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1、2 0 2 3 年深度行业分析研究报告目录目录CONTENTS51.1.充电运营:受益于新能源汽车保有量和单车带电量提升,市场空间广阔充电运营:受益于新能源汽车保有量和单车带电量提升,市场空间广阔2.2.盈利模式:目前以收取电费和服务费为主,充电桩时间利用率是盈利核心盈利模式:目前以收取电费和服务费为主,充电桩时间利用率是盈利核心3.3.竞争壁垒:资金、场地、电网容量、数据资源构筑壁垒,龙头运营商优势显著竞争壁垒:资金、场地、电网容量、数据资源构筑壁垒,龙头运营商优势显著4.4.行业格局:三类参与主体,马太效应显著行业格局:三类参与主体,马太效应显著5.5.后“跑马圈地”时代,充电运营商的核心
2、看点在哪里?后“跑马圈地”时代,充电运营商的核心看点在哪里?61.1 充电运营服务商在充电桩产业链处于中下游环节充电运营服务商在充电桩产业链处于中下游环节资料来源:亿渡数据,各公司官网,中信证券研究部充电桩产业链构成充电桩产业链构成上游:上游:主要为充电桩设备元器件供应商,包括充电模块、功率器件、接触器、变压器、连接器等,代表企业有许继电气、科士达、英可瑞、沃尔核材等。中游:中游:充电桩生产和运营方存在业务重合部分,很多主流的充电桩企业采取“生产+运营”一体化模式,代表企业有盛弘股份、绿能慧充、南方电网、星星充电、特来电、公牛集团等。下游:下游:主要以新能源电动汽车和充电服务运营解决商为主,代
3、表企业有比亚迪、特斯拉、东方电子、施耐德电气等。71.2 充电桩保有量持续提升,车桩比逐渐下降充电桩保有量持续提升,车桩比逐渐下降资料来源:公安部,中国充电联盟,国家发改委,商务部,中汽协,中信证券研究部2015-2022年中国新能源汽车保有量(万辆)、充电桩保有量(万台)及车桩比(右轴)年中国新能源汽车保有量(万辆)、充电桩保有量(万台)及车桩比(右轴)作为新能源汽车的配套基础设施,充电桩数量随着新能源汽车保有量的提升而不断增加。车桩比是指新能源汽车保有量与充电桩保有量之比,是衡量充电桩能否满足新能源汽车充电需求的指标,车桩比越低,代表充电桩供给更加充分,新能源汽车充电更加便利。截至2022
4、年底,我国新能源汽车保有量达1310万辆,充电桩保有量达521万台,车桩比为2.5,较2015年11.6大幅下降。585826252111.67.33.43.33.12.93.02.50.02.04.06.08.010.012.014.0020040060080002000212022新能源汽车保有量(万辆)充电桩数量(万台)车桩比8根据GGII数据,2020-2022年我国新能源乘用车单车电池装机量分别为46.1/47.3/51.4kWh,有显著提升,主要受长续
5、航需求驱动所致。目前,充电运营商的主要收入来源于充电电费和服务费两部分,均和充电电量呈正比,因此,随着新能源汽车保有量和单车带电量的逐步提升,充电运服务收入规模有望得到大幅增长。资料来源:GGII,中信证券研究部资料来源:中信证券研究部绘制2020-2022年国内年国内EV乘用车平均单车电池装机量(乘用车平均单车电池装机量(KWh)充电运营商收入逻辑示意图充电运营商收入逻辑示意图1.3 新能源汽车保有量和单车带电量提升,带来市场规模提升新能源汽车保有量和单车带电量提升,带来市场规模提升46.147.351.40.010.020.030.040.050.060.02020202120229项目项
6、目2021A2022A2023E2024E2025E2026E2027E新能源汽车销量(万辆)355YoY(%)95%31%27%37%30%25%新能源汽车保有量(万辆)7849406855967331YoY(%)67%53%44%41%38%31%单车带电量(kWh)46474952545760一年充电次数52525252525252全年充电量(亿kWh)93充电电费单价(元/kWh)0.80.80.80.80.80.80.8充电服务费单价(元/kWh)0.50.50.50.50.
