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充電設施“十四五”規劃需考慮的六個問題和五個關系

作者:劉永東 來源:電聯新媒 發布時間:2021-01-21 瀏覽:
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剛剛閉幕的黨的十九屆五中全會提出了到二〇三五年基本實現社會主義現代化遠景目標和“十四五”時期經濟社會發展主要目標,這是各行各業規劃“十四五”發展規劃的指南。當前,電動汽車充電設施行業正在回顧和總結前十年發展經驗,2015年頒布的《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015~2020年)》也到了實施收官之年。謀劃下一個十年發展,提出“十四五”發展目標,需要我們通盤思考充電設施行業的發展愿景。

電動汽車充電設施建設取得了重大成績

從2008年北京奧運會開始配套新能源汽車示范運行開始,電動汽車充電設施逐步得到發展,逐漸成為電動汽車產業發展中的重要一環,保障了電動汽車從示范運行到產業化轉型發展。

政策支撐保證有力。2015年國務院發布了《關于加快電動汽車充電基礎設施建設的指導意見》(國辦發[2015]73號),國家發展改革委、工信部等四部委聯合發布了《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015~2020年)》(改能源[2015]1454號),明確了充電設施與電動汽車協同發展的規劃目標,為我國充電基礎設施規劃建設提供了頂層設計指導。相關部委和各級地方政府也陸續出臺一系列支持政策,覆蓋了財政獎補、充電電價優惠、建筑物配建充電樁要求與相關標準規范、地方專項規劃、數字化監管平臺、充電設施建設運營監管、安全生產等各方面,初步形成了充電設施建設和發展的政策支撐體系。

充電設施網絡體系初步形成。截至2020年10月,公共充電樁保有量66.65萬臺,充電站4.33萬座,換電站528座,配建私人充電樁數量83.11萬臺。北京、上海、深圳等新能源汽車發展較快城市,中心城區公共充電服務半徑已與加油站服務半徑相當。累計在42條高速公路建成2251座充電站、9065個充電樁,服務里程5.4萬千米,占全國高速公路總里程的35%。建成了世界上充電設施數量最多、輻射面積最大、服務車輛最全的充電設施體系。

產業生態逐漸構成。電力、電工、汽車、公交、石油、房地產、互聯網等行業都在積極開拓充電服務場,充電與汽車銷售、金融保險、出行服務更加緊密,形成了“互聯網+充電”的產業生態。目前,現有充換電運營商超過2000家,初步形成國有資本與社會資本共同推進、各類所有制企業并存的產業格局。前三大充換電運營商充電樁保有量46.6萬個,全國占比69%,頭部效應明顯,同時各地區中小運營商茁壯成長,成為我國充電運營服務網絡的有力補充。

充電技術水平迅速提升。已經形成傳導充電、電池更換、無線充電的技術發展路線。車樁兼容經過行業共同努力,車樁兼容水平逐漸增高。從2017年至今連續開展的行業傳導充電互操作性測試結果來看,充電成功率已由 2017年的91%增長至2019年的98%。直流充電功率模塊全面實現國產化,單位成本近五年來下降幅度達90%。率先在國際上推出充電弓、群充群控等充電技術,大功率充電、有序充電、自動充電等新技術實現示范應用,換電技術性能顯著改善。

標準體系逐步完備。標準是產業發展基礎。規劃充電設施標準153項,目前,已發布標準有75項,正在制修訂標準有58項。充電設施的設計、施工安裝、運行維護、通信協議等標準體系初步建成。統一充電接口標準,在世界上率先推出無線充電標準。推動中國充電技術標準國際化,先后在直流充電、充電漫游、換電等領域取得突破,形成與美國、歐洲、日本并列具有自主知識產權的中國充換電標準體系,中國已經成為國際標準中的重要一方。

我國充電設施發展的短板與挑戰

經過5年發展,基本實現了《關于加快新能源汽車充電基礎設施建設的指導意見》以及《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015~2020年)》提出的核心目標,對如期實現500萬輛車輛推廣應用目標提供了有力保障,并在市場培育和創新發展方面走在了國際前列。但也應看到,我國充電設施發展中存在諸多問題和短板,距離高質量發展相比,與廣大車主需求相比,仍有不少差距,主要表現在:

建設數量沒有完成。和2015年提出的新增充換電站超過1.2萬座,分散充電設施超過480萬個的發展指南數據相比,目前只完成約30%左右,建設任務遠遠沒有完成,充電樁數據不足依然是充電基礎設施行業存在的主要問題。

