以可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)需要負荷側配合。為構建清潔、低碳的現(xiàn)代能源體系， 國內大力發(fā)展可再生能源，新能源出力的波動性對電力系統(tǒng)調峰能力提出了更高要求，系 統(tǒng)調節(jié)需求凸顯。

此外，我國用電負荷“尖峰化”特性顯著，呈現(xiàn)夏/冬季較高，春/秋季較低的“兩峰兩谷”特點，據國網能源院能源電力規(guī)劃實驗室，截至 2020 年，各級電網高峰負荷持續(xù)時間較低，超過最大用電負荷 95%的持續(xù)時間普遍低于 24 小時，對應電量不足全年用電量的 0.5%。短時高峰對電網調節(jié)提出了更多要求，調節(jié)壓力凸顯。從調節(jié)措施看， 單純依靠電源側/電網側的靈活性資源/儲能不足以保障電力系統(tǒng)安全運行，仍需負荷側調節(jié)措施配合。

用戶側主動響應是新型電力系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的重要內容。電力需求響應是指讓用 戶能更多地主動參與電力市場，減少或者推移某高峰時段的用電負荷，從而保障電網穩(wěn)定 運行的行為。2022 年 1 月，《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，力爭到 2025 年，電力需求側響應能力達到最大負荷的 3%～5%，其中華東、華中、南方等地區(qū)達到最大負荷的 5%左右。中國電機工程學會理事長舒印彪院士提出，我國應力爭在 2030 年，需求側響應 規(guī)模達到最大用電負荷的 5%-10%，在 2060 年達到 15%-20%。2022 年 9 月，國際能源署 (IEA)在《清潔能源進展跟蹤報告》中預測，根據 2050 年凈零排放情景，到 2030 年電動汽車車隊將超過 3 億輛，電動汽車將占新車銷量的 60%。長期看充電樁作為新能源車集聚負荷的接口，在用戶側響應領域重要性日益凸顯。

能源互聯(lián)網入口，兼具信息與調節(jié)能力

充電樁具備負荷信息和調節(jié)能力，終端覆蓋率高，是理想的能源互聯(lián)網接口。充電樁具備 有序充電功能，協(xié)助負荷側需求響應，此外，后續(xù) V2G 技術逐步成熟后，電動汽車作為可 移動的分布式儲能單元，在用電低谷期低價給電動汽車充電并儲存電量，在用電高峰期高 價把電力“賣給”電網的方式獲取價差收益，協(xié)助電網削峰填谷。各地政策支持或試點充電樁參與需求響應。目前，江蘇、福建、山東等省份在出臺電力需 求相關政策時鼓勵充電樁參與需求響應；上海、天津、江蘇常州、浙江平湖等地試點充電 樁參與需求響應。根據 2020 年 6 月發(fā)布的《電動汽車與電網互動的商業(yè)前景—上海市需求 響應試點案例》數據，在每年響應 5 次的情況下，私人充電樁/專用充電樁/換電站參與需求 響應的內部收益率分別達到 9%/21%/101%，年均收益分別為 71/118/2520 元。

虛擬電廠技術加持，智能電網技術助力新能源汽車充放電調節(jié)。虛擬電廠是指借助信息技 術和軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)分布式電源、儲能、可調負荷等多種分布式資源的聚合和協(xié)同優(yōu)化的 協(xié)調管理系統(tǒng)。通過采用“互聯(lián)網+5G+智能網關”先進通信技術，實現(xiàn)電網調度系統(tǒng)與用 戶側可調節(jié)資源的雙向通信，滿足電網調度對聚合商平臺實時調節(jié)指令、在線實時監(jiān)控等 技術要求。虛擬電廠增加區(qū)域的調節(jié)能力，為用戶側可調節(jié)資源參與市場交易、負荷側響應、實現(xiàn)電網削峰填谷提供堅強技術保障。V2G（新能源汽車與電網能量互動）等分布式能源接入虛擬電廠集中管理后，智能電網技術將進一步助力新能源汽車充放電調節(jié)。

新能源汽車電量消耗占比提升，新能源汽車充放電調節(jié)創(chuàng)造價值藍海。根據中國汽車工業(yè) 協(xié)會的統(tǒng)計數據，2022年1-8月，新能源汽車產銷分別達到397萬輛和386萬輛，同比+119.0% 和 114.6%。新能源汽車產銷的火熱疊加動力電池持續(xù)擴容及充電速度持續(xù)提高，顯著提高了新能源汽車電量消耗。2022 年 1-8 月全國充電總量達到 129.4 億 kWh，同比+89.8%；2022 年 8 月全國充電總量占全社會用電量的比例達到 0.27%，同比+0.14pct，實現(xiàn)新能源 汽車充電量與用電占比的雙提升。伴隨新能源機組大量接入電網，調節(jié)能力亟待提升，調 節(jié)價值日益凸顯；疊加新能源汽車電量消耗占比有望持續(xù)攀升，新能源汽車充放電調節(jié)技術將會在調節(jié)電網負荷、維持電網的電力電量平衡中發(fā)揮重要作用。

行業(yè)走向規(guī)范化，“新基建”迎來新機遇

政府主導逐步轉為市場主導，行業(yè)內生動力增長強勁。我國充電樁行業(yè)發(fā)展大致分為三個 階段，第一個階段為 2006-2014 年的萌芽期，這一階段的特征是政府主導項目建設，項目 自主盈利能力不足，行業(yè)發(fā)展極度依賴政府補貼。第二階段為 2015-2019 年的快速增長期 和洗牌期，這一階段的特征是民營資本在政策吸引下紛紛入局，形成國有、民營、混合所 有制并存的產業(yè)格局；但是低端無序的“野蠻生長”過后壞樁、“僵尸樁”、運維服務缺位 等問題不斷凸顯，在 2016 年新國標開始實施后行業(yè)迎來洗牌，行業(yè)發(fā)展愈加規(guī)范。第三個階段為 2020 年至今的發(fā)展關鍵期，這一階段的特征是政府補貼由充電樁制造端轉向運營端， 整體補貼邏輯由“量”到“質”的變動帶動了高附加值業(yè)務擴展，行業(yè)盈利引來拐點，內生增長動力增長強勁，在“新基建”背景下行業(yè)發(fā)展迎來新機遇。

“新基建”迎來新機遇，多地區(qū)明確充電樁遠期發(fā)展目標。我國中央及地方政府出臺了多 項保障政策，加快推進充電基礎設施建設。2022 年 1 月，發(fā)改委出臺《關于進一步提升電 動汽車充電基礎設施保障能力的實施意見》，提出到 2025 年，部分地區(qū)高速公路服務區(qū)快充站覆蓋率不低于 80%，形成能夠滿足超 2000 萬電動汽車充電需求的充電基礎設施體系。北京、上海、廣東、山東等省份也提出“十四五”期間電動汽車充電樁建設發(fā)展目標，通過政策推動為充電樁覆蓋率提升及充電樁行業(yè)未來發(fā)展提供重要動力。

