充電樁如何影響未來中國電力和汽車？

文 ｜ 蔡曉順、嚴小方

正文共計 4160字

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這一輪全球新舊能源的結(jié)構(gòu)變革中，中國有兩股力量正同頻共振——

一是在“靠技術(shù)吃飯”的新能源“風、光、鋰、氫”逐漸替代“靠天然儲量吃飯”的舊能源“石油、煤炭”的過程中，我們依靠光伏電板、風電機組等全球領(lǐng)先的新能源裝備技術(shù)在這輪能源競賽中領(lǐng)跑。

二是中國電力行業(yè)正全力向新型電力系統(tǒng)沖刺——

政策持續(xù)發(fā)力，12月14日，中共中央、國務院印發(fā)《擴大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要（2022－2035年）》（以下簡稱《綱要》），《綱要》指出，提升電網(wǎng)安全和智能化水平，優(yōu)化電力生產(chǎn)和輸送通道布局。

推進汽車電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化，加強停車場、充電樁、換電站、加氫站等配套設(shè)施建設(shè)。

終端應用領(lǐng)域爆發(fā)，中國新能源汽車是我國能源電子產(chǎn)業(yè)最重要的終端應用領(lǐng)域之一。從2015年起中國新能源汽車連續(xù)7年全球產(chǎn)銷量第一。

中國電網(wǎng)革命涉及的領(lǐng)域多，鏈條長，今天星船知造聚焦能源電子產(chǎn)業(yè)終端——新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的一環(huán)——充電樁——

和大家一起探討充電樁“影響未來中國電力和汽車”的三個現(xiàn)狀

1，中國互聯(lián)網(wǎng)造車企業(yè)、造車新勢力在充電樁相關(guān)專利上都有哪些布局？

2，關(guān)系到未來電網(wǎng)的“充電樁新概念車網(wǎng)互動（V2G，Vehicle to Grid）”，目前國內(nèi)主要入局者有哪些？

3，現(xiàn)階段最賠錢的充電樁運營商能否通過新場景私樁共享扭轉(zhuǎn)頹勢？

一、充電樁專利儲備戰(zhàn)

充電樁產(chǎn)業(yè)憑借

1、解決新能源汽車補能難題、解決用戶“里程焦慮”

2、結(jié)合數(shù)字化、智能化等技術(shù)，未來深度接入“虛擬電廠”

從而成為中國七大新基建之一。

中國新基建主要發(fā)力科技端，分別是

特高壓、5G基站建設(shè)、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心七大領(lǐng)域。

造車同時必須大力布樁，這樣的共識深入新能源車1．0玩家和2．0玩家的意識。

“一流企業(yè)賣專利，二流企業(yè)賣產(chǎn)品，三流企業(yè)賣苦力”。目前幾乎所有玩家都已進行充電樁專利布局。它將成為未來企業(yè)的核心競爭力之一。

各家充電樁專利布局如下——

2．0玩家百度、阿里、騰訊、華為、格力、小米等企業(yè)

1．0玩家蔚小理等造車新勢力

百度目前百度有3項充電樁相關(guān)的授權(quán)專利，偏向于汽車充電、充電樁導航及車費預估的軟件授權(quán)。頗有百度壓箱底的硬技術(shù)“人工智能”的底色。

騰訊目前騰訊有2項充電樁發(fā)明授權(quán)專利，同樣都在軟件應用層面，包括充電樁信息管理方法及充電樁系統(tǒng)。

華為既有制造基因又有軟硬件技術(shù)背景的華為，在充電樁專利布局上同樣是軟硬兩手抓。目前有26項充電樁授權(quán)專利，包括17件實用專利、8項發(fā)明專利及1項外觀設(shè)計專利。

阿里阿里目前暫無新能源汽車充電樁相關(guān)授權(quán)專利。

百度重AI、騰訊有用戶生態(tài)，在充電樁的專利布局上，這兩家大廠更多是將原先的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗延伸至充電樁軟件領(lǐng)域。

既有制造基因又有軟硬件技術(shù)背景的華為，在充電樁專利布局上同樣是硬件產(chǎn)品和技術(shù)軟件兩手抓。

目前小米、格力還未有具體乘用車車型推出，但在充電樁上都已有布局——

格力格力造車計劃走to B到to C路線，布局了包括新能源汽車上的鋰電池、電機等核心零部件。今年，董明珠透露格力將成為特斯拉供應商。

格力目前圍繞充電樁布局了21項授權(quán)專利，包括5項外觀設(shè)計專利、6項發(fā)明專利等，產(chǎn)品、技術(shù)兩手抓。

比如，安全性上，格力的充電樁在插槍座上設(shè)置有漏水結(jié)構(gòu)，通過插槍座與立柱連接，能夠快速地安裝充電槍和插槍座。同時格力的充電樁配備了電動汽車充電診斷方法和系統(tǒng)，及早識別故障，降低新能源汽車引發(fā)火災風險。

