|
|
- ~& t$ e$ X, S) l9 D 文 | 蔡晓顺、严小方
0 o b. }0 z$ P) ]3 B( C( H 正文共计 4160字
: U( A& y5 q- Z0 Z3 e( | 预计阅读时间 6分钟# X9 R1 G: [# P: G9 b
这一轮全球新旧能源的结构变革中,中国有两股力量正同频共振——
4 ^/ Z9 E% V# q6 i' ~ 一是在“靠技术吃饭”的新能源“风、光、锂、氢”逐渐替代“靠天然储量吃饭”的旧能源“石油、煤炭”的过程中,我们依靠光伏电板、风电机组等全球领先的新能源装备技术在这轮能源竞赛中领跑。4 u2 ~, l' J2 b# ?% _* v% I p
二是中国电力行业正全力向新型电力系统冲刺——
) Z, m6 q+ n, D1 e0 w$ T1 B 政策持续发力,12月14日,中共中央、国务院印发《扩大内需战略规划纲要(2022-2035年)》(以下简称《纲要》),《纲要》指出,提升电网安全和智能化水平,优化电力生产和输送通道布局。/ N9 h: ^3 T5 |; [
推进汽车电动化、网联化、智能化,加强停车场、充电桩、换电站、加氢站等配套设施建设。
' y6 L# ~/ F2 \ V% [; H# ` 终端应用领域爆发,中国新能源汽车是我国能源电子产业最重要的终端应用领域之一。从2015年起中国新能源汽车连续7年全球产销量第一。
2 {8 M; L, h& e% t. R. \# L" ^
. _5 d# t* j7 T# {6 N, ] 中国电网革命涉及的领域多,链条长,今天星船知造聚焦能源电子产业终端——新能源汽车产业中的一环——充电桩——
% B9 v! o1 n+ x+ M$ |$ j% b& P 和大家一起探讨充电桩“影响未来中国电力和汽车”的三个现状:
' k6 i, _( O# ~; o1 H; }4 i: }" ? 1,中国互联网造车企业、造车新势力在充电桩相关专利上都有哪些布局?0 k4 M$ L6 }+ q3 O( G
2,关系到未来电网的“充电桩新概念车网互动(V2G,Vehicle to Grid)”,目前国内主要入局者有哪些?% A# [; Y" f9 Q% ?' Y/ O
3,现阶段最赔钱的充电桩运营商能否通过新场景私桩共享扭转颓势?! q$ V4 y& W7 M) V
充电桩专利储备战
" v1 q* Y0 r; U8 |6 L 充电桩产业凭借
$ Z" T- x5 y0 h 1、解决新能源汽车补能难题、解决用户“里程焦虑”: G: e# E: s- V& ?
2、结合数字化、智能化等技术,未来深度接入“虚拟电厂”
6 c2 b0 Y% W$ }0 z 从而成为中国七大新基建之一。
1 a: ?3 @7 A8 C: @) J( ] 中国新基建主要发力科技端,分别是:; n) _+ e1 a3 r
特高压、5G基站建设、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、人工智能、工业互联网、大数据中心七大领域。
" e, m* W! U! g* x/ C# r* j 造车同时必须大力布桩,这样的共识深入新能源车1.0玩家和2.0玩家的意识。) ^: u7 Q+ n% v8 J. L8 o
“一流企业卖专利,二流企业卖产品,三流企业卖苦力”。目前几乎所有玩家都已进行充电桩专利布局。它将成为未来企业的核心竞争力之一。4 E) ?9 N I/ H+ F
各家充电桩专利布局如下——. F S' S! ~5 `
2.0玩家:百度、阿里、腾讯、华为、格力、小米等企业% x! ^3 k D3 S9 Y1 F4 C) ?; @
1.0玩家:蔚小理等造车新势力. Z& X5 ?# F9 G7 _+ T$ t1 y: F- q' H
百度:目前百度有3项充电桩相关的授权专利,偏向于汽车充电、充电桩导航及车费预估的软件授权。颇有百度压箱底的硬技术“人工智能”的底色。
7 H4 h2 v, N0 p 腾讯:目前腾讯有2项充电桩发明授权专利,同样都在软件应用层面,包括充电桩信息管理方法及充电桩系统。
5 W! |/ c5 L; G% n% h 华为:既有制造基因又有软硬件技术背景的华为,在充电桩专利布局上同样是软硬两手抓。目前有26项充电桩授权专利,包括17件实用专利、8项发明专利及1项外观设计专利。5 X6 C8 T! @: p8 {& x. ^
阿里:阿里目前暂无新能源汽车充电桩相关授权专利。
