充電樁的破局之路:大功率快充之于電動車,相當于5G之于互聯(lián)網(wǎng)
文章出處:http://www.newcesite.com 作者:澎湃新聞·澎湃號·湃客 人氣: 發(fā)表時間:2023年03月04日
在中國充電樁市場的一片火熱和喧囂中,中國的充電樁企業(yè)被澆了一身冷雨:2月15日,美國正式發(fā)布全美電動汽車充電設施的新規(guī),要求所有受聯(lián)邦政府資助的充電樁必須在美國生產(chǎn),并且從2024年7月開始,至少55%的充電樁零部件成本來自美國。
次日,A股充電樁概念股集體調(diào)整。道通科技(SH:688208)、炬華科技(SZ:300360)、盛弘股份(SZ:300693)等盤中一度跌超10%。
這是繼去年要求電動車100%本土生產(chǎn)、電池組件50%本土化,現(xiàn)在美國政府再次插手充電樁生意。充電樁領域毫無疑問已經(jīng)成為世界大國所關注的新競爭焦點。
緊跟著新能源車產(chǎn)業(yè)的步伐,充電樁的成長性和優(yōu)先級越發(fā)突出,但新焦慮卻又如影隨形——除了上述出海陰霾,更有國內(nèi)端的不斷內(nèi)卷。一個更重要的問題隨之而至:
中國充電樁產(chǎn)業(yè)如何在“冷雨”與內(nèi)卷中破局?
01
全民剛需與千億賽道
1、充電樁成為全民剛需
全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展超出了絕大多數(shù)人的預期,如今連電動化搖擺不定的美國也主動踩下電門駛入了快車道。根據(jù)IEA預測,按照美國政府已經(jīng)宣布的政策口徑來看,到2025年美國新能源汽車保有量將達到1100萬輛。
硬幣的另一面,作為新能源車的“加油站”,加快充電樁基礎設施建設成為全球新能源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的先決條件和迫切需要。
為了扶持充電樁行業(yè),我國在2020年3月將充電樁納入新基建范疇。從那以后,充電樁的發(fā)展上到一個新的階段。到2022年,全國充電基礎設施保有量達521萬臺,車樁比降到2.6,即每2.6輛新能源車有1個充電樁可以提供服務。
時間來到今年2月份,工信部發(fā)布《關于組織開展公共領域車輛全面電動化先行區(qū)試點工作的通知》,再次力挺充電樁行業(yè),新政策提出提高試點領域新增及更新車輛中新能源汽車比例,公交/出租/環(huán)衛(wèi)等領域力爭達到80%;新增公共充電樁/新能源汽車推廣數(shù)量比例力爭達到1:1。
圖1:我國車樁比下降趨勢顯著,資料來源:中國充電聯(lián)盟,國聯(lián)證券
同樣是在2020年,歐盟出臺《交通運輸體系綠色轉型計劃》,提出到2025年在全歐洲范圍內(nèi)部署大約100萬個公共充電樁,并計劃在2030年建成300萬個公共充電樁。
各國政府陸續(xù)發(fā)布關于充電樁設施建設的資金補貼及投入計劃,美國也不甘落后。去年2月,美國能源部和交通部宣布未來5年內(nèi)提供約50億美元補貼,用于建設全美范圍內(nèi)的快速充電網(wǎng)絡。
不過對比中國速度,海外地區(qū)的充電樁缺口仍然較大,充電樁建設已經(jīng)迫在眉睫。以美國為例,其新能源車滲透率正在快速提升,而充電樁配套設施已嚴重滯后,其車樁比高達17:1。這意味著全球充電樁產(chǎn)業(yè)將迎來一輪建設潮。
2、市場空間測算
新能源汽車的發(fā)展與充電樁的成長進程息息相關,充電樁的成長空間更是牽動著廣大新能源投資者的神經(jīng)。
根據(jù)安信證券測算,到2025年,中國充電樁市場空間達到455億元。縱觀全球市場,預計充電樁市場規(guī)模達到千億級。
圖2:國內(nèi)充電樁行業(yè)市場空間估算,資料來源:乘聯(lián)會,安信證券
02
破局之路與路上荊棘
1、大功率快充成為新寵
不論是小區(qū)、商場停車場還是道路旁,充電樁越建越多,但充電焦慮仍然困擾著新能源車主。背后的主要原因在于新能源車銷量同樣高增長,而且單車帶電量還在持續(xù)增加。根據(jù)國際能源署預測,到2025年純電車型單車帶電量將提升至80kWh左右,接近2022年的1.6倍。
從用戶角度看,充電樁的便捷性離真正的“基建”顯然還有不小距離。如何能夠實現(xiàn)快速縮短差距?
