2023中国电动商用车充电基础设施现状评估与2035发展目标及路径研究报告

中国电动商用车充电基础设施现状评估与2035发展目标及路径研究 ResearchonEvaluationofCurrentChargingInfrastructureforElectricCommercialVehiclesand2035DevelopmentGoals&ImplementationPathinChina 中汽数据有限公司&国网智慧车联网技术有限公司 2023.9 AutomotiveDataofChinaCo.,Ltd. StateGridSmartInternetofVehiclesCompany,Ltd. September,2023 关于作者 赵冬昶、王学平、禹如杰、吕旺、彭小津、张珺、李冰阳、贾莉洁、徐梓淇、王菁、王莹、张秀丽、李萍、苏舒、何志恒、任亚钊、唐株钰 致谢 本研究由【中汽数据有限公司和国网智慧车联网技术有限公司】统筹撰写，由能源基金会提供资金支持。 本研究是【能源基金会交通项目的课题，是中国电动商用车充电基础设施现状评估与2035发展目标及路径研究】。 研究团队同时感谢以下专家在项目研究过程中作出的贡献： 【王建斌工业和信息化部装备工业发展中心】 【付毕安国家发展和改革委员会能源研究所】 【关朋工业和信息化部装备工业发展中心】 【李立理清华四川能源互联网研究院】 【张娜招商局公路网络科技控股股份有限公司】 【陈锐锐清华四川能源互联网研究院】 【罗艳托中国石油规划总院】 【周丽波中国电力企业联合会】 【钟东海南省新能源汽车促进中心】 【高全庆协鑫（集团）控股有限公司】 【崔洪阳国际清洁交通委员会（ICCT）】 【程颖北京交通发展研究院节能减排中心】 【翟宇博能链智电（NAAS）】 【熊英中国电动汽车百人会】注：专家姓名按姓氏笔画升序排列。 关于项目单位/关于能源基金会 中汽数据有限公司: 中汽数据有限公司隶属于中国汽车技术研究中心有限公司，以汽车大数据为基础，汽车领域模型算法为支柱，深入开展节能低碳、绿色生态、市场研究等工作。面向“新基建”、“新四化”发展，在中国汽车工业云、智能网联、智能座船、工业互联网(工业软件)等领域精准发力，通过中国汽车产业数据基础设施建设及国家级汽车产业数据体系构建，以“‘数’驱产业交革，‘智’领汽车未来”为使命，致力于打造“国家级汽车产业数据中心、国家级汽车产业链决策支撑机构、国家级泛汽车产业数字化支撑机构”。 国网智慧车联网技术有限公司： 国网智慧车联网技术有限公司建设的国网智慧车联网平台被工信部评为工业互联网示范平台，累计接入充电桩总数120万根，注册用户数达1280万，覆盖全国29个省、273个城市，年充电量15亿千瓦时，为电动汽车绿色出行提供导航、充电、支付等全方位服务，打造了涵盖公共充电、有序充电、V2G、充电桩建设、智慧能源等领域在内的充电生态圈。平台经过5年多的上线生产运行，积累了大量的充电基础设施运行数据，可以为本课题研究提供雄♘的数据基础与应用验证条件。 能源基金会: 能源基金会是在美国加利福尼亚州注册的专业性非营利公益慈善组织，于1999年开始在中国开展工作，致力于中国可持续能源发展。基会会在北京依法登记设立代表机构，由北京市公安局颁发登记证书，业务主管单位为国家发展和改革委员会。 能源基金会的愿景是通过推进可持续能源促进中国和世界的繁荣发展和气候安全。我们的使命是通过推动能源转型和优化经济结构，促进中国和世界完成气候中和，达到世界领先标准的空气质量，落实人人享有用能权利，实现绿色经济增长。我们我力于打造一个具有战略眼光的专业基金会，作为再捐资者、协调推进者和战略建议者，高效推进使命的达成。 