7、50.50.5电费规模(亿元)492313341834服务费规模(亿元)9478331146电费电费+服务费合计(亿元)服务费合计(亿元)24440021672981YoY(%)71%61%51%48%44%38%20年中国充电运营市场行业空间测算(亿元)年中国充电运营市场行业空间测算(亿元)1.4 行业空间:预计到行业空间:预计到2027年充电运营市场空间达年充电运营市场空间达2981亿元亿元资料来源:中汽协,公安部,GGII,中信证券研究部预测行业空间:预计到行业空间:预计到2027年充电运营市
8、场空间达年充电运营市场空间达2981亿元亿元,对应对应2022-27年年CAGR达达48%。目录目录CONTENTS101.1.充电运营:受益于新能源汽车保有量和单车带电量提升,市场空间广阔充电运营:受益于新能源汽车保有量和单车带电量提升,市场空间广阔2.2.盈利模式:目前以收取电费和服务费为主,充电桩时间利用率是盈利核心盈利模式:目前以收取电费和服务费为主,充电桩时间利用率是盈利核心3.3.竞争壁垒:资金、场地、电网容量、数据资源构筑壁垒,龙头运营商优势显著竞争壁垒:资金、场地、电网容量、数据资源构筑壁垒,龙头运营商优势显著4.4.行业格局:三类参与主体,马太效应显著行业格局:三类参与主体,
9、马太效应显著5.5.后“跑马圈地”时代,充电运营商的核心看点在哪里?后“跑马圈地”时代,充电运营商的核心看点在哪里?112.1 充电定价公式“电价充电定价公式“电价=电费电费+服务费服务费”资料来源:星星充电APP,特来电APP,中信证券研究部充电运营商目前的充电收入主要包括电费和服务费两部分充电运营商目前的充电收入主要包括电费和服务费两部分我们以市场主流的充电运营商星星充电和特来电为例,目前二者的充电电价均由电费和服务费两部分构成:以同样时间段为例(15:00-18:00),星星充电(地点:北京市朝阳区亮马桥燕莎友谊商城)的充电电价(原价)为1.4265元/kWh,其中电费为0.8265元/
10、kWh,服务费为0.6元/kWh;特来电(地点:北京市朝阳区三里屯太古里北区)的充电电价为1.6469元/kWh,其中电费为0.8469元/kWh,服务费为0.8元/kWh。12单桩利用效率的提升是提高充电桩利润和缩短投资回收期的核心因素单桩利用效率的提升是提高充电桩利润和缩短投资回收期的核心因素。我们对我们对充电桩单桩利用效率和度电服务费进行敏充电桩单桩利用效率和度电服务费进行敏感性分析感性分析,得到结果如下:得到结果如下:对单桩利润的影响:假设度电服务费保持0.5元/kWh不变,当单桩利用效率从6%提升至10%时,单桩利润则从-0.20万元提升至0.59万元;平均单桩效率每提升1%,利润增
11、长0.20万元。对投资回收期的影响:假设度电服务费保持0.5元/kWh不变,当单桩利用效率从6%提升至10%时,投资回收期从15年下降至5年,显著小于设备可使用年限(10年左右)。度电服务费(元度电服务费(元/kWh)利用效率利用效率(%)单桩利润(万元)单桩利润(万元)0.40.50.60.70.86%-0.43-0.200.040.280.517%-0.280.000.280.550.838%-0.120.200.510.831.149%0.040.390.751.101.4610%0.200.590.991.381.77度电服务费(元度电服务费(元/KWh)利用效率利用效率(%)回收期(
12、年)回收期(年)0.40.50.60.70.86%36159757%19107548%1285439%9644310%85433单桩利用效率和服务费对充电桩单桩利润敏感性测算单桩利用效率和服务费对充电桩单桩利润敏感性测算单桩利用效率和服务费对充电桩投资回收期敏感性测算单桩利用效率和服务费对充电桩投资回收期敏感性测算2.2 时间时间利用率是影响充电运营盈利能力的核心指标利用率是影响充电运营盈利能力的核心指标资料来源:中信证券研究部测算资料来源:中信证券研究部测算目录目录CONTENTS131.1.充电运营:受益于新能源汽车保有量和单车带电量提升,市场空间广阔充电运营:受益于新能源汽车保有量和单车
13、带电量提升,市场空间广阔2.2.盈利模式:目前以收取电费和服务费为主,充电桩时间利用率是盈利核心盈利模式:目前以收取电费和服务费为主,充电桩时间利用率是盈利核心3.3.竞争壁垒:资金、场地、电网容量、数据资源构筑壁垒,龙头运营商优势显著竞争壁垒:资金、场地、电网容量、数据资源构筑壁垒,龙头运营商优势显著4.4.行业格局:三类参与主体,马太效应显著行业格局:三类参与主体,马太效应显著5.5.后“跑马圈地”时代,充电运营商的核心看点在哪里?后“跑马圈地”时代,充电运营商的核心看点在哪里?143.1 壁垒壁垒总结总结从充电运营四大竞争壁垒角度看龙头先发优势从充电运营四大竞争壁垒角度看龙头先发优势充电
