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中国电网革命:一场和新能源车主的三方共赢

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发表于 2022-12-17 09:48:59 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 江苏常州
            : O5 Y, G* m  q2 l2 S6 E
            文 | 蔡晓顺、严小方
& G0 z) s9 F( \            正文共计  4160字) U$ T  ?8 h& |9 }
            预计阅读时间  6分钟3 v  U0 [9 d' r, M  O' C! t
            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 @' A* O3 T* v+ ~, _
            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。, q2 V6 t" b  X  c0 M
            二是中国电力行业正全力向新型电力系统冲刺——  V3 O  s% p* a
            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。& E9 A* z& }$ R4 T1 s4 Q
            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。
4 ?+ y) x$ K& @6 V. K            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。
7 s, F9 J) j% g% z2 _  R8 u9 Z                        
" H' Q, l2 {# c! [7 [1 }) }            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——
& H3 ~/ a( H8 m/ _+ i6 F            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:1 ]! j% r! k; |6 F9 F: Y
            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?
; t' K! u2 F0 k            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?
. {' R7 m- A$ n$ Q+ C4 S( I            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?2 m+ E+ g$ ~5 C' Q9 r$ _
            充电桩专利储备战& j4 ^( k; H, T  \9 s
            充电桩产业凭借6 T& u1 ^" ^3 n: Y, n: h( C3 ~
            1、解决新能源汽车补能难题、解决用户“里程焦虑”! o. U2 f" i  i/ E5 ?+ J* |
            2、结合数字化、智能化等技术,未来深度接入“虚拟电厂”
! g* @, p7 z3 m1 s& k% f9 U            从而成为中国七大新基建之一。
: T% f9 ?3 J) i2 j. s3 R            中国新基建主要发力科技端,分别是:* g" m: ~' E* q' a! 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。5 p7 d! O. w! T/ D+ r! ~) c
            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。) U3 E* R) w  O) E, Z. Q2 A
            “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。
6 F& o/ i$ {0 M8 ~            各家充电桩专利布局如下——5 N; x5 J; j# c
            2.0玩家:百度、阿里、腾讯、华为、格力、小米等企业
6 ^7 H( T/ {  D( M* j6 ]% `5 a            1.0玩家:蔚小理等造车新势力
6 M  {3 o8 X  p            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。* t! H: ]7 P$ u$ c
            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。
9 n$ R5 Z2 `8 t7 o& r) J            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 k' E( @# o/ N* e
            阿里:阿里目前暂无新能源汽车充电桩相关授权专利。
, e  K/ V% l" l            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。/ ?/ Z2 V" i# `6 q* y
            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。
, j% V$ E$ r' y$ C                        # H" Y5 ?3 {1 P( ^
            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——
7 N' o7 t5 P' D! x6 i            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。2 b8 }) B+ `* A6 p
            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。5 K9 H3 t$ i8 b' G6 N/ `
            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。
& Y0 F* r; b; ]) ^/ r            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:
3 E4 A9 p  |, H. |. h7 I7 u5 V            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。
7 d6 A4 _3 E8 \9 E5 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。' F; n- y. i) G. t( L
            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。2 t- W6 g9 y/ a- G* A% D; I7 W" J
            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( X  {& ]) W# \1 A6 }
            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。, b4 [1 X8 d+ ]: i- [$ a0 ?
                        # \% C8 [1 s4 `! ]
            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。! P1 C7 j7 A( E) p1 Y# V% p
            第一梯队:国家队 专利布局1000件以上
5 k* p% u' ^# }+ L- }            未来新能源汽车将成为国家电网重要的储能终端之一。
- _( g" m. i( M1 c  }6 _. l            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。% S, m3 p% A: Q
            第二梯队:专利布局100至500件! N) @: K# g5 f% X. I
            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。
- k! G: O" U' j# Z+ s8 V! L1 b            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。
+ o0 k3 t  S. i+ D' L4 q! R            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。
8 t3 L6 e& k# }; s5 U+ {            第三梯队:专利布局少于100件
8 U: R* r& w4 D2 d- E            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。# M8 r$ |/ z( a+ O
            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。, c7 n' A& g. `5 f; P5 E4 b, }
            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。
+ x3 |) [( N$ [- z3 w            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。" r) [& k6 U0 A; K; `
            车网互动国内主要入局者都有哪些?
