电动汽车充电桩产业发展白皮书.pdf
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1、5G产业与应用发展白皮书 赛迪顾问股份有限公司 二一八年四月 2020年4月“新基建”系列之 电动汽车充电桩产业发展白皮书 2020年4月 目录 定义及内涵 第一章 1.基本概念 2.产业链全景图 第二章 产业环境 1.政策环境 2.经济环境 3.社会环境 4.技术环境 第三章 产业现状 1.规模结构 2.产业分布 3.运营模式 4.竞争格局 第五章 投资价值 1.市场潜力 2.投资机会 第六章 赛迪建议 第四章 行业趋势 1.“新基建”带来新机遇 2.行业面临的挑战 3.行业发展态势 2 0101 定义及内涵 3 充电桩定义及分类 电动汽车充电桩是电动汽车的能量补给装置,其功能类似于加油站里
2、面的加油机,可安装于公路、办公楼、商场、公共停车场和住宅小区停车场等场所,可以根据不同的电压等级为各种类型的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流接入电网直接连接,输出端直接为电动汽车充电。分类类型 基本概念 按 服 务 对 象 分 类 公共充电桩 私人充电桩 专用充电桩 按 技 术 路 线 分 类 直流充电 交流充电 无线充电 换电 4 充电桩的分类以技术路线与服务对象分类最为常见。按照技术路线,可分为直流充电、交流充电、无线充电和换电。交流充电桩输出交流电通过车载充电机转换成直流电给车载电池充电;直流充电桩是直接输出直流电给车载电池进行充电;无线充电是将电能转换为无线电波,再由无线电波转换成电
3、能,为电动汽车动力电池提供能量;换电是通过更换电池的方式实现电动车电能的补给。公共充电桩是为社会车辆提供公共充电服务的充电桩;私人充电桩是为车主提供充电的充电桩;专用充电桩是为单位或企业内部人员使用的充电桩。基本概念 充电桩产业链全景图 电动汽车充电桩产业链全景图 5 电动汽车充电桩产业链上游为充电桩部件与设备制造环节;中游为充电运营环节,包括充电桩和充电站建设和运营服务;下游为后服务市场环节,如在充电时获得大量数据,通过数据挖掘和分析对外提供增值数据服务。充电桩产业链中许多企业为了更好地发挥协同效应,融合设备制造、充电建设和运营服务于一体,如特锐德;一些上游硬件制造商也拓展至充电桩建设及运营
4、服务领域,如万马股份。产业链全景图 0202 产业环境 6 国家扶持政策推动充电桩产业发展 国家政策的扶持极大地促进了中国充电基础设施建设的发展。从2015年至今,国家及各地政府部门先后出台了二十多项关于充电基础设施的支持政策,让政策导向与市场需求共同发力。随着“新基建”的不断推进,地方政府引导运营商和消费者提升充电桩使用效率。政策环境 2019年3月,财政部、工信部、科技部、国家发改委发布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,明确过渡期后不再对新能源汽车(新能源公交车和燃料电池汽车除外)给予购置补贴,转为用于支持充电(加氢)基础设施“短板”建设和配套运营服务等方面。2020年4
5、月,国家发改委首次明确“新基建”的范围,主要包括信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施三方面。充电桩作为融合基础设施的一部分,不仅能补齐新能源汽车产业发展的短板,更是实现充电网、车联网、互联网三网融合的优良入口。2020年4月,财政部、国家税务总局、工信部三部门联合发布新能源汽车免征购置税政策延长至2022年底,进一步刺激新能源汽车消费,促进国内新能源车市场的健康发展。上海市鼓励智能充电桩建设和对现有桩智能化改造。广西和上海鼓励充电桩运营信息接入区域电动汽车充电服务平台及政府监管平台,实现互联互通。7 国家扶持政策推动充电桩产业发展 时间 政策名称 发布单位 2015年10月 关于加快电动汽