充電樁可以按照充電方式、充電接口數、安裝地點、安裝方式四種方式分類。按照充電方 式分類，可以分為交流、直流、交直流一體充電樁；按照充電接口數分類，可以分為一樁 一充、一樁多充；按照安裝地點分類，可以分為公用充電樁與專用充電樁；按照安裝方式分類，可以分為落地式與掛壁式充電樁。公共充電樁面向社會車輛(全部或部分)提供充電服務，公共充電樁下屬兩個分支分別為公用 充電樁和專用充電樁，其中公共充電樁全部開放，快充樁居多；而專用樁面向部分特定的 社會車輛服務，一般安裝到單位內部場合，僅供單位內部人員使用。而私人充電樁主要供 私家車使用，且一般為慢充。共享私樁的概念介于公共樁和私人樁之間，屬于個人為滿足私人車輛充電而進行自建，且可向其他車輛提供充電服務的充電樁。

設備端前期話語權較高，運營側重要性逐步凸顯。傳統(tǒng)充電樁產業(yè)鏈的基本業(yè)務模式是上 游制造商加裝配電設備和濾波器等器件后，組成充電樁銷售給中游的運營商，然后由運營 商租賃或出售給終端用戶，獲取收入；前期運營端盈利較差，產業(yè)鏈的重心主要在設備供 應端。隨著汽車保有量增加，充電樁作為能源互聯(lián)網的重要入口，產業(yè)鏈的融合程度有所 提升，話語權呈現(xiàn)向運營端集中的態(tài)勢，運營主體范圍也相對擴大。支持端主要向運營端 提供信息技術支持，利用大數據相關技術向充電樁/站的精細化運營賦能，是產業(yè)鏈中的新生力量。

制造端：模塊與信息升級，行業(yè)躍千億市場

模塊升級與信息升級助力能源互聯(lián)網建設，充電模塊價格下降利好制造端發(fā)展。與傳統(tǒng)燃 油汽車相比，新能源汽車出行更加依賴電力輸送、場地建設、充電樁投放等基礎配套產業(yè) 的發(fā)展。高壓直流充電樁由于具備充電時間短優(yōu)勢，逐漸成為市場主流選擇，同時能夠加 速新能源汽車的普及。伴隨 5G、互聯(lián)網、智能網關等先進通信技術的迅速發(fā)展，以及 V2G 技術瓶頸的不斷突破，充電樁所具備的功能單元持續(xù)拓展，充電系統(tǒng)運營更加智能化，我 們認為充電樁是未來能源互聯(lián)網的一大重要入口，伴隨上游充電模塊價格下降，以及充電 樁智能化、信息化升級，行業(yè)有望迎來新的發(fā)展機遇。

車樁比有提升空間，分布呈現(xiàn)長尾效應

車樁比緊張持續(xù)改善，充電樁需求依然強烈。根據中國充電聯(lián)盟的統(tǒng)計數據，2022 年 1-8 月，中國充電基礎設施增量為 169.8 萬臺，同比 2021 年 1-8 月增長 300.5%。截止 2022 年 8 月，全國充電基礎設施累計數量為 431.5 萬臺，全國新能源汽車保有量達 1170 萬輛， 2022 年 1-8 月車樁比達 2.7:1。2022 年 1-8 月，車樁增量比達到 2.3:1，“一樁難求”的局 面持續(xù)改善，但是距離發(fā)改委提出的到 2025 年中國新能源汽車與充電樁的車樁比達到 1:1 的目標仍然存在較大差距。伴隨下游新能源汽車銷量的持續(xù)增長，充電樁要完成車樁比目 標仍需擴大充電設施覆蓋范圍。

分省市來看，省市間充電樁保有量呈現(xiàn)長尾效應。截至 22 年 8 月，國內公共樁保有量最多 的 TOP10 省份為廣東、江蘇、上海、浙江、北京、湖北、山東、安徽、河南、福建，占據 了全國公共樁總量的 71.4%。充電電量最高的省份基本與之重合，22 年 8 月充電量最高的省市為廣東省，充電量達到了 5.5 億 kWh，用電主體主要是公交車和乘用車，環(huán)衛(wèi)物流車、出租車等其他類型車輛充電量占比較小。

充電時長仍為痛點，短時充電需求凸顯

充電速度慢引發(fā)續(xù)航焦慮，充電時間長仍為新能源車行業(yè)痛點。當前水平下，車輛通過功 率為 3-7kW 的交流樁充電，需要 6-8 小時充滿，通過功率為 30-200kW 的直流樁也要 1-2 小時才能充滿，距離燃油車的加油速度還存在很大差距。因此，解決充電速度問題是新能 源車行業(yè)的關注重點。一二線城市里程焦慮尤甚，短時充電需求凸顯。據汽車之家研究院聯(lián)合 BCG 于 22 年 8 月 發(fā)布的《充電行為洞察與消費空間探索》報告中對近 3000 名新能源車車主線上問卷結果顯 示， 一線、二線城市由于地域更廣、出行范圍更大，“里程焦慮”的情況更為顯著。超過 一半的一線/新一線的用戶在剩余里程 50 公里以上的時候就會選擇充電，并且充電時間大部分集中在 2 小時以內。多數低線城市車主在剩余里程在 30-50 公里時、甚至在 30 公里以內才選擇充電，且有 43%的四/五線城市用戶單次充電時長超過 2 小時。

高壓快充時代來臨，直流占比快速提升

高壓快充時代來臨，充電慢問題有望迎來轉機。電動車充電方式可分為交流慢充和直流快 充，要想實現(xiàn)快充需使用直流快充。根據 P（功率）=U（電壓）*I（電流），提升充電功率 可分為提升電壓與提升電流兩種技術路線。高電壓的優(yōu)勢在于在同樣的功率下 ：

1）有助于減少發(fā)熱量（根據 Q（熱量）=I（電流）2R（電阻）t（時間）），提升電池安全性能以及能量 轉換效率；

2）能保持較長的高倍率充電區(qū)間。由于充電過程并非線性，高電流方案中，由 于發(fā)熱問題，充電功率無法長時間保持峰值，因此即使峰值功率兩種技術路線相同，但高 電壓快充平均功率較高；

3）低倍率充電能減少電池材料損耗，延長電池循環(huán)壽命；

4）大 電流路線需要配套使用直徑更粗線束以承載更大電流，提升成本且降低能量密度。但提升 電壓需要對電驅系統(tǒng)、空調壓縮機等元器件重新設計，以適應高壓平臺，杜絕高壓失控風險。

