一、背景和政策
1.1行业背景
◆石油资源日益紧张,环境污染日益加剧
目前我国石油总消耗量的70%主要用于燃油汽车,随着汽车保有量的不断增长,石油资源日益紧张。
城市空气污染总量的70%是由汽车尾气产生的,而噪声的80%也是源于传统的燃油汽车。
◆电动汽车规模化发展成为必然趋势
国家出台《节能与新能源汽车产业发展规划(2012 ~ 2020 年)》,“十二五”以来在纯电驱动的技术转型战略驱动下,用电能代替石油作为动力有利于节能减排,随着电池技术的成熟和成本降低,越来越便于推广,电动汽车正成为现代汽车工业发展的趋势。
习总书记强调:“发展新能源汽车是中国从汽车大国向汽车强国迈进的必由之路。
为落实《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》,科学引导电动汽车充电基础设施建设,促进电动汽车产业健康快速发展,国家发改委联合能源局等4部门编制了《电动汽车充电基础设施发展指南(2021-2035年)》
1.2政策引导
◆《交通强国建设纲要》
中共中央、国务院为统筹推进交通强国建设,于2019年9月发布《交通强国建设纲要》。纲要中多角度,多维度,对新能源汽车发展、交通路网配套电动化做出了大量指示。
◆2020政府工作报告
2020.05.22,重点支持既促消费惠民生又调结构增后劲的“两新一重”建设,主要是:加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展5G应用,建设充电桩,推广新能源汽车,激发新消费需求、助力产业升级。
◆《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》
国务院办公厅2020年11月2日发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》为各项工作的推进列出了计划和时间表。
◆2021政府工作报告
2021年3月5日,国务院总理李克强政府工作报告里,在2021年发展目标和重点工作中明确提出 “增加停车场、充电桩、换电站等设施,加快建设动力电池回收利用体系”。
十部委在2022年1月10发布《实施意见》
国家发展改革委、国 家 能 源 局、工业和信息化部、财政部、自然资源部、住房和城乡建设部、交通运输部、农业农村部、应急部、市场监管总局
截至 2021 年底,全国充电设施规模达到 261.7 万台,换电站 1298 座,服务近 800 万辆新能源汽车。
全国各地城市出台了新建住宅、公建充电车位的配比要求;
1.3建设现状
◆中国各省份公共充电桩分布情况
京津冀、长三角和珠三角区域为新能源汽车消费重点区域,公共充电桩又为新能源汽车的基础配套设施,故公共充电桩的建设普遍较多。西北、东北和西南部分地区则分布较少。
截至2021年11月,联盟内成员单位总计上报公共类充电桩109.2万台,其中直流充电桩45.0万台、交流充电桩64.6万台、交直流一体充电桩406台。从2020年12月到2021年11月,月均新增公共类充电桩约3.3万台。
公共充电基础设施省、区、市运行情况,广东、上海、北京、江苏、浙江、山东、湖北、安徽、河南、福建TOP10地区建设的公共充电基础设施占比达71.7%。
1.4产业机会
1) 根据中国充电联盟数据,截止2021年11月,全国充电基础设施累计数量为238.5万台,同比增加55%。同期新能源汽车保有量大致800万辆,车桩比约为3:1,远低于《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》规划的1:1。
2) 根据《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》规划,到2025年新能源汽车销量占汽车销量的25%左右,保守预计新能源汽车销量700万辆左右。以新能源汽车保有量2000万辆、车桩比1:1估算,需要新建的充电桩数量约1800万台。
3) 由于交流桩和直流桩价差大,假设充电桩均价1.5万元/台计算,到2025年,对应的充电设备市场空间约2800亿元。
4)假定充电站基建与配电建设投资一般至少与设备投资1:1,则到2025年,充电桩工程项目市场总投资规模不少于5600亿元;
5)以单车年耗电量2000度电估算,2025年充电和服务市场年度市场空间将达到约400亿元。
6)2020年3月,包括新能源汽车充电桩等7大领域列入“新基建” 2021年将充电桩建设放在年度重点工作中
二、基础知识
2.1充电设施
常规充电
又叫慢充,一般采用额定功率3~10KW的交流充电模式,以电池容量为40KW/H的电动汽车为例,进行完全充电时间一般为8~10小时。
快速充电
大功率直流充电机一般30~200KW左右,对40KW/H的电动汽车进行完全充电,时间一般为25分钟到1小时。
