2022新型交通能源基础设施发展研究报告

前言 车百智库是一家由中国电动汽车百人会联合权威机构、产业链头部企业共同发起成立的专业研究机构，主要围绕汽车电动化、智能化、网联化、绿色化以及能源变革、交通变革、城市变革等多个方向开展研究。 本研究报告属阶段性研究成果，仅供参考。数据引用、观点收集、研究论据等暂未逐一注明出处，由于部分信息来自外部，且未与企业一一核对，对一些企业的分析如不准确，以实际情况为准。 课题组 负责人 张永伟中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长刘永东中国电力企业联合会副秘书长 课题组成员（排名不分先后） 车百智库/马仿列、朱晋、田雨阳、郑名扬、张健、李松哲、熊英、黎妍、闫艳翠、牟语薇、黄晨 中国电力企业联合会标准化管理中心处长/周丽波中国电力企业联合会标准化管理中心专工/刘博文中国城市规划院交通分院院长/赵一新 北京交通大学交通运输学院党委书记、教授/姚恩建北京交通大学交通运输学院副教授/杨扬 国家发改委能源研究所研究员/刘坚 清华四川能源互联网研究院高级研究员/王康清华四川能源互联网研究院研究员/郑颖 顾问 王志轩、欧训民、吴睿、江宁、武斌、徐忠华、朱共山、张建平、仝宗旗、陈云辉、王伸、赵家强、易冲 课题参编人（排名不分先后） 孙广敏理想汽车副总裁 郭鹏国家电投绿电交通产业创新中心主任上海启源芯动力科技有限公司副总经理 刘丽芳国家电投绿电交通产业创新中心创新管理部副主任 杨烨奥动新能源汽车科技有限公司联合创始人，副董事长李菁菁奥动新能源汽车科技有限公司品牌管理部总监 李玉军协鑫能科副总裁兼首席技术官桂国才深圳市车电网络有限公司董事长 龚上伶深圳市车电网络有限公司总裁办主任陆荣华武汉蔚能电池资产有限公司总经理杨震武汉蔚能电池资产有限公司CMO 特别感谢 中国电动汽车充电基础设施促进联盟中国石油化工集团有限公司 国网智慧车联网技术有限公司南方电网电动汽车服务有限公司上海电力设计院有限公司 阳光电源股份有限公司bp中国 壳牌中国道达尔能源 国泰君安证券 浙江吉利新能源商用车集团有限公司蔚来能源 摘要 交通运输行业是碳排放和能源消耗的主要原因之一，也是碳减排的重点领域。交通电动化是能源转型的重要组成部分，也是实现交通领域碳中和的核心途径。新能源汽车补能基础设施是支撑低碳零碳交通发展的基础。随着新能源汽车补能技术路线逐渐成熟，充换电基础设施建设规模迅速扩大，产业融合逐渐增强，电力、石化、汽车、地产等行业多主体参与基础设施建设，不断推动技术研发和模式创新，以满足更加多元化的用户需求，拓展更加丰富的应用场景。碳达峰碳中和目标下，交通能源基础设施体系正经历深刻变革，油、气、氢、电、换、光、储等能源交织并存与融合发展趋势愈发凸显。 《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》中指出，新能源汽车产业生态已经进入汽车、能源、交通、信息通信等多领域多主体参与的“网状生态”。2021年10月，中共中央、国务院在《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》中对加快构建适度超前的绿色交通基础设施做出部署，统筹利用综合运输通道线位、土地等资源，有序推进充电桩、配套电网、加氢站等基础设施建设。2022年1月，国家发改委等部门发布的《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》明确提出加快推进居住社区充电设施建设安装、提升城乡地区充换电保障能力、加强车网互动等新技术研发应用。2022年4月，在中央财经委员会第十一次会议上提出要加强交通、能源、水利等网络型基础设施建设，加快新型基础设施建设，构建现代化基础设施体系，把联网、补网、强链作为建设的重点，着力提升网络效益。随着新能源汽车补能技术路线逐渐成熟，充换电基础设施建设规模迅速扩大，产业融合逐渐增强，电力、石化、汽车、地产等行业多主体参与基础设施建设，市场信心得到有效提升。 