我国充电桩：发展趋势与挑战

一、新基建与智慧充电桩

传统充电桩行业从技术上来说其实并不是一个高新技术行业,相反它的门槛比较低,很多人都可以轻易入市。因此与5G、大数据中心等这些新基建领域相比,充电桩建设更像是传统的基础设施建设。然而充电桩却成为新基建七大重点之一,究其原因,充电桩不仅是为新能源汽车充电的装置,更是一个集信息桩、数据桩、网联桩于一体的智能物联网终端。

充电桩与加油站不同,加油完全是一个物理性动作,但充电是一个信息交互的过程。也就是说,充电桩是我们进入更大的数据世界的端口。借助数字化和智能化的技术,智能充电网可成为智慧城市的组成部分。这背后涉及的5G、互联网、信息化、智能化等新基建概念,都能聚合在充电桩场景上。它与5G、大数据、人工智能、特高压等的融合,可以补齐发展中的短板,打通汽车、能源、互联网等产业,推进出行领域乃至整个社会实现数字化转型。

(一) 能源互联网变革的突破口

以电动化为主导的新能源汽车未来出行是可以预见的,伴随这种出行方式的改变是能源结构的颠覆性变化,不仅是加油变成充电这么简单,而是未来电动化智能出行和智能化的能源消费模式的革命性变化。充电桩不仅是充电设施,还是使信息、数据实现互联互通的平台和载体。通过充电桩形成网联化的信息网络,实现消费者从人找充电桩,到查询导航找到充电桩,再到数据算法推荐找到充电桩,再到无人驾驶的智能能源补给的发展过程,推进未来智能化出行发展。同时,每一个充电的节点其实都是一个能源交易的入口,未来充电桩行业必然越来越强调数据的价值。数据的价值关乎将来国家对能源整体的调度。以充电桩为主体的充电网络将是充电物联网的概念,数据在其中的价值不可估量。

在新基建模式下,充电桩与通信、云计算、智能电网、车联网等技术有机融合,不仅可以利用大数据优化充电桩位置布局,提高使用效率,直接提升充电行业的盈利能力;更可以合理安排充电时间,平滑电网负荷曲线,提高社会经济效益。如V2G(vehicletogrid,车辆到电网)技术,利用电动汽车自有电池的储能特性,实现了需求侧管理,未来每辆电动汽车也是一个移动的储能装置,可以用来放电售电给电网,增强了电网的灵活性,利用峰谷价差削减用电成本,同时也可以作为应急电源,满足了各项生活用电需求,更清洁、高效且成本更低。

围绕充电桩将出现更多的商业模式以及应用场景。未来我国将结合老旧小区改造等工作,开展充电基础设施建设运营,支持小区多车一桩,发展临近车位共享模式。打造社区智慧充电服务,破解社区充电难的问题,通过智慧能源服务思维化解小区电动汽车的充电、停车、电力增容等一揽子问题。此外,还将在高速公路、城市和乡村加快形成适度超前、快充为主、慢充为辅的公共充电网络,鼓励开展换电模式运用示范。加强新型充电技术研发,提高充电服务的数字化和智能化水平。随着V2X(vehicletoeverything,车联万物)等技术的完善,车联网以及智慧能源小区等必将是未来的发展趋势(4) 。

(二) 构建运维服务体系

充电桩作为新基建,背后涉及5G、大数据、工业互联网等新基建领域,智能充电网也是智慧城市的组成部分,未来云端平台的建设运维、大数据的分析管理是投资充电桩领域是否成功的关键核心。因此除硬件建设外,充电桩后期的运维更为重要。充电基础设施之外的云端管理平台、运维平台、大数据平台等数据平台建设和运维服务体系建设将成为发挥新基建价值的重要保障。

在实际的运行中,这一发展趋势也越来越明显。众多充电桩运营企业都将数据化、网联化、智能化作为发展的着力点,都在积极搭建数据中心,推动车联网、桩联网加速融合,助力能源利用更加智能。“中国充电联盟”现已建成“国家电动汽车充电基础设施监控平台”,可实现桩与桩、车与桩、企业、省市、国家平台的互联互通。解决用户面临的找桩难、使用难、支付难等多重困境;用于政府管理,充电基础设施建设情况、充电基础设施行业运行情况、提供政策措施制定依据;提供行业服务,促进车桩融合,为行业企业提供服务、促进行业健康发展。大数据运维服务平台的进一步优化建设也将是未来发展的重点之一,也是整个运维服务体系建设中的重要一环。

