我国电动汽车充电桩市场相关.docx
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我国电动汽车充电桩市场相关
电动汽车充电桩市场相关
∙2011-2016年电动汽车充电桩市场规模预计
一、电动汽车充电站现状分析
1、电动汽车充电站规模及增长
按照《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》到2015年左右,我国将在20个以上示范城市和周边区域建成由40万个充电桩、2000个充换电站构成的网络化供电体系,满足电动汽车大规模商业化示范能源供给需求。
2012-6-1116:
30
表12011-2016年中国电动汽车充电桩市场规模
数据来源:
ICTresearch2012,03
二、电动汽车充电站政策分析
1、电动汽车充电站标准制定情况
电动汽车充电设施162项标准初步形成
电动汽车充电设施是七大新兴产业领域里很重要的一个方面,国家能源局相关部门正组织开展了相关工作。
关于产业发展的标准,国家能源局和国标委成立了一个充电设施的工作组,由国家能源局牵头开展工作,目前该标准体系已经搭建完成,相关的企业、专家研究人员已经形成了162项标准,主要是为了配合产业的健康有序发展。
电动汽车充电设施属于电力设施,国家能源局在去年年中就开始组织几大电力公司、石油公司开展调研,主要是为了在十二五电力建设规划当中提供必要的技术理论基础。
但该规划正在编制过程中。
国家层面出台的相关标准则对行业具有指导意义,它能使充电设施制造相关企业达成一致,有利于增强消费者购买电动汽车的信心。
电动汽车电池充换电站是坚强智能电网的重要组成部分,高效完善的电池充换电服务,是电动汽车推广应用的先决条件。
电动汽车电池充换电站分为三类:
电池更换站、电池配送中心、电池配送站,构成了电动汽车高效快捷补充电能的服务网络,其设计标准是保证充换电设施建设质量的基础。
国家电网发布电动汽车充换电站工程规定
2011年国家电网公司基建部组织编制了电动汽车电池充换电站设计内容规定,于12月发布覆盖电池更换站、电池配送中心、电池配送站等三类电动汽车电池充换电站工程的设计内容深度规定,针对不同工程电池充电、转运、更换等各环节,规范了工艺流程、设备选择、平面布置、监控系统的设计和建设要求。
电动汽车电池更换站、电池配送中心、电池配送站的标准化设计和建设,合理解决了目前电池技术不支持快充、电动汽车产业因服务网络不完善发展受限,以及配电网难以承受大规模随机充电等问题,形成了电动汽车充换电服务网络的合理发展模式,可以通过智能电网、物联网和交通网的“三网”技术融合,实施网络化、信息化和自动化的“三化”管理,提供电动汽车用户跨区域同网、同质和同价的“三同”服务,体现了智能化、便利性、低用户成本的特点,以实现电动汽车高效、快捷的电能补充。
三类工程设计内容深度规定的发布应用,有利于精益化、标准化、规范化电动汽车智能充换电网络的建设,有利于推动电动汽车产业的发展。
2、电动汽车充电站建设情况
截止到2011年底,我国主要城市的充电站建设情况如下表。
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表2主要城市充电站建设情况
数据来源:
ICTresearch2012,03
三、电动汽车行业趋势分析
1、有利因素
电动汽车的发展主要源自于产品本身的优点以及国家政策的推进。
与传统汽车相比,电动汽车具有能源利用效率高和环境污染少(或无污染)的特点,发展新能源汽车能够缓解能源供给和环境保护压力。
传统汽车燃料来自于石油,而石油传统化石燃料是非可再生能源,总量有限。
一方面石油价格持续高位运行,提高了人们的生产、生活成本;另一方面,我国作为石油进口大国,石油对外依存度已超警戒线,不利于国家安全。
电动汽车的推广利于降低石油消耗,可有效缓解能源供给压力。