然而，当前新能源汽车补能基础设施的发展依然面临诸多挑战。从交通 与能源协同的视角看，大功率充电、换电及车网互动标准化问题仍未破解，新能源汽车消纳大规模可再生能源的潜力有待挖掘。从城市的视角看，基础设施在土地资源紧缺的城市空间落位问题已经成为制约交通能源基础设施发展的痛点。从城市对外交通系统的视角看，能源补给设施空间分布不均匀，仍集中于长三角、京津冀、珠三角等核心城市群，高速公路沿线、城乡间交通、旅游景点等场景基础设施配备不足，难以满足用户节假日高峰期多元化补能需求。 为解决新能源汽车补能的瓶颈性问题，本课题以电动汽车为主要研究对象，同时考虑氢燃料电池车及传统燃油车。以行业发展现状为基础，从融合发展的角度，提出“新型交通能源基础设施”概念定义——是交通用能的基础设施，以安全、低碳、便捷和经济为目标，通过与城市设施、交通运输、能源系统的深度融合，实现交通流、能源流和信息流双向互动，为不同新能源汽车能源补给提供体系化的解决方案。通过分析判别，课题确定了我国“新型交通能源基础设施”体系的七种类型，分别为：城乡智能慢充网络、大功率（快速）充电设施、光储充一体化设施、新一代换电站、动力电池智能仓配中心、“油气氢电”综合能源站和移动能源服务设施。这七类基础设施既涵盖了目前最具代表性的基础设施，也对新技术、新业态和新模式进行了归纳，以补能的实现方式作为分类标准，体现多元化和低碳化。 在此基础上，通过分析新型交通能源基础设施发展中的主要制约条件，包括能源、城市（土地资源）和交通，课题研究认为新型交通能源基础设施应与这几类要素协同发展。新型交通能源基础设施脱胎于传统基础设施，上游与油、气、电、氢等多品种能源供应衔接，下游与城市规划和交通路网融合，呈现“充换结合、多能互补、灵活互动”的新业态。因此，构建新型交通能源基础设施需要从更宏观的视角出发，统筹协调汽车、能源、城市、交通间的内在联系和发展需求。对于新型交通能源基础设施与汽车产业发展协同，应与汽车产业发展规模、新能源汽车技术变革、场景布局相匹配。对于新型交通能源基础设施与新型电力系统协同，应与新型电力系统政策、规划、发展阶段、标准相融合。对于交通能源基础设施与城市规划协同，应从建立交通能源基础设施一体化监测平台、加强交通能源基础设施专项规划的协同管理、城市存量空间的交通能源设施供给模式创新以及完善交通能源设施与城市规划协同的政策规范体系几方面开展工作。对于基础设施与交通路网的融合，需要在分析用户充电行为决策的基础上，根据电动汽车充电需求的时空分布进行合理布局，形成更加契合用户出行需求、充电需求的能源补给设施规划方案。 此外，新型交通能源基础设施作为汽车、交通与能源协同的枢纽，在宏观政策和实现路径层面，基础设施与双碳政策下的能源转型、绿电交易、碳管理协同也是重要研究内容之一。课题通过对政策和减碳潜力进行分析，利用碳减排政策和绿色金融工具，探索新型交通能源基础设施在双碳政策下的更大发展空间，为行业发展提供持久转型动力。 为促进我国新型交通能源基础设可持续发展，建议尽早建立国家层面规划、建设、运营推进机制；加快出台新型交通能源基础设专项规划；注重城市对外交通系统的规划建设；进一步完善新型交通能源基础设标准体系建设；积极推进面向新型交通能源基础设的试点建设；探索新型交通能源基础设金融创新模式；为新型交通能源基础设建设运营提供政策和资金支持。 2022年09月 课题组 目录 一、新型交通能源基础设施体系1 （一）城乡智能慢充网络3 （二）大功率充电设施11 （三）光储充一体化设施16 （四）新一代换电站20 （五）电池银行-电池智能仓配中心25 （六）“油气氢电”综合能源站30 （七）移动能源服务设施35 二、新型交通能源基础设施协同发展41 （一）新型交通能源基础设施与汽车产业发展协同41 （二）新型交通能源基础设施与新型电力系统协同48 （三）新型交通能源基础设施与城市规划协同61 （四）新型交通能源基础设施与碳机制协同74 （五）新型交通能源基础设施与城市对外交通系统协同91 