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充电桩行业研究报告：双重驱动充电桩市场空间持续扩大

2022-11-25

中国电源产业网

导语：预计2025年深圳电动车保有量有可能增至200万台，电网的容量远不足以承担这样的负载。快充/超充+储能的模式有助于减小对电网的压力。双向直流快充带有储能结构，其既可以实现电网给电池组充电，还可以实现电池组向电网放电，因此能有效降低对电网的冲击，增加现有电网的接纳能力。

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%。

2022年初，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。

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”。

电动汽车发展步入高速增长阶段，力促充电桩行业更加快速发展。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。

■ 高压快充技术推广将成为解决充电慢问题

随着整车带电量和续航里程提升，充电便利性成为制约提升电动车使用体验的一大因素。当前直流充电桩功率较小，25%充电功率在60kW，120kW和150kW的充电桩则占据着30%和32%的份额，仅5%的单枪功率超过150kW。要使电动汽车充电体验跟加油速度相近，12分钟内对100kWh的电池实现30~80%的充电，至少需要250kW的功率；6分钟充满电充电功率至少得达到480kW。

从技术实现方式来看，大功率的超快充有两条技术路线实现：一是大电流，二是高电压，前者对热管理要求高，推广难度大；后者则因降低能耗、提高续航、减少重量、节省空间等优势，能够在更宽范围内实现最大功率充电，以适配未来的快充需求。因此，以提升充电电压为代表的高压快充技术推广成为未来趋势，保时捷、现代、比亚迪、长城等主机厂商纷纷为未来储备，推出相应快充技术配套设施。

目前电动汽车电池电压在400V上下，若使用现存标准的充电桩，电池容量在80-100kWh的BEV在400V架构下充电30%-80%，只能支持最大1C左右的充电倍率，而在800V架构下可支持2C以上的充电倍率。若2021年后采用Chaoji充电桩，最大输出电流500A，满足高端车型4C充电需求，电压也应大于800V。如果汽车制造商配套800V高压电池，单位时间内的充电量将是之前的3倍、4倍，从而将充电时间至少缩短为原有的25%，实现7.5分钟充满30%-80%的电。

国内车企多采用高压方案实现快充，直流快充多以400V平台车型为主，为了实现超级快充，各车企纷纷推出800V平台车型。800V成为高压快充阶段性行业标准，后续将向上演进到1000-1500V。鉴于800V高压平台可有效解决补能焦虑，目前国内大部分整车厂已进行了相关布局。2021年比亚迪、吉利、长城、小鹏、零跑等相继发布了800V高压技术的布局规划，理想、蔚来等车企也在积极筹备相关技术。从量产时间看，各大车企基于800V高压技术方案的新车将在2022年之后陆续上市。

当前超级充电桩落地难点主要有三个方面，大功率超充带来热管理问题，电池性能的适配，电网对超充的承受能力。大功率超充要求电缆能够承受400-600A大电流，需要快速散热，研发难点在于热管理平衡。在超级快充需求推动下，各企业纷纷投入液冷超充研究，已取得显著成果。

电池性能的适配方面，宁德时代发布第三代CTP技术“麒麟电池”可满足高压快充，支持4C充电，系统集成度创全球新高，体积利用率突破72%，能量密度可达255Wh/kg，可实现整车1000公里续航，将于2023年量产上市，预计2023年适配高压快充的车型将越来越多，汽车硬件方面对高压快充将没有制约。

电网对大规模的超充承载能力不足，现阶段超充只能作为应急辅助的充电方式。以深圳电网为例：根据公开信息，2020年，深圳电网的负载功率平均为1600万KW，夏季高峰时段最高可达2000万KW。目前一个直流快充的功率等级为120KW，假设15万台电动车同时充电，负载总功率合计为1800万KW，将大于深圳现有的全部负载总和，这导致电网需要扩容一倍才可能容纳15万台车。

根据公开数据，预计2025年深圳电动车保有量有可能增至200万台，电网的容量远不足以承担这样的负载。快充/超充+储能的模式有助于减小对电网的压力。双向直流快充带有储能结构，其既可以实现电网给电池组充电，还可以实现电池组向电网放电，因此能有效降低对电网的冲击，增加现有电网的接纳能力。同时，还可以挣取峰谷电价收益，实现光伏屋顶等系统的接入，优势明显。

■ 光储充一体化运营

光储充一体化充电站的核心由三部分组成——光伏发电、储能电池和充电桩。这三部分组成一个微网，利用光伏发电，将电量存储在储能电池中，当需要时，储能电池将电量供给充电桩使用，通过光储充系统，太阳能这种清洁能源就被转移到汽车的动力电池中，供车辆行驶使用。

2020年11月2日，国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划（2021－2035年）》，其中明确提出鼓励“光储充放”多功能综合一体站的建设。在此之前，国内已经建设了多座光储充一体化充电站，江苏、海南、上海、北京、山东等地的光储充充电桩都已投入运营。但由于成本和运营等问题，多为“示范运营”，未进行大面积推广。

考虑光伏发电的波动及间歇特性，光储充一体电站需匹配适当容量的储能系统（包括储能变流器和电池系统），最大限度利用分布式光伏发电，实现向绿能倾斜并降低从电网购电的费用；光储充一体电站根据实时电价，制定动态储能控制计划，利用储能系统在夜间电价低谷时段进行储能，并在充电高峰期间通过储能电站与电网协同供电，利用峰谷价差实现电站收入最大化。相关电池厂商，充电运营商，充电设备厂商均在积极布局光储充领域。

■ V2G技术

V2G，实现电动车和电网之间的互动，电动车在电网负荷低时，吸纳电能，在电网负荷高时释放电能，赚取差价收益。通过V2G充电桩，电动汽车由单一充电拓展到以充放电两种形态参与电网实时调控和调峰辅助服务。

V2G技术还处于示范运行阶段。今年4月，国家电网有限公司华北分部在国内首次将车网互动（V2G）充电桩资源正式纳入华北电力调峰辅助服务市场并正式结算。预计2026年之后V2G技术才会逐步商业化推广。

V2G的经济性，现在电动车续航力能达到800公里，一天可能就使用100公里，有相当一部分电可以卖出来，电池寿命8000次充放电循环，残值相当于有5000次（能用10年以上），一天卖50度电，波峰波谷电价差1块钱，按照每天搬运50块钱计算，5000次能有25万收益，超过汽车价值。(未来智库）

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编辑：中国电源产业网

来源：《电源工业》编辑部

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