此外,电动汽车有利于环境保护。
汽车尾气中含有大量有害物质,其中主要包括固体悬浮颗粒、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等,危及人类的呼吸系统、心血管系统;同时,汽车尾气中含有大量二氧化碳,会加剧当前的温室效应。
电动汽车可有效改变这一情况,在实际使用中,电动汽车尾气排放显著低于传统汽车:
混合动力汽车尾气排放通常可以减少尾气排放5%-50%,纯电动汽车则可以真正做到“零排放,零污染”。
我国电动汽车行业的发展另一方面主要受益于国家政策的支持。
新能源汽车从2009年开始逐步出台国家和省地市级的补贴政策。
按照国家的补贴政策的范围和车辆的运营领域,将受补贴的整车分为三类:
十米以上城市公交、公共服务领域用的乘用车和轻型商用车(主要是出租、环卫、城管等领域)和私人消费的新能源汽车。
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表32020年中国新能源汽车目标
数据来源:
ICTresearch2012,03
2、不利因素
电池是阻碍新能源汽车推广的最大壁垒
无论是哪种类型电池,在体积、重量、安全性都存在或多或少的问题,与消费者的要求存在一定差距。
目前新能源汽车使用磷酸铁锂电池和锰酸锂电池较多:
磷酸铁锂电池在安全性,使用寿命方面存在较大优势,但密度过低是其明显缺陷,这将导致电池体积过大,不利于汽车内部的布局。
另外,磷酸铁锂的技术专利掌握在美国企业手中,若大规模应用,存在一定的专利风险。
锰酸锂电池在振实密度方面比磷酸铁锂略好,但在能量密度、充电次数等指标上明显不如磷酸铁锂电池。
电池一致性是技术上的一大难题。
新能源汽车的电池组由多块单体电池组合而成,由于各单体电池电压、内阻、容量等特性的差别,通过不断充放电,单体电池间的不一致性将会持续恶化,电池组性能不断下降,最终导致使用寿命、安全性等各方面问题。
如何降低电池组的不一致性,使其控制在可以容许的范围内是各个动力电池厂商的研发重点。
在实际生产中,许多电池厂商均可以生产合格的单块电池,但在组合后电池性能显著下降。
充电设施建设进度缓慢,充电不够方便
充电设施主要有充电站、充电桩两类。
充电站采取集中式充电,可同时为多辆新能源汽车充电,常用于环卫、公交类新能源汽车的充电。
充电桩主要分布于各个居民小区或工作地附近的停车场,多用于私人用新能源汽车充电。
当前我国各个试点城市的充电设备较少,且设备分布较集中,消费者充电不便,充电设施建设进度的滞后拖累了新能源汽车推广。
新能源汽车购置成本高
由于尚未产业化,即使扣除中央和地方的新能源汽车补贴,新能源汽车购置成本仍大幅高于常规汽车。
对于自主品牌乘用车厂商而言,其客户多为中低端消费群体,他们对产品的价格敏感度较高,高价的新能源汽车对其更加缺乏吸引力。
一、充电桩
充电桩是电动力车的电站,其功能类似于加油站里面的加油机。
每个充电桩都装有充电插头,充电桩可以根据不同的电压等级,为各种型号的电动车充电。
电动汽车充电桩采用的是交、直流供电方式,需要特制的充电卡刷卡使用,充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
交流充电桩采用人机交互界面采用大屏幕LCD彩色触摸屏,充电可选择定电量、定时间、定金额、自动(充满为止)四种模式。
充电桩的交流工作电压220V或者380V,普通纯电动轿车用充电桩充满电需要4-5个小时,由于充电桩造价低廉、主要安装在停车场,充电桩适用于慢充动力电池。
电动车的快速充电主要由充电站中的充电机来实现。
图表1交流充电桩原理拓扑图图表2落地式充电桩外形图
图片来源:
许继电气、湘财证券研究所
二、充电站主要结构和实现功能
充电站按照功能可以划分为四个子模块:
配电系统、充电系统、电池调度系统、充电站监控系统。