图1国家电动汽车充电基础设施监控平台

资料来源:中国充电联盟(www.xing528.com)

业内专家表示,充电桩最大的价值在于一头连接汽车强国战略,一头连接能源安全新战略(5) 。目前充电桩还处在能量单向流动的初级发展阶段,未来要推动充电桩数字化发展,进一步实现能量的双向互动。由于充电桩更易于统一标准并快速推广,最有条件成为未来能源互联网变革中的第一个突破口。从这个角度来看,在新一轮的科技变革和产业变革中,充电桩建设的意义已经不是单纯的“建桩”,而是“建网”。充电桩将打通汽车、能源、互联网等产业,构建起全新的数字化社会的骨架。

二、充电桩产业链整体受益

今后充电桩将运用新的科学技术,突出充电桩智能化、数字化、信息化、自动化等诸多新兴技术的特点,集成融合,创新驱动,充分发挥从科研到应用的全产业链优势,整个产业链也将因此受益。

从充电桩产业链看,主要包括充电桩设备生产商,充电桩运营服务商和新能源汽车等环节。

充电桩市场的上游为充电桩设备厂商及各类充电桩产品。充电桩涉及的主体、零部件,包括充电模块、电机、芯片、接触器、断路器、外壳、插头插座、线缆材料等。充电桩市场中游为运营商,运营大型充电站或提供充电桩服务等。为了更好地服务电动汽车,不少运营商承建了大型的充电站,为电动汽车提供充电服务。除此以外,在小区、购物中心、商厦、学校、政府等地方也设立充电桩以满足电动汽车的需求。充电桩市场下游应用即为各类电动汽车。随着新能源汽车的不断推广、应用,持续扩大的电动汽车市场为充电桩市场带来大量需求。

图2充电桩产业链图

资料来源:北极星电力网,华泰证券研究所

从制造端看,充电模块是制造端的核心设备,设备厂商在加装配电设备和滤波器等器件后,组成充电桩销售给下游客户。从运营端看,国家电网和特来电等厂商是公共充电桩建设的主力,国网“e充电”项目鼓励私人充电桩进入到共享运营领域,充电桩运营端进入门槛显著降低,有望进一步带动充电桩的建设。

三、我国充电桩发展面临的挑战

被视为“重资产”运营的充电桩行业,盈利难的问题一直存在。充电桩运营商面临着前期建设成本大、运营效率低、审批周期长等一系列难题,在落地运营过程中也会遇到种种问题。因此很多企业还没有坚持到盈利就早早黯然退场。特别是疫情期间,由于人们出行受限,充电桩业务不得不面临大幅缩水的困局,而防疫装备与维保人员的紧缺,也制约了设备的维保效率。对于新能源汽车车主来说,即便在小区内安装私人充电桩,外出时也仍有使用公共桩的需求,价格成了不少车主在使用公共桩时最关心的因素。除去本身较贵的电价外,由于运营成本高,部分公共桩运营商还会收取较高的服务费,甚至个别地方还会产生停车费等,这也限制了充电桩的发展。

对此,为了给运营商减负,使公共桩获得更大降价空间,部分省市已开始探索从“建设补贴”到“运营补贴”的转变。作为一个伴随新能源汽车而生的新兴领域,充电桩行业不仅需要更多政策补贴,也需要更规范严格的政策管理。如何通过政策导向引导充电桩的建设、发展与运营,仍是未来行业关注的焦点。此外,现实中,充电桩建设、运营中涉及的部门十分庞杂,包括住建、经信、能源等等,企业运营中的跨部门的沟通成本较高。因此,充电桩行业发展还需要成立更高层次的联动协调机制,从而打破行业发展壁垒。新基建的政策细则尚未出台,如何能够精准、高效支持充电桩行业迭代升级,而非大水漫灌让投机者浑水摸鱼;如何设定合适的门槛,谋求最大的社会资源和民间资本,同时又能防范相关风险,都将是政府有关部门需要深思的问题。