大快充、小直流、V2G、光储充、虚拟电厂……充换电缤纷业态
撰文 / 涂彦平
编辑 / 黄大路
设计 / 赵昊然
公安部统计数据显示：截至2022年底，全国新能源汽车保有量达1310万辆，占汽车总量的4.10%，同比增长67.13%；2022年全国新注册登记新能源汽车535万辆，与上年相比增加240万辆，同比增长81.48%。
与新能源汽车高速增长同步的是充换电设施的快速铺设。
根据中国充电联盟的数据，2022年，全国充电基础设施增量为259.3万台，截至2022年底，充电基础设施累计数量为521.0万台，同比增加99.1%。按保有量计算，车桩比已经达到2.5:1。同时，截至2022年底，全国换电站保有量至少达到1973座。
2022年，充换电行业在政策、市场、技术、生态等方面均有突破性的发展，为新能源汽车后续继续高速增长打好了基础，提供了强大的支撑。
我国虽然已经建成世界上数量最多、辐射面积最大、服务车辆最全的充电基础设施体系，但小区建桩难、公共充电设施发展不均衡、用户充电体验有待提升、行业质量与安全监管体系有待完善等突出问题仍然存在。
为了进一步提升充电服务保障能力，2022年有多项相关支持政策出台。
2022年1月发布的《国家发改委等部门关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》提出，到“十四五”末要形成适度超前、布局均衡、智能高效的充电基础设施体系，满足超过2000万辆电动汽车充电需求。
为突破充电基础设施发展瓶颈，《实施意见》提出要加快推进居住社区充电设施建设安装，提升城乡地区充换电保障能力，加强车网互动等新技术研发应用，加强充电设施运维和网络服务，做好配套电网建设与供电服务，加强质量和安全监管，加大财政金融支持力度。
其中，在乡村充电设施建设方面，要求加快实现电动汽车充电站“县县全覆盖”、充电桩“乡乡全覆盖”；在财政支持方面，鼓励地方建立与服务质量挂钩的运营补贴标准，进一步向优质场站倾斜，鼓励地方加强大功率充电、车网互动等示范类设施的补贴力度。
2022年5月，《国务院关于印发扎实稳住经济一揽子政策措施的通知》出台，提出优化新能源汽车充电桩（站）投资建设运营模式，逐步实现所有小区和经营性停车场充电设施全覆盖，加快推进高速公路服务区、客运枢纽等区域充电桩（站）建设。
2022年7月，《商务部等17部门关于搞活汽车流通扩大汽车消费若干措施的通知》，要求加快推进居住社区、停车场、加油站、高速公路服务区、客货运枢纽等充电设施建设，引导充电桩运营企业适当下调充电服务费。
2022年8月，交通运输部联合国家能源局、国家电网、南方电网印发《加快推进公路沿线充电基础设施建设行动方案》。截至8月，全国6618个高速公路服务区中，已有3102个服务区建成了13374个充电桩。《行动方案》提出了下一步公路沿线充电基础设施建设目标。
到2022年底前，全国除高寒高海拔以外区域的高速公路服务区能够提供基本充电服务；到2023年底前，具备条件的普通国省干线公路服务区（站）能够提供基本充电服务；到2025年底前，高速公路和普通国省干线公路服务区（站）充电基础设施进一步加密优化，农村公路沿线有效覆盖，基本形成“固定设施为主体，移动设施为补充，重要节点全覆盖，运行维护服务好，群众出行有保障”的公路沿线充电基础设施网络。
对于高速公路服务区，《行动方案》还提出，每个服务区建设的充电基础设施或预留建设安装条件的车位原则上不低于小型客车停车位的10%。
根据中国充电联盟的数据，2022年，全国充电基础设施增量为259.3万台，其中，公共充电桩增量同比上涨91.6%，随车配建私人充电桩增量同比上升225.5%；全国公共充电站增量为3.7万座，保有量为11.1万座；全国充电总电量约213.2亿度。
按照截止到2022年12月充电运营企业所运营充电桩数量划分，全国公共充电基础设施运营商可分为三大竞争梯队。
图片来自：中国充电联盟
超过10万台的企业有：特来电36.3万台、星星充电34.3万台、云快充25.9万台；国家电网19.6万台；
5万-10万台的企业有：小桔充电9.4万台、蔚景云7.3万台、深圳车电网6.9万台、南方电网6.1万台；
其余企业的运营数量在5万台以下：万城万充4.8万台、汇充电4.6万台、依威能源4.2万台、万马爱充2.6万台、上汽安悦2.4万台、中国普天2.3万台、蔚蓝快充1.9万台……
充电行业集中度已经比较高，前5家公共充电运营商占比为69.8%，前15家公共充电运营商占比为93.8%。
相比充电站已经达到十万级规模，换电站的数量还比较少。
截至2022年12月，全国换电站保有量为1973座。三大换电运营商换电站总量分别为：蔚来1300座，奥动565座，杭州伯坦108座。需要注意的是，该数据仅统计了这三家运营商的数据，市场上还有其他参与者，实际数据应该大于这个数字。
由于换电重卡的快速增长，重卡换电基础设施的需求水涨船高，中石油、中石化等能源巨头都在这一块加速布局。2022年5月，中石油首座重卡换电站在贵州遵义投运。2022年7月，中石化首座重卡换电站在四川宜宾建成投用。
