充换电设施亟需统筹平衡发展

2022-02-25 03:42交通运输部公路科学研究院高艺虞明远
中国公路 2022年22期
关键词:服务区新能源设施

文 交通运输部公路科学研究院 高艺 虞明远

近两年,我国以纯电动汽车为主的新能源车辆发展迅猛,销量超过全球电动汽车销售量的50%,连续两年销量同比增幅超过100%。截至2022年9月底,全国新能源汽车保有量达1149万辆。与此同时,2021年国庆长假期间,电动汽车高速充电难频频冲上“热搜榜”,加强高速公路服务区充电换电基础设施(以下简称“充换电设施”)建设与运营管理,充分发挥充换电设施网络效率,既是建设人民满意交通的民生实事,也是推动交通运输领域绿色转型,尽早实现碳达峰、碳中和目标,以及加快建设交通强国目标的重要基础。

设施网络初步形成东部需求基本满足

目前,我国充换电设施网络初步形成,东部地区充换电需求基本满足。截至2022年10月,全国已有3974个高速公路服务区建设了充换电设施,共建成充电桩16721个,约占小客车停车位的3.8%,主要集中在京津冀、长三角、珠三角等东部地区,西部及东北地区覆盖率较低。其中,北京、天津、四川等省份充换电设施覆盖率达到80%,江苏、浙江、广东等省份充换电设施覆盖率达到100%;以沪苏锡常为代表的长三角地区和以广深莞为代表的珠三角地区高速公路公共充电桩50公里间距覆盖率分别达到98%和94%,能够基本满足新能源汽车用户的充换电需求。

高速公路服务区充电设施以直流快充为主,充电量快速增长,节假日需求暴增。高速公路服务区直流充电桩占比超过99%。2021年,北京、山东、江苏高速公路服务区充电量年增长比例分别达到50%、73%和92.9%。而节假日充电需求暴增,如2021年10月1日,高速公路充电设施完成充电量达142.9万千瓦时,是平日的4.2倍。

电车保有量迅速增长充换电需求即将骤增

从乘用车来看,2022年8月新能源汽车销售渗透率达到28.3%,同比增加11个百分点。预计到2025年,新能源汽车保有量将超过2500万辆,到2030年将达到8000万辆。电动汽车保有量的迅速增长,带来了巨大的充换电需求。

行驶半径和使用强度增加,意味着充换电设施使用需求增大。根据中国汽车研究中心统计,2021年市场主流的紧凑型纯电乘用车平均续航里程达到455公里,较2017年增加176公里,提升63.1%。新能源汽车续驶里程的增加,拓展了新能源汽车在城乡、城际之间的使用,也激发出行者对充换电设施更大的需求。

新能源商用车公路沿线能源补给需求增加。随着充电效率的提升,次均充电时长下降,对商用车辆产生了较为明显的吸引力。以物流车为例,2021年日均充电时长由3小时下降至2小时左右,有力促进了新能源物流车辆的推广应用。同时,在重型货车领域,氢燃料电池技术的应用呈现出快速发展态势。随着新能源商用车积分制等新政的出台,以纯电动和氢能源为主的新能源商用车将迎来快速发展期,对充换电基础设施和氢燃料供给设施的需求量都将快速增长。

诸多短板亟待补齐盈利模式需要创新

虽然我国充换电设施网络初步形成,但随着新能源汽车保有量的快速攀升,充电换电需求即将迎来爆发式增长。目前,充换电设施尚存在一些短板,体现在供需、信息、标准等多方面。

设施供需不平衡

空间分布不平衡充换电设施建设排名前十的地区,其公共充电桩占比达72.3%,东部地区充换电设施覆盖率普遍达到80%以上,但中西部地区充电网络相对欠缺。

时间分布不平衡平日高速公路充电设施利用率低,约为城市内充电设施的三分之一,而节假日期间需求飙升,供需矛盾大。根据监测数据显示,2021年新能源汽车仅“十一”期间出行里程就达6000万公里,占到节假日(法定31天)出行总量的30%。

设施结构不均衡突出表现为快充需求满足率低。目前,高速公路服务区主要采用120千瓦直流充电桩的双充电枪设计,按照当前乘用车主流车辆计算,剩余电量由30%充电至80%需要40分钟左右,用户期待充电效率更高的“超快充”。

充电设施信息不共享、不及时

各充电设施运营企业均推出充电App,但各公司平台间并未实现数据互联互通和动态共享,公众难以从统一渠道及时掌握和获得准确的充电桩的设施状态与使用情况。

标准、流程不统一

制度标准不统一在换电设施的利用上,存在品牌间的技术壁垒,多为单一品牌换电服务,通用性较弱。大功率充电设施标准尚未出台,也制约了相关快(超)充设施的推广应用。

电动汽车正在通过充电桩充电。

建设流程不统一充电设施建设审批涉及部门多,环保、土建、电力、消防、车桩交互等方面的标准繁多,有的地区标准层层加码,部门间相互交织,导致基层不便执行。

安全标准不统一充电设施建设场景多,但缺乏相关场景安全管理标准,仅靠联盟等行业非强制性自律来开展工作,存在一定安全隐患。

电力标准不统一以电力报装为例,仅“不允许使用箱变,需要建配电房”的单台变压器容量的上限值,在不同地区就有630千伏安、1250千伏安、1600千伏安等不同要求。

设施运营盈利难

高速公路服务区充电设施以国家电网和南方电网两大公司通过场地租赁的方式投资运营为主,设施占比超过80%。换电站则由相关车企负责投资建设并运营维护。目前,由于充电设施利用率低、维护成本高,造成投资回报率差,普遍经营亏损。

