一、全球充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)駛?cè)肟燔嚨?/p>
能源環(huán)保、產(chǎn)業(yè)升級、政策助力等因素推動著全球范圍內(nèi)的電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速,國際充電基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展也隨之駛?cè)肟燔嚨馈?/p>
1.充電設(shè)施呈高增長態(tài)勢
各國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,2012-2017年全球電動汽車銷量年復(fù)合增長率達到了40%以上,結(jié)合以往數(shù)據(jù)及多方面因素來看,多家機構(gòu)預(yù)測,2020年全球電動汽車年銷量有望達300萬輛。
圖12012-2017年全球電動汽車銷量及增長率
數(shù)據(jù)來源:各國汽車工業(yè)協(xié)會
得益于全球電動乘用車年銷量的迅速增長,全球充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量隨之快速增長。根據(jù)國際能源署統(tǒng)計,全球電動汽車充電樁建設(shè)規(guī)模迅猛發(fā)展,2015-2017年年復(fù)合增長率約為30%。截至2015年底,全球公共慢充樁超過161802個,公共快充樁超過27707個。2017年全球充電設(shè)施以中國為主要代表期建設(shè)總數(shù)進一步快速增長達到約245萬個。
圖22015-2017年全球電動汽車充電樁建設(shè)規(guī)模(單位:萬個)
數(shù)據(jù)來源:國際能源署
2.各國注重匹配不同策略
目前,中國、美國、日本從數(shù)量方面相對靠前,與電動車保有量相對應(yīng)。各個國家目標(biāo)設(shè)定上也有不同情況。日本,明確設(shè)定了不同階段的目標(biāo),從國家層面提出目標(biāo)。美國、歐洲、德國等西方國家提出了需要跟電動汽車的發(fā)展相適應(yīng)以及電動汽車推廣應(yīng)用的要求,從思路上看,日本和德國都提出在不同的發(fā)展階段實施不同的發(fā)展策略。
表格1主要國家充電設(shè)施建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀
國家
建設(shè)現(xiàn)狀
建設(shè)方式
充電設(shè)備
參與主體及主要技術(shù)等
美國
全美范圍內(nèi),電動汽車充電設(shè)施布點已基本覆蓋全國
美國電動汽車充電設(shè)施的分布方式主要是結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有露天或室內(nèi)停車場安裝,通常以特定方式沿停車位安置,實現(xiàn)停車、充電一體化。
美國電動汽車充電設(shè)備主要分為以下三種可用類型:交流level1、交流level2和直流fastcharger。
家用充電器主要果level1用和level2充電器。公共充電器則主要以fastcharger為主
美國充電基礎(chǔ)設(shè)施大部分是由充電設(shè)施專業(yè)運營商經(jīng)營的充電站及電動汽車制造商建設(shè)充電站。
美國在充電設(shè)施方面已采用無線充電技術(shù),即通過磁共振或磁感應(yīng)方式實現(xiàn)電力傳輸。
充電方式和設(shè)施布局、使用均方便快捷,可配置于城市街道、停車場、車庫、高速公路及其他行車停車區(qū)域
日本
截至2015年底,日本公共充電樁保有量約為22110個,其中快速直流充電樁5990個
日本的快速直流充電樁主要建設(shè)在汽車銷售店、便利店、公共場所以及購物中心等場所,公共普通交流充電樁主要分布在汽車銷售店、酒店、停車場以及購物中心等場所。
日本政府主推兩種類型充電設(shè)施:普通電器、快速充電站。
日本充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)主體為私營公司,政府和整車企業(yè)為充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供支持。
德國
截至2015年底,德國公共充電樁保有量約為5571個,其中快速直流充電樁784個,普通交流充電樁4787個。