小米小米造車近500天，目前小米汽車共有4項充電樁授權(quán)專利，分別為

1，一種供電組件及充電樁（實用新型專利）通過設(shè)置與充電槍并聯(lián)的插座，使供電組件的應用范圍廣，通用性更強，使用更便捷。

2，充電插頭、充電插座、車輛、充電樁及充電系統(tǒng)（實用新型專利）充電插頭的產(chǎn)熱小，安全性高。

3，充電站 （實用新型專利）節(jié)省為新車充電的時間和空間，并有效地提高充電準確率。

4，充電電路和車輛 （實用新型專利）能夠利用低電壓的充電樁給高壓的動力電池充電。

目前小米汽車已經(jīng)有402項專利，大部分專利集中在自動駕駛領(lǐng)域。

在充電樁專利布局上，目前造車新勢力處于第二、第三梯隊。需要采取差異化戰(zhàn)略，集中力量專攻某一技術(shù)分支。

第一梯隊國家隊 專利布局1000件以上

未來新能源汽車將成為國家電網(wǎng)重要的儲能終端之一。

國家電網(wǎng)很早開始進行充電樁專利布局，目前已有1504件充電樁專利，在各個IPC技術(shù)領(lǐng)域都有涉及。已經(jīng)形成充電樁專利壁壘，占據(jù)主導地位。

第二梯隊專利布局100至500件

蔚來處于充電樁專利布局的第二梯隊，共有相關(guān)專利278件，主要集中在電池組供電裝置、充電樁及充電站領(lǐng)域。

充電樁制造商、第三方運營商星星充電的母公司——萬幫數(shù)字——有185件充電樁專利。

此外，充電樁第三方運營商如國軒悅行、北汽新能源的專利數(shù)量都超過100件。

第三梯隊專利布局少于100件

小鵬汽車的充電樁專利數(shù)量為94件，在電池組供電裝置、電力供應、充電樁、充電站上有少量專利布局。

理想主打油電混動車型，根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局數(shù)據(jù)，暫未有充電樁方面的專利布局。但在補能方面，理想有一份無線充電專利。

星船知造認為，國家電網(wǎng)在充電樁專利布局上一枝獨秀，在充電樁市場走向成熟期的當下，國家電網(wǎng)圍繞基礎(chǔ)專利繼續(xù)優(yōu)化布局，參與國家標準和行業(yè)標準的設(shè)立。

而像蔚來這樣在充電樁專利布局上略遜一籌的企業(yè)，應當走差異化專利戰(zhàn)略，集中資源在某一分支技術(shù)上研發(fā)趕超。小鵬這樣充電樁專利布局上目前不具備太大優(yōu)勢的企業(yè)，可以跟隨優(yōu)勢企業(yè)的技術(shù)及時調(diào)整研發(fā)策略，同時尋求研發(fā)合作伙伴。

二、車網(wǎng)互動國內(nèi)主要入局者都有哪些？

在車網(wǎng)互動概念中，電動汽車是儲能終端——一個移動充電寶，可反向供電。

來看一個案例

今年9月底，颶風席卷美國佛羅里達州，當?shù)?0％的縣城斷電。那天美國社交媒體上，佛羅里達州人討論最多的話題是風暴、洪水、停電以及“你開的什么車？”

當時某車主啟動了一輛福特F－150電動卡車，利用卡車中的鋰電池給房子供電——

汽車電源一插，聯(lián)排別墅里的燈管、電視機、唱片機和冰箱全都照常舊運作。這輛福特電動卡車正配置了V2G技術(shù)。

電這種能源一旦產(chǎn)生，就需要即時消耗。理想狀態(tài)下，電力網(wǎng)絡供需實時平衡，但維持這樣的平衡正變得越來越難。

用電端目前中國電力消耗場景主要在工業(yè)用電和生活用電。如今中國是全球最大的新能源汽車市場，預計到2030年，國內(nèi)電動汽車保有量將達到8000萬輛，成為用電端的新增負荷。

