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快充網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進程 決定電動車何時取代燃油車

來源:新能源網(wǎng)
時間:2019-09-16 14:49:28
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快充網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進程 決定電動車何時取代燃油車隨著電動汽車在全球的數(shù)量超過500萬臺,電動汽車的發(fā)展也來到了一個階段性的小高潮。下一步電動汽車朝著去補貼、更有競爭力的性價比方向發(fā)展,這

  隨著電動汽車在全球的數(shù)量超過500萬臺,電動汽車的發(fā)展也來到了一個階段性的小高潮。下一步電動汽車朝著去補貼、更有競爭力的性價比方向發(fā)展,這里面有非常重要的一環(huán)是隨著社會能源結(jié)構(gòu)的變化來轉(zhuǎn)型——電動車對于燃油車進行替代,在這個重要的決策上面,充電設(shè)施的便利性就來到了一個非常重要的位置。

  如下圖所示,電動汽車由于自身特性,80%的車主都在居住地配置了充電樁,在家充電也就是一個重要的組成部分;其次是在車輛的各種目的地(購物中心、酒店和餐飲商場)的慢充充電網(wǎng)絡(luò)——這些慢充網(wǎng)絡(luò),主要支持電動汽車車主在城市和自己熟悉的區(qū)域進行通勤。

  而面向旅行和主要公路節(jié)點的快充網(wǎng)絡(luò),則是支撐電動汽車擴展用途的核心,也是電動汽車取代燃油車必須要有的核心要素。


▲圖1 全球電動汽車充電樁保有量概況(截至2018年底)

  由于標準制定、發(fā)展的滯后性等原因,目前基于50kW的第一代快充網(wǎng)絡(luò),在全球范圍內(nèi)還是主流。而第一代快充網(wǎng)絡(luò)更多的是基于之前的布局來建設(shè)的,這樣的充電功率對于現(xiàn)在的60kWh-100kWh的長里程電動汽車而言,充電速度有些跟不上。電動汽車的競爭很激烈,目前各個車企在開發(fā)、設(shè)計的電動汽車平臺,需要面向未來的100-150kW(400V平臺)快充和300kW(800V平臺)的快充充電設(shè)施,如何推動高續(xù)航里程車輛發(fā)展,這些面向私人車主的網(wǎng)絡(luò)如何超前的發(fā)展,是我們思考如何去破局的核心。


圖2 全球直流充電樁概要(截至2018年底)

  從下面的表格來看,快充網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè),是電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施很重要的一部分,推動者主要是政府、車企和獨立運營商。傳統(tǒng)領(lǐng)域的石化巨頭,也通過各種的方式在逐步進入這個領(lǐng)域為未來的風(fēng)險做對沖。

表1 全球快充設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的參與者

  我們首先來看特斯拉的網(wǎng)絡(luò)建設(shè):

  1)特斯拉快充網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

  在快充網(wǎng)絡(luò)布局方面,特斯拉的充電站布局,一直是依靠自身獨立推進,建設(shè)速度一直處于領(lǐng)先水平,并且有效的起到支撐銷售和優(yōu)化用戶體驗的作用。特斯拉在全球共布局了1604充電站,超14000根超級充電樁,主要位于美國、歐洲、中國和其他地區(qū);特斯拉目前對于選址和配置充電樁積累了很多的經(jīng)驗,新建一個超級充電站會部署10到12根充電樁,最大的充電站有 40-50 個充電樁位,而在中國則達到了50個。


圖3 特斯拉的全球充電網(wǎng)絡(luò)

  根據(jù)上個月的數(shù)據(jù),這1.4萬根樁一個月輸出72GWh的充電量,單根5142kWh/月,折算下來是每天171kWh。而去年同期,整個累計的總充電量才400GWh,這個充電量的激增,也可以看到隨著Model 3的熱銷帶動了整個充電量的快速提升。隨著Model 3的銷售增加,目前特斯拉也在全球增加全球超級充電站和充電樁的數(shù)量(目標是覆蓋活躍市場95%~100% 的用戶),并且對Model 3的車主實施付費充電將實現(xiàn)部分成本回收,通過運營將實現(xiàn)充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的部分成本回收,并有望獲得一定的經(jīng)濟收益。

  因此特斯拉慢慢把這種布樁提升稱為一種可持續(xù)的發(fā)展,這里就不得不提快充的核心要素——充電的功率提升。之前,特斯拉已在測試充電功率翻倍(可達 250kW)的第三代超充技術(shù)。目前特斯拉第二代超充技術(shù)功率普遍為 120kW(最高可達 135kW,充電時長 80 分鐘),而隨著主要豪華電動汽車如奧迪和奔馳都在400V平臺下做出最大功率 150kW 的直流快充,保時捷在800V下面做250kW,特斯拉的第三代超充技術(shù)(V3 版本),則是對于消費者影響很大的因素。

  我們總結(jié)一下特斯拉的快充模式:

  ●有自己特殊的充電接口,充電協(xié)議,有自己的區(qū)隔,在技術(shù)的提升過程中主動性比較強。

  ●面向自己的車主客戶,在早期支撐著消費者便利性和滿意度,后期擴展以支撐車主使用,面向部分網(wǎng)絡(luò)的盈虧平衡。

  大眾汽車集團旗下子公司“Electrified America”,就走的是和特斯拉相似的路線。保時捷Taycan的車主可以免費充電三年,同時采用了最新的支持800V/300A充電樁,以滿足初期推廣的目的。由于特斯拉快充網(wǎng)絡(luò)的存在,使得競爭對手就需要與之相匹配的推出相應(yīng)的設(shè)施支撐。


