技術(shù)
導(dǎo)讀:特斯拉加快對(duì)充電網(wǎng)絡(luò)的布局的腳步背后,是用戶(hù)對(duì)于快充的需求增加。
特斯拉正在快馬加鞭的自建龐大的充電網(wǎng)絡(luò)。
1月5日,擁有72個(gè)充電樁的全球最大特斯拉超級(jí)充電站,在上海靜安寺國(guó)際中心正式上線,據(jù)靜安國(guó)際中心物業(yè)管理方透露,超級(jí)充電站充電費(fèi)為2.45元/千瓦時(shí)。
而在2020年11月,特斯拉還宣布計(jì)劃在上海投資4200萬(wàn)元,建設(shè)一座集研發(fā)、生產(chǎn)于一體的超級(jí)充電樁工廠,前述項(xiàng)目初期產(chǎn)能規(guī)劃為年產(chǎn)10000根超級(jí)充電樁(主要為V3超級(jí)充電樁)。
對(duì)于特斯拉車(chē)主而言,其不僅可以使用超級(jí)充電樁充電,同時(shí)也可以選擇第三方充電樁,但其他電動(dòng)車(chē)品牌則無(wú)法使用特斯拉超級(jí)充電樁。
而在近日,特斯拉CEO埃隆·馬斯克在社交媒體上透露,該公司的超級(jí)充電樁網(wǎng)絡(luò)正在向其他品牌的電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)放。
無(wú)論馬斯克基于怎樣的考慮,當(dāng)前可以看到的是,特斯拉加快對(duì)充電網(wǎng)絡(luò)的布局的腳步背后,是用戶(hù)對(duì)于快充的需求增加。申港證券在今年6月發(fā)布研報(bào)中指出,超大直流快充是公共樁的必然發(fā)展方向。
充電樁盈利依賴(lài)充電時(shí)常
記者了解到,現(xiàn)階段市面上主要由交流樁和直流樁兩種充電樁類(lèi)型構(gòu)成,據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟披露,截至2019年12月,我國(guó)公共充電樁交流樁和直流樁分別占比58%、42%。
申港證券在研報(bào)中認(rèn)為,交流慢充樁存在技術(shù)成熟、壁壘低、建設(shè)成本低等特點(diǎn),但充電效率較低。我國(guó)公共交流樁主要分為單相交流樁和三相交流樁,其中三相交流樁主要有21kW、40kW和80kW三種,但整體數(shù)量較少;單相交流樁有3.5kW和7kW兩種,以7kW為主。
與之相比,直流快充樁功率高、充電快。據(jù)了解,我國(guó)新增公共直流充電樁平均功率從2016年69.23kW持續(xù)增加到2019年115.76kW,功率提升67.2%,主要是用戶(hù)對(duì)于快充的需求增加所致。
但直流快充樁也存在技術(shù)復(fù)雜且成本高昂的特性,據(jù)申港證券在研報(bào)中的測(cè)算,直流樁需要大體積變壓器和交直流轉(zhuǎn)換模塊,制造安裝成本約0.8元/W,110kW直流樁總價(jià)超過(guò)8萬(wàn)元。
恒大研究院任澤平等分析師亦在今年8月發(fā)布的研報(bào)中指出,充電樁投入大,盈虧嚴(yán)重依賴(lài)充電時(shí)長(zhǎng),增加充電樁數(shù)量與提升充電利用率很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)。
而特斯拉敢于在原有超級(jí)充電樁的基礎(chǔ)上(曾預(yù)計(jì)到2020年底,將建成近650個(gè)超級(jí)充電站以及超過(guò)2000個(gè)目的地充電樁),繼續(xù)大面積鋪開(kāi)充電網(wǎng)絡(luò)的原因之一,或源于其對(duì)于充電樁充電利用率的自信。
2020年6月,特斯拉CEO埃隆·馬斯克發(fā)布推特稱(chēng),中國(guó)和亞太地區(qū)對(duì)特斯拉超級(jí)充電樁的使用率已超過(guò)疫情前的最高點(diǎn)。截至2020年6月10日,中國(guó)和亞太地區(qū)的超級(jí)充電樁使用率均達(dá)到100%。
福建百城新能源科技有限公司一直在與寧德時(shí)代合作布局上海等國(guó)內(nèi)重點(diǎn)城市的充電樁業(yè)務(wù),其董事長(zhǎng)張艦向記者表示,特斯拉的加入會(huì)助推整個(gè)充電樁市場(chǎng)的快速發(fā)展,同時(shí),充電樁業(yè)務(wù)只是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的切口,更多的商業(yè)模式會(huì)落地在后汽車(chē)服務(wù)市場(chǎng)。