以保時捷 Taycan 為例，為適配 800V 高電壓，其內部三電系統(tǒng)做了較多改造。同時充電樁端的充電槍、接觸器、線束等零部件也需要做相應升級。因此高電壓快充前期普及成本相對較高，需要車企與充電樁基礎設施的共同配合。

高壓快充顯著縮短充電時長，提升用戶充電感受。高電壓快充主要分為三類：純 800V 電壓 平臺、800V 電池組搭載 DC/DC 轉換器和兩個 400V 低壓電池組。目前 800V 高壓已經成為 市場主流，國內外多家車企加速布局 800V 高壓快充平臺，高達 300-500kW 的充電功率僅需 6-10 分鐘就能迅速補能，補能速度已經可以媲美燃油車。充電時間縮短將顯著改善出行體驗，助推新能源車普及。

直流充電樁有效提高充電效率，協(xié)助減少充電時間。充電樁按充電方式可以分為交流充電 樁、直流充電樁和交直流一體充電樁。與直流充電樁相比，交流充電樁需要車載充電機自己進行變壓整流，要受限于車載充電機功率，一般功率較小，以 3.3 kW 和 7kW 居多。而 直流充電樁的充電功率更高，通常在 30kW-120kW，可以顯著縮短充電時長。通常交流充電樁充滿電需要 8-10 小時，常用于私人家用停車位；而直流充電樁充滿電只需 20-90 分鐘， 因此多用于公共停車場、商城等對充電效率有較高要求的場景。

直流充電樁占比快速提升。根據中國充電聯(lián)盟數據，截止 2021 年底中國公共充電樁共 114.7 萬臺，其中直流充電樁 47.0 萬臺，占比 40.98%；截止 22 年 8 月中國公共充電樁共 162.3 萬臺，其中直流充電樁 70.2 萬臺（相比 21 年底增加 49.36%），占比 43.25%（相比 21 年 底提升 2.27pct）。

克服充電時空限制，新技術全方位革新

無線充電、智能機器人充電打破地理限制，未來值得關注。除了研發(fā)高壓快充技術縮短充 電時間之外，部分廠商已經開始布局包括無線充電技術、智能充電機器人等在內的新興智 能充電技術，引領新能源汽車充電方式變革。電動汽車無線充電技術通過埋于地面或道路 兩側下的供電導軌以高頻交變磁場的形式將電能傳輸給運行在地面上一定范圍內的車輛接收端電能拾取機構，進而實現(xiàn)車載儲能設備供電。2022 年沃爾沃參與“哥德堡綠色城區(qū)” 戰(zhàn)略計劃，目前無線充電技術已經進入測試階段，預計未來 3 年內可提供服務。智能充電 機器人的優(yōu)勢在于簡化施工工藝，釋放空間活力，便于統(tǒng)一管理，并且兼具成本優(yōu)勢。

休閑娛樂設施入局，全方位改善充電體驗。除了致力于縮短充電時間、克服充電地理限制 之外，改善充電過程中的車主體驗也是各充電樁運營商的努力方向。圍繞充電站覆蓋范圍 建立娛樂和零售消費配套設施，通過提供便利店服務、小型娛樂設施、Wi-Fi 等配套服務， 可以在改善車主充電體驗的同時提高充電樁利用率。例如，星星充電重慶充電站設置上下 兩層休息室，包括餐飲區(qū)和休息區(qū)；星星充電西安充電站還開展了“星星全運會”活動， 并設置獎品吸引車主參與。

充電模塊價格下降，普及速度有望加快

充電模塊在直流充電樁成本中占比最高。直流充電樁充電速度快、功率高，但由于技術比 較復雜，所以相比交流充電樁價格更高。目前直流充電樁主要應用于公交車、大巴車、出租車等專業(yè)化集中運維場景。2021 年，直流充電樁成本中充電模塊占比最高，達到 41%， 因此直流充電樁價格對充電模塊成本波動表現(xiàn)較為敏感。充電器和線的成本占充電樁總成 本 21%，僅次于充電模塊成本占比。

充電模塊價格下行，進一步提升直流充電樁普及程度。隨著中國充電樁行業(yè)生產技術不斷 完善以及行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大帶來的規(guī)模效應，自 2014 年起中國直流充電樁充電模塊價格穩(wěn) 步下行，直流充電模塊價格由 2014 年的 2.1 元/W 下降到 2021 年的 0.37 元/W。充電模塊是直流樁的重要組件，隨著充電模塊價格下降，直流充電樁成本同步降低，普及程度得到 進一步提升。根據充電樁聯(lián)盟數據，2021 年我國共有公共直流充電樁 47 萬臺，同比增長 52.1%，預計 2022 年將增至 76.8 萬臺。

直流增加信息傳輸，實時監(jiān)控保障安全

直流充電樁監(jiān)測系統(tǒng)升級，智能充放電技術滿足遠程電量監(jiān)測需求。為了保證充電樁的安 全運行，需要對其運行狀態(tài)等進行實時監(jiān)控及遠程調節(jié)，實現(xiàn)智能化運維。同時，用戶也能夠借助此功能遠程查看充電進程。伴隨 5G 遠程通信技術的迅速發(fā)展，借助充電樁的信息傳輸功能實現(xiàn)遠程監(jiān)測正在變得可行。通過內置的電量采集模塊及電量監(jiān)測模塊，可以獲 取充電樁輸入的標準電量及生成的充電電量，再經由通訊模塊將信息遠程傳輸給監(jiān)管平臺，最終由監(jiān)管平臺進行精準調控，為充電樁的安全運行保駕護航。例如，亞馬遜云科技使用 Amazon IoT Core 和 MQTT 設計了下一代車輛通信系統(tǒng)，支持通 過遠程互聯(lián)時刻接收并查看車輛狀態(tài)，完成車輛狀態(tài)的云端呈現(xiàn)、脫機車輛的最后已知狀態(tài)查詢、實時更改車輛狀態(tài)、通過狀態(tài)更改觸發(fā)命令與控制等功能。

圖像、視頻信息采集技術興起，周邊信息監(jiān)控保障車樁安全。分散建設的充電樁仍然存在 數量龐大管理困難、互聯(lián)能力弱等問題。尤其對于在地下停車場、偏遠地區(qū)等網絡信號較 差的地區(qū)建設的充電樁，其設備管理、信息同步、數據傳輸等方面面臨更大挑戰(zhàn)。同時我 國公共充電樁由于缺乏有效的監(jiān)控，燃油車占用充電車位的現(xiàn)象仍然普遍。根據 2021 年中 國充電聯(lián)盟針對中國十個城市充電樁使用情況的調研數據顯示，十個城市公共充電樁損壞 率高達 20%，嚴重降低了充電樁的使用效率。充電樁遠程監(jiān)控解決方案的出現(xiàn)，能夠有效解決上述痛點，保障車樁安全，提高充電樁利用效率，4G 無線技術、無線數傳模塊及采集 模塊等物聯(lián)網設備需求有望隨之快速增長。

