5充電樁的技術發展方向是什么？
充電樁產業尚處于起步階段，不僅產業運作模式處在不斷探索中，技術水平也有待提升，并在一定程度上限制了產業模式的完善。我們認為直流快充從使用便捷性、 新能源車推廣角度，都是未來公用充電樁的重要發展方向，但從技術角度，充電樁 本身并不是限制因素，動力電池的快充性能提升決定了未來快充樁普及天花板。
5．1 直流超大功率快充：公共樁的必然選擇
大功率直流快充的公共充電樁將成為未來主要增量和必然選擇。目從各地公共充電設施建設運營實踐看，電動汽車車主特別是出租、網約車車主更青睞短時快速充電，同時結合新能源車發展環境、技術發展水平，大功率直流快充增速及占比都將繼續 提升。部分企業正在將大功率充電樁作為重點研發方向之一，順應現階段高效率、 規模化的發展方向。
現階段公共樁中交、直流比為 6：4，交流樁占比較高，但這只是暫時的過渡狀態， 原因在于：
快充樁技術和成本當前不具備優勢，但正在快速發展。快充直流樁功率高，單樁成本也相應較高，且現階段充電模塊與動力電池快充技術不成熟，可量產的產品功率普遍尚低，不足以滿足市場需求，后期硬件設備迭代升級成本高。
慢充樁只是技術和市場不夠成熟時的選擇。慢充交流樁結構相對簡單、技術成熟， 且設備成本較低，在行業發展初期，運營商往往采取廣泛投放以搶占市場的策略。
私人樁提升配建率對公共慢充樁有極強擠出效應。目前私人樁配建率低，建設阻礙多，用戶對于公共慢充樁有實際需求，隨著社區改造、私樁共享等措施的推進， 以及新建小區將充電樁設備納入建造規劃，私人樁配建率將會逐漸提升，公共慢充需求相應下降，大功率快充成為公共樁領域的主流。
直流樁單樁價值量大，可大幅拉動投資規模，未來市場空間廣闊。目前新增快充直流樁的平均功率在 100～120kW，根據彭博統計全球此功率區間商用直流充電設備單樁價格為 22930～45000 美元，平均 283 美元／kW，約合 2000 元／kW，而更高功率的充電樁不僅單樁價格大幅增加，每 kW 的單位價格亦同步上漲。
5．1．1 現狀：快充功率仍有待提高
當下全球各地實行的充電設備標準覆蓋的最高功率，皆遠遠高于目前商業化量產設備的功率水平（100～120kW）。其中歐洲聯合充電標準（CCS）、日本電動汽車用快速充電器協會（CHAdeMO）可支持功率水平最高，均為 400kW。CHAdeMO 充電功率覆蓋 6～400kW，并在為 900kW 做準備。我國自 2017 年起開始使用的 GB ／ T 標準，充電樁可以提供 950V 電壓和 250A 電流，最大功率為 237．5 kW。
日前，中國電力企業聯合會（CEC，China Electricity Council）與 CHAdeMO 聯 合發布了全新的快充標準 CHAdeMO 3．0，可兼容現行版 CHAdeMO，GB／T，以 及存在兼容 CCS 的可能性。雙方就該標準協議已于 2018 年 8 月簽訂合作意向， 按照規劃，新標準將從 2021 年開始率先對商用車展開適配，隨后乘用車也會逐 步跟上，而兼容國內 GB／T 標準的版本也將于 2021 年發布。
新標準下，直流充電功率超過 500kW，理論最高可達 900kW，可提供最大電流 600A、最高電壓 1500V，充電功率是特斯拉 V3 快充樁功率的兩倍。在此標準下， 電動車 5min 即可補充 200km 以上的續航里程，基本滿足城市短途出行的需求。
星星充電自主研發為公交和 4C 倍率的電池配套的大功率快充，已與保時捷產品 完成對口測驗，可以實現功率 500kW、電壓 1000V、電流 500A 的快速充電。
特來電在城市公交領域應用的充電弓可以提供最高 900kW 的充電功率，是目前 全球單個最大輸出的汽車充電設備，充電 40 秒可滿足 10 公里里程，在成都、上 海等地已上線運行 300 多臺。
2020 年 3 月，美國第一大充電設備運營商 ChargePoint 宣布將推出 Express Plus 模塊化平臺，可為純電動車提供高達 500kW 的充電輸出功率。
特斯拉已商業化應用的超級充電樁 V3 能夠提供高達 250kW 的峰值充電功率， Model 3 長續航版只需 5 分鐘即可滿足連續行駛 75 英里（約 120km），等同于每小時 1000 英里（1600km）的充電效率。特斯拉目前仍在積極進行功率提升， 未來短期內充電樁輸出功率有望可達 350kW。