可持續發展后勁不足。充電服務的商業模式還沒有明晰,充電運營還主要靠自行建樁、重資產布局方式,充電運營艱難;充電服務費從全行業來看,一般為0.5~0.9元/千瓦時,充電行業盈利能力較低,還主要依靠政府的充電補貼。充電站找地困難、成本高、轉供電問題等長期困擾充電服務運營商。充電設施規劃布局不合理,充電樁的建設布局呈現結構化的矛盾。電動汽車充電著火事件也影響著運營商的運營信心。

充電體驗亟待提升。充電便捷性不高、充電時間長、油車占位、充電設施破損、小區建私樁困難、充電互聯互通不足、充電安全擔憂等問題一直是車主對電動汽車使用吐槽熱點。

協調發展急需加強。整車企業與充電企業之間、充電設施布局與城市規劃布局、配電網建設規劃缺少有效銜接,還存在電動汽車充電系統要求與充電設施現狀不一致的地方,既影響了電動汽車新產品的發布,也影響了車主的充電體驗。電動汽車與能源融合仍停留在個別項目試點層面,電動汽車普遍采用無序充電模式,充電負荷與電網高峰負荷重合度高,電動汽車負荷可調度性好與分布式儲能的靈活性資源潛力未能得到有效挖掘,下一步充電設施的大規模應用,必然對電網的規劃發展帶來新的挑戰。

總體來看,充電基礎設施取得的重大成績以及暴露出的問題說明,我國的電動汽車充電設施發展還處于發展初級階段,是與電動汽車產業發展相適應的,是由電動汽車和充電基礎設施的技術發展水平和產業發展階段決定的,是“發展”中的問題,屬于成長的“煩惱”。

電動汽車充電設施規劃目標定位

電動汽車充電設施“十四五”規劃必須服從新能源汽車以及能源電力行業“十四五”發展規劃,必須站在國家“十四五”時期經濟社會發展主要目標中考慮充電設施的發展目標。

充電設施高質量發展。習近平總書記指出,“發展新能源汽車是邁向汽車強國的必由之路”,充電設施作為電動汽車普及的重要保障,也應該是我國汽車強國的有機組成部分,充電設施的“十四五”規劃應圍繞充電設施高質量發展來謀劃,實現創新、協調、綠色、開放、共享發展。

新能源汽車堅強保障。充電設施的規劃目標要與《新能源汽車產業發展規劃(2021~2035年)》提出新能源汽車發展規劃目標相適應,滿足以電動化、網聯化、智能化為特征的新能源汽車技術轉型發展需要。作為基礎設施,還必須保持一定的適度超前。

智慧交通有機組成。充電設施作為城市的新型基礎設施,要在智慧城市、智慧交通的建設發展中扮演重要角色,優化充電設施布局,將充電設施與城市交通設施建設、城市規劃更加緊密結合起來,充分考慮無人駕駛產業化后的智能交通系統,統籌車流、人流、停車、充電需求,實現科學布局、精準布局,有效提高充電設施利用率。

能源體系轉型升級。充電設施既是電動汽車能源供給的提供方,也是智能電網的重要組成部分。在落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰略、構建十九大提出的清潔低碳、安全高效能源體系中扮演著重要角色。

國際國內市場雙循環。在做大做強國內電動汽車充電設施市場的同時,必須支撐和服務我國電動汽車和充電設施國際市場開拓,要站在國際國內市場雙循環角度審視和選擇我國的電動汽車充電設施技術路線,要進一步加強國際標準合作和提高國際標準站位。

電動汽車充電設施規劃應重點考慮的幾個問題

當前,2021~2025年的規劃正在編制中,結合充電設施建設和發展中的經驗,應重點考慮以下六個問題:

車樁比

作為衡量電動汽車與充電設施數量配比關系的重要指標,車樁比比較形象地說明了充電設施數量配合電動汽車發展的支撐程度,作為2015年的規劃指南中的重要指標,車樁比是按照1:1進行規劃,但截至2019年底,據中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟的統計數據,車樁比約為3.7:1左右。鑒于我國電動汽車在各地的分布格局、產品種類和分布數量上差距巨大,各自的充電需求不同,因此,統一的車樁比規劃指標容易讓人忽視電動汽車在各地、各行業的實際充電場景,應分應用場景規劃車樁比,區分公交大巴、出租車、租賃車、物流車、環衛車、私人用車的不同充電需求,研究不同場景下的車樁比,對不同領域的車樁比指標進行科學分析,提出充電基礎設施的建設規劃。同時,也要將建設規劃落地,提出與城市詳細規劃與電網規劃的銜接機制和流程,明確與物業管理、城市停車、高速服務區管理等相關行業管理機制的銜接措施。