發(fā)電端在3060政策下，未來新增發(fā)電量主要來自風光水電為代表的綠電。

然而風光水電和燃煤、燃氣不同

風電要清風和煦，光伏靠陽光普照，水電得觀測汛期。一句話——得看天氣。要將這些綠電穩(wěn)定供給電網(wǎng)，就必須要用儲能做“蓄電池”。

如果將新能源汽車、充電樁作為儲能終端，我們就有了削峰填谷的調(diào)控能力——

用電高峰時，新能源汽車向電網(wǎng)供電。用電低谷時，電流向新能源汽車——具備V2G技術(shù)的新能源汽車和充電樁將成為未來靈活調(diào)控電網(wǎng)的手段之一。

虛擬電廠通過5G、AI、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字化手段把分散的電源、負荷和儲能打通，統(tǒng)一調(diào)度管理。

從長遠發(fā)展看，V2G概念是未來電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級的重要組成部分。

從商業(yè)邏輯上看，V2G帶來三方共贏——

電網(wǎng)緩解了用電壓力；充電樁企業(yè)獲得更多商業(yè)模式；新能源車主能“賺零花錢”。

英大證券做過一項測算，一塊鋰電池的循環(huán)充放電次數(shù)可以有8000次。如果拿出5000次用來“賣電”，按照1元峰谷電差價以及一天賣50度電算，車主就能有25萬元收益，甚至超過了很多新能源汽車的價值。

目前著手布局V2G技術(shù)的企業(yè)主要有“車企、電力企業(yè)、充電樁企業(yè)、鋰電企業(yè)、通信運營商”等。

車企

沃爾沃最新款SUV EX90已經(jīng)用上了V2G技術(shù)。SUV EX90可以連接壁掛式充電盒、家用電表以及沃爾沃汽車APP，通過數(shù)據(jù)上云靈活管理電池電量。

除此之外，像特斯拉、通用這樣的車企盡管目前沒在新能源汽車上裝載V2G應用，但其能源業(yè)務線中的太陽能電板產(chǎn)品都已經(jīng)用上了V2G。

車企都意識到，汽車革命與能源革命并非兩個獨立行業(yè)，而是一種融合產(chǎn)業(yè)。V2G是這個融合產(chǎn)業(yè)中的新增量點。

國內(nèi)車企方面，最早入局V2G技術(shù)的有威馬汽車。2020年，威馬抱上國家電網(wǎng)大腿，聯(lián)合研發(fā)、實測、落地應用V2G。國家電網(wǎng)有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡，威馬則儲備相關(guān)技術(shù)，兩者結(jié)合跑通了V2G的應用場景。

目前，星船知造查閱國家知識產(chǎn)權(quán)局相關(guān)信息發(fā)現(xiàn)，吉利、一汽、東風、蔚來、賽力斯、哪吒等車企都已有V2G方面的專利儲備。

吉利V2G充電站

一汽V2G放電控制系統(tǒng)及控制方法

東風電動汽車V2G控制方法及裝置

蔚來基于V2G使用場景下的電池健康度檢測方法

賽力斯充電樁的充放電方法、裝置、存儲介質(zhì)和充電樁

電力企業(yè)

國家電網(wǎng)布局V2G專利最多的企業(yè)，共有46條發(fā)明公布專利和26條發(fā)明授權(quán)專利。

上海電氣一種基于V2G的電動汽車充放電控制系統(tǒng)及使用方法

充電樁業(yè)務相關(guān)企業(yè)

星云科技2款V2G充電樁外觀設(shè)計及一項發(fā)明專利利用VIN碼匹配V2G直流充電樁的方法及系統(tǒng)

特來電充放電控制方法、車載充電機及終端設(shè)備

中科智充應用于V2G中智能風光儲存一體化裝置

遠景科創(chuàng)V2G充電站的充電控制方法、裝置、服務器及存儲介質(zhì)

鋰電池企業(yè)

蜂巢能源電動車V2G模式放電量確定方法、裝置及存儲裝置

通信技術(shù)相關(guān)企業(yè)

中國電信V2G能源交易方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)

北變能控V2G直流雙向充電模塊

就目前情況來看，中國V2G技術(shù)仍處于示范運行期——需要等待技術(shù)跑通商業(yè)模式以及電力市場化改革的進一步推進。

根據(jù)相關(guān)政策，中國V2G發(fā)展將分三步走

2020年之前開展小批量多批次的V2G試驗驗證，參與雙向充電的電動汽車數(shù)量可控制在10～300輛，主要任務是驗證多臺電動汽車與電網(wǎng)雙向充電技術(shù)，實現(xiàn)多輛電動汽車的相互充電放電。

