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专家支招 | 新能源车高速公路充电痛点怎么破

充电桩视界 | 独特视角带您畅游充电桩行业 2021/10/18 22:18

排队4小时充电1小时、走高速出行不是堵路上,而是堵在充电站……今年“十一”,多地新能源汽车因充电问题频频上热搜。根据央视报道,国庆假期全国高速公路409个充电站出现排队,同比去年增长6成。

充换桩增长能否跟上新能源车增速

高速公路上的充电桩到底够不够用?那些被浪费在高速公路上的时间应该由谁补偿?这种情况下,明年的国庆假期车主们还敢开新能源车上高速吗?

根据中国汽车工业协会发布的数据,1—9月,新能源汽车产销分别完成216.6万辆和215.7万辆,同比分别增长1.8倍和1.9倍。

数据显示,新能源车处于高速发展阶段,反观相应的充电基础设施数量还远远不够。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布的数据,2021年1—9月,充电基础设施增量为54.2万台,公共充电基础设施增量同比上涨164.5%,随车配建充电设施增量持续上升,同比上升178.5%。截至2021年9月,全国充电基础设施累计数量为222.3万台,同比增加 56.8%。

相比之下,新能源汽车的产销增量近乎是充电基础设施增量的4倍,在新能源车用户不断增加的情况下,相应的基础设施建设还需要提速。

而对于国庆假期出现的高速公路上新能源车充电难、排队时间长的问题,汽车行业知名评论员钟师分析道,节假日高峰出行时期的一切服务都不太正常,所以不能以节假日高速公路休息站充电桩使用爆满状况说事。主要看平常高速公路休息站的充电使用状况,一般来说,勉强够用。若要充分满足节假日高峰充电需求而造桩,那么平时就会出现大量闲置状况,作为充电站经营企业也要看投入与产出的效益。

充电基础设施建设与电动汽车保有量是相辅相成的,彼此需要有个较长时期的磨合过程。

北京高速:国庆假期充电量是平时的3倍

北京的高速服务区充电设施配置和使用情况如何?平时和节假日充电需求不平衡现象如何解决?

目前北京11条高速所辖的14个服务区已实现充电桩全覆盖,共建设有24座充电站,116个充电桩,其中首发工贸公司所辖服务区94个。服务区事业部经理李根说,服务区日均充电桩使用率约为16%。

窦店服务区:非节假日随到随充

10月12日下午2点,从北京去往涿州的赵先生停进京港澳高速窦店服务区,打算给自己的电动车补点电。他每天都会往返两地一趟。

先生:“一般是在家里慢充,实在缺电多了才拿快充补电。在这充费用差三倍,这里1块5一度电,在家里大概四五毛钱。每次来,这里都空着一两个、两三个位置,很少有占满的。就算这里满了,离这大概有20公里涿州服务区还有8个充电桩,基本上都够用。”

窦店服务区有4个60千瓦的快充桩,一个小时里,共有两辆新能源汽车前来充电,平均充电40分钟左右。车主们说,工作日过来都是随到随充。

车主:“我在北五环那边住,到这边的话70公里左右。充一下电,歇歇脚,充电桩都挺富裕的。”

车主:“我们是从山东出发的,路过北京,现在准备去太原自驾出游。高速充电还比较方便,停车不收钱,充电设施都还可以,就是充电再快点就更好了。”

窦店服务区经理赵京介绍,由于往南20多公里的涿州服务区也有充电桩,平日里窦店的这4个充电桩使用频次相对较低。

赵京:“非节假日期间新能源汽车占比很低,进入服务区的100辆车里边,只有2.5辆新能源车。在节假日期间,短时间内会出现排队,等候大概20分钟就能充上电。近期我们也跟国家电网有一个联合改造的工程,要把60千瓦的直流充电桩改造成80千瓦的,平均充电时间能从现在的40分钟缩短到25分钟左右。”