5．1．2 難點：需與動力電池協同發展
大功率充電樁面臨諸多技術難題，其中散熱系統和密封技術是可靠性與安全性的關鍵。目前液冷技術是可見范圍內散熱問題最實際的解決方案，而液冷技術的應用關鍵要解決系統設計散熱管道排布、冷卻液選擇以及密封性等問題。其中密封技術需 要被格外重視，此前特斯拉的大功率充電樁曾被曝有冷卻液泄露的隱患，當管路發生泄露時，容易導致冷卻系統失效，需要進行實時監控，因此被各廠商視為需重點攻克的技術難點之一。
與大功率充電模塊相配套的 IGBT 元器件國產化率依然很低，技術瓶頸的突破受到限制。雖然星星充電、特來電等頭部企業均表示 IGBT 已實現自主研發，但多數企業的相關零部件還是依賴于進口。
除充電樁自身技術問題外，與快充動力電池的適配是另一大難題，目前市面上的電動車大多難以承受超大功率充電對電池的損害。充電樁功率應與電池廠商和車企規劃相匹配，保證電池壽命與安全，不能一昧追求充電速度。大功率充電對電芯的發 熱、散熱、安全、壽命都會提出新的挑戰，需對整個 PACK 做出重新設計，才有適應超大功率（如第四代 IonITY 充電樁功率 350kW 及以上）充電的可能性。
適用大電流充電，電池包、電芯、模組、高壓系統等必須具有足夠的耐受大電流能 力，BMS 也需要做適應性的調整，因此提高電壓平臺（至少達到 700V 以上）是可行方法之一，而目前大部分電動車電壓平臺為 400V，與技術目標相差較遠。
第 4 代 IonITY 可提供 350kW 充電功率，處于目前商業化直流快充樁的領先水平， 但公司在官網上明確表示，350kW 的峰值充電功率是充電樁在理想狀態下可達到的最高水平，需注意：1）最終實際功率取決于汽車電池性能；2）溫度會對充電實際 功率造成影響；3）僅可快充至總電流的 80％。
單從循環壽命角度來看，雖然大功率充電會對鋰電池循環次數造成損傷，但實際上 在日常使用中影響微乎其微。目前市場上主流三元動力鋰電池循環壽命為 2000 次 左右，續航里程 500km 以上，若僅為滿足城市內日常短途旅程，可按照每周完全 充放電兩次計算，若不考慮外部損傷，使用壽命可達 20 年，從消費習慣考慮，遠高于 5 年的平均換車周期，目前動力電池需攻克的技術難點主要在于充電安全。
5．2 負極材料是突破電池快充的關鍵
目前直流快充電樁的瓶頸在于動力電池的負極材料。在充放電過程中，負極會產生 濃差極化和電化學極化，而且隨著充電速率增加，極化會進一步加重，從而導致負極材料表面形成鋰鍍層和鋰結晶。快充由于增大電流，形成的固體電解質界面膜 （SEI 膜）會變厚，同時阻塞電極上的孔，影響動力電池安全及電池壽命。
美國阿貢國家實驗室的研究表明，在充電速度倍率為 0．7C 到 4C 之間時，電池性能的衰減主要與 SEI 膜的厚度增加有關，而 SEI 的成分沒有發生明顯的變化。但是在 6C 的倍率下進行充電，SEI 膜的成分發生的顯著的改變，這也導致了鋰離子電池的 內阻急劇增加。目前一些上市車型快充時間從 9 分鐘到 1 小時不等，對應充電速度為 1C 到 7C，在這個充電速度范圍內，動力電池的壽命衰減不可避免。因此，直流快充會加劇降低車輛續航和保值率。
由于快充需求不斷增長，負極材料技術進步也在不斷加速，目前能夠適應快充的負極材料技術方向主要有人造石墨二次造粒、硅碳負極、石墨烯電池。
人造石墨進行二次造粒及炭化：目前應用最廣的快充負極材料制備方法。在原有人造石墨基礎上，增加二次造粒工序，使得顆粒更小，有利于鋰離子從各個方向 快速地嵌入，相當于在材料內部修建了一條高速公路，保證電解液充分浸潤，有效縮短鋰離子擴散距離，從而提高電池快充性能。根據東莞凱金的專利，可以將原料粉碎后經過石墨化得到人造石墨，之后將人造石墨與含碳源粘接劑一起進行機械融合處理，并在惰性氣體保護下燒結處理（炭化），即得到高倍率快充石墨負極材料。該工藝已經非常成熟，國內主流人造石墨制造企業均已掌握，自從 2016 年華為在手機上首次應用以來，逐步從消費電池擴展到動力電池，未來占比將繼 續提升。