充電國標或將生變，加速快充時代到來

直流充電國標或將統(tǒng)一，解決適配性不足問題。2022 年初工信部發(fā)文稱正式啟動對電動汽車傳導充電連接裝置國家標準的修訂工作，進一步規(guī)范大功率充電。在 2022 年 4 月發(fā)布的 《電動汽車傳導充電用連接裝置 第 3 部分：直流充電接口》征求意見稿中，新國標出現(xiàn)兩處明顯變化，一處變化是針對額定電壓不超過 1500V 的直流充電接口，對應的額定電流新 增了 10A、16A、25A、32A 和 50A，而 16A 和 32A 恰好是目前交流充電樁的充電額定電 流，這意味著新國標中，直流充電接口的功率可以兼容現(xiàn)有的交流充電接口功率，對于充 電樁來說，當直流樁的充電功率向下兼容了交流樁，結合電動車電池容量逐漸上升的趨勢， 交流慢充或將被直流快充完全取代。雖然目前新國標并未正式發(fā)布，但車企以及充電樁企業(yè)深度參與標準制定過程，且有部分 車企提前做出布局，比如蔚來、小鵬的新車型已經將家用充電樁升級為了直流接口，整車 僅保留直流作為唯一充電口。此外新標準中還增加了 300A、400A、500A、600A 和 800A 的大功率直流充電要求，未來隨著硬件的配套升級，可進一步縮短充電時間，提升電動車充電效率。

全球需求快速增長，出口業(yè)務迎來機遇

海外新能源車市場火熱，拉動充電樁市場需求高增。目前全球主要經濟體基本計劃在 2050-2060 年實現(xiàn)零排放，政策推動下全球車輛電動化進程有望加速。根據 Marklines， 2022H1 全球新能源車銷量 422.4 萬輛，同比+66.9%，22H1 美國新能源車銷量 47.17 萬輛， 同比+67.2%；全球新能源車滲透率達到 6.7%，同/環(huán)比+3.4pct/+1.2pct，繼續(xù)保持穩(wěn)步上 升態(tài)勢。隨著新能源汽車銷量快速增加，將會進一步拉動對充電基礎設施的需求。

海外充電樁升級需求強烈，國內充電樁制造商迎來出口機遇。國外新能源車市場的火熱拉 動了充電基礎設施建設及升級的需求。根據 AFDC，截至 22 年 10 月 13 日，美國的公共及 私人充電樁中交流樁仍然占據主導地位，占比高達 86.7%，而直流快充樁在美國的覆蓋率 僅為 13.3%，難以滿足對充電時長的需求，充電樁升級需求強烈。根據歐洲汽車制造商協(xié) 會（ACEA）的測算，到 2030 年歐盟需要新增約 680 萬個公共充電樁（即每周需安裝 1.4 萬個充電樁）才能完成《歐洲綠色協(xié)議》內的計劃，而目前歐盟每周安裝的公共充電樁不到 2000 個，海外充電樁市場的缺口為中國充電樁企業(yè)出海提供了重要機遇。伴隨國內傳統(tǒng) 車企及造車新勢力紛紛加大對歐美市場的攻勢，國內充電樁企業(yè)有望乘著政策支持及車企出海的東風實現(xiàn)海外快速布局。

充電樁出海機會與挑戰(zhàn)并存，技術實力與配套服務是關鍵。目前世界范圍內主要有四種充 電樁標準，分別為國標、歐標、美標及日標，我國充電樁出口企業(yè)主要面臨的是歐標和美 標。與國標相比，出口產品在安規(guī)及電磁兼容等方面要求更加嚴格，汽車測試標準和法規(guī) 相對于中國市場而言更為苛刻，并且需要取得 CE 和 UL 等國際認證機構的認證。除此之外，中國樁企要想獲得海外市場認可，還需妥善解決充電樁安裝、零部件維護等售后服務工作， 因此我們認為能夠獲取國際認證的成熟技術積累以及完善的服務配套是搶占海外充電樁市 場的核心關鍵。

行業(yè)規(guī)模：千億市場高速增長

新能源車滲透率提升，充電樁需求旺盛。我們認為技術進步和成本下降是行業(yè)的整體趨勢， 續(xù)航里程增加及充電時間縮短提升了電動車對燃油車的可替代性，或將進一步激發(fā)下游需求。我們預計，22-25 年新能源乘用車銷量增速將繼續(xù)提升，22/25 年增速約為 2%/ 5%；25 年商用車中客車/貨車的滲透率約為 20%/6.5%；對應 22/25 年全國新能源汽車銷量為 639.2/1391.8 萬輛，CAGR 達 21.5%，22-25 年新能源汽車總銷量合計有望達 4080.2 萬輛。

市場空間：22-25 年充電樁市場規(guī)模有望達到 2942 億元

充電樁市場規(guī)模主要受車樁比、私人充電樁/公共充電樁比例、公共充電樁中交/直流占比， 和各類充電樁價格影響，我們結合 2021 年現(xiàn)有充電樁規(guī)模和行業(yè)發(fā)展趨勢，預計 22-25 年 期間充電樁市場規(guī)模有望達到 2942 億元，各類假設如下：

車樁比：從已有車樁比規(guī)劃上看，15 年發(fā)布的《關于加快電動汽車充電基礎設施建設的指 導意見》，規(guī)劃到 2020 年全國車樁比近 1：1；根據中國充電樁聯(lián)盟數據測算得出，至 20/21 年底我國存量充電樁的車樁比為 2.9/3.0，仍顯著低于 15 年規(guī)劃的數據。據我們測算 2021 年公共領域車樁比 6.84，仍處于較高水平，考慮到下游新能源車充電時間集中，等待時間影響到充電體驗，我們預計公共領域車樁比仍將處于下降區(qū)間，預計 22-25 年平均車樁比 為 3:1。我們預計 22-25 年新能源車總銷量為 4080.2 萬輛，對應充電樁需求為 1360.1 萬個。私人充電樁/公共充電樁比例：公共充電樁使用效率較高，隨設備使用率提高，我們認為公共領域充電樁占比或穩(wěn)步提升。2021 年私人充電樁 147 萬個，占整體充電樁數量的 56%， 我們預計 22-25 年私人/公共充電樁占比分別為 55%和 45%。公共充電樁中交直流占比：我們認為充電便利性是設置公共充電樁的重要考量，直流充電 樁節(jié)約充電時間效果明顯。從運營商角度看，高功率的直流電樁能夠提高單位時間的充電 量，增加充電收入。2021 年存量充電樁中，直流占比為 41 %，我們預計隨直流充電樁加 速普及，22-25 年公共充電樁中直流占比有望達到 60%。充電樁價格：由于 2021 年直流充電模塊價格約為 0.37 元/W，我們測算，50kW 直流充電 樁總價約為 3.7 萬元，450kW 直流充電樁價格約為 33.3 萬元?？紤]功率提升和模塊成本下 降，單樁價格或將維持穩(wěn)定，我們預計 22-25 年交流和直流充電樁平均價格分別為 0.6 萬 元和 7 萬元。

