新能源汽车的发展带动充电桩行业市场崛起

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随着新能源汽车的渗透率节节攀升,充电桩行业也迎来了进一步的发展和市场扩张。充电桩市场目前还远未成熟,有着巨大的发展空间。未来两三年间,新能源行业将会进一步洗牌,而充电桩行业也将有望突破行业杂乱的瓶颈状态。

新能源汽车的发展带动充电桩行业市场崛起

目前,电动汽车发展正步入高速增长阶段。2021年,全球新能源汽车销量达到670万辆,同比大幅度增长102.4%;全球汽车电动化渗透率也由2015年的0.8%增长到2021年的7.74%。预计2022年、2025年全球新能源汽车销量将分别超过850万辆、2200万辆。乘联会数据显示,预计2022年、2025年我国新能源汽车销量将超过600万辆、1000万辆。

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电,是我国目前应用于新能源汽车最主流的补能方式。根据国家有关规划和预测,到2025年,全国新能源汽车新车保有量将超过4000万辆。政策要求适度超前建设充电桩,充电桩建设的支持力度将得到提升。

2021年,我国公共充电桩保有量为114.7万个,同比增长42.13%。预计2022-2025年车桩比将由3:1左右提升至2.5:1,到2025年充电桩保有量将达到1654万台,其中公共桩保有量将达到661.44万台,私人桩保有量将达到992万台。

在这一背景下,国家陆续出台了相关政策支持充电桩相关技术、模式和机制创新,在解决新能源充电桩发展问题的同时,构建新型电力系统,完善相关基础设施,助力“双碳”目标实现。

充电桩行业痛点

对于很多人而言,充电是电动汽车的痛点之一。但却很少人会去思考,充电桩行业的痛点是什么?在快速发展的同时,存在着很多问题,如居住社区建桩难、公共充电设施发展不均衡、用户充电体验有待提升等。

充电桩地域分布不均,中国充电联盟今年6月的统计数据显示,广东、上海、北京、江苏、浙江等前10个省市建设的公共充电桩数量达到66.7万台,占全国公共充电桩总量的72%,其中前5个省市的充电桩占比又超过一半。

除了地域的不均衡,充电桩在场景上的分布也不均衡。大量充电桩设置在市区,高速公路充电桩目前的保有量为10836个,在全国公共充电桩总量中的占比不到1.2%。这就造成新能源汽车目前的充电困境:回得了家,出不了城,下不了乡。

私人充电最麻烦的情况是业主没有固定停车位,或者小区内不允许安装充电桩,公共充电桩的充电速度和充电标准逐渐被用户所认可,在国家的扶持下,公共充电网点越来越多,但仍存在一系列问题。

比如,设备利用率低。虽然目前我们国内的充电桩整体数量已经有了一定的基础,并且每一年都在以一个不小的数字在上升,但实际上大部分充电桩的维护状态都比较堪忧,车主经常会遇到充不上电、充电速度慢甚至是充电桩损坏等情况。

这些现象的出现无疑会大大拉低充电桩的利用率。同时,由于大部分的充电桩为公共充电桩,缺少专人管理,许多充电车位会被燃油车占据,这也是导致充电桩利用率较低的一大原因。

充电桩间互联不完善,单一平台覆盖范围有限,用户需要下载多个充电App,不那么方便。同时,充电桩本身也可能存在充电枪头过重、未拔枪启动、操作界面不友好、颜值不佳等问题。出于利润上的考虑,桩企很难有精力在短时间内解决。

充电桩未来趋势以及SiC器件在充电桩设备中的应用

十四五国家计划重点研发新能源汽车,重点专项先后启动部署了电动汽车基础设施运行安全与互联互通技术,安全可控、能源互联、开放互通的智能充电网研究与应用示范,基于新型电力电子器件的高性能充电系统关键技术等项目,累计投入国拨经费6000多万元,引导企业在多种功率充电、无线充电及充电安全等方面开展技术攻关。

为了让汽车充电变得像加油站加油一样快,车厂正在积极寻求能够提高效率的材料,目前碳化硅显然是其中的领跑者。

碳化硅具有耐高温、耐高压、大功率等优点,可提高能量转换效率并减小产品体积。与传统硅基器件相比,碳化硅模块可以增加充电桩近30%的输出功率,并且减少损耗高达50%左右。同时,碳化硅器件还能够增强充电桩的稳定性。

大功率充电桩,也会带来不小的挑战。需要实现大功率高频转换开关操作,转换损耗所产生的热量。碳化硅 MOSFET 和碳化硅二极管产品具有耐高压、耐高温、开关频率快的特性,可以很好地用于充电桩模块。

对于充电桩而言,成本也是制约其发展的重要因素之一,充电桩的功率密度至关重要。碳化硅器件作为高压、高速、大电流器件,简化了直流桩充电模块电路结构,是实现高功率密度的要害。它能提高单元功率品级,能使功率密度显著提高。这为降低充电桩的系统成本铺平了道路。






审核编辑:刘清

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