14、运营行业主要存在资金资金、物理场地物理场地、电网容量电网容量、数据资源数据资源四大主要壁垒,龙头企业先发优势、规模优势显著,且难以被新进入者追赶,有望在行业竞争中持续保持的领先优势资料来源:中信证券研究部绘制153.2 资金壁垒:充电运营前期资金投入较大、回收周期长资金壁垒:充电运营前期资金投入较大、回收周期长资料来源:电动汽车充电设施盈利模式及经济效益分析(胡龙、王志会、谭杰仁,2020年;含测算),中信证券研究部不同场景下充电站的投资规模测算不同场景下充电站的投资规模测算充电站运营属于重资产运营行业充电站运营属于重资产运营行业,前期需要进行大量的资金前期需要进行大量的资金投入投入根据胡龙、
15、王志会、谭杰仁在电动汽车充电设施盈利模式及经济效益分析一文中的测算,在四种充电站场景下(小型-公交、大型-公交、小型-乘用、大型-乘用),前期投资费用均在百万元级别以大型-乘用车充电站为例,其中充电设备投资占比约30%,配网设备投资占比27%,建筑安装费占比36%,其他费用占比7%163.2 资金壁垒:充电运营前期资金投入较大、回收周期长资金壁垒:充电运营前期资金投入较大、回收周期长资料来源:特锐德公告,人民资讯,星星充电官网,中信证券研究部特锐德、特来电和星星充电融资情况特锐德、特来电和星星充电融资情况头部运营商融资渠道通畅头部运营商融资渠道通畅,更具备资金更具备资金优势优势以充电运营商头部
16、企业特来电、星星充电为例,其中:特来电母公司特锐德是上市企业,融资手段丰富,2014年以来,公司陆续通过定增、发行股份购买资产、可转债等方式募集资金,同时陆续引入外部战略投资者对特来电进行增资;星星充电属于未上市公司,2020年完成A轮融资,融资金额达8.55亿元,2021年完成B轮融资,由高瓴资本领投,投后估值达155亿元我们认为,在前期资金投入较大、投资回收周期较长的充电运营行业,具备较大充电资产规模的头部运营商融资手段更加丰富,融资渠道更加通常,相较于中小运营商企业更具备资金优势主体主体时间时间融资方式融资方式融资金额融资金额(亿元亿元)特锐德2014年非公开发行0.52015年发行股份
17、购买资产+配套定增6.9(发行股份)+2.3(定增)2018年可转债10.42020年非公开发行8.5特来电2019年引入战投增资13.52021年引入战投增资32021年引入战投增资3星星充电2020年A轮融资8.552021年B轮融资173.3 物理场地壁垒:天然具备强排他性,城市公桩密度提升有限物理场地壁垒:天然具备强排他性,城市公桩密度提升有限资料来源:2022年中国主要城市充电基础设施监测报告(中国城市规划设计研究院)车公桩比车公桩比-公用桩密度相关分析公用桩密度相关分析充电桩的建设天然就具备强排他的充电桩的建设天然就具备强排他的属性:属性:某运营商一旦在特定的物理场地内进行充电桩投
18、建,其竞争对手将无法在同一区域内安装其他充电桩;考虑到充电桩的使用年限一般在5-10年内,因此充电桩物理场地的排他性持续时间较长。考虑到运营商采用场地租赁的方式,即使租赁到期,凭借多年的合作经验和客户服务黏性,预计原有运营商续约可能性更高。在充电桩快速发展阶段在充电桩快速发展阶段,随着多数城市的充电桩规模逐渐提升随着多数城市的充电桩规模逐渐提升,城市空间已经进入到相对稳定的存量发展阶段城市空间已经进入到相对稳定的存量发展阶段。根据中国城市规划设计研究院发布的2022年中国主要城市充电基础设施监测报告数据,目前,城市的公共车桩比和公用充电桩密度之间不存在明显的负相关关系,超过半数的城市车公桩比在
19、6以内并且公用桩密度不超过20台/平方公里。这说明,即使车桩比下降,但一定区域内可供建设充电桩的数量有限,公桩密度难以提升,体现出充电桩建设较强的场地壁垒属性。183.3 物理场地壁垒:天然具备强排他性,城市公桩密度提升有限物理场地壁垒:天然具备强排他性,城市公桩密度提升有限资料来源:2022年中国主要城市充电基础设施监测报告(中国城市规划设计研究院)不同规模城市的中心城区公用桩覆盖率比较不同规模城市的中心城区公用桩覆盖率比较当前中心城区公用桩平均覆盖率超当前中心城区公用桩平均覆盖率超70%,超大城市超超大城市超90%,充电桩可充电桩可“圈圈”之地有限之地有限。2022年中国主要城市充电基础设
20、施监测报告中用“公用桩覆盖率”指标去衡量中心城区公用桩服务能力,具体计算方法是:以公用桩900米半径覆盖的建设用地面积与建设用地总面积之比。据中国城市规划设计研究院2022年中国主要城市充电基础设施监测报告中统计数据,截至2021年底,32座样本城市中心城区公用桩的平均覆盖率为73.3%,其中上海、深圳等超大城市公用桩覆盖率超90%。城市规模越大,中心城区公用桩的覆盖率越高。因此,对于新进入者来说,尤其在大城市的中心城区,可供覆盖的充电桩建设范围有限。19伴随着充电桩建设数量和充电功率的大幅提升伴随着充电桩建设数量和充电功率的大幅提升,电动车充电对电网容量的影响不容忽视电动车充电对电网容量的影