$ d4 P2 [" w* V# O! T7 \2 o" \7 ~8 @ 百度重AI、腾讯有用户生态,在充电桩的专利布局上,这两家大厂更多是将原先的技术优势和经验延伸至充电桩软件领域。
# Y! u. [# T- ^5 V; G6 @( u 既有制造基因又有软硬件技术背景的华为,在充电桩专利布局上同样是硬件产品和技术软件两手抓。+ z9 s& T/ D) c: _
0 O0 t8 ~% z1 [% D% K @: g
目前小米、格力还未有具体乘用车车型推出,但在充电桩上都已有布局——
% o: s1 E6 G/ C8 g; c- Z. ? 格力:格力造车计划走to B到to C路线,布局了包括新能源汽车上的锂电池、电机等核心零部件。今年,董明珠透露格力将成为特斯拉供应商。" @ e+ w1 i0 {. {
格力目前围绕充电桩布局了21项授权专利,包括5项外观设计专利、6项发明专利等,产品、技术两手抓。
! ]9 o, L' U; e: U 比如,安全性上,格力的充电桩在插枪座上设置有漏水结构,通过插枪座与立柱连接,能够快速地安装充电枪和插枪座。同时格力的充电桩配备了电动汽车充电诊断方法和系统,及早识别故障,降低新能源汽车引发火灾风险。: l1 u& h7 p6 ]9 y. t6 d
小米:小米造车近500天,目前小米汽车共有4项充电桩授权专利,分别为:# Z* l& B. r$ `4 d+ b# W3 H' q
1,一种供电组件及充电桩(实用新型专利):通过设置与充电枪并联的插座,使供电组件的应用范围广,通用性更强,使用更便捷。, u$ M3 |2 a9 P% d, |
2,充电插头、充电插座、车辆、充电桩及充电系统(实用新型专利):充电插头的产热小,安全性高。
) U: ~0 Q, n0 ~ c$ I% s 3,充电站 (实用新型专利):节省为新车充电的时间和空间,并有效地提高充电准确率。3 Q X7 E k& i3 N9 Z/ x# {
4,充电电路和车辆 (实用新型专利):能够利用低电压的充电桩给高压的动力电池充电。# V, X5 m6 A8 V6 M5 |
目前小米汽车已经有402项专利,大部分专利集中在自动驾驶领域。: v# g% n" M8 L3 |" {
`. I8 @6 q, j5 J+ V7 ~6 m 在充电桩专利布局上,目前造车新势力处于第二、第三梯队。需要采取差异化战略,集中力量专攻某一技术分支。0 ?5 y6 X& B2 Q
第一梯队:国家队 专利布局1000件以上- T2 c$ @+ ]% G" B
未来新能源汽车将成为国家电网重要的储能终端之一。
8 o) K% X6 l; u+ B$ Z; R! H! k 国家电网很早开始进行充电桩专利布局,目前已有1504件充电桩专利,在各个IPC技术领域都有涉及。已经形成充电桩专利壁垒,占据主导地位。* u& m- D, y, l4 M
第二梯队:专利布局100至500件
. l3 e' e% H. l 蔚来处于充电桩专利布局的第二梯队,共有相关专利278件,主要集中在电池组供电装置、充电桩及充电站领域。
: z) c+ j% e) g+ C0 [: s2 ^ 充电桩制造商、第三方运营商星星充电的母公司——万帮数字——有185件充电桩专利。
6 ?' j# {6 y. k0 T3 ] 此外,充电桩第三方运营商如国轩悦行、北汽新能源的专利数量都超过100件。
2 @7 U- I. H( P5 Y4 p9 P) b, V 第三梯队:专利布局少于100件! Q1 V' f) {. k
小鹏汽车的充电桩专利数量为94件,在电池组供电装置、电力供应、充电桩、充电站上有少量专利布局。
0 g$ e0 X- C3 @ w" {4 h# S2 n 理想主打油电混动车型,根据国家知识产权局数据,暂未有充电桩方面的专利布局。但在补能方面,理想有一份无线充电专利。 T9 x- t3 r: C" F/ U: P$ y/ {1 h
星船知造认为,国家电网在充电桩专利布局上一枝独秀,在充电桩市场走向成熟期的当下,国家电网围绕基础专利继续优化布局,参与国家标准和行业标准的设立。
3 O$ _. R$ j+ D 而像蔚来这样在充电桩专利布局上略逊一筹的企业,应当走差异化专利战略,集中资源在某一分支技术上研发赶超。小鹏这样充电桩专利布局上目前不具备太大优势的企业,可以跟随优势企业的技术及时调整研发策略,同时寻求研发合作伙伴。+ ?$ t) ^$ n" C2 h* l- v& F* F
车网互动国内主要入局者都有哪些?
