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新基建之充电站:详解充电站运营成本与收入模式

作者:中国储能网新闻中心 来源:国盛电新 发布时间:2020-03-23 浏览:
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基于“新基建”背景,预计充电桩基础设施建设望加快,整体充电桩设备制造市场望呈现周期向上的特征,预计国内2025年充电桩设备合计市场约百亿元。

文丨国盛电新

充电桩是新基建重点投资方向,国网、地方齐发力。根据央视报道,充电桩为新基建七大重点领域之一。2020年中央多次强调部署“新基建”相关任务,在新形势下我国“新基建”将发挥“补短板”与“促创新”的重要作用,并有望成为政策重要的着力点。近期为落实中央精神,多地政府对充电桩建设与运营的支持正在加强,湖南发改委表示加快充电基础设施建设,海南计划从2020年开始海南将对全省电动汽车充电基础设施分批给予建设运营补贴等。国网对充电桩领域的布局亦加码,2020年重点工作任务中强调“积极推广智能有序充电,车联网平台接入充电桩100万个,覆盖80%以上市场”,19年新成立的国网广汇近期发布了首批招标。预计后续各地方政府也有望延续或加强前期充电桩补贴力度,充电桩板块望迎景气拐点。

新能源车产业链重要组成,国内外充电桩行业加速。据wind数据国内充电桩建设月度新增充电桩数从2018年的0.71万个/月增加至2019年的1.80万个/月,行业建设在加速。但单桩月度充电量基本稳定,显示整体新能源车行业运营效率有所提升,其中特来电市占率领先于同行,公共桩占比达29%。海外充电桩布局与新能源车保有量成正比,美国、荷兰为全世界除中国外公共桩最多的两个国家。海外独立运营商建设规划最为激进,如Chargepoint(美国充电桩运营商)、EVBox(荷兰充电桩制造商)目标到2025年在全球充电桩保有量分别达到250万/100万个,而2019年两者的充电桩保有量仅10.4/8.5万个。

充电设备市场周期向上,运营市场具备蓝海潜力。充电桩设备市场本质属于传统电源设备,行业竞争格局较为分散,并呈现周期性特征。基于“新基建”背景,预计充电桩基础设施建设望加快,整体充电桩设备制造市场望呈现周期向上的特征,预计国内2025年充电桩设备合计市场约百亿元。运营市场跟随新能源车保有量数量扩大,具备蓝海潜力,随着用户规模增长,充电桩运营企业有望以更加针对性和多样化的增值服务方式实现用户价值变现,预计运营市场2021年可达340亿元。

充电运营详解,运营效率是盈利核心变量。充电运营收入主要为充电服务费+电费,成本主要为固定成本(人工、折旧等)与变动成本(电费、停车场收入分成等)。以50KW快充桩为例,若保持0.5元服务费不变,当充电桩利用率从7%提升至12%时,单桩利润总额会从-0.05万提升至0.93万,弹性极大。因此运营效率是影响充电桩盈利的核心变量。

充电桩——新基建重点投资方向

1.1 2020年中央对“新基建”任务的部署不断加强

2020年中央多次强调部署“新基建”相关任务,在新形势下,我国“新基建”将发挥“补短板”与“促创新”的重要作用,并有望成为政策重要的着力点。

Ø  1月3日,国务院常务会议上提出:要大力发展先进制造业,出台信息网络等新型基础设施投资支持政策,推进智能、绿色制造。

Ø  2月14日,中央全面深化改革委员会第十二次会议强调:基础设施是经济社会发展的重要支撑,要以整体优化、协同融合为导向,统筹存量和增量、传统和新型基础设施发展,打造集约高效、经济适用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系。

Ø  2月21日,中共中央政治局会议要求:加大试剂、药品、疫苗研发支持力度,推动生物医药、医疗设备、5G网络、工业互联网等加快发展。

Ø  2月23日,在统筹推进新冠肺炎疫情防控和经济社会发展工作部署会议上,习总书记强调:智能制造、无人配送、在线消费、医疗健康等新兴产业展现出强大成长潜力。要以此为契机,改造提升传统产业,培育壮大新兴产业。