天下武功,唯快不破。當下這句話用在充電樁身上正適合。
按照充電方式來分,充電樁可分為交流充電樁和直流充電樁。前者也就是慢充樁,充電過程往往需要6-8小時,甚至更久;后者就是我們俗稱的快充樁,一般半個小時可充電80%。
對比慢充樁,大功率快充樁有功率高、充電快等優(yōu)點,可以大幅縮短充電時間。同樣規(guī)模的充電站,其平均服務能力更強,可以有效彌補充電樁數(shù)量上的不足。(如果遇到豐田bZ4X這種連快充也要7個小時的奇葩車型,需要另作討論)
圖3:直流樁和交流樁對比,資料來源:錦緞研究院根據(jù)公開資料整理
以新能源車主最擔憂的節(jié)假日高速場景為例,大功率快充所體現(xiàn)的優(yōu)勢將更為直觀。按照中信證券測算結果,對于同樣配備4個充電樁的充電站,配備1*480kW+3*160kW的大功率充電樁可以在土地占用基本不變的前提下,日均服務能力從4*11kW交流樁的14輛提升至307輛,兩者能力高下立判。
圖4:充電站服務能力測算—以節(jié)假日高速公路場景為例,資料來源:中信證券測算
根據(jù)2020年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》,從時間節(jié)點上看,2035年大功率快充要實現(xiàn)充電5min行駛300km以上的目標。屆時,新能源車充電幾乎可以和燃油車加油相媲美,真正實現(xiàn)即充即走。
從某種意義上講,大功率快充對于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要性堪比4G、5G網(wǎng)絡于互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)?;诖?,大功率快充正在成為各路參與者的競爭制高點。
自2020年以來,國家電網(wǎng)等電力運營商的直流樁招標在數(shù)量大幅提升的同時,160kW以上功率充電樁的比例顯著增長,更高功率的充電樁功率已經(jīng)成為用戶最真實的需求。
圖5:2020-2022年國家電網(wǎng)充換電設備采購數(shù)量(套),資料來源:各地發(fā)改委、能源局,中信證券
與此同時,主流車企正積極布局大功率快充。目前國內(nèi)已有超過10家車企宣布研發(fā)800V高壓平臺,意圖搶占大功率快充新高地。小鵬、理想、廣汽埃安等正在加快推廣超充站建設以形成差異化競爭。比如小鵬汽車于2022年8月上線的S4超充樁單樁峰值充電功率已達400kW,可實現(xiàn)充電5分鐘,續(xù)航增加200公里。
實際上,當充電焦慮取代里程焦慮,擁有超充站已經(jīng)成為車企競爭力的標簽之一。當年馬斯克堅持布局自營充電體系,并且大力研發(fā)大功率快充技術,最終推出特斯拉車主專屬的超充站。
回頭看來,特斯拉超充站所帶來的充電體驗的提升,反過來又促進了特斯拉的車輛銷售和品牌力搭建,率先實現(xiàn)了正向循環(huán)。
截至目前,特斯拉在中國大陸已建成開放1400多座超級充電站,領跑全行業(yè);小鵬自營超充站800余座,緊隨其后,其他車企也在加速追趕。
圖6:國內(nèi)部分車企大功率快充樁布局情況,資料來源:上海證券