石墨烯：下一代快充負極材料選擇。石墨烯由于相對于石墨，導電性和耐用性大幅提升，眾多研究機構開展了將石墨烯作為導電劑的研究工作。我國自主研發石墨烯添加負極材料的進程正在加快，2020 年 5 月 13 日，廣汽新能源宣布，由其研發的石墨烯電池進入商業化生產階段，將率先搭載于 Aion 車型。基于廣汽三維結構石墨烯（3DG）材料而研發的“超級快充電池”已經完成電芯、模組、電池包樣件的測試工作，并搭載整車進行了裝車大功率充電測試，電池壽命和安全性均已達到使用標準。該款“超級快充電池”在實車搭載測試中僅需 8 分鐘就 可以將電池充電至 85％，充電時間與傳統燃油車的加油時間相當。未來隨著技術成熟度的提升，石墨烯應用于動力電池領域將會越來越多。
5．3 低溫影響充電實際功率
直流快充樁的充電效率從 2015 年的 45kW 提升至如今的 120kW 以上，但這是充電樁在理想環境中可達到的設計功率，實際上隨著功率提高，功率折損的絕對值也在增加，尤其在低溫環境下，電阻增高使得充電樁實際功率進一步變小。電動汽車主 要通過以下兩種途徑來解決這個問題：
配置專門為電池單獨加熱的 PTC。主要面向寒冷地區，PTC 功率一般在 2～4kW 之間，通過 BMS 進行控制。由于當電池溫度低于－5℃時，電阻會迅速增大，因此電池專用 PTC 會在環境溫度低于－5℃時自動開啟，高于 15℃時關閉，此時電芯的功率提升至 45kW 以上，可以靠自發熱帶動快充功率提升。
使用整車上共有的一套加熱系統提供換熱。在南方等溫度比較高的區域，不需要電池專用 PTC，通過系統整體換熱便可以實現電池加熱。比如利用空調 PTC 加熱座艙冷卻液，再通過熱交換器，將座艙回路冷卻液中的熱量轉移到電池包中。
特斯拉的電池管理系統（BMS）熱管理水平遙遙領先于全行業。特斯拉電動車具備 On－Route Battery Warmup 沿路電池預熱功能，當車主設定充電站目的地之后，系 統可根據路況、距離等自動提前將電池預熱，以保證在到達充電站時，電池達到最 合適溫度，平均可將充電時間縮短 25％。大部分車型會選擇在電芯溫度達到 15℃ 時停止加熱，但為了更快的充電，特斯拉會繼續加熱至 40℃以上，將內阻降到更低 的水平。
隨著車樁智能化的提高，充電樁可以與電動車相配合提高低溫充電效率。電動車的智能模塊根據 SOC、電芯溫度、到達充電樁的里程等指標合理地提前將電池溫度調節到高效充電水平，直接進行快充模式，縮短充電時間。
6未來市場格局走向何方？
充電樁行業擁有政策與市場需求的雙向驅動，未來市場空間巨大，同時保有量可持續盈利的運營模式，使得進入成熟階段后企業資金壓力大幅減弱，因此長期趨勢擁有極強確定性。然而現階段充電樁行業仍處于前期投資，利潤微薄甚至虧損，除了 需要運營商企業擁有龐大的資金支持外，還需要開辟新的相關業務盈利增長點，緩和資金壓力，平穩進入穩定收益期。我們認為未來充電樁的運營商格局和行業生態， 將會不斷發生變化，直到進入真正的市場成熟期。
6．1 誰將主導充電樁市場格局？
設備是基礎，運營是動力。縱觀充電樁產業鏈，設備商數量眾多，在交流樁占據產品市場主要成分的階段下，競爭狀態分散，但超大功率快充作為未來技術發展方向， 掌握其關鍵技術的優質廠商頭部集中明顯。在目前民營優質設備商向下游擴展、開發運營業務的鏈條模式下，運營商的經營策略將影響整個行業的規模和發展模式。
運營商是充電設備行業主體，整合上游資源，對接下游用戶。目前我國充電樁運營商已形成頭部占比較高的長尾市場格局，特來電、星星充電、國家電網從充電樁保有量、技術水平、資金實力等各方面都處于行業領先位置。截至 2020 年 4 月，特 來電、星星充電、國家電網充電樁保有量分別為 15．5 萬臺、13．1 萬臺、8．8 萬臺， 三家合計市占率達到 68．4％。
不同客戶主體需求存在差異性，2019 年充電運營商開始分領域精細化經營充電場站，各領域的市場格局也基本形成。
交流慢充樁建設成本相對較低，直流快充樁充電功率大、使用便捷，但建設成本較高。國家電網主要布局大功率直流快充，布局高速快充網絡，逐漸向城市用樁覆蓋， 其他運營商多以交流樁為主，多布局于城市，特來電則兩者基本平衡，在民營充電 設施運營商中直流樁占比突出。
以特來電、星星充電為代表的民營企業，除了受益于母公司在充電設備方面積累的市場和技術經驗外，更重要的是依靠其龐大的資金支持。由于市場特性、行業發展階段，以及管理模式、經營模式存在差異，民營龍頭企業相關業務板塊目前仍處于 前期投入階段，長期處于維持狀態，但增長勢頭良好，盈利不斷改善。從 2019 年 起，特來電開始減緩充電樁建設速度，側重于軟件建設，緩解利用率不足的困境， 盈利情況如期出現好轉。3 月 5 日，特來電完成 13．5 億增資，成功完成 A 輪融資 計劃，有力緩解資金壓力。