除了中石油、中石化，整车企业、电池企业也纷纷进入换电领域。
2022年1月，吉利推出换电出行品牌睿蓝汽车。同月，宁德时代旗下子公司时代电服发布换电服务品牌EVOGO乐行换电及组合换电整体解决方案。9月，上汽集团、中石化、中石油、宁德时代等共同成立了上海捷能智电新能源科技有限公司，业务包括换电设施销售、集中式快速充电站等。
多方力量入场，让我们看到了破解换电电池标准不统一难题的可能。
换电模式在2022年进展迅猛跟政策的推动也有关系。2021年底工信部下发通知启动新能源汽车换电模式应用试点工作，11个城市拟推广换电车辆10+万辆，建设换电站1000+座。
当前，大功率快速充电、小功率直流充电、共享换电、无线充电、智能无人充电等充换电技术正逐步实现。
随着新能源汽车用户对快充的需求日益增强，大功率充电技术站上了风口。实现大功率有两条路径可选，要么采用大电流方式，要么采用高电压方式，前者典型代表为特斯拉，后者典型代表为保时捷。
2022年9月审议通过的GB/T 20234.1-202X《电动汽车传导充电用连接装置 第 1 部分：通用要求》国家标准征求意见稿提高了充电电压和电流额定值：提供最高1000A的电流优选值以及1000V和1500V的电压优选值供行业选用。该技术指标支持1000kW的充电功率。
小功率充电则出现了直流化趋势。相对大型充电站，小区、产业园区等充电站已经成为私家车充电的主要场所。这些充电场景往往电力容量紧张，充电时间长，对安全性要求高，而小功率直流充电桩输出功率较低，安全性更高，而且电能输出可调度，更适应于V2G技术，恰好满足这些充电场景的需求。
蔚来在2019年底就推出了20kW直流充电桩，2022年1月又上线了7kW和11kW直流充电桩。2022年3月，小鹏汽车也上线了20kW直流充电桩。特来电则早在2021年就宣布在居民小区不再建设交流充电桩，只建设群管群控的小直流智慧充电网络。
随着换电模式的推广，当前快速换电技术已经成熟并投入商用。目前，多车企、多车型共享极速换电已实现，整个换电时长短至3分钟甚至1.5分钟。
相比有线充电，无线充电技术摆脱了传统的物理导线，有着广阔的想象空间，被视为自动驾驶、自动泊车最终标配的无人化充电解决方案。我国早在2020年就完成了电动汽车无线充电四个标准的编制，目前很多主流车企也已经布局无线充电技术，但现阶段该技术仍处于探索应用阶段。有机构预测，2025年前后电动汽车无线充电技术才能实现小规模商业化运营。
相比人工插拔充电插头，智能充电机器人的出现呈现出了一种全新的充电思路。截至目前，大众、远景动力、红旗等企业均有功能相近的智能充电机器人亮相。不过，其商业化前景尚待观察。
经过多年发展，在充换电行业，囊括新能源汽车补能服务、车网互动、能源调配等多种功能在内的基础设施产业生态正在形成。2022年，我们看到了行业在有序充电、车网互动、光储充一体化、虚拟电厂等新方向上的探索。
随着电动汽车规模的扩张，它们的用电量随之上升，给电网带来了巨大的压力。要解决这个问题，电动汽车必须成为储能单元，与电网形成良好的协同互动关系。二者的互动过程会依次经历四个阶段：无序充电(V0G)、有序充电(V1G)、车网互动(V2G)和车网一体(VGl)。
有序充电是单向的功率可调，V2G则能实现能量双向互动。在V2G的模式下，电动汽车可以根据电网需求调整充电时间和功率，车辆停驶时通过V2G终端放电。
目前，全国多地正在加快开展有序充电试点示范，也已经有V2G商业运营示范项目在开展。根据国家信息中心发布的我国V2G发展阶段路线图，2020年至2025年，我国将主要开展不少于500辆的电动汽车与电网互动的示范运行；在2026年后，V2G将逐步实现商业化推广。
当前，不少充电运营商和整车厂推出了光储充一体充电站。特斯拉、长城、宝马、国网广汇、星星充电、特来电、天合光能、奥普集团、云快充、上海快卜等企业都在探索光储充的产品和服务。
在光储充一体化充电站里，电网、可再生能源以及储能系统与充电设施共同组成了一个智能补能系统。因为有了储能单元，这种充电站可以实现局部微网的削峰填谷。这套系统能很好地应对超充时代的高电压、大电流对电网产生的冲击，并解决部分电网增容、扩容的矛盾问题。
有业内人士认为2024年会是光储充检产业的元年，届时光储充检会作为下一代超充网络正式走向舞台。
2022年，虚拟电厂概念火爆。它是一种通过信息通信技术对分散在电网的各类分布式能源、储能、电动汽车、可控负荷等资源进行聚合形成的能源互联网子系统，可作为发电厂参与电力市场和电网运行。本质上，虚拟电厂就是电力市场化交易，是电力系统的一种调节手段。
8月，国内首家虚拟电厂管理中心——深圳虚拟电厂管理中心揭牌。目前已经与深圳虚拟电厂签约的聚合商企业包括南网电动、星星充电、特来电、奥特迅等充电企业以及宁德时代、欣旺达等储能企业。
一端连着电动汽车，一端连着电网，充换电站接入虚拟电厂管理平台，接受电网的功率调度，就成了虚拟电厂的载体。当然，当前虚拟电厂仍然处于初期探索阶段。
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