德國電動汽車公共充電站主要有五種運營模式。一是整車廠建設(shè)運營,整車廠為自己的顧客建立專屬充電站,占比25%;二是獨立電力供應(yīng)商建設(shè)運營,采用訂購模式,通常通過短信或預(yù)充值的充點卡付款,占比約25%;
三是供電商平臺建設(shè)運營,由當(dāng)?shù)夭煌╇娚毯献鳎贫ńy(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的平臺,允許顧客使用彼此的充電站,占比約35%;
四是相關(guān)商業(yè)設(shè)施所有者提供運營,包括便利店、超市等,供應(yīng)商網(wǎng)點眾多,占比約5%;五是私人提供者出租自己的家用充電樁,占比約10%。
從各國充電設(shè)施建設(shè)實踐來看,注重對充電基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)范管理,如重視充電基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)認(rèn)證制度、出臺規(guī)范性實操文件、推動標(biāo)準(zhǔn)化等,同時出臺配套政策體系則為其中要義。
3.不同充電設(shè)施百花齊放
充電設(shè)施主要分充電樁和充換電設(shè)施兩大類,其中充電樁分為直流快充樁、交流慢充樁,分別滿足電動汽車快速充電、慢速充電的不同需求,占地面積小。
充換電設(shè)施分為僅可充電的充電站,充電、換電結(jié)合的充換電站,僅可換電的換電站,以及換點網(wǎng)點和電池配送中心等,占地面積較充電樁大。
直流快充樁:一般配建在社會停車場、路邊停車位及辦公、酒店、超市等場所的停車位,滿足各類插充式電動汽車停車充電使用,充電時間較短,約20分鐘~2小時。直流快充樁可考慮采用交直流一體的結(jié)構(gòu),既可實現(xiàn)直流快速充電,也可以交流慢速充電。
交流慢充樁:一般配建在居住小區(qū)停車位、社會停車場、路邊停車位及辦公、酒店、超市等場所的停車位,滿足各類插充式電動汽車停車充電使用,充電時間較長,約4~12小時。
充電站:采用整車充電模式為電動汽車提供電能的場所,分為公交車專用充電站和小型乘用車公用充電站。其中公交車專用充電站參考福州市實際運營經(jīng)驗,單個充電站配置20個樁,白天可供10輛車同時快充補電,夜間可供20輛車同時4~5小時慢充補電,一晚可慢充補電40輛公交車。小型乘用車公用充電站則需按照車流量大小合理配置站內(nèi)充電樁數(shù)量,要求最少可滿足4輛電動車同時快速充電(4個直流快充樁)。
充換電站:充換電站可為電動汽車同時提供充電與換電服務(wù),與集中充電中心一致。按目前較為常見的3kw充電機來測算,約4~5小時可完成循環(huán)充電一次,日工作時間18-20小時,日均循環(huán)充電不少于4次。
電池配送中心:電池配送中心提供電池充電、維護、保養(yǎng)、新能源物流、調(diào)度等綜合服務(wù),不含換電業(yè)務(wù),宜采用獨立占地建設(shè)。電池配送中心采用最大輸出功率3kw充電機對電池箱充電,約4~5小時可完成循環(huán)充電一次,日均循環(huán)充電4次。
換電網(wǎng)點:換電網(wǎng)點為電動汽車提供更換電池服務(wù),不具備充電功能,其電池主要通過電池配送中心配送,應(yīng)急狀態(tài)下可通過公共充換電站配送。換電網(wǎng)點主要為彌補充換電站服務(wù)半徑過大而設(shè)置,可結(jié)合公用停車場、公建地面一層或其他市政設(shè)施建設(shè)。一般配備2個換電工位。
表格2常見各類型車輛特點及推薦充電方式選擇表
車型
運行特點及停車場站情況
推薦主要充電方式
推薦次要充電方式
其他
公交車
運行時間多集中在6:00-21:00,連續(xù)運行,擁有專用公交場站
夜間
慢充
日間
快充
換電
出租車
晝夜連續(xù)運行,擁有專用出租車服務(wù)站
換電
快充
停車慢充
環(huán)衛(wèi)、物流、公安巡邏等
運行時間間斷,擁有專用停車場站或單位內(nèi)部停車場
夜間
慢充
日間
慢充
快充補電
公務(wù)車
運行時間間斷,一般停在企事業(yè)單位內(nèi)部停車場
夜間
慢充
日間
慢充
快充補電
私人乘用車
運行時間間斷,夜間一般停在小區(qū)停車場
夜間
慢充
日間
慢充
快充補電
二、我國充電設(shè)施建設(shè)行業(yè)特點突出