换电模式
换电站可为电量耗尽的电动车,采用专用设备更换专业车用电池,并对换下来的电池组进行充电。理论换电时间一般在5分钟左右。
充电模式特征及优劣势比较
沃尔沃C30电动汽车快速充电模式能在1.5小时内完成充电
快充模式30分钟能达到80%,但后期充满时间长
2.2标准与接口
国标交流系统 电动汽车交流充电桩
●《 GBT 20234.2-2015 》电动汽车用标准充电接口;
●单相交流充电桩:220V,3.5kW/16A,7kW/32A;
国标直流系统 电动汽车直流充电桩
●《 GBT 20234.3-2015 》电动汽车用标准充电接口;
●接口额定参数:750/1000Vdc,80/125/200/250A;
●一体式直流充电桩:15kW~360kW;
●分体式直流充电桩:120kW~360kW;
2.3充电站构成
三、应用场景特征介绍
3.1 场景分布
3.2充电特征
各主要类型电动车辆充电特征
四、产品介绍
4.1充电流程
充电模式介绍
离线模式下,所有设备不支持扫码充电;
直流充电桩只有网络版设备,且不支持离线计费与即插即充的工作模式;交流充电桩有网络版与离线版设备,均不支持VIN码启动充电。
4.2平台业务
4.3产品介绍
直流桩(快充)180KW、160KW、120KW、60KW、30KW
特点:采用直流快充大功率充电桩进行快速充电,短时间内补充大量续航;充电设施和充电费用都较高。
特征:网络版设备,支持4G和有线网络,支持云平台收费。
功耗:30KW、60KW直流充电桩待机功耗14.4W;60KW、120KW、160KW、180KW直流充电桩待机功耗17.5W。
交流桩(慢充)7KW(网络版、离线版)
特点:采用交流慢充,一般充电时长在7-8小时;充电设施和充电费用都较低。
特征:有网络版与离线版两种设备,均不支持VIN码充电;均可设置离线计费,此模式需配置充值机(充值机:366000902 DS-TMP002-A1)
功耗:7KW交流充电桩待机功耗4.37W
4.4特点介绍
◆安全防护
具有过压、过流、短路、急停等功能,保证人身安全
具有急停按钮,异常情况可紧急停机
充电监控功能:漏电检测、故障报警、电池状态检测
电池充满,充电自动停止,指示灯提醒用户
根据充电车辆BMS充电实时数据,充电主动防护
◆人机交互
良好人机界面、触摸液晶屏、手机智能控制、计费计量
◆高效充电
根据车辆BMS,功率自动化智能分配
充电、支付方式灵活,支持VIN、扫码充电、刷卡充电,支持手机微信、支付宝支付
◆兼容适配
支持国标的所有新能源电动汽车
应用场景
五、其它
5.1流程说明
充电桩项目落地大致流程
5.2 项目案例
六、充电桩收益分析
充电收益-交流慢充(7KW)
1、新能源汽车,小车的电池容量为40kwh左右,使用交流慢充充电桩充电;充满一般6~8小时;单桩按每天保守使用6小时计算,充电费用=1元(电费)+0.5元(服务费)=1.5元
(公式一:7kw* 充电6小时 =耗电42kwh
公式二:耗电42kwh* 1元/kwh= 电费42元
公式三:0.5元/*42kwh= 每天服务费收入21元
2、一个充电站安装10台交流慢充,按上述每天充电6小时预估,单个桩的年收益是 21元/天 * 一年365天=7665元
3、建设成本:
每台设备3800元 + 辅材/线材等成本平均200元一个桩 + 人工费200元一个桩(2个人一天能装5个,按一人一天500计算)=约4200元一个桩的成本
充电收益-直流快充(120KW)
1.参数分析
1)、此项目设定为物流车辆服务,同时满足社会车辆需求;
2)、根据附近充电场站数量以及物流园本身物流车辆的保有量,平均每台充电桩每天使用8小时;
3)、刨除设备维护以及政策等相关因素影响,每年按照300天运营考虑;
4)、根据充市场分析,充电服务费用暂按照1kw.h/0.4元(不含基础电价)计算;
5)、关于补贴,每个地方政策不同,以杭州为例,补贴金额基本是按投资额的30%进行;
2.根据以上依据计算可知:
每天充电量:10台充电桩*(120kw充电桩功率*8小时)=9600kw;
每天服务费收入:9600kw*0.4元=3840元;
每年服务费收入:3840元*300天=1152000元;
前五年每年服务费收入:1152000元—230400元(前五年每年与场地方的分成)=921600元
建设补贴:200W*30%=600000元
静态投资回收年限计算: (2000000元(项目投资)-600000(建设补贴)) / 921600元(前五年每年盈利收入)= 1.5 年可收回静态投资;
备注:以上预测收益数据按照目前大数据平均计算,具体数值会根据站点周边电动车数量,使用率,广告引流,配套设施完善,新能源车辆增加等因素有所上升;