一方面,设施建设运维成本较高。目前高速公路服务区的120千瓦充电桩每桩的建设成本约为25万元至30万元,而受维修距离和时间长等客观因素影响,单桩年度运维费用约1万元,约为城市充电桩的两倍。另一方面,充电技术升级迭代快,产品更新周期远小于产品使用寿命,技术升级投入大,充电设施整体利用率低、盈利难。

政策支持不到位

在用地上,服务区、停车区用地指标并未充分考虑新能源车的充换电用地需求,设施用地保障不足。在补贴上,依据不完全统计,北京、上海、山东、江苏、浙江等13个省份相继出台了充电设施建设补贴政策,但其中仅7个省份出台了运营补贴政策。

重型卡车整体的燃油消耗量远超两亿台小轿车。

高速公路服务区一般远离城市和乡镇,当前增设新能源充电设施往往需要外电增容,增加输电线缆。而输配电设施改造需纳入电网计划,流程繁琐、建设周期长,工期无法保证。由于充电设施尚未形成较为发达的网络,缺乏对车辆充电特征的分析,充电站在建设选址、布局、规模上往往具有一定盲目性。

政策建议

以目前充换电设施的现状和问题来看,在有关政策的制定方面,建议从以下六方面入手。

系统推进

加强系统性顶层设计探索建立基于绿色智能为主要特征的交通现代化政策法规体系。研究制定“四网融合”尤其是交通能源网中长期专项规划,保障电力能源供给,并合理设置能源供给设施建设规模,避免出现无需建设、投资浪费。优先布局快充设备,适当布局大功率充电设备(超充)。

加强多部门协同共治交通运输部从应用端的顶层设计,明确公路沿线尤其是高速公路服务区新能源车辆能源供应设施布设规范。国家发展和改革委员会明确针对充换电设施建设适用的用地、用电、消防、建设施工等标准,简化、统一投资建设审批程序和验收要求,明确不同应用场景下安全监管责任主体。自然资源部对公路沿线充换电、加氢站等设施建设、高速公路服务区扩建给予用地支持。工业和信息化部加快大功率充电标准制定与应用,统一换电电池规格、换电接口、通信协议等标准,并参与国际标准制定。出台充电桩相关技术规范文件和强制检测标准,明确追责、举证、执行流程和要求,加速淘汰劣质充电桩生产企业,培育一批电力设施运维企业。国家能源局提前布局与交通网络、运输需求相适应的能源供应网络,强化公路沿线电网升级与电力扩容改造,提高公路沿线绿电接入电网的便利性。

加强产业链协同发力从产业链条整体出发,探索通过碳积分、碳减排认证、便利通行等全环节,加强充换电设施制造商、运营商、车辆制造商和消费者等各环节的协同推进,推动相关部门协同推动新能源汽车产业链韧性和国际竞争力。

适度超前

在供 给能力方面,用地、电力电容、电缆管道等基本要素保障做到适度超前,充分考虑商用车充电设施用地,将充换电等车用新能源补给设施作为服务区(站)必要的公共服务设施,所需用地纳入公路用地范围。

在充电技术方面,充换电设施的技术参数选择应具有一定的前瞻性,如鼓励公路沿线充换电设施使用绿电,创新光储充放一体的充电站建设运营模式,开展动力电池梯级利用,采用功率共享、动态分配的充电设施,关注服务区无线(无桩)充电、移动式补电等技术应用,研发占地面积小或多层立体综合利用的充换电设施。

分类施策

根据区域分类施策区分东部地区和中、西部地区,有序推动充换电设施建设。对设备用地紧张的高速公路服务区,鼓励在高速出入口1.5公里半径内建设“高速+城市复用”的公共充电站,满足客户充电体验的同时平衡设备利用率。加大高速公路大功率快充(超快充)设施布局。

根据车辆类型分类施策根据乘用车和商用车的不同充换电特点,为以纯电动、氢能源为主的新能源商用车预留土地、电力容量等发展空间。

高速公路可以尝试扩大路域光伏设施的利用空间。

根据充换电方式分类施策综合考虑充换电两种不同的技术路线和公路沿线资源要素特点,因地制宜,统筹布局,分类施策。

通用开放

统一标准规范统一建设和运营标准,规范交通运输领域充电设施布设场景的安全管理措施。

发展通用技术提高充换电设施的通用性和开放性,高速公路服务区应以布设通用、公共服务型充换电设施为主,限制服务单一品牌的充换电装置发展。

促进数据共享强化充换电设施运行、充电服务与交通信息共享,鼓励以地图电子数据平台为载体,打造聚合型充换电设施数据查询平台。

政企协作

加大政策支持力度加快出台财政、税收和贷款等优惠政策,适当减免充换电设施的土地租金、电力接入费用,以及增加大功率充电设施的运营补贴,缩短充换电设施折旧年限,鼓励社会资本投入。

建立合理价格机制参照电价浮动机制,实施充电峰谷区间差异化定价机制,以推进错峰充电,推行高峰时段电池充电率差异化定价机制,充电率达到80%后执行双倍电价标准,提高充电桩资源利用效率。

建设示范服务区建设集加油、供电、加氢、车辆后服务、零售等功能于一体的新型服务区,以及“油气电光氢”综合能源示范站,构建创新开放型“交通+”产业生态,形成综合服务与充换电服务相互促进的经营模式。

服务为本

推动一站式充电设施服务强化开放共享的充换电设施信息,提高准确性、精确度,实现“一站式”充换电服务,引导用户合理选择充电场站和充电时段,平衡区域高速公路网中邻近充电站的利用效率,减少用户等待时间。

以监督考核促服务提升将公路沿线充换电设施运行情况和安全监管情况纳入服务质量评价、绿色建设考评、星级服务区考核评价体系,强化充换电设施监管,避免无序建设,保障充换电设施安全性,提升充电换电服务满意度。

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