求解国内充电布网困局

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  到2015年,我国的纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆。届时我国应有可供50万辆新能源汽车充电的配套设施。虽然充电设施数量已经走在世界前列,但仍是新能源汽车推广的重大瓶颈,国际汽车巨头鉴于此种情况,或是延缓对中国市场电动车的投放,或是忧心不已。在与中国隔海相望的日本,4大车企已经就充电设施建设开展了联合行动。
  中国应如何加速充电设施建设布局?日本车企联合行动的模式是否适合中国?中国突破这一瓶颈的出路在哪里?
  日本联合行动的样本
  可能在不久的将来,日本的电动汽车用户只要手持一张卡,就可以在任意一家车企授权的充电桩上进行充电。无论是在购物中心、建材超市、餐馆等商业区,还是高速公路休息站、加油站、便利店等服务区,都可以更加方便地找到相应的快充或普通充电设施。
  联手的远虑
  这一前景的实现得益于近期日本4大车企协商确定的联合行动。虽然是汽车企业,但他们所关心的已不局限于个体车辆技术,更要联手推动整个产业链的发展。
  据报道,今年的7月29日,丰田汽车公司、日产汽车公司、本田技研工业株式会社、三菱自动车工业株式会社在日本宣布4家车企就共同推进电动汽车(包括插电式混合动力车、纯电动车)充电器的设置工作及构建便捷的充电网络服务达成一致。这是继德国之后的又一次车企联手建充电网络。
  当前,日本的充电设施已无法满足国内不断增加的电动车需求。据统计,日本现有充电站约4700座,其中快速充电站1700座,常规充电站3000余座。按照此前2020年电动车年销80万辆的规划,充电设施远远不足的现状显而易见。
  另一个问题是,仅有的充电设施也不互相兼容。据介绍,此前日本的车企就一直参与充电站建设工作,但都是各自为政,单独从事充电器设置的开发工作,各自评估可能需要充电站的地点并进行建造。现有的电力供应商之间也缺乏互相协作,3家提供有关服务公司的收费方法也不尽相同。这就导致了日本各品牌电动车充电的局限性,只能交着不同的电费,在相应车企制造的特定充电桩上进行充电。
  在电动汽车的销售上可以明争暗战,但充电设施却属于公共基础设施。丰田中国新闻发言人牛煜曾公开表示,如果分别构建自己的充电桩网络,必将造成资源的浪费。4大车企可以通过合作来大幅节省项目建设成本,提高充电设施的建造效率,并使其分布更合理。此外,4家公司还联合成立充电服务集团,建立仅需一张卡就可以在任何地方充电的服务体系。
  长远来看,给消费者造成充电不便必然影响电动车的整体销售和使用,最终的结果是谁也别想大卖。
  据日本汽车工业协会北京代表处首席代表新野雅史先生透露,他从协会总部了解的情况是,这次的联合行动不是日本政府(经济产业省)主导,政府的补贴只能达到充电设备整体投资的三分之二,其余部分与维护费的一部分由4家公司分担,各公司的分担比例将再研究。在当前充电站因盈利困难而难以普及的情况下,4大车企肯承担部分建设费用,这种助力难能可贵。
  此次行动的另一亮点在于,充电网点的设置更加广泛,更加人性化,并根据不同地点的特性分别设置普通充电桩和快速充电桩。按照4家车企的协议,将在一些商业设施(如大型购物中心、家庭用品商店、家庭餐馆等)以及行车停留时间较长的场所(高速公路服务区、车站等)安装8000个左右的普通充电桩;而在一些停留时间短的场所(如高速公路停车场、便利店、加油站等)安装4000个左右的快速充电桩。设置场地从原来主要在汽车经销商处扩展到购物中心、高速公路服务区。
  千亿日元的补贴
  按官方的说法,此次联合行动“属于日本车企的自主行为”,但日本政府的支持和补贴在其中的促进力量不可忽视。日媒报道称,日本政府的2012年度(2012年4月-2013年3月)的补正预算中,充电设施的补助预算(2013年3月开始)达1005亿日元,力争新设置约10万台充电器,日本政府将大力发展电动汽车行业作为2013财年经济政策目标的一部分。今年以来,日本各县已在拟定政府预算的应用方案。到6月底就有22个都道府县制定完成,以便获得产经省的补贴。以神奈川县为例,今年4月县内设置了525台充电器,计划利用补贴加速普及,力争在2017年3月之前新建477台快速充电器、531台普通充电器。
  据了解,补贴将针对充电器购买费和工程费的总金额提供2/3的补贴。而在此之前,对于设置工程费高于购买费的快速充电器,只针对购买费提供1/2的补贴,新制度下设置者的负担得以大幅减轻。此次接受补贴需要制定包括设置计划在内的发展愿景,并获得批准。4大车企正需要在日本政府提供补贴支持期间迅速推进设置工作等方面达成共识,因而一致同意联合开展相关工作。
  中国纠结中缓行
  “相比欧美,中国在基础设施、充电设施建设方面没有进入电动车广泛推广的阶段。”刚推出全球电动车战略计划的大众汽车集团并不急于第一时间将电动汽车带到中国。
  “最突出的问题就是充电基础设施。”尽管宝马刚将自己的首款电动车i3大张旗鼓地带入中国,安格无法掩饰自己对这个最大市场的担忧:“宝马i系列在政策方面的诉求不在于补贴,而是在基础设施。如果两方面都没有,我们只能让客户等待。”   不止是国际汽车巨头所见略同,在国内,电动汽车充电设施不足一直被列为推广不利的关键因素之一。中国的充电设施怎么了?快速跟进路在何方?