, e0 ]! d; D) M) x R3 c+ S- h- F 在车网互动概念中,电动汽车是储能终端——一个移动充电宝,可反向供电。& |% ]) }2 j+ t
来看一个案例:( P6 K6 x8 A* j* Y! C1 n6 [6 X
今年9月底,飓风席卷美国佛罗里达州,当地90%的县城断电。那天美国社交媒体上,佛罗里达州人讨论最多的话题是风暴、洪水、停电以及“你开的什么车?”
! U% B* _6 y& U1 b5 g 当时某车主启动了一辆福特F-150电动卡车,利用卡车中的锂电池给房子供电——4 q$ y' a2 s( E2 c& b
汽车电源一插,联排别墅里的灯管、电视机、唱片机和冰箱全都照常旧运作。这辆福特电动卡车正配置了V2G技术。: u! y n1 H2 U; N i5 u
# y }% e+ y. W
电这种能源一旦产生,就需要即时消耗。理想状态下,电力网络供需实时平衡,但维持这样的平衡正变得越来越难。& J6 M x! u, j8 M/ x
用电端:目前中国电力消耗场景主要在工业用电和生活用电。如今中国是全球最大的新能源汽车市场,预计到2030年,国内电动汽车保有量将达到8000万辆,成为用电端的新增负荷。% \6 k/ _5 F* h1 X, q7 k
发电端:在3060政策下,未来新增发电量主要来自风光水电为代表的绿电。8 @/ s9 A4 A, B E4 `" s, N# v) l
然而风光水电和燃煤、燃气不同:
& @5 M" K1 A9 O/ F) u7 b6 F8 B 风电要清风和煦,光伏靠阳光普照,水电得观测汛期。一句话——得看天气。要将这些绿电稳定供给电网,就必须要用储能做“蓄电池”。1 ~: [; P& l3 D* b
如果将新能源汽车、充电桩作为储能终端,我们就有了削峰填谷的调控能力——. G7 a) _% ~6 A8 ~6 @
用电高峰时,新能源汽车向电网供电。用电低谷时,电流向新能源汽车——具备V2G技术的新能源汽车和充电桩将成为未来灵活调控电网的手段之一。' l7 {5 G, i: _7 n' x( T9 u* ]$ F
虚拟电厂通过5G、AI、大数据、云计算等数字化手段把分散的电源、负荷和储能打通,统一调度管理。
) U3 Z. p5 I' \# Z 从长远发展看,V2G概念是未来电网转型升级的重要组成部分。
* B4 {0 \4 F2 t$ Z$ b 从商业逻辑上看,V2G带来三方共赢——- r8 N6 U9 m- |- h. P; w
电网缓解了用电压力;充电桩企业获得更多商业模式;新能源车主能“赚零花钱”。! d- E9 h+ ?7 \7 V
英大证券做过一项测算,一块锂电池的循环充放电次数可以有8000次。如果拿出5000次用来“卖电”,按照1元峰谷电差价以及一天卖50度电算,车主就能有25万元收益,甚至超过了很多新能源汽车的价值。5 E7 k& f/ }: L# @/ v' C
目前着手布局V2G技术的企业主要有“车企、电力企业、充电桩企业、锂电企业、通信运营商”等。
1 X" z, D" `* D# R% ^ 车企:& f4 `4 r4 \1 {2 e' q9 O
沃尔沃最新款SUV EX90已经用上了V2G技术。SUV EX90可以连接壁挂式充电盒、家用电表以及沃尔沃汽车APP,通过数据上云灵活管理电池电量。
5 x/ l* }3 T9 S 除此之外,像特斯拉、通用这样的车企尽管目前没在新能源汽车上装载V2G应用,但其能源业务线中的太阳能电板产品都已经用上了V2G。& }/ Z) |- O0 p% w2 f5 n
车企都意识到,汽车革命与能源革命并非两个独立行业,而是一种融合产业。V2G是这个融合产业中的新增量点。: Q1 A a3 E0 ~& j* n$ `, v
国内车企方面,最早入局V2G技术的有威马汽车。2020年,威马抱上国家电网大腿,联合研发、实测、落地应用V2G。国家电网有基础设施网络,威马则储备相关技术,两者结合跑通了V2G的应用场景。
( R) j H) P8 I, M1 K+ J) l 目前,星船知造查阅国家知识产权局相关信息发现,吉利、一汽、东风、蔚来、赛力斯、哪吒等车企都已有V2G方面的专利储备。8 ^ S3 A2 l4 {: l: G. n5 R