布局結構

過去,充電基礎設施建設布局規劃主要是分散為主,集中為輔。從經濟學角度上講,集中資源肯定比分散資源更有效,能夠更好地進行資源優化配置。居民區分散充電設施分攤到建筑物上的建設成本從全社會上講,最終也會傳遞到最終用戶,最終的買單者還是用戶。因此,考慮到各地區電動汽車推廣的程度不同,考慮到電動汽車的滲透率是一個緩慢發展的過程,應結合各個城市的特點不同,慎重考慮充電設施的布局結構是集中建設還是分散建設。既要反對絕對化的分散式布局,也要反對簡單化的集中布局,應從各個城市的電動汽車發展規模進度和城市的基礎設施條件兩個維度來頂層規劃充電設施的布局是集中好還是分散好,一線城市應在居民分散充電設施的建設上多考慮集中布局的優勢,三線城市應在商用車集中布局的基礎上多考慮分散布局。要考慮充電基礎設施的覆蓋密度與充電場站的場均服務能力關系,在初期車輛不多時,建議以覆蓋密度為主,需要相對分散;在后期隨著覆蓋密度提升,建議以提升場均服務能力來滿足車輛規模增長需求。

重點應用場景的充電難問題

目前,我國的充電設施建設已經基本支撐電動汽車推廣和產業化的需求,但是,老百姓還是抱怨充電設施少,充電不方便,主要體現在幾個關鍵性應用場景的充電設施建設困難?!笆奈濉币巹潙攸c關注這些充電短板:

一是老舊小區充電難。老舊小區充電存在電源容量不足、改造空間受限、停車位不足等限制性因素,應結合老舊小區的實際情況,因地而異,通過或擴容、或有序充電、或建立體充電停車庫、或共享式直流充電樁、或小區附近大功率充電站等多種形式解決老舊小區的充電難問題,要為老舊小區充電提供組合方案。

二是農村充電難。農村電動汽車充電存在農村電網不強、電力接地安全風險大、農民安全意識淡薄等情況,應關注農村電動汽車充電的特殊性要求,加強宏觀指導和指引,切實為電動汽車的下鄉進村提供充電支撐。

三是重卡、物流車充電難。當前,國家正在加大包括物流車在內的商用車以及重卡車的電動化進程,物流車充電存在充電場地不固定,充電設施建設困難,充電電壓平臺多樣化、低壓化,充電保護控制薄弱等狀況,應加大物流車充電設施的建設布局,為我國的物流產業提升提供保障作用。要結合重卡電池容量大、行駛線路固定、電能補給快等特點,重點開展換電模式探索。

充電互聯互通

充電互聯互通既是政府行業關心的問題,也是廣大車主迫切期望解決的問題。我們期望實現一個充電APP能完成找樁、充電、結算的全流程,期望有一個行業的互聯互通充電標識,真正實現一“卡”在手,充電漫游走天下?!笆奈濉币巹潙⑿袠I級的互聯互通頂層設計,尊重市場機制,借鑒銀聯、高速ETC等行業經驗,實現行業級的充電漫游。

充電安全體系

電動汽車安全事關產業的健康發展。充電安全作為電動汽車安全體系的重要部分急需全行業統籌推進。要建立嚴格的電池和電池管理系統產品質量準入體系,加強事后處罰力度,從源頭上堵住充電安全問題。要嚴格充電設施產品質量、施工安裝、運行維護制度,提高充電安全支撐體系。要加強電動汽車和充電設施信息系統的互聯互通,提供大數據的充電安全預警作用。

建立可持續發展的商業模式

當前,充電服務費是采用在充電電量的基礎上附加費用的定價方式,這種模式忽視了充電行業的固有特點。與加油不同,現階段,充電站的運營費用與場站地址關系很大,充電服務費的差異度不足以彌補場站費用的差異,同時,充7~8個小時才充滿電的充電體驗和15分鐘快速充滿電的體驗也是不一樣的,由此可看,充電過程更是一種體驗,準確來講,是一種充電服務。充電服務的好壞與充電地段、充電站附加服務功能、充電速度等多種因素有關,這些充電服務的差異應該體現在充電服務的價格構成中,而不是簡單地捆綁充電電量進行無差異化對待,可以考慮建立體現充電服務差異化競爭的價格構成機制,促進充電服務的提質增效,建立可持續的充電商業模式。同時,充電運營商也可以考慮包括電池健康保養、充電產品服務、保險等增值服務。