  “不够用”与“闲得慌”
  早在2011年,国家电网负责人已经宣称,中国的充换电站及充电桩数量已居世界第一,成为世界拥有电动汽车充电装置最多的国家。当时国家电网已经建成并投运87座标准化充换电站、5179台充电机和7031台交流充电桩,覆盖全国26个省市,杭州初步建成电动汽车充换电服务网络。如今,国家电网已建成标准化充换电站约360 座,共15300 多个交流充电桩。
  但对于车企、运营公司甚至普通用户而言,真的不够用,即便是有,用起来也不方便。在上海政府的补贴和免牌照费的政策之下,不少市民曾一度对购买电动车颇为心动,但现实是市区范围暂时没有对外开放的公共充换电站,跑到市郊“实在不划算”。如果想个人安装充电桩,填申请、找电力公司、找小区物业等一系列工作让人不堪麻烦,况且未必能办得下来。类似的情况也存在于其他大城市。记者此前在新能源汽车推广数量全国领先的合肥采访时了解到,政府曾打算推500辆纯电动出租车示范运营,结果只有寥寥数十辆的重要原因之一便是充电设施不足,而且多分布在城外,司机来回跑着充电不太方便。
  汽车界“苹果”特斯拉在美国提供多种充电方式。包括普通民用电充电,车主的车库内充电,以太阳能为动力的超级充电站,高速公路上的换电站(换电池仅需要91秒)等。与美国相比,中国纯电动汽车在充电设施方面更为不足,多数车主都不拥有独立车库。显而易见,迄今各大城市纯电动汽车私人消费最大的障碍依然是充电问题。
  与此类声音同样屡见不鲜的,是各地关于充电站闲置的报道。
  国内的首个新能源汽车充电站——上海石华路充电示范站,于2010年通过验收,当时的报道称4 个充电机IC卡付费插卡槽和充电舱等设备齐全,可以为过路私人电动车提供充电服务。但据当地工作人员透露,因为没什么车来充电,这些设备近年来一直闲着。仅在上海地区,无人问津的就不止这一个充电站。上海市已有的16座新能源车充电站大部分为公交车、工程车等特殊车种充电,基本不对外开放。
  不止是上海,另据报道,耗资2700万建设成山东临沂沂南县向阳电动汽车充换电站如同应付领导视察的摆设,广州市现有的三个电动汽车充电站中有两个无用武之地,南昌市有1个充电站与150个充电桩。除高新区创新二路上的充电站为公交车服务外,其他充电桩甚至被当地人改造成纳凉歇脚之地……南昌科技局的说法听起来颇有远见,“目前这种充电设备闲置情况在全国都存在,但南昌市要推广使用足够多的电动汽车,就必须先建好足够的充电设备,只有做好前期准备工作,才能慢慢推动电动汽车在南昌的发展。”
  国电的道理
  目前,中国的电动车基础设施一般只有国家电网在操作,主推换电模式和建集中的充电站。按照官方说法,国家电网已经围绕着国家重点城市、试点城市以及部分省市确定的试点重点城市开展了充电设施的建设工作,基于国家节能与新能源汽车产业规划2015到50万辆的目标开展总的站桩布局,考虑了数量的问题、车辆类型以及区域的技术条件、气候特征、跨区互联等。许多地方也都是按照国网“换电为主、充换并重、满足电动汽车用户多样化需求”的原则,建设各类充换电设施。如河南新乡换电型电动出租车、北京和山东青岛换电型电动公交车,以及合肥充电型电动公交车与私人乘用车、成都充电型电动公交车等。
  如此安排,国家电网有自己的道理,“充换电设施的建设首先是要和电动汽车发展相互衔接,与车辆的规划以及车辆的推广应用进度相协调,否则就会出现大家都在抱怨有站无车的情况。”国家电网公司营销部高级工程师武斌如是表示,国家电网在整体的布网安排中是有事先规划的,考虑到电动汽车大规模发展,配电规划建设、运行管理必须协调起来,否则现在少量的车示范运营期间问题不大,大量车会给电网带来较大的影响。因此,为了避免充换电设施无序建设,要对充换电设施进行统一的规划,并开展有序的建设,配合规划做好衔接,及时接入可靠的供电,“如果我们不考虑源端只考虑售端,还会影响其他的用电设备”。
