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充电桩解决方案

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一、背景和政策

1.1行业背景

石油资源日益紧张,环境污染日益加剧

目前我国石油总消耗量的70%主要用于燃油汽车,随着汽车保有量的不断增长,石油资源日益紧张。

城市空气污染总量的70%是由汽车尾气产生的,而噪声的80%也是源于传统的燃油汽车。


电动汽车规模化发展成为必然趋势

国家出台《节能与新能源汽车产业发展规划(2012 2020 年)》,“十二五”以来在纯电驱动的技术转型战略驱动下,用电能代替石油作为动力有利于节能减排,随着电池技术的成熟和成本降低,越来越便于推广,电动汽车正成为现代汽车工业发展的趋势。

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习总书记强调:“发展新能源汽车是中国从汽车大国向汽车强国迈进的必由之路。

为落实《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》,科学引导电动汽车充电基础设施建设,促进电动汽车产业健康快速发展,国家发改委联合能源局等4部门编制了《电动汽车充电基础设施发展指南(2021-2035年)》

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1.2政策引导

《交通强国建设纲要》

中共中央、国务院为统筹推进交通强国建设,于20199月发布《交通强国建设纲要》。纲要中多角度,多维度,对新能源汽车发展、交通路网配套电动化做出了大量指示。

2020政府工作报告

2020.05.22,重点支持既促消费惠民生又调结构增后劲的“两新一重”建设,主要是:加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展5G应用,建设充电桩,推广新能源汽车,激发新消费需求、助力产业升级。

《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)

国务院办公厅2020112日发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》为各项工作的推进列出了计划和时间表。

2021政府工作报告

202135日,国务院总理李克强政府工作报告里,在2021年发展目标和重点工作中明确提出 “增加停车场、充电桩、换电站等设施,加快建设动力电池回收利用体系”。

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十部委在2022110发布《实施意见》

国家发展改革委、国 局、工业和信息化部、财政部、自然资源部、住房和城乡建设部、交通运输部、农业农村部、应急部、市场监管总局 

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截至 2021 年底,全国充电设施规模达到 261.7 万台,换电站 1298 座,服务近 800 万辆新能源汽车。

全国各地城市出台了新建住宅、公建充电车位的配比要求;

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1.3建设现状

中国各省份公共充电桩分布情况

京津冀、长三角和珠三角区域为新能源汽车消费重点区域,公共充电桩又为新能源汽车的基础配套设施,故公共充电桩的建设普遍较多。西北、东北和西南部分地区则分布较少。

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截至202111月,联盟内成员单位总计上报公共类充电桩109.2万台,其中直流充电桩45.0万台、交流充电桩64.6万台、交直流一体充电桩406台。从202012月到202111月,月均新增公共类充电桩约3.3万台。

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公共充电基础设施省、区、市运行情况,广东、上海、北京、江苏、浙江、山东、湖北、安徽、河南、福建TOP10地区建设的公共充电基础设施占比达71.7%。

1.4产业机会

1) 根据中国充电联盟数据,截止202111月,全国充电基础设施累计数量为238.5万台,同比增加55%。同期新能源汽车保有量大致800万辆,车桩比约为3:1,远低于《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》规划的1:1。

2) 根据《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》规划,到2025年新能源汽车销量占汽车销量的25%左右,保守预计新能源汽车销量700万辆左右。以新能源汽车保有量2000万辆、车桩比1:1估算,需要新建的充电桩数量约1800万台。

3) 由于交流桩和直流桩价差大,假设充电桩均价1.5万元/台计算,到2025年,对应的充电设备市场空间约2800亿元。

4)假定充电站基建与配电建设投资一般至少与设备投资1:1,则到2025年,充电桩工程项目市场总投资规模不少于5600亿元;

5)以单车年耗电量2000度电估算,2025年充电和服务市场年度市场空间将达到约400亿元。

620203月,包括新能源汽车充电桩等7大领域列入新基建” 2021年将充电桩建设放在年度重点工作中

二、基础知识

2.1充电设施

常规充电

又叫慢充,一般采用额定功率3~10KW的交流充电模式,以电池容量为40KW/H的电动汽车为例,进行完全充电时间一般为8~10小时。

快速充电

大功率直流充电机一般30~200KW左右,对40KW/H的电动汽车进行完全充电,时间一般为25分钟到1小时。

换电模式

换电站可为电量耗尽的电动车,采用专用设备更换专业车用电池,并对换下来的电池组进行充电。理论换电时间一般在5分钟左右。

充电模式特征及优劣势比较


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沃尔沃C30电动汽车快速充电模式能在1.5小时内完成充电