國家電網資金雄厚，盈利壓力相對較小，打造以“十縱十橫兩環”高速公路為骨干網架的高速公路快充網絡。截止 2018 年底，共建成 1914 個充電服務站，廣泛覆蓋高速公路公共充電樁市場。
龍頭企業采取硬件先行的策略以求占據充足的市場空間，然而基礎充電網絡的全面布局還遠沒有完成，未來市場需求帶來的巨大投資空間仍待填滿。我們預計 2025 年之后充電樁建設速度會整體放緩，車樁比開啟下行通道，運營商進入穩定的盈利 增長模式。屆時運營商業務領域會出現進一步分化，國家電網更加全面的高速充電網絡基礎上，參與部分城市交流樁市場。成功度過寒冬期的民營企業的業務重心放在城市用樁，交流比例逐漸下降，形成更加完備的智能充電網絡，不斷提升利用效 率。
6．1．1 電網企業重心再度轉向充電樁
新能源車充電設備本質上作為城市基礎建設的一環，遵循自上而下的發展原則，發展過程中高度依賴國家政策方向。在民營充電設備運營商縮減基建投資、重心轉向運營服務的時點上，只有資金實力雄厚、具備央企背景的電網企業繼續大幅增加充 電樁領域投資力度，以國家電網、南方電網為代表，積極響應國家“新基建”政策。
從國家電網、南方電網的規劃措施來看，新基建東風下充電樁產業的發展思路是設備基礎設施和運營模式完善“雙通道先行”，一方面加大公共樁投資，規劃引導合理布局，使車流密度與充電樁密度相匹配，并發揮電網優勢推動私人樁進小區，另 一方面完善平臺運營，提高充電樁利用率。
電網企業具有電力服務商和充電設施建設商的雙重角色，在充電樁市場具有巨大的潛在規模優勢，并幾乎壟斷高速公路快充樁市場。2019 年底，國家電網建成充電樁保有量 8．78 萬臺，覆蓋 19 省份、170 多個城市，自營智慧車聯網平臺接入充電 樁 31．1 萬臺，除自建自營充電樁外，社會運營商接入 22 萬臺，全社會覆蓋率 57％。
高速充電領域已形成 “十縱十橫兩環”快充網絡，目前在運營高速公路直流充電樁 6402 臺，其中“十縱十橫兩環”快充網絡包含已建成 3724 臺（充電站 526 座）， 在建 1096 臺（充電站 138 座），電站間（運營中＋在建）平均間隔 45．25km，平均 每百公里建有 16．04 臺充電樁。
4 月 14 日，國家電網會議宣布，公司計劃 2020 年在充電樁建設領域投資 27 億元， 新建充電樁 7．8 萬臺，相當于此前累計建設量的 89％，幾乎將存量翻倍。到年底累計建成充電樁數量將接近 17 萬臺，按照發改委 2020 年全社會新增公共樁 20 萬臺 的規劃，保有量市占率將達到 25％。
國網對 2020 年充電樁業務規劃具有重基建、重運營、重技術的三重特點，并發揮電網優勢提升電力接入端清潔化、智能化水平，從點到面地完善充電網絡。主要包 含以下四點：1）發揮央企專業性優勢，編制充電設施發展規劃、加快大功率技術 研發、推動地方政府出臺充電設施建設運營補貼政策；2）將優化高速公路充電網絡、充電樁智能化改造、充電設施電網接入等基礎設施建設作為重點；3）在運營方面注重智能化提升，從公共樁服務模式入手提高充電效率、完善車聯網平臺，并著 重強調 2B 端專用車充電市場；4）完善公司各層級管理模式和基礎設施管理細則。
在基礎設施建設方面：國網規劃將在北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、湖 南、青海等 18 個省級地區建設合計 126 個項目，涵蓋公共、專用、社區、港口 岸電等多種類型充電基礎設施，將現有的高速公路充電網絡進一步升級，建成“十 三縱十三橫三環”新型快充網絡，并使充電樁可用率達到 97％以上。
在充電網絡建設方面：3 月 12 日，國網電動“尋找合伙人”活動正式在 e 充電 APP 平臺上線，私人樁用戶、樁群用戶、場地所有人、充電樁廠商均可加入國網 管理平臺。此外，國網規劃通過充電網絡平臺的完善，2020 年使居民區有序充電 覆蓋新增電動私家車規模超過 10％。