21、响不容忽视。充电桩对配电网的主要影响:充电桩对配电网的主要影响:1)加大负荷峰谷差距加大负荷峰谷差距,导致线路重载和变压器负载。电动车充电行为通常与居民日常负荷曲线高度重合,会造成峰上加峰,导致峰谷差距加大。负荷高峰会严重影响供电的安全与平稳,需要改进线路与变压器,电网要多花额外的成本铺设新的馈线与添置变压器;由于峰谷差巨大,尖峰负荷时间短、幅度高,导致配电网资源闲置成本高,设备使用率偏低。2)电压偏移与电压越限电压偏移与电压越限。供电系统由于负荷变化,系统中各节点电压随之改变,偏离系统电压额定值,即电压偏移,会影响电能质量。由于充电桩充电瞬时功率大,容易引起电压偏移加大,甚至超过规定限值,即
22、电压越限,影响配电网安全。考虑到对电网容量的冲击,一定区域内充电桩建设、运营的数量和功率存在上限,同时电网扩容需要增大投资以及获得政府相关部门审批和设计规划。因此因此,行业先进入者往往具备较强的电网容量垄断性行业先进入者往往具备较强的电网容量垄断性。资料来源:电桩网微信公众号资料来源:电桩网微信公众号典型居民区基础用电负荷曲线变化典型居民区基础用电负荷曲线变化电网负荷变化会带来电压偏移电网负荷变化会带来电压偏移3.4 电网容量壁垒:考虑电网容量,充电站建设运营规模受限电网容量壁垒:考虑电网容量,充电站建设运营规模受限203.5 数据资源壁垒:先布局者获得的数据资源数据资源壁垒:先布局者获得的数
23、据资源更更丰富丰富资料来源:易观分析,中信证券研究部充电网信息互联互通系统示意图充电网信息互联互通系统示意图充电网是用户充电网是用户、车辆车辆、能源的数据入口能源的数据入口。充电网是典型的分布式、数字化的工业互联应用,实现了用户、车辆和能源的实时在线、高粘性、高强度交互,形成了基于用户、车、电池的海量用户行为大数据、工业大数据和能源大数据。运营商对这些数据的采集、分析、处理和价值挖掘,可以全面提升充电网的数据价值和智能化水平,一方面可以增厚运营商的盈利,另一方面可以持续改进用户体验,进一步提升用户黏性,形成有效的正反馈龙头运营商入局较早,经过多年的充电网运营平台建设以及APP运营,拥有数量庞大
24、的高粘性客户以及充电数据资源,有望通过规模优势率先受益盈利模式创新目录目录CONTENTS211.1.充电运营:受益于新能源汽车保有量和单车带电量提升,市场空间广阔充电运营:受益于新能源汽车保有量和单车带电量提升,市场空间广阔2.2.盈利模式:目前以收取电费和服务费为主,充电桩时间利用率是盈利核心盈利模式:目前以收取电费和服务费为主,充电桩时间利用率是盈利核心3.3.竞争壁垒:资金、场地、电网容量、数据资源构筑壁垒,龙头运营商优势显著竞争壁垒:资金、场地、电网容量、数据资源构筑壁垒,龙头运营商优势显著4.4.行业格局:三类参与主体,马太效应显著行业格局:三类参与主体,马太效应显著5.5.后“跑
25、马圈地”时代,充电运营商的核心看点在哪里?后“跑马圈地”时代,充电运营商的核心看点在哪里?224.1 充电桩行业历史复盘充电桩行业历史复盘资料来源:中国充电联盟,中信证券研究部充电桩行业历史复盘充电桩行业历史复盘起步起步期期(2014年之前年之前)粗犷粗犷发展期发展期(2015-2017年年)洗牌洗牌期期(2018-2020年年)发展发展新时期新时期(2021年以后年以后)234.2 充电运营商主要有三类参与主体:资产型、第三方和车企充电运营商主要有三类参与主体:资产型、第三方和车企资料来源:logo来自各公司官网,易观分析,中信证券研究部三种充电运营商主体代表企业三种充电运营商主体代表企业中
26、国的公共充电运营服务商主要可分为三类:中国的公共充电运营服务商主要可分为三类:一是以特来电、星星充电为代表的资产型运营商,专注于自有资产运营,并与其他运营商和第三方平台开展合作,以实现用户端的流量互补;二是以能链智电、快电为代表的第三方充电服务商,通过第三方充电网络连接用户及资产型充电运营商;三是以特斯拉、蔚来为代表的车企充电运营商,为自有车主提供公共充电服务。244.3 行业马太效应显著行业马太效应显著资料来源:中国充电联盟,中信证券研究部国内公共充电桩运营商市场竞争格局国内公共充电桩运营商市场竞争格局行业马太效应显著行业马太效应显著,头部运营商地位难撼动头部运营商地位难撼动。从总量上看,基
27、于中国充电联盟统计的数据,国内公共充电运营商行业马太效应显著,呈现高度集中状态,2019-2023年2月,行业CR5分别为81.5%/83.9%/77.8%/69.8%/70.2%,CR10分别为93.3%/92.7%/89.2%/86.3%/86.6%;特来电、星星充电、云快充、国家电网等运营商充电桩运营市占率排名靠前,龙头特来电、星星充电市占率在20%左右,地位保持稳定。集中度趋于稳定且集中,头部运营商地位难撼动。运营商运营商份额份额运营商运营商份额份额运营商运营商份额份额运营商运营商份额份额运营商运营商份额份额特来电28.7%特来电25.7%星星充电22.4%特来电20.2%特来电20.