6、车充电基础设施建设的指导意见 国务院办公厅 2015年11月 电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)国家发改委、国家能源局、工信部、住建部 2016年1月 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 财政部、科技部、工信部、国家发改委、国家能源局 2016年7月 关于加快居民区电动汽车充电基础设施建设的通知 国家发改委、国家能源局、工信部、住建部 2017年1月 关于统筹加快推进停车场与充电基础 设施一体化建设的通知 国家发改委、住建部、交通部、国家能源局 2017年1月 关于加快单位内部电动汽车充电基础 设施建设的通知 国家能源局、国资委、国管局
7、 2018年11月 提升新能源汽车充电保障能力行动计划 国家发改委、国家能源局、工信部、财政部 2019年3月 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 财政部、工信部、科技部、国家发改委 2019年6月 贯彻落实2019-2020年行动计划 国家发展改革委办公厅、科技部办公厅、工业和信息化部办公厅、国家能源局综合司 2020年4月 关于新能源汽车免征车辆购置税 有关政策的公告 财政部、国家税务总局、工信部 中国新能源汽车充电桩产业主要政策 来源:赛迪顾问 2020.4 政策环境 在国家和地方政策驱动下,新能源汽车充电桩产业将迎来一波红利,产业发展前景广阔。8 车桩协同发展更为关键
8、 4.6%汽车类商品零售额 其他 2018年汽车类商品零售额占GDP比例(%)11.0%汽车类商品零售额 其他 2018年汽车类商品零售额占全社会 消费品零售总额比例(%)GDP 全社会消费品零售总额 数据来源:赛迪顾问 2020.4 9 发展新能源汽车产业既是中国推动汽车产业转型升级的重要抓手,也是拉动消费、加大投资、提振经济的战略举措。而充电桩短缺严重制约了中国新能源汽车产业发展。以2018年为例,当年国内生产总值91万亿元、全社会消费品零售总额38万亿元、汽车类商品零售额4.2万亿元。仅汽车类商品零售额占GDP4.6%、占全社会消费品零售总额11.0%。中国新能源汽车渗透率呈稳步上升趋势
9、,从2015年的1.3%上涨至2019年的4.7%,复合增长率高达37.9%。汽车消费对拉动内需、发展经济有着强劲的基础性作用。新能源汽车是汽车发展的必由之路。促进新能源汽车发展对当前疫情下汽车行业和经济恢复强劲发展有着不可缺的战略作用。充电桩产业的加速崛起将为发展新能源汽车产业创造很好的外部环境。经济环境 9 数据来源:赛迪顾问 2020.4 节能减排改善大气环境 8%驾驶体验 56%充电难 5 1%远 行 难 40%电池成本 寿命问题 28%安全问题 13%车价高 03 04 05 06 01 02 10 随着汽车保有量的增长,汽车排气污染已成为城市环境空气污染的主要源头,大城市PM2.5
10、污染的52%排放源是机动车尾气,机动车排放的废气中含有害物质达100多种,严重危害生态环境和市民的身心健康。新能源汽车具备全生命周期节能减排的优势,能显著改善城区空气质量。纯电动车主要污染排放远低于燃油车,二氧化碳排放比汽油乘用车减少高达30%。为进一步解决环境污染日益严重问题,改善人民生活环境,应坚定地走新能源汽车发展道路。根据对新能源汽车车主的满意度调查,用户普遍认为充电难(56%)和远行难(51%)是制约新能源汽车发展的主要因素。为解决这问题,要迅速有力推进全国充电基础设施建设。制约新能源汽车发展的主要因素 社会环境 来源:赛迪顾问 2020.4 多技术混合布局满足不同情景 充电 类型
11、充电时间 优点 缺点 应用场景 交流 慢充 8-10小时 1.对充电要求不高,充电桩和安装成本较低(0.5万-1.2万元)2.可延长电池寿命 3.充分利用汽车大段闲置时间完成充电 1.充电功率低(一般为7-40kW)2.充电时间长 私人充电桩、单位停车场、住宅小区周边停车位、部分公共停车位 直流 快充 20-90分钟 1.充电功率较高(60kW),缩短充电时间 2.利用短时间的汽车空闲时间 3.保障长途出行,解决里程焦虑 4.大功率充电(350-500kW)大幅缩短充电时间 1.成本高(5万-12万元)2.对电池寿命造成损害 3.设备复杂 4.大功率充电技术尚未成熟 商场停车场、公共停车场、高