一个完整的充电站需要配电室、中央监控室、充电区、更换电池区、和电池维护间等五个部分组成。
(1)配电室为充电站提供所需的电源,不仅给充电机提供电能,而且要满足照明、控制设备的用电需求,内部建有变配电所有设备、配电监控系统、相关的控制和补偿设备;
(2)中央监控室用于监控整个充电站的运行情况,并完成管理情况的报表打印等。
(3)充电区主要完成电池充电功能。
(4)更换电池区是车辆更换电池的场所,需要配备电池更换设备,同时应建设用于存放备用电池的电池存储间。
(5)电池重新配组、电池组均衡、电池组实际容量测试、电池故障的应急处理等工作都在电池维护间进行。
充电站给汽车充电一般分为三种方式。
(1)普通充电,就是所谓的常规充电或慢速充电,这种充电模式,是用现在的交流插头插在车上,需要5至8个小时,或者2至6个小时,此种方式多为交流充电方式,外部提供220V或380V交流电源给电动汽车车载充电机,由车载充电机给动力蓄电池充电。
一般小型纯电动汽车、可外接充电式混合动力电动汽车(PluginHybridElectricVehicle,PHEV)多采用此种方式,这种充电方式主要由充电桩来完成;
(2)快速充电,充电的电流要大一些,这就需要建设快速充电站,它并不要求把电池完全充满,只满足继续行驶的需要就可以了,这种充电模式下,在20分钟至30分钟的时间里,只为电池充电50%至80%。
这种充电方式主要由充电站内的充电机来实现,为直流充电,地面充电机直接输出直流电能给车载动力蓄电池充电,电动汽车只需提供充电及相关通信接口;(3)电池更换。
三、新能源汽车进入快速发展阶段
1、国家不断出台政策鼓励发展新能源汽车
(1)2001年国家就启动863计划重大电动汽车专项,2007年11月颁布了《新能源汽车生产准入管理规则》,2009年1月14日,国务院又通过了汽车业振兴规划,明确提出新能源汽车战略,并出台针对新能源汽车的财政补贴政策。
(2)2009年出台的《汽车产业调整振兴规划》明确了以混合动力和纯电动汽车为重点的新能源汽车发展战略,并提出了:
“到2011年混合动力和纯电动汽车形成50万辆的产能”;“新能源汽车销量占乘用车销售总量5%左右”;“建立动力模块生产体系,形成10亿安时(Ah)车用高性能单体动力电池生产能力”的规划目标。
(3)2009年2月5日,财政部发文,确认了中央财政对购置新能源汽车给予补贴的对象和标准,其中够车补贴标准最高的为最大点功率比50%以上的燃料电池公交车,每辆车可获得60万元的推广补助。
并且有望出台新能源汽车补贴细则:
列入“节能和新能源汽车产品公告”的42家企业混合动力车型,补贴额度为3000元-6万元;100余款1.6L排量以下、满足油耗第三阶段排放标准的车型,一律按节能车补贴3000元。
(4)2009年1月,科技部、财政部、发改委、工业和信息化部等几部委共同开启十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程,简称“十城千辆”工程。
主要内容是:
通过提供财政补贴,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行,涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域,力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10%。
首批确定参与“十城千辆”工程的城市有13个,分别是:
北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌。
第二批确定参与的十城千辆工程的城市有7个,分别是:
天津、海口、郑州、厦门、苏州、唐山、广州。
2、未来几年我国新能源汽车将实现跨越式发展
根据光大证券研究所的行业研究报告:
(1)2010-2012年新能源汽车依靠政策拉动进入快速成长期,公共交通、政府采购拉动行业复合增速340%。
