新形势下发电企业在充电桩领域的业务分析

郑剑，郝浩，朱海东，李伟，唐旭，刘思君

（南京华盾电力信息安全测评有限公司，南京210000）

0 引言

2020 年3 月，我国做出了加快新型基础设施建设（简称“新基建”）的战略部署，主要包括5G 基站、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、电动汽车充电桩（以下简称充电桩）、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域，涉及诸多产业链，已成为我国稳投资、稳增长、促消费、扩大内需、化解疫情不利影响、实现经济平稳有序发展的重要抓手，更是提升国家综合实力与竞争力的关键所在。其中，充电桩作为与电动汽车配套的新型基础设施，在国家政策和市场需求的双重驱动下迎来新的发展机遇。同时，充电桩作为新型能源销售终端，也为发电企业寻找新的业务增长点提供了思路。在新形势下，新基建和综合能源服务已成为发电企业提质增效、实现全球一流能源企业发展目标的重要推手［1］。

1 背景介绍

1.1 充电桩简介

充电桩是固定在地面（落地式充电桩）或墙壁（挂壁式充电桩），可根据不同电压等级为各种型号电动汽车充电的装置。其输入端与电网直接连接，输出端装有充电插头为电动汽车充电，安装于公共停车场、园区、高速公路服务区、旅游景区充电设施及居民小区停车场内。

根据安装场所不同，充电桩可分为公共、私人和专用3 类；根据充电技术不同，可分为慢充、快充和交直流一体式充电桩3 类，常见为慢充和快充。慢充采用交流充电，输入电压为220 V，充电时长8～15 h，单桩成本800～1 200 元，特点是体积小、功率小、充电慢、成本低、对蓄电池损耗影响较小；快充采用直流充电，输入电压为380 V，充电时长20～150 min，单桩成本4 万～5 万元，特点是体积大、功率大、充电快、成本高、对蓄电池损耗影响较大［2］。

1.2 充电桩产业链

目前，充电桩产业已形成上游原材料供应商、充电设备制造商，中游充电桩运营商及下游整体解决方案提供商组成的全产业链布局，如图1所示。

图1 充电桩产业链布局Fig.1 Industrial chain of charging pile

上游原材料供应商为充电设备的生产制造提供原材料，包括改性塑料、片状模塑料（SMC）、线缆料、铝合金及其他耗材；充电设备制造商主要负责充电桩及配套设备的生产；中游运营商主要负责充电站和充电桩的建设及运营；下游整体解决方案提供商主要为充电桩的运营提供位置、计费、管理平台及其他服务，也有部分运营商（如特来电）同时覆盖解决方案业务。部分车辆制造企业也涉足充电桩运营业务，如特斯拉、上汽、比亚迪等。

中游充电桩运营商是产业链的核心环节，包括国资运营商、民营电力设备生产商和车辆制造企业。国资运营商以电网基础设施建设为主业；民营电力设备商以充电桩制造为主业，同时涉足下游充电桩运营业务；车辆制造企业旗下运营商旨在提升电动汽车使用便利性和品牌形象，助力销售。部分充电设备运营企业具备垂直一体化能力，集充电模块生产、充电设备制造及充电站运营于一身，也提供充电整体解决方案，整合充电运营网络［3］。

充电桩产业链下游的整体解决方案提供商，负责提供充电桩位置服务、预约支付功能、运营管理平台和解决方案等服务。其通过提供大数据平台由单一充电服务向提供增值服务拓展，在统筹上下游及客户需求的基础上对接充电桩运营商和车企，业务涵盖电动汽车销售、运维和用户出行服务等，大部分企业为轻资产经营［4］。

