充电桩行业快速发展：“智慧慢充桩+大功率快充站”是未来方向.pdf

请务必阅读正文之后免责条款部分 Table_Summary 充电桩 行业快速 发展 ： “智慧慢充桩 +大功率快充站”是未来 方 向 恒大研究院研究报告 TMT 行业 专题报告 2019/4/23 首席 经济学家 ： 任泽平 研究员 ： 沈明辉 shenmhevergrande 0755-81998477 联系人 ： 刘宸 liuchenevergrande 导论： 2019年 3月发布的 关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知 要求： 地方财政补贴对象由车辆购置改为充电基础设施。 充电桩有望迎来新一轮建设高潮。充电桩行业现状如何？驱动力和阻碍 何在？未来又 将 趋向 何方？ 摘要： 充电桩是为电动汽车提供交 /直流电的充电装置。 交流桩通过车载充电机充电，输出功率一般为 7kw，单桩制造成本仅为 800-1200 元， 但充电时长 8-15 小时 ； 直流桩直接为电池充电，功率在 60kw 以上，满电状态仅需 20-150分钟 ， 但单桩制造成本约 5万元，且 会 对电池造成损 伤 。 公共桩保有量和充电量持续高增长，私人桩配建率稳定在 65%-70%。 2019年 3月 全国公共桩保有量 38.4万个， 过去 6年年复合增速超 60%， 2020年末有望 突破 50万个。 公共桩主要集中在东部沿海地区， “ 九横九纵两环 ” 高速快充网络 已初步建成。全国公共桩充电总量和单桩月均充电量从 2018 年 3 月的 15.2 千万 kwh、 486kwh/个跃升至 2019 年 3 月的 32.8千万 kwh、 854kwh/个，不过单桩平均使用率仅 为 4%，处于较低水平。 市场需求、行业政策和标准统一共同助力 充电桩 行业高增长。 从市场需求 看， 2018年下半年至今新能源汽车逆势高增长， 2020 年产销量预计 超200万辆 ，新能源汽车强劲增长为 充电桩 行业增长提供内生动力。 从 行业政策 看， 2020 年我国规划建成充电桩 480 万个， 充电桩 配建要求和建设运营补贴充分保障充电桩规划实施 ， 2019年 新能源汽车推广补贴 方案 明确 要求 地方补贴 对象 从 车辆购置转为充电设施建设运营。 从国家标准 看，2015年版 国标已实现充电桩兼容性，互联互通夯实增长基础。 公共桩缺乏成熟商业模式，私人桩难进社区是 充电桩 行业主要挑战。 从公共桩看， 根据充电桩 全生命周期盈利模型，在充电服务费为 0.6-0.8元 （国内普遍收费标准）、 设备使用年限为 8 年 情景下 ， 对应交 /直流 桩盈亏平衡点使用率为 6.3-8.4%和 3.1-4.2%。 目前全国公共桩平均使用率为 4%，北京 、上海 更是低至 1.3%， 公共桩建设运营全生命周期普遍亏损 。从私人桩看， 老旧小区无固定车位使私人桩无处安装，存量商品房小区物业 往往以变压器容量不足、安全隐患 为由 拒绝业主安装充电桩。 “ 智慧慢充桩 +大功率 快 电站 ” 充电设施体系是行业未来走向。 1） 交流桩仍是电动汽车最主要充电方式，引入智慧充电系统有望破解 电网负荷不足问题。 住宅小区以及工作、娱乐和消费场所 是交流桩主要落地场景，智慧充电系统通过有序充电 和调整功率实现错峰充电， 在电力不扩容的情况下实现“一车一桩”的电力配置 。 2） 直流快充站满足 临时性、应急性 充电需求 ，大功率充电是其关键支撑技术。 大功率充电技术可实现“充电 10-15分钟、续航 300公里” ，充电便利性有望比肩燃油车加油。 恒大研究院研究报告 立足企业恒久发展 2 服务国家大局战略 目录 1 概念与技术：直流快充与交流慢充各有优劣 . 4 1.1 概念：为电动汽车电池充电的装置 . 4 1.2 技术：直流快充 vs 交流慢充 . 4 1.3 分类：公共桩、私人桩与专用桩 . 5 2 行业现状：公共桩保有量快速增长，行业格局初定 . 6 2.1 全国： 2020 年末公共桩保有量超 50 万个，私人桩配建率 65%-70% . 6 2.1.1 公共桩： 2019 年 3 月全国保有量 38.4 万个， 2020 年末有望突破 50 万个规划目标 . 6 2.1.2 私人桩：配建率稳定在 65%-70% . 