Ø  3月4日,中共中央政治局常务委员会会议强调,加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。

1.2 充电基础设施建设是“新基建”的重点建设方向

“新基建”即“新型基础设施建设”,概念源于2018年底中央经济工作会议,在谈及2019年工作任务时,会议指出:“加快5G商用步伐,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”。同年全国两会上,政府工作报告明确要求,“加快5G商用步伐和IPv6(互联网协议第6版)规模部署,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设和融合应用”。

根据央视新闻报道,新基建所覆盖的领域主要包括以下七项:5G基站、人工智能、工业互联网、大数据中心、特高压、充电桩以及城际高速和轨道交通。伴随新能源车近年的高速发展,充电桩作为新能源车产业链的重要环节,预计有望在“新基建”发力下,加速弥补之前的发展短板。

1.3 近期地方政府充电桩政策已有地方陆续出台 ,国网建设同步加码

今年以来,为落实中央精神,多地政府对充电桩建设与运营的支持正在加强。

Ø 3.4日 湖南省发改委新闻发布会上发改委主任胡伟林表示,为促进汽车消费升级行动,湖南省鼓励各地对无车家庭购置首辆家用新能源汽车给予支持,加快新能源汽车充电基础设施网点布局和建设 。

Ø3.6日海南省发改委发布《 关于做好电动汽车充电基础设施建设运营补贴工作的函 》,指出从2020年开始,海南将对全省电动汽车充电基础设施分批给予建设运营补贴。从明年开始至2025年,充电基础设施建设运营补贴每年申报一次。为确保补贴资金纳入省财政年度预算,每年2月底前各市县充电基础设施建设主管部门要出具审核意见。

预计后续各地方政府也有望延续或加强前期充电桩补贴,充电桩板块景气度在政策扶持下正逐步提升。

同时国网对于充电桩的布局也在加码,2020重点工作任务中多次提到充电行业:

Ø 重点工作任务中强调: 大力拓展专用车充电市场,积极推广智能有序充电,车联网平台接入充电桩100万个,覆盖80%以上市场和用户。

Ø 2019年11月25日,由国家电网子公司国网电动车与广汇汽车成立的合资公司 国网广汇电动汽车服务有限公司在上海正式揭牌。 根据规划 国网广汇将于2020年完成 43 万个充电桩布局,并将与恒大、万科等地产商合作,推进社区新能源汽车充电桩建设。

Ø 3.6日国网发布《国网广汇(上海)电动汽车服务有限公司2020年第一次物资招标采购项目招标公告》 ,采购包括7kW有序交流充电桩预计采购20000台。 80kW一 体式一机双枪直流充电机采购,预计100台等 。

已形成固定使用场景

充电桩是为电动汽车充电的专用电力设备,由桩体、电气模块、计量模块等部分组成, 一般具有电能计量、计费、通信、控制等功能。充电桩主要安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)、居民小区停车场或充电站内,输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。

1)按充电方式分,可分为直流桩和交流桩两类。

Ø  交流桩:俗称慢充桩,需通过车载充电机为电动汽车充电,功率小,充电速度较慢,但成本低,多用于小区充电桩。与交流电网连接,只提供电力输出,没有充电功能,需连接车载充电机(即固定安装在电动汽车上的充电机)为电动汽车充电,相当于只是起了控制电源的作用。功率以7kW居多,由于车载充电机功率较小,充电速度较慢,充满一般需要8小时左右,优势在于结构简单,成本低,安装方便。

Ø  直流桩:俗称快充桩,直接为电动汽车充电,功率大,充电速度快,但成本高。与交流电网连接,输出为可调直流电,直接为电动汽车的动力电池充电。直流充电桩采用三相四线制供电,功率高,输出的电压和电流调整范围大,可以实现快充要求。功率在30kW以上,充满一般只需要1-2小时,优势在于充电速度快,但成本较高,同时快充。

2)按安装地点分,可分为公共桩、私人桩和专用桩。

Ø  公共充电桩:是建设在公共停车场(库)结合停车泊位,为社会车辆提供公共充电服务的充电桩。建设方主要为各类充电桩运营商,主要通过收取电费、服务费赚取收益,慢充桩与快充桩兼有。