百葛服务区:高峰时段充电桩抢手

在京藏高速出京方向百葛服务区也有4个快充桩。10月13日上午10点半,两辆电动车正在充电。车主刘先生说,他住的昌平的小区附近充电总要排队,来这里充比较方便。

先生:“我一般三天左右要充一次电,我选的时间段一个是上午10点多,还有一个是晚上,人少一些,基本上高速这个位置充电桩还是够用的,要是市区就经常是没有地方充。这边充电桩保障挺好,我来了七八次基本上都没碰到有故障的问题。”

不过刘先生也坦言,开电动车一般不会选择长途行驶。

先生:“平时高速服务区充电是能保障的,但是假期的话,基本上在路上等的时间比较多。我朋友国庆的时候开电动车回家,路上充电排队一个多小时两个小时,都在等。所以我一般假期的时候不敢开电车走长途,都是开油车。”

百葛服务区经理路冬艳告诉记者,京藏高速车流量较大,经常有从延庆、昌平方向过来的通勤车主来充电,加上进京方向没有充电桩,出京方向的这4个充电桩使用率相对较高,节假日更是抢手。

路冬艳:“有些都是从出京过来,转一圈来充电,尤其是早高峰上班期间,有的时候排个两三辆车是很正常的。国庆期间5日、6日两天,这4个桩每天大概充电130来辆,白天就是没有间断地充电,排队最久的需要2个小时左右。”

礼贤服务区:充电桩备受出租车欢迎

在大兴机场高速礼贤服务区有12个双枪充电桩,同时可为24辆新能源车充电。由于距离大兴机场只有两三分钟的车程,这里成了不少出租车、网约车趴活儿补电的好地方。

出租车司机:“我很少去别的高速,来高速充电主要就是来这儿。这里离大兴机场近,所以来补电再去拉人很方便。”

出租车司机:“这里桩比较多,挺方便的。不分什么高峰平峰,大家都是充一点就走,来了都有位置。”

网约车司机:“这里的桩比较新,一个桩有两个充电枪,如果没有油车占位,还是够用的。”

本周四上午一个多小时里,约有20多辆车前来充电,充电桩前显得有些繁忙。国网电动车北京公司运行管理中心工程师魏抱朴介绍,这里日均充电达到450次。

魏抱朴:“北京出来这是第一个服务区,再往后就不是北京区域内了。大部分车主过来都是快速补个电,也就充20分钟左右。每天每个充电口平均有20次的使用次数,节假日这个数字会翻倍。今年国庆假期,单日所有桩最高充电次数达到了870次。”

李根:“使用率高的比如说京藏百葛服务区、京沪马驹桥服务区使用率将近30%,少的达不到10%,目前大部分服务区能够基本上满足。我们也是跟合作方在洽谈,计划把现有充电桩的功率进一步提升。另外像永乐、土沟服务区都会根据条件扩充充电桩的数量。”

今年国庆期间,新能源车集中出行,充电需求明显增加。交通运输部数据显示,国庆假期每天有130万辆电动车在高速行驶。国网北京市电力公司营销部智电处负责人钱梓锋介绍,假期前一周就组织人员巡检和排除故障。

钱梓锋:“节前我们一共检修了200多人次,相关的这些数据我们也通过手机APP提前发布。比如充电桩是不是在用,有没有故障,这些我们会提前告诉车主。国庆节期间咱们充电桩的投运率是100%,充电的可用率也是100%,充电的服务一共是1.28万次,较去年同比增长了85%。”

国庆期间,有电动车主从深圳回湖南,由于排队,8小时路程走了16小时;有车主从石家庄回北京,一路上4个服务区,3个都在排队。国网数据显示,北京高速服务区的充电量创新高,达到了平时的3倍。

钱梓锋:“相比较平日高速充电桩的服务频次,比如说8月每天平均是500-600次,这次十一假期出京返京高峰每天都达到了1900次,相当于平时的三倍。节日期间新能源车出行非常集中,要想有一个平衡的状态,我们认为在规划时,在车流比较集中的地方就应该设有大型的停车位置,能够让我们安装充电桩,但是目前还是受到各种各样的场地限制。”

