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充电桩的破局之路:大功率快充之于电动车,相当于5G之于互联网

文章出处:http://www.ameliading.com 作者:澎湃新闻·澎湃号·湃客 人气: 发表时间:2023年03月04日

[文章内容简介]:充电桩的破局之路:大功率快充之于电动车,相当于5G之于互联网

在中国充电桩市场的一片火热和喧嚣中,中国的充电桩企业被浇了一身冷雨:2月15日,美国正式发布全美电动汽车充电设施的新规,要求所有受联邦政府资助的充电桩必须在美国生产,并且从2024年7月开始,至少55%的充电桩零部件成本来自美国。

次日,A股充电桩概念股集体调整。道通科技(SH:688208)、炬华科技(SZ:300360)、盛弘股份(SZ:300693)等盘中一度跌超10%。

这是继去年要求电动车100%本土生产、电池组件50%本土化,现在美国政府再次插手充电桩生意。充电桩领域毫无疑问已经成为世界大国所关注的新竞争焦点。

紧跟着新能源车产业的步伐,充电桩的成长性和优先级越发突出,但新焦虑却又如影随形——除了上述出海阴霾,更有国内端的不断内卷。一个更重要的问题随之而至:

中国充电桩产业如何在“冷雨”与内卷中破局?

01

全民刚需与千亿赛道

1、充电桩成为全民刚需

全球新能源汽车产业的发展超出了绝大多数人的预期,如今连电动化摇摆不定的美国也主动踩下电门驶入了快车道。根据IEA预测,按照美国政府已经宣布的政策口径来看,到2025年美国新能源汽车保有量将达到1100万辆。

硬币的另一面,作为新能源车的“加油站”,加快充电桩基础设施建设成为全球新能源产业可持续发展的先决条件和迫切需要。

为了扶持充电桩行业,我国在2020年3月将充电桩纳入新基建范畴。从那以后,充电桩的发展上到一个新的阶段。到2022年,全国充电基础设施保有量达521万台,车桩比降到2.6,即每2.6辆新能源车有1个充电桩可以提供服务。

时间来到今年2月份,工信部发布《关于组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作的通知》,再次力挺充电桩行业,新政策提出提高试点领域新增及更新车辆中新能源汽车比例,公交/出租/环卫等领域力争达到80%;新增公共充电桩/新能源汽车推广数量比例力争达到1:1。

图1:我国车桩比下降趋势显著,资料来源:中国充电联盟,国联证券

同样是在2020年,欧盟出台《交通运输体系绿色转型计划》,提出到2025年在全欧洲范围内部署大约100万个公共充电桩,并计划在2030年建成300万个公共充电桩。

各国政府陆续发布关于充电桩设施建设的资金补贴及投入计划,美国也不甘落后。去年2月,美国能源部和交通部宣布未来5年内提供约50亿美元补贴,用于建设全美范围内的快速充电网络。

不过对比中国速度,海外地区的充电桩缺口仍然较大,充电桩建设已经迫在眉睫。以美国为例,其新能源车渗透率正在快速提升,而充电桩配套设施已严重滞后,其车桩比高达17:1。这意味着全球充电桩产业将迎来一轮建设潮。

2、市场空间测算

新能源汽车的发展与充电桩的成长进程息息相关,充电桩的成长空间更是牵动着广大新能源投资者的神经。

根据安信证券测算,到2025年,中国充电桩市场空间达到455亿元。纵观全球市场,预计充电桩市场规模达到千亿级。

图2:国内充电桩行业市场空间估算,资料来源:乘联会,安信证券

02

破局之路与路上荆棘

1、大功率快充成为新宠

不论是小区、商场停车场还是道路旁,充电桩越建越多,但充电焦虑仍然困扰着新能源车主。背后的主要原因在于新能源车销量同样高增长,而且单车带电量还在持续增加。根据国际能源署预测,到2025年纯电车型单车带电量将提升至80kWh左右,接近2022年的1.6倍。

从用户角度看,充电桩的便捷性离真正的“基建”显然还有不小距离。如何能够实现快速缩短差距?

天下武功,唯快不破。当下这句话用在充电桩身上正适合。

按照充电方式来分,充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩。前者也就是慢充桩,充电过程往往需要6-8小时,甚至更久;后者就是我们俗称的快充桩,一般半个小时可充电80%。

对比慢充桩,大功率快充桩有功率高、充电快等优点,可以大幅缩短充电时间。同样规模的充电站,其平均服务能力更强,可以有效弥补充电桩数量上的不足。(如果遇到丰田bZ4X这种连快充也要7个小时的奇葩车型,需要另作讨论)