1.我國是世界最大新能源車市場
2013-2017年中國新能源汽車乘用車銷量保持了較高增速,在國家大力推廣新能源車政策助推下,2015年中國電動車銷量首次超過美國,成為了全球新能源車銷量最高的國度,占全球總銷量的37.7%比重。同時,我國純電動乘用車的比重更是遠高于美國、歐洲和日本等市場。如2017年,我國新能源乘用車共銷售56萬臺,其中純電動乘用車?yán)塾嬩N售45萬臺,而從總體看,純電動汽車占新能源汽車市場的比例為66%,插電混合動力汽車占比34%。
毋庸置疑,中國是全球最大的新能源汽車市場,也是增長最快的市場,是推動全球新能源車市場增長的主要動力。
圖32012-2017年我國新能源汽車銷量
數(shù)據(jù)來源:汽車工業(yè)協(xié)會
圖42012-2017年我國新能源汽車保有量
數(shù)據(jù)來源:汽車工業(yè)協(xié)會
2017年我國新能源汽車保有量約172.9萬輛,其中純電動汽車保有量接近150萬輛,純電動乘用車保有量80.1萬輛,新能源汽車保有量中也存在著巨大充電設(shè)施建設(shè)需求缺口。
2.車樁配建率大幅提高
2015年我國新能源汽車爆發(fā)增長,累計銷量45萬輛,充電樁累計建成4.95萬個,車樁比約9.12,存在較大缺口。但從2017年充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)統(tǒng)計看,截至2017年12月,車樁配建率達80%。整體未配建率約20%,其中約9.7%是由于集團用戶采購純電動轎車作為出租車、分時租賃用車等運營專用車輛而不需要車企隨車配建充電設(shè)施所致。另一方面,隨著2016年7月,國家四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快居民區(qū)電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的通知 發(fā)改能源〔2016〕1611號》,私人購買純電動小客車隨車配建充電樁的配建率由2016年7月的77%上升到2017年12月的88%。但下游充電樁數(shù)量的不足仍然是制約我國新能源汽車發(fā)展的主要瓶頸,尤其老舊小區(qū)的充電設(shè)施配套不足問題突出。
圖52012-2017年我國公共充電樁保有量
數(shù)據(jù)來源:充電聯(lián)盟
3.各地充電設(shè)施建設(shè)差距大?
截至2017年4月,國內(nèi)已建成公共類充電樁161193個,其中交流充電樁55956個、直流充電樁39163個、交直流一體充電樁66074個,2017年4月較2017年3月新增公共類充電樁1個。從各省市擁有的數(shù)量來看,北上廣公共類充電樁數(shù)量居全國前列,江蘇、山東省緊隨其后,其中以上省市充電樁總量均超萬個。
但以上省市以外其他地區(qū)的充電設(shè)施建設(shè)則與第一、第二梯隊存在較大差距。
圖6各省充電樁總量top10(單位:個)
數(shù)據(jù)來源:充電聯(lián)盟
4.充電樁運營市場集中度高
近幾年的政策涵蓋了充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、電力接入、充電設(shè)施運營等方面,對調(diào)動全社會相關(guān)資源促進充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。在政策和市場雙重作用下,國內(nèi)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高歌猛進,已形成較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。在電動汽車快速發(fā)展的背景下,特別是私人購車比重的增加,吸引一些有互聯(lián)網(wǎng)基因的企業(yè)、科技公司、初創(chuàng)公司以及社會資本介入,形成國有、民營、混合所有制并存的產(chǎn)業(yè)格局,帶動了國內(nèi)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展活力,已形成國有、民營、混合所有制并存的產(chǎn)業(yè)格局,主要運營商間呈現(xiàn)即競爭又合作的發(fā)展勢頭。前四大公共充電基礎(chǔ)設(shè)施運營商的充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量占據(jù)全國86%的份額。