汽車(chē)分析師張翔此前接受媒體采訪時(shí)則表示,“國(guó)內(nèi)大部分車(chē)企,特別是中小型車(chē)企,都是將充電樁外包出去的,特斯拉超級(jí)充電樁本身具有品牌效應(yīng),價(jià)格比較高,自己做充電樁也能保證利潤(rùn)。”
直流大功率快充是發(fā)展趨勢(shì)
在性能方面,特斯拉于2019年將超級(jí)充電樁升級(jí)到V3版,功率由V1的75kW、V2的125kW提升至250kW,相當(dāng)于每小時(shí)快充可滿(mǎn)足1000英里續(xù)航。
另外特斯拉目前仍在進(jìn)行功率提升,未來(lái)短期內(nèi)充電樁輸出功率有望可達(dá)350kW。
與之相比,目前市場(chǎng)上的直流樁功率大多在60~100kW,這與用戶(hù)對(duì)快充需求的快速增加無(wú)法匹配。而在近日,埃隆·馬斯克透露,特斯拉的超級(jí)充電樁,正在向其他品牌電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)放。
但向其他品牌開(kāi)放的前提是,使用特斯拉充電樁的汽車(chē)要經(jīng)過(guò)特斯拉的技術(shù)驗(yàn)證。對(duì)此也有觀點(diǎn)認(rèn)為,特斯拉此舉也在利用自己的超級(jí)充電站技術(shù)強(qiáng)制統(tǒng)一充電標(biāo)準(zhǔn),讓更多的車(chē)企來(lái)適應(yīng)自己的規(guī)則。
不過(guò)上述想法短期內(nèi)還無(wú)法實(shí)現(xiàn),特斯拉全球副總裁陶琳表示,目前特斯拉充電樁的建設(shè)還在努力滿(mǎn)足特斯拉汽車(chē)的充電需求。
申港證券在研報(bào)中認(rèn)為,大功率直流快充的公共充電樁將成為未來(lái)主要增量和必然選擇,現(xiàn)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(shí)的過(guò)渡狀態(tài),原因主要包括:快充樁技術(shù)和成本當(dāng)前不具備優(yōu)勢(shì),但正在快速發(fā)展;慢充樁只是技術(shù)和市場(chǎng)不夠成熟時(shí)的選擇;私人樁提升配建率對(duì)公共慢充樁有極強(qiáng)擠出效應(yīng);直流樁未來(lái)市場(chǎng)空間廣闊。
其中在市場(chǎng)空間方面,申港證券在研報(bào)中預(yù)計(jì),2020-25年交流樁投資總額將達(dá)到200億元,直流樁將達(dá)到2700億元。
除了特斯拉外,國(guó)內(nèi)充電樁運(yùn)營(yíng)商中,星星充電自主研發(fā)的液冷大功率充電設(shè)可達(dá)500kW,其采用的液冷技術(shù)(散熱問(wèn)題最實(shí)際的解決方案),應(yīng)用這款產(chǎn)品充電的新能源車(chē),從0電量到80%,最快可以在10分鐘以?xún)?nèi)完成;特來(lái)電的大功率充電樁充電功率可達(dá)450kW,主要應(yīng)用于公交領(lǐng)域;國(guó)家電網(wǎng)研發(fā)的單槍設(shè)備充電功率可達(dá)360kW,并投建乘用車(chē)示范站。
也需要注意到的是,大功率充電樁面臨諸多的技術(shù)難點(diǎn),記者了解到,散熱系統(tǒng)和密封技術(shù)是可靠性與安全性的關(guān)鍵,另外與大功率充電模塊相配套的IGBT元器件國(guó)產(chǎn)化率依然很低,技術(shù)瓶頸的突破受到限制。
申港證券認(rèn)為,從技術(shù)角度,充電樁本身并不是限制因素,動(dòng)力電池的快充性能提升決定了未來(lái)快充樁普及天花板。因?yàn)橹绷骺斐鋾?huì)加劇降低車(chē)輛續(xù)航和保值率,因此目前直流快充電樁的瓶頸在于動(dòng)力電池的負(fù)極材料。未來(lái)隨著技術(shù)成熟度的提升,石墨烯應(yīng)用于動(dòng)力電池領(lǐng)域?qū)?huì)越來(lái)越多。