图3:直流桩和交流桩对比,资料来源:锦缎研究院根据公开资料整理

以新能源车主最担忧的节假日高速场景为例,大功率快充所体现的优势将更为直观。按照中信证券测算结果,对于同样配备4个充电桩的充电站,配备1*480kW+3*160kW的大功率充电桩可以在土地占用基本不变的前提下,日均服务能力从4*11kW交流桩的14辆提升至307辆,两者能力高下立判。

图4:充电站服务能力测算—以节假日高速公路场景为例,资料来源:中信证券测算

根据2020年发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,从时间节点上看,2035年大功率快充要实现充电5min行驶300km以上的目标。届时,新能源车充电几乎可以和燃油车加油相媲美,真正实现即充即走。

从某种意义上讲,大功率快充对于新能源汽车产业的重要性堪比4G、5G网络于互联网产业。基于此,大功率快充正在成为各路参与者的竞争制高点。

自2020年以来,国家电网等电力运营商的直流桩招标在数量大幅提升的同时,160kW以上功率充电桩的比例显著增长,更高功率的充电桩功率已经成为用户最真实的需求。

图5:2020-2022年国家电网充换电设备采购数量(套),资料来源:各地发改委、能源局,中信证券

与此同时,主流车企正积极布局大功率快充。目前国内已有超过10家车企宣布研发800V高压平台,意图抢占大功率快充新高地。小鹏、理想、广汽埃安等正在加快推广超充站建设以形成差异化竞争。比如小鹏汽车于2022年8月上线的S4超充桩单桩峰值充电功率已达400kW,可实现充电5分钟,续航增加200公里。

实际上,当充电焦虑取代里程焦虑,拥有超充站已经成为车企竞争力的标签之一。当年马斯克坚持布局自营充电体系,并且大力研发大功率快充技术,最终推出特斯拉车主专属的超充站。

回头看来,特斯拉超充站所带来的充电体验的提升,反过来又促进了特斯拉的车辆销售和品牌力搭建,率先实现了正向循环。

截至目前,特斯拉在中国大陆已建成开放1400多座超级充电站,领跑全行业;小鹏自营超充站800余座,紧随其后,其他车企也在加速追赶。

图6:国内部分车企大功率快充桩布局情况,资料来源:上海证券

总结来说,大功率快充无疑是缓解充电焦虑最简单粗暴的方式之一。不过话说回来,当大功率快充成为大家争相追捧的对象时,其给电力系统的稳定性和安全性带来巨大挑战,必须引起重视。

首先是大功率快充给配电网带来更大的冲击。因为充电设备中的电力电子装置将产生谐波,可能引起电能质量问题。尤其是800V超级快充场景,充电功率高达480kW,是目前主流直流快充桩的4-6倍。

其次是由于新能源汽车用户充电的不确定性和随机性,这将加大电网优化控制的难度和频次。举个简单的例子,当大量新能源车集中在用电高峰期充电,将进一步加剧电网负荷峰谷差,加重电力系统运行负担,严重情况甚至造成缺电现象。

随着新能源车保有量的增加,其用电量增长肉眼可见。大功率快充桩的建设和电力系统的矛盾将会加剧。按照2024年3000万辆电动车保有量计算,假设每辆车每天耗电10度,也就是一天将耗电3亿度,基本相当于三峡大坝的发电量。

图7:公共充电桩充电量快速增长(千万kwh),资料来源:中国充电联盟,英大证券

总之,更加贴合新能源车使用场景的电力系统成为大功率充电桩可靠性和适应性的保障,就像新能源车依赖充电桩一样,大家都不是独立的系统,三者成为了新能源网络密不可分的有机联合体。不难发现,它们是相互支撑、相互成就。

2、海外淘金路道阻且长

跟其他行业的发展路径相似,出海淘金成为国内充电桩企业的优选路径。毕竟国内充电桩企业在技术与成本端均已具备比较优势。用数据说话,充电桩企业在国内的毛利率水平约20%-30%,而海外市场高达30%-40%。

伴随着海外充电桩建设进入黄金发展期,越来越多的充电桩企业趋之若鹜。

然而,充电桩出海并不是件容易的事。首先,海外认证的成本高、周期长,这就直接劝退了很多中小企业。截至目前,盛弘股份、道通科技、炬华科技、香山股份等海外布局较早的头部公司率先获得多项海外认证,并逐步实现产品交付。

其次是海外销售渠道建设,由于国内企业在海外的品牌力和售后维保环节等不足,更多是依靠海外合作,比如道通科技的交流桩产品通过Costco、BestBuy等商超渠道销售。

简单之,中国充电桩企业出海之路仍处于初级阶段。

根据阿里国际站跨境指数显示,截至目前,中国充电桩出口市场主要为欧美发达地区。其中美国这个车轮上的国家一度被当做最有发展潜力的市场之一,而美国的新政出台无疑是给了出海的充电桩企业当头一棒。

为争取美国市场,本土建厂或寻求代工企业合作是中国充电桩企业规避政策限制的有效路径。计划2023年在美国本土组建工厂的道通科技能否给中国充电桩企业开个好头,还有待市场的考验。

图8:2021年以来美国新能源车销量大幅增长,资料来源:充电联,国联证券

03

充电桩还是不是一门好生意?

