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新能源充电桩研究报告

 

充电运营:新能源汽车保有量和单车带电量提升,市场空间广阔

充电运营服务商在充电桩产业链中处于中下游环节。充电桩产业链主要包括:

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: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:充电桩下游主要以新能源电动汽车和充电服务运营解决商为主,代表企业有比亚迪、特斯拉、东方电子、施耐德电气等。

充电桩保有量持续提升,车桩比逐渐下降

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 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年的11.6实现大幅下降。

 

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)

 
新能源汽车保有量和单车带电量提升,带来充电运营服务市场规模提升

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。

 

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

充电定价公式为“电价=电费+服务费”,不同运营商收费标准有差异
  1. 单桩初始投资测算

经测算,单个50kW直流充电桩的初始投资成本约5.7-6万元,对应单W初始投资约1.14-1.2元/W,具体测算如下:

  • 设备投资:直流桩充电设备(内含监控系统)成本约5元/W,因此,单个50kW直流桩的设备投资约2.5万元。
  • 土建和施工投资:包括平面布置、电缆电线采购装配、顶棚装配等,单桩摊薄成本约1-1.3万元。
  • 配电侧设备成本:包括继电保护、低压电器、电表等设备,单桩摊薄成本约2万元。
  1. 单桩成本测算

经测算,单个50kW 直流充电桩的固定成本约1.38万元,具体测算如下:

  • 利息费用:假设贷款比例50%,贷款利率6%,年利息费用约0.18万元。
  • 折旧费用:假设折旧年限为10年,年均折旧费用约0.6万元。
  • 设备维护+人工费用:假设为初始投入的10%,测算约0.6万元。

单个充电桩的可变成本一般包括两个部分:

  • 电费:考虑到消费者对电费价格比较敏感,通常充电运营商对电费的收取基本是平价政策,即和电网收费一致,不做价差套利,为了简化模型,这部分不做考虑。
  • 停车场服务费分成/运维成本等:部分停车场要求按一定比例对充电服务费进行分成以及其他后期运维成本等,假设该部分成本为服务费的10%。

 

 

  1. 单桩收入、盈利、投资回收期测算

经测算,单个50kW 直流充电桩的年均收入约1.75万元,年均利润约0.2万元,年现金流净额约0.8万元,静态投资回收期约8年。具体假设条件如下:

  • 单桩利用效率:假设单桩利用效率为8%。
  • 服务费收入标准:参考上文各省市服务费收取标准,假设为5元/kWh。
  • 单桩年均可变成本:假设为服务费的10%。

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。基于上述测算过程,对充电桩单桩利用效率和度电服务费进行敏感性分析,得到结果如下:

  • 对单桩利润的影响:假设度电服务费保持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%,利润增长0.20万元。
  • 对投资回收周期的影响:假设度电服务费保持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)。

 

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

充电运营行业主要存在资金、物理场地、电网容量、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。

 

 

从充电运营四大竞争壁垒角度看龙头先发优势

 

一、资金壁垒,充电运营前期资金投入较大,回收周期长

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投入,根据《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。平均到单位投资水平看,1kW功率的投资规模在3000-5000元之间。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%。根据测算,在度电服务费保持0.5元/kWh、充电时间利用率在 8%-10%的条件下,充电桩的投资回收周期在5-8年。

头部运营商融资渠道顺畅,更具备资金优势

以充电运营商头部企业特来电、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。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。


 

二、物理场地壁垒:天然具备强排他性,城市公桩密度提升有限

充电桩的建设天然就具备强排他的属性,某运营商一旦在特定的物理场地内进行充电桩投建,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,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。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。

当前中心城区公用桩平均覆盖率超70%,最大城市超90%,充电桩可“圈”之地有限。《2022年中国主要城市充电基础设施监测报告》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。

 

不同规模城市的中心城区公用桩覆盖率比较

 

三、电网容量壁垒:考虑电网容量,充电站建设运营规模受限

对配电网来说,充电站的最大负荷,由充电站的充电功率与充电桩数量决定,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。充电桩对配电网的主要影响:

  • 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。

  • 电压偏移与电压越限

供电系统由于负荷变化,系统中各节点的电压会随之改变,偏离系统电压额定值,即电压偏移,电压偏移会影响电能质量。由于充电桩充电的瞬时功率很大,容易引起电压偏移加大,甚至超过规定限值,即电压越限,严重影响配电网安全。

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,行业先进入者往往具备较强的电网容量垄断性。

四、数据资源壁垒:充电网是用户、车辆、能源的数据入口,先布局者获得的数据资源越丰富

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。

龙头运营商手握数据资源价值期权,有望引领盈利模式创新

依托平台海量的活跃用 户,头部运营商目前开发的新盈利模式包括:

  • 车位经营:安保维护充电桩上设置摄像头、移动感应器等设备扩展服务深度,增加安全保障,同时做到一桩一收费,减少停车场门口的收费岗亭压力。
  • “充电桩+广告”:让充电桩成为广告新载体,在充电桩上做平面媒体广告,在充电桩上安装液晶显示屏或广告灯箱。
  • APP流量变现:手机APP可以获得一批优质客户信息,通过统计充电时间计算清洁出行距离等方式,推送定制化广告内容和相关服务,如推送充电站附近的美食、娱乐场景。
  • 一站式服务:在充电场站附近提供无人售餐、休憩、便利店、车辆保养等一站式服务,开拓新的消费场景和盈利机会。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。

 

快电优选充电站提供充电一站式服务

 

行业格局:三类参与主体,马太效应显著

充电桩行业历史复盘:
  • 起步期(2014年之前):我国新能源汽车产业刚刚起步,彼时充电桩主要是由国 家电网、南方电网等“国家队”进行建设。
  • 粗犷发展期(2015-2017年):2014 年 11 月 18 日,财政部、工信部等四部委联 合发布《关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知》,首次将新能源汽车推广数量与充电 设施补贴奖励挂钩,并且允许民间资本进入充电桩行业,2015-2017 年,充电桩建设速度 加快,年度新增充电桩数量同比增速分别为 1250%/270%/200%。
  • 洗牌期(2018-2020年):经过前期“跑马圈地”式的发展,部分充电桩布局不合理导致利用效率低下造成盈利亏损,部分技术和运营能力不足的企业率先被清洗出局,行业发展降温叠加2017-2020年新能源汽车补贴退坡,充电桩建设节奏趋缓。
  • 发展新时期(2021年以后):2020年政府工作报告中,充电桩被纳入“新基建”,成为七大产业之一,同时伴随新能源汽车渗透率加速向上,充电桩迎来新的高速发展阶段。
  •  

 

充电运营商主要有三类参与主体:资产型、第三方和车企。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。

行业马太效应显著,头部运营商地位难撼动。从总量上看,基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。

特来电在专用桩直流桩、总功率和充电量领域处于行业第一位置,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。

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