28、2%星星充电23.3%星星充电25.4%特来电22.0%星星充电19.1%星星充电19.3%国家电网17.0%国家电网22.5%国家电网17.1%云快充14.4%云快充14.8%云快充7.7%云快充7.1%云快充12.7%国家电网10.9%国家电网10.5%依威能源4.8%依威能源3.2%南方电网3.6%小桔充电5.2%小桔充电5.3%上汽安悦3.5%上汽安悦2.4%依威能源3.1%蔚景云4.1%蔚景云4.2%中国普天2.7%深圳车电网1.8%汇充电2.3%深圳车电网3.8%深圳车电网3.8%深圳车电网2.4%中国普天1.8%深圳车电网2.2%南方电网3.4%南方电网3.3%万马爱充1.7%万
29、马爱充1.6%上汽安悦2.0%万城万充2.7%汇充电2.6%云山智慧1.5%云杉智慧1.1%万马爱充1.7%汇充电2.6%万城万充2.6%其他6.7%其他7.3%其他10.8%其他13.7%其他13.4%CR3CR369.0%69.0%CR3CR373.6%73.6%CR3CR361.6%61.6%CR3CR353.7%53.7%CR3CR354.3%54.3%CR5CR581.5%81.5%CR5CR583.9%83.9%CR5CR577.8%77.8%CR5CR569.8%69.8%CR5CR570.2%70.2%CR10CR1093.3%93.3%CR10CR1092.7%92.7%CR
30、10CR1089.2%89.2%CR10CR1086.3%86.3%CR10CR1086.6%86.6%2022.122022.122023.022023.022021.122021.122020.122020.122019.122019.12254.4 特来电特来电多领域居于行业第一位置,多领域居于行业第一位置,市占率大幅领先市占率大幅领先资料来源:中国充电联盟,中信证券研究部细分类型下充电运营商竞争格局情况(细分类型下充电运营商竞争格局情况(2023年年3月)月)特来电在专用桩特来电在专用桩、直流桩直流桩、总功率和充电量领域处于行业第一位置总功率和充电量领域处于行业第一位置,市占率大幅领先
31、市占率大幅领先。按照服务对象的不同,公共充电桩可分为公用、专用充电桩,按照充电功率不同可分为直流、交流充电桩。在某些细分场景下,充电运营行业集中度更高,根据中国充电联盟数据,如按照专用充电桩、直流桩、充电电量等方式统计,2023年3月行业CR5均超过80%。其中,特来电在专用充电桩、直流充电桩、充电总功率和充电电量领域排名均为第一,市占率分别为38.9%、28.3%、23.0%、25.0%,分别超第二名19.8pcts、13.1pcts、6.5pcts、1.5pcts。目录目录CONTENTS261.1.充电运营:受益于新能源汽车保有量和单车带电量提升,市场空间广阔充电运营:受益于新能源汽车保
32、有量和单车带电量提升,市场空间广阔2.2.盈利模式:目前以收取电费和服务费为主,充电桩时间利用率是盈利核心盈利模式:目前以收取电费和服务费为主,充电桩时间利用率是盈利核心3.3.竞争壁垒:资金、场地、电网容量、数据资源构筑壁垒,龙头运营商优势显著竞争壁垒:资金、场地、电网容量、数据资源构筑壁垒,龙头运营商优势显著4.4.行业格局:三类参与主体,马太效应显著行业格局:三类参与主体,马太效应显著5.5.后“跑马圈地”时代,充电运营商的核心看点在哪里?后“跑马圈地”时代,充电运营商的核心看点在哪里?275.1“共建共享”打造轻资产运营模式,缓解前期资金投入压力“共建共享”打造轻资产运营模式,缓解前期
33、资金投入压力资料来源:2020年中国公共充电桩行业研究报告(艾瑞咨询)合伙人模式项目流程合伙人模式项目流程考虑到充电桩建设属于重资产、长周期投资,为了缓解前期资金投入压力,部分运营商创新推出“合伙人”模式。运营商通过招募拥有充电站建设所需资源(场地、设备、资金等)的集团或个人共同进行充电站的建设运营,实现社会资源的合理分配和利益共享。与独立建桩运营相比,合伙人模式可以减少自有资金投资充电场站的比例,由重资产改为轻资产运营,运营商更多专注于充电场站的运营和维护等工作。285.1“共建共享”打造轻资产运营模式,缓解前期资金投入压力“共建共享”打造轻资产运营模式,缓解前期资金投入压力资料来源:特来电