(2)2013-2015年,新能源汽车有望在全国范围运行,私人购车启动,政府补贴逐步退出,行业复合增速70%。
(3)2012年新能源汽车推广城市有望进一步扩大,按照目前平均每城4500辆的新能源汽车推广量计算,2012年新能源汽车保有量将达到9万辆,复合增速340%;到2015年,随着“十城千辆”工程的进一步深入,40个城市有望实现新能源汽车上路,保有量将达到48万辆。
图表3新能源汽车年销量及保有量预测
图表4:
各种新能源车型保有量预测
四、充电桩市场规模及预测
1、电动汽车充电站的发展情况
(1)国内电动汽车充电站发展势头迅猛
随着我国电动汽车研发取得明显进展,电动汽车充电设施建设也呈现良好发展势头。
2009年11月,国内首座电动汽车示范充电站——上海漕溪电动汽车充电站,在上海通过专家验收。
2009年12月底,由南方电网投资建设的深圳首批两座电动车充电站和134个充电桩正式投入使用,2010年3月,由华北电网投资建设的国家电网系统第一座典型设计大型电动车充电站——唐山南湖电动车充电站,也正式投入商业运营。
为适应电动汽车产业的迅猛发展,中国各地纷纷建立电动车充电站,地方政府成电动汽车充电站建设关键推手。
2010年以来,北京、天津、河北、河南、上海、江苏、山东、浙江、福建、湖北、湖南、广西、陕西、四川、重庆等,从沿海到内陆各地,宣布进入充电站建设的省市已经接近20个,全国电动车配套项目已如雨后春笋般涌现。
图表5主要省份电动汽车充电站规划
省份
2010年规划
远景规划
代表性充电站
四川
成都建成3个电动汽车充电站、300个充电桩。
在2010~2012年间,规划总投资不少于45亿元,建设充电站不少于20座,换电站不少于20个,充电桩不少于1000个,集中监控中心1座;同时,专项投资10千伏及以下配电网络建设与改造。
成都石羊场充电站。
预计5月建成运营。
该充(换)电示范站东西长70米,南北宽57米,共有8个大型充电车位和4个小型充电车位,能同时供12辆车充电。
湖北
年内将投资1.27亿元,在全省试点建设大中型电动汽车充电站16座、交流充电桩300个。
与全省17个地市政府签订《关于推动电动汽车充电设施建设的战略合作协议》,全力推进湖北省充电站建设。
在沌口开发区新建大型充电站和中型充电站各一座,在东湖开发区新建一座中型充电站。
三大充电站投资约在600~800万元,可同时供4辆大巴、40辆轿车、30辆小巴充电。
江苏
年内江苏省将建成18座多功能电动汽车充电站和500个交流充电桩其中南京地区规划建设4座充电站以、100个充电桩。
“十二五”期间南京地区还将规划建设30座汽车充电站,600个充电桩。
迈皋桥示范站。
该站可同时满足3台电动公交车充电,具备充电、服务、展示等多种功能。
河北
2010年,河北省电力公司将减少石家庄位同充电站和400个充电桩。
华北电网唐山供电公司将在年内建成3个电动汽车充电站和36个充电桩。
中长期规划正在制定中。
唐山南湖充电站。
建有2台大型直流充电机、8台中型直流充电机及10个交流充电桩,可同时为10台电动汽车按快充和慢充两种方式进行充电。
河南
郑州充电站和新乡充电站。
预计到2020年,全省建设电动汽车充电站1160座、充电桩85万余个。
郑州电动汽车充电站,预计6月底建成投入运营。
配备14台120千瓦充电机为20辆电动公交车充电,配备10台充电桩为社会电动汽车充电。
新乡充电站建成后可满足20辆电动汽车整车充电和200辆电动出租车快速更换电池,另外可实现400辆汽车的停放和整车充电。
广东
南方电网公司首批电动汽车充电站已在深圳建成投运,今年建设规模为2个充电站、134个充电桩。
到2012年,深圳市将建设各类新能源汽车充电站(桩)12750个。
