單個設(shè)備功率等方面進(jìn)行一定比例或金額的補貼。
如從投資總額角度,北京地區(qū)可以申請不高于項目總投資額30%的固定資產(chǎn)補助資金、廈門對公共充電樁設(shè)施按充電樁設(shè)備投資額給予20%的補貼,對專用充電設(shè)施給予40%的補貼;從單個設(shè)備功率角度,廣州對直流充電樁按照550元/kW,交流充電樁按照150元/kW的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補貼。
在后續(xù)運營環(huán)節(jié),針對年度運營電量或安裝設(shè)備額定功率等方面進(jìn)行補貼。如上海對公交、環(huán)衛(wèi)等行業(yè)充換電設(shè)施按0.1元/kWh標(biāo)準(zhǔn)補貼,千瓦充電功率每年補貼電量上限為2000kWh,其他公用充換電設(shè)施按0.2元/kWh標(biāo)準(zhǔn)補貼,千瓦充電功率每年補貼電量上限為1000kWh;三亞以設(shè)備安裝額定功率為基數(shù),每千瓦補貼不超過200元/年。
實行扶持性電價政策
另外針對用電價格,國家及地方政府也發(fā)布相關(guān)政策以對充換電設(shè)施實行扶持性電價政策。2014年7月22日發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于電動汽車用電價格政策有關(guān)問題的通知》,主要內(nèi)容包括:一是對向電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)直接報裝接電的經(jīng)營性集中式充換電設(shè)施用電,執(zhí)行大工業(yè)用電價格,并在2018年7月再次再次發(fā)文明確針對電動汽車集中式充換電設(shè)施免收基本電費的政策延長至2025年。
二是其他充電設(shè)施按其所在場所執(zhí)行分類目錄電價。
三是電動汽車充換電設(shè)施用電執(zhí)行峰谷分時電價政策。鼓勵電動汽車在電力系統(tǒng)用電低谷時段充電,提高電力系統(tǒng)利用效率。
四是電網(wǎng)公司不得向充電站收取接網(wǎng)費用。
以上一系列政策,從前端產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)布點、推廣補貼、設(shè)施建設(shè)到中后端的運營補貼、扶持電價實現(xiàn)全覆蓋,相關(guān)扶持措施貫穿充電設(shè)施建設(shè)始終,從多維度全面降低建設(shè)及運維難度,提高民間資本投入積極性,對我國充電樁市場實現(xiàn)從初步試水到高速成長期的較快過渡起到極大推動作用。
設(shè)備端短期競爭激烈,中長期大功率趨勢提升集中度前面提到直流充電樁與交流充電樁的核心區(qū)別在于交流充電樁僅提供電力輸出功能,而直流充電樁需要通過整流裝置將交流電轉(zhuǎn)為直流電,隨后通過功率變換裝置轉(zhuǎn)換成電池所需的直流電輸出。此交流充電樁通常體積較小,結(jié)構(gòu)較為簡單,主要由人機界面、控制模塊、充電接口、供電接口、計量單元(即智能電表)組成。
而直流充電樁通常由功率單元(即直流充電模塊)、控制單元(即充電樁控制器)、計量單元、充電接口、供電接口及人機交互界面組成。充電模塊由三相無源PFC和DC/DC兩個功率部分組成,前者由開關(guān)器件IGBT及PWM整流電路構(gòu)成,以實現(xiàn)整流變換。成本結(jié)構(gòu)方面,由于直流充電樁結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜且單機價值量較大,因此以直流充電樁為例。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),直流充電樁原材料成本占到總成本的93%,人工及制造成本僅占7%左右。其中充電模塊占原材料成本的50%,APF有源濾波占15%,電池維護(hù)及監(jiān)控設(shè)備占20%,外殼、接口等配套設(shè)備占15%。