“充电桩悖论”以及“电车悖论”

激活存量与换电新能源车的爆发式发展的前提之下,充电桩的发展还有很多改进空间。新能源车的充电时间长始终是一个问题,换电是一个可行的方案,在长假等巅峰需求时刻,用换电分流充电需求。目前,《电动汽车换电安全要求》(GB/T 40032-2021)作为全球首个有关换电安全的标准将于今年11月1日实施。这是一个新能源车充电、换电两条腿走路的好时机。换电有一个缺陷就是电池品质,车主自己保养的好的电池,被换下,换上一块公用电池,车主显然是吃亏的。所以,换电只能是在后备箱等位置,增加新电池的空间,换电的电池,仅仅作为备份。激活存量也是一个办法。在长假等巅峰需求时刻,可以采取价格、引流等措施,引导新能源车去充电。此次,国庆充电高峰,国网湖南电动汽车公司就对京港澳湖南段18座服务区充电站进行引流。此外,在补贴政策上,也可以分地区进行,对于车流量大的地区增加补贴,以引导市场投资。

一桩难求会是长期现象某种程度上,假日一桩难求的现象将长期存在。这种烦恼与火车票一票难求,是相同性质的。这是一个“巅峰需求”的问题。根据国家电网的统计数字,今年国庆假期,国内高速公路每日的充电量创下历史新高,达到平时的近4倍。10月1日到3日,国家电网充换电服务网络总充电量同比增长59%,其中高速公路充电设施充电量同比增长56.52%,城镇充电设施日充电量同比增长75.23%。

以这位车主所在的湖南省为例,10月3日,国网e充电累计为湖南全省电动汽车充电15668台次,其中高速公路充电同比增长96%,有充电站出现排队充电现象。国庆长假期间景区人满为患,高速堵车、春节期间火车票一票难求的现象,本质上是景区、交通路网的供应能力不能满足需求波峰时的压力。任何服务业的接待能力,都不可能按照波峰时期的游客数量来设计,因为按满足波峰需求来布局,全年的经营必然是亏损的。其他具有波峰波谷特点的服务行业一样,充电桩也不可能以满足最高峰的需求来建设。

实际上,加油站其实也有这个问题,一方面,加油站拥堵不会成为一个新闻,另一方面,加油站接待能力的可挖潜力更大。假设加油站,10分钟加满一辆车,一天就是144辆车,效率提高20%,就能多加近30辆车。充电桩,且不说充电效率的技术指标无法改变,即便同样提升20%的效率,一小时充一辆车,一天也就多充5辆车。显然,充电桩“挤一挤”的潜力很小。所以,某种程度上说,休息区排队充电的烦恼,将会长期存在。

技术特征造成“充电桩悖论”电池的能量密度小,这是电车的基本特征。这会产生几方面商业上的影响。

1、充电价格与能量多少是相关的,能量密度小,单位时间的充能价格就低。如果提升单位时间的充能价格,比如,提到一小时300元,消费者就觉得不划算,不如买油车。所以,单位时间的充能价格,肯定提不上来。总价提不上来,充电桩的利润就提不上来。需要指出的是,充电桩的成本,并不在于桩本身,或是设备、电路,它很大的一个成本其实是土地。具体来说,特斯拉(85kW车型),充一次需80分钟,即可完全充满,耗电68~80度。充电费一般是由基本电费和服务费组成的,基本电费约1元左右,服务费根据各地物价局批准范围不同,大部分服务费都是限制在1元以内,较多是每度电收取服务费0.8元,也就是每度总价约为1.8~2.0元之间。也就是说,一个充电桩,一小时可充电60度,价格120元,24小时不停歇运行,收入大致在2880元,利润算一半,仅为1440元。反观加油站,10分钟可以给一辆车加满油,收入大致在300~400元,一小时2400元,24小时不停,一天大约收入57000元,毛利润算10%,大约为5700元,利润都多过充电桩的总收入了。正因为如此,充电桩就会出现重修建拿补贴、轻运营的情况。很多充电桩的建设,一开始目标就在于补贴,被故意设置在偏远地区,车流较少,坏了也没人去修。