圖7各運營商充電樁數(shù)量
數(shù)據(jù)來源:充電聯(lián)盟
5.充電設(shè)施建設(shè)多方面問題突出
目前看來,普遍對充電基礎(chǔ)設(shè)施的重要性和系統(tǒng)性認(rèn)識不夠。特別是汽車產(chǎn)業(yè),對充電基礎(chǔ)設(shè)施無論是技術(shù)上還是市場化、產(chǎn)業(yè)化上都重視不夠,地方政府存在同樣問題,甚至認(rèn)為完全推給市場或者讓市場發(fā)揮主要作用。
更重要的是沒有形成盈利模式,前期進入積極性很高,由于競爭壓力很大,在短期內(nèi)看不出盈利的模式。
充電基礎(chǔ)設(shè)施不兼容和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位的問題比較突出,部分運營企業(yè)不能有效的互聯(lián)互通,存在標(biāo)準(zhǔn)本身不完善的問題,標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位的問題,也缺少統(tǒng)一的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和管理。
充電基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)政策和管理規(guī)范體系有待于建立和完善。我國雖制定發(fā)布了一個指導(dǎo)意見,涉及充電基礎(chǔ)設(shè)施的意見,但沒有可操作性的指導(dǎo)文件。
三、地區(qū)充電設(shè)施建設(shè)常見需求分析
(一)提升充電設(shè)施配套率
目前全國大部分地區(qū),甚至一些三四線甚或五六線城市,雖有部分充電設(shè)施布局,如基于分時租賃模式的充電樁,分布于多個站點。但據(jù)初步統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,目前地區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)明顯落后于新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展及居民需求,車樁配建率距離發(fā)達國家平均水平還有較大距離,地區(qū)充電設(shè)施配套率亟待提升。
(二)優(yōu)化充電設(shè)施運營效率
地區(qū)充電樁不夠用的同時,充電設(shè)施的基礎(chǔ)配套不完善,覆蓋區(qū)域不夠廣泛、分布不夠合理和充電效率低、時間長、運營利潤難保障等因素制約了新能源汽車發(fā)展,也給居民生活帶來了極大不便,亟待提升充電設(shè)施運營效率,優(yōu)化商業(yè)模式。
(三)實現(xiàn)與新能源汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)動協(xié)同發(fā)展
下游充電樁數(shù)量的不足成為制約新能源汽車發(fā)展的主要瓶頸,充電樁行業(yè)潛在市場空間巨大,充電樁產(chǎn)業(yè)也得到政策與市場的高度重視,研發(fā)生產(chǎn)投入急劇增加。目前充電樁設(shè)備制造商較多,充電樁品種眾多,市場處于開發(fā)階段,沒有被充分開發(fā),開發(fā)潛力巨大。而未來新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是實現(xiàn)上、中、下游的產(chǎn)業(yè)深度聯(lián)動,以此實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)資源的對接效率,降低生產(chǎn)成本,并形成規(guī)模化集聚效益。借助 “資源+資本”的產(chǎn)業(yè)雙資平臺的資源整合,吸納產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)類企業(yè)、金融類企業(yè)入駐到平臺,使企業(yè)間互通“資本+資源”有無,助力產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展,對地區(qū)新能源汽車上、下、游資源整合,實現(xiàn)地區(qū)新能源汽車及充電設(shè)施產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動協(xié)同發(fā)展具有積極促進意義。
