充電樁新基建： 邁向新能源汽車時(shí)代

任澤平 連一席 郭雙桃

發(fā)展新能源汽車是我國(guó)從汽車大國(guó)走向汽車強(qiáng)國(guó)的必由之路，推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是落實(shí)這一戰(zhàn)略的有力保障，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)前景廣闊。盡管潛力巨大，但目前行業(yè)發(fā)展仍面臨不少問題。建議未來(lái)推廣智慧有序充電、建設(shè)充電網(wǎng)絡(luò)信息共享平臺(tái)、積極探索新興商業(yè)模式。

中國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展情況

充電基礎(chǔ)設(shè)施潛在市場(chǎng)超千億元

充電基礎(chǔ)設(shè)施政策支持力度不斷提升。從2009年“十城千輛”新能源汽車示范推廣開始，我國(guó)定下“中央補(bǔ)貼新能源汽車，地方補(bǔ)助充電設(shè)施”的政策基調(diào)。2014年11月，工信部等四部委發(fā)布《關(guān)于新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)獎(jiǎng)勵(lì)的通知》，按照推廣新能源汽車數(shù)量，分檔給予地方充電設(shè)施補(bǔ)助獎(jiǎng)勵(lì)。2019年3月，工信部等四部委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》，明確未來(lái)“補(bǔ)貼將從新能源汽車購(gòu)置轉(zhuǎn)向充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”。充電樁被列為七大新基建領(lǐng)域之一，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)關(guān)注度、支持度不斷提升。

2019年中國(guó)充電樁保有量超100萬(wàn)，車樁比達(dá)3.1∶1。充電樁作為電動(dòng)汽車的重要配套，有力地支撐著我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟披露，我國(guó)充電樁保有量從2015年6.6萬(wàn)臺(tái)增加到2019年121.9萬(wàn)臺(tái)，年復(fù)合增速107.3%;據(jù)公安部披露，我國(guó)新能源汽車保有量從2015年42萬(wàn)輛，增加到2019年381萬(wàn)輛，年復(fù)合增速73.5%;對(duì)應(yīng)車樁比從2015年6.4∶1下降到2019年3.1∶1，充電配套有所改善。

2019年5月國(guó)際能源署IEA發(fā)布《Global EV Outlook 2019》報(bào)告，并對(duì)2030年全球充電樁規(guī)模作出預(yù)測(cè)：基于各國(guó)最新政策（NPS）及EV30組織（EV30@30）國(guó)家政策兩種情形，到2030年全球私人充電樁預(yù)計(jì)保有量分別達(dá)12800萬(wàn)/24500萬(wàn)臺(tái)，總充電功率達(dá)1000GW/1800GW，總充電量達(dá)480TWh/820TWh;全球公共充電樁預(yù)計(jì)保有量達(dá)1000萬(wàn)/2000萬(wàn)臺(tái)，總充電功率達(dá)113GW/215GW，總充電量達(dá)70TWh/124TWh。

假設(shè)不考慮各個(gè)國(guó)家差異，2030年公共樁均價(jià)3萬(wàn)/臺(tái)、私人充電樁均價(jià)0.4萬(wàn)/臺(tái)、電費(fèi)0.5元/kWh、服務(wù)費(fèi)0.7元/kWh，預(yù)計(jì)2030年全球充電樁總規(guī)模0.81萬(wàn)億～1.58萬(wàn)億元，2030年充電費(fèi)用總規(guī)模0.66萬(wàn)億～1.13萬(wàn)億元。假設(shè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占全球充電樁市場(chǎng)的份額為40%，那么國(guó)內(nèi)充電樁設(shè)備和服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模將超過5000億元。

私人充電樁增速高于公共充電樁

私人充電樁4年增長(zhǎng)近10倍。按照用戶場(chǎng)景，充電樁可分為廣義公共充電樁和私人充電樁，其中廣義公共充電樁又可細(xì)分成狹義公共充電樁和公共專用樁（本文公共充電樁無(wú)特殊說明都指廣義公共充電樁）。2020年2月，中國(guó)充電聯(lián)盟發(fā)布《2019-2020年度中國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展年度報(bào)告》披露，我國(guó)公共充電樁從2015年的5.78萬(wàn)臺(tái)增加到2019年的51.64萬(wàn)臺(tái)，年復(fù)合增速72.89%;私人充電樁從2015年的0.80萬(wàn)臺(tái)增加到2019年的70.30萬(wàn)臺(tái)，年復(fù)合增速206.17%;近幾年私人充電樁建樁提速，占比從2015年12.16%提升到2019年57.67%，提升45.51個(gè)百分點(diǎn)。

