场景化新思考
用户在不同时间、空间的需求应有不同的解决方案，移动互联网时代的场景化思维正渗入行业政策的理念中。未来15年充换电基础设施应如何发展？新《规划》给出了场景化发展方向。
对于居民区充电服务，新《规划》明确了“积极推广智能有序慢充为主、应急快充为辅”的建设运营思路。对于高速公路和城乡公共充电网络，则应“适度超前、快充为主、慢充为辅”。
相比2012年《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020）》对于基础设施的发展指导，如“积极试行个人和公共停车位分散慢充等充电技术模式”、“因地制宜建设慢速充电桩、公共快速充换电等设施”等，新《规划》不仅在具体导向上有重大调整，“因地制宜”也细化为具体场景，近年基础设施领域发展的经验教训和目前看来较为有效的模式思路均被筛选、提炼并纳入其中。
中国电动汽车充电基础设施促进联盟（以下简称“充电联盟”）统计显示，截至2020年10月，全国充电基础设施累计数量已经达到149.8万台，同比增加30.9%。其中受部分运营商集中梳理上报影响，10月公共充电桩数量陡增，10月比9月公共充电桩增加6.1万台，同比增长39.4%。从2019年11月到2020年10月，月均新增公共类充电桩约1.6万台。
工信部副部长辛国斌公开表示，“我国已经建成了全球最大规模的充电网络。” 国家电网近日首次发布的《中国新能源汽车充电数据应用分析报告》也显示，国网智慧车联网平台已接入充电桩超103万个，覆盖全国29个省份、273个城市，服务电动汽车消费者550万人，是全球最大的电动汽车充电网络。其中公共充电桩占全国总量的93%，占全球总量的66%；个人充电桩占比达到中国私人充电桩保有量的近46%。
即便规模如此，当前充电焦虑仍然是消费者购买使用新能源汽车的障碍之一。辛国斌就曾不止一次指出，相比新能源汽车推广应用的规模，充电设施建设发展仍然有点满足不了消费者的需求。
“最终导致这个问题的原因还是现在的充电服务能力并没有均衡满足实际充电细分场景。”四维图新满电出行科技有限公司总经理王颖在2020全球未来出行大会上表示，现有充电设施的充电能力并没有切实落实到各个场景上，整个充电和出行的服务结合其实还不够深入和融会贯通，缺少整体规划和一体化解决方案，最终导致用户现在对新能源汽车出行缺乏信任和依赖。
不同场景还面临不同的问题。例如针对居民区特别是老旧小区，建桩问题一直以来没有得到根本解决。这也是当前国内在充电基础设施建设上的重要痛点和堵点之一。车位缺乏、电力设施容量不足、扩容成本较高、管理单位或居民对安全问题认识有限等因素，都是影响充电设施进社区尤其是老旧小区的主要障碍。
充电联盟的另一组统计数据显示，截至2020年10月，通过联盟内成员整车企业采样约118.8万辆车的车桩相随信息，未随车配建充电设施35.7万台，整体未配建率30.1%。其中，集团用户自行建桩、居住地物业不配合、居住地没有固定停车位这3个因素仍然是未随车配建充电设施的主要原因，占比达70.2%，其余原因占比为29.8%。
值得注意的是，《规划》中通过鼓励商业模式创新的方式缓解居民的充电困难，倡导结合老旧小区改造、城市更新等工作，引导多方联合开展充电设施建设运营，支持居民区多车一桩、临近车位共享等合作模式发展。
目前已经有很多充电运营商、物业公司甚至房地产开发商正在开拓小区充电桩建设业务。例如在2019年，国家电网与恒大集团合资成立了“国网恒大”，主要聚焦社区停车库车位的智慧充电服务。
为从根本上解决好这一问题，辛国斌表示，下一步还需加大建设力度，优化结构布局。在今后的工作中，工信部将配合能源局等部门加强与城乡建设规划、电网规划及物业管理等的统筹协调。
另据充电联盟综合部主任张帆介绍，电力企业将开展居民区有序充电项目试点，2020年以后将在可行性和经济性论证的基础上启动大规模推广应用，以构建智慧能源服务体系，提高客户侧深度参与电力调节的能力，满足消纳清洁能源、削峰填谷、调压调频等电网调节需求。
