
這一輪全球新舊能源的結(jié)構(gòu)變革中,中國有兩股力量正同頻共振——
一是在“靠技術(shù)吃飯”的新能源“風(fēng)、光、鋰、氫”逐漸替代“靠天然儲量吃飯”的舊能源“石油、煤炭”的過程中,我們依靠光伏電板、風(fēng)電機組等全球領(lǐng)先的新能源裝備技術(shù)在這輪能源競賽中領(lǐng)跑。
二是中國電力行業(yè)正全力向新型電力系統(tǒng)沖刺——
政策持續(xù)發(fā)力,12月14日,中共中央、國務(wù)院印發(fā)《擴大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2022-2035年)》(以下簡稱《綱要》),《綱要》指出,提升電網(wǎng)安全和智能化水平,優(yōu)化電力生產(chǎn)和輸送通道布局。
推進(jìn)汽車電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化,加強停車場、充電樁、換電站、加氫站等配套設(shè)施建設(shè)。
終端應(yīng)用領(lǐng)域爆發(fā),中國新能源汽車是我國能源電子產(chǎn)業(yè)最重要的終端應(yīng)用領(lǐng)域之一。從2015年起中國新能源汽車連續(xù)7年全球產(chǎn)銷量第一。

中國電網(wǎng)革命涉及的領(lǐng)域多,鏈條長,今天星船知造聚焦能源電子產(chǎn)業(yè)終端——新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的一環(huán)——充電樁——
和大家一起探討充電樁“影響未來中國電力和汽車”的三個現(xiàn)狀:
1,中國互聯(lián)網(wǎng)造車企業(yè)、造車新勢力在充電樁相關(guān)專利上都有哪些布局?
2,關(guān)系到未來電網(wǎng)的“充電樁新概念車網(wǎng)互動(V2G,VehicletoGrid)”,目前國內(nèi)主要入局者有哪些?
3,現(xiàn)階段最賠錢的充電樁運營商能否通過新場景私樁共享扭轉(zhuǎn)頹勢?
充電樁專利儲備戰(zhàn)
充電樁產(chǎn)業(yè)憑借
1、解決新能源汽車補能難題、解決用戶“里程焦慮”
2、結(jié)合數(shù)字化、智能化等技術(shù),未來深度接入“虛擬電廠”
從而成為中國七大新基建之一。
中國新基建主要發(fā)力科技端,分別是:
特高壓、5G基站建設(shè)、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心七大領(lǐng)域。
造車同時必須大力布樁,這樣的共識深入新能源車1.0玩家和2.0玩家的意識。
“一流企業(yè)賣專利,二流企業(yè)賣產(chǎn)品,三流企業(yè)賣苦力”。目前幾乎所有玩家都已進(jìn)行充電樁專利布局。它將成為未來企業(yè)的核心競爭力之一。
各家充電樁專利布局如下——
2.0玩家:百度、阿里、騰訊、華為、格力、小米等企業(yè)
1.0玩家:蔚小理等造車新勢力
百度:目前百度有3項充電樁相關(guān)的授權(quán)專利,偏向于汽車充電、充電樁導(dǎo)航及車費預(yù)估的軟件授權(quán)。頗有百度壓箱底的硬技術(shù)“人工智能”的底色。
騰訊:目前騰訊有2項充電樁發(fā)明授權(quán)專利,同樣都在軟件應(yīng)用層面,包括充電樁信息管理方法及充電樁系統(tǒng)。
華為:既有制造基因又有軟硬件技術(shù)背景的華為,在充電樁專利布局上同樣是軟硬兩手抓。目前有26項充電樁授權(quán)專利,包括17件實用專利、8項發(fā)明專利及1項外觀設(shè)計專利。
阿里:阿里目前暫無新能源汽車充電樁相關(guān)授權(quán)專利。
百度重AI、騰訊有用戶生態(tài),在充電樁的專利布局上,這兩家大廠更多是將原先的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗延伸至充電樁軟件領(lǐng)域。
