充電樁—百億級市場空間的“冷思考”
新能源產(chǎn)業(yè)的蓬勃興起,帶動充電樁行業(yè)步入前所未有的高速發(fā)展期。作為新能源生態(tài)鏈中的“中心樞紐”,充電樁既是能源補給的基礎設施,亦是推動新能源產(chǎn)業(yè)前行的重要助推器。
遍布城市角落的充電樁,極大地增強了消費者選購新能源汽車的“安心感”。尤其是直流充電樁以其高效、快速的充電特性,大幅度縮短了新能源汽車的充電時間,解決了用戶的“里程焦慮”。
直流充電樁的明顯優(yōu)勢,使其展露出蓬勃增長態(tài)勢,據(jù)中國充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)統(tǒng)計,截至2024年3月,中國公共充電樁的保有量已達到290.9萬臺,其中直流充電樁為127.8萬臺。而到了2024年9月底,聯(lián)盟內(nèi)成員單位總計上報的公共充電樁數(shù)量已達到332.9萬臺,其中直流充電樁為150.1萬臺。
直流充電樁的優(yōu)勢,離不開其“心臟”充電模塊,作為直流充電樁的中心設備,充電模塊是充電樁系統(tǒng)中連接電網(wǎng)與車輛的關(guān)鍵零部件,也是直流充電樁高效運作的基石。
可以說,充電模塊是直流充電樁至關(guān)重要的一環(huán),伴隨新能源產(chǎn)業(yè)的東風愈吹愈烈,充電模塊也迎來百億級市場規(guī)模。然而,機遇與挑戰(zhàn)總是并行不悖,“金礦”之下埋藏更多挑戰(zhàn)。
首先,現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)了充電樁故障頻發(fā)的問題。2023年,中消協(xié)對外發(fā)布《新能源電動汽車消費與公共充電樁使用情況調(diào)查報告》顯示,近六成受訪者經(jīng)常遇到充電樁損壞或故障的情況。
故障率的居高不下,不僅嚴重損害了用戶體驗,還大幅增加了運營商的運維成本負擔。展望未來,隨著新能源汽車滲透率的大幅躍升,這一問題無疑將更加凸顯,為充電樁的運營層面帶來更為嚴峻的挑戰(zhàn)與考驗。
此外,新能源汽車智能化進程的迅猛推進,也對充電樁行業(yè)提出了持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新的迫切要求,迫使行業(yè)必須與需求側(cè)的快速演進保持同步,以更高階的技術(shù)實力應對市場的不斷變化。
無論是當前面臨的問題,還是未來新能源汽車快速發(fā)展所帶來的新挑戰(zhàn),都對充電樁行業(yè)及其中心設備——充電模塊的技術(shù)水平提出了前所未有的高標準要求。
未來,智能化充電模塊將成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,它們將具備智能感知、自我診斷、遠程監(jiān)控等先進功能,通過前端技術(shù)工藝的提升和提前預判等策略,有效降低充電樁的故障率,為運維環(huán)節(jié)提供堅實可靠的產(chǎn)品支撐。
通過持續(xù)不斷的創(chuàng)新與優(yōu)化,推動充電樁行業(yè)向智能化、高效化和可持續(xù)發(fā)展的方向穩(wěn)步邁進。
據(jù)中國日報報道預測,2024年全年直流充電樁有望增長超過52.6萬臺,充電樁市場2024年將超百億級。
另據(jù)QYResearch的報告,全球充電樁充電模塊市場在未來幾年將以41.9%的年復合增長率(CAGR)增長,預計到2030年將達到723億美元。?2023-2025年,全球及中國的充電模塊增量市場規(guī)模將分別達到380.77億元193.18億元??。
多項威信數(shù)據(jù)都在表明充電樁及其hexin|hexin設備充電模塊將迎來一場“井噴式”增長。但數(shù)據(jù)的背后構(gòu)成了復雜的運維挑戰(zhàn)。