Ø  私人充电桩:是建设在个人自有车位(库),为车主提供充电的充电桩,以慢充桩为主,主要于日常夜间充电,只含电费,充电成本低。

Ø  专用充电桩:是建设单位(企业)自有停车场(库),为单位(企业)内部人员使用的充电桩,包括公交车、物流车等运营场景,慢充桩与快充桩兼有。

加速建设期,分布与新能源车保有量正相关

3.1、中国:充电桩建设加速,集中于东部地区

3.1.1 2019年充电桩建设加速,车桩比下降,但单桩充电量基本稳定,运营效率提升

2014年5月,国网开放充换电运营设施市场,民间资本开始进入充电桩运营领域,数百家充电桩运营公司成立。从2015年下半年开始,中央和地方政府出台多项包括补贴在内的政策支持充电桩建设,加大运营商跑马圈地热情。

但由于前期新能源汽车保有量较少,抢地建桩导致布桩不合理、充电桩质量参差不齐,坏桩较多以及运维服务不足导致被燃油车占位等因素导致充电桩利用率较低,出现普遍性的亏损,资本热情减退并开始退出。2017年充电桩建设增速放缓,在新能源汽车销量维持高增的情况下,车桩比缺口从2017年下半年开始扩大,2018年车桩比进一步攀升。

在上一轮洗牌下剩下的运营商2019年开始加速充电桩建设,月度新增充电桩数从2018年的0.71万个/月增加至2019年的1.80万个/月,公共车桩比明显下降,从2018年12月的10.34下降至2019年12月的8.34。但与此同时,单桩月度充电量基本稳定,仅从2018年12月的1044Kwh/月小幅升至2019年12月的1155Kwh/月,显示整体新能源车行业运营效率有所提升。

截止2019年12月,充电桩保有量增长至51.6万个,较2018年12月增加21.6万个,其中直流桩/交流桩分别为21.5/30.1万个,直流桩占比约42%,比例保持相对稳定。

3.1.2地域上,充电桩保有量主要集中于东部省市

广东、江苏、北京、上海四省市截止2019年10月保有量均在5万个以上,从总量上占比均在10%以上。前五大省市充电桩保有量占比55.3%,前十五省市保有量占比88.4%。

3.1.3运营市场集中度高,特来电遥遥领先

截止2019年10月,全国规模化运营厂商(充电桩保有量≥1000个)22家,占充电桩保有量99.5%。前三大分别为特来电、星星充电和国家电网,保有量33.3万个,占比69.6%,前十大保有量44.4万个,占比93.0%。其中特来电(特锐德子公司)是国内最大的充电桩运营公司,市占率领先于同行,公共桩占比29%。

3.2、全球:充电桩分布与新能源车保有量一致

3.2.1从全球来看,以国别划分,充电桩保有量分布与新能源汽车保有量较为一致

2018年末全球充电桩保有量约53.9万个,其中中国最高,充电桩保有量占比约51%,快充桩比例更高,达78%;其次为美国,占比约10%,欧洲五国(荷兰、德国、法国、英国、挪威)占比约22%;充电桩保有量分布与新能源汽车保有量较为一致。

由于中国新能源汽车保有量最高,虽然充电桩保有量绝对额领先,但整体车桩比仍高于荷兰、德国、法国、日本等国,美国、挪威两国车桩比显著高于其他国家,充电桩建设进度相对落后。

3.2.2从厂商来看,充电桩运营商主要有独立运营商、电力公司和车企三类

独立运营商跑马圈地,建设规划最为激进,如Chargepoint(美国充电桩运营商)、EVBox(荷兰充电桩制造商)目标到2025年在全球充电桩保有量分别达到250万/100万个,而目前两者的充电桩保有量仅10.4/8.5万个。

电力公司以公共服务为主,建设规划中规中矩,各国电力公司如Enel(意大利国家电力公司)、EDF(法国电力集团)、SCE(南加州爱迪生电力公司)、Iberdrola(西班牙电力公司)、SGCC(中国国网)、SCPG(中国南网)、NG(英国国家电网)等均参与充电网运营布局。

