2022年充电桩行业报告:市场和政策双重驱动,市场空间持...
chdzw 发表于:2022-11-9 22:11:14 复制链接 发表新帖
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2022年充电桩行业报告:市场和政策双重驱动,市场空间持续扩大

以下为报告原文节选

一、 市场和政策共同驱动充电桩产业发展

1.1 、汽车产业的电动化浪潮已然来临

电动汽车发展步入高速增长阶段。EVTank数据显示,2021年,全球新能源汽车销量达到670万辆,同比大幅度增长102.4%,全球汽车电动化渗透率也由2015年0.8%增长到2021年的7.74%,预计2022年、2025年全球新能源汽车销量将分别超过850万辆、2200万辆。乘联会数据显示,9月新能源汽车零售渗透率达到31.8%,预计2022年、2025年我国新能源汽车销量将超过600万辆、1000万辆。

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截止2022年9月底,新能源汽车保有量达1149万辆,前三季度新注册登记371.3万辆。2022年前三季度,全国新注册登记新能源汽车371.3万辆,同比增加184.2万辆,增长98.48%。预计到2025年国内新能源汽车保有量将达到4000万辆,保有量占比将达到10%。

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1.2 、政策推动,充电桩被纳入新基建

近年来,在充电桩行业快速发展的同时,仍然存在居住社区建桩难、公共充电设施发展不均衡、用户充电体验有待提升等突出问题。在这一背景下,国家陆续出台了相关政策支持充电桩相关技术、模式和机制创新,在解决新能源充电桩发展问题的同时,构建新型电力系统,完善相关基础设施,助力“双碳”目标实现。2020年5月国务院发布《2020年政府工作报告》,首次提出“新基建”(新型基础设施建设)概念,将充电基础设施作为七大基础设施之一,纳入“新基建”。2021年中央经济工作会议指出,当前经济面临需求收缩、供给冲击、预期转弱三重压力,应坚持稳字当头,强化政策发力,充电桩作为新基建组成之一,在稳增长主线下,建设节奏或将加速。2022年1月,国家发展改革委、国家能源局等出台《国家发展改革委等部门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》(发改能源规〔2022〕53号),提出到“十四五”末,我国电动汽车充电保障能力进一步提升,形成适度超前、布局均衡、智能高效的充电基础设施体系,能够满足超过2,000万辆电动汽车充电需求。多项政策落地,使得我国新能源充电桩行业的发展方向和发展目标逐渐清晰,为行业发展提供有益土壤。

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政府补贴从补车转向补桩,从建设补贴

拓展到运营补贴2016年财政部等五部门出台《关于“十三五”新能源汽车充电基础设施奖励政策及加强新能源汽车推广应用的通知》,已对充电基础设施建设、运营给予财政奖补。2022年国家发展改革委等部门《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》明确提出加大财政金融支持力度,一是优化优化财政支持政策,二是提高金融服务能力。此外各地方政府已明确出台充电桩建设补贴、充电运营补贴相关政策。可以发现政府财政补贴政策向供给侧倾斜,呈现出从“新能源汽车补贴”到“充电设施建设补贴”再逐渐转变为“充电设施建设补贴+充电设施运营补贴”。

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1.3、充电标准制定积极推进

目前国际上主要有五个充电桩标准,分别是:中国国标GB/T、CCS1美标(combo/Type1)、CCS2欧标(combo/Type 2)、日本标准CHAdeMO,同时特斯拉拥有自己独立的一套充电接口标准。

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全球范围内使用较为广泛的充电标准包括CCS 和CHAdeMo 两种标准,支持车型较多。其中,CCS充电模式将交流和直流接口合二为一,减少了接口数量,降低了充电器和车身零部件的制造成本,得到各大欧美车企的推动,具有较大市场潜力。全球范围内采用国标GB/T 20234标准的充电设施数量最多。

现阶段出口到中国的特斯拉车型采用了GB/T20234的交流和直流充电接口,出口到欧洲的特斯拉车型采用了CCS Combo 2接口,均可使用符合本地接口标准的充电桩。

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标准的差异既造成了后续全球充电接口不统一、通信协议不兼容的现状,也引出了目前迫切融合的需求。作为国际电动汽车技术和产业发展的重要推动力量,中国应积极参与国际标准的制定,引导全球充电标准的协调和统一,并在未来大功率充电、无线充电、V2G等新型充电标准的制定中,发挥更大的作用。

目前国内正在编制修订的两套充电标准:一个是2015充电国标升级版,一个ChaoJi充电标准。目前的直流充电系统普遍存在的共性问题是:尺寸过大;机械强度不够;没有考虑向后兼容等。这些问题在2015充电国标升级版和“Chaoji”技术标准中得到了改善设计:2015充电国标升级版改进了很多过去存在的遗留问题,对公差尺寸做了严格要求、增加了锁止装置结构、车端增加电子锁、提高额定电压至1500V,电流在主动冷却下最高提升至800A,增加车桩的物理开关,解决PE断针问题,可实现远程唤醒等,还删除了车辆密封圈的要求,排水口由可选变为必选等修改。但由于还处在征求意见当中,在发布之前可能还会有略微调整。

ChaoJi标准在2015国标的基础上,吸取了全球四大主流接口的经验,在结构设计、机械强度、充电安全性、兼容性、大功率充电、后续新功能扩展能力等方面都要优于2015国标。另外,ChaoJi标准接口通过转接头以及专门设计的导引电路等系统控制策略,可以兼容适配GB/T2015、日本CHAdeMO、美国CCS1、欧洲CCS2四大充电系统。