2019 年 10 月，國網與北京汽車、廣汽新能源、比亞迪、威馬汽車四家車企合作 推出“車電服務包”業務，與新車綁定銷售，用戶一次付費購買“車電服務包” 并綁定車輛后，即可在國網充電樁上享受充電優惠，以及即插即充、自動扣費等相關便捷服務。2020 年 3 月，國網與比亞迪汽車、上汽乘用車、奇瑞新能源等 6 家車企簽約超過 4 萬個“車電服務包”的銷售意向協議，目前已簽約充電量累計達到 2．9 億 kWh。公共樁與新能源車綁定的運營模式可以極大提高用戶粘性，對 維持相對穩定的服務費收入有所保障。
此前南方電網并未將太多精力放在充電樁領域，2019 年底南方電網公共樁累計建成 2118 臺，市占率僅為 0．4％。隨著新基建啟航，南方電網亦加大對其投資建設力度，計劃 2020 年投資 12 億元建設充電基礎設施，并在未來四年在充電樁領域投資 251 億元，建成大規模集中充電站 150 座，充電樁 38 萬臺，將有望躋身行業前列。
除充電樁建設與運營外，電力接入網也是國家電網、南方電網作為電力運營商的投資重點領域，具有自然壟斷的先天優勢。國家電網和南方電網分別是其經營區域內所有充換電運營企業的供電服務商，在公共充電樁布局方面統籌規劃，并負責以電 量為基準的運營考核，從而核定補貼標準。
6．1．2 石油公司：布局多年，等待時機
面對電動車對汽車市場的沖擊，傳統石油公司早在多年前便居安思危，利用網點廣布，尤其是高速公路沿線，以及用戶消費習慣等優勢，布局電動車充電設備領域：
2015 年 7 月，中國石化和北汽新能源展開合作，利用加油站為北京北汽電動出 租車提供充換電服務。
2016 年 1 月 7 日，中國石油與一汽集團簽署戰略合作協議，雙方將在互聯網汽 車及新能源汽車領域開展合作，包括新能源汽車研發制造以及充電業務在加油站 的試點和推廣等項目，主要覆蓋領域為重點城區和高速公路沿線，在現有加油站基礎上增設電動車充電樁。國有傳統能源巨頭正式入住電動化陣營。
2018 年，中石油、中石化高調混改，中國資源交通集團與中石油簽訂協議，取得 超過840 家石油加油站的充電站建設與經營權。
目前我國傳統能源公司在充電設備領域參與度較低，在加油站安裝充電樁仍停留在試點階段，但不可否認的是，中石油、中石化等國資背景的大型能源企業在資金運轉方面具有無法忽視的領先條件，同時對汽車市場以及消費者的熟悉程度等方面具 備先天優勢，而傳統能源向新能源的轉型也是石油企業的必經之路。
6．1．3 新玩家入場沖擊行業模式
充電樁行業目前雖然處于建設進度超前的狀態，但由于存在車樁比較高、分布不均衡、早期存量樁功率較低等硬件問題，以及管理方法有待改進、智能化程度有待提高等軟件問題，市場空間依然廣闊，同時亦對新進入的企業帶來很大壓力。
充電樁行業集中度較高，龍頭企業引領行業大方向的同時，相關領域翹楚作為新玩家的加入，或將為行業帶來更多可能性。2019 年底特來電、星星充電、國家電網 “三巨頭”市占率為 69％，充電樁雖然屬于典型高集中度行業，市占率持續維持較 高水平，但近幾年市占率出現小幅下行趨勢，除了公司有意放緩新樁建設速度、提高存量設備利用率外，眾多新玩家的加入也是原因之一。
3 月 6 日，寧德時代發布公告，與百城新能源科技公司合資成立上海快卜新能源， 主營新能源汽車充換電設施建設。4 月 9 日，首批 10 個網點在上海投入運營，接 下來在四川、福建、山西等省市均有建設計劃。
寧德時代在電池技術方面的領先優勢，為快卜在直流快充領域提供技術保障。快卜 首批投入運營的示范站配置 15 個充電車位，站點充電功率 1260kW，單槍峰值充 電功率 360kW，并具備 V2G 雙向四通道電能轉換能力。快卜后發先至，將有望帶領公共快充市場步入更高功率水平的新發展階段。
3 月 31 日，螞蟻金服旗下上海云鑫入股簡單充，持股比例 33．33％，成為公司第 二大股東，這是螞蟻金服首次涉足充電樁投資領域。簡單充是成立于 2019 年的充電樁成套設備商和運營商，主要業務領域是停車場配套公共樁。同日，阿里巴巴旗下高德地圖發布公告，宣布推出新能源車充電服務解決方案，并正式上線充電地圖，與阿里巴巴支付生態協同整合。
阿里巴巴一方面具備強大的融資能力，為充電樁前期大量的資金投入提供支持，另 一方面在 IOT 互聯互通領域擁有豐富的技術儲備，匹配當下信息化、智能化管理的行業趨勢。2016 年上線的阿里能源云平臺，為能源行業提供云計算、大數據支持， 其中涵蓋電動車租賃、充電服務等第三方服務平臺。基于阿里的云技術服務，平臺構建統一的能源數據中心，以及開放的能源物聯網，實現數據和業務互聯互通，在用電信息采集、遠程實時控費等具體應用有不錯表現。此次互聯網巨頭憑借其在信息智能化領域的先發技術和規模優勢，或將為充電樁行業運營模式帶來改變，并對行業格局帶來沖擊。