车企以配套自身车型以及加快充电基础设施完善目的为主,如SAIC(上汽)、Tesla(特斯拉)、EA(大众旗下)、Ionity(戴姆勒、宝马、大众、福特合资)等均进入充电桩运营领域,但建设规划绝对量相对较少。


设备市场周期向上,运营市场具备蓝海潜力

4.1直流桩比例提升,充电桩设备市场2025年望至百亿

充电桩设备市场本质属于传统电源设备,制造难度与行业壁垒较低,行业竞争格局较为分散,并呈现周期性特征。基于“新基建”背景,预计充电桩基础设施建设望加快,整体充电桩设备制造市场望呈现周期向上的特征。

根据EVCIPA数据,2019年新增公共充电桩约9.6万个,其中直流桩占比42%。新增私人充电桩约30万个,约占19年新增乘用车数量的28%。公共桩与私人桩在未来的用途将更加有针对性,即公共领域充电适合快速补电场景(包含运营车辆日常补电,私家车应急充电等)、私人桩适合慢速充电场景(主要为私人车主夜晚闲置时间补电)。

基于此,假设公共桩领域直流充电桩占比望持续攀升,2025年公共桩中直流桩占比望升至60%,成为主流;私人桩领域皆为交流慢充桩,并且随车建桩的比例望从2019年不足30%,升至2025年60%。

同时为简化计算,假设公共直流桩以平均50KW,约6万元(包含配电与建设成本),交流桩7-10KW,约5000元;私人桩7KW,约3000元。预计国内2025年充电桩设备合计市场约百亿元。

4.2运营市场跟随新能源车保有量数量扩大,具备蓝海潜力

目前充电桩运营公司以向用户收取充电服务费为主要盈利模式,政府对充电服务费设置了可收取上限,不同省市有所差异,价格在0.5-1.5元/kwh不等,公交车相对较低。预计2021年新能源汽车保有量将达到777万,以0.8元/kwh作为假设测算基础,并假设每年下降幅度0.05元/kwh,则2021年充电运营服务市场规模约340亿元,随着用户规模增长,充电桩运营企业有望以更加针对性和多样化的增值服务方式实现用户价值变现,全市场空间大,具备蓝海潜力。


充电站运营详解

5.1投入成本拆分:设备与配套建设成本约1:1

对于具备一定规模的充电站,整体投资包含四个子模块:变电和配电系统、充电系统、充电站监控系统及基建系统;

(1)变电和配电系统:箱式变电站、电力线缆、高压计量;

(2)充电系统:直流充电、直流换电、交流充电;

(3)监控系统:配电监控保护、充电监控、安全类监控、充电计量计费;

(4)基建系统:平面布置、顶棚结构设计等。

根据行业数据,以单桩与单站两种形式做出成本拆分。

以50KW单桩为例:整体投建成本约6万元。

Ø  直流充电桩设备成本约(内含监控系统成本)约0.5元/w,50kw直流充电桩设备成本约2.5万元。

Ø  土建施工成本:包括平面布置,电缆电线采购装配、顶棚装配等,单桩摊薄成本约1-1.3万

Ø  配电侧设备成本:以继电保护啊、低压电器、电表等设备为主,单桩摊薄成本约2.2万(配电与充电设备+监控系统的比例约1:1)

根据行业调研数据,以交直流混用充电站为例,某典型充电站(32个快充+12个慢充)

充电桩组合:32个快充+12个慢充

快充功率:40KW/个    慢充功率: 7KW/个

充电站整体投入成本:133万元

Ø  快充桩总设备成本约:40*1000*0.5*32=640000元;慢充桩设备成本约:3500(单桩价值)*12=42000元,合计设备成本约682000元Ø  土建成本主要用于快充桩建设,合计共32*13000(快充桩土建成本)=416000元

Ø  配电侧主要用于配套快充桩,合计共32*17600(配电侧单桩成本)=563200元

*注:全站合计投资约:682000+416000+563200=1661200元,而实际该站投资约133万,预计其中包含了部分建桩补贴(对于直流快充桩,单桩一次性建设补贴各地不等,但多在200-300元/KW,以此计算该站合计补贴25.6万-38.4万)与施工侧费用的节省。因此判断单桩建设投入的大致测算数据基本符合实际情况。