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二、 充电桩产业链分析

2.1 、充电桩产业链

汽车充电桩产业链上游为建设及运营充电桩所需要的元器件和设备生产商;中游为充电运营商;产业链下游各类充电场景参与者为各类电动汽车用户,包括新能源汽车整车企业和个人消费。其中设备零部件生产商(装备端)和充电桩运营商(运营端)是充电桩产业链最主要的环节。

充电桩元器件厂商众多,格局分散,企业之间充分竞争。部分中游充电桩运营商企业

开始整合产业链,开拓上游业务,自产充电设备再进行后续运营,如中游企业龙头特锐德。2020年充电桩纳入国家“新基建”之一,为上游行业注入一定活水,部分上游企业开始布局充电桩业务,如许继电气开始研发充电桩整机产品。

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2.2 、充电桩设备端

充电桩的分类方法多种多样,按照不同的充电技术分类,充电桩可分为直流充电,交流充电,无线充电等,当前主流充电模式为交流充电和直流充电。

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交流桩

交流充电桩是固定安装在电动汽车外与电网连接,为电动汽车车载充电机(即固定安装在电动汽车上的充电机)提供交流电源的供电装置。交流充电桩只提供电力输出,没有充电功能,需连接车载充电机为电动汽车充电。相当于只是起了一个控制电源的作用的。交流充电的特点为充电功率小、充电时间长,但充电设备成本低。

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交流充电桩结构简单,主要有控制主板、电能输入输出回路、充电连接器、人机交互单元等部件组成。最核心的是主板,主板占成本接近30%,其次为枪线及壳体,成本占比也分别为30%左右。以盛弘股份7KW交流桩为例,其输入电压为AC220V±20%,额定输出电压为AC220V,额定输出功率为7KW,额定输出电流为32A,主板除了计量电能还提供输入过欠压保护、输入过电流保护、防浪涌保护、输出短路保护、过温保护、防反灌保护、电池主动保护、紧急停机等保护功能。

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市场格局方面,目前以家庭私有桩为主的交流充电桩主要玩家为挚达科技、星星充电、科大智能、循道等企业。根据中国充电产业联盟的统计数据,到2021年底,全国私人充电桩145万根,根据挚达科技2021年公布数据,其私人充电桩出货35万根,数量占有率24%,全国第一;全国充电服务覆盖最广的家庭/社区充电服务提供商,服务城市超过350个。

直流桩

直流充电桩基本构成包括:功率单元、控制单元、计量单元、充电接口、供电接口及人机交互界面等。功率单元是指直流充电模块,控制单元是指充电桩控制器。除以上核心部件外,一个直流充电桩还有其他的一些重要小部件,如钣金件、熔断器、继电器和防雷装置等。直流充电桩本身作为一种系统集成产品,除了“直流充电模块”和“充电桩控制器”这两个组件构成了技术核心之外,结构设计也是整桩可靠性设计的关键点之一。

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直流充电桩输入电压为380V,功率通常在60KW以上,充满电状态仅需要20-150分钟。直流充电桩适合对充电时间要求较高的场景,如出租车、公交车、物流车等运营车充电站,以及乘用车公共充电桩。

单个的充电模块(一般为15kW,最新技术能做到40KW)不能满足功率要求,需要多个充电模块并联在一起工作,需要有CAN总线来实现多个模块的均流,实现大功率大电流充电。盛弘股份直流一体机充电功率能做到240KW,输出电压范围在200V-750V,输出电流最大能到720A。

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交流桩、直流桩对比

交流充电桩需要借助车载充电机来充电,直流快速充电桩不需要这个设备。二者在充电速度上差别较大,一辆纯电动汽车(普通电池容量)完全放电后通过交流充电桩充满需要8个小时,而通过直流快速充电桩仅需要20到150分钟。交流充电桩给电动汽车的充电机提供电力输入,由于车载充电机的功率并不大,所以不能实现快速充电。直流快速充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接,可以为非车载电动汽车的动力电池提供直流电源的供电装置,直流充电桩可以提供足够的功率,输出的电压和电流调整范围大,可以实现快充的要求。

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直流模块

充电模块的性能不仅直接影响充电桩整体性能,也关联着充电安全问题。同时,充电模块占整个充电桩整机成本的一半以上,也是充电桩的关键技术核心之一。

随着近年来电动汽车电池容量的提升,充电倍率的提升,充电模块市场发展趋势逐渐向大功率发展。目前,我国充电模块已历经三代发展,从第一代7.5kW到第二代15/20kW,现在正处于第二代到第三代30/40kW的转换期,国内厂商英飞源、永联、优优绿能和电王快充等企业已具备批量生产使用40kW充电模块能力,大功率充电模块已然成为市场主流。当前国内市场,20kW模块占据市场容量比例约为60%左右,其余容量大比例由30kW占据,及部分40kW模块。

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目前市场上充电模块主流的PFC拓扑方式:三相三线制三电平VIENNA,英可瑞,英飞源,艾默生,麦格米特,盛弘,通合等均采用此拓扑结构。

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目前市场上主流充电模块厂家为深圳的英可瑞、华为、英飞源、深圳维谛技术(艾默生)、优优绿能、盛弘、科士达、中恒电气、通合电子、奥特迅,英耐杰等。

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IGBT功率开关是充电模块的关键组成部分,是在充电过程中起着电力转换与传输作用的核心器件,占据充电模块成本的20%以上,目前对IGBT的进口依赖度较高。中国本土IGBT模块生产龙头仅有斯达半导一家,而IGBT器件本土厂商有士兰微、新洁能、比亚迪、中车时代等,国内IGBT产业集中度较高。

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充电桩成本构成

充电桩建设的主要成本是充电桩硬件设备的成本,占比90%以上。其中充电模块是充电桩的核心设备和主要成本来源,占新能源汽车充电桩硬件成本的45%-55%。

报告出品/作者:英大证券、郑罡  更多内容请阅读报告原文
2022.11.09
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