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快充网络发展进程,决定电动车何时取代燃油车

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时间:1900/1/1 0:00:00

随着全球电动汽车保有量突破500万辆,电动汽车的发展也达到了一个阶段性高潮。下一步,电动汽车将朝着补贴和更具竞争力的性价比方向发展。这里面有一个很重要的环节:电动汽车将取代燃油汽车。在这个重要的决策中,充电设施的便利性已经到了非常重要的位置。如下图所示,由于自身特点,80%的电动车车主在居住地配备了充电桩,家中充电也是重要一环;其次是车辆各个目的地(购物中心、酒店、餐厅)的慢充网络——这些慢充网络主要支持电动车车主在城市和熟悉的区域通勤。出行和主要道路节点的快速充电网络是支撑电动汽车扩张的核心,也是电动汽车取代燃油汽车必须具备的核心要素。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW

▲图1全球电动汽车充电桩概况(截至2018年底)由于标准制定和发展滞后,基于50kW的第一代快充网络仍是全球主流。第一代快充网络更多的是基于之前的布局,所以充电功率有些落后于现在的60-100 kWh的长途电动车。电动车竞争激烈。目前各车企研发设计的电动车平台,未来需要100-150kW(400V平台)和300kW(800V平台)的快充设施。如何促进高续航里程车辆的发展,如何提前为私家车主发展这些网络,是我们思考如何打破局面的核心。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW

图2全球DC充电桩概况(截至2018年底)从下表可以看出,快速充电网络的铺设是电动汽车基础设施中非常重要的一部分,推动者主要是政府、车企和独立运营商。传统领域的石化巨头也在以各种方式逐步进入这一领域,对冲未来风险。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW

表1全球快充设施网络参与人员我们先来看一下特斯拉的网络建设:1)特斯拉的快充网络建设在快充网络布局方面,特斯拉的充电站布局一直是自主推进,建设速度一直处于领先水平,并有效发挥了支撑销售和优化用户体验的作用。特斯拉在全球部署了1604个充电站和超14000个超级充电桩,主要分布在美国、欧洲、中国等地区。目前,特斯拉在充电桩的选址和配置方面已经积累了很多经验。一个新的超级充电站将部署10到12个充电桩。最大的充电站有40到50个充电桩,而在中国已经达到50个。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW

图3特斯拉全球充电网络根据上个月的数据,这14000个桩一个月输出72GWh的充电容量,单个桩5142kWh/月,换算成每天171kWh。去年同期累计总充电量仅为400GWh。这次充电量激增也可以看出,随着Model 3的热销,整个充电量增长很快。随着Model 3销量的增加,特斯拉也在全球增加超级充电站和充电桩的数量(目标是覆盖活跃市场95%~100%的用户),对Model 3车主实施付费充电将实现部分成本回收,通过运营实现充电网络建设的部分成本回收,有望获得一定的经济效益。所以特斯拉慢慢把这种铺桩式的推广称为一种可持续发展,这里就不得不提快充的核心要素——充电的功率提升。此前,特斯拉一直在测试第三代过充技术,充电功率翻倍(高达250kW)。目前特斯拉第二代过充技术的功率一般为120kW(最高135kW,充电时间80分钟)。随着奥迪、奔驰等各大豪华电动车在400V平台上做出最大功率150kW的DC快充,保时捷在800V以下做出250kW,以及特斯拉的第三代过充技术(V3版),对于消费者来说是一个很大的因素。我们来总结一下特斯拉的快充模式:●它有自己专门的充电接口,充电协议,有自己的分工,在技术升级的过程中更加主动。●面对自己的车主和客户,前期支持消费者的便利性和满意度……并扩展到后期支持车主使用,面临部分网络盈亏平衡。电动奥迪公司是特斯拉的子公司,走的是与特斯拉相似的路线。保时捷Taycan车主可免费充电三年,同时采用最新的支持800V/300A的充电桩,满足初期推广的目的。由于特斯拉快充网络的存在,竞争对手需要推出相应的设施来支持。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW

