在今年的两会上，《政府工作报告》明确指出，将汽车充电桩列入“新基建”范围。伴随着这个方向的确定，对充电桩的建设再一次成为了热门话题。

然而与十年前传统充电桩的建设不同，所谓“新基建”，是侧重于科技驱动基础设施的建设，推动传统产业向网络、数字、智能化发展。专业人士也强调，新能源充电桩不是“传统”基建，而是“融合基础设施”所囊括的“智能交通基础设施和智慧能源基础设施”的重要一环。

而政府和企业如此重视充电桩的新基建，说到底就是要大力推广新能源车。想要新能源车“卖得更好”，基础设施——充电桩的建设必须跟得上步伐。在这一轮面向未来的基础设施升级中，基于我国新能源汽车良好的发展前景与车桩比的巨大缺口，目前政府为此一方面明确了推动公共领域用车全面电动化，即分领域、分区域、分车型电动化的目标；另一方面则是充电网络的建设，为私人购买电动汽车做好铺垫，彻底解决充电难的问题。

那么充电桩新基建该如何建设呢？今天我们试着来对此问题进行分析。

此前充电桩的建设注重短期利益，整体布局缺乏长远规划

日益增长的电动汽车数量对充电行业提出了更迫切的需求和更高的要求。据公安部交通管理局数据显示，截至2019年底，新能源汽车保有量达381万辆，与2018年底相比，增加了120万辆，增长率为46%。

图1 中国电动汽车保有量的增长

在这个过程中，公共充电桩的增长也在持续上涨。2015年年底，我国公共类充电设施保有量仅为57792台，而2016年至今，其保有量则呈直线上升状态。2019年我国公共充电桩保有量已经去到516396台，而统计至2020年4月底，其保有量已达54.7万台。

目前充电桩的核心问题，是公共领域的充电桩和私人使用的充电桩之间的不匹配问题。通过充电联盟成员内整车企业采样约108.6万辆车的车桩相随信息了解到，其中建设安装私人类充电桩74.0万台，未配建私人桩数量为34.6万台。

有相当一部分的电动汽车是没办法在居住地和工作的地方充电的，这些就需要公共充电桩的支持。在之前建设中，充电桩的建设多为民营企业各自圈地为王，注重短期利益，整体布局缺乏长远规划，资源分散有待整合。

图2 中国公共的充电桩保有量

控制区域性的智能化充电管理是解决家用充电问题的核心

按照2017年《汽车产业中长期发展规划》来看，国家对新能源汽车发展速度是有明确规划的。该计划要求，在2020年新能源车产销量要达到200万辆，2025年产销量占比达汽车总产销的20%，约为700万辆。那么问题就来了，在各个城市有大量的充电车辆需要首先保证居家充电，这个如何解决？

让新能源车的车主在居住地能够安装充电桩，这是能让消费者购买它们的首要前提。按照2020年推广500万辆电动汽车测算，同时率为0.3时，充电功率将达5250万千瓦；按每辆车日均行驶50km，百公里电耗16kW·h估算，每天需电量4000万kW·h。电动汽车的大量应用，对电源建设、配电网、电网运行控制等都提出了新的挑战。

取一线、新一线、二线等3座城市中典型居民小区为样本，居民1000户，户均建筑面积100平方米，用电负荷60瓦/平方米，同时系数0.2；配套公建按人均3平方米，公建负荷60瓦/平方米，同时系数0.5。仅考虑交流充电情况下，电动汽车同时充电比例达到20%时，电动汽车规划充电负荷将分别占到56.5%、71.2%和32.5%，将成为居民主要负荷，同时考虑到电动汽车使用的规律性，峰谷差率将进一步拉大。

因此目前在推进的有序充电，控制区域性的智能化充电管理是解决这个问题的唯一办法，这里能做的就是能装尽装，然后通过有序的充电控制总功率，尽量把充电的电量错开配置，把一部分的补电需求交给快充网络来支持。

图3 有序充电的控制策略

电动汽车销量的增速，需要高功率快充网络支持

中国已经建成了全球最大的公共充电网络，但是对于下一步推进电动汽车发展来说，两大主要因素里程焦虑和充电焦虑之间的矛盾是比较深刻的。随着补贴政策鼓励续航里程和动力电池技术的突破，电动汽车续航里程逐渐提高。

图4 2018年的国家电网充电网络

2019年上半年还是以400公里（续航里程）为主导，同年下半年已经有500公里的车型逐步进入市场，300-400公里以下的车型，则由于补贴退坡厂家可能会改变策略，往更加经济实惠的250-300公里这个续航区段去生产制造。