34、官网,中信证券研究部特来电特来电&合伙人共建方案合伙人共建方案考虑到充电桩建设属于重资产、长周期投资,为了缓解前期资金投入压力,部分运营商创新推出“合伙人”模式。运营商通过招募拥有充电站建设所需资源(场地、设备、资金等)的集团或个人共同进行充电站的建设运营,实现社会资源的合理分配和利益共享。与独立建桩运营相比,合伙人模式可以减少自有资金投资充电场站的比例,由重资产改为轻资产运营,运营商更多专注于充电场站的运营和维护等工作。295.2 软硬件升级叠加分时收费策略,充电利用率逐步提升软硬件升级叠加分时收费策略,充电利用率逐步提升资料来源:电动汽车柔性充电堆技术要求(深圳市市场监督管理局,2017)
35、,2022上海充换电展CPSE,搜狐汽车,中信证券研究部充电堆原理图和实物示意图充电堆原理图和实物示意图柔性充电堆解决单桩功率固化问题柔性充电堆解决单桩功率固化问题,灵活分配充电功率灵活分配充电功率,提升设备利用率提升设备利用率。柔性充电堆核心优势在于:解决充电桩单桩功率固化问题:解决充电桩单桩功率固化问题:单个充电桩功率固定,无法满足更高功率车型的充电需求,随着快充车型升级,无法“向上兼容”;柔性充电堆是电源集群,可按需分配充电功率,满足更高功率的充电需求。灵活分配充电功率灵活分配充电功率,提升设备利用率:提升设备利用率:柔性充电堆可根据车辆BMS下发的充电需求,按需分配充电功率,有利于充电
36、设备工作在最佳负载率范围,提升充电桩的设备利用效率。显著降低投资成本显著降低投资成本,不需要重复增加后续投资:不需要重复增加后续投资:对投资者来说,柔性充电堆解决“向上兼容”问题,无需担心前期投资建设的充电桩不匹配后续更高功率车型充电需求,无需重复增加后续投资,显著降低投资成本,提升充电桩建设意愿。305.2 软硬件升级叠加分时收费策略,充电利用率逐步提升软硬件升级叠加分时收费策略,充电利用率逐步提升资料来源:国家知识产权局,中信证券研究部特来电功率分配专利原理示意图(公布号:特来电功率分配专利原理示意图(公布号:CN 115476708A)头部运营商功率灵活分配及柔性充电相关技术较为头部运营
37、商功率灵活分配及柔性充电相关技术较为成熟成熟:以行业龙头运营商特来电为例,其群充电产品将所有功率模块集中在充电箱变中,已可形成最大1600kW的功率池,采用独创的PDU(Power Distribution Unit)功率分配方案,实现单模块颗粒度功率调用,在当前公共场站满足多车辆、多功率同等需求情况下,群充设备通过功率共享,提升了模块利用率。星星充电的“北斗”二代360KW分体式直流充电系统将整桩功率统一管控,单枪最高输出功率达360KW,通过按需分配、整体最优、灵活定制原则,使整体充电效率提升10%,实现运营效率的提升。基于矩阵式功率分配的充放电系统示意图基于矩阵式功率分配的充放电系统示意
38、图资料来源:电动汽车充电网技术白皮书(特来电,2021年)315.2 软硬件升级叠加分时收费策略,充电利用率逐步提升软硬件升级叠加分时收费策略,充电利用率逐步提升资料来源:星星充电APP,特来电APP,中信证券研究部特来电和星星充电分时充电电价收费情况(元特来电和星星充电分时充电电价收费情况(元/kWh)分时充电电价收费策略有望调节用户需求分时充电电价收费策略有望调节用户需求,提升充电桩时间提升充电桩时间利用率利用率目前主流充电运营商推出分时充电电价收费策略,充电高峰时段电费更高,低谷时段电费更低,用低价策略鼓励用户在低谷时段充电,对充电需求进行跨时间调节。以特来电和星星充电为例(地点选择同上
39、文),峰谷收费价差分别能达到0.5794、0.5502元/kWh,因此,相较于“峰”时,一辆带电50kWh的纯电车在“谷”时充电(从0到充满)可节省约28.97/27.51元。325.2 软硬件升级叠加分时收费策略,充电利用率逐步提升软硬件升级叠加分时收费策略,充电利用率逐步提升资料来源:中国充电联盟,中信证券研究部测算 注:阴影部分为测算数据2023年年2月部分运营商充电数据测算月部分运营商充电数据测算充电运营商时间利用率各有差异充电运营商时间利用率各有差异,预计部分头部企业已跨过盈亏预计部分头部企业已跨过盈亏平衡点平衡点基于中国充电联盟2023年2月份披露的各运营商充电桩保有量、总功率和充