2、因为能量密度小,所以,大多数情况下,都会在长时间停放的时候充,也就是在家里、单位冲,这就会减少对充电桩的需求。而油车都是在外面加油的,随用随加,所以,电车对充电桩的需求,平日和波峰的差距,比油车更大。所以,在某种程度上,电车本身的技术特征造成了一个悖论:如果电车是节能减排的,那么,充电桩必然是很难盈利的。这两个特征是基于技术特征的,是长期性的、基础性的、本质性的,未来市场会如何克服,还看技术与市场的演化。

电车仍然是“环境奢侈”的,除非光伏其实,节假日的一桩难求,比起电车面临的另一个长期问题,并不算什么。这个长期难题是:电的供应。以前没人觉得这是个问题,但将来,它很可能是个问题。电车虽然比油车减排了,但与公共汽车、公共电车和地铁相比,仍然是一个奢侈之物。一个家庭如果要给电车充电,加上日常的照明、降温、取暖、娱乐等用电,肯定会超标。超标就意味着贵,而且,还可能意味着“限”。因为当生产用电都被限制的时候,用煤炭发的电,用来给车充电,在夏天还开着空调开车,显然,这是奢侈的、不合理的。这是一个更大的悖论——除非,电是自家发的,而且是新能源的。家庭自装光伏可能是一个解决办法。

根据网上专业人士给出的数据,假设业主每月用电量是650度,没装光伏电站前,业主每月的电费:230*0.5283+(400-230)*0.5783+(650-400)*0.8283≈427元。假如一个业主安装了一个8kW电站,平均每个月可以发电750度,业主光伏电站自发自用电为300度,还有450度电以当地燃煤标杆电价(脱硫煤电价)卖给电网公司。光伏电站的卖电收益=余电上网电量X当地燃煤标杆电价=450x0.391≈176元。业主还需要向电网买电电量:650-300=350度,需要向电网公司支付的电费为230x0.5283+(350-230)x0.5783≈191元。

同时,国家补贴750x0.08=60元,同没有安装光伏时对比,每月节省电费427-191=236元,卖电收入176元,国家补贴收入60元,每月合计收入=节省电费+卖电收入+国家补贴=236+176+60=472元。每年合计收益472x12=5664元。成本回收年数=电站总投资/每年电站的总收益=32000/5664≈6年。如果电价上升20%,光伏的成本下降20%,那么,这个回收期可以缩短到四年。

所以,日照情况中等的地区,大约6年可以收回成本。电价高的地方、补贴高的地方,回本更快。如果家里有新能源车,每天行驶,总电量肯定是超标的。还有一个情况是,考虑到现在的限电,将来电力供应不稳,光伏可以保证家里用电的稳定性,避免停电对生活的影响,新能源车有电可充。

那么,城市中出现大量的光伏,就不仅仅是为了节约,或者为了赚钱,而是保障生活方式的一种辅助性手段。把这些情况考虑进去,高层的顶楼、叠墅、别墅、联排等“有天空”的户型就会多一些自给自足的自我保障性优势。

从现在来看,新能源车在全球都处于快速发展状态,但本身的商业模式、业态、生态,都并没有成熟,还处于一个演化阶段。最终稳定时会怎么样,现在还不好说。当下还有氢能源路线、甲醇路线,到底哪条路线能成为未来的方向,还有待进一步观察。

破解:做好出行攻略、增加换电模式

多位业内人士认为,国庆假期极端排队情况属于个例,反映的只是短期且不太确定的充电需求。但随着新能源汽车保有量的快速增加,这种节假日“集中爆发式”的需求需要被关注到。电动汽车观察家联合创始人黄山指出,一味增加充电桩会在平时空置造成浪费,并不现实。