運營端：利用率仍需追逐，新模式創(chuàng)造藍海

運營模式逐步由不同主體各自主導走向多方合作創(chuàng)新。從運營主體看，起初充電樁運營主 要是以政府、企業(yè)、用戶各自主導的模式?；旌夏Ｊ绞侵钙髽I(yè)主導的同時由政府提供扶持；眾籌模式是指借助互聯(lián)網思維，整合企業(yè)、社會、政府多方力量共同參與。由政府參與運 營的項目往往較為規(guī)范和有序，但也存在著增加財政壓力和市場效率受限、抑制行業(yè)發(fā)展 活力的劣勢。單純由企業(yè)主導的模式易導致無序建設等問題，而憑借用戶一己之力承擔建 設成本及后續(xù)運維費用的壓力也較大?；旌夏Ｊ胶捅娀I模式作為多個主體間的結合，能改 善以上問題，盡管協(xié)調的成本要高于單一主體，但在經濟性上更有保障。當前具有代表性 的混合模式企業(yè)為特銳德，主要是與目標地方政府簽訂合作協(xié)議，獲得特殊授權，同時加 大政府對特銳德汽車群充電業(yè)務的社會資本投入，實現(xiàn)合作共贏；眾籌模式下的代表性運營商是星星充電，推出了“眾籌建樁”“私樁共享”新模式。

充電樁運營的收入來源主要為兩大部分，包含原有模式下的充電服務費，以及新興的增值 服務費。增值服務費是未來充電樁運營市場中的藍海。從客戶端來看，充電樁運營增值服務可以分為 To B（面向集團、機構）、To C（面向用戶）。其中，運營商主要通過 SaaS 平臺 服務 B 端客戶，并為其提供一體化智能運維解決方案，如設備的監(jiān)控、結算業(yè)務和車輛信 息管理的大數據分析服務等。To C 主要是面向單個車主，提供 App 的服務，提供找樁、移 動支付等服務。原有模式下，利用率是盈利源泉，布局點是勝負手；潛在模式下，數據服 務加速變現(xiàn)，有序充電 V2G 增加收益，為盈利帶來新增長極。

原有模式：利用率是盈利源泉，布局點是勝負手

收入端：一般而言，充電樁盈利來源主要由三部分構成，包含電費差價、服務費以及其他 增值服務費用。由于車主對電費差異較為敏感，充電樁運營商直接將電費抬高的難度較大。因此，在傳統(tǒng)單一的充電業(yè)務的運營模式下，服務費為充電樁盈利的主要來源。盡管當前 官方對服務費的限制逐漸放開，但客戶對充電價格高度敏感、充電樁市場競爭激烈可能再 度拉低度電服務費用。因此，當前提升盈利水平的核心仍然在于提升利用率。

利用率：整體利用率不足 10%，地區(qū)間差距較大

利用率可以通過平均樁數利用率、單樁平均時間利用率和平均周轉率三項指標來評估。平 均樁數利用率指充電站中提供服務的充電樁和站內充電樁總量的比值；單樁平均時間利用 率衡量的是一個充電樁向車輛供電的時間和其一天可供電時間上限的比值；充電站的平均 周轉率為服務車輛數量與站內充電樁的比值。由于充電時長和功率決定了充電樁的充電量， 因此，我們一般以平均時間利用率來衡量單個充電樁以及整個充電站的利用率情況。

據中規(guī)院統(tǒng)計，2021 年全國 24 個主要城市公用充電樁的平均密度約為 17.3 臺/平方公里。從整體利用率來看，盡管 2021 年國內 24 座城市公用樁的平均樁數利用率、平均時間利用 率、平均周轉率分別提升 16.9、5.2 和 1.6 個百分點，但大部分城市公用樁的平均樁利用率 不到 50%，多數城市公用樁的平均時間利用率不足 10%，充電樁利用率仍處于較低水平， 長尾效應顯著。從增長的幅度來看，廈門、廣州、福州、長沙、濟南等城市的公用樁效能 提升幅度較大，而?？?、石家莊、南昌、深圳等城市的公用樁效能提升幅度較小，整體利用率的提升仍呈現(xiàn)出地區(qū)間不平衡狀態(tài)。

成本端：充電設施的成本由兩部分構成——建設成本和運營成本。據 2021 年中商產業(yè)研究院統(tǒng)計數據顯示，從建設成本來看，充電模塊和充電機分別為充電樁和充電站的核心，占充電設施總成本的 45%-55%。其中，充電模塊/充電機占充電系統(tǒng)成本近 50%。據中商產 業(yè)研究院數據，一個普通樁的成本均價在 0.5-2 萬元人民幣，一個快充樁成本普遍在 10-15 萬人民幣；一座充電站的投資成本約為 250 萬元，其中，配電設施成本在 160 萬元左右。運營成本主要涉及到場站管理員的工資，日常的維修和充電樁的保險費等。

充電樁盈利分析

我們假設一個直流充電樁的充電功率為 50kW，假設單 W 價格為 0.65 元，其充電樁建設初始投資額為 7.25 萬元（包含充電設備、土建施工和配電側設備投資），其中 70%為銀行貸款，貸款利率為 7%。

充電樁盈利的敏感性分析

當直流充電樁的利用率介于 5-17%之間，度電服務費介于 0.5-1.0 元時，單個直流樁凈利率 處在 2-57%的范圍內。當度電服務費為 0.5 元時，直流樁利用率在接近 5%時能夠達到盈虧 平衡點；當度電服務費為 0.6 元時，直流樁利用率在 4%左右能夠達到盈虧平衡點。隨著利 用率提升，凈利率對其敏感性逐漸降低。在其他條件相同的情況下，充電功率提升，凈利率亦隨之提高。

充電站盈利分析

我們假設一座具備 30 個 50kW 直流充電樁和 10 個 7kW 交流充電樁的充電站，其直流樁的 單 W 充電樁設備成本為 0.65 元/W，單樁土建支出為 1.5 萬元，單樁配電側設備支出為 2.5 萬元；交流樁的單樁成本為 6000 元。其他基本假設情況如下：

直流樁占比、直流單瓦充電模塊價格是影響充電站初始投資的兩個重要因素，兩者同投資 規(guī)模呈正相關關系。經我們測算，當直流樁占比為 40-80%，單 W 直流充電模塊價格在 0.4-0.9 元的范圍內時，投資額約為 102-278 萬元。

