2022-2023充电桩行业研究报告

2 0 2 2-2 0 2 32 0 2 2-2 0 2 3 年年中国中国充电桩行业研究报告充电桩行业研究报告充电桩：充电桩的功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电站：充电站即电动车充电站，与手机充电站和汽车加油站相类似，是一种给电瓶、手机“加电”的设备，是一种高效率的充电器。新能源车：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。直流充电桩：即通常所说的快充桩，一般是安装在高速公路旁的充电桩，这种充电桩通常固定安装在电动汽车外，和交流电网连接，可以直接输出直流电给车载电池的供电装置。交流充电桩：即通常所说的慢充桩，这种充电桩是专门为车载充电机提供交流电源的供电装置，也就是说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。市场上常见的型号为7kW、3.3kW，适用于私家车安装在自己的固定车位。V2G：Vehicle-to-grid，即车辆到电网。V2G描述了电动汽车与电网的关系。当电动汽车不使用时，车载电池的电能销售给电网的系统。如果车载电池需要充电，电流则由电网流向车辆。IGTB：IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有金氧半场效晶体管的高输入阻抗和电力晶体管的低导通压降两方面的优点。IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。充电功率：充电功率通常指输电线路的充电功率，也称为无功功率。线路太长时，会有对地电容。由线路的对地电容电流所产生的无功功率，称为线路的充电功率。名词解释（1/2）充电效率：充电效率又称安时效率，在规定条件下，蓄电池放电期间给出的电量与通过充电恢复到初始的完全充电状态所需电量的比值。充电效率=（放电电流放电至截止电压的时间）（充电电流*充电时间）100%。充电倍率：充电倍率是充电快慢的一种量度，指电池在规定的时间充电至其额定容量时所需要的电流值。它在数值上等于电池额定容量的倍数，即“充电电流/电池额定容量=充电倍率”。充电服务费：电动车在自家之外充电，2015年6月1日起，除电费，电动车主在公用充电设施充电将缴纳充电服务费，每千瓦时收费上限标准为当日北京92号汽油每升最高零售价的15%。经营单位可在不超过上限标准情况下，制定具体收费标准。自2020年1月1日起，充电服务收费实行市场调节价。换电站：换电站是为电动汽车的动力电池提供充电和动力电池快速更换的能源站。换电站一般建在土地资源比较宽裕的地点，占地面积大，需 要专用的库房来存放电池组，同时配备必要的电池更换设施。换电站通常还配备直流充电机或交流充电桩，以便对更换下来的电 池组集中充电。“十纵十横两环”：“十纵十横”是我国规划的横贯东西、纵贯南北、内畅外通的十纵十横综合运输大通道。“两环”是指环京津冀都市区域圈和环渤海区域经济带。名词解释（2/2）中国充电桩行业市场概述基本概念与分类（1/2）充电桩 是用来给电动汽车充电的设备。其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。按照不同的分类标准，充电桩有不同的分类方式：按安装方式：落地式充电桩、挂壁式充电桩。落地式充电桩适合安装在不靠近墙体的停车位；挂壁式充电桩适合安装在靠近墙体的停车位。按安装地点：公共充电桩和专用充电桩。公共充电桩是建设在公共停车场（库），为社会车辆提供公共充电服务的充电桩；专用充电桩是建设单位（企业）自有停车场（库），为单位（企业）内部人员使用的充电桩，以及建设在个人自有车位（库），为私人用户提供充电的充电桩。充电桩通常结合停车场（库）的停车位建设。按充电接口数：可分为一桩一充和一桩多充。私人用户多安装一桩一充式；公交停车场这样大型基础设施中，多使用多充式充电桩，不但加快充电效率也节省人工。按充电速度：有常规充电（慢充）和快速充电（快充）。根据不同的车辆电池、环境温度等，充电时间各不相同。慢充一般在5-10个小时充满，快充可以在20-30分钟充满80%，1个小时完全充满。充电桩分类充电桩示意图无线充电充电桩充电技术安装地点安装方式充电接口数充电速度交流充电直流充电更换电池公共专用私人落地式挂壁式一桩多充一桩一充常规充电快速充电分类特点示意图公共桩为社会车辆提供充电服务的充电桩，一般建于公共停车场（库），既有交流充电桩又有直流充电桩，主要依靠收取服务费来盈利。专用桩为特定车辆提供充电服务的充电桩，如公交车、出租车、物流车等运营车，不对公众开放。专用桩一般安装在企业的停车场内，交流桩和直流桩都有。私人桩安装于住宅小区内的私人车位，仅供车主独自使用的交流充电桩。私人桩不对外开放，一般随车主购车时一起购入，车主在夜间或双休日充电，对充电时长没有限制。中国充电桩行业市场概述基本概念与分类（2/2）按充电技术：直流充电桩、交流充电桩、更换电池和无线充电。直流充电桩 即“快充”，通常固定安装在电动汽车外，和交流电网连接，可以直接输出直流电给车载电池的供电装置。这种充电桩功率较大（通常为30kW以上），可以满足快充的要求。交流充电桩 即“慢充”，是专门为车载充电机提供交流电源的供电装置。交流充电桩通常功率比较小，市场上常见的型号为7kW、3.3kW，适用于私家车安装在自己的固定车位。更换电池模式 是将电动汽车需要充电的电池组全部取下，再换上已全部充满电的同型号电池组。无线充电模式 即电动汽车需要停放在专用的充电车位上，充电装置位于地下，当车辆驶入充电车位并符合充电条件时，车辆中控系统会进行提升。