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快充模式30分钟能达到80%,但后期充满时间长

2.2标准与接口

国标交流系统 电动汽车交流充电桩

GBT 20234.2-2015 》电动汽车用标准充电接口;

单相交流充电桩:220V,3.5kW/16A,7kW/32A

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国标直流系统 电动汽车直流充电桩

GBT 20234.3-2015 》电动汽车用标准充电接口;

接口额定参数:750/1000Vdc,80/125/200/250A

一体式直流充电桩:15kW~360kW

分体式直流充电桩:120kW~360kW

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2.3充电站构成

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三、应用场景特征介绍

3.1 场景分布

 

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3.2充电特征

各主要类型电动车辆充电特征

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四、产品介绍

4.1充电流程

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充电模式介绍

离线模式下,所有设备不支持扫码充电;

直流充电桩只有网络版设备,且不支持离线计费与即插即充的工作模式;交流充电桩有网络版与离线版设备,均不支持VIN码启动充电。

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4.2平台业务

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4.3产品介绍

直流桩(快充)180KW、160KW、120KW、60KW、30KW




 


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特点:采用直流快充大功率充电桩进行快速充电,短时间内补充大量续航;充电设施和充电费用都较高。

特征:网络版设备,支持4G和有线网络,支持云平台收费。

功耗:30KW、60KW直流充电桩待机功耗14.4W60KW、120KW、160KW、180KW直流充电桩待机功耗17.5W。

交流桩(慢充)7KW(网络版、离线版)

 

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特点:采用交流慢充,一般充电时长在7-8小时;充电设施和充电费用都较低。

特征:有网络版与离线版两种设备,均不支持VIN码充电;均可设置离线计费,此模式需配置充值机(充值机:366000902 DS-TMP002-A1

功耗:7KW交流充电桩待机功耗4.37W

4.4特点介绍

◆安全防护

具有过压、过流、短路、急停等功能,保证人身安全

具有急停按钮,异常情况可紧急停机

充电监控功能:漏电检测、故障报警、电池状态检测

电池充满,充电自动停止,指示灯提醒用户

根据充电车辆BMS充电实时数据,充电主动防护

人机交互

良好人机界面、触摸液晶屏、手机智能控制、计费计量

高效充电

根据车辆BMS,功率自动化智能分配

充电、支付方式灵活,支持VIN、扫码充电、刷卡充电,支持手机微信、支付宝支付

兼容适配

支持国标的所有新能源电动汽车

应用场景

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五、其它

5.1流程说明

充电桩项目落地大致流程

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5.2 项目案例

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六、充电桩收益分析

充电收益-交流慢充(7KW

1、新能源汽车,小车的电池容量为40kwh左右,使用交流慢充充电桩充电;充满一般6~8小时;单桩按每天保守使用6小时计算,充电费用=1(电费)+0.5(服务费)=1.5
(公式一:7kw* 充电6小时 =耗电42kwh

公式二:耗电42kwh* 1/kwh= 电费42

公式三:0.5/*42kwh= 每天服务费收入21

2、一个充电站安装10台交流慢充,按上述每天充电6小时预估,单个桩的年收益是 21/* 一年365=7665

3、建设成本:

每台设备3800+ 辅材/线材等成本平均200元一个桩 + 人工费200元一个桩(2个人一天能装5个,按一人一天500计算)=4200元一个桩的成本

充电收益-直流快充(120KW)

1.参数分析

1)、此项目设定为物流车辆服务,同时满足社会车辆需求;

2)、根据附近充电场站数量以及物流园本身物流车辆的保有量,平均每台充电桩每天使用8小时;

3)、刨除设备维护以及政策等相关因素影响,每年按照300天运营考虑;

4)、根据充市场分析,充电服务费用暂按照1kw.h/0.4元(不含基础电价)计算;

5)、关于补贴,每个地方政策不同,以杭州为例,补贴金额基本是按投资额的30%进行;

2.根据以上依据计算可知:

每天充电量:10台充电桩*120kw充电桩功率*8小时)=9600kw

每天服务费收入:9600kw*0.4=3840元;

每年服务费收入:3840*300=1152000元;

前五年每年服务费收入:1152000元—230400元(前五年每年与场地方的分成)=921600

建设补贴:200W*30%=600000

静态投资回收年限计算: (2000000(项目投资)-600000(建设补贴)) / 921600(前五年每年盈利收入)= 1.5 年可收回静态投资;

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备注:以上预测收益数据按照目前大数据平均计算,具体数值会根据站点周边电动车数量,使用率,广告引流,配套设施完善,新能源车辆增加等因素有所上升;

 


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