總結來說,大功率快充無疑是緩解充電焦慮最簡單粗暴的方式之一。不過話說回來,當大功率快充成為大家爭相追捧的對象時,其給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性帶來巨大挑戰(zhàn),必須引起重視。
首先是大功率快充給配電網(wǎng)帶來更大的沖擊。因為充電設備中的電力電子裝置將產(chǎn)生諧波,可能引起電能質量問題。尤其是800V超級快充場景,充電功率高達480kW,是目前主流直流快充樁的4-6倍。
其次是由于新能源汽車用戶充電的不確定性和隨機性,這將加大電網(wǎng)優(yōu)化控制的難度和頻次。舉個簡單的例子,當大量新能源車集中在用電高峰期充電,將進一步加劇電網(wǎng)負荷峰谷差,加重電力系統(tǒng)運行負擔,嚴重情況甚至造成缺電現(xiàn)象。
隨著新能源車保有量的增加,其用電量增長肉眼可見。大功率快充樁的建設和電力系統(tǒng)的矛盾將會加劇。按照2024年3000萬輛電動車保有量計算,假設每輛車每天耗電10度,也就是一天將耗電3億度,基本相當于三峽大壩的發(fā)電量。
圖7:公共充電樁充電量快速增長(千萬kwh),資料來源:中國充電聯(lián)盟,英大證券
總之,更加貼合新能源車使用場景的電力系統(tǒng)成為大功率充電樁可靠性和適應性的保障,就像新能源車依賴充電樁一樣,大家都不是獨立的系統(tǒng),三者成為了新能源網(wǎng)絡密不可分的有機聯(lián)合體。不難發(fā)現(xiàn),它們是相互支撐、相互成就。
2、海外淘金路道阻且長
跟其他行業(yè)的發(fā)展路徑相似,出海淘金成為國內(nèi)充電樁企業(yè)的優(yōu)選路徑。畢竟國內(nèi)充電樁企業(yè)在技術與成本端均已具備比較優(yōu)勢。用數(shù)據(jù)說話,充電樁企業(yè)在國內(nèi)的毛利率水平約20%-30%,而海外市場高達30%-40%。
伴隨著海外充電樁建設進入黃金發(fā)展期,越來越多的充電樁企業(yè)趨之若鶩。
然而,充電樁出海并不是件容易的事。首先,海外認證的成本高、周期長,這就直接勸退了很多中小企業(yè)。截至目前,盛弘股份、道通科技、炬華科技、香山股份等海外布局較早的頭部公司率先獲得多項海外認證,并逐步實現(xiàn)產(chǎn)品交付。
其次是海外銷售渠道建設,由于國內(nèi)企業(yè)在海外的品牌力和售后維保環(huán)節(jié)等不足,更多是依靠海外合作,比如道通科技的交流樁產(chǎn)品通過Costco、BestBuy等商超渠道銷售。
簡單之,中國充電樁企業(yè)出海之路仍處于初級階段。
根據(jù)阿里國際站跨境指數(shù)顯示,截至目前,中國充電樁出口市場主要為歐美發(fā)達地區(qū)。其中美國這個車輪上的國家一度被當做最有發(fā)展?jié)摿Φ氖袌鲋?,而美國的新政出臺無疑是給了出海的充電樁企業(yè)當頭一棒。
為爭取美國市場,本土建廠或尋求代工企業(yè)合作是中國充電樁企業(yè)規(guī)避政策限制的有效路徑。計劃2023年在美國本土組建工廠的道通科技能否給中國充電樁企業(yè)開個好頭,還有待市場的考驗。
圖8:2021年以來美國新能源車銷量大幅增長,資料來源:充電聯(lián),國聯(lián)證券
03
充電樁還是不是一門好生意?
1、供給端——國內(nèi)同質化嚴重
對投資者而言,首先要考慮的問題就是:充電樁是不是一門好生意?