7 2.2 分省 份：公共桩集中于东部沿海地区，陕川闽使用率高 . 8 2.3 充电运营商：国资巨头、民营设备生产商和整车企业是主要玩家，行业格局初步形成 . 10 2.4 高速充电网络：已建成覆盖 19 个省份 “九横九纵两环 ”高速快充网络 . 13 3 行业驱动力：市场需求、行业政策和标准统一共同助力充电桩建设 . 14 3.1 市场需求：新能源汽车强劲增长提供内生驱动力 . 14 3.2 政策引导：中央和地方政策协同加速充电桩建设 . 14 3.3 标准统一：互联互通夯实增长基础 . 18 4 行业发展阻碍：公共桩缺乏成熟商业模式，私人桩难进社区 . 20 4.1 公共桩：投资运营全生命周期仍处于亏损状态 . 20 4.2 私人桩：无固定车位、物业不配合阻碍私人桩进社区 . 24 5 未来走向：打造 “智慧慢充桩 +大功率快充站 ”充电设施体系 . 25 5.1 围绕生活 场景的智慧慢充桩 . 25 5.1.1 充电场景：住宅小区 、 工作娱乐消费场所 . 25 5.1.2 支撑技术：智慧充电系统 . 26 5.2 面向应急性 充电 需求的大功率快充站 . 26 5.2.1 充电场景：临时性、应急性和长距离出行的充电需求 . 26 5.2.2 支撑技术：大功率充电技术 . 26 恒大研究院研究报告 立足企业恒久发展 3 服务国家大局战略 图表目录 图表 1： 交流充电桩通过车载充电机充电，直流充电桩直接充电 . 4 图表 2： 交流、直流充电桩技术特点对比表 . 5 图表 3： 2019 年 3 月全国公共桩保 有量 38.4 万个 . 6 图表 4： 2019 年 3 月新增公共桩 35947 个 . 7 图表 5： 交 /直流公共桩占比稳定在 6:4 左右 . 7 图表 6： 公共桩充电总量显著提升 . 7 图表 7： 单桩充电量显著提升 . 7 图表 8： 私人桩配建率稳定在 65%-70% . 8 图表 9： 公共桩集中在东部地区（ 2019 年 3 月） . 9 图表 10： 北上广充电桩保有量位居前三甲（个） . 9 图表 11： 粤苏陕鲁川鄂充电量高 （ 2019 年 3 月，万 kwh） . 10 图表 12： 北京、上海充电量仅位居 9、 10 位 . 10 图表 13： 陕川闽公共桩利用率高 . 10 图表 14： 公共充电桩产业链 .11 图表 15： 特来电、国网和星星充电位居公共桩运营商前三（ 2019 年 3 月） . 12 图表 16： 公共桩运营商龙头企业 . 12 图表 17： 国网公司 已建成 “九纵九横两环 ”高 速快充网络 . 13 图表 18： 2018 年全国新能源汽车保有量 261 万辆 . 14 图表 19： 2018 年下半年新能源汽车销量逆势增长 . 14 图表 20： 2020 年充 电基础设施分场所建设目标 . 15 图表 21： 国家层面充电桩行业规划梳理 . 16 图表 22： 充电桩配建要求梳理 . 16 图表 23： 充电桩补贴政策梳理 . 17 图表 24： 全球三大电动汽车充电桩标准体系 . 18 图表 25： 充电桩三大标准应用国家 /地区 . 18 图表 26： 现行的充电桩 标准 . 20 图表 27： 公共桩盈利能力测算模型 . 21 图表 28： 部分城市充电服务费（不含电费 ）上限 . 21 图表 29： 直流公共桩盈亏平衡点使用率测算 . 22 图表 30： 交流公共桩盈亏平衡点使用率测算 . 22 图表 31： 部分地区居民生活用电、大工业用电和一般工商业用电价格 . 23 图表 32： 居住地无固定停车位、物业不配合是车主未配建私人桩的主因 . 24 图表 33： 94%车主单日行驶里程在 100km 以内 . 25 图表 34： 居住小区充电是电动汽车车主首选 . 25 图表 35： 换电、无线充电和大功率充电各有优劣 . 27 图表 36： 国内外企业积极研发和建设大功率充电站 . 28 恒大研究院研究报告 立足企业恒久发展 4 服务国家大局战略 1 概念 与技术 ： 直流快充与交流慢充各有优劣 1.1 概念 ： 为电动汽车电池 充电 的装置 充电桩是为电动汽车提供直流 /交流电的充电装置 。 充电桩功能 类似于 加油站里面的加油机 ，其输入端与 交流 电网相连接，输出端通过充电插头为电动汽车电池 充电。 