既有制造基因又有軟硬件技術(shù)背景的華為,在充電樁專利布局上同樣是硬件產(chǎn)品和技術(shù)軟件兩手抓。

目前小米、格力還未有具體乘用車車型推出,但在充電樁上都已有布局——
格力:格力造車計劃走toB到toC路線,布局了包括新能源汽車上的鋰電池、電機等核心零部件。今年,董明珠透露格力將成為特斯拉供應(yīng)商。
格力目前圍繞充電樁布局了21項授權(quán)專利,包括5項外觀設(shè)計專利、6項發(fā)明專利等,產(chǎn)品、技術(shù)兩手抓。
比如,安全性上,格力的充電樁在插槍座上設(shè)置有漏水結(jié)構(gòu),通過插槍座與立柱連接,能夠快速地安裝充電槍和插槍座。同時格力的充電樁配備了電動汽車充電診斷方法和系統(tǒng),及早識別故障,降低新能源汽車引發(fā)火災(zāi)風(fēng)險。
小米:小米造車近500天,目前小米汽車共有4項充電樁授權(quán)專利,分別為:
1,一種供電組件及充電樁(實用新型專利):通過設(shè)置與充電槍并聯(lián)的插座,使供電組件的應(yīng)用范圍廣,通用性更強,使用更便捷。
2,充電插頭、充電插座、車輛、充電樁及充電系統(tǒng)(實用新型專利):充電插頭的產(chǎn)熱小,安全性高。
3,充電站(實用新型專利):節(jié)省為新車充電的時間和空間,并有效地提高充電準(zhǔn)確率。
4,充電電路和車輛(實用新型專利):能夠利用低電壓的充電樁給高壓的動力電池充電。
目前小米汽車已經(jīng)有402項專利,大部分專利集中在自動駕駛領(lǐng)域。

在充電樁專利布局上,目前造車新勢力處于第二、第三梯隊。需要采取差異化戰(zhàn)略,集中力量專攻某一技術(shù)分支。
第一梯隊:國家隊專利布局1000件以上
未來新能源汽車將成為國家電網(wǎng)重要的儲能終端之一。
國家電網(wǎng)很早開始進(jìn)行充電樁專利布局,目前已有1504件充電樁專利,在各個IPC技術(shù)領(lǐng)域都有涉及。已經(jīng)形成充電樁專利壁壘,占據(jù)主導(dǎo)地位。
第二梯隊:專利布局100至500件
蔚來處于充電樁專利布局的第二梯隊,共有相關(guān)專利278件,主要集中在電池組供電裝置、充電樁及充電站領(lǐng)域。
充電樁制造商、第三方運營商星星充電的母公司——萬幫數(shù)字——有185件充電樁專利。
此外,充電樁第三方運營商如國軒悅行、北汽新能源的專利數(shù)量都超過100件。
第三梯隊:專利布局少于100件
小鵬汽車的充電樁專利數(shù)量為94件,在電池組供電裝置、電力供應(yīng)、充電樁、充電站上有少量專利布局。
理想主打油電混動車型,根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局?jǐn)?shù)據(jù),暫未有充電樁方面的專利布局。但在補能方面,理想有一份無線充電專利。
星船知造認(rèn)為,國家電網(wǎng)在充電樁專利布局上一枝獨秀,在充電樁市場走向成熟期的當(dāng)下,國家電網(wǎng)圍繞基礎(chǔ)專利繼續(xù)優(yōu)化布局,參與國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)立。
而像蔚來這樣在充電樁專利布局上略遜一籌的企業(yè),應(yīng)當(dāng)走差異化專利戰(zhàn)略,集中資源在某一分支技術(shù)上研發(fā)趕超。小鵬這樣充電樁專利布局上目前不具備太大優(yōu)勢的企業(yè),可以跟隨優(yōu)勢企業(yè)的技術(shù)及時調(diào)整研發(fā)策略,同時尋求研發(fā)合作伙伴。
車網(wǎng)互動國內(nèi)主要入局者都有哪些?
在車網(wǎng)互動概念中,電動汽車是儲能終端——一個移動充電寶,可反向供電。
來看一個案例:
今年9月底,颶風(fēng)席卷美國佛羅里達(dá)州,當(dāng)?shù)?0%的縣城斷電。那天美國社交媒體上,佛羅里達(dá)州人討論最多的話題是風(fēng)暴、洪水、停電以及“你開的什么車?”