運維挑戰(zhàn)分為短期和長期,短期挑戰(zhàn)指向了運維成本,長期挑戰(zhàn)則考驗對下游需求的洞察力以及技術(shù)的創(chuàng)新力。
從短期視角來看,故障率頻發(fā)正帶動運維成本提升,2023年“3·15”期間,上海市消保委對101個充電站進行的消費體察顯示,設備故障率占比近1/3。充電樁故障往往具有隨機性和突發(fā)性。目前市面上主流的充電樁可以在后端監(jiān)測平臺中上傳基本故障點和原因,但具體故障原因診斷還需到現(xiàn)場進一步分析甄別。
早期的充電樁由于軟件或監(jiān)控版本老舊原因,只能反饋充電樁出現(xiàn)故障,造成故障甄別和處理時間長,極大地影響運維效率,進而降低運營收入。而由于故障的隨機性,以及設備基數(shù)的不斷增多,運維成本也或?qū)⒊蓭缀伪兜脑鲩L,這些對于運營商,也將增加成本支出。
其次,從充電模塊的使用壽命來看,當前充電模塊普遍具有3至5年的使用壽命。目前行業(yè)內(nèi),5年整體故障率1萬PPM,以2028年模塊保有量3000萬臺計算,每年的平均故障模塊數(shù)量30萬個。
充電模塊目前普遍具備5年質(zhì)保,但由于環(huán)境適應性,適配性等問題,設備內(nèi)元器件可能提前出現(xiàn)隱形問題,如果不在運維層面及時介入,后期則可能引起更多問題。
海量級別損壞下的“模塊失效危機”,將帶來高昂的運維成本,挑戰(zhàn)運營商盈利能力。頻繁或大規(guī)模的損壞,也將降低用戶充電體驗,為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展埋下“不確定性”。
由此可見,充電模塊技術(shù)的提升對于提升用戶充電體驗、減少投資成本和運營費用具有重要意義。
從長遠發(fā)展挑戰(zhàn)來看,現(xiàn)階段,充電模塊主要扮演著被動執(zhí)行者的角色,即根據(jù)電動汽車的實際充電需求,響應充電樁控制單元下發(fā)的指令進行工作。以一輛需要40kW充電功率的電動汽車為例,當前的充電樁系統(tǒng)會簡單地調(diào)取一個40kW功率的模塊,并使其滿載運行來滿足需求。
這種“被動執(zhí)行”的匹配方式是否充分考慮到充電效率和能源利用優(yōu)化,還有待商榷。設想一下,如果充電樁內(nèi)部存在多個模塊,是否有可能在樁內(nèi)具備閑置模塊時可調(diào)取兩塊模塊在比較好效率區(qū)間運行以實現(xiàn)效率比較大化?
除了效率問題外,充電樁作為電網(wǎng)與電動汽車間的關(guān)鍵連接點,其真正能夠直接感知電網(wǎng)輸入狀態(tài)、精確執(zhí)行輸出指令、實時采集環(huán)境因素、監(jiān)測內(nèi)部元器件狀態(tài)的是充電模塊。
因此充電模塊的性能和智能化水平,直接決定了充電樁的整體性能和智能化程度。
隨著智能電網(wǎng)、充電系統(tǒng)、遠程監(jiān)控以及電動汽車終端的智能化發(fā)展,對充電模塊的智能化要求也越來越高。充電模塊同步實現(xiàn)智能化升級,以適應和匹配整個行業(yè)的發(fā)展需求,已經(jīng)成為了發(fā)展的“必答題”。
未來的充電模塊,不僅需要具備更高的功率密度和能效比,還需要具備智能感知、自我診斷、遠程監(jiān)控和自適應調(diào)節(jié)等能力。確保充電系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定、安全運行,進而為新能源汽車的普及和可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。
無論是現(xiàn)階段的運維環(huán)節(jié),還是未來的效率提升、智能化發(fā)展,都對充電模塊提出了高要求。終端場景正在呼喚新一代充電模塊。