充电桩安装于 公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场 ，可以固定于地面或 墙壁 。 1.2 技术 ：直流快充 vs 交流慢充 交流桩 ：通过车载充电机为 动力 电池充电，功率小、充电慢、成本低，俗称“慢充”。 交 流充电桩将充电插 口 接入车载充电机，从而对动力电池进行充电。 交流充电桩 输入电压为 220V， 充电功率 一般 为 7kw，满电状态需要 8-15小时，主要用于小区私人充电桩。交流充电桩 制造安装 成本仅 800-1200元 /桩 （不含线路改造、扩容），且结构简单、体积小，可挂壁于墙面，便携式可直接随车携带。 直流桩 ：直接为动力电池充电，功率大、充电快、成本高 ，俗称“快充”。 直流 充电桩将交流电转化为直流电，通过充电插口直接给电动汽车电池 充电。直流充电桩 输入电压为 380V， 功率 通常在 60kw以 上 ，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。 直流桩缺点在于： 1）造价远超交流 桩。直流桩需要大体积 变压器和交直流转换模块， 充电桩制造安装成本 约 0.8元 /w， 60kw直流 桩总价 约 5万元 （不含土建、扩容）。 此外 大规模直流充电站对电网造成一定影响，大电流保护 技术和方法更加复杂，改造、安装和运营成本更高。 2） 可能对动力电池造成损伤。直流桩输出电流大，充电时会释放更多热量，高温会导致动力电池容量骤减、电芯用久损害等现象。 图表 1： 交流充电桩通过车载充电机充电，直流充电桩直接充电 资料来源： 北极星电力网，恒大研究院 恒大研究院研究报告 立足企业恒久发展 5 服务国家大局战略 图表 2： 交流、直流充 电桩技术特点对比表 交流充电桩 直流充电桩 分类 入地式、挂壁式、广告式、移动式 一体式、分体式 使用场景 公共停车场、大型购物中心、小区私人停车位 运营车 充电站、公共充电桩 充电方式 需要车载充电机作为中间媒介 直接对 电动汽车 电池充电 输入电压 220V 380V 输出电压 220V 200V-700V 充电功率 7kw、 14kw 30kw-120kw 充电时间 8-15小时 20-150分钟 价格 800-1200元 （不含线路改造 、 扩容） 40000-50000元 （不含土建、扩容） 资料来源： 充电联盟，恒大研究院 1.3 分类： 公共桩、 私人桩 与专用桩 公共 桩 ： 为社会车辆提供公共充电服务 ， 直流桩和交流桩兼有 。 本文的 公共桩 即分散式公共充电桩， 其 建造于公共停车位（库） ，为停泊的社会车辆提供有偿充电服务 ，主要依靠收取电费、服务费来盈利。 私人桩：安装于住宅小区 的私人车位 ，采用交流桩。 私人充电桩 是个人自有的充电桩， 不对外开放， 主要建于车主的住宅小区 。 私人桩供车主在夜间 、 双休日等非工作时段进行充电， 使用场景对充电时长不敏感，因此使用交流桩以降低成本、保护电池和减少电网负载。 专用桩：面向运营车等特定用户，直流桩和交流桩兼有。 专用充电桩主要为企业停车场建造，服务对象为物流车、公交车和出租车等运营车辆。 本报告将聚焦于面向乘用车的公共桩和私人桩。 主要 原因在于： 公交、物流等运营车辆行驶线路和里程固定， 投建大规模集中充电站即可满足需求，而且 专用桩使用率高，盈利能力强， 部分专用 桩使用率超 30%，仅 1年时间即可回本； 电动 乘用车行驶路线 不固定、 充电需求 不确定 ， 且电动乘用车保有量不断增长，如何 建设完善的 充电设施体系来满足电动乘用车充电需求是目前行业发展的重点和难点。 恒大研究院研究报告 立足企业恒久发展 6 服务国家大局战略 2 行业现状 ： 公共桩保有量快速增长，行业格局初定 2.1 全国 ： 2020 年末公共桩保有量 超 50 万个 ，私人桩 配建率 65%-70% 2.1.1 公共桩 ： 2019年 3月 全国保有量 38.4 万个 ， 2020年末有望突破 50万个 规划目标 全国公共充电桩保有量从 2012 年末的 1.8 万 个跃升 至 2019 年 3 月的 38.4 万个 。 受 新能源汽车大规模普及和政策扶持影响， 2015、 2016年全国公共充电桩 保有量 增速 达 115.7%和 185.3%。此后充电桩保有量 年 增速 放缓 ， 但是仍超 40%。 