12、速公路服务站 换电 5-10分钟 1.充电效率高,即换即走 1.需标准化电池 2.初始成本高 3.占地空间大 高速公路、公共运营车充电站 11 现有电动汽车充电桩产业的充电技术主要分为三大类:交流充电、直流充电和换电技术。未来,国内充电方向将向大功率充电和无线充电拓展。目前,我国电动汽车充电主要方式为交流充电和直流充电,在公共充电领域的市场占有率分别为58%和42%。交流充电桩功率一般较小,充电速度一般较慢,主要安装在住宅小区停车场等地。直流充电桩功率较大,充电速度较快,主要安装在高速公路的充电站、商场停车场和公共停车场等地。未来的充电网络也将是多种技术混合布局,满足不同车型和场景的充电需求,
13、私人桩以交流慢充为主,公共桩以直流快充为主、慢充为辅。换电技术受制于各厂家电池规格不统一和换电商前期投入非常高等因素限制,即难以在不同车型中应用,又难以实现大规模应用。换电技术显著减少补充电能时间,可以在五分钟内完成,与加油时间类似。由于显著降低电池成本存在严重瓶颈,虽然换电技术开展早但大规模推广仍有很长的路要走。电动汽车的主要充电技术比较 来源:赛迪顾问 2020.4 技术环境 充电技术向大功率和无线充电延伸 未来,电动汽车充电新增方向有两个,一个是大功率直流快充,另一个是无线充电。大功率充电技术 近年来,新能源汽车市场发展迅猛,电动汽车续航里程逐渐提升,电池容量越来越大,带来的是充电时间的
14、延长。相较于普通快充功率的60-200kW,大功率充电功率高达350kW及以上,有利于提升充电效率,满足电动汽车充电时间短和续航里程长的要求。国网公司、星星充电和特来电等充电桩巨头和小鹏汽车等造车新势力已在研发大功率充电技术,北京、南京、深圳等城市已建成大功率充电桩示范站。但大功率充电技术仍面临电池发热、电网冲击大、充电标准不统一和成本过高等众多问题。未来,随着技术创新解决这些问题,大功率充电技术将加速渗透公共桩市场。无线充电技术 无线充电已显现出了众多优势,比如使用便捷、节约空间、安全性高和环境实用性强,已成为电动汽车充电热点。国际无线充电技术较为成熟,宝马和奔驰等豪华车企品牌的无线充电技术
15、已经通过了测试,并在宝马i8上成功应用。我国无线充电技术正处于技术研发阶段,一汽、北汽、广汽、上汽、比亚迪等车企已开展研发,中兴新能源与宇通已合力推出国内首个无线试验充电站。但相对于有线充电技术,无线充电技术的充电功率小、能量转换率低、建设成本高,未能解决充电时间长难题。在中长期内,无线充电将主要作为电动车充电的补充方式;未来,随着无人驾驶技术逐渐成熟、充电功率和能量转换率提升、充电标准完善和充电设备降本,无线充电技术的需求将变得更为迫切,商业化推广动力更为强劲。技术环境 12 0303 产业现状 13 充电桩保有量持续增长 2016-2019年中国新能源汽车销量和充电桩保有量及增长 93.5
16、 171.2 296.8 417.4 20.4 44.6 77.7 121.9 4.6:1 3.8:1 3.8:1 3.4:1 (0.50)0.501.502.503.504.505.506.507.508.500.0050.00100.00150.00200.00250.00300.00350.00400.00450.002016201720182019新能源汽车累计销量(万辆)充电桩保有量(万个)车桩比 14 在政策和市场双重作用下,我国已建成大规模的电动汽车充电设施网络,稳步推进充电桩规模化布局。截至2019年底,新能源汽车累计销量417.4万辆,全国充电桩保有量达到121.9万个,车桩
17、比从2016年的4.6:1下降至3.4:1。根据电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)规划,到2020年我国分散式充电桩目标是超过480万个,以满足全国500万辆电动汽车充电需求,车桩比近1:1。充电桩的巨大缺口成为限制我国新能源汽车产业发展的主要原因之一,只有通过优先加快充电桩建设才能迅速发展新能源汽车产业。我国充电桩产业发展仍有很大的空间。数据来源:赛迪顾问 2020.4 规模结构 私人桩发展受阻,公共桩提前完成规划目标 2016-2019年中国公共桩和私人桩保有量占比 15 69.3%48.0%38.6%42.3%30.7%52.0%61.4%57.7%2016201720