據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟2020年2月發(fā)布的《2019-2020年度中國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展年度報(bào)告》披露，2016-2019年我國(guó)新增公共交流樁功率分別為8.71kW、6.67kW、8.97kW、8.65kW，基本保持在8.7kW左右，主要是因?yàn)榻涣鳂秾?duì)功率要求小，且標(biāo)準(zhǔn)化程度更高。目前我國(guó)公共交流樁分為單相交流樁和三相交流樁，其中三相交流樁主要有21kW、40kW和80kW三種，但整體數(shù)量較少;單相交流樁有3.5kW和7kW兩種，以7kW為主。相反，我國(guó)新增公共直流充電樁平均功率從2016年的69.23kW持續(xù)增加到2019年的115.76kW，功率提升67.2%，主要是用戶對(duì)于快充的需求增加所致。

二、三線城市充電樁建設(shè)加快

據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟披露，截至2020年2月，我國(guó)公共充電樁TOP10省市分別為江蘇、廣東、北京、上海、山東、浙江、安徽、河北、湖北、福建，合計(jì)公共充電樁保有量39.24萬(wàn)臺(tái)，占比73.9%，其中前四名市場(chǎng)份額皆超過10%，合計(jì)占比46.1%;從趨勢(shì)上看，北京、上海、廣東等發(fā)達(dá)地區(qū)公共充電樁市場(chǎng)份額持續(xù)降低，從2016年2月43.5%減少到2020年2月36.1%，二、三線城市充電樁建設(shè)加快，從側(cè)面映證我國(guó)新能源汽車往二、三線城市滲透提速。

國(guó)企民營(yíng)等多類主體參與建設(shè)運(yùn)營(yíng) 行業(yè)集中度高

據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟披露，截至2020年2月，我國(guó)公共充電樁TOP10企業(yè)中，特來(lái)電、星星充電、國(guó)家電網(wǎng)分別運(yùn)營(yíng)公共充電樁15.22萬(wàn)、13.02萬(wàn)、8.78萬(wàn)臺(tái)，對(duì)應(yīng)市占率28.7%、24.5%、16.5%，遠(yuǎn)高于其他企業(yè)，合計(jì)占比69.7%;我國(guó)私人充電樁TOP10企業(yè)中，前三名皆是傳統(tǒng)車企，其中比亞迪一家獨(dú)大，運(yùn)營(yíng)私人充電樁41.9萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)份額58.7%，遠(yuǎn)高于北汽11.3萬(wàn)臺(tái)、15.9%，上汽9.4萬(wàn)臺(tái)、13.1%。

主要挑戰(zhàn)：私人建樁率低 公共充電難

雖然我國(guó)車樁比不斷下降，充電配套持續(xù)改善，但是行業(yè)仍然存在部分問題亟待解決，新能源汽車用戶對(duì)充電的滿意度仍然較低，嚴(yán)重影響了新能源汽車消費(fèi)體驗(yàn)。2019年8月，中國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)發(fā)布的《2019新能源汽車消費(fèi)市場(chǎng)研究報(bào)告》調(diào)查顯示：充電體驗(yàn)對(duì)品牌忠誠(chéng)度影響11.2%，遠(yuǎn)高于售前和售中服務(wù)體驗(yàn);而當(dāng)前新能源車用戶對(duì)充電體驗(yàn)滿意度最低，只有7.3分，說明充電體驗(yàn)已成為他們的核心痛點(diǎn)。

私人樁：目標(biāo)完成率不到20%

私人充電樁成用戶購(gòu)車關(guān)注重點(diǎn)，且存在行業(yè)痛點(diǎn)。2019年8月，中國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)發(fā)布《2019新能源汽車消費(fèi)市場(chǎng)研究報(bào)告》調(diào)查顯示，消費(fèi)者在購(gòu)買純電動(dòng)車時(shí)關(guān)注充電問題中，充電樁普及度、小區(qū)可安裝充電樁分別占比22%、17%。根據(jù)充電聯(lián)盟披露，截至2020年2月，通過聯(lián)盟內(nèi)成員整車企業(yè)采樣1047525輛車的車樁相隨信息，未能配建充電樁占比31.85%，相比之前并無(wú)明顯改善。