需要说明的是，充电联盟披露的公共充电桩数据并未区分 公共桩与专用桩，即公共充电桩数量既包含乘用车 公共 充电桩，也包含 面向公交车、环卫物流车的 专用充电桩。 2020 年末公共桩有望 突破 50 万个 。 根据 电动汽车充电基础设施发展指南（ 2015-2020 年 ）， 2020 年全国电动 公务车和乘用车将超 430 万台 ， 2015-2020年规划新增 分散式 公共充电桩 50万个 。 2019年 3月末全国公共桩保有量 38.4万个，每月 平均 新增公共桩约 8000个， 且 2019年版电动汽车推广的地方财政补贴 对象 将从车辆购置转为充电设施建设运营，这将有助于提速公共桩建设，预计 2020年末公共桩保有量有望突破50万 个 规划目标。 交 流、 直流公共桩占比稳定在 6:4 左右 。 2019 年 3 月 交流公共桩占比 57.2%，直流公共桩占比 42.8%。 公共桩充电量 显著提升 ，但是 单桩使用率仍处于较低水平。 全国公共桩充电总量从 2018年 3月的 12.3千万 kwh跃升至 2018年 3月的 32.8千万 kwh， 12个月增长 166.7%。 单个公共桩 每月平均充电量从 2018年 3月的 486kwh 提升至 2019 年 3 月的 854Kwh。换言之，单桩日均充电量约30kwh。我们假定直流桩和交流桩输出功率为 60kw和 7kw，并且按全国直流桩和交流桩占比加权计算，得到单桩平均功率为 29.4kw，由此可推算单桩日均使用时长仅为 1 个小时，使用率约 为 4%。 图表 3： 2019年 3 月全国公共桩保有量 38.4 万个 资料来源： 充电联盟 ，恒大研究院 2 2 2 5 14 21 30 38 18% 8%116%184%52% 40% 52%0%50%100%150%200%01020304050全国公共充电桩保有量（万个） 增长率恒大研究院研究报告 立足企业恒久发展 7 服务国家大局战略 图表 4： 2019年 3 月新增公共桩 35947个 图表 5： 交 /直流公共桩占比稳定在 6:4左右 资料来源： 充电联盟，恒大研究院 注： 2019年 3月全国充电桩保有量首次纳入依威能源的 19849个充电桩，因此当月新增公共桩较多。 资料来源： 充电联盟，恒大研究院 图表 6： 公共桩充电 总 量显著提升 图表 7： 单桩充电量 显著 提升 资料来源： 充电联盟，恒大研究院 资料来源： 充电联盟 ，恒大研究院 注：单个公共桩充电量 =全国公共桩充电总量 /全国公共桩保有量 2.1.2 私人桩： 配建率 稳定在 65%-70% 私人充电桩 配建率 保持稳定。 截至 2019年 3月末，在充电联盟采样的 80.5 万辆电动 汽车 中，有 53.7 万辆车随车配建私人桩，整体配建率66.7%。需要说明的是，在 26.8万辆未配建私人桩的电动汽车中，有 4.4万辆属于 公务用车，由集团单位自行配建充电桩。 0%20%40%60%80%100%2018/032018/042018/052018/062018/072018/082018/092018/102018/112018/122019/012019/022019/03交流桩占比 直流桩占比04000800012000010,00020,00030,00040,0002017/042017/062017/082017/102017/122018/022018/042018/062018/082018/102018/122019/02新增公共桩（个）过去 12个月每月平均新增公共桩（个，右侧）12 33 0102030402018/032018/042018/052018/062018/072018/082018/092018/102018/112018/122019/012019/022019/03全国公共桩充电总量（千万 kwh）486 854 03006009001,2002018/032018/042018/052018/062018/072018/082018/092018/102018/112018/122019/012019/022019/03单个公共桩每月平均充电量（ kwh/个）恒大研究院研究报告 立足企业恒久发展 8 服务国家大局战略 图表 8： 私人桩 配建率 稳定 在 65%-70% 资料来源： 充电联盟 ，恒大研究院 2.2 分省份： 公共桩 集中于 东部沿海地区 ，陕川 闽 使用率 高 公共桩主要集中在东部沿海地区， 北京、上海和广东 公共桩保有量位居前三甲。 