4 月 23 日，華為發布 HUAWEI HiCharger 直流快充模塊，新產品面向全球共發布兩個版本，國內版本為 30kW（最高效率 96．4％），海外版本為 20kW（最高效 率 96．55％），采取與充電樁運營商合作的模式，正式加入充電樁市場。
華為自身不持有充電樁資產，而是作為設備供應商為充電樁生產企業提供功率轉換模塊和通信單元。直流充電模塊是華為傳統業務之一，技術積淀深厚，同時長期聚 焦 5G 和信息通信技術，在模塊智能化、延長充電樁壽命、降低安全隱患等技術方 面具有優勢。目前已與國家電網、星星充電、南網電動、華商三優等多家運營商達成合作協議。5 月 20 日，華為與特銳德子公司特來電達成戰略性全面合作協議，有效期為 3 年，意在發揮各自在網絡通信和充電領域的技術優勢，推動樁聯網建設和智能充電業務發展。
4 月 8 日，大眾汽車集團零部件公司與上海度普新能源科技有限公司已簽署合作協議，計劃在國內生產移動充電樁。按照雙方簽訂的協議規劃，該合作將于今年下半年啟動，各自持有合資公司 50％股份。
6．2 運營商多種對策應對盈利壓力
服務費是運營商收入主要來源，現階段影響企業盈利的主要原因在于充電樁利用率較低，以及部分地區服務費過低。除了運營商之間橫向互聯互通，協同合作，避免價格惡性競爭外，從業務層面，主要通過增強 2B 端客戶粘性、智能化充電縮短設 施空閑期、提供增值服務開辟新的盈利通道、私人樁公有化等方面來改善收益水平。
6．2．1 與 2B 端企業合作形成穩定收益源
2B 端車輛對公共樁充電量的貢獻度超過 80％，運營商與 2B 端合作的運營模式已成為其主要模式之一，為充電需求、收益來源提供穩定保障。主流運營商與公交集團、網約車集團成立合資公司，共同運營公交充電場站，實現利益共享，其他運營 商也紛紛與公交公司、出租車公司、市政單位、事業單位等合作建設專用充電樁， 并為公交集團提供充電解決方案增值服務，降低公交車充電成本。此外運營商也與物流公司合作建樁，為物流車提供集散中心充電、形式中途補電的充電整體解決方 案。
截至 2018 年 5 月，全國已有 76 家公交公司與充電樁運營商有所合作，預計這個數值將繼續增長。特來電與 27 家政府平臺、9 家地方公交公司、以及汽新能源、金龍集團等 6 家整車廠成立合資子公司。科士達的充電樁業務已與普天、比亞迪、蘇寧、 順豐以及地方公交集團等建立合作。
6．2．2 智能化充電網絡改善利用率
行業發展初期，2B 端用戶可以為運營商提供相對穩定的充電量和收益保障，但從長期角度，2C 端用戶數量規模巨大，具有更加廣闊的市場潛力。因此運營商紛紛在加強與企業、政府平臺合作的同時致力于提高公共樁的利用率。
智能充電網絡是解決公共充電樁利用率的有效途徑。盡管 2019 年新能源車市場經歷了補貼退坡帶來的低谷期，但總保有量已達到較高規模，全國新能源車充電量快速增長，且顯著高于充電樁建設速度，充電樁利用率有所提高，但依然處于較低水平。隨著補貼退坡帶來的沖擊被消化，行業整體向市場化轉型，未來新能源車即將重回快速增長通道，公共充電樁將面臨大規模無序充電的困擾，智能化充電網絡是 化無序為有序的必要途徑。
車樁信息交互水平顯著提升。車樁信息交換數據邊界和交換機制正在形成，相關技術和標準的研究編制也正在進行。通過車樁數據共享，建立起電動汽車充電全鏈條的信息，對充電安全事故作出預警。
特銳德自主研發的新能源車充電網絡云平臺，通過構建整體生態體系中互聯互通的大數據平臺，創造充電運營指標分析、平臺修車、智能調度有序充電等新型服務和商業模式，并實現削峰填谷。2019H1 特來電大數據平臺每天接入的數據量平均約 6TB／天，累計數據總量達到 3PB。
據特來電大數據云平臺統計，2019 年特來電防護體系共防范了 16．3 萬次的不安全充電，避免燒車事故避免 28 起，降低事故發生率約 70％。
6．2．3 增值服務創造新業務利潤增長點