  按照这种安排,似乎国内不应该出现前文所述的“不够用”与“闲得慌”的现实落差。“目前电动汽车基础设施最大的问题,在于车企和充电设施建设运营单位在角色分配上未达成一致。其实基础设施建了很多,但能够用的却很少,因为不是按照电动汽车使用需求建设的。”国家电网某位内部人士的这一解释真实道出了当前现状的根由。
  对此,不少业内人士曾多次强调车企与电网的合作问题,甚至提出应打破国家电网“一肩挑”的现状,让更多的社会力量参与进来。但无论是哪种形式,如果没有盈利的商业模式,以及政府实实在在的支持政策,充电设施建设的推进工作都未必尽如人意。
  不仅是补贴缺位
  与日本等国相比,我国的上一阶段新能源汽车补贴政策中,中央财政并未对投资规模较大的充换电基础设施提供补贴。但在地方,合肥、上海等地政府已有较为明确的基础设施补贴政策,但资金有限,难以起到明显的推动作用。且由于中央没有补贴,也很难带动更多地方政府出台针对基础设施的补贴政策。
  而且,大部分城市充电基础设施由当地电力公司建设,安装好少量的充电桩后无人继续推进运营事宜,甚至无人维护、无人使用,即便有投资,政府前期有补贴,浪费不可避免。
  另一重矛盾便是旷日持久的充换之争,其中还涉及市场运营体系的开放问题。目前国内主要车企采用充电模式,但在国家电网看来,“基于大规模随机性、移动性充电负荷对电网建设和运行安全影响很大,以及现阶段的电池技术水平决定了换电模式能够提供方便、快捷的电能补给”。去年6月底出台的《节能与新能源汽车产业发展规划》对于换电模式,只用寥寥数语提到探索其可能的商业模式。据报道,当年国家电网计划建设196座充换电站和1945台交流充电桩,在确定换电模式遭政策冷落之后,马上削减了超过一半的目标建站数量。在主推换电模式的地区及领域,主流车企的充电电动车很难进入。而且,国家电网带头掌握着充电设施运营市场,很多企业只能望而却步。   近来有消息传出,即将出台的新政可能会分别对车辆和基础设施两部分予以补贴,这对于提高基础设施运营商的积极性无疑是非常有利。但业内专家同时也指出,如果新政策没有解决国内基础设施运营的种种问题,补贴能起到的作用将很有限。
  车企 应对各有招
  “办法总比困难多”,就算现在充电设施不是是重大障碍,电动车企也为自己的用户想出了各种解决办法。
  常用的一种是车企在设计时就尽量摆脱对充电设施的依赖,转而在家就地解决。今年3月进入了上海市第三批新能源汽车补贴目录的奇瑞M1EV,在补贴没到位的情况下一个月售出了十多辆。据销售人员介绍,该款车辆可以通过家用普通220V三相插座充电,无需单独设置充电桩。与奇瑞电动车采用同类设计思路的还有中科力帆,据了解在过去3年已售上百辆电动汽车,为用户也提供的是家庭充电解决方案。在合肥,从高楼上伸下一根长长的电缆为江淮电动车充电已成为当地部分小区的一大“景观”。但在电动车被大量普及之时,这种办法的安全性会备受置疑。
  还有种解决方案便是车载充电设备。资料显示,车载充电器虽然充电便捷,但是交流电充电功率小,充电时间非常长,电动公交车无法使用。
  近日,比亚迪开发出一款产品,可以将整个充电柜缩小放进车里,省去充电站的建设,直接用交流电给电动车大功率充电。该技术目前已经在国内申请了42项技术专利。据介绍,这种充电设备采用开发出的双向逆变式充放电技术,集驱动电机、车载充电器、直流充电站三者功能于一身,既可把电网的交流电变成直流电实现充电,又能把电池里的直流电反向变成交流电实现放电,综合了直流充电功率大和交流充电便捷的优势,直接集成于电机控制器,实现交流大功率充电。如果这种技术能够推广,也是一条缓解电动汽车充电难的出路。
