盡管車樁兩者幾乎同步增長(zhǎng)，但“車多樁少”的尷尬現(xiàn)況仍制約著新能源汽車市場(chǎng)的爆發(fā)。今年上半年國內(nèi)車樁比是1：3，距離國家倡導(dǎo)的2020年車樁比接近1：1仍有差距，充電樁產(chǎn)業(yè)將迎來較長(zhǎng)的景氣周期。其中，充電模塊作為充電樁的核心器件，占充電系統(tǒng)成本的近50%，將會(huì)是本輪市場(chǎng)爆發(fā)的“最大贏家”。sziesmc

充電站/樁的成本構(gòu)成

充電基礎(chǔ)設(shè)施主要包括兩種：集中式充換電站和分散式充電樁。前者用于專用車的充電，例如公交車、出租車、環(huán)衛(wèi)物流、城市公共、城際快充等；后者指私人用戶專用的消費(fèi)類電樁，目前數(shù)量較為缺乏的正是此類電樁，主要解決電動(dòng)乘用車難續(xù)航的問題。sziesmc

當(dāng)下，交流慢充和直流快充是國產(chǎn)充電樁中最常見的兩種充電模式。具體而言，交流樁通過車載充電機(jī)充電，輸出功率一般為7千瓦，單樁制造成本為800～1200元人民幣，但充電時(shí)長(zhǎng)8～15小時(shí)。直流樁直接為電池充電，功率在60千瓦以上，滿電狀態(tài)僅需20～150分鐘；但單樁制造成本約5萬元人民幣，且會(huì)對(duì)電池造成損傷。sziesmc

充電站的成本則更高，按照直流充電機(jī)每瓦0.8元人民幣、整個(gè)充電站有1000千瓦的容量計(jì)算，加上變電設(shè)施、鋪設(shè)專用電纜以及新建監(jiān)控系統(tǒng)等(暫且不包括建設(shè)用地成本)，一個(gè)充電站的成本就達(dá)100萬元人民幣。而隨著充電站容量的增加，投資成本往往在數(shù)百萬元量級(jí)。sziesmc

但無論是分散充電樁還是集成充電站，其硬件成本中占比最大的部件是充電模塊。sziesmc

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充電模塊，是充電樁硬件的核心設(shè)備，其核心功能是將電網(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)化成可以為電池充電的直流電，而內(nèi)部的關(guān)鍵器件在于IGBT功率開關(guān)。簡(jiǎn)單來說，當(dāng)充電模塊工作時(shí)，三相交流電源經(jīng)過整流濾波后，變成直流輸入電壓供給IGBT橋。控制器通過驅(qū)動(dòng)電路作用于功率開關(guān)IGBT，使整流濾波后的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓，這時(shí)的交流電壓是脈寬調(diào)制的。接著，交流電壓經(jīng)高頻變壓器的變壓隔離，再次經(jīng)整流濾波得到直流脈沖，進(jìn)而對(duì)電池組充電。sziesmc

對(duì)于國內(nèi)充電樁的發(fā)展瓶頸，來自國產(chǎn)充電模塊廠商蘇州東微半導(dǎo)體的研發(fā)應(yīng)用部經(jīng)理趙振強(qiáng)分享其個(gè)人見解。他認(rèn)為，充電樁運(yùn)營商前期投入巨大、回報(bào)周期長(zhǎng)、利用率及成本高等因素均影響充電樁的發(fā)展。前期投入方面，由于電動(dòng)汽車的保有量相對(duì)比較少，充電樁的利用率較低，投資建樁增速放緩；同時(shí)，投資建設(shè)充電樁牽涉了社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等范圍，流程也非常復(fù)雜。用戶的便利性方面，充電需求主要集中在城市商業(yè)區(qū)中心、停車場(chǎng)、公路服務(wù)區(qū)等，而商業(yè)中心等區(qū)域?qū)ㄔO(shè)樁的審核要求較高。支付方式方面，不同的運(yùn)營商支付的方式不統(tǒng)一，給用戶使用帶來不便利性，用戶減少，導(dǎo)致使用率低，形成惡性循環(huán)。sziesmc

關(guān)注用戶實(shí)際的充電訴求

作為一項(xiàng)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施，充電樁品質(zhì)要過硬，且具備阻燃、耐候、耐低溫、電氣絕緣、耐老化等性能，這樣才能減輕事故傷害、經(jīng)受極端惡劣天氣而不改變材質(zhì)、保證質(zhì)量、不易老化。況且隨著用戶實(shí)際的體驗(yàn)，對(duì)續(xù)航提出更高的要求，使得充電樁新的需求功率不斷增大，功率的增大，對(duì)充電樁系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出新的要求，如：充電樁系統(tǒng)效率提升、系統(tǒng)的可靠性、充電的溫度管理、壽命管理、高海拔及低溫環(huán)境對(duì)充電技術(shù)提出更嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。sziesmc

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蘇州東微半導(dǎo)體有限公司 研發(fā)應(yīng)用部經(jīng)理 趙振強(qiáng)sziesmc