对于公共领域的充电基础设施，目前业内更多目光集中在“存量”上。对运营企业而言，受热点商业区用地贵、利益分配调和难度大、早期规划失误、旧站升级换代、运营盈利困难等因素影响，一些现有场站目前处于非正常运转甚至无人管理、关闭状态。传递到用户端，利用情况冷热不均、找桩难、充电安全等问题备受关注。
辛国斌认为：“我国充电设施网络建设在全球已经相对比较完善，怎么把现有的这些桩更好地充分利用起来，这是下一步要考虑的一个问题。要利用现有的信息管理技术把所有充电桩纳入一个管理平台，并尽量做到共享，行业现在已经在开展这方面的工作。”
“近两年公共充电设施发展主要呈现集中度较高、装机功率提升、交流桩数量多于直流桩等特点。”张帆表示，其中“建设增速下降”值得注意。
多家充电企业负责人也表示，近两年特别是在北京、上海等大城市不再大面积建设，业务重点更多集中在桩和站的运营上。根据市场实际需求，通过大数据分析等手段有针对性地建桩，也尽最大可能避免资源浪费。
“充电设施跑马圈地时代，我个人认为已经过去了。”张帆预计，未来私人充电桩配建率将逐步提升，专用充电桩将按需配建，公共充电桩建设布局将逐步趋于科学合理，充电设施发展规模将与新能源汽车推广规模密切相关。
在许多商用场景中，受限于当前的电池及车辆技术水平，充电甚至快充已经不是能源补给的唯一路径。越来越多业内人士认为，出租车、物流车、分时租赁等营运车辆领域标准化程度高，换电似乎是更好的选择。北汽、一汽、东风、长安、吉利等主流车企均在这些领域试水换电模式。新《规划》也明文表达了鼓励支持的态度。
中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高在2021中国电动汽车百人会论坛新闻发布会上表示，换电对长途重型卡车的电动化意义重大，并将2020年定义为卡车电动化的元年。由于卡车电池装载量大、行驶里程长，无论是过去的充电还是电池技术都难以真正满足其使用需求。通过换电模式不仅可以降低运营商采购价格，还能保障装货量、提高运营效率。
“从目前看，换电卡车可以和柴油卡车进行商业竞争。”欧阳明高进一步解释说，按照目前电池价格的综合成本看，购置一辆重卡大概需要40万－50万元，但是全生命周期的油费约为200万-300万元，油费是最大的运营成本。而电动卡车最大的优势就是能源费低。“我相信今后5年重卡换电会形成一股高潮，包括在港口、矿山、长途运输等场景运营的卡车。
“我认为现阶段充电、换电要融合发展，不是非此即彼。”欧阳明高认为，换电现阶段看对提高销量是有好处的。对于商用车，原则上换电是一种不错的商业模式。对于私家车而言，中长期来看最好的方式还是充电，平时在家或者单位慢充，高速公路长途行车时超快充补电。

多元化新挑战
慢充、快充、超级快充、换电、无线充电……越来越多的补电模式可以在不同场景下排列组合，形成不同的能源补给体验，消费者享受的服务和体验多元化的背后是技术多元化。
新《规划》对各种技术路线持包容鼓励尝试的态度，提出：“加强智能有序充电、大功率充电、无线充电等新型充电技术研发，提高充电便利性和产品可靠性。”
《节能与新能源汽车技术路线图2.0》则提出了未来基础设施发展的5大主要技术方向，即充电设施布局技术、智能充电技术、充电安全技术、电能互动技术和云平台大数据技术，通过构建慢充普遍覆盖、快充网络化部署满足不同充电需求的立体充电体系，2035年实现慢充桩接口达1.5亿端以上，公共快充接口达146万端以上，支撑1.5亿辆以上的车辆充电运行，实现城市出租车、网约车共享换电模式的大规模应用。
无论是效率还是充电体验，快充特别是超级快充更得消费者的青睐。理想汽车CEO李想甚至在社交媒体平台上公开表示，许多行业人士没有看准特斯拉自建超级充电站对于销量的促进作用，“随着电动车的保有量增加，公共快充桩的（使用）体验持续下降。因此，能够稳定解决最基本的充电体验是销量的核心基础。最基本的‘一日三餐’的竞争其实就已经分出胜负。”理想汽车在产品规划上也提出，在400kW快充技术成熟前不会推出纯电车型。