吉利:V2G充电站
: Y, ]: j4 d0 Y/ R# ^ 一汽:V2G放电控制系统及控制方法/ i( s ^5 [. }
东风:电动汽车V2G控制方法及装置
+ P- c; }' a1 B |* M 蔚来:基于V2G使用场景下的电池健康度检测方法 [: ?* n# M7 i; _1 X* A
赛力斯:充电桩的充放电方法、装置、存储介质和充电桩$ H" j% Y( c2 ~1 M5 b+ E7 f
电力企业:
\) n/ L8 j# }3 V6 X# ^2 R 国家电网:布局V2G专利最多的企业,共有46条发明公布专利和26条发明授权专利。
+ }- m1 k* s2 a4 L0 M+ ~ 上海电气:一种基于V2G的电动汽车充放电控制系统及使用方法5 q! h- a3 A% S8 t! Q0 P
充电桩业务相关企业:
t1 T4 J/ \1 V' S/ C 星云科技:2款V2G充电桩外观设计及一项发明专利:利用VIN码匹配V2G直流充电桩的方法及系统- A4 V: l6 z; r
特来电:充放电控制方法、车载充电机及终端设备
5 g" a. F3 R L( T4 f 中科智充:应用于V2G中智能风光储存一体化装置
4 [; z* l1 z! U& c# k, { 远景科创:V2G充电站的充电控制方法、装置、服务器及存储介质
" |: |$ G. q5 S, h; u8 V; M 锂电池企业:
/ y0 h. D3 @" R& x- z 蜂巢能源:电动车V2G模式放电量确定方法、装置及存储装置
4 q0 f) l" b6 s j, V 通信技术相关企业:0 F/ z& U" h. j
中国电信:V2G能源交易方法、装置、电子设备及存储介质2 t9 }" H$ Z$ f9 T& M( _9 c
北变能控:V2G直流双向充电模块
. ?0 `% ^- ^% ]" w/ a) x 就目前情况来看,中国V2G技术仍处于示范运行期——需要等待技术跑通商业模式以及电力市场化改革的进一步推进。( e }- }2 Z& {; G
根据相关政策,中国V2G发展将分三步走:
2 Y# K, X7 a9 l5 t9 B3 a 2020年之前:开展小批量多批次的V2G试验验证,参与双向充电的电动汽车数量可控制在10~300辆,主要任务是验证多台电动汽车与电网双向充电技术,实现多辆电动汽车的相互充电放电。8 W" B7 b9 p4 r ~
2020年—2025年:主要开展规模化电动汽车(数量一般不少于500辆)与电网双向充电的示范运行。
9 n4 ~. c. B) J5 Y2 a0 d7 n# R 2026年之后:逐步商业化推广。1 X$ j3 ~7 v$ j' x! @# R
最赔钱的充电桩运营商能通过新场景扭转颓势吗?5 ~! s0 Z! d+ ~6 n/ S' @! i0 Y
在充电桩产业中,上游的设备制造商可以卖桩创收,下游的车企能与用户生态捆绑,反倒是中游的运营商仍陷在这个“高投入、慢回血”行业,盈利迟迟未见。$ c/ J+ O/ Y3 k! p) p1 ]% h
星星充电、特来电这样的第三方运营商正试图开辟新业务场景——私桩共享——扭转局势。
" z8 A8 C: ? h4 v 目前进入私桩共享蓝海的,除了星星充电、特来电、云快充这样的第三方运营商,也有威马、蔚来这样的车企。
. E) k o$ w) r+ P 然而,这门新生意恐怕难以快速回血——主要有三只拦路虎。
& ^, x# M6 r1 u* E 1.找桩难
$ i4 ?: {% c& q6 j3 k3 r9 }! A 私桩共享的用户参与度低。8 _8 o2 u3 G% A m& z# Z8 S, g
按照前瞻产业研究院数据,2021年全国有240万根私人桩,仅有约6%私桩参与共享。如果用户不愿意贡献桩,就影响到了私桩共享的供给生态。
: `- {; ]8 B) k5 o 星船知造了解到,一些共享私桩业务目前还建立在自有生态中——比如在星星充电平台APP发布共享信息,需要从星星充电平台购买充电桩。/ W' W, d* n o6 G# B- Z