私人充電樁目標(biāo)完成率不足20%。2015年10月，國(guó)家發(fā)改委、工信部等五部委聯(lián)合發(fā)布《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南（2015-2020）》，規(guī)劃至2020年我國(guó)將新增集中式充換電站超過1.2萬(wàn)座，分散式充電樁超過480萬(wàn)，其中公共樁50萬(wàn)、私人樁430萬(wàn)，以滿足全國(guó)500萬(wàn)輛電動(dòng)汽車充電需求。據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，截至2019年年底，我國(guó)公共充電樁保有量51.64萬(wàn)臺(tái)，提前1年完成目標(biāo);而私人充電樁保有量只有70.30萬(wàn)輛，完成率16.3%，遠(yuǎn)低于預(yù)期。

公共樁：充電樁不可用、充電時(shí)間長(zhǎng)、存在安全隱患、利用率低等問題亟待解決

當(dāng)前公共充電領(lǐng)域存在四類痛點(diǎn)：部分充電樁不可用;可用充電樁充電較慢;快充樁存在安全隱患;建樁數(shù)量和充電利用率很難平衡，持續(xù)虧損削弱運(yùn)營(yíng)商建樁積極性。

燃油車占位多、故障率高導(dǎo)致部分公共充電樁不能用。2019年8月，中國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)發(fā)布的《2019新能源汽車消費(fèi)市場(chǎng)研究報(bào)告》披露：針對(duì)新能源用戶十大熱門城市（北京、上海、深圳等）公共充電樁調(diào)查顯示，主要有四類問題導(dǎo)致部分公共充電樁不能用：5.82%的公共充電樁不對(duì)外開放，且各城市分化嚴(yán)重，北京這一比例高達(dá)19.22%;35.94%的公共充電樁停車位被燃油車占領(lǐng);20.65%的公共充電樁發(fā)生故障;13.33%的自主品牌充電樁相互不兼容。

公共充電耗時(shí)較長(zhǎng)。2019年12月北京市公用充電設(shè)施數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺(tái)e充網(wǎng)發(fā)布《2019北京市新能源汽車充電行為報(bào)告》顯示：用戶單筆平均充電量22.15kWh，單筆充電金額31.87元;單筆使用公共快充樁充電時(shí)長(zhǎng)1.32h、公共慢充樁充電時(shí)長(zhǎng)5.09小時(shí)，但這不包括排隊(duì)的時(shí)間。值得注意的是，根據(jù)合格證數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)新增純電動(dòng)汽車單車帶電量從2015年1月的22.2kWh提升到2020年1月的48.3kWh，不考慮公交和插電混動(dòng)乘用車，22.15kWh只能補(bǔ)充純電動(dòng)乘用車50%～80%的電量。

充電引發(fā)著火事故占比高，電池在高SOC狀態(tài)下安全性變差。據(jù)新能源汽車國(guó)家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟披露，從2019年5月1日至2019年底，國(guó)家平臺(tái)監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)的新能源車輛事故共計(jì)113起。其中在著火事故車輛中，處于充電狀態(tài)、充滿電后靜置狀態(tài)，最容易發(fā)生著火事故，分別占比38%和24%。另外，新能源汽車著火事故大多發(fā)生在高SOC狀態(tài);SOC在90%以上的事故占比達(dá)到45%，SOC在95%以上占比29%。

充電利用率低，運(yùn)營(yíng)商持續(xù)虧損，建樁積極性弱。據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟披露，截至2019年12月，我國(guó)公共充電樁交流樁和直流樁分別占比58%、42%;2019年新增公共充電樁交流樁、直流樁分別占比58%、42%。以公共直流樁為例，其核心零部件直流模塊（切換交流成直流）成本占比較高，近80%;近幾年成下降趨勢(shì)，降幅逐漸趨緩，截至2019年價(jià)格在0.4元/W左右。根據(jù)下列合理假設(shè)，測(cè)算其實(shí)現(xiàn)盈虧平衡的充電利用率應(yīng)在8%～10%之間，與主流充電樁運(yùn)營(yíng)商反饋基本一致。1）固定成本：設(shè)備成本在2.5萬(wàn)元（50kW×0.4元/W÷80%），考慮配電和土地建設(shè)施工成本，合理估算在5萬(wàn)～7萬(wàn)元，以6萬(wàn)元記。2）營(yíng)業(yè)收入：按照0.7元/kWh充電服務(wù)費(fèi)（考慮分成之后）。3）相關(guān)費(fèi)用：貸款比例50%，貸款利率6%，設(shè)備折舊10年、年設(shè)備維護(hù)+人工費(fèi)用為初始成本10%。