公共充电桩 建设区域较为集中， 2019 年 3 月末 TOP10 地区公共桩 保有量占比达 75.6%，且普遍分布于直辖市和东部沿海发达省份。北京、上海和广东分别以 50694、 47044和 44672个 公共桩 保有量位居前三甲， 江苏公共桩保有量也接近 40000个。 中部地区仅安徽、陕西和湖北三省 公共 桩保有量超过 10000 个，而新疆、宁夏和青海等西部省份 全省仅有数百个 公共 桩。 广东、 江苏和陕西 公共桩充电量 位居 前三位， 陕西、四川和 福建 充电桩 使用率 高。 公共桩 充电 量热力图 与分布图并不完全匹配， 2019 年 3 月广东、江苏和陕西充电量分别以 5885.6kwh、 3737.8kwh和 2714.9kwh位居前三名，山东、四川、湖北和福建紧随其后， 而北京、上海 两大 公共桩保有量大省 仅位列第 9、 10名。陕西、湖北和福建 三 省 公共桩利用率高，其中陕西单个公共 桩 每月 平均充电量 达 2268.6kwh，单桩日均 充电 量 为75.6kwh。北京、上海 公共桩使用率 低， 单个公共桩每月平均充电量仅为274.0kwh 和 257.2kwh,远低于全国均值 854kwh。 上述现象或源于以下原因： 1） 北京、上海等一线城市充电 设施建设相对完善甚至较为超前， 2018年末上海、北京车桩比（公共桩）为 6.1 和 4.0， 而全国均值为 8.7。 2）电动汽车保有量组成结构存在差异，电动 乘用车在北京、上海推广情况好， 乘用车通常会配建私人桩，因此公共桩使用率较低，而陕西、四川 等地 公共桩主要为满足公交车充电需求，因此使用率较高。 67%0%25%50%75%100%2018/012018/022018/032018/042018/052018/062018/072018/082018/092018/102018/112018/122019/012019/022019/03私人桩配建率恒大研究院研究报告 立足企业恒久发展 9 服务国家大局战略 图表 9： 公共桩集中在东部地区（ 2019年 3月） 资料来源： 充电联盟，恒大研究院 图表 10： 北上广充电桩保有量位居前三甲（个） 资料来源： 充电联盟 ，恒大研究院 0%20%40%60%80%100%010,00020,00030,00040,00050,00060,000北京 上海 广东 江苏 山东 浙江 河北 天津 安徽 湖北2018年 3月 2019年 3月 增长率恒大研究院研究报告 立足企业恒久发展 10 服务国家大局战略 图表 11： 粤苏陕 鲁川 鄂充电量高 （ 2019 年 3月，万 kwh） 资料来源： 充电联盟，恒大研究院 图表 12： 北京、上海充电量仅位居 9、 10位 图表 13： 陕川 闽 公共桩利用率高 资料来源： 充电联盟，恒大研究院 资料来源： 充电联盟，恒大研究院 2.3 充电运营商： 国资巨头、民营设备生产商和整车企业是主要玩家，行业格局初步形成 公共桩 产业链可分为 硬件、运营、解决方案三大环节，运营是核心环节 。上游制造商 负责 充电设备和配电设备制造， 中游运营商负责充电桩和充电站的搭建和运营，下游解决方案 商 提供位置服务、付费和运营管理解决方案。 上游硬件技术门槛低， 市场充分竞争拉低利润率。 中游 建设运营会产生大量资本开支， 需要一定资金实力， 且车位选址、布线改造和运营管理具有一定难度， 因此是产业链核心环节。 目前 充电桩产业链上中下游角色存在重合， 一些硬件制造商 也 涉及建桩运营业务 。 5855.61303.6 1289.201,0002,0003,0004,0005,0006,0007,000广东 江苏 陕西 山东 四川 湖北 福建 浙江 北京 上海2019年 3月各省充电量（万 kwh）2,269 1,893 1,386 1,311 1,275 937 668 630 274 257 05001,0001,5002,0002,500陕西 四川 福建 广东 湖北 江苏 浙江 山东 上海 北京单个公共桩每月平均充电量（ kwh/个）全国平均 854kw/个