1.3 运营模式

常见的充电桩建设运营模式有4 种：政府主导模式、企业主导模式、混合模式、众筹模式［5］。政府主导模式由政府投资、运营，有利于有序、集约化发展，但会长期增加政府财政压力，不利于行业规模化发展；企业主导模式由企业投资运营，与电动车销售、充电桩生产搭配，运营管理效率高，但盈利能力受政策影响较大，可能产生无序竞争；混合模式由政府参与扶持、企业负责建设，二者互补推进产业更快发展，但双方协调要求高，企业受到的约束较多；众筹模式整合政府、企业、社会等多方共同参与，工作效率较高、社会资源利用较高，在服务上也更注重用户需求，但整合各方利益较难，且需政策支持引导。不同的运营模式在运营主体和服务提供方式上具有差异，但盈利方式基本上都依赖服务费、电力差价、增值服务及国家和地方补贴。

2 充电桩行业发展现状及趋势

2.1 发展现状

当前，国内电动汽车市场开始规模化发展，充电桩行业处于快速发展期［6］。图2 为2016—2019 年中国与全球电动汽车销售量对比。从2009年“十城千辆”新能源汽车示范推广开始，我国制定“中央补贴新能源汽车，地方补助充电设施”政策。2014 年11 月，工信部发布《关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知》，按照推广新能源汽车数量，分档给予地方充电设施补助奖励。2019 年3 月，工信部发布《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，明确未来“补贴将从新能源汽车购置转向充电基础设施建设”。

图2 2016—2019年中国与全球新能源汽车销售量对比Fig.2 Sales of new energy vehicles from 2016 to 2019 in China and in the world

从我国充电桩行业的整体市场规模来看，截至2019年年底，全国充电桩保有量已达到121.9万台，与2015 年的保有量6.6 万台相比增长了约17.47倍。但实际车桩比约为3.1∶1.0，远低于1∶1的预期规划，充电桩的保有量仍有巨大缺口［7］，如图3 及图4 所示。全国充电桩每月充电总量从2018 年6 月的164 GW·h 跃升至2019 年6 月的406 GW·h，同比增长147.6%；单台公共充电桩每月平均充电量（以全国公共充电桩充电总量/全国公共充电桩保有量计算得出）从2018 年6 月的603.50 kW·h 提升至2019年6 月的986.30 kW·h，单桩日均充电量约32.88 kW·h，充电量显著提升［8］。

图3 2015—2019年全国充电桩保有量与增速Fig.3 Quantity of charging piles and speed increase in China from 2015 to 2019

图4 2015—2019年全国电动汽车与充电桩数量比Fig.4 Ratio of the number of electric vehicles and that of charging piles in China from 2015 to 2019

2.2 充电桩运营存在问题分析

2.2.1 投资较大，盈利困难

在2019年之前，国家未对充电桩行业给予明确的支持政策，充电运营企业盈利困难。由于该行业投资高、回报周期长，又缺少有效的盈利模式，整个行业前期都处于长期亏损状态，多家企业倒闭、退市［9］。但也有部分头部企业逐渐进入投资回收阶段，如特来电在电动汽车行业高速转暖的大背景下，凭借“自建+托管”模式迅速做大公共充电桩规模，凭借高额的市场占有率以及多年持续的高比例研发投入，于2018年开始扭亏为盈。

2.2.2 数量不足，分布不均

目前国内充电桩数量不足，距规划目标差距甚远，仍有较大的投资空间。行业发展初期，各运营商“重数量、轻运营”，多数充电桩对运营选址重视不足，有车无桩、有桩无车现象并存。当前充电桩主要分布在公共地下停车场、住宅区及办公区域的停车场所、加油站或高速公路服务区。而车流大的场所如学校、医院周边存在充电桩不足、排队充电等问题［10］。

2.2.3 运维不足，用户体验差

基础设施维护不到位、服务能力不足是充电桩运营行业普遍存在的问题。2019 年8 月，央视媒体调查发现，不少用户通过充电桩应用程序投诉充电桩损坏无法使用且无人维护等问题。用户充电体验较差，造成公共充电基础设施利用率较低。

2.3 发展趋势

当前，全球新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展，汽车与能源、交通、信息通信等领域加速融合，推动汽车产品形态、交通出行模式和能源消费结构发生深刻变革。电动汽车产业面临前所未有的发展机遇，配套充电设施的需求量也不断攀升，给充电桩行业带来了巨大的发展空间。