$ @& b9 e8 w& H# \            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。6 P9 n' I6 ?3 D+ n4 N+ Y) D
            来看一个案例:
% D, n. t# ~6 z6 Q# h            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?”
& [/ V% j& p7 ?4 [/ X2 @            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 r: q$ _9 Y4 d; L- H% ?7 }
            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。
/ t& [  g0 S0 a  {4 q                        
. F, c# G; G4 K1 d9 ~! q+ A' F( p            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。
) q  p$ H1 o6 Z3 G( [& c+ n% A            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。* K+ z) v( u9 ^) O+ h
            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。
1 K% s* ]" i# b: B/ j" q            然而风光水电和燃煤、燃气不同:
: b* g: E; p, q2 U" g5 c            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”
/ R; Q$ `( E9 u& `3 i' G' k" V6 |            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——
9 M0 S' |5 _$ {; p+ @- X2 {& D            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。* e) X: |! Y% W" r9 C4 U- @" t" C
            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。
2 `2 v$ X# c* p9 `! n& ?            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。
. D5 Y: c. P5 u5 l5 Q            从商业逻辑上看,V2G带来三方共赢——
! w% A7 [; a. T8 |- R% X. L            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”。- K) k) I- |& v  ~9 B! Q
            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。
9 F7 [+ w& z7 c1 t            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。) J" r9 j# x. _; b7 x: _
            车企:  l- x5 g, `  ]* }2 V
            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。
9 m- d" @: L, R" A  L( }8 ^            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。. e, t2 Y+ {5 f- b$ q$ P: M* l
            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。
1 }1 M, X2 E/ q: i7 H) I            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。
6 N1 ]9 Q$ E. ?1 u            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。
2 W- f9 m; L- y            吉利:V2G充电站
# ]' n' h6 E1 [% k; B* x8 X# N            一汽:V2G放电控制系统及控制方法
2 P, P4 q6 h9 \4 ?7 K2 h/ r. w            东风:电动汽车V2G控制方法及装置
" a$ S. x: m0 D% E: H- c            蔚来:基于V2G使用场景下的电池健康度检测方法
, E, [& o" S& D; {! y2 K            赛力斯:充电桩的充放电方法、装置、存储介质和充电桩
7 l5 v- G; I0 [8 Z7 V8 N0 Y            电力企业:
! m! F+ W3 F5 @% n            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。
3 \3 h4 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
7 q) T* b& E& |2 \2 j3 Y8 Z            充电桩业务相关企业:/ H/ S+ s8 Q1 e8 V
            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
6 r, l2 s# W' a# B            特来电:充放电控制方法、车载充电机及终端设备
  O# f% H% q0 X            中科智充:应用于V2G中智能风光储存一体化装置# o& o; J: W7 w$ H( T: y
            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
) Z4 S- y- j: H& T$ n            锂电池企业:
, ^: f. F+ n* T2 N0 R( u0 w            蜂巢能源:电动车V2G模式放电量确定方法、装置及存储装置% w# Q% U2 F8 T; ~5 ^
            通信技术相关企业:  X+ p9 H- U+ l* [8 c/ i$ m
            中国电信:V2G能源交易方法、装置、电子设备及存储介质6 v" y# H' [: a" {& ?
            北变能控:V2G直流双向充电模块6 i8 z; c4 U/ k$ k5 l( ?, 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。0 o7 d2 r; A) T& q# E) f
            根据相关政策,中国V2G发展将分三步走:# L5 @5 ^. C2 H- O
            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。
% ]( p% u; T7 g            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。( {" r+ f0 v! z
            2026年之后:逐步商业化推广。4 B) S6 ?2 ]& \2 C% F
            最赔钱的充电桩运营商能通过新场景扭转颓势吗?