2020年—2025年主要開展規(guī)?；妱悠嚕〝?shù)量一般不少于500輛）與電網(wǎng)雙向充電的示范運行。

2026年之后逐步商業(yè)化推廣。

三、最賠錢的充電樁運營商能通過新場景扭轉(zhuǎn)頹勢嗎？

在充電樁產(chǎn)業(yè)中，上游的設(shè)備制造商可以賣樁創(chuàng)收，下游的車企能與用戶生態(tài)捆綁，反倒是中游的運營商仍陷在這個“高投入、慢回血”行業(yè)，盈利遲遲未見。

星星充電、特來電這樣的第三方運營商正試圖開辟新業(yè)務場景——私樁共享——扭轉(zhuǎn)局勢。

目前進入私樁共享藍海的，除了星星充電、特來電、云快充這樣的第三方運營商，也有威馬、蔚來這樣的車企。

然而，這門新生意恐怕難以快速回血——主要有三只攔路虎。

1．找樁難

私樁共享的用戶參與度低。

按照前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2021年全國有240萬根私人樁，僅有約6％私樁參與共享。如果用戶不愿意貢獻樁，就影響到了私樁共享的供給生態(tài)。

星船知造了解到，一些共享私樁業(yè)務目前還建立在自有生態(tài)中——比如在星星充電平臺APP發(fā)布共享信息，需要從星星充電平臺購買充電樁。

目前，絕大多數(shù)用戶使用隨車購買、贈送的充電樁，較難綁定APP。

2．用樁難

私樁歸業(yè)主所有，但建樁的地由物業(yè)方協(xié)助管理。即便找到了樁，仍有小區(qū)物業(yè)不愿意放陌生車輛進場——還是用不了。

另外，部分私樁使用時需支付額外的停車費，增加了充電成本。

3．確權(quán)難

如果充電樁在共享過程中損壞、存在安全隱患，誰來維修和賠付也將成為問題。

找樁難、用樁難、確權(quán)難的困局短期內(nèi)難以改變。

長期來看，如果與C端用戶更接近的車企、關(guān)注民生的國家隊都參與到私樁共享市場，第三方運營商依舊缺乏優(yōu)勢。

尾聲

今天，我們已經(jīng)習慣了電力的平穩(wěn)可靠，它的充足穩(wěn)定是那么理所當然。讓人忽視保電路上的壓力和不易。

未來，我們將完善全社會充換電網(wǎng)絡。隨著車網(wǎng)協(xié)同、充電樁等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，“里程焦慮”將成為過去，越來越多人能開上價格合適、“萬物互聯(lián)”的新能源汽車。

國家電網(wǎng)也將在信息革命和新能源浪潮中迎來新的挑戰(zhàn)和活力。

參考資料

［1］ “藏電于車”提上日程千億市場待激活 V2G距全面商業(yè)化還有多遠？21世紀經(jīng)濟報道

［2］ 私樁共享難在哪？ 中國能源報

［3］ 小米造車，下半場還有戲嗎？ 獨角獸挖掘機

［4］ 小米汽車“充電站”專利獲授權(quán) IT之家

［5］ 國內(nèi)外新能源汽車充電樁技術(shù)預測分析——基于生命周期和國際專利分類號 科技管理研究

［6］ 新能源車企，誰是虧損王？ 中國新聞周刊

［7］ “藏電于車”V2G千億市場，全面商業(yè)化還有多遠？

［8］ 德州儀器入局新能源充電樁，積極探索V2G模式 第一財經(jīng)

［9］ 基于大規(guī)模 V2G 的區(qū)域電源低碳優(yōu)化策略 電力建設(shè)

［10］ 推動電動汽車車網(wǎng)互動（V2G）儲能技術(shù)發(fā)展 新清華

［11］ 智能電動車雙向充電漸成主流 V2G進入快速發(fā)展期僅差“臨門一腳” 科創(chuàng)板日報

［12］ 充電樁行業(yè)研究報告市場和政策雙重驅(qū)動，充電樁市場空間持續(xù)擴大英大證券

［13］ 基于大規(guī)模 V2G 的區(qū)域電源低碳優(yōu)化策略 電力建設(shè)

［14］ 動力電池V2G規(guī)?；涞剡€有多遠？CBEA

［15］ 虛擬電廠云程發(fā)軔，擁抱藍海 國海證券

［16］ 2022年虛擬電廠行業(yè)深度研究 中泰證券

本文基于訪談及公開資料寫作，不構(gòu)成任何投資建議。

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原文標題:中國電網(wǎng)革命一場和新能源車主的三方共贏