三、典型案例113 （一）城市交通能源基础设施协同发展实践113 （二）交通能源基础设施全产业链模式创新118 （三）重卡换电助力道路交通领域减排127 （四）以场景为导向的基础设施升级135 四、促进新型交通能源基础设施可持续发展的建议145 （一）尽早建立国家层面规划、建设、运营推进机制145 （二）加快出台新型交通能源基础设施专项规划145 （三）注重城市对外交通系统的规划建设146 （四）进一步完善新型交通能源基础设施标准体系建设146 （五）积极推进面向新型交通能源基础设施的试点建设147 （六）探索新型交通能源基础设施金融创新模式147 （七）为新型交通能源基础设施建设运营提供政策和资金支持148 图目录 图1历年新能源汽车销量（万辆）1 图2中国历年新能源汽车保有量（万辆）1 图3中国充电桩数量变化图（万台）2 图4中国换电站保有量变化图（座）2 图5中国加氢站数量变化图（座）3 图6电动汽车充电基础设施组成4 图7能源互联网与电动汽车互动的典型构架示意图6 图8城乡智能充电网络问题与挑战6 图9居民小区充电基础设施建设流程图8 图10各公司高电压充电车型上市时间12 图11光储充一体化设施的发展趋势20 图12截至2022年5月底全国乘用车换电站保有量前十省市（座）21 图13电池智能仓配中心体系构成26 图14电池智能仓配中心产业链26 图15部分智能装备信息简介27 图16“N-N”服务模式转变为“N-1-N”服务模式29 图17电池智能仓配中心未来服务体系30 图18蔚来移动充电车（左）、远景摩奇智能充电机器人（中）、国轩智能移动 储能充电桩（右）35 图19中国历年新能源汽车销量与保有量情况（单位：万辆）42 图20A级纯电动汽车百公里电耗（销量加权，kWh）43 图21新型电力系统及其支撑技术51 图22新型电力系统与充电设施协同体系56 图232022年5月公共充电桩保有量排名前10地区（台）61 图24全国公桩保有量分布图（台）62 图2525座典型城市中心城区公用桩密度（台/平方公里）62 图2625座城市公用桩平均桩数利用率分布63 图2725座城市公用桩平均时间利用率分布64 图2825座城市公用桩平均周转率分布64 图29北京市充电桩布局情况66 图30上海市充电桩布局情况66 图3125座城市中心城区直流公用桩覆盖率67 图32国家充电基础设施相关政策、规划发布时间轴68 图33城市交通能源基础设施专项规划体系示意图71 图34全国碳市场覆盖重点排放单位分布图79 图3520kW分布式光伏电站25年发电量81 图3620kW分布式光伏电站25年碳减排量81 图37新型交通能源基础设施参与CCER市场流程82 图38碳普惠机制流程84 图39CCER质押融资业务办理流程86 图40新型交通能源基础设施电-碳联动模式88 图41ESG报告环境信息披露维度及指标91 图42新能源基础设施规划与设计思路96 图432018年全国高速公路区域出口交通量分布情况97 图44区域干线公路出行过程98 图45全国各等级公路里程99 图46农村居民出行特征分布100 图47县乡道路出行过程101 图482012-2020年我国旅游人数和自驾游人数统计102 图492020年我国自驾游出行距离和时间分布103 图50单日出游过程示意图104 图51多日出游过程示意图104 图522018年国庆期间城市群占全国总跨域出行量比例105 图53城市群内部出行过程107 图54依托综合枢纽的城市群对外出行过程107 图55广州南洲路站（左）厦门海达轮渡站（右）117 图56蔚能电池资产规模增长情况124 图57蔚能电池资产流向124 图58煤光储充一体化项目示意图128 图59社区充电参与需求响应效果137 图60社区充电参与辅助服务效果138 图61项目技术路线139 图62项目调节成效图140 表目录 表1充电桩电压平台上升带来的主要零部件变动13 表2中国部分企业大功率充电布局现状14 表3GB/T18487.1充电电压与电流变化