40、电量数据,我们测算部分充电运营商的充电时间利用效率。根据我们测算结果来看,小桔充电2月的平均充电时间利用率超过10%,达到11.6%,处于最高水平;头部运营商特来电、星星充电的时间利用率分别为8.4%和9.3%;云快充、南方电网充电时间利用率偏低,分别为5.7%、3.2%。根据前文我们对充电桩盈利模型的测算,我们预计头部充电运营商中如特来电、星星充电、小桔充电等今年以来在某些充电需求较为旺盛的月份已跨过盈亏平衡点。特来电特来电星星充电星星充电云快充云快充小桔充电小桔充电南方电网南方电网充电桩数量(万台)37.736.227.710.06.1充电总功率(万kW)41311月
41、充电总电量(万kWh)6879497786720平均单桩充电功率(kW/台)3224306451平均充电电量(kWh/台)450011101单月平均充电时长(h)5663397822充电时间利用率(%)8.4%9.3%5.7%11.6%3.2%335.3 光储充一体化系统优势显著,峰谷套利提升充电运营商盈利能力光储充一体化系统优势显著,峰谷套利提升充电运营商盈利能力资料来源:绿能慧充官网“光储充”一体化充电方案原理“光储充”一体化充电方案原理“光储充光储充”一体化系统优势显著一体化系统优势显著。“光储充”一体化系统是由光伏发电、储能、充电集成一体、互
42、相协调支撑的绿色充电模式,其工作原理是利用光伏发电,余电由储能设备存储,共同承担供电充电任务。“光储充”一体化系统的核心优势在于:峰谷套利、降低企业运营成本:在电价较低的谷期利用储能装置存储电能,在用电高峰期使用存储好的电能,避免直接大规模使用高价的电网电能,可以降低企业运营成本,实现峰谷电价套利;减少对电网冲击:随着新能源汽车保有量的提升以及超级快充的普及,大功率充电对充电设施的供电容量要求越来越高,对现有充电网体系带来巨大冲击,“光储充”系统可利用光伏发电、自发自用,成为对电网的有益补充。345.3 光储充一体化系统优势显著,峰谷套利提升充电运营商盈利能力光储充一体化系统优势显著,峰谷套利
43、提升充电运营商盈利能力资料来源:BloombergNEF,中信证券研究部2013-2022年锂电池价格走势(年锂电池价格走势($/kWh)“光储充光储充”系统经济性逐渐显现系统经济性逐渐显现,未来有望加速未来有望加速推广应用推广应用限制“光储充”系统大规模推广应用的因素主要是经济性问题,前期由于电池成本较高、循环性能较差、峰谷价差较小等因素,导致“光储充”系统前期投入大、盈利模式差,因而经济性不高。近年来,随着电池技术的进步,循环次数逐渐提升、电池成本不断下降,叠加分时电价政策的推广提升各地工商业和大工业电价峰谷价差,“光储充”系统的经济性将得到进一步提升,未来有望得到加速推广。2023年年4
44、月各地工商业最大峰谷电价差(元月各地工商业最大峰谷电价差(元/kWh)资料来源:北极星储能网,中信证券研究部5024443023020838333242423004005006007008002000022CellPack合计00.20.40.60.811.21.4浙江四川上海海南广东天津广西辽宁山东河北江苏河南北京安徽黑龙江贵州山西重庆湖南吉林新疆陕西江西蒙东福建(厦门等)青海宁夏甘肃355.4
45、车网互动,有序充电、车网互动,有序充电、V2G助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变资料来源:朗新研究院微信公众号居民小区电动汽车有序充电模式示意图居民小区电动汽车有序充电模式示意图车网互动是指电动汽车通过充电桩与电网进行能量和信息的互动车网互动是指电动汽车通过充电桩与电网进行能量和信息的互动,按能量流向可分为有序充电和双向充放电按能量流向可分为有序充电和双向充放电(V2G)。有序充电可以缓解电网压力有序充电可以缓解电网压力,实现削峰填谷实现削峰填谷。根据2019年10月国家电网发布的泛在电力物联网白皮书2019中的定义,有序充电是指在配电网、用户、充电桩及电动汽
46、车之间进行的充分的信息交互和分层控制,全面感知配变负荷变化趋势,动态调整充电时间和功率,优化配变负荷运行曲线,实现削峰填谷。这既满足用户充电需求,又提升了配电网设备和发电设备的利用率,降低了电网和发电设备的投资。365.4 车网互动,有序充电、车网互动,有序充电、V2G助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变资料来源:考虑风电消纳的电动汽车充电站有序充电控制(段俊东、李高尚、李一石等,2021)不同数量电动车无序充电对电网负荷的影响不同数量电动车无序充电对电网负荷的影响资料来源:考虑风电消纳的电动汽车充电站有序充电控制(段俊东、李高尚、李一石等,2021)无序和有序