假設該充電站中的直流充電樁的充電功率為 50kW，交流充電樁為 7kW，直流單 W 充電樁 設備價格為 0.65元，交流樁的單樁成本為 6000元，則充電站建設的初始投資規(guī)模約為 223.5 萬元（包含充電設備、土建施工和配電側設備投資），其中 70%為銀行貸款，貸款利率為 7%。假設度電服務費為 0.5 元/kWh，利用率為 10%時，其凈利率約為 19.2%，靜態(tài)投資 回收期為 7.19 年。經測算得出，該充電站的盈虧平衡點處利用率約為 7.45%。

改進模式：光儲充一體化，降成本賺價差

光儲充一體化解決方案本質是由光伏、儲能和充電樁三個子系統(tǒng)構成一個微電網。該系統(tǒng) 通過集成光伏發(fā)電、大容量儲能電池和智能充電樁等多項技術，既可以為電動汽車提供綠 色能源，又可以實現(xiàn)電力削峰填谷的輔助功能。三者耦合的工作機制是通過光伏子系統(tǒng)實 現(xiàn)由太陽能到電能的轉化，產出的電能可以儲存在儲能系統(tǒng)中，或直接輸送至充電樁對電 動車充電或其他用電端。系統(tǒng)中的能量管理系統(tǒng)（EMS）對系統(tǒng)內各個單元起到監(jiān)控調度作 用，旨在實現(xiàn)能量配置的最優(yōu)化。其主要的功能有設備監(jiān)控、能量統(tǒng)計分析、能量管理、儲能調度、事件告警、報表管理等。

峰谷價差下，賺取電價差額成為可能，價差擴大提振盈利。光儲充一體化可以將光儲套利 系統(tǒng)和充電樁進行結合，峰谷價差的擴大，也有利于充電樁運營商獲取套利收益。22 年 9 月，多省已取消尖峰電價，但大部分省份的峰谷價差較 8 月份仍有上浮。根據北極星儲能 網統(tǒng)計，9 月共有 21 省份的最大峰谷電價差超過 0.7 元；16 個省份的峰谷電價差環(huán)比 8 月 擴大。其中上海的峰谷價差達 1.397 元/kWh，達到全國最高水平。對于充電樁運營商而言， 該模式克服了傳統(tǒng)盈利模式下難以獲取電費差價的弊端。日間光照較強時，利用光伏發(fā)電 實現(xiàn)電價高峰段自發(fā)自用，余量上網，獲取電費收益；低谷電價時段，調動電網容量向儲能電池充電，實現(xiàn)自發(fā)自用，峰谷套利。

降低配網端增容成本，兩部制電價下節(jié)省容量電價。電價按設備容量分為兩類：一是單一 制電價；二是兩部制電價。

單一制電價：是以用戶安裝的電能表每月示出的實際用電量為計費依據。實行單一制電價 的用戶，每月應付電費與其設備容量和用電時間均不發(fā)生任何關系，單價保持恒定。

兩部制電價：將電價分成容量（需量）電價和電度電價兩個部分計算。其中，容量（需量） 電價體現(xiàn)了用戶對“電力”的需求，供電企業(yè)需要按約定為用戶配置專屬的輸變電容量， 通過容量電價回收相關投資產生的固定成本。另一部分稱為電度電價，體現(xiàn)了用戶對“電 量”的需求，反映電力工業(yè)企業(yè)成本中的電能成本，即流動費用部分。目前我國對變壓器 容量在 31SkVA 及以上的大工業(yè)用電執(zhí)行兩部制電價，其他用電均執(zhí)行單一制電價。

實現(xiàn)機制：電網用電高峰時，優(yōu)先使用儲能系統(tǒng)向充電樁供電，借此緩解充電樁對區(qū)域電 網的沖擊，解決充電站配電容量不足難題。通過儲能系統(tǒng)，充分發(fā)揮存儲能量和優(yōu)化配置 的功能，谷期充電、峰期放電，進一步降低充電成本，又可在電網故障停電時采用離網運 行模式對新能源車緊急充電。通過能量存儲和優(yōu)化配置實現(xiàn)本地能源生產與用能負荷基本 平衡，可根據需要與公共電網靈活互動且相對獨立運行，盡可能的使用新能源，緩解了充電樁用電對電網的沖擊。由于當前的盈利空間逐步擴大，企業(yè)紛紛加速布局光儲充產業(yè)鏈，如中能電氣的子公司能 夠為客戶提供光儲充項目前期開發(fā)、設計、EPC、運維等服務，同時公司也已經在福清工廠 投建了光儲充一體化示范項，科大國創(chuàng)的光儲充一體化系統(tǒng)已在試點運行中，此外還有易 事特、星云股份、陽光電源等進行了光儲沖一體化的布局。

潛在模式：數據服務加速變現(xiàn)，有序充電 V2G 增加收益

充電樁助力車網互通，加速數據變現(xiàn)。早在 2015 年，國務院就已經明確“互聯(lián)網+充電基 礎設施”產業(yè)，結合新能源車市場的發(fā)展?jié)摿?，將充電設施建設成為海量數據的入口。由 于充電樁運營商、制造商、用戶高度分散，海量數據存在較大整合價值，行業(yè)內開始追求 充電樁和大數據的耦合聯(lián)動。這種聯(lián)動一方面旨在借助大數據分析車主的充電行為，分析 充電區(qū)位以實現(xiàn)更優(yōu)的充電樁建設分布；另一方面，可以附帶多項數據增值服務，助力形 成大數據和充電樁融合的創(chuàng)新商業(yè)模式。當前支付金融、數據服務、同電網互聯(lián)互通等業(yè) 務同充電業(yè)務結合的經營模式層出不窮，為行業(yè)發(fā)展注入新鮮血液。

后市場大數據分析開發(fā)增值服務，助力盈利模式變革。后市場是指汽車銷售完成后提供的 服務，包括電池評估、車輛檢測等。借助后市場大數據分析技術，充電樁運營商未來可以 探索建立“充電+后市場服務”的運營模式，通過為客戶、車企等提供各類增值服務拓展盈 利渠道，同時可以打通中下游產業(yè)鏈，打造差異化的競爭優(yōu)勢。例如，特來電與天貓養(yǎng)車 開展合作，推動新能源動力電池評估檢測服務落地，利用車輛充電時充電樁的回傳數據對車輛電池進行全面診斷評估，車主僅需在天貓養(yǎng)車門店充電 20 分鐘即可獲得一份電池檢測 報告，未來二者生態(tài)進一步融合后車主還可以通過手機 APP 查看檢測報告，進一步落實“新 能源汽車服務全價值鏈”戰(zhàn)略及“售服一體化”全布局。