國內(nèi)充電樁廠商 設(shè)計能力是關(guān)鍵
充電樁主要由充電模塊、充電槍、斷路器、接觸器、濾波器、插座插頭、線纜及外殼底座等部分構(gòu)成,其中充電模塊決定了充電效率及穩(wěn)定性,是充電樁的核心環(huán)節(jié),占到充電樁總成本的50%左右。
直流充電樁由于額定功率較大,充電效率要求較高,其充電模塊以IGBT高頻開關(guān)作為核心元器件,且對電路優(yōu)化設(shè)計有更高要求,因此技術(shù)壁壘相對較高。
對于充電樁設(shè)備制造商而言,產(chǎn)品核心差異化在于充電模塊效率。
而提升充電模塊效率的關(guān)鍵因素一方面在于核心電子元器件的性能,另一方面在于電源模塊整體電路結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)越性。由于核心部件IGBT尚不能實現(xiàn)國產(chǎn)化,主要充電模塊制造商均從海外品牌處購買,因此各制造商的電路設(shè)計能力成為決定充電模塊差異化水平的關(guān)鍵,這主要由相關(guān)的行業(yè)經(jīng)驗所決定。在國內(nèi),以尚億源為例,較早進(jìn)入新能源相關(guān)充電行業(yè)的企業(yè)大都具有較為成熟的設(shè)計能力。
大功率充電成趨勢 產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展成關(guān)鍵
從行業(yè)遠(yuǎn)景來看,大功率充電設(shè)備需求凸顯。
一方面大功率充電設(shè)備能夠滿足用戶快速充電的需求。
假設(shè)電動車百公里耗電量在20kWh左右,續(xù)航里程在400KM的情況下,電池容量為80kWh,在理想情況下,用戶僅在10分鐘左右就能完成充電過程,則充電樁容量需要在400kW左右。根據(jù)對快速充電領(lǐng)域的專項調(diào)研,國際上,日本對快充相對謹(jǐn)慎,到2025年才計劃將充電功率提升至350kW,而由于歐美地區(qū)由大型整車廠主導(dǎo),預(yù)計將在2020年將快速充電功率定義為350-400kW,充電最大電流將達(dá)到500A。
另外根據(jù)國網(wǎng)歷史招標(biāo)情況,直流充電樁功率水平也呈現(xiàn)上升趨。
2018年第三批充電樁招標(biāo)的平均功率水平為103kW,且最高功率水平已經(jīng)達(dá)到450kW,但占比最高的充電樁功率水平仍然在60kW。
根據(jù)國內(nèi)量產(chǎn)新能源車的充電電流數(shù)據(jù),乘用車方面目前電壓平臺普遍在240-250V之間,最高能夠達(dá)到750V,充電電流普遍在0-200A之間,最大電流可達(dá)到240A。商用車方面,電壓平臺普遍在200-830V之間,充電電流普遍在0-500A之間,最大電流可達(dá)600A。
因此乘用車充電功率普遍在50-100kW,最高已經(jīng)達(dá)到150kW,商用車充電功率普遍在200-350kW,最高可以接近500kW。無論從消費者需求還是電動汽車充電功率水平上來看,大功率設(shè)備都將成為主流。
另外,大功率充電設(shè)備的使用將有助于提升充電站投資回報率。
以上海為例,假設(shè)充電設(shè)備平均單價為0.42元/W,每日累計充電小時數(shù)為4小時,折舊年限為10年,用電損耗為8%,政府對充電設(shè)備的補貼標(biāo)準(zhǔn)按照上海的相關(guān)規(guī)定,即單樁補貼30%。
根據(jù)以上假設(shè),分別計算30、60、90、120及150kW單樁的投資回報率及成本回收期。隨著充電樁功率的提升,單樁投資回報率不斷上升,成本回收期不斷縮短。
根據(jù)計算,單樁投資回報率從30kW的7.3%提升至150kW的16.9%,單樁動態(tài)成本回收期也從30kW的8.15縮短至150kW的4.88。
以上數(shù)據(jù)說明從運營商角度,大功率充電設(shè)備具備較強的經(jīng)濟(jì)性,其需求確定性逐漸增強,應(yīng)用范圍也將相應(yīng)拓寬。