目前公共充电基础设施网络的快充桩使用频率更高。但所谓的快充桩，要实现补电80%所需时长在30-60分钟。据欧阳明高介绍，现在欧洲已经在采用350kW的大功率快充。近日国内也已推出最新的快充标准。
华为在近日发布的《充电基础设施发展趋势白皮书》中甚至判断，现在到未来几年，乘用车充电电压将从500V升级到800V，单枪充电功率从60kW升到支持350kW，充满电的时间会从1小时左右缩短到10-15分钟，接近燃油车的加油体验。让充电接近加油体验是充电技术的重要发展趋势之一。
但在当前的电池水平、电网负荷条件和运营成本等前提下，业内不少专家仍然不建议经常使用快充桩充电，市场究竟需要多少大功率快充设备仍是行业及企业需要重新考量的问题。
对于近两年重新热起来的换电模式而言，虽然路线各不相同，但其推广的最大难题在于标准的统一。在私人领域，换电标准统一难度大，加上运营盈利、安全、产权意识等因素，目前在这一领域尝试换电的企业较少。在运营车辆领域，由于重卡电动化对能源结构变革至关重要，标准统一是应当引起政府管理部门高度重视的事。2020年9月，中国电动重卡换电产业促进联盟正式成立，下一步主要工作之一就是推动换电重卡车载换电系统互换互通的标准体系建设。
“我们乐于看到未来有多种能源补给方式，给用户更高的便利性、更好的能源补给体验。”张帆认为，充换电基础设施与汽车产业一样，销售产品只是第一步，最大市场是后市场服务，是给用户提供新能源汽车全生命周期过程中的良好服务体验。

角色化新压力
未来的充换电基础设施形态更加复杂，将扮演多重角色，包括用电设备、网络设备、综合服务站、双向通道等。新《规划》提出，要“开展充换电、加氢、智能交通等综合服务试点示范，实现基础设施的互联互通和智能管理”。
在当前数字化、智能化不断深入的大势下，汽车行业已经逐渐能够通过智能电网、物联网、5G 通信、远程控制、云计算、大数据、人工智能、车联网等实现区域、企业、充电桩网络集约运行、智能出行。充换电基础设施也将在“充电体验、运行维护、网络协同”等方面完全数字化、智能化，实现“充电体验安全快捷、充电设施无人值守、远程运行维护以及充电设施智能高效、充电网络智能调度”。
充电设备的安全可信与隐私保护随之成为下一步发展的重要挑战，未来的充换电基础设施将必须具备高可靠性、高网络安全性、高可用性、高韧性等基本特征。
值得注意的是，此次新《规划》也对推动新能源汽车与电网的能量互动进行了明确部署。
辛国斌表示：“这对发挥新能源汽车分布式储能优势，降低用电成本，提高电网调峰调频和安全应急响应能力具有重要意义。”
V2G技术（电动汽车与电网双向充放电）在近两年广受车企、电池及充电企业重视。它对平滑电网用电的波峰与波谷能发挥重要作用，基本运行原理是当电网负荷过高时，可以通过电动汽车存储的能源向电网售电，反之则由电网向电动汽车售电，辅助电网进行调峰调频。这就让电动汽车通过搭载车载电池实现移动储能，从电力消耗方转变为分布式能源提供方。简言之，用户可以将电动汽车存储的电量售卖给电网从而赚取差价获利。这种方式对电网的好处是，通过用电过程中的削峰填谷提升电网稳定性，降低使用成本。据了解，目前宁德时代等电池企业，国家电网、特来电等充电建设运营企业均在推动这一技术的开发应用。
由此对充电桩和电池提出了更高的技术要求，双向充放电成为基本功能。此外，这项技术还需要更多软硬件支持，新的产业链机会也由此诞生。
“在实际推动中还需要完善标准法规，加快技术和商业模式创新。”辛国斌表示，“后续我们会同相关主管部门加强协同配合，加强高循环寿命的动力电池、高性能双向充放电等技术的攻关，加快V2G接口、车网互动等标准体系的建设，鼓励有条件的地方探索开展V2G应用示范，积极推动产业融合创新发展。”
注：本文首发于《汽车纵横》杂志2020年12月刊