借助能源互聯(lián)網平臺運營切入 B2B2C 服務，打造利潤新的增長極。借助支付寶等第三方通 用平臺打造底層入口邏輯，通過切入B2B2C模式實現(xiàn)與其他運營商的數據共享與業(yè)務合作， 通過共享服務費創(chuàng)造新的優(yōu)質商業(yè)模式與利潤增長點。例如，特來電一方面與超過 500 家 企業(yè)合作，打造規(guī)模大覆蓋廣的互聯(lián)互通平臺，與百度地圖合作為新能源汽車車主出行提 供更便捷的導航服務；另一方面與充電樁行業(yè)內 9406 家企業(yè)合作打造 SaaS 充電網，平臺 支持 APP 掃碼、車充識別等多種充電啟動方式，通過大數據分析技術，為充電設施的運營 運維提供數據預測等服務。星星充電獨創(chuàng)包含商家云、用戶云、充電云、電商云等十二種 云平臺在內的“星星十二云”平臺，圍繞能源+場景+生態(tài)，從家庭、樓宇、社區(qū)等多方面 打造“移動能源網”，在“云-管-端”（即軟件+服務+硬件）的高度協(xié)同運作模式下，拓寬盈 利渠道。

目前充電模式正在由無序充電向有序充電轉變。無序充電指充電時間和地點隨機化，但大 量電動汽車在電網負荷高峰時段集中充電會給電網造成較大壓力，根據國網能源研究院于 2021 年的預測數據，無序充電將導致電網峰值負荷在 2030 年和 2035 年增加 12%-13.1%。V2G（Vehicle-to-grid）即電動汽車給電網送電的技術，本質上是一種雙向有序充電策略。V2G 建立在 V1G（單項有序充電策略）的基礎之上，增加了在用電高峰反向放電的功能。該功能可將大基數的動力電池轉變成一個虛擬調峰電廠，不僅進一步緩解電網壓力，也可以通過反哺電網增加收益。由此，V2G 有序充電可通過三種方式調節(jié)電網負荷：1）通過設置峰谷電價激勵電動車用戶自發(fā)調整充電時間；2）結合配網變壓器的負荷狀態(tài)與開放容量 以及用戶的出行需求對電動汽車充電時間以及充電功率進行智能化管理；3）智能控制與經 濟杠桿調節(jié)相結合。

從電網的角度看，V2G 模式可以實現(xiàn)峰谷電的合理調配，達到“削峰填谷”的效果，還可以調節(jié)電網負荷，提高電網效率，最大化的滿足社會用電需求，使得整個系統(tǒng)更加協(xié)調。從 車主及消費者的角度看，在用電低谷時用較低的電價給汽車充電并儲存電量，而在用電高 峰期用較高的電價向電網輸送電力，電價差可以給車主帶來一定的經濟收益，從而進一步降低電動汽車車主的充電成本。符合 V2G 模式當前還存在一些弊端，參與“削峰填谷”意 味著動力電池充放電次數的增加，電池的循環(huán)次數是關注重點。

競爭格局：馬太效應明顯，“位置好+懂運營”是關鍵

我國充電樁運營端的集中度整體呈現(xiàn)高度集中的狀態(tài)。據中國充電聯(lián)盟的數據顯示，2021 年，我國公共充電樁運營市場 CR4 已達 74.24%，公用充電樁運營市場 CR4 達到 68.26%， 專用充電樁運營市場 CR4 達 88.86%；直流充電樁運營市場 CR4 為 79.08%，交流充電樁 運營市場 CR4 為 71.24%。

充電樁行業(yè)呈現(xiàn)“馬太效應”。由于充電樁運營行業(yè)前期投入較高，但后期需要付出的邊際 成本往往很低，因此，行業(yè)的競爭格局容易呈現(xiàn)出“強者愈強，弱者愈弱”的“馬太效應”。從充電樁的市占率來看，22 年 8 月，星星充電、特來電、云快充所提供的充電樁運營數量 占據前三，其市占率分別達到 22%、 18%、12%；國家電網和南方電網的市占率緊隨其后， 其市占率分別為 11%、6%。充電站的市占率前三分別為特來電、國家電網和星星充電。

資金/技術/環(huán)保多重壁壘環(huán)繞，“位置好+懂運營”為關鍵。電動汽車充電樁屬于新型基礎設 施，是資金密集型產業(yè)，替代品威脅較小?，F(xiàn)有競爭者數量不多，市場集中度較高，同時， 因行業(yè)資金、技術門檻及環(huán)保要求較高，潛在進入者威脅較小。上游供應商一般為原材料 和零部件供應企業(yè)，議價能力適中，而下游消費市場主要來自電動汽車消費者，對價格變 化相對較為敏感。由于后期付出的邊際成本占比相對較低，當前盈利模式下充電樁利用率 對于項目 IRR 具有最顯著影響，地理位置的選擇為影響利用率的核心關鍵。同時，隨著新 興盈利模式逐步開拓，充電樁數據價值逐步突顯，借助能源互聯(lián)網平臺運營，打造入口優(yōu)勢，將會為企業(yè)帶來新的增長活力。

整車端：快充提升用戶體驗，看好高電壓快充普及

快充將顯著緩解電動車續(xù)航焦慮

能量密度提升速度趨緩，提升補能效率的重要性逐漸體現(xiàn)。為解決續(xù)航焦慮問題這一電動 車普及的重要痛點，車企抑或提升單車帶電量，抑或提升補能效率。過往通過提升能量密 度從而提升帶電量為主要突破方向，隨著材料體系升級以及結構創(chuàng)新，電池能量密度提升， 電動車續(xù)航里程普遍達到 400 公里以上。目前能量密度提升速度放緩，進一步提升的邊際 難度逐漸提升，若要提升續(xù)航里程則不得不提升車身重量，將降低電動車的經濟性與環(huán)保 性。因此提升補能效率的重要性逐漸體現(xiàn)。補能基礎設備的普及以及補能效率的提升，將顯著緩解續(xù)航焦慮，提升消費者體驗。

我們預計換電模式更適合于商用電動車領域。提升補能效率分為快充與換電兩大路線，換 電模式技術難度較低，補能速度快，且由換電站統(tǒng)一管理有利于電池的全生命周期利用。蔚來是國內換電模式的主要推廣者，截止今年 9 月 25 日，蔚來已建成 1122 座換電站，寧德時代也已推出 EVOGO 換電品牌，首批換電站于廈門投入運營。然而換電模式要求電池 系統(tǒng)的高度標準化需要電池廠商和車企的共同配合、協(xié)調車企與電池廠商各方的商業(yè)利益， 因此標準化難度較大。我們認為，換電模式有望在商用電動車領域普及應用。1）商用車帶 電量大，換電相較于快充的補能速度優(yōu)勢更加明顯；2）商用車行駛里程高，電池損耗較快， 換電模式實現(xiàn)車電分離有助于降低車輛維護更換成本，能與電池回收業(yè)形成完整生態(tài)。我們預計快充或將成為乘用車補能主流路線?？斐鋵⒋蠓s短補能時間，搭配充電樁或者 充電站配套建設逐步完善，我們認為對于主流的電動乘用車市場，快充模式是更優(yōu)解決方 案。參考智能手機發(fā)展，2013 年推出的快充協(xié)議 QC1.0 充電功率僅為 10W，最新的 QC5.0 充電功率已達到 100W，充電功率的提升大幅提升了用戶提升。以寧德時代最新推出的麒麟 電池為例，可以實現(xiàn) 10 分鐘內充滿 80%電量，對應續(xù)航里程 800 公里，大幅縮短了與傳 統(tǒng)燃油車的補能效率差距。

