充电桩行业未来发展趋势是什么?

充电桩行业未来发展趋势是什么?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/11/15 16:47

新技术+新业态,铸就行业未来发展趋势。

1.新技术:充电桩技术优化升级,高压快充或成未来主流

充电时长成影响用车体验的关键因素,提高充电速度迫在眉睫。根据麦肯锡发布的《2023 麦肯锡中国汽车消费者洞察》,电动汽车消费者最关注的问题就是续航里程与充电时间, 高达 56%的受访者都认为此非常重要,远大于第二、第三关注因素的动态体验(48%) 和用车成本(46%)。基于此,提高充电桩的充电速度迫在眉睫。

高电压和大电流可缩短电池充电时间,高压大功率比大电流方案更有效率。基于“电池充 电电量=充电功率 x 时间”的充电原理,我们可知充电功率越大,充电时间越短。根据 P=UI(功率=电压 x 电流),实现大功率充电可以通过增大充电电流和提高电压两种方 式: 1)增大充电电流:即提高单体电芯的最大充电电流,需要对电芯的材料体系和结构进 行升级,降低电池在快充过程中产热和析锂,避免引起热失控等安全问题。以特斯拉 Mode13 为代表,最大充电电流可达到 700A,可实现 31 分钟充 80%的电量;11 2)提高电池系统电压:以保时捷为代表,电压平台从 400V 提升至 800V,最大电流仅为 334A 的情况下,实现 22.5 分钟从 5%充电至 80%的电量。12 由于增大电流会使得能量损失严重,转化效率低,且对热管理系统造成较大负担13,因 此高压大功率更有效率。

车企不断提升车辆电压平台,高压快充将成未来趋势。从充电技术发展历程来看,在电动 推广初期,消费者对电动汽车充电速度关注不多,电动汽车补能方式以慢充为主,直流 充电的电压/电流普遍在 350V/125A 以下。随着电动汽车快速上量,原有补能效率已不 能满足用户需求。因此,2015 年发布的 GB/T20234.3《电动汽车传导充电用连接装置 第 3 部分直流充电接口要求》,将直流充电接口电流从原来的 125A 提升至上限 250A,以 满足电池容量增加带来的充电功率增加。

14随后车企主要通过提升车辆电压平台,来实 现基于 250A 电流下的快充。电压平台由 350V 逐步向 450V、750V 演进,实现充电倍 率 1-2C。当前部分车企通过提升电流到 500A 来实现 3-4C 的快充。随着耐高压、低损 耗、高功率密度的 SiC 功率器件的逐步深入应用,950V 左右的的电压平台逐步被车企 提上日程,并将成为未来 3-5 年的重要趋势。950V/500A 的高压快充桩可达 480kW 的 充电功率,实现 5min 左右的快速补能,真正实现“充电像加油一样快捷”。15国家有关 部门也已将 1000V 纳入乘用车下一代大功率快充充电接口标准中,以适应未来“千伏” 高压平台的落地。

目前,主流车企纷纷布局高压快充车型。2020 年保时捷首次推出支持 800V 高压快充的 Tycan 后17,全球车企加快研发高压快充车型,补电时间向 10min 以内迈进。广汽、小 鹏、北汽、东风、长安等均已推出基于 800V 及以上高压平台的高端车,且快充性能可 以达到“充电 10min 续航增加 200km 左右”。例如广汽埃安在 2021 年 4 月发布的 6C 超快充系统,最大电压达 800V,最大电流大于 500A,只需 8min 即可完成 0%- 80%SOC 的充电。2026 年预计 800V 以上高压车型销量将过半。目前 800V 高压平台车型已经成为当前头 部车企布局的主力,据我国主要车企规划,2023 年满足 3C 以上高压快充的高端车型将 密集上市,2025 年主流车型均将支持高压快充19。根据华为发布的《高压快充产业发 展报告 2023-2025》预测,预计到 2026 年底,支持高压快充车型的市场保有量将达 1300 万辆以上。

适配高压快充的高压充电桩数量不足,未来需求广阔。已建设的充电桩以小功率慢充为主, 满足大功率快充的充电基础设施数量严重不足,我国 150kW 以上的公共直流桩仅占所 有公共充电桩的 5%。以新能源汽车保有量最大的上海市为例,截至到 2023 年 2 月底, 上海市共有约 14.76 万台公共充电桩,充电枪 16.49 万个,120kW 以上的快充直流充 电枪 10875 个,仅占 6.59%。