47、充电情形下的电网负荷曲线无序和有序充电情形下的电网负荷曲线375.4 车网互动,有序充电、车网互动,有序充电、V2G助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变资料来源:懂车帝V2G系统示意图系统示意图V2G技术使电动车具备负荷管理功能技术使电动车具备负荷管理功能。V2G(Vehicle to Grid),指“车辆到电网”,又称双向逆变式充电技术,相当于将电动车动力电池作为一个分布式储能系统,在满足行驶需求的同时可通过双向充放电桩向电网传输电力。当电网负荷过低时,给电动汽车充电,存储电网电能;当电网负荷过高时,充电运营商通过数字化系统,将电动车动力电池资源进行整合,形成
48、一个虚拟电厂,通过V2G充电桩向电网放电,有效提高电力系统的运行效率和调节能力,减少电网负荷。385.4 车网互动,有序充电、车网互动,有序充电、V2G助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变资料来源:车网互动规模化应用与发展白皮书(南方电网,中国电力企业联合会,2023),中信证券研究部运营商作为资源聚合商参与电力市场交易运营商作为资源聚合商参与电力市场交易充电运营商是优质的资源聚合商充电运营商是优质的资源聚合商。和工业园区、商业楼宇等负荷侧资源相比,充电行为的调节可以通过有序充电和V2G技术加以实现,因此,电动汽车是一种较为优质的负荷资源,因而服务电动车充电的充
49、电运营商成为天然的负荷资源聚合商。未来,充电运营商有望通过整合零散的电动车负荷资源,按照电力市场需求灵活参与电力现货市场交易、辅助服务等,增加盈利来源。395.4 车网互动,有序充电、车网互动,有序充电、V2G助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变资料来源:车网互动规模化应用与发展白皮书(南方电网,中国电力企业联合会,2023),中信证券研究部车网互动参与电力市场可为资源聚合商增加盈利空间车网互动参与电力市场可为资源聚合商增加盈利空间针对不同充电场景灵活调度针对不同充电场景灵活调度,参与电力市场交易增加盈利空间参与电力市场交易增加盈利空间。通过筛选合适的电动车和充
50、电站类型,充电运营商聚合可调度资源参与电力现货市场、需求响应市场、旋转备用市场交易,增加自身盈利空间。一般,用车行为规律、充电需求较大的电动车类型是较为优质的可调控资源,运营商通过优化充电时间和充电量,可以获取较大的盈利弹性。405.4 车网互动,有序充电、车网互动,有序充电、V2G助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变助力充电运营商向资源聚合商角色蜕变资料来源:车网互动规模化应用与发展白皮书(南方电网,中国电力企业联合会,2023),中信证券研究部2022年全国支持车网互动充电设备(万台)年全国支持车网互动充电设备(万台)应用端:应用端:2022年支持车网互动充电设备渗透率约年支持车网互动充电设
51、备渗透率约10%,市场规模快速发展市场规模快速发展。根据南方电网和中国电力企业联合会发布的车网互动规模化应用与发展白皮书(2023)中数据显示,据不完全统计,2022年全国支持车网互动的充电设备约53.5万台,占总充电设备的10.3%,其中特来电支持车网互动充电设备数量最多,达到37万台,其次是国家电网、南方电网、蔚来等企业;截至2022年,全国车网互动设备累计提供调峰电量约1.8亿千万时,车网互动市场规模正在迅速发展。资料来源:资料来源:车网互动规模化应用与发展白皮书(南方电网,中国电力企业联合会,2023)2019-2022年全国车网互动累计提供调峰电量年全国车网互动累计提供调峰电量468371221.5153.5普通充电桩车网互动设备 特来电车网互动设备 国家电网车网互动设备 南方电网车网互动设备 蔚来车网互动设备 其他