【剖析】政策到市場 充電設施產業(yè)鏈深度研究

　　一、充電設施技術及標準

　　(一)充電站發(fā)展趨勢

　　隨著新能源汽車的逐步推廣和產業(yè)化以及新能源汽車技術的日益發(fā)展，新能源汽車對充電站的技術要求體現(xiàn)了一致的趨勢，要求充電站具有相應的發(fā)展目標：

　　1、充電快速化

　　目前新能源汽車用鋰離子動力蓄電池仍然存在著比能量低、一次充電續(xù)駛里程短的問題。因此，在目前動力電池不能直接提供更多續(xù)駛里程的情況下，如果能夠實現(xiàn)電池充電快速化，從某種意義上也就解決了電動汽車續(xù)駛里程短這個致命弱點。

　　2、充電通用化

　　在多種類型蓄電池、多種電壓等級共存的市場背景下，用于公共場所的充電裝置必須具有適應多種類型蓄電池系統(tǒng)和適應各種電壓等級的能力，即充電系統(tǒng)需要具有充電廣泛性，具備多種類型蓄電池的充電控制算法，可與各類電動汽車上的不同蓄電池系統(tǒng)實現(xiàn)充電特性匹配，能夠針對不同的電池進行充電。因此，在電動汽車商業(yè)化的早期，就應該制定相關政策措施，規(guī)范公共場所用充電裝置與電動汽車的充電接口、充電規(guī)范和接口協(xié)議等。

　　3、充電智能化

　　制約電動汽車發(fā)展及普及的最關鍵問題之一，是儲能電池的性能和應用水平。優(yōu)化電池智能化充電方法的目標是要實現(xiàn)無損電池的充電，監(jiān)控電池的放電狀態(tài)，避免過放電現(xiàn)象，從而達到延長電池的使用壽命和節(jié)能的目的。充電智能化的應用技術發(fā)展主要體現(xiàn)在以下方面：

　　●優(yōu)化的、智能充電技術和充電機、充電站；

　　●電池電量的計算、指導和智能化管理；

　　●電池故障的自動診斷和維護技術等。

　　4、電能轉換高效化

　　電動汽車的能耗指標與其運行能源費緊密相關。降低電動汽車的運行能耗，提高其經濟性，是推動電動汽車產業(yè)化的關鍵因素之一。對于充電站，從電能轉換效率和建造成本上考慮，應優(yōu)先選擇具有電能轉換效率高，建造成本低等諸多優(yōu)點的充電裝置。

　　5、充電集成化

　　本著子系統(tǒng)小型化和多功能化的要求，以及電池可靠性和穩(wěn)定性要求的提高，充電系統(tǒng)將和電動汽車能量管理系統(tǒng)集成為一個整體，集成傳輸晶體管、電流檢測和反向放電保護等功能，無需外部組件即可實現(xiàn)體積更小、集成化更高的充電解決方案，從而為電動汽車其余部件節(jié)約出布置空間，大大降低系統(tǒng)成本，并可優(yōu)化充電效果，延長電池壽命。

　　經過幾年的技術及應用的積累，國內的充電設備技術已達到大規(guī)模普及的條件，技術已不再成為行業(yè)發(fā)展的壁壘。

　　(二)充電設備的種類、應用

　　充電技術包括車載便攜充電器、交流充電以及直流充電：(1)車載便攜充電器：連接普通家用220V插座，低功率，充電時間較長，一般僅作為應急備用設備；(2)家用交流充電樁：供電動汽車車主私人使用，由電動汽車制造商配套安裝在家庭住宅停車位；(3)公用交流/直流充電樁：在公用停車場等，由充電樁運營商負責運營，為電動汽車提供充電服務；(4)直流充電站：即“快充”，特點是充電功率大，充電時間較短，一般按照城市規(guī)劃建設，功率通常在60kW以上。

圖表1不同充電設施特性比較

　　一般意義上的充電設備指充電樁，分為交流充電樁和直流充電樁兩類。(注：本報告不討論無線充電，該領域分析請關注本微信公眾號后續(xù)的研究報告)

　　交流充電樁，俗稱就是“慢充”，固定安裝在電動汽車外、與交流電網連接，為電動汽車車載充電機(即固定安裝在電動汽車上的充電機)提供交流電源的供電裝置。交流充電樁只提供電力輸出，沒有充電功能，需連接車載充電機為電動汽車充電。相當于只是起了一個控制電源的作用的。交流充電樁提供單或雙路220VAC/380VAC輸出接口，交流充電樁的輸出功率一般在5KW(220VAC)/20KW(380VAC)，但真正的充電功率是受車載充電機的制約的，一般小型電動汽車的車載充電功率在2-3KW之間。為40KWh左右的電動汽車充電，交流充電樁家庭用戶較多。

　　直流充電樁，俗稱就是“快充”，它是固定安裝在電動汽車外，與交流電網連接，可以為非車載電動汽車動力電池提供直流電源的供電裝置。直流充電樁的輸入電壓采用三相四線AC380V±15%，頻率50Hz，輸出為可調直流電，直接為電動汽車的動力電池充電。由于直流充電樁采用三相四線制供電，可以提供足夠的功率，輸出的電壓和電流調整范圍大，可以實現(xiàn)快充的要求。直流充電樁充電速度遠遠快于交流充電樁，主要應用于高速公路、城市干道、辦公樓、商場等對充電速度有較高要求的場所。

　　國內電動汽車充電硬件接口除特斯拉外，其他車型充電接口已經統(tǒng)一，交流充電接口為7孔，直流充電接口為9孔。

圖表2直流充電樁和交流充電樁充電原理及插頭示意圖

　　(三)相關標準不斷完善

　　目前，我國已基本建立充電基礎設施標準體系，包括術語、動力電池箱、充電系統(tǒng)及備、充換電接口、換電系統(tǒng)及設備、充/換電站及服務網絡、建設與運行、附加設備等8個部分，58項標準。

　　新標準對充電接口和通信協(xié)議進行了全面系統(tǒng)的規(guī)范，為充電設施質量保證體系提供了技術保障，確保了電動汽車與充電設施的互聯(lián)互通，避免了市場的無序發(fā)展和充電“孤島”，有利于降低因不兼容而造成的社會資源浪費，對促進電動汽車產業(yè)政策落地，增強購買使用電動汽車消費信心將起到積極的促進作用。

　　2015年12月，國家質檢總局、國家標準委聯(lián)合國家能源局、工信部、科技部等部門發(fā)布新國標，全面提升了充電的安全性與兼容性，對充電樁產業(yè)的規(guī)范發(fā)展奠定基石。

圖表3充電設施新國標標準及內容

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