電動汽車充電設施規劃需把握的幾個關系

電動汽車充電設施發展正處于技術快速迭代升級、產業升級的過程中,與汽車、城市、電網互動密切,在充電設施“十四五”的規劃時,需把握以下五個方面的關系:

發揮市場機制作用與加強政府宏觀管理相結合

要把握市場作用與政府管理的關系。在充電設施建設運營補貼中,政府應重點支持充電設施網絡短板建設,對那些當前不盈利、一般充電運營商不愿建設,但對于充電設施網絡建設至關重要的節點、薄弱點充電站重點支持。例如在高速公路、城鄉接合部、農村地區等地的充電設施建設和運營,進一步明確該類充電服務的民生屬性,建議定為普遍服務性質,加強政府補貼力度;而對于競爭性充電場站,可發揮市場機制實現充電設施的規劃選點優化。要強化小區樁建設、公共樁規劃(保障用地)等方面的政府職責,進一步明確建設主體責任,發揮政府的主導作用。

結合充電產業發展趨勢提前布局先進充電技術

要把握近期發展與遠期布局的關系。針對大功率充電的產業化預期,應重點考慮在高速公路、城市群、一線城市等地區的提前進行ChaoJi充電設施布局規劃。針對慢充應用場景,要分析有序充電、無線充電在2022年前后產業啟動后對慢充樁充電在數量和結構上布局規劃的影響,要考慮V2G的推廣應用,加快慢充直流化技術的推廣。針對重卡換電、共享換電,要結合商業模式和產業聯盟進行規劃。針對V2G要提前規劃,創新V2G的商業模式,在政策上、在體制上扶持V2G,為V2G的產業化啟動提前布局;要大力建設主動配電網建設,為V2G的實現提供基礎和條件;大力建設電力市場,為V2G的推廣提供最終的價值輸出渠道。

充分考慮特種車輛充電需求

要把握一般充電與特殊充電的關系。針對不同應用場景要區分充電設施的技術路線和充電設施布局,既要滿足一般公交大巴、私人車的充電需要,也要充分考慮高度重視物流車、環衛車、機場碼頭車輛等特種電動車輛的充電需求,只有建立適應不同充電需求的立體充電服務網絡體系,才能全面推進和加速促進我國汽車電動化的全面轉型。

重視充電國際標準,布局國際市場

要把握國內市場和國際市場的關系。國際標準是國際市場通行證,要加強充電國際標準化工作力度,進一步提高站位,要按照習近平總書記在2019年為第83屆IEC大會賀信指出的“中國將繼續支持和參與國際標準化活動”,“不斷完善國際標準體系和治理結構,更好發揮標準在國際貿易和全球治理中的作用”要求,著眼未來、著眼世界,以更開放的態度和更加進取的精神做好充電設施國際標準化工作,為未來的國際市場開拓“站好卡位、打下先手”。

進一步注重協同發展

充電設施的產業布局應重點考慮電動汽車智能化、網聯化的發展進展,提前考慮無線充電、機械臂輔助充電等自動充電的技術導入和設施建設;應結合下一代功率半導體的產業化推廣和電壓電流的升級方案提前推廣寬電壓、大電流、恒功率的充電設施布局。應結合智慧城市的建設,優化充電設施布局,便于方便充電,要充分考慮“充電+停車”、“充電+商業”、“充電+出行服務”、“充電+車輛服務”。應結合配電網的改造升級和電力市場建設,推動電動汽車充電與電網互動,發揮移動儲能作用,實現電網的削峰填谷,通過V2G消納更多新能源電力,引導“新能源汽車充新能源電”,替代更多化石能源,要以更高的站位提高V2G重大意義的認識,為我國實現二氧化碳排放于2030年前達到峰值,2060年前實現碳中和的目標發揮積極作用。

面向“十四五”的充電設施規劃,不應局限在充電設施本身的規劃,要將規劃放在國家第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標中考慮,要在新時代新發展新格局的站位中考慮,要立足中國國情并放眼國際,充分發揮市場機制和政府有效作用,為我國建成汽車強國和實現能源轉型發展謀篇布局。

本文刊載于《中國電力企業管理》2020年12期,作者系中國電力企業聯合會標準化中心主任、能源行業電動汽車充電設施標準化技術委員會秘書長。

關鍵字:充電樁

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