趙振強(qiáng)分析道，大功率充電對(duì)充電設(shè)施材料、器件和部件的特性提出更高的要求，如：材料具備阻燃、耐候、耐低溫、殼體絕緣、耐老化等性能；大電流情況下發(fā)熱引起系統(tǒng)壽命問題，涉及熱管理問題；充電電流加大以后，對(duì)電池的壽命也會(huì)造成影響以及對(duì)電池管理系統(tǒng)提出更高的要求和挑戰(zhàn)，需要電池技術(shù)的突破；另外，大電流、高電壓增加了連接電纜載流量和橫截面，增大系統(tǒng)體積，對(duì)于系統(tǒng)小型化均提出更高的挑戰(zhàn)。sziesmc

技術(shù)挑戰(zhàn)五花八門，但關(guān)鍵還是在于如何滿足消費(fèi)者的實(shí)際充電訴求，即如何提高充電樁的使用效率。趙振強(qiáng)向業(yè)者分享了兩個(gè)可嘗試的方向：“一方面，通過互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，使得車主及用戶在一個(gè)終端APP看到最便利的充電樁使用情況和信息，例如運(yùn)營商可以提供充電樁是否正常或異常、提供用戶報(bào)修等信息，運(yùn)營商快速響應(yīng)更新異常充電樁。另一方面，廠商需要對(duì)于充電模塊的控制特性進(jìn)行定義和限制，減小系統(tǒng)故障率、更新老舊設(shè)備、合理的布局、使用的便捷性、科學(xué)的運(yùn)營管理模式等等均需改善，以提高使用效率。”sziesmc

政策降溫后，充電樁企業(yè)該何去何從？

縱觀國內(nèi)，充電樁的迅速普及離不開國家政策層面上的利好與扶持。從2010年開始，中國充電樁產(chǎn)業(yè)走過了初步試水期、政策導(dǎo)向期，如今正邁向市場(chǎng)需求為主導(dǎo)的新階段。尤其是即將到來的2020年，國內(nèi)各省市規(guī)劃的充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基本完成以后，政策補(bǔ)貼將逐漸退場(chǎng)，乘用車需求上升并逐步超過商用車，充電樁企業(yè)“單打獨(dú)斗”的時(shí)代或?qū)砼R。sziesmc

對(duì)此，趙振強(qiáng)表示，對(duì)生產(chǎn)制造企業(yè)來說，充電樁硬件的核心在于充電模塊，提升產(chǎn)品可靠性和競(jìng)爭(zhēng)力是前提，這樣才能在市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟；此外，硬件的智能化也需升級(jí)，以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，提升市場(chǎng)占有率。對(duì)于充電樁運(yùn)營商來說，智能化和信息化是充電運(yùn)營發(fā)展的主要方向，依托互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，使得用戶手機(jī)終端實(shí)際應(yīng)用體驗(yàn)便捷化、支付方式的便捷性、運(yùn)營維護(hù)體系等建立?？偟膩碚f，中國充電樁的發(fā)展之路還很漫長(zhǎng)，不必過于激進(jìn)或悲觀。sziesmc

充電樁將是智慧城市的又一重要入口

當(dāng)前，充電樁運(yùn)營收入的主要來源是收取充電服務(wù)費(fèi)，或在部分一線城市，通過實(shí)行燃油對(duì)價(jià)、峰谷電價(jià)、增值服務(wù)、平面廣告等措施，取得額外收入。隨著電動(dòng)汽車充電需求快速增長(zhǎng)，價(jià)格機(jī)制持續(xù)完善，以及補(bǔ)貼政策向后端充電環(huán)節(jié)傾斜，充電樁不僅可以從自身出發(fā)，提升增值服務(wù)，也可以從用戶服務(wù)體驗(yàn)出發(fā)，組成“車-樁-網(wǎng)”的智能體驗(yàn)；甚至還可以成為一個(gè)信息平臺(tái)，承擔(dān)更多的社會(huì)角色。sziesmc

展望未來，趙振強(qiáng)指出，從市場(chǎng)需求來看，近兩年新能源汽車市場(chǎng)需求呈現(xiàn)逆勢(shì)高增長(zhǎng)趨勢(shì)，新能源汽車強(qiáng)勁增長(zhǎng)為充電樁行業(yè)增長(zhǎng)提供巨大的動(dòng)力，縮短充電時(shí)間必定是發(fā)展趨勢(shì)之一，應(yīng)當(dāng)關(guān)注大功率充電、無線充電、移動(dòng)充電等新興充電技術(shù)。與此同時(shí)，硬件、軟件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)是未來發(fā)展趨勢(shì)，充電樁制造廠商可以結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)充電樁互聯(lián)互通，提升使用率，使得投資回報(bào)率有所提高。用戶層面，充電樁產(chǎn)業(yè)應(yīng)提升現(xiàn)有商業(yè)模式，采用共享模式或優(yōu)化投資環(huán)境，帶動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與充電樁運(yùn)營商合作的機(jī)會(huì)。另外，充電樁連接的不單純是一輛新能源車，通過通信連接后，它可以是能源變現(xiàn)的渠道，也可以是能源數(shù)據(jù)流量的導(dǎo)入端口，進(jìn)而也可以是一個(gè)數(shù)據(jù)門戶的入口。有了互聯(lián)網(wǎng)的介入，充電樁將形成新的產(chǎn)業(yè)鏈，可以配合電動(dòng)汽車的分時(shí)租賃、電動(dòng)車4S店的增值服務(wù)、電子支付、大數(shù)據(jù)等，形成智慧城市的一個(gè)智能運(yùn)維平臺(tái)。sziesmc

本文為《國際電子商情》2019年9月刊雜志文章。sziesmc