▲圖4 大眾在美國的Electrify America

  2)車企聯(lián)盟充電設(shè)施的建設(shè)

  大眾、戴姆勒、福特和寶馬聯(lián)手創(chuàng)建了Ionity,主要在歐洲布局建設(shè)快充充電站,從2018年4月在德國建造首個快速充電站開始,預(yù)計到2020年中期,將在歐洲擁有400座快速充電站。這個事情的核心意義,是支撐戴姆勒、寶馬、奧迪、保時捷和大眾的純電動汽車的初期上量,也需要新一代屬于車企可控的快充充電網(wǎng)絡(luò)來支撐消費者在不同區(qū)域的旅行。這種合資的方式,是和日本充電服務(wù)公司(NCS)有些相似的,也是試圖通過在車企的合作模式下來推進充電網(wǎng)絡(luò),從而推進車輛的銷售。

  日本充電服務(wù)公司是由日本四大車企共同發(fā)起設(shè)立的,其主要目的在于集中優(yōu)勢資源,統(tǒng)一調(diào)配、規(guī)劃,財政補貼資金統(tǒng)一管理,以建立起“易于使用”的充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)主要為分布在商業(yè)設(shè)施及住宿設(shè)施等的“目的地充電樁”,高速公路的服務(wù)區(qū)、停車場,及一般道路沿線的便利店、車場等的“沿線充電樁”。采用統(tǒng)一的充電接口及協(xié)議,用戶可以使用由NCS統(tǒng)一提供的充電卡進行充電。


▲圖5 Ionity的充電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

  這種模式其實是比較有利的模式,在和特斯拉的競爭中可以充分推進基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),讓電動汽車的潛在消費者打消顧慮,并且在升級到100-150kW的功率層面能夠匹配最新的車輛充電功率。當然這種模式的缺點也客觀存在:

  ●由于車企聯(lián)盟對于基礎(chǔ)設(shè)施的推進,是需要在聯(lián)盟范圍協(xié)商的,推進布站布樁的速度不可能特別激進。

  ●由于每家車企上量的速度不一致,每個股東投入和產(chǎn)出的回報是有差異的,如果后期純電動汽車滲透率不同,追加充電設(shè)施的動力,每家受牽制。

  ●每個股東方只能為用戶爭取一個相對合理的價格,需要考慮運營快充企業(yè)的長期可發(fā)展性。

  3)獨立運營商

  我們來看美國的情況,美國有三家規(guī)模比較大的充電樁運營商, Blink charging、ChargePoint,EVgo。 Blink charging創(chuàng)立于2009年,在全美已擁有1.4萬個充電站;ChargePoint 成立于2007年,有大約5.5萬根充電樁; EVgo成立于2010年,經(jīng)營著美國最大的公共快速充電網(wǎng)絡(luò),有900多個快速充電樁,支持所有充電標準。

  在這個領(lǐng)域運營有以下的問題:

  ●To C客戶可持續(xù)發(fā)展能力:充電運營企業(yè)往往很難了解用戶的快充需求地點,由于初期電動汽車用戶選擇快充缺乏足夠的激勵,往往以自己家的充電樁保底,然后找熟悉區(qū)域的充電點來做支撐,很難和充電運營商形成穩(wěn)定的持續(xù)發(fā)展。

  ●To B客戶車企合作:車企往往是想獲取運營點的位置來支撐銷售,很難和充電網(wǎng)絡(luò)運營商有很強的利益合作關(guān)系;和部分電動汽車的車隊關(guān)系比較好維持,但是這方面還是少數(shù)。


▲圖6 美國的第三方運營的快充網(wǎng)絡(luò)

  想要依托于專門的運營商來升級充電樁,前提是需要有足夠的用戶保有,充電功率也要足夠,還要有足夠的頻度和激勵。目前歐洲、美國和中國的運營商,還是以保底客戶為主,然后積極投資的方式來做。特別是在中國,目前還在60kW的狀態(tài),想要進一步升級到100-150kW(400V平臺),甚至更高覆蓋到250kW以上(800V平臺),目前來看沒有特別大的動力。

  4)中國的情況

  在中國,政府推進電動汽車充電設(shè)施方面已經(jīng)做了很多的努力。在目前這個節(jié)點,我們看到有以下的幾點困難:

  ●電動汽車安全事故的多發(fā),使得管理部門對于大功率快充可能引發(fā)的安全問題很慎重。

  ●標準問題:第一代標準支持400V 250A,實際一般在60kW左右,下一代往更高電壓和更高電流上面,充電接口和控制協(xié)議標準有電網(wǎng)和車輛兩邊的協(xié)調(diào)問題需要解決。

  ●快充網(wǎng)絡(luò)的運營,目前主要依托于面向公交和公交專用的快充網(wǎng)絡(luò)才能達到一定的盈虧平衡。而面向C端的充電量還沒辦法支撐充電網(wǎng)的運營。

  中國要推動快充功率的升級,可能初期也要整合一些國內(nèi)車企的力量,同時需要政府管理部門做一個統(tǒng)籌協(xié)調(diào),什么時間點、走哪一步非常關(guān)鍵。

  小結(jié):

  從續(xù)航里程、電池成本來看,其實中國汽車行業(yè)在純電動汽車的開發(fā)上面積累了很多的經(jīng)驗。在升級到更高快充功率的需求上,隨著國內(nèi)自主品牌把電量配置到60-90kWh,這個需求馬上要在下一代車輛中體現(xiàn)出來,這里面還是有一些矛盾需要我們?nèi)ソ鉀Q的。