在我国交通强国战略的引领下，电动化、网联化、智能化、共享化正在成为汽车产业的发展趋势。特别是出租车、网约车的电动化政策，会进一步推动充电桩产业的发展。据统计，2020 年全国新增公共充电桩16 万台，新增私人充电桩30 万台，预计充电桩行业投资规模超百亿元［11］。根据预测，2030 年中国电动汽车保有量或超1 亿辆，按每行驶100 km耗电25 kW·h、每车年行驶1 万km 计算，每年用电需求高达250 TW·h。以充电价格1 元/（kW·h）计算，将有每年2 500 亿元的市场规模。如果严格1∶1的车桩比来测算，从2021 年到2030 年需要新建充电桩约9 000万台，充电桩的保有量仍有巨大缺口。

3 开展充电桩运营必要性分析

3.1 落实国家发展战略的必然要求

充电桩业务牵引承载着两大强国战略：一是交通强国战略，充电桩是电动汽车普及的重要保障，也是引领交通电气化转型的关键基础设施；二是能源安全新战略，建设充电桩是推进能源消费革命的一项重要战略举措，将引领能源互联网创新发展。发电企业开展充电桩运营有利于促进能源与交通、电动汽车、信息通信等领域跨界合作，围绕多元化生产与应用需要，构建新型产业生态，有利于推动能源生产与能源消费的融合，提升发电产业核心竞争力。

3.2 拓展综合能源服务业务的重要契机

目前，综合能源服务成为两大电网及各大发电集团拓展市场的新领域。由于现实条件的制约，优质增量配网资源被牢牢掌握在电网公司手中，发电集团很难找到具有持续盈利的综合能源模式。充电桩是综合能源中业务最简单、投资最分散、最容易产生现金流、最容易复制的业务，结合合同能源管理和智慧园区能源服务，依托分布式能源站有效拓展业务生态，是综合能源业务的切入点。充电桩可集成视频监控、智能安防、路灯、广告、5G 基站和购物平台等功能，是发电企业多元化发展的重要抓手。后续虚拟电厂、分布式储能、分布式发电、5G和工业物联网业务都可以此作为载体逐步开展［12］。

3.3 提质增效及缓解电能过剩的有效途径

当前发电企业面临市场竞争和发电产能过剩的困境。在国家新基建的政策引领下，发电企业利用自身优势积极拓展业务，优先在充电桩建设中取得一定的份额，不仅可以消化过剩的产能，同时也为发电企业提质增效打下坚实基础，是发电企业实现转型升级的关键环节［13］。

充电桩是能源消费者的神经末梢，发电企业进入充电桩行业将直接面向最终消费用户，可减少中间环节制约和成本，为企业带来丰厚利润。在当前市场大环境下，批发零售价差比发电的利润高得多，所以同样的电量，零售业务利润更高、运营成本更低。就像当初支付宝越过银行系统直接对接消费者的交易行为，每台充电桩建成后就能有效产生快消行为，一手交钱一手获电，甚至先充值再充电，现金流充裕。也可以用分散式的最小投资获取用户数据，投资效率高、服务中间环节少，更容易与最终消费者对接，实现工业互联网的价值创造。

3.4 分散投资风险、对冲电力市场价格波动风险

目前大型能源项目基本上都依赖可行性研究报告结论进行投资，但投资实际回收期与可行性研究分析之间可能会存在较大差距，风险较高。充电桩业务在空间上是分散式的，有效分散了风险。如果最初选择的位置不够理想，后期甚至可以将充电桩迁至充电负荷比较高的地方，投资浪费小。而且由于投资高度分散，对冲了投资风险，所以风险相对较小。

另一方面，充电桩业务能够有效对冲电力市场的价格波动风险，增强发电企业抗风险能力。在国家在大力推行电力市场化改革的背景下，电价持续下跌，竞争日益激烈，供需形势日益变化。发电企业一方面受上游燃料价格波动的影响和重资产运营成本的限制，另一方面又要在电力市场上与电网自有售电公司开展不对称的业务竞争。在电能整体供大于求的环境下，相对于电力批发市场现货价格竞争，电力终端销售的价格相对更稳定。现行公共充电桩的充电价格基本在1～2 元/（kW·h），相比发电侧的边际利润，零售侧的价格利润空间更大。充电桩业务将有效对冲发电企业在电力批发市场上的所面临的价格竞争的风险，减少电价传导过程中由于交易的中间环节过多导致对利润的蚕食，与用户实现利益共享。