  与电网进行合作也是当前电动车企可以选择的一条出路。大众虽然放缓了对中国市场的电动车产品投放,但大众集团正在与包括政府、电网、车企及物业等方面合作,共同推动中国电动车基础设施建设。也许受到日本车企联合行动的影响,据大众中国人士透露,大众甚至会联合宝马、奥迪、戴勒姆、通用等直接竞争对手,共同加速新能源汽车市场化进程。
  在国内车企中,早在2010年,南方电网与比亚迪就签订兆瓦级储能电站合作框架协议,合作建设铁锂电池大容量储能电站。今年7月,比亚迪股份有限公司董事长兼总裁王传福还专门拜访南方电网公司,希望与南方电网公司加强合作交流,共同推动电动汽车发展。如果这种合作能寻找到合适的市场模式,对我国电动汽车推广的意义不言而喻。
  中国的车企是否可能像日本那样采取联合行动?究竟哪条路适合我国充电设施加速推广?我国应如何推进这一配套工程的运行?
  充电设施建设应与新能源汽车发展同步
  中国汽车工业协会副秘书长 许艳华
  据报道,在近日李克强总理主持的国务院常务会议上,要求政府公务用车、公交车要率先推广使用新能源汽车,同步完善配套设施。国家将充电基础设施建设和新能源汽车产品发展放在了同等重要的位置,但目前,充电基础设施建设及运营方面有三大突出矛盾亟待解决:
  其一是充、换电之争。中国的两网(既国家电网、南方电网)主张换电为主,整车企业则主张充电模式,所谓“电网向左,车企向右”。两网坚持换电为主的理由是:“交流充电时间长,若直流充电(即快充),电网将无法承受,且电池技术不支持快充。”但笔者认为,这里有两个深层次的原因,一是电网意在通过控制电池和电力供应渠道两大关键资源,掌握面向汽车电气化时代的能源供应主导权;二是适应新能源汽车发展的智能化电网技术及应用条件还不成熟。车企坚持充电模式的理由是适合普遍车型的换电在技术上难以实现,安全性难以保障,且从全球角度看换电模式并不成功。“充、换之争”始于国家“十城千辆”计划实施,时至今日,车企、电网仍各说各话,各行其事。车、网暗战这种局面已制约充电设施建设和新能源汽车的推广使用。
  其二是充电桩怎么建,是集中还是按需。目前已建成的约1.8万个充电桩中55%是站内桩,因难以适应用户充电需要,利用效率极低。而按需建又涉及诸多关联方,每一方又都有各自立场和利益诉求,且从中国普遍居住情况和条件看,具备入户建条件的用户少之又少,虽然各试点城市几年来都积累了一些经验,但总体上仍存在难以满足用户便利充电需求的共性问题。
  其三是商业模式,这里仅指谁是充电设施建设和维护主体,谁是充电、结算等使用环节的运营和服务主体,以及各方利益所在和可持续盈利模式等。目前,充电设施建设主要由两大电网垄断,缺乏竞争机制,成本偏高,且持续投资动力不足。便利充电、结算和费用节省则可能涉及供电企业、金融服务企业、电信运营商等,包括及时告知用户何时该充电/充满电、在哪充电/补电、何时充电经济,以及刷卡充电等,各方为此如何提供有效服务、如何分享利益是能否为用户提供最佳服务的关键,尚有很多课题。
  鉴于以上矛盾,笔者提出三点建议:一是对于充、换电之争,车企、电网各方应持积极姿态共同商讨研究,多做少争;有关政府部门也要不回避、不推诿,因为,这不仅仅是车、网之争,而是国家新能源汽车充电设施建设的路线之争,关系甚大,要促进车、网共识。二是充电基础设施建设及商业模式是系统工程,有关政府部门要尽快组织进行综合研究、科学论证。要借鉴日、美等国经验,制定基于长远发展的、科学系统的总体规划方案及指导意见。三是有关行业组织(如中国汽车工业协会、中国电力行业协会等)要联合起来,与车、网等有关企业共同就关键性课题加强研究,并在相关标准制定方面加强合作,推动基础设施建设走向快车道。
  车企与电网的合作、妥协很重要