▲图4大众Electrify America2在美国2)车企联盟充电设施建设大众、戴姆勒、福特、宝马联合打造Ionity,主要在欧洲布局建设快充站,以2018年4月德国首个快充站建设为起点。预计到2020年中期,欧洲将有400个快速充电站。此事的核心意义在于支持戴姆勒、宝马、奥迪、保时捷、大众的纯电动汽车初期数量,也需要由车企掌控的新一代快充网络来支持消费者在不同地区的出行。这个合资公司有点类似于日本充电服务公司(NCS),也是车企合作模式下推广充电网络的一种尝试,从而促进车辆的销售。日本充电服务公司由日本四大车企联合成立。其主要目的是集中优势资源,统一部署和规划,管理财政补贴,以建立一个“易于使用”的充电设施网络。充电设施网络主要包括分布在高速公路商业设施和住宿设施、服务区和停车场的“目的地充电桩”,以及一般道路沿线便利店和停车场的“沿路充电桩”。通过统一的充电接口和协议,用户可以使用NCS提供的充电卡进行充电。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW

▲图5 I onity的充电网络规划其实是一个相对有利的模式。在与特斯拉的竞争中,可以全面推进基础设施建设,让电动车潜在消费者打消顾虑,升级到100-150kW。功率水平可以匹配最新的车辆充电功率。当然,这种模式的缺点也是客观存在的:●由于车企联盟对于基础设施的推进需要在联盟范围内进行协商,所以推进站桩布局的速度不能特别激进。●由于各车企速度不一致,各股东的投入产出回报也不一样。如果后期纯电动汽车的普及率不一样,那么加充电设施的动力会受到各个公司的制约。●各股东只能为用户争取一个相对合理的价格,需要考虑快充企业的长远发展。3)独立运营商我们来看看美国的情况。美国有三家大型充电桩运营商,Blink charging、ChargePoint和EVgo。Blink charging成立于2009年,在美国拥有14000个充电站。ChargePoint成立于2007年,拥有约5.5万个充电桩。EVgo成立于2010年,运营着美国最大的公共快速充电网络,拥有超过900个快速充电桩,支持所有充电标准。在这个领域运营存在以下问题:● To C客户的可持续发展能力:充电运营商往往很难知道用户对快充需求的位置。由于前期缺乏足够的动力让电动汽车用户选择快充,往往是用自己的充电桩保底,然后在熟悉的区域寻找充电点进行配套,很难与充电运营商形成稳定持续的发展。● To B客户车企合作:车企往往希望获得运营点的位置来支撑销售,很难与充电网络运营商有很强的利益合作关系;和一些电动车车队的关系相对容易维护,但这方面还是少数。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW

▲图6美国第三方运营的快充网络想依靠专门的运营商来升级充电桩,前提是有足够多的用户保持,充电功率充足,有足够多的频率和激励措施。目前欧美和中国的运营商还是以保证客户为主,然后积极投入。特别是在国内,还在60kW,没有很大动力进一步升级到100-150kW(400V平台)甚至更高覆盖到250kW以上(800V平台)。4)中国的情况在中国,政府已经做了很多努力来推广电动汽车的充电设施。在当前的节点上,我们看到以下难点:●电动汽车安全事故的频发,使得管理部门对大功率快充可能引发的安全问题非常谨慎。●标准问题:第一代标准支持400V 250A,实际是60kW左右。下一代将走向更高的电压和更大的电流。充电接口和控制协议标准有电网和车辆之间的协调问题需要解决。●目前快充网络的运营主要依靠公交化和公交专用的快充网络来达到一定的盈亏平衡点。但是,C终端的充电量已经无法支持充电网络的运行。为了推动国内快充动力的升级,初期可能需要整合国内部分车企的力量,同时也需要政府管理部门进行统筹协调。何时采取哪一步至关重要。总结:在续航里程和电池成本方面,其实中国汽车工业在纯电动汽车的发展上已经积累了很多经验。在升级到更高快充功率的需求上,随着国内自主品牌将功率分配到60-90kWh,这种需求很快就会体现在下一代车辆上,还有一些矛盾需要我们去解决。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW7随着全球电动汽车保有量突破500万辆,电动汽车的发展也达到了一个阶段性高潮。下一步,电动汽车将朝着补贴和更具竞争力的性价比方向发展。这里面有一个很重要的环节:电动汽车将取代燃油汽车。在这个重要的决策中,充电设施的便利性已经到了非常重要的位置。如下图所示,由于自身特点,80%的电动车车主在居住地配备了充电桩,家中充电也是重要一环;其次是车辆各个目的地(购物中心、酒店、餐厅)的慢充网络——这些慢充网络主要支持电动车车主在城市和熟悉的区域通勤。出行和主要道路节点的快速充电网络是支撑电动汽车扩张的核心,也是电动汽车取代燃油汽车必须具备的核心要素。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW

▲图1全球电动汽车充电桩概况(截至2018年底)由于标准制定和发展滞后,基于50kW的第一代快充网络仍是全球主流。第一代快充网络更多的是基于之前的布局,所以充电功率有些落后于现在的60-100 kWh的长途电动车。电动车竞争激烈。目前各车企研发设计的电动车平台,未来需要100-150kW(400V平台)和300kW(800V平台)的快充设施。如何促进高续航里程车辆的发展,如何提前为私家车主发展这些网络,是我们思考如何打破局面的核心。

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图2全球DC充电桩概况(截至2018年底)从下表可以看出,快速充电网络的铺设是电动汽车基础设施中非常重要的一部分,推动者主要是政府、车企和独立运营商。传统领域的石化巨头也在以各种方式逐步进入这一领域,对冲未来风险。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW

表1全球快充设施网络参与人员我们先来看一下特斯拉的网络建设:1)特斯拉的快充网络建设在快充网络布局方面,特斯拉的充电站布局一直是自主推进,建设速度一直处于领先水平,并有效发挥了支撑销售和优化用户体验的作用。特斯拉在全球部署了1604个充电站和超14000个超级充电桩,主要分布在美国、欧洲、中国等地区。目前,特斯拉在充电桩的选址和配置方面已经积累了很多经验。一个新的超级充电站将部署10到12个充电桩。最大的充电站有40到50个充电桩,而在中国已经达到50个。

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图3特斯拉全球充电网络根据上个月的数据,这14000个桩一个月输出72GWh的充电容量,单个桩5142kWh/月,换算成每天171kWh。去年同期累计总充电量仅为400GWh。这次充电量激增也可以看出,随着Model 3的热销,整个充电量增长很快。随着Model 3销量的增加,特斯拉也在全球增加超级充电站和充电桩的数量(目标是覆盖活跃市场95%~100%的用户),对Model 3车主实施付费充电将实现部分成本回收,通过运营实现充电网络建设的部分成本回收,有望获得一定的经济效益。所以特斯拉慢慢把这种铺桩式的推广称为一种可持续发展,这里就不得不提快充的核心要素——充电的功率提升。此前,特斯拉一直在测试第三代过充技术,充电功率翻倍(高达250kW)。目前特斯拉第二代过充技术的功率一般为120kW(最高135kW,充电时间80分钟)。随着奥迪、奔驰等各大豪华电动车在400V平台上做出最大功率150kW的DC快充,保时捷在800V以下做出250kW,以及特斯拉的第三代过充技术(V3版),对于消费者来说是一个很大的因素。我们来总结一下特斯拉的快充模式:●它有自己专门的充电接口,充电协议,有自己的分工,在技术升级的过程中更加主动。●面对自己的车主和客户,前期支持消费者的便利性和满意度……并扩展到后期支持车主使用,面临部分网络盈亏平衡。电动奥迪公司是特斯拉的子公司,走的是与特斯拉相似的路线。保时捷Taycan车主可免费充电三年,同时采用最新的支持800V/300A的充电桩,满足初期推广的目的。由于特斯拉快充网络的存在,竞争对手需要推出相应的设施来支持。