大运中心电动汽车充电站配臵7套快速充电机,工程投资额为1051.50万元;和谐电动汽车充电站配臵3套快速充电机,工程投资613.26万元;福田交通枢纽中心电动汽车充电站工程计划配臵6套快速充电机,投资1012万元。
(2)五大央企“抢滩”充电站充电桩市场
国内电动汽车充电站市场的持续扩张激发了众多企业的投资热情。
2009年,南方电网在深圳成功投建两个充电站试点,2010年初国家电网公司将在全国建设75座充电站和6209个交流充电桩。
两大电网将电动汽车充电站作为战略重点,希望借此在新能源汽车时代占据高地,以充电站取代石油巨头的加油站的地位,成为占最主要地位的能源巨头。
拥有网络优势的石化企业,也看到了充电站建设所蕴含的巨大商机。
中石化与北京首科集团成立合资公司,就共同推进电动车充电站展开合作正式进入充电站行业。
中海油也宣称,2010年上半年在两个以上省会城市,启动纯电动车充电站的网络建设。
南方电网:
南方电网目前重点布局深圳这一新能源汽车示范推广城市,已在2009年1月建成首批两座电动汽车充电站(大运中心电动汽车充电站及和谐电动汽车充电站),合计134个充电桩,其充电容量总计达2480千伏安,是目前国内最大的电动汽车充电站。
此外,位于福田交通综合枢纽换乘中心南出入口的电动汽车充电站也在紧锣密鼓地规划当中。
按照规划,深圳将建设各类新能源汽车充电站(桩)12750个。
国家电网:
从2006年,国家电网就开始在山东、杭州、上海进行电动汽车充电站试点,直到2009年8月份,国家电网上海公司投资建设的国内第一座具有商业运营功能的电动汽车充电站——漕溪电动汽车充电站顺利建成。
目前,国家电网正加快与各地方政府合作,以加快充电站的建设进度,根据年初国家电网公司工作会议上总经理刘振亚提出的规划,年内国家电网将在27个省市(区)建立公用充电站75座、交流充电桩6209台以及部分电池更换站。
目前已宣布项目包括,国家电网陕西省电力公司与西安合作年后建立5座中型电动汽车充电站;成都省电力公司与地方政府合作年内建立3座电动汽车充电站和300个充电桩;湖北省电力公司与宜昌市合作年内建立1座大型充电站,16个充电桩;重庆市电力公司与重庆合作年内建立50个充电桩
中海油:
与中国普天合资成立了普天海油新能源动力有限公司,专门运营电动汽车能源供给网络。
合资公司已与众泰汽车合作,计划于今年上半年在中国2个以上省会城市启动纯电动汽车充电站网络建设。
中石化:
中石化宣布以北京作为突破口,首次进入充电站行业。
中石化旗下北京石油分公司已与北京首科集团公司共同出资成立了北京中石化首科新能源科技有限公司,将主要利用中石化现有面积较大的加油、加气站改建成加油充电综合服务站。
中石化将以北京作为进入充电站行业的突破口,其加油充电综合服务站最终将扩展到全市范围,进而扩展到河北、天津甚至更大范围。
中石油:
据称与地方政府部门有接触,提出建设电动汽车充电站的想法。
2、我国充电桩市场发展及预测
按照深圳市政府的规划,到2012年,深圳市将建设各类新能源汽车充电站(桩)12750个,其中,公交快、慢速充电站各25个,公务车充电桩2500个,社会公共慢速充电桩10000个,社会公共快速充电站200个。
按照深圳示范充电站共配备7个快充桩、6个慢充桩的配置,以此测算2012年深圳将建成慢充桩12650个,快充桩1575个。
从目前的新能源汽车推广目录看,具有电动车车型的城市共有18个,这18个城市将率先开始充电站建设。
根据深圳的配置经验,光大证券研究所测算,2012年前全国将陆续建设充电桩43600个,其中快充桩36200个,慢充桩7400个。
按照目前慢充桩2万元、快充桩25万元的价格计算,2010-2012年,光大证券研究所还预测:
新能源汽车充电桩市场总容量将达到25亿元,未来两年复合增速200%。
并且初期充电站建设将以小批量试点为主,通过试点加速行业标准的出台,届时充电桩行业市场将进入爆发式增长阶段。
图表6:
2010-2012年充电桩数量及年度投资额预测
