全享通丨新能源汽车充电桩:高压快充年充电桩迎发展新机遇

充电桩是当前新能源汽车最主流的补能方式,是新能源汽车产业发展的基石。随着新能车保有量的增加,充电桩补能供给与新能源车充电需求间的矛盾愈发突出。当前稳增长主线下,小桩认为,充电桩作为新基建组成之一,其建设端及运营端或将迎来新一波发展浪潮。

充电桩是向新能源汽车(包括纯电和插混)补充电能的装置,功能类似于加油站里面的加油机,可安装于公路、办公楼、商场、公共停车场和住宅小区停车场等场所,根据不同的电压等级为各种类型的新能源汽车充电。

快速增长的新能源汽车市场加大了对充电桩的需求。据中汽协及充电联盟数据,截至2021年底全国新能源汽车保有量为784万辆,同比增59.3%;全国充电基础设施保有量达261.7万台,同比增55.7%,快速增长的新能源汽车市场加大了对充电桩的需求,未来随着汽车电动化渗透率水平的持续提升,充电桩市场需求将进一步扩张。

充电量继续保持快速增长,充电需求加速。据充电联盟数据,2021年我国充电总电量达到111.5亿kWh,同比增58.0%;月度水平与2020年相比均有显著提升,电动汽车充电需求持续快速增长。从充电量分布区域来看与充电桩分布呈现同样的趋势,广东、江苏、四川领跑全国。从终端流量来看,电量流向以公交车和乘用车为主。

早期充电桩市场由国家主导,主要参与者包括国家电网和普天新能源,同时比亚迪为自身生态建设入局较早。2015年《电动汽车充电基础设施发展规划(2015-2020年)》指出了明确的发展目标,大量社会资本进入行业开启了大规模的投资建设;2016年后由于竞争加剧,部分企业退出市场;同时企业差距逐渐拉大。

《2020年政府工作报告》中充电基础设施正式被纳入七大“新基建”产业之一;2021年中央经济工作会议指出,当前经济面临需求收缩、供给冲击、预期转弱三重压力,应坚持稳字当头,强化政策发力,充电桩作为新基建组成之一,在稳增长主线下,建设节奏或将加速。

2022年1月10日,国家发展改革委、国家能源局等多部门联合印发了《国家发展改革委等部门关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》,国内新能源汽车补能市场已基本明确了充电为主、换电为辅的补能格局,按要求到“十四五”末,我国电动汽车充电保障能力进一步提升,形成适度超前、布局均衡、智能高效的充电基础设施体系,能够满足超过2000万辆电动汽车充电需求。预计到2025年后,国内充电桩产业将进入“成熟期”。

汽车充电桩产业链上游为充电桩部件与设备制造环节;中游为充电运营环节,包括充电桩和充电站建设和运营服务;产业链下游参与者为充电桩用户,包括新能源汽车整车企业和个人消费。其中设备零部件生产商(装备端)和充电桩运营商(运营端)是充电桩产业链最主要的环节。

按照不同的标准,充电桩可作不同的分类,常见的分类标准有如下四种:分别是按充电方式、安装地点、安装方式和充电接口来分类,其中用得最多的是按照充电方式及安装地点来进行分类,结合来看,公用充电桩一般采用直流充电桩,充电功率大,充电时间短;专用桩及私人桩一般采用交流充电桩,技术成熟,安装成本低。

直流充电桩,俗称“快充”:功率高、充电快,但技术复杂且成本高昂,适用于专业化集中运维的场景,如大巴、公交车、出租车等。直流充电桩通过自带的AC/DC充电模块完成变压整流,将输入的交流电转为电车所需直流电,功率通常在60KW以上,2020年新增直流桩功率达到131KW,小桩预计到2025年直流桩新增装机功率将达到166KW。直流桩对电网要求较高,需建设专用网络,以及需配备谐波抑制装置等设备,因此多配备于集中式充电站内,由运营商统一管理。直流桩需要大体积变压器和交直流转换模块,60KW直流桩综合成本约1.13元/W。

交流充电桩,俗称“慢充”:技术成熟、壁垒低、建设成本低,但充电效率较低,适用于公共停车场、大型购物中心和社区车库中。交流桩对电网改造要求低,需先通过车载充电机(OBC)将电网的交流电进行变压和整流,转换为直流电后对汽车电池充电,所以充电速度较慢,充满电一般在6~8个小时,目前主流单桩功率为7kW,综合成本约0.5元/W。

按充电方式分类角度,我国电动汽车充电桩总量中主要为交流充电桩。根据中国充电联盟数据,2021年我国交流桩保有量为214.7万台,直流桩保有量为47万台。按充电地点分类角度,私人桩以交流充电桩为主,交流桩建设成本相对较低、对电池损耗较小、满足消费者利用汽车长时间闲置之余充电的需求。公共桩同时具备直流桩与交流桩,且公共交流桩、直流充电桩的比例近几年保持在6:4左右。一方面直流桩建设成本较高导致数量偏低;另一方面,目前的充电设备可基本满足用户有计划充电和应急充电需求。因此,6:4的比例符合目前的市场合理性。然而由于用户对快速充电需求的增加,预计直流快充桩在未来两年的保有量占比将有所提升。

车桩比是衡量充电桩建设程度的关键指标之一,自2014年国网全面开放公有桩建设,以及2015年国务院提出车桩比1:1战略目标以来,充电桩建设如火如荼,车桩比(按保有量计)由2015年的8.8:1已下降至2021年的3:1,充电配套明显改善。虽然距离早先提出的1:1车桩比目标仍有差距,但企业通过以调节投建的方式验证了车桩比在实际应用中的合理性。随着电池容量的提高和直流充电桩功率的提升,用户的关注点将从充电桩数量转为质量;合理的公共充电桩布局,充电桩功率的提升和私人桩的建设也会抵消部分公共充电桩数量上的需求,预计按保有量变化的车桩比在短期内难以大幅波动,中长期考虑到新能源汽车保有量的持续快速增长,预计未来车桩比仍有下降空间。

充电桩市场空间与新能源汽车保有量正相关,2021年我国新能源汽车保有量达到784万辆,经测算,预计到2025年我国新能源汽车销量将达到973万辆,保有量将接近2800万辆。

充电桩市场规模是建立在固定的车桩比(即3:1)与直流桩比例(即50%)条件下所做的测算,考虑到新基建环境下,充电桩将适度超前于新能源汽车来进行建设,虽然预期离早期1:1规划目标有较大差距,但未来车桩比仍有下降空间;此外,随着新能源汽车保有量,以及整车带电量和续航里程的不断提升,用户对快充需求将持续增加,因此,大功率公共直流桩建设会成为新基建充电桩建设主战场,直流桩比例将超过当前基数水平。基于以上两点核心要素,对国内充电桩市场规模做进一步的敏感性分析,假定车桩比的范围在2.5~3,直流桩比例在40%~50%,预计2022~2025年充电桩市场规模在1260-2097亿元,取中位值为1678亿元。

中游充电桩运营是产业链核心环节,主要针对公共充电桩的投建和运营,前期会产生大量资本开支,投资回收期长,对运营商资金链的完整度要求。

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