快充車型密集推出，產業(yè)化進程加速

海內外車企密集推出快充新車型。大電流路線以特斯拉為代表，吉利與零跑等車企也于近 兩年推出大電流快充車型，極氪 001 可實現(xiàn) 5 分鐘充電續(xù)航 120 公里。更多車企選擇高電壓路線，海外以保時捷為代表，其 2019 年推出的 Taycan 車型可實現(xiàn)充電 5 分鐘續(xù)航 100 公里；國內傳統(tǒng)車企與造車新勢力車型快充性能也不遜色，廣汽埃安的 AION V Plus 70 超 級快充版可實現(xiàn)充電 5 分鐘續(xù)航 200 公里。眾多車企推出快充車型一方面反映消費者對于 快充性能的重視，另一方面也反映高電壓快充技術已相對成熟，我們預計未來隨著更多具 有競爭力的快充車型推出，將進一步加速快充，尤其是高電壓快充的普及。

中國 Chaoji 快充方案兼容不同快充方案，技術更為先進。此前，中、美、歐、日各自采用 不同快充標準，但都存在技術方案不成熟；尺寸過大、機械強度不足、安全缺陷明顯等問題，一定程度上制約了快充發(fā)展。而中國提出的 Chaoji 快充方案兼容現(xiàn)有各類標準可以在不改變現(xiàn)有車樁產品的前提下，解決現(xiàn)有充電標準問題，且可拓展性更強，具體而言，其優(yōu)點包括，1）ChaoJi 解決了目前存在于 CCS、CHAdeMO、GB/T 等直流充電系統(tǒng)中的公差配合，IPXXB、電子鎖可靠性等問題；2）ChaoJi 全面兼容國際主流充電系統(tǒng)，與 CCS、 CHAdeMO、GB/T2015 系統(tǒng)兼容；3）ChaoJi 預留未來發(fā)展空間，支持未來以太網、兆瓦 級超大功率，V2X 充電需求。

Chaoji 方案有望助推快充發(fā)展。按國家電網規(guī)劃，今年將陸續(xù)有支持 Chaoji接口車型上市， 2025 年后國內將逐步停產老接口車輛，并在 2035 年前完成全部車輛接口替換。目前， CHAdeMO3.0 標準已宣布采用 ChaoJi 接口。我們認為未來 Chaoji 快充方案的推廣普及有 望加速快充發(fā)展，統(tǒng)一標準也有助于國產電動車出海，促進國內電動車產業(yè)鏈成長，提升全球市占率。

電池端：結構與材料創(chuàng)新助推快充產業(yè)化

快充要求電池結構創(chuàng)新

結構層面，需要通過擴大散熱面積、降低內阻等方式，緩解由快充帶來的發(fā)熱量大問題。雖然通過串聯(lián)可以提升充電電壓，但電芯本身的電壓無法大幅提升，因此無論高電壓抑或 大電流路線，快充都會帶來電芯層面的電流提升，隨之導致產熱量的提升。而且由于電流 強度以及電阻的不均，電池內部升溫不均勻。因此為了保證快充安全性能，電池廠需要調整散熱系統(tǒng)，提升散熱能力，優(yōu)化電池熱管理系統(tǒng)。

負極與電解液為快充關鍵

快充速度取決于鋰離子在電解液中、相界面以及在電極材料中的遷移速度。其中，鋰離子 在負極材料中嵌入速度較慢是主要制約因素。嵌鋰速度較慢主要因為：

2）石墨層間距較小，造成鋰離子 的擴散阻力較大。

嵌鋰速度較慢會導致電極極化，降至析鋰電位后會出現(xiàn)析鋰刺穿隔膜從而引發(fā)安全問題。炭化包覆為提升負極材料快充性能的主要方式。石墨負極的層狀結構降低嵌鋰速度，目前 實踐中主要通過包覆瀝青等不定性碳，有助于提升各向同性，為鋰離子嵌入創(chuàng)造更多通道。此外，還有蝕刻、摻混碳納米管、磁場作用定向排列石墨片等多種改性方式以提升快充性能，其本質都在于通過增加擴散通道或者縮短擴散路徑從而加速嵌鋰。

FEC 等電解液添加劑生成的 SEI 膜阻抗較小，有助于提升鋰離子擴散速度。另一限制鋰離子遷移的因素在于鋰離子在電解液與電極間的 SEI 膜遷移速度。通過調整添加劑配方，形成阻抗較低的 SEI 膜，有助于提升快充性能。以 FEC 作為添加劑的電解液，與負極反應生成的 SEI 膜含有較多的碳酸鋰，鋰離子更容易擴散，而天以 VC 為添加劑則會生成較多的長鏈物質，阻抗較高，降低鋰離子擴散速度。

FEC 等電解液添加劑顯著提升快充能力。由于 FEC 添加劑加速鋰離子擴散速度，減少負極極化，能避免因快充導致的析鋰問題，而 VC 添加劑在快充下，負極電位可能降到析鋰電位以下，引發(fā)安全問題。添加了 FEC 的電池在 3C 充電條件下，容量保持率也顯著好于 VC 與 EC。

電池廠相繼推出快充產品

電池廠加速布局快充。以寧德時代為代表的電池廠商在過去兩年陸續(xù)推出快充新品。寧德 時代今年 6 月發(fā)布麒麟電池，10 分鐘可實現(xiàn)快充至 80%，首發(fā)車型極氪 009 將于明年一季度交付；欣旺達于今年 9 月發(fā)布的快充動力電池產品 SFC480，充電 10 分鐘續(xù)航可達 400 公里，相關配套車型將于今年四季度上市。

結構設計層面，寧德時代的麒麟電池重構水冷系統(tǒng)，擴大將散熱面積擴大了 4 倍。欣旺達 的 SFC480 快充電池采用了 3D 液冷方案，提升散熱性能。材料端，欣旺達 SFC480 快充電池為例，其采用了高電壓 6 系無鈷中鎳三元材料，搭配復合包覆、元素摻雜等改進，提升快充情境下的安全性能；其負極材料也采取了改性處理提升倍率性能。