相比鋰電池生產(chǎn)、整車制造,充電樁的行業(yè)門檻相對較低,其產(chǎn)能擴張快、投資金額少、建設周期短。如今越來越多企業(yè)持續(xù)涌入,企圖分得一杯羹。
然而,現(xiàn)實是骨感的。充電樁行業(yè)經(jīng)歷前期的野蠻生長,目前國內(nèi)充電樁設備生產(chǎn)廠商數(shù)量超過300家,同質化嚴重,行業(yè)競爭白熱化…
換句話說,充電樁這個千億級賽道的另一面其實是高度競爭的紅海。產(chǎn)能過剩、行業(yè)洗牌成為難以抵擋的趨勢。
2、仍然依賴補貼
和當年的電動車產(chǎn)業(yè)一樣,充電樁的建設發(fā)展一直離不開政策的支持。
由于國內(nèi)充電樁建設長期以政策導向為主,導致充電樁地域不平衡問題凸顯。新能源率先發(fā)力的地區(qū)和一線城市的充電樁占比更高,廣東、江蘇、浙江、上海、北京等TOP10地區(qū)建設的公共充電樁占比超過70%。相較之下,三線城市及以下,包括農(nóng)村和鄉(xiāng)鎮(zhèn),這些地區(qū)充電樁建設進度明顯落后,覆蓋率是遠遠不足的。
圖9:2022年以來部分地區(qū)補貼政策,資料來源:各地發(fā)改委、能源局,中信證券
再看海外地區(qū),補貼政策對于充電樁建設同樣具有較強的驅動性。畢竟這些都是真金白銀的優(yōu)惠。雖然歐洲各國針對充電樁的補貼政策各有差異,但平均私人樁補貼可達900歐元左右,補貼比例達到設備成本的50%左右。比如政策激進的意大利,其私人用充電樁返還50%成本,上限高達2000歐元。
進入2023年,新能源汽車正式進入“后補貼時代”,充電樁還處在由政策驅動向市場需求驅動轉化的過程中。不難發(fā)現(xiàn),充電樁這門看似簡單的生意并不好做。
3、誰是受益者?
充電樁產(chǎn)業(yè)鏈上游是零部件制造環(huán)節(jié),中游為充電樁組裝環(huán)節(jié),下游則是運營環(huán)節(jié)。充電樁充電電壓越高,功率越大,其對制造技術和建設運維的要求就越高。
圖10:2022年公共充電樁TOP10充電運營商,資料來源:Wind,廣發(fā)證券
充電樁上游的零部件主要包括:充電模塊、監(jiān)控單元、防雷單元、熔斷器、繼電器,外部結構包括充電槍、外殼、顯示屏等。其中,充電模塊是充電樁高壓、大功率發(fā)展趨勢下最主要的受益環(huán)節(jié)。
從成本角度,充電模塊占充電系統(tǒng)成本的40%-50%,大功率、高電壓趨勢下帶來充電模塊價值量提升。
從技術角度,充電模塊作為充電樁的關鍵零部件,主要負責電路控制、轉換與保證電路穩(wěn)定性,直接關系到充電樁整體性能與充電安全。隨著電壓等級和充電等級的提高,充電模塊需要有更高的耐高壓能力和功率密度,一定程度上提高了充電樁的技術門檻。
另外,大功率充電自然帶來熱效應顯著增加,充電樁的熱管理逐步由風冷向液冷演化,液冷產(chǎn)品等器件對零部件企業(yè)而言是新的增量。
再講到充電樁運營商,這是與新能源車主密切相關的。自從國家電網(wǎng)在2014年向社會資本開放充電基礎設施市場,民營企業(yè)逐漸成為主力玩家。截至2022年年底,我國運營公共充電樁數(shù)量排名前三位的特來電、星星充電、云快充均為民營企業(yè)。
在大家的傳統(tǒng)認知中,民企在盈利方面有先天的優(yōu)勢。然而民營充電樁運營商即使做到行業(yè)頭部還是無利可圖。究其根本,充電樁運營商的主要盈利來源為充電服務費,但是充電樁利用率普遍在5%左右,意味著充電樁的大部分時間閑置,這是虧損的主要原因。
具體而言,充電樁時常出現(xiàn)使用“冷熱不均”的現(xiàn)象,一些地方充電基礎設施使用率不高,同時部分充電基礎設施又出現(xiàn)車輛排隊充電現(xiàn)象。這些都導致運營商的充電樁資源無法得到有效利用,也限制了用戶使用公共充電樁的熱情。
近兩年,特來電、星星充電等頭部企業(yè)對于充電場址選擇更加理性,尋求“自救”。值得期待的是,在大功率快充的趨勢下,可以快速提高充電樁的服務效率,帶動充電樁的利用率提升,有望修復運營商的盈利能力。反過來運營商盈利能力的提高又將激發(fā)其布局充電樁的信心。
圖11:2022年公共充電樁TOP10充電運營商,資料來源:中國充電聯(lián)盟
作為新能源行業(yè)的基礎設施,充電樁的重要性是不言而喻的。從續(xù)航多少公里到哪里有充電樁,再到哪里有快充樁,體現(xiàn)的是新能源技術進步日新月異,也意味著更多責任將落到充電樁的接口上。