根據(jù)計(jì)算，年平均營(yíng)業(yè)成本在1.38萬(wàn)元，對(duì)應(yīng)需充電19700kWh，也即50kW充電樁需充電394h，充電利用率需達(dá)到9.0%方實(shí)現(xiàn)盈虧平衡（交流樁基本也維持在該水平）。

充電樁投入大，盈虧嚴(yán)重依賴充電時(shí)長(zhǎng)，增加充電樁數(shù)量與提升充電利用率很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)。據(jù)上海充換電設(shè)施公共數(shù)據(jù)采集與檢測(cè)市級(jí)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)，2019年上海市公共充電樁，狹義公共充電樁、公共專用樁、小區(qū)專用樁、單位專用樁、物流專用樁充電利用率分別為1.47%、7.54%、2.80%、1.33%、1.16%，遠(yuǎn)未達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)。即使是充電樁數(shù)量排名第一的特銳德也只在2018年達(dá)到12.12萬(wàn)臺(tái)充電樁、11.3億kWh體量才實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。

展望與建議

行業(yè)格局展望：未來(lái)將以智能有序充電為主、大功率公共充電為輔、換電站作為細(xì)分市場(chǎng)補(bǔ)充

在私人領(lǐng)域，智能有序充電可降低電網(wǎng)沖擊、減少電網(wǎng)改造。私人樁成本低廉、技術(shù)成熟，但是截至2019年12月份，私人建樁70.3萬(wàn)，目標(biāo)完成率16.3%，遠(yuǎn)不及預(yù)期。主要在于建樁有兩大難點(diǎn)：一是物業(yè)難，由于建立私人充電樁涉及電路鋪設(shè)、安全隱患，且部分小區(qū)存在物業(yè)更換頻繁等問題;二是電網(wǎng)難，部分老舊小區(qū)電網(wǎng)已接近滿載，即使7kW的慢充樁數(shù)量較大也會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量造成沖擊。

國(guó)家電網(wǎng)通過對(duì)北京市居民區(qū)私人充電樁運(yùn)行數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)人在下班回家后立即充電，充電時(shí)間分布在18：00-1：00，高峰時(shí)段集中19：00-22：00，充電負(fù)荷與生活用電負(fù)荷高峰時(shí)段嚴(yán)重重疊，形成3個(gè)小時(shí)左右的尖峰負(fù)荷;而居民生活用電在夜間有8個(gè)小時(shí)左右的低谷期，負(fù)荷率僅為10%～20%;若充分利用80%的低谷容量空間，戶均可為1.2輛車充電，現(xiàn)有配電網(wǎng)無(wú)需改造即可實(shí)現(xiàn)社區(qū)全部車輛充電。

在公共領(lǐng)域，大功率充電是未來(lái)趨勢(shì)。2019年北京市用戶快充樁充電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1.32h，充電慢已經(jīng)成為車主核心痛點(diǎn)，之后隨著單車帶電量的提升，若不提升公共充電功率，這一問題只會(huì)愈加嚴(yán)重，因此目前各方都在努力提升充電樁功率。以特斯拉為例，2019年3月推出第三代功率250kW的充電樁，相比第二代120kW提升了108.3%;據(jù)充電聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，我國(guó)新增公共充電樁平均功率從2016年69.23kW持續(xù)增加到2019年115.76kW，功率提升67.2%。

細(xì)分市場(chǎng)：換電站增加迅速，更適合標(biāo)準(zhǔn)化程度高、對(duì)運(yùn)營(yíng)效率要求高等場(chǎng)景。公共充電領(lǐng)域，慢充所需時(shí)間長(zhǎng)，快充存在安全隱患且導(dǎo)致電池衰減嚴(yán)重等問題;相比公共充電而言，換電模式可迅速補(bǔ)充能源，解決里程和充電焦慮并降低購(gòu)置成本。但是換電模式缺點(diǎn)也很明顯，建站成本高、電池規(guī)格難統(tǒng)一，無(wú)法解決電池所有權(quán)問題;所以換電模式比較適合在公交車和運(yùn)營(yíng)車上使用，因?yàn)閮烧邩?biāo)準(zhǔn)化程度高，而且對(duì)運(yùn)營(yíng)效率要求更嚴(yán)。在私家車領(lǐng)域，由于定制化屬性強(qiáng)，換電模式只適用自家車型，更適合有一定銷量規(guī)模的車企。據(jù)充電聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，截至2020年2月，我國(guó)換電站保有量400座，相比2019年8月245座增加63.3%;主要運(yùn)營(yíng)商有3家，奧動(dòng)、蔚來(lái)、伯坦分別運(yùn)營(yíng)183、123、94座。