  中国工程院院士 陈清泉   当前电动汽车推广的效果还不是很理想,要加快这一产业的发展,重要的一点是促进汽车企业和电力部门的磨合,汽车企业和电力企业等各方的妥协和合作对电动汽车的产业化过程极为重要。从汽车产业来说,电动车和传统车的产业链不一样,因为电池不单是使用设备,还是一个储能设备,涉及到是否能把电动车的附加值发挥出来。对电力系统而言,同是老革命遇到新问题,他们对以前的传统电网很熟悉,但电动汽车对电力网来说就像一把双刃剑,用得好就有好处,用得不好,就是灾难。电动汽车如果和电网没有友好相处,就会两败俱伤;如果相处得好,可以消峰填谷,还能延长电池寿命。电动汽车要成熟,一定要和传统行业握手、协调、妥协,成立工作组共同协商技术、商业利益、标准上的问题。
  妥协以后,你多赚一点,我少赚一点,但能够一起把蛋糕做大。
  基础设施建设应防止垄断
  国家863“节能与新能源汽车”重大项目监理咨询专家组组长 王秉刚
  基础设施建设应以“节能与新能源汽车产业规划”为指导。需要进一步明确基础设施建设的一些原则与实施细则,不能由某一个大企业来制定国家电动汽车的基础设施建设方针,防止形成垄断局面;换电模式有可能适用于少数特定用途的车辆,但不适于大多数汽车,不具备普遍意义;慢充为主、快充为辅的充电模式对汽车电池与电网都有利。应大力做好停车位慢充充电桩建设的调研、规划、建设、管理与服务工作;做好快充充电站的建设规划,合理布局,节约土地,根据实际需要逐步推进;制定全国统一的电动汽车电费标准与计费方法,研究有利于电网运行与可再生能源发电的利用途径。
  建充电设施应当“社会总动员”
  北汽集团董事长 徐和谊
  阻碍电动车使用的最大问题是充电设施不够完善。目前,大家主要生活在城市中心,但在城市中心建充电设施难度太大,现有的充电站大都建在五环以外。目前,在北京市中心找一个停车位已经非常难了,建一个带充电设施的停车位更是难上加难。我认为这个矛盾仅靠政府去解决难度太大,该呼吁全社会,包括机关、政府部门等有自己院子、停车位相对宽松的单位先建充电桩。实际上,充电桩几乎不占什么空间。在这方面,日本的经验值得借鉴,它动员全社会的力量,包括小超市、便利店、学校、机关、企业等,凡是有条件的地方都建立充电设施。另一方面,这是一个庞大的系统工程,全部压给政府不仅难度过大,而且难以很好地满足消费者需求。对于政府而言,最可行的方式就是划一大块地,建整体充电站,但充电设施过于集中,解决不了问题;若要合理布局建设,那么土地问题、规划问题、设施维护等系列问题,都不是单靠政府能解决的。
  应单独对充电站建设进行补贴
  欧瑞基金投资总监 葛原
  目前基础设施和整车环节存在较多问题。首先,降低电动汽车成本首先需要简化充换电站设计,降低基础设施投资。例如,出租车等乘用车采用底盘换电模式保证行驶里程;大巴采用充电模式,线路两端建充电桩补电降低基础设施投入。其次,市场不应过多纠结是“鸡生蛋”还是“蛋生鸡”这个问题。基础设施建设如果能够放开,进行市场化运作,市场推进将更经济有效。电池企业、车厂和投资机构共同发起成立电动车运营公司。参与充换电设施的建设,负责电池、电动车的商业化运营以及售后维护并承担技术风险。第三,对充换电站、电池、电动车身分开进行补贴。以便基础设施、电池租赁、电动车制造、电动车运营能够利益切分清楚独立发展。例如,充换电站补1500元/千瓦,电池补1500元/千瓦时,车身小车一辆 补贴4万元,大巴一辆补贴40万元。此外,中央财政应该加大补贴力度,尽可能减少地方财政补贴以打破地方壁垒。对电动车充电实施峰谷电价。不限城市补贴或对城市群电动车网络城市,全部适用试点城市的补贴办法。
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