當(dāng)時某車主啟動了一輛福特F-150電動卡車,利用卡車中的鋰電池給房子供電——
汽車電源一插,聯(lián)排別墅里的燈管、電視機、唱片機和冰箱全都照常舊運作。這輛福特電動卡車正配置了V2G技術(shù)。

電這種能源一旦產(chǎn)生,就需要即時消耗。理想狀態(tài)下,電力網(wǎng)絡(luò)供需實時平衡,但維持這樣的平衡正變得越來越難。
用電端:目前中國電力消耗場景主要在工業(yè)用電和生活用電。如今中國是全球最大的新能源汽車市場,預(yù)計到2030年,國內(nèi)電動汽車保有量將達(dá)到8000萬輛,成為用電端的新增負(fù)荷。
發(fā)電端:在3060政策下,未來新增發(fā)電量主要來自風(fēng)光水電為代表的綠電。
然而風(fēng)光水電和燃煤、燃?xì)獠煌?/div>
風(fēng)電要清風(fēng)和煦,光伏靠陽光普照,水電得觀測汛期。一句話——得看天氣。要將這些綠電穩(wěn)定供給電網(wǎng),就必須要用儲能做“蓄電池”。
如果將新能源汽車、充電樁作為儲能終端,我們就有了削峰填谷的調(diào)控能力——
用電高峰時,新能源汽車向電網(wǎng)供電。用電低谷時,電流向新能源汽車——具備V2G技術(shù)的新能源汽車和充電樁將成為未來靈活調(diào)控電網(wǎng)的手段之一。
虛擬電廠通過5G、AI、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字化手段把分散的電源、負(fù)荷和儲能打通,統(tǒng)一調(diào)度管理。
從長遠(yuǎn)發(fā)展看,V2G概念是未來電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級的重要組成部分。
從商業(yè)邏輯上看,V2G帶來三方共贏——
電網(wǎng)緩解了用電壓力;充電樁企業(yè)獲得更多商業(yè)模式;新能源車主能“賺零花錢”。
英大證券做過一項測算,一塊鋰電池的循環(huán)充放電次數(shù)可以有8000次。如果拿出5000次用來“賣電”,按照1元峰谷電差價以及一天賣50度電算,車主就能有25萬元收益,甚至超過了很多新能源汽車的價值。
目前著手布局V2G技術(shù)的企業(yè)主要有“車企、電力企業(yè)、充電樁企業(yè)、鋰電企業(yè)、通信運營商”等。
車企:
沃爾沃最新款SUVEX90已經(jīng)用上了V2G技術(shù)。SUVEX90可以連接壁掛式充電盒、家用電表以及沃爾沃汽車APP,通過數(shù)據(jù)上云靈活管理電池電量。
除此之外,像特斯拉、通用這樣的車企盡管目前沒在新能源汽車上裝載V2G應(yīng)用,但其能源業(yè)務(wù)線中的太陽能電板產(chǎn)品都已經(jīng)用上了V2G。
車企都意識到,汽車革命與能源革命并非兩個獨立行業(yè),而是一種融合產(chǎn)業(yè)。V2G是這個融合產(chǎn)業(yè)中的新增量點。
國內(nèi)車企方面,最早入局V2G技術(shù)的有威馬汽車。2020年,威馬抱上國家電網(wǎng)大腿,聯(lián)合研發(fā)、實測、落地應(yīng)用V2G。國家電網(wǎng)有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),威馬則儲備相關(guān)技術(shù),兩者結(jié)合跑通了V2G的應(yīng)用場景。
目前,星船知造查閱國家知識產(chǎn)權(quán)局相關(guān)信息發(fā)現(xiàn),吉利、一汽、東風(fēng)、蔚來、賽力斯、哪吒等車企都已有V2G方面的專利儲備。
吉利:V2G充電站
一汽:V2G放電控制系統(tǒng)及控制方法
東風(fēng):電動汽車V2G控制方法及裝置
蔚來:基于V2G使用場景下的電池健康度檢測方法
賽力斯:充電樁的充放電方法、裝置、存儲介質(zhì)和充電樁
電力企業(yè):
國家電網(wǎng):布局V2G專利最多的企業(yè),共有46條發(fā)明公布專利和26條發(fā)明授權(quán)專利。
上海電氣:一種基于V2G的電動汽車充放電控制系統(tǒng)及使用方法