3.5 开拓科工产业创新发展优势

国家工信部起草发布的《新能源汽车产业发展规划（2021—2035 年）》（征求意见稿）指出，统筹电动汽车能源利用与风电光伏协同调度，提升可再生能源应用比例，为促进充电桩与可再生能源高效协同，鼓励“光储充放”（分布式光伏、储能系统、充放电）多功能综合一体站建设。大型发电集团拥有众多科工类企业，在充电桩产业上游配电产业链中拥有多年技术积淀和雄厚的科技力量，可通过充电设备制造和多功能综合一体充电站建设实现向高质量服务型制造业转变。

4 基于充电桩市场的业务分析

4.1 积极参与充电桩运营建设

当前，充电桩产业价值链已经开始从上游设备制造逐步向中游运营领域转移。充电桩不仅是充电设备，也是能源变现的渠道，更是能源数据流量的导入端口，基于充电数据的后服务市场充满发展潜力。建议发电企业积极参与充电桩的建设运营，充分挖掘运营和后服务市场中的价值［14］。

4.2 开展“光储充放”多功能一体站试点建设

发电企业独具雄厚的工程建设能力，建议开展“源-桩-车”友好协同技术研究和“光储充放”多功能综合一体充电站试点建设，为新能源、充电桩、电动汽车的智能匹配提供全面系统的解决方案，促进充电桩与可再生能源高效协同，实现光伏、储能、充电高效协同、能量互补，努力降低能源生产消费对生态环境的影响。

4.3 拓展综合能源服务业务新空间

建议发电企业首先积极与充电站开展合作，发展增量配电网项目，建立专网供电，提供电力设备运维等配套的技术服务，赢得长期供电机会［15］；其次，积极探索充电桩运营管理平台，拓展其他增值服务以增加客户黏性并提高单客户价值量，通过收集分析用户行为、用户需求、充电设备、车辆和充电运营等信息，反向促进模块及系统优化改进，提升设备利用率，降低运营成本，最终提升用户体验及企业盈利能力；最后，充分挖掘充电桩潜力，充分利用充电站的空间和电力设备优势。未来充电站还可作为边缘计算中心，配合边缘设备进行数据过滤和分析，利用大数据实现用户画像、优化充电策略，并为电动汽车的投放提供数据决策和分析。

4.4 积极探索新的商业模式

目前充电桩行业市场竞争激烈，发电企业以何种模式进入市场尤为重要。充电桩业务存在一定的风险和门槛，标准问题、单桩价格、使用寿命、运维成本、建设用地等都是需要仔细评估的内容。但经过多年市场竞争和技术日益成熟，规模化的生产运营将逐步降低成本和风险。充电桩建设应该遵循边际成本逐年降低、边际效益快速提高的逻辑进行投资分析。对于发电企业来说，可行的方式是收购或入股民营充电桩公司，如以参股或股份互换方式成为蚂蚁金服所投资的简单充等充电桩公司的股东。由于充电桩公司瞄准了特定场景的充电业务，商业模式清晰，有相对稳定的现金流收入，一旦商业模式成功就可以用未来的现金流作为抵押进行融资并吸引投资，迅速扩大业务、抢占市场，起到四两拨千斤的作用。其采用的是风险创业投资模式，而不同于发电企业现有的投资驱动模式。

5 结束语

从充电桩上下游产业链及运营模式入手，分析了充电桩行业的发展现状，并结合当前发展所面临的问题，分析充电桩行业未来的发展趋势。建议发电企业积极参与充电桩运营，开展“光储充放”多功能一体站试点建设，拓展综合能源服务业务新空间，并积极探索新的商业模式。