3、国家电网公司的充电站投资计划
根据规划,国家电网将分三个阶段大力建设充电站和充电桩。
第一阶段(2010年)充电站主设备总投资规模将达到3亿元,在27个网省公司建设75座充电站和6209个充电桩,初步建成电动汽车充电设施网络架构;第二阶段(2011-2015年)投资140亿元,电动汽车充电站规模达到4000座,同步大力推广建设充电桩,初步形成电动汽车充电网络;第三阶段(2016-2020年)投资180亿元,电动汽车充电站达到10000座,同步全面开展充电桩配套建设,建成完整的电动汽车充电网络。
到2020年充电站主设备总投资将达到320亿元。
2010年充电站主设备中充电机、电能监控系统、有源滤波装置的投资规模分别将达到1.5亿元、2000万元、6300万元,第二阶段的年均投资规模将迅速增长至14.4亿元、1.6亿元、6.72亿元。
2010年充电桩投资规模1.6亿元,2011-2015充电桩投资规模45亿元,年均投资9亿元,是第一阶段年均投资规模的5倍。
到2020年,充电桩总投资将达到125亿元。
图表7电动汽车充电站主要设备投资占比
图表8国家电网公司(2010-2020年)充电站和充电桩投资规模
第一阶段
(2010年)
第二阶段
(2011-2015年)
第三阶段
(2016-2020年)
充电站座数
75
4,000
6,000
充电桩个数
6,209
180,000
320,000
充电站主设备
(单位:
亿元)
总投资规模
3
140
180
年均投资规模
3
28
36
充电桩
(单位:
亿元)
总投资规模
1.6
45
80
年均投资规模
1.6
9
16
4、充电桩的相关生产企业
国内充电机和充电桩设备供应商主要有国电南瑞、许继电气、荣信股份、森源电气、奥特迅、思源电气等企业。
(1)国电南瑞
国电南瑞科技股份有限公司隶属于国家电网公司,是国家电网公司中唯一的上市公司。
2010年该公司先后承担国家电网电动汽车充电站的建设,主要产品为充电机和交流充电桩。
该公司于3月31日、4月19日和5月26日分别完成唐山南胡电动汽车充电站、扬州吴州路电动汽车充电站和合肥柳树塘电动汽车充电站的设计、设备制造和建设。
这两个充电站直流充电机和交流充电桩均由该公司设计制造。
唐山南湖充电站是河北首座充电站,该充电站装有8台直流充电机、2台直流快速充电机、8台交流充电桩和2台快速交流充电桩;扬州吴州路电动汽车充电站是江苏省首座充电站,该充电站共设置7台直流充电机和10台交流充电桩;柳树塘充电站是安徽省首座电动汽车充电站,项目规划、方案设计、产品提供和工程实施均由国电南瑞公司完成,该电站配备10台大型充电机。
2010年国家电网计划在全国建立75座充电站和6209个交流充电桩,其中该公司获得27个合同,约占全国充电机和交流充电桩市场份额的33%。
(2)奥特迅
深圳奥特迅电力设备股份有限公司是我国最大的直流操作电源制造商,大功率充电模块是公司优势产品,最大功率可达400V×30A。
高频智能化充电模块对公司而言是成熟产品,该智能化充电模块在输送相同功率时,具有模块数量减少,大功率模块对节约充电站占地及采购成本等显著优势。
公司拥有成熟的蓄电池运行管理技术以及电源管理产品。
公司和南方电网合作,完成了深圳大运中心、和谐两个电动汽车充电站以及134个充电桩的设备供应。
根据光大证券的研究,奥特迅公司在大功率充电模块、蓄电池运行管理等技术方面全国领先,并且与南网、国网存在着长期合作,是全国首批建设充电站的企业,并预测公司将在充电桩市场将占据25%以上的市场份额。
5、充电桩行业的主要壁垒
新能源汽车充电桩的主要壁垒在于:
(1)充电电流由10安培-100安培不等,对充电桩大功率充电模块要求较高;
(2)电动车采用的锂离子电池对过充过放要求严格,充电装置需要配备高精度监控系统;(3)目前国家电网、南方电网两大电网公司主导充电站市场的格局基本形成,新进入者将面临较高壁垒。