18、182019公共 私人 根据电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)规划,截至2020年底,我国公共充电桩要达到50万个、新增超过 430 万个用户专用充电桩。截至2019年底,中国公共桩和私人桩分别累计为51.6万个和70.3万个,国家提前完成公共桩规划目标;而私人桩目标完成率仅为16.3%。到2020年底,规划公共桩和私人桩分别为20万个和40万个。2019年,私人充电桩产业发展放缓,保有量占比下降。私人桩发展的主要挑战在于私人桩难入住宅小区。车主未能配建私人充电桩的主要原因是涉及多个管理主体、住宅小区无固定停车位、线路改造需经多数业主及物业同意、部分小区线路和变压器的设计年头过
19、早等。私人充电桩建设遇到重重困难。数据来源:赛迪顾问 2020.4 规模结构 私人桩以交流为主,公共桩直流占比超四成 2018-2019年中国公共交流桩和直流桩保有量占比 16 2019年,我国电动汽车充电桩总量中主要为交流充电桩。从私人桩来看,交流桩建设成本相对较低、对电池损耗较小、满足消费者利用汽车长时间闲置之余充电的需求。私人桩主要用途为消费者自己使用,以交流桩为主。从公共桩来看,直流桩充电功率大、充电快、使用方便,适用于商场、娱乐场所、写字楼停车场等消费者密集、充电时间短的场地。近两年,直流桩占比保持在40%以上。截至2019年底,在公共充电桩中,交流桩和直流桩的保有量占比分别为58.
20、3%和41.6%。数据来源:赛迪顾问 2020.4 规模结构 59.5%58.6%57.5%53.8%57.1%57.4%58.1%58.3%40.3%41.2%42.3%46.0%42.8%42.5%41.8%41.6%0.2%0.2%0.2%0.2%0.1%0.1%0.1%0.1%2018年3月 2018年6月 2018年9月 2018年12月 2019年3月 2019年6月 2019年9月 2019年12月 交流桩 直流桩 交直流一体桩 换电业务仍处于探索阶段 5 6 9 10 10 12 13 17 63 126 河北 河南 海南 上海 湖南 江苏 浙江 福建 广东 北京 2019年中
21、国换电站数量排名前十的省(直辖市)(座)17 我国电动汽车换电产业已实现小范围内商业化推广,但换电模式仍处于探索阶段,行业规模较小,运营商数量少。2019年底,我国电动汽车换电站已有306座,主要集中在北京及东部沿海发达地区。换电站数量排名前十的省(直辖市)占比88.6%,其中北京市和广东省贡献力度最大,分别为41.2%和20.6%。一些地方政府公布的出租车、物流车等公共运营类车电动化替代政策推动了充换电模式的发展。北京市计划在2019-2020年期间将到期报废的巡游出租汽车全部更换为纯电动车。2019年,北京已建设换电站约90座,为前几年合计数量的近三倍,计划在2020年新增换电站约100座
22、,稳步推进换电站建设。同样,长三角、珠三角核心城市的换电站数量也将上升。规模结构 数据来源:赛迪顾问 2020.4 公共桩主要分布在东部沿海发达地区 2019年中国公共充电桩保有量 分布(万个)1.9 2.1 2.2 2.4 2.9 3.7 5.9 6.8 7.2 7.6 西安 武汉 成都 柳州 天津 杭州 上海 广州 北京 深圳 2019年中国新能源乘用车销量 排名前十的城市(万辆)18 0.1 0.1 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.6 0.7 1.1 1.1 1.2 1.4 1.5 1.6 1.7 1.7 1.8 2.2 2.6 2.9 3.2 5.5
23、 5.9 6.1 6.3 新疆 青海 吉利 内蒙古 黑龙江 贵州 甘肃 海南 广西 云南 辽宁 江西 湖南 重庆 山西 四川 陕西 河南 天津 福建 湖北 河北 安徽 浙江 山东 上海 北京 江苏 广东 吉林 按照国家布局要求,在“十纵十横两环”国家高速公路上已建成每50公里一个公共桩。十纵是指京沪等纵向公路、十横是指青银等横向公路、两环是指环北京和环杭州湾。从区域分布来看,公共桩主要分布在东部沿海地区,长三角、京津冀、珠三角是公共充电桩的主要集中地。2019 年,前十省(直辖市)的公共桩保有量占比达到74.0%,且多分布于直辖市和东部沿海发达省份。广东、江苏、北京和上海的公共桩保有量均超过5
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