总结:对于公共充电站,装配快充桩的趋势愈加明显。在做投入成本估算时,可以简化为1.2元/w作为全成本计算基础,配合不同功率的充电站规模,做出总成本投资金额估算。

5.2产出收益、费用分析:收入与成本模式清晰

To B 端充电站收入主要由两部分组成:1)充电服务费;2)电费(同时也是可变成本)

对于在公共充电站消费的使用者,其一般需要支付充电与停车两类费用。但对于充电站运营者来说,其收入不包括停车费。

Ø  充电收入包括充电服务费+电费;充电服务费一般由各地政府规定上限,针对公交车与乘用车不同(市场参与者可在上限之内自由定价)。

比如北京充电服务费与成品油价挂钩,除此之外大多数地方政府是以确定的金额作为上限。梳理全国各地不同服务费标准,经济发达地区服务费多在1元/kwh之上,普通二三线城市服务费区间约在0.6-1元/kwh。

Ø  电费方面,政府出于对新能源车产业的支持,多地区出台政策要求公共充电站以大工业电价作为电费计算标准。

2018年,10千伏电压等级下,全国平均电价约为0.575元/千瓦时,其中,天津最高为0.679元/千瓦时,青海最低为0.367元/千瓦时。

To B 端充电站费用构成:1)可变成本(电费+停车场收入分成);2)固定成本

可变成本

Ø  电费:按月度或周度等频次与电网结算,充电站运营商电费“平进平出”

Ø  停车场收入分成:部分停车场要求,即针对充电服务费收入中抽取10%左右作为分成。但是对于商超等区域,此类分成的模式在减少,商超物管方还是仅收取停车费,不收取充电服务费分成

固定成本

Ø  运营:主要系充电场站服务人员的工资开支与少量宣传费用

Ø  折旧:固定资产折旧

Ø  财务:利息费用等

5.3盈利模型测算:运营效率是核心变量

单桩盈利模型测算(7.5kw慢充/30kw快充/50kw快充)

1.  单位初始投资

关键假设

慢充:考虑慢充设备更便宜、同时土建与配电侧投入较少,假设慢充桩单w投资为0.5元

快充:按上文所述,以1.2元/w测算全投资成本。

2. 固定成本

关键假设

假设贷款比例为70%、设备折旧年限为10年、年均维护费用为初始投资的3%、年均运营与人工费用为初始投资的6%。

Ø  年均固定成本:7.5kw慢充/30kw快充/50kw快充分别为:0.09/0.86/1.43万元。

3.  充电收入

关键假设

充电服务费:0.5元/度;充电桩利用率:7%;充电费分成:服务费的10%。

盈利性

Ø  利润总额:7.5kw慢充/30kw快充/50kw快充分别为:0.12/-0.03/-0.05万元。

Ø  现金流净额:7.5kw慢充/30kw快充/50kw快充分别为:0.15/0.33/0.55万元。

投资回报年限:7.5kw慢充/30kw快充/50kw快充分别为:2.42/11.0/11.0年。

同时以50kw快充桩为例,针对利用率与服务费做出敏感性分析,

单桩净利润

若保持0.5元服务费不变,当充电桩利用率从7%提升至12%时,单桩利润总额会从-0.05万提升至0.93万,弹性极大。

单桩回收年限

若保持0.5元服务费不变,当充电桩利用率从7%提升至12%时,单桩投资回收年限会从11年缩短至4年,明显小于设备可使用的年份上限。

IRR

若以充电服务费:0.5元/度;充电桩利用率:7%;充电费分成:服务费的10%作为基础假设,7.5kw慢充/30kw快充/50kw快充IRR分别为16%/-2%/-2%

同时以50kw快充桩为例,若利用率提升,IRR变化如下。

4. 分车型使用场景测算

通过上文阐述,可以发现充电桩盈利能力与充电桩利用率有很强正相关性。基于不同类型车辆的情况,测算了针对30KW快充桩各自车型满足一天正常需求的利用率。

其中公交车对充电桩利用率最高约14%,私家车对应利用率最低,仅3%左右。

关键字:充电桩

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