1、供给端——国内同质化严重

对投资者而言,首先要考虑的问题就是:充电桩是不是一门好生意?

相比锂电池生产、整车制造,充电桩的行业门槛相对较低,其产能扩张快、投资金额少、建设周期短。如今越来越多企业持续涌入,企图分得一杯羹。

然而,现实是骨感的。充电桩行业经历前期的野蛮生长,目前国内充电桩设备生产厂商数量超过300家,同质化严重,行业竞争白热化…

换句话说,充电桩这个千亿级赛道的另一面其实是高度竞争的红海。产能过剩、行业洗牌成为难以抵挡的趋势。

2、仍然依赖补贴

和当年的电动车产业一样,充电桩的建设发展一直离不开政策的支持。

由于国内充电桩建设长期以政策导向为主,导致充电桩地域不平衡问题凸显。新能源率先发力的地区和一线城市的充电桩占比更高,广东、江苏、浙江、上海、北京等TOP10地区建设的公共充电桩占比超过70%。相较之下,三线城市及以下,包括农村和乡镇,这些地区充电桩建设进度明显落后,覆盖率是远远不足的。

图9:2022年以来部分地区补贴政策,资料来源:各地发改委、能源局,中信证券

再看海外地区,补贴政策对于充电桩建设同样具有较强的驱动性。毕竟这些都是真金白银的优惠。虽然欧洲各国针对充电桩的补贴政策各有差异,但平均私人桩补贴可达900欧元左右,补贴比例达到设备成本的50%左右。比如政策激进的意大利,其私人用充电桩返还50%成本,上限高达2000欧元。

进入2023年,新能源汽车正式进入“后补贴时代”,充电桩还处在由政策驱动向市场需求驱动转化的过程中。不难发现,充电桩这门看似简单的生意并不好做。

3、谁是受益者?

充电桩产业链上游是零部件制造环节,中游为充电桩组装环节,下游则是运营环节。充电桩充电电压越高,功率越大,其对制造技术和建设运维的要求就越高。

图10:2022年公共充电桩TOP10充电运营商,资料来源:Wind,广发证券

充电桩上游的零部件主要包括:充电模块、监控单元、防雷单元、熔断器、继电器,外部结构包括充电枪、外壳、显示屏等。其中,充电模块是充电桩高压、大功率发展趋势下最主要的受益环节。

从成本角度,充电模块占充电系统成本的40%-50%,大功率、高电压趋势下带来充电模块价值量提升。

从技术角度,充电模块作为充电桩的关键零部件,主要负责电路控制、转换与保证电路稳定性,直接关系到充电桩整体性能与充电安全。随着电压等级和充电等级的提高,充电模块需要有更高的耐高压能力和功率密度,一定程度上提高了充电桩的技术门槛。

另外,大功率充电自然带来热效应显著增加,充电桩的热管理逐步由风冷向液冷演化,液冷产品等器件对零部件企业而言是新的增量。

再讲到充电桩运营商,这是与新能源车主密切相关的。自从国家电网在2014年向社会资本开放充电基础设施市场,民营企业逐渐成为主力玩家。截至2022年年底,我国运营公共充电桩数量排名前三位的特来电、星星充电、云快充均为民营企业。

在大家的传统认知中,民企在盈利方面有先天的优势。然而民营充电桩运营商即使做到行业头部还是无利可图。究其根本,充电桩运营商的主要盈利来源为充电服务费,但是充电桩利用率普遍在5%左右,意味着充电桩的大部分时间闲置,这是亏损的主要原因。

具体而言,充电桩时常出现使用“冷热不均”的现象,一些地方充电基础设施使用率不高,同时部分充电基础设施又出现车辆排队充电现象。这些都导致运营商的充电桩资源无法得到有效利用,也限制了用户使用公共充电桩的热情。

近两年,特来电、星星充电等头部企业对于充电场址选择更加理性,寻求“自救”。值得期待的是,在大功率快充的趋势下,可以快速提高充电桩的服务效率,带动充电桩的利用率提升,有望修复运营商的盈利能力。反过来运营商盈利能力的提高又将激发其布局充电桩的信心。

图11:2022年公共充电桩TOP10充电运营商,资料来源:中国充电联盟

作为新能源行业的基础设施,充电桩的重要性是不言而喻的。从续航多少公里到哪里有充电桩,再到哪里有快充桩,体现的是新能源技术进步日新月异,也意味着更多责任将落到充电桩的接口上。

本文关键词:充电桩
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