充電樁業(yè)務(wù)相關(guān)企業(yè):
星云科技:2款V2G充電樁外觀設(shè)計及一項發(fā)明專利:利用VIN碼匹配V2G直流充電樁的方法及系統(tǒng)
特來電:充放電控制方法、車載充電機及終端設(shè)備
中科智充:應(yīng)用于V2G中智能風(fēng)光儲存一體化裝置
遠(yuǎn)景科創(chuàng):V2G充電站的充電控制方法、裝置、服務(wù)器及存儲介質(zhì)
鋰電池企業(yè):
蜂巢能源:電動車V2G模式放電量確定方法、裝置及存儲裝置
通信技術(shù)相關(guān)企業(yè):
中國電信:V2G能源交易方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)
北變能控:V2G直流雙向充電模塊
就目前情況來看,中國V2G技術(shù)仍處于示范運行期——需要等待技術(shù)跑通商業(yè)模式以及電力市場化改革的進(jìn)一步推進(jìn)。
根據(jù)相關(guān)政策,中國V2G發(fā)展將分三步走:
2020年之前:開展小批量多批次的V2G試驗驗證,參與雙向充電的電動汽車數(shù)量可控制在10~300輛,主要任務(wù)是驗證多臺電動汽車與電網(wǎng)雙向充電技術(shù),實現(xiàn)多輛電動汽車的相互充電放電。
2020年—2025年:主要開展規(guī)?;妱悠嚕〝?shù)量一般不少于500輛)與電網(wǎng)雙向充電的示范運行。
2026年之后:逐步商業(yè)化推廣。
最賠錢的充電樁運營商能通過新場景扭轉(zhuǎn)頹勢嗎?
在充電樁產(chǎn)業(yè)中,上游的設(shè)備制造商可以賣樁創(chuàng)收,下游的車企能與用戶生態(tài)捆綁,反倒是中游的運營商仍陷在這個“高投入、慢回血”行業(yè),盈利遲遲未見。
星星充電、特來電這樣的第三方運營商正試圖開辟新業(yè)務(wù)場景——私樁共享——扭轉(zhuǎn)局勢。
目前進(jìn)入私樁共享藍(lán)海的,除了星星充電、特來電、云快充這樣的第三方運營商,也有威馬、蔚來這樣的車企。
然而,這門新生意恐怕難以快速回血——主要有三只攔路虎。
1.找樁難
私樁共享的用戶參與度低。
按照前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2021年全國有240萬根私人樁,僅有約6%私樁參與共享。如果用戶不愿意貢獻(xiàn)樁,就影響到了私樁共享的供給生態(tài)。
星船知造了解到,一些共享私樁業(yè)務(wù)目前還建立在自有生態(tài)中——比如在星星充電平臺APP發(fā)布共享信息,需要從星星充電平臺購買充電樁。
目前,絕大多數(shù)用戶使用隨車購買、贈送的充電樁,較難綁定APP。
2.用樁難
私樁歸業(yè)主所有,但建樁的地由物業(yè)方協(xié)助管理。即便找到了樁,仍有小區(qū)物業(yè)不愿意放陌生車輛進(jìn)場——還是用不了。
另外,部分私樁使用時需支付額外的停車費,增加了充電成本。
3.確權(quán)難
如果充電樁在共享過程中損壞、存在安全隱患,誰來維修和賠付也將成為問題。
找樁難、用樁難、確權(quán)難的困局短期內(nèi)難以改變。
長期來看,如果與C端用戶更接近的車企、關(guān)注民生的國家隊都參與到私樁共享市場,第三方運營商依舊缺乏優(yōu)勢。
今天,我們已經(jīng)習(xí)慣了電力的平穩(wěn)可靠,它的充足穩(wěn)定是那么理所當(dāng)然。讓人忽視保電路上的壓力和不易。
未來,我們將完善全社會充換電網(wǎng)絡(luò)。隨著車網(wǎng)協(xié)同、充電樁等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,“里程焦慮”將成為過去,越來越多人能開上價格合適、“萬物互聯(lián)”的新能源汽車。
國家電網(wǎng)也將在信息革命和新能源浪潮中迎來新的挑戰(zhàn)和活力。
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