黄山:“第一,不要开电动车跑长途,如果非要开电动车,更早出门或更晚出门,避开高峰时期。另外要提前看一下服务区的充电桩状态,如果都在充电,有可能就是在排队,你要提前规划一下。第二,建议企业、机构在节假日高峰期的时候投放一些移动充电车增加供给。第三,充电速度也要提高起来。比如从现在60、120千瓦扩到180、240千瓦,我觉得可能这些是比较现实的解决方案。”

车电分离的换电模式也是解决充电难的另一个思路,一些车企已经开始布局。在京藏高速百葛服务区,一位蔚来车主五分钟左右就完成了一次换电。

车主:“我每天往返昌平这边,来回七八十公里,跑几天来换一次电。来这里不用排队就能换一个新的电池,可能比加油慢一点点,但也就几分钟,还是能接受的,很方便。”

目前,蔚来汽车在北京的京藏、京沪等多条高速布局了6座换电站,还有2座将在年底建成。北京区域公司总经理浦洋介绍,今年国庆期间,部分换电站日均换电近60次。

浦洋:“我们的换电站24小时不间断服务的话,能够给超过300台次车换电,已经非常接近加油站加油的能力了。在高速上整体布局,是蔚来的一个比较重要的战略。我们接下来在高速上每隔100多公里就会建一个换电站,而且在北戴河、秦皇岛,我们都会尽可能做双向的换电站。像现在我们有75千瓦电池和100千瓦电池,分别可以对应400多公里续航和600多公里续航,再加上高速上的换电站,这些叠加在一起的综合体验会大大解决电动车主长途出行时心理上面的负担,提升他们的出行体验。”

目前,蔚来在京津冀都市圈高速上已布局12座换电站,全国累计建成500多座。不过,现阶段还不能实现一个换电站多个品牌车辆共享换电。中国电动汽车充电基础设施促进联盟技术和认证部主任刘锴透露,相关的团体标准即将在年底发布。

刘锴:“换电模式本身具备速度快、安全性好等优点,国家也倡导这个模式。因为换电是跟车辆的设计、电池的规格尺寸、车辆底盘,还有它的通信协议等一系列的技术要求紧密相关的,目前暂时仅支持单个品牌换电。充电联盟受有关方面的委托,起草编制了《电动乘用车共享换电站建设规范》的团体标准,引导行业集约化资源来促进换电模式的更好地发展。试点应用推广成熟以后,不排除可能上升成为国家标准。”

截至今年9月底,我国新能源汽车保有量达到678万辆。希望在多方努力下,通过解决充电速度、技术升级、品牌壁垒等问题,高速上充电不平衡现象能找到更智慧的平衡点。

小结

行业十余年积淀,百亿市场规模近在咫尺。盈利难的“魔咒”能否破开?中科院院士欧阳明高在接受记者采访时表示,公共充电桩利用率低是合理的,私家车可以在家充电,无需使用公共充电桩。除了换电模式,还必须普及慢充,真正做到车桩1:1。现有的公共充电桩充电速度太慢,体验太差,未来会被电站和快充站取代。充电桩建设应以快速充电为重点,吸引用户,提高利用率,从而增加充电桩运营商的收入。

国家新能源汽车创新项目组专家组组长王炳刚也表达了类似观点。他指出,充电桩经营者要贴近消费者,解决充电问题,以公共充电桩为补充。“充电桩运营商未来应该承担更多责任,作为消费者与电网之间的桥梁,积极与电网商讨如何应用智能群控技术,在大型居民区建立充电网络。”

崔东树认为,私家车充电需求小,频率不确定。单靠私家车谋利是很难的。他表示,充电桩运营商应以公交车、物流车等大型充电设备为重点,按需建桩。

在张凡看来,充电桩运营商应提升服务能力,面临严重亏损时及时退出,主动清理废弃充电设施,将公共资源给予运营能力好的运营商,避免区域恶性循环。竞争。同时,政府也需要合理引导,尽快建立成熟的监管机制。

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