6 Z9 X4 r2 [0 O& r7 S, p            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。
8 M/ r7 d, j" P8 B9 L  W            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。
' [) ?$ b0 r" D0 r0 ?) h0 E            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。$ }2 b* ?" p& A) r5 n
            然而,这门新生意恐怕难以快速回血——主要有三只拦路虎。' z* W1 z' a4 v, j
            1.找桩难8 @# G+ w- {6 _, a/ Z
            私桩共享的用户参与度低。
: W3 @( z( l1 F* V: P            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。
& [  Q, X3 }8 p: ?9 Z            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。9 S8 p! Q+ k( b6 _0 ^: G
            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。
. J8 g* S9 w8 c; k% S            2.用桩难% P5 o  v% s& R. K
            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。
: N  C, |) \' A! r            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。
. s8 |& p) e8 q. d' `9 _. A            3.确权难
. N. ?/ p" {5 P8 ?3 p# 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。% K! ]& v' O. b3 L
            找桩难、用桩难、确权难的困局短期内难以改变。
& K2 A: b. t2 ^) f5 v% 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。
' @, t, k( b' m% ^/ h0 z* v            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。
% D9 w% n9 ^# c0 \3 z            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。
5 \, Z* A: m/ S  [            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。+ \# _9 F" _; g# n+ Z% P% m
                        
% g2 ^) n) d. k  m# ^            参考资料:# e3 p/ @6 D8 f4 [/ y, |0 y. y
            [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
* k2 |0 Y6 }/ R            [2] 私桩共享难在哪? 中国能源报) ?" R  \4 d3 M" M3 N6 L) ]
            [3] 小米造车,下半场还有戏吗? 独角兽挖掘机
, G5 Y2 C: G; a) q# W, Z            [4] 小米汽车“充电站”专利获授权 IT之家5 ]- z* b. r1 a7 `% F6 w5 n) H: ^
            [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8 c8 C" k0 R& ?) O
            [6] 新能源车企,谁是亏损王? 中国新闻周刊6 V+ Z. g/ r4 L7 n
            [7] “藏电于车”V2G千亿市场,全面商业化还有多远?/ u. Q% r3 n* \6 x, X# p0 ~
            [8] 德州仪器入局新能源充电桩,积极探索V2G模式 第一财经
  Y5 }5 h" ]$ Q: P0 g6 N8 l0 p/ S( D4 Q" V            [9] 基于大规模 V2G 的区域电源低碳优化策略 电力建设
! P4 W/ D9 g6 q$ ]1 r            [10] 推动电动汽车车网互动(V2G)储能技术发展 新清华5 I: i. ?" s( n
            [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
% Y# V, ]' @# }1 ?/ q# v0 G9 [2 C/ k            [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5 w6 v: B& g$ n" o+ j
            [13] 基于大规模 V2G 的区域电源低碳优化策略 电力建设' ]! S# N) ^! B. S6 V* R1 a
            [14] 动力电池V2G规模化落地还有多远?CBEA% [) k; r& _( X5 O" o4 c
            [15] 虚拟电厂:云程发轫,拥抱蓝海 国海证券
  Y6 U- O  v* o) e" {            [16] 2022年虚拟电厂行业深度研究 中泰证券
, f' j/ u* p6 |7 z  K4 I# c            本文基于访谈及公开资料写作,不构成任何投资建议。9 U9 V3 H2 ?, e" k' R
            本文为星船知造原创内容
! {8 c1 O1 f* u/ [            未经授权,禁止转载

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电网不能进入公共用户需求端,形成垄断充电体系将损害消费者利益和专业化技术发展。中国市场极需法律规范管理,以促进高速发展中的新能源、新技术和谐发展。
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咋没有比亚迪呢?
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发表于 2022-12-17 10:25:00 | 显示全部楼层 来自 江苏常州
电力电网资本更不能包办一切!
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发表于 2022-12-17 10:37:27 | 显示全部楼层 来自 江苏常州
写的啥呀
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发表于 2022-12-17 10:49:00 | 显示全部楼层 来自 江苏常州
电车就是伪新能源
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