四、如何突破地區(qū)充電設(shè)施建設(shè)的重點難點
充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)受城市規(guī)劃、建設(shè)用地、建筑物及居住地安裝條件、投資運營模式等條件的制約。合理對地區(qū)充電設(shè)施建設(shè)進行規(guī)劃,必須突破地區(qū)充電設(shè)施建設(shè)的重點及難點。
第一、合理對地區(qū)充電設(shè)施建設(shè)進行規(guī)劃,首先需要對地區(qū)電動汽車的推廣應(yīng)用需求進行準(zhǔn)確預(yù)測及測算。
第二、在對地區(qū)電動汽車的推廣應(yīng)用需求預(yù)測及測算基礎(chǔ)上,結(jié)合新能源車輛保有量數(shù)據(jù),測算目前地區(qū)車樁配比數(shù)。對地區(qū)未來充電設(shè)施需求進行測算、分布現(xiàn)狀進行深入準(zhǔn)確調(diào)研,在此基礎(chǔ)上對未來地區(qū)充電設(shè)施分布進行合理布局,實現(xiàn)廣泛足夠覆蓋,解決充電樁不夠用問題。
第三、解決不夠用問題的同時,如何完善充電設(shè)施的基礎(chǔ)配套,提升充電效率、縮短充電時間、優(yōu)化商業(yè)模式保障運營者利潤等。
(一)重點在明確地區(qū)充電設(shè)施建設(shè)操作行動路線
在加強配套電網(wǎng)保障能力,完善供電服務(wù)、完善標(biāo)準(zhǔn)、推進技術(shù)創(chuàng)新的同時,更要注意做到充電設(shè)施用戶需求及運營者利益訴求的有機結(jié)合統(tǒng)一,不但需要地區(qū)各地區(qū)充電設(shè)施需求進行準(zhǔn)確預(yù)測,不同類型車輛選擇合適的充電模式,還需要明確地區(qū)充電設(shè)施建設(shè)操作行動路線圖。對于在什么地方建設(shè)何種類型充電設(shè)施,建設(shè)多少數(shù)量,選擇哪些合作運營商,投資規(guī)模多少、何種合作模式,配套政府政策、協(xié)調(diào)哪些資源、資金、服務(wù)怎么配套等,必須有明確、可行的操作路徑,以確保地區(qū)充電設(shè)施建設(shè)合理、高效、可落地執(zhí)行。
如何準(zhǔn)確對地區(qū)充電設(shè)施建設(shè)的需求進行準(zhǔn)確預(yù)測?
第一步、合理對地區(qū)充電設(shè)施建設(shè)進行規(guī)劃,首先需要對地區(qū)電動汽車的推廣應(yīng)用需求進行準(zhǔn)確預(yù)測及測算。
措施:結(jié)合地區(qū)統(tǒng)計年鑒及各歷史數(shù)據(jù),參考地區(qū)相關(guān)規(guī)劃,并運用數(shù)學(xué)模型對各分類車輛未來5年的保有量進行預(yù)測,綜合考慮各類影響因素,對預(yù)測結(jié)果進行加權(quán)調(diào)整。
如: 地區(qū)每年電動公交車充電總需求=公交車百公里平均電耗×每年行駛里程×公交車數(shù)量
地區(qū)每年電動公交車充電需求缺口=地區(qū)每年電動公交車充電總需求-現(xiàn)有年公交車充電量
第二步、在對地區(qū)電動汽車的推廣應(yīng)用需求預(yù)測及測算基礎(chǔ)上,結(jié)合新能源車輛保有量數(shù)據(jù),測算目前地區(qū)車樁配比數(shù)。
措施:結(jié)合地區(qū)統(tǒng)計年鑒及各歷史數(shù)據(jù),結(jié)合運用數(shù)據(jù)模型,對地區(qū)未來充電設(shè)施需求進行測算、分布現(xiàn)狀進行深入準(zhǔn)確調(diào)研,測算出車樁比及提升車樁比所需新建充電設(shè)施。
第三步、解決不夠用問題的同時,如何完善充電設(shè)施的基礎(chǔ)配套,提升充電效率、縮短充電時間、優(yōu)化商業(yè)模式保障運營者利潤等。
措施:通過深入挖掘調(diào)研地區(qū)目前充電設(shè)施所存在的問題,盤點可以撬動利用的資源,有針對性的配套資源解決所存在問題。
實踐操作難點突破:
一、合理測算地區(qū)充電設(shè)施需求;二、做到充電設(shè)施用戶需求及運營者利益訴求的有機結(jié)合統(tǒng)一。
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