產(chǎn)業(yè)賦能展望：充電樁將成為汽車數(shù)據(jù)端口，數(shù)據(jù)前景廣闊

未來(lái)生活場(chǎng)景只要涉及電動(dòng)車出行，背后都離不開電能的支持，這一特性決定了充電樁獲取數(shù)據(jù)的便利性和廣泛性，充電樁將成為未來(lái)車聯(lián)網(wǎng)的重要入口之一，數(shù)據(jù)價(jià)值值得挖掘。我們認(rèn)為充電樁數(shù)據(jù)將有三方面應(yīng)用價(jià)值：

充電安全數(shù)據(jù)：通過對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行充電，監(jiān)測(cè)充電過程的電池系統(tǒng)的電壓、電流、溫度變化，結(jié)合歷史充電數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)充電安全預(yù)警。據(jù)特來(lái)電大數(shù)據(jù)平臺(tái)披露，截至2018年底，特來(lái)電大數(shù)據(jù)云平臺(tái)對(duì)3780多萬(wàn)次充電過程有安全監(jiān)控和防護(hù)情況，觸發(fā)25.8萬(wàn)次主動(dòng)防護(hù)，占比1.04%，估計(jì)預(yù)防了20～25起重大事故。

汽車用電數(shù)據(jù)：通過對(duì)所有平臺(tái)中電動(dòng)車的監(jiān)測(cè)，可以推斷各城市不同車型電動(dòng)車的保有量、日均充電、用電量、日均行駛里程等數(shù)據(jù)。相關(guān)數(shù)據(jù)可輔助新能源汽車推廣、協(xié)助充電樁建設(shè)提高運(yùn)營(yíng)效率、降低二手車信息不對(duì)稱，繁榮新能源二手車市場(chǎng)。

汽車行為數(shù)據(jù)：通過獲得車企授權(quán)，實(shí)現(xiàn)車載系統(tǒng)等數(shù)據(jù)互通，可記錄汽車重要行為數(shù)據(jù)，包括車主駕駛習(xí)慣、行駛軌跡、用車時(shí)長(zhǎng)、周圍環(huán)境等，實(shí)現(xiàn)充電數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)等全覆蓋。

政策建議

我們認(rèn)為可以從如下幾個(gè)方面著手，推廣充電樁的建設(shè)。

中央負(fù)責(zé)頂層設(shè)計(jì)，制定充電樁建設(shè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，給予市場(chǎng)明確指引。2015年國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局、工信部、住建部聯(lián)合發(fā)布《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南（2015-2020）》，指導(dǎo)我國(guó)充電樁建設(shè);當(dāng)前已到2020年，需要重新制定2020年以后發(fā)展規(guī)劃。

地方結(jié)合實(shí)際情況，因地制宜推廣充電樁，給予補(bǔ)貼?？茖W(xué)布局充電樁地理建設(shè)，兼顧運(yùn)營(yíng)效率與充電便捷度;對(duì)于新能源公交車、運(yùn)營(yíng)車較多的省市以大功率快充樁建設(shè)為主，其他城市以慢充樁建設(shè)為主。

鼓勵(lì)充電樁產(chǎn)業(yè)上下游相關(guān)方以合資形式成立充電樁運(yùn)營(yíng)公司。協(xié)調(diào)各方利益訴求，解決公共充電樁投資大、不互聯(lián)互通等問題。

加快智能有序充電試點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行全國(guó)推廣。利用晚上十點(diǎn)以后的低谷期充電，不僅充電成本低，而且不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，可很大程度解決私人建樁過程中的電網(wǎng)擴(kuò)容難等問題。

加快充電樁標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，改善充電樁故障率高、充電安全隱患等問題。

借鑒美國(guó)經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)合商業(yè)力量，給予補(bǔ)貼、貸款或稅收優(yōu)惠：美國(guó)在公共充電樁選址方面更多樣化，百思買、西夫韋、全食超市、宜家等商業(yè)巨頭皆在旗下連鎖店內(nèi)停車場(chǎng)安裝充電樁。調(diào)研顯示，在店鋪外安裝充電樁后，消費(fèi)者在店里停留的平均時(shí)間是以往的3倍，消費(fèi)額也有所增長(zhǎng)。