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▲图4大众Electrify America2在美国2)车企联盟充电设施建设大众、戴姆勒、福特、宝马联合打造Ionity,主要在欧洲布局建设快充站,以2018年4月德国首个快充站建设为起点。预计到2020年中期,欧洲将有400个快速充电站。此事的核心意义在于支持戴姆勒、宝马、奥迪、保时捷、大众的纯电动汽车初期数量,也需要由车企掌控的新一代快充网络来支持消费者在不同地区的出行。这个合资公司有点类似于日本充电服务公司(NCS),也是车企合作模式下推广充电网络的一种尝试,从而促进车辆的销售。日本充电服务公司由日本四大车企联合成立。其主要目的是集中优势资源,统一部署和规划,管理财政补贴,以建立一个“易于使用”的充电设施网络。充电设施网络主要包括分布在高速公路商业设施和住宿设施、服务区和停车场的“目的地充电桩”,以及一般道路沿线便利店和停车场的“沿路充电桩”。通过统一的充电接口和协议,用户可以使用NCS提供的充电卡进行充电。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW

▲图5 I onity的充电网络规划其实是一个相对有利的模式。在与特斯拉的竞争中,可以全面推进基础设施建设,让电动车潜在消费者打消顾虑,升级到100-150kW。功率水平可以匹配最新的车辆充电功率。当然,这种模式的缺点也是客观存在的:●由于车企联盟对于基础设施的推进需要在联盟范围内进行协商,所以推进站桩布局的速度不能特别激进。●由于各车企速度不一致,各股东的投入产出回报也不一样。如果后期纯电动汽车的普及率不一样,那么加充电设施的动力会受到各个公司的制约。●各股东只能为用户争取一个相对合理的价格,需要考虑快充企业的长远发展。3)独立运营商我们来看看美国的情况。美国有三家大型充电桩运营商,Blink charging、ChargePoint和EVgo。Blink charging成立于2009年,在美国拥有14000个充电站。ChargePoint成立于2007年,拥有约5.5万个充电桩。EVgo成立于2010年,运营着美国最大的公共快速充电网络,拥有超过900个快速充电桩,支持所有充电标准。在这个领域运营存在以下问题:● To C客户的可持续发展能力:充电运营商往往很难知道用户对快充需求的位置。由于前期缺乏足够的动力让电动汽车用户选择快充,往往是用自己的充电桩保底,然后在熟悉的区域寻找充电点进行配套,很难与充电运营商形成稳定持续的发展。● To B客户车企合作:车企往往希望获得运营点的位置来支撑销售,很难与充电网络运营商有很强的利益合作关系;和一些电动车车队的关系相对容易维护,但这方面还是少数。

Tesla, Volkswagen, Porsche, Audi, BMW

▲图6美国第三方运营的快充网络想依靠专门的运营商来升级充电桩,前提是有足够多的用户保持,充电功率充足,有足够多的频率和激励措施。目前欧美和中国的运营商还是以保证客户为主,然后积极投入。尤其是在国内,还在60kW,没有很大动力进一步升级到100-150kW(400V平台)甚至更高覆盖到250kW以上(800V平台)。4)中国的情况在中国,政府已经做了很多努力来推广电动汽车的充电设施。在当前的节点上,我们看到以下难点:●电动汽车安全事故的频发,使得管理部门对大功率快充可能引发的安全问题非常谨慎。●标准问题:第一代标准支持400V 250A,实际是60kW左右。下一代将走向更高的电压和更大的电流。充电接口和控制协议标准有电网和车辆之间的协调问题需要解决。●目前快充网络的运营主要依靠公交化和公交专用的快充网络来达到一定的盈亏平衡点。但是,C终端的充电量已经无法支持充电网络的运行。为了推动国内快充动力的升级,初期可能需要整合国内部分车企的力量,同时也需要政府管理部门进行统筹协调。何时采取哪一步至关重要。总结:在续航里程和电池成本方面,其实中国汽车工业在纯电动汽车的发展上已经积累了很多经验。在升级到更高快充功率的需求上,随着国内自主品牌将功率分配到60-90kWh,这种需求很快就会体现在下一代车辆上,还有一些矛盾需要我们去解决。

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标签:特斯拉大众保时捷奥迪宝马

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