在这样的充电模式下，车主无需下车，无需插拔充电枪，省去了操作传统充电桩的动作。不同充电技术的充电桩分类及特点不同安装地点的充电桩分类及特点分类交流充电桩直流充电桩更换电池无线充电模式输入电压220V380V充电功率7kw30-120kw充电时长8-10h20-90min5min7-8h适用车型乘用车出租车、公交车商用车小型车、公交车适用场景居民小区停车场充电站换电站充电站技术壁垒低较低较高高优点技术成熟、安装成本低充电快耗费时间短、具有电网调峰功能充电操作简单、无电气连接缺点充电慢制造、建设、运营成本较高电池包高压接口频繁插接，存在能量损耗技术规范和商业模式不成熟在全球碳中和背景下，新能源汽车应运而生。乘着电动汽车的东风，充电基础设施建设尤其是发展公共充电桩，成为助推低碳经济发展的重要细分赛道。2020年3月，充电桩建设正式被纳入“新基建”七大重点领域。国家规划充电桩建设量是车桩比1：1，也就是卖一辆新能源车就要有一台充电桩配套设施。总体来看，国内电动汽车保有量快速增长将释放巨大的充电需求，叠加国家政策红利、新基建赋能、资本加速入局，充电桩行业的战略意义将不断强化，行业正迎来新一轮投资热潮。纵观我国十几年来充电桩产业的发展历程，大致可分为一下几个阶段：中国充电桩行业发展历程节能减排环境下发展迅速 萌芽期（2006-2008）：2006年，比亚迪在深圳总部建成深圳首个电动汽车充电站。2008年，北京市奥运会期间建设了国内第一个集中式充电站，可满足50辆纯电动大巴车的动力电池充电需求。2009年10月，上海市电力公司投资建成上海漕溪电动汽车充电站，成为国内第一座具有商业运营功能的电动汽车充电站。培育期（2009-2014）：早期充电桩市场由国家主导，主要参与者包括国家电网、南方电网和普天新能源。且以公共汽车或政府内部用车为主，年新增充电桩不足仅几千台，市场规模还很小，以行业摸索为主。爆发期（2015-2019）：2015年电动汽车充电基础设施发展规划（2015-2020年）提出明确的发展目标，大量社会资本进入，开启了大规模投资建设；2016年后竞争加剧，部分企业退出市场；企业差距逐渐拉大。成熟期（2020年至今）：充电桩建设正式被纳入“新基建”七大重点领域。政府工作报告再次提出，将增加充电桩、换电站等设施的建设。“十四五”新型基础设施建设规划获审议通过，新能源充电桩纳入“新基建”类目之列，在政府政策的扶持与日益成熟的市场监管体系下，行业迎来新的发展机遇。中国公共充电桩发展历程2006200820092011201420152016201820192020比亚迪建立首个电动汽车充电站奥运会期间建设了国内首个集中式充电站，可满足50辆纯电动大巴车的充电需求上海市电力公司投资建成国内第一座具有商业运营功能的充电站；北京首科集团在健翔桥建设完成了国内第一个包含完整智能微网的北京纯电动乘用车示范充电站由国家主导早期大规模建设，国家电网和普天新能源开启示范项目国家提出适度超前的建设规划引入民间资本，大批企业涌入市场；国家提出到2020年480万充电桩的建设目标2016年1月1日新国标实施，大规模投资建设进入高潮，市场竞争加剧，部分玩家出局车企、出行公司等大范围布局充电桩;2018年新增14.7万个公共充电桩，达到历年来最高增长新玩家纷纷入局，部分企业首次迈过盈亏平衡线充电桩被纳入“新基建”，迎来发展新机遇行业发展初期，我国电动汽车充电主要以传导充电技术为主。当前，我国充电基础技术已经基本成熟，公共充电领域以直流快充为主，交流慢充为辅，其他充电方式为补充，私人充电领域主要是交流慢充。2019年，电动汽车充电技术与标准体系都得到了补充和完善，大功率充电技术、无线充电、小功率直流充电技术及换电模式对充电市场的有力补充，增强了用户的充电体验，我国充电技术正朝着“便捷、高效、安全、智能”的方向发展。充电桩的充电模块主要功能是将电网中的交流电转换为可充电的直流电，其关键技术在于 IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。当充电模块工作时，三相交流电经过整流滤波后，变成直流输入电压供给IGBT。充电模块的主要功能是将电网中的交流电转换为可充电的直流电，其关键技术在于IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。当充电模块工作时，三相交流电经过整流滤波后，变成直流输入电压供给IGBT。中国充电桩行业核心技术充电工作原理充电桩技术概况充电电源系统工作原理OPTION 01传统交流导电技术传统直流导电技术大功率充电技术无线充电技术小功率直流充电技术指单相或三相交流电通过车内的充电机，经过整流、滤波、功率因数校正后，转换为合适电压的直流电，进而对动力电池充电。指经过地面充电装置将电网交流电转化为直流电源，通过充电链接装置直接对动力电池充电。指通过提升充电电压和充电电流，从而提升充电功率的充电方式。指基于电磁感应原理在一定空间范围内的电能无线传输。指电压低于20kW的直流充电桩，有利于简化电动汽车从点系统设计、解决小功率充电通信协议要求、降低电动机和充电设施整体社会成本。防雷单元交流配电单元配电充电机监控单元充电模块配电充电机监控单元后台监控单元交流高压电输入充电枪直流充电桩中国充电桩行业核心技术直流充电桩VS交流充电桩 直流充电桩：直接为电动汽车充电，功率大，充电速度快，但成本较高，一般是安装在高速公路旁的充电桩。这种充电桩通常固定安装在电动汽车外，和交流电网连接，可以直接输出直流电给车载电池的供电装置。充电桩的输入电压采用的是三相四线的交流电，然后输出为可调直流电。因采用三相四线制供电，所以可以提供足够