随着高压快充车型的加快增长,大功率快充桩不断布局。根据华为测算,要实现 5min 以 内快充,充电桩功率须向 480kw 演进。为适应未来大功率高压快充发展趋势,主流车 企及充电运营商已经开始布局大功率快充桩。如:国网快充桩招标中,80kw 充电桩占 比已从 2020 年的 61.67%下降至 2022 年的 37.47%,而 160kw 和 240kw 分别从 34.34%和 0.74%上升至 57.33%和 4.48%,并已开始布局 480kW 的大功率快充桩,此 外广汽埃安的 A480 超级充电桩最大充电功率亦是达到 480kW。

直流桩主要用于公共快充桩,未来有望进一步渗透。截至 2023 年 4 月,我国直流公共充 电桩保有量达 85.50 万台,占总公共充电桩数量的 42.24%。较 2023 年 3 月,增长 3.3 万台。虽基本每个月我国直流公共充电桩保有量均在稳步增长,但占总公共充电桩的比 重始终维持在 42%左右的水平。目前针对大功率高压快充充电基础设施不足的问题, 国家层面也正在出台相关支持政策。

2022 年 1 月 10 日,发展改革委等部门发布的《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》提出:“加快高速公路 快充网络有效覆盖,力争到 2025 年,重点区域的高速公路服务区快充站覆盖率不低于80%,其他地区不低于 60%”、“加强大功率充电、车网互动等示范类设施的补贴力度, 促进行业转型升级”,重点鼓励高速公路沿线、城市公共充电站等重点区域的大功率高 压快充基础设施的发展。由于考虑到高压快充技术的发展,终端用户对高速公路和商圈 等应用场景有较大的快充需求,以及政策的驱动,预计未来公共桩中直流桩占比有望扩 大,公共快充直流桩数量有望进一步增长。

2.新业态:拥抱“光储充一体化”电站时代

新业态模式积极探索,光储充一体化或成下一个发展趋势。“光储充一体化充电站”是指 把光伏发电、储能设备、充电桩及电池检测集成为一体的智能化充电站。其中光伏负责 发电,充电桩负责充电,储能即是二者之间的桥梁。它利用了夜间低谷电价进行储能, 在充电高峰期通过储能和市电一起为充电站供电,满足高峰期用电需求,既实现了削峰 填谷,又节省了配电增容费用,增加新能源的消纳,弥补了太阳能发电不连续性的不足。 它是新能源、储能、智能充电互相协调支撑的一种高科技绿色充电模式,也是国家大力 推广电动汽车、充电桩市场扩大、储能被列入能源发展重大工程等背景下产生的一个新 的业态模式。光储充一体化具备多重优势,具备推广价值。光储充电站削峰填谷,有效提升电网运营 效率,同时充电桩可以被远程调控,提高运维效率。并且多元服务的提供,也使得客户 充电服务体验得到提升。

光储充一体化模式已获得国家政策支持。2020 年,国务院办公厅印发的《新能源汽车产 业发展规划(2021~2035 年)》明确指出,鼓励“光储充放”多功能综合一体站建设。 2022 年,《“十四五”现代能源体系规划》《“十四五”新型储能发展实施方案》《关于进 一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》等政策陆续推出,这些政策提出要 推进开展“光储充换”相结合的新型充换电场站试点示范,并对推动新型储能规模化、 产业化、市场化发展作出重要部署。此外,部分省市也积极推出政策鼓励“光储充”一 体化的开展。一系列“光储充一体化充电站”鼓励政策的加速出台,有利于推动行业进 入规模化发展阶段。

参考报告

充电桩行业专题报告:新能源、新政策、新市场,助力充电桩行业新发展.pdf

充电桩行业专题报告:新能源、新政策、新市场,助力充电桩行业新发展。历时十余年成长,我国充电桩行业迈入新机遇期。2006年比亚迪在深圳建设第一座汽车充电站,标志着中国充电桩行业的开端。历时十余年成长,充电桩技术已多元化发展,并且针对各应用场景加快运用。截至2023年4月,我国公共充电桩中交流充电桩116.9万台,占比57.76%;直流充电桩85.5万台,占比42.24%。从产业链来看,我国充电桩行业已构建上游设备元器件和零部件、中游充电桩整桩、下游运营商的三环节紧紧相扣的完整产业链。而2020年,政府工作报告将充电桩纳入“新基建”七大重点领域,更是促使我国充电桩行业迈入新...

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