充电桩:进入发展快车道,向智慧、大功率充电发展(一)

在中国政府大力对新能源汽车进行补贴动作扶持下,中国新能源汽车及其上下游产业快速发展,目前中国新能源汽车产销量6年复合增长率均超过200%,2018年新能源汽车产销量双双突破100万!据公安部统计信息显示,截至2018年底,中国国内新能源汽车保有量261万辆(全球电动车保有量500万左右),占中国汽车总量的1.09%,与2017年相比,增加107万辆,增长70.00%。从统计情况看,近五年新能源汽车保有量年均增加50万辆,呈加快增长趋势。而中汽协预测,2019年新能源汽车销量将在160万辆!这样的规模和增速在全球领先!

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电动汽车要运行离不开充电桩,这就跟汽油车要行走离不开加油站一样,充电桩是为电动汽车提供直流/交流电的充电装置。其输入端与交流电网相连接,输出端通过充电插头为电动汽车电池充电。充电桩安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场,可以固定于地面或墙壁。

充电桩可分为直流充电桩、交流充电桩和交直流一体充电桩,交流桩通过车载充电机充电,输出功率一般为7kw,单桩制造成本仅为800-1200元,但充电时长8-15小时;直流桩直接为电池充电,功率在60kw以上,满电状态仅需20-150分钟,但单桩制造成本约5万元,且会对电池造成损伤。

图1:市面上的充电桩类别划分

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图2:交流、直流充电桩技术特点对比表

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市场需求旺盛

根据中国充电联盟的数据,截止今年3月底,中国充电基础设施保有量仅为92.1万个!这与总数为261万的电动车保有量相比差距太大,导致个别省市发生电动车难以充电的现象,面对未来新能源车的增量,加快充电设施的建设是当务之急,在这样的需求下,充电桩成为快速增长的产业。

2015年10月中国出台的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》对2020年充电基础设施分场所建设目标作了详细规划:2020年建成480万个分散式充电桩,包括居民小区的私人充电桩280万个、单位内部停车场专用充电桩150万个和分散式公共充电桩50万个,以满足超过500万辆电动汽车的充电需要。此后的2016-2018年,国家能源局对充电桩建设进度作了明确的年度规划,而包括上海、北京和广东在内的各省也推出了地区充电基础设施建设规划。

现在随着规划逐步实施,充电桩市场由冷变热,据最新发布的《中国充电服务市场如何健康发展》研究报告估算:“十三五”期间,国内充电桩“设备+裸站”的市场规模将超过300亿元。到2020年,充电服务费市场空间约100亿元;围绕大数据应用、汽车销售、广告收入的充电运营增值服务市场规模将超20亿元!

该报告指出考虑到目前主流的60KW-100KW充电桩已不能满足行业发展需求,《报告》指出,大幅提升充电效率的需求紧迫,直流快充桩建设进程有待加速。

截至今年3月,全国范围内公共桩保有量达38.4万个。今年以来,月均新增数量为1.7万个,2018年的平均月新增数量为9783个。

此外,中国已建立起覆盖19个省份“九横九纵两环”高速快充网络。中国在省与省之间、城与城之间的高速公路上也建造大量充电桩,以满足电动汽车跨城出行需要。根据《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》规划,中国将在2020年前建设起“四纵四横”的城际快充网络。截止2018年12月,国网公司已经建成了以“九纵九横两环”高速公路为骨干网架的高速公路快充网络,覆盖了北京、上海、山东、江苏等19个省市。

图3:国网公司已建成“九纵九横两环”快速快充网络

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在这样的趋势下,充电桩市场迎来高速发展,另外,中国政府2019年补贴新政提出的将补贴转向充电基础设施,就是适应了新能源汽车发展实际需求,将推动充电桩市场高速发展。

充电桩技术发展趋势--智慧慢充+大功率快充

充电桩一般由电气控制单元、充电单元、充电控制器、人机界面模块、读卡器、通信模块、电度表、增值服务及监控运营系统等构成,其中充电的核心部分是电气控制单元。充电桩核心充电模块结构原理如下图所示,通过将充电模块进行多路并联可以组成不同的充电桩,从而调节功率的大小。

图4:充电桩核心充电模块结构原理

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