目前,绝大多数用户使用随车购买、赠送的充电桩,较难绑定APP。6 g; P( R$ H( d
2.用桩难
5 t# d. _) F6 h# ?# r' ?9 | 私桩归业主所有,但建桩的地由物业方协助管理。即便找到了桩,仍有小区物业不愿意放陌生车辆进场——还是用不了。' c0 ? s6 _+ x" x
另外,部分私桩使用时需支付额外的停车费,增加了充电成本。- j6 m8 { X! N( Y- r
3.确权难& Q; m# J$ T' e8 M1 S# Q
如果充电桩在共享过程中损坏、存在安全隐患,谁来维修和赔付也将成为问题。
3 ^' t H4 J8 ^. j- H( g2 M* v/ I% l 找桩难、用桩难、确权难的困局短期内难以改变。/ l. M# t/ F; _& D/ [# y
长期来看,如果与C端用户更接近的车企、关注民生的国家队都参与到私桩共享市场,第三方运营商依旧缺乏优势。
7 T" f3 u+ T ?# ^ 今天,我们已经习惯了电力的平稳可靠,它的充足稳定是那么理所当然。让人忽视保电路上的压力和不易。
" N6 t$ }7 L% g1 N2 c0 ? 未来,我们将完善全社会充换电网络。随着车网协同、充电桩等产业的发展,“里程焦虑”将成为过去,越来越多人能开上价格合适、“万物互联”的新能源汽车。
; R% ]) n& J* S: H5 t2 s+ X- p 国家电网也将在信息革命和新能源浪潮中迎来新的挑战和活力。
, m9 ^& T% P( |, ^ ) O3 S5 P/ V4 ~8 E) Z
参考资料:
1 v7 b* `) }; x1 I" e& v9 @5 Z [1] “藏电于车”提上日程千亿市场待激活 V2G距全面商业化还有多远?21世纪经济报道
8 L" r, m, y% F- v9 C [2] 私桩共享难在哪? 中国能源报
$ n [" n9 m' Z0 B# p [3] 小米造车,下半场还有戏吗? 独角兽挖掘机: q+ z; ]- X8 F I2 T5 o
[4] 小米汽车“充电站”专利获授权 IT之家% W" t. f; S+ {" Z! r5 B5 R; a
[5] 国内外新能源汽车充电桩技术预测分析——基于生命周期和国际专利分类号 科技管理研究
2 T1 R- p% |# a" U [6] 新能源车企,谁是亏损王? 中国新闻周刊% ]$ ^/ ]: X5 S% n5 n6 S
[7] “藏电于车”V2G千亿市场,全面商业化还有多远?2 g- A: C! O2 w; C- i
[8] 德州仪器入局新能源充电桩,积极探索V2G模式 第一财经8 F) N5 n( [( K; I
[9] 基于大规模 V2G 的区域电源低碳优化策略 电力建设* y7 [7 d- ?) a. h1 M: j
[10] 推动电动汽车车网互动(V2G)储能技术发展 新清华
9 {, c* ?% G! S3 ~3 ~; _8 b [11] 智能电动车双向充电渐成主流 V2G进入快速发展期仅差“临门一脚” 科创板日报
1 ~7 ~ u5 \& ^5 h [12] 充电桩行业研究报告:市场和政策双重驱动,充电桩市场空间持续扩大英大证券
$ ?4 h' {) p1 [ S [13] 基于大规模 V2G 的区域电源低碳优化策略 电力建设8 B% n5 E! \7 A9 U- T2 ~
[14] 动力电池V2G规模化落地还有多远?CBEA( a. g. z1 E. Q: R$ A% {3 O, C
[15] 虚拟电厂:云程发轫,拥抱蓝海 国海证券7 J! y$ b, ^$ y! l8 X
[16] 2022年虚拟电厂行业深度研究 中泰证券
# p; B2 K8 L& V% B 本文基于访谈及公开资料写作,不构成任何投资建议。2 [2 }" s' k) s
本文为星船知造原创内容$ [$ p& i4 V. t) Z( x! j8 i0 J8 q
未经授权,禁止转载 |
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册
×
|