我國電動汽車產業進入調整期，充電基礎設施產業加快了與其他產業融合的步伐， 充電運營商開始轉變市場角色，由單純充電設施運營向綜合能源服務商和出行服務商，市場基礎擴大。除上述轉變經營模式、提升技術水平等主流方向外，為用戶提 供充電附加的增值服務也是增厚收益的重要途徑。
通過對電池及其管理系統進行維護檢測，面向車企和消費者提供雙向服務。運營商 對車輛數據、行駛數據、充電行為數據、環境數據進行統計分析，一方面可為車主提供用戶數據分析、車輛診斷、維修保養等數據增值服務，另一方面可為整車以及 電池廠商等產業鏈上下游企業提供產品設計優化建議等綜合服務。這部分內容屬于針對新能源車的存量業務，且隨著時間推移市場需求會更加旺盛。按照每輛新能源車花費 1000 元／輛進行檢測服務，充預計2020 年新能源車保有量將突破 540 萬輛， 將提供超過 50 億元的市場空間，假設電樁運營商在該領域的市場份額將提升至 30％，營收增量將達到 15 億元。
基于公共充電樁分布廣泛以及受眾特性，廣告收益有望成為新的盈利點。通過在充電樁上安裝液晶廣告屏，以及在 app 投放廣告，運營商從中收取平臺費用，成本較低，收益可觀。假設公共樁單樁廣告收入為 50 元／年，2020 年公共樁保有量有望達 到 100 萬臺，則廣告年收入可達到 5000 萬元。
借鑒傳統加油站的運營思路，生活類服務積少成多改善盈利。在充電場站搭建休息室、自動售貨機、餐廳、洗車等增值服務設施，滿足網約車司機除充電外的其他需 求，提升場站的綜合盈利能力。
將互聯網云充電思維納入服務體系中，部分運營商為用戶提供上門充電服務，通過移動充電車或者派專人駕駛用戶車輛完成充電過程。
6．2．4 共享經濟引入私人樁
私人樁共享可有效提高利用率，緩解大城市的停車位困難。私人樁有 75％時間處于閑置狀態，共享一個私樁能夠滿足 2－3 個固定車主的使用需求，以及少量流動車主的臨時補電需求，共享使用率高。星星充電、摯達、華商三優等企業有參與私樁共 享市場，充電樁使用率增加了 1－2 倍。
私樁共享的業務模式介于私人樁和公共樁之間，具有半公共充電樁屬性，可分為將客戶的私樁共享給其他車主，以及建設社區內的共享樁替代私樁兩種模式。不僅充電價格低于公共樁，還可節省停車費，對樁主和車主具有雙重利好屬性。運營商一 般先承擔充電樁采購、安裝的費用，通過與樁主或物業進行收益分成來回收投資。
電力企業帶頭開展居民區有序充電項目試點工作，預計在 2020 年在可行性和經濟性論證的基礎上將啟動大規模推廣應用。
6．3 快充網絡是未來公共樁主要運營模式
私人樁覆蓋率不斷提高，公共樁中直流快充將逐漸成為主流，對快充技術，尤其是超大功率、轉換效率等方面，提出了更高的要求。目前市場上的直流樁功率大多在 60～100kW，對于滿足用戶的快速充電需求來說仍顯貧薄。近幾年車企、電力設備 企業以及各研究機構在這方面的研究有不少突破，雖然目前應用場景有限，但直流樁超大功率的發展方向毋庸置疑。
特斯拉于 2019 年將 SuperCharger 升級到 V3 版，功率由 V1 的 75kW、V2 的 125kW 提升至 250kW，相當于每小時快充可滿足 1，000 英里續航。V3 改進了之前版本的 Charging Pod 在兩個用戶之間分配充電功率、影響充電速度的問題， 可以為每個用戶提供穩定的 250kW 峰值充電功率。
大眾旗下保時捷與寶馬、西門子合作研發的 FastCharge 項目，推出功率可達 450kW 的直流快速充電樁，充電器原型可在 15 分鐘內為寶馬 i3 的電池從 10％ 電量充至 80％。雖然目前尚未商業化推廣，但仍為快充技術的未來提供了可能性 空間。
ABB 與美國北卡羅納州立大學（NCSU）合作研發快速充電技術，并于 2018 年 推出 350kW 功率的公共快充直流設備。除單純地提高功率外，NCSU 在轉換效 率方面也有所突破，NCSU 開發的 MVFC（Medium－Voltage Fast Charger）直流快充設備功率為 50kW，轉換效率達 97．5％，兼具變壓器和快充功能，模塊非常緊湊，可以安裝到墻壁或電線桿上，重量僅為 100kg。
IonITY 是一家由寶馬、戴姆勒、福特、大眾和現代共同參與的合資公司，最近啟動了首個 350kW 系統，可實現 10 分鐘內充電 350km。大眾規劃到 2020 年將 在歐洲主要高速公路上安裝 400 個快充站，作為 IonITY 網絡的一部分，其中 100 個在德國，每 120km 會有一個充電站。