因此对于目前的电动汽车而言，分层的结构会形成两类车：面向长距离续航的和面向经济使用的车型。前一类通过安装60kwh以上的电池，基本上已经解决了电动汽车的里程焦虑。

图5 中国电动汽车的电池能量和续航里程

与此同时，这类车型的充电反而变成了一个核心的技术问题，甚至成为中外新一轮技术竞争的焦点问题。在这方面快充功率的迭代和发展，是接下来电动汽车差异化的重要分界点：

第一，快充功率的提升使得电动汽车快充与燃油车的加油体验基本一致。国内电动乘用车用的直流快充桩充电功率为60kW左右，实际充电时间10-80%在常温下为40分钟，在温度比较低的时候普遍大于1小时，消费者对于充电的时间需求是期望和加油一样（10-20分钟），而且目前消费者目视能看到的快充功率补电的速度，可以直接对应折算成每分钟车辆增加了多少的里程，高功率的充电是直接有助于打消客户的充电顾虑的，同时增加车主对这台车的特性的信心。

第二，高功率快充有助于提高充电基础设施运营的盈利能力。在目前快充桩服务场景里面，出现了大量高频使用的点，使得目前60kW的充电桩服务能力有限制，这个可以折算为有效的周转次数，目前极限一天的服务能力是10辆车，而高功率的150kW的直流大功率快充桩，周转次数能提升3倍，消费者也会选择更高的充电功率段以节约时间，进一步提高周转率。

第三则是盈利能力方面，这主要依靠充电服务。以服务费0.8元/kWh为例，普通的60kW的充电桩1小时所赚取的充电服务费为40×0.8元=32元，而150kW充电桩1小时所能赚取的充电服务费为50×0.8元×2=80元（30分钟充50kwh，一小时可以充2台车）。对于在热点地区的充电基础设施运营，是有直接的帮助的。

技术方面，大功率直流充电需要从电压和电流两个方面来提升，电压首先要覆盖更宽的范围，从250-1000V的宽电压考虑，功率元器件的耐压、绝缘等方面，都需要在原有的设计上调整；电流需要从250A提升到500A，大部分的电气连接需要采取冷却措施。更重要的是整个安全和温度的管理，因为这个功率对于充电过程中任何电连接点的温度都是需要不超120℃的。

而在政策方面，充电基础设施从2012年开始就得到了支持。目前中国的政策体系已渐趋完善，涵盖规划、建设运营奖励补贴、充电电价电费、土地等多个环节。2019年把地补取消以后，也陆续出台了多项强有力的政策扶持充电基础设施行业的发展。

图6 公共充电网络的充电能量

全国充电电量主要集中在广东、江苏、陕西等省份，电量流向主要以公交车为主，电动乘用车占比同样较高，环卫物流车、出租车等其他类型车辆占比较小。实际上，目前公共桩中80%以上的充电量由运营车辆贡献，公交车、城际大巴等运营车辆充电需求有保障且比较固定，对应的大功率充电设备（双充2*60kW=120kw）利用率接近10%。

以上海市为例，2018年充电量中74.4%流向了公交专用充电桩，公交专用充电桩2018年使用率为9.48%，相比而言，物流专用、小区专用、单位专业等场景的利用率远不到盈亏平衡点。

从整体来看，电动乘用车的快充发展，有以下的两个路径：

1） 首先是要搭公交和运营车辆的便车。由于本身大巴车的电压比较高，所以会首先采用高电压的充电和高功率的充电接口，随着充电运营商产品的逐步完善，这样种子用户也就有了。说白了就是从商用车先行，然后更新高功率快充的充电设施。

2） 车企也需要通过大的运营商一起来共建超级快充站。目前车企与充电运营商的合作，主要采取的策略还是预约资源给自己的用户，极少数类似特斯拉这样自建部分网络，但是往高功率方向走，都需要在运营商的支持下在需求集中的点，集中升级高功率的充电桩。运营层面的效率会打破部分固有的运营商的形态，因为单个快充站的回本时间本就比之前快很多，这会改变之前投资充电桩主要是为了跑马圈地的诉求，从而把充电基础设施的投资策略往实际的商业利益来靠。

小结

想要解决未来大规模的充电基础设施和电动汽车匹配问题仍然需要很多的努力，也只有在“新基建”的思想指导下，才能更科学地解决充电桩使用效率等问题，从而更好地推广电动汽车。

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