7充電樁未來十年市場規模有多大？
7．1 充電樁：未來 10 年增量可達 5000 萬臺
充電樁未來市場空間與新能源車的需求息息相關。2019 年我國新能源車保有量達到 381 萬輛，預計 2020 年將新能源車銷量為 120～140 萬輛，保有量達到 520 萬 輛。根據新能源車滲透率 2025 年達到 18％、2030 年達到 30％的假設，我們推測 新能源車保有量將在 2025 年達到 1600 萬輛，2030 年達到 5200 萬輛。
根據新能源車行業發展現狀及對未來的預測，我們預計車樁比將在未來短期內基本維持在 3～3．5：1 的水平，并在 2023 年后開啟下行通道。預計 2020 年充電樁保有量將達到 182 萬臺，假設將車樁比 1：1 的目標推遲至 2030 年，充電樁增速將在 2025 年前后達到高峰，并在未來十年的增量空間超過 5000 萬臺。
7．2 投資空間：未來 10 年近萬億
以目前的技術水平，快充直流樁更適合于日常補充應急性的充電需要，私人樁將成為提升車樁比主力。以目前純電動車平均單車帶電量 50kWh、每次至少充滿 80％ 進行計算，若想達到類似燃油車 5min 可完成充電的效率水平，則需要直流樁功率達到 480kW。即使以 2020 年新增快充直流樁的平均功率可達到 120kW 的預期來看，仍與之相差甚遠，目前市面上的大部分保有直流充電樁功率僅為 60kW。因此車樁比的提升，仍會以私人樁貢獻為主。
在未來短期內以私人交流樁為主的發展階段中，充電設備企業以及電網公司將成為充電樁產業鏈中，乘新基建東風而上的主要受益者。根據日前發改委規劃，預計 2020 年全年新增充電樁超過 60 萬臺，其中公共樁 20 萬臺，私人樁超過 40 萬臺，公共充電站達到 4．8 萬座，預計總共完成投資 100 億元左右。
2019 年新增直流、交流樁平均功率已分別達到 115．8kW、8．65kW，但早期低功率保有量較大。經測算，目前在運直流、交流充電樁的平均功率分布為 96．6kW 和 7．6kW。2019 年直流充電樁充電模塊成本價已降至 0．4 元／W，充電模塊在充電樁單樁總成本的占比約為 50％，參考國網直流樁招標價格，經計算得到直流、交流樁的單價分別為 12 萬元／臺、2000 元／臺。
基于上述對于充電樁建設增量的預測，并綜合考慮充電樁功率提升以及生產成本長期下降的趨勢，在不考慮土地、擴容費用的情況下，預計 2020～25 年交流樁投資總額將達到 200 億元，直流樁將達到 2700 億元，2020～30 年預計交流樁投資額可達 900 億，直流樁可達 9000 億，市場總投資額近萬億元。
7．3 國網系設備商值得關注
與民營充電樁運營商自產自建充電設備不同，電網企業多采用企業招標形式。2019 年國家電網三次充換電設備招標的總規模為 306MW，投資規模 3．55 億元，從企業中報情況來看，國網系設備商穩居前列，國網系公司國電南瑞、國網智能、許繼電 氣位居前三甲，占比達 28．2％。根據國網 2020 年投資 27 億元、未來四年共投資 251 億元的規劃，極大利好與其供給關系良好的設備商。
由于國家電網主要覆蓋高速公路快充網絡，招標設備大多為快充直流樁，設備平均功率較高，未來將繼續往更大功率方向發展，2019 年達到 96．7kW／臺，預計 2020 年將達到 105kW／臺。
從直流充電設備功率占比情況來看，300kW 以上超大功率快充占比極小，60kW 以下的直流樁已被淘汰，60kW 仍是市場主流，預計 2020 年 110～200kW 占比將有所提升，超大功率快充大多處于實驗室階段，離大規模商業化建設還有相當距離。
7．4 服務費收入空間
服務費水平、利用率是影響服務費收入的最核心因素。我們認為充電樁利用率將在未來短期內維持目前較低的水平，在 2025 年建設增長高峰過后，隨著新能源車保有量快速增長，利用率開始逐漸上漲，并在 2030 年達到 15％以上。
綜合考慮直流、交流樁功率提升，以及服務費存在進一步下降的可能性，我們認為 2020 年運營商服務費收入將達到 80 億元，同比增長 41％，2025 年、2030 年的年服務費收入規模分別達到 760 億元、5000 億元。