目录 关于作者I 致谢I 关于项目单位/关于能源基金会II 目录III 第一章绪论1 1.1电动商用车充电基础设施发展背景1 1.1.1商用车电动化发展背景1 1.1.2电动商用车充电基础设施发展背景2 1.2课题研究框架3 第二章中国商用车充电需求与问题挖掘5 2.1补电场景差异化5 2.2充电决策价格驱动7 2.3运营管理保障复杂9 第三章中国电动商用车充换电基础设施发展现状及综合评估10 3.1充换电基础设施政策现状研究10 3.1.1国际政策10 3.1.2国内政策12 3.2充换电标准现状研究15 3.2.1国际标准15 3.2.2国内标准16 3.3商用车充电市场运营现状研究17 3.3.1专用场站17 3.3.2公用场站23 3.3.3重卡换电站30 3.4商用车充电产品技术研究31 3.4.1充电产品31 3.4.2充电技术32 第四章电动商用车充换电基础设施需求预测研究37 4.1充电设施预测模型37 4.1.1模型简介37 4.1.2预测情景设定39 4.1.3模型参数设定41 4.1.4充电基础设施需求预测48 4.2换电设施预测模型54 4.2.1模型简介54 4.2.2模型参数设定54 4.2.3换电站需求预测与结果分析56 第五章充换电基础设施成本经济性与技术可行性现状评估预测研究58 5.1经济性分析58 5.1.1模型介绍58 5.1.2成本分析60 5.1.3主要结论67 5.2商用车充电负荷分析与技术可行性评估预测68 第六章政策建议与发展路线图71 6.1研究主要结论与观点71 6.2中国电动商用车充电基础设施发展路线图73 6.3中国电动商用车补电设施总体发展政策建议74 免责声明77 第一章绪论 1.1电动商用车充电基础设施发展背景 1.1.1商用车电动化发展背景 近年来，在全球范围内，交通运输领域的温室气体排放持续增加，约占全球总排放量的近四分之一，为全球气候带来了严重的挑战。商用车作为道路交通领域的主要组成部分，其电动化进程的推进至关重要。电动商用车的推广不仅可以减少石油等不可再生资源的消耗，还能显著减少温室气体的排放，有助于实现全球碳减排目标，应对全球气候变化。 中国商用车具有保有量占比低、温室气体排放分担率高的特点，如图1-1所示，近十年我国商用车的市场规模翻了近一倍，发展前景 广阔。截至2022年底，我国商用车保有量3328.6万辆，占汽车总保有量的11.3%1，却贡献了77.3%2的温室气体排放量。预计将在2035年达到4,416万的保有量规模，电动化发展节能潜力巨大，是交通领域助力实现“双碳目标”的重要途径。 图1-1中国商用车发展趋势 11：中汽数据有限公司 22：引自中国移动源环境管理年报（2020） 然而，中国商用车相比乘用车电动化进程较为缓慢。2022年电动乘用车市场渗透率为25.6%，电动商用车市场渗透率仅为9%。“购车贵”、“补电难”成为阻碍商用车电动化进程的主要因素。 从购车成本上看，当前电动重卡等商用车购车成本是柴油重卡的近两倍。据中汽数据有限公司研究3，如图1-2所示，总体来看，车辆使用强度越大的应用场景下，新能源汽车成本具备优势的时间越提前。轻卡的纯电动车型最早实现TCO平价，平价时间在2020年之前；其次是自卸车和皮卡；重型载货车和重型牵引车纯电车型TCO平价时间最晚，约在2030年左右。2025年及之后，多数电动商用车将实现TCO平价，“购车贵”对商用车行业电动化的阻碍逐渐减小，“补电难”或将成为影响商用车电动化的关键要素。 图1-2不同里程下纯电动与传统车TCO平价时间 1.1.2电动商用车充电基础设施发展背景 充电基础设施作为为电动汽车提供充换电服务的交通能源融合类基础设施，其规模化发展可有效推动商用车电动化发展进程，促进能源与交通领域“脱碳”，助力“双碳”目标落地，为全球减碳进程贡献坚实中国力量。虽然我国已建成全球规模最大 3中期数据有限公司&能源基金会：中国商用车TCO研究及中美对比 的充电基础设施体系，但电动商用车“补电难”问题仍然显著，具体体现为“不便捷”、“充电慢”、“存在安全风险”等问题。便捷性方面，公交、环卫等使用专用桩的商用车充电场景存在其他车辆无法共用的问题，城市、高速等使用公用桩充电场景存在“乘商混用”导致可用充电设备少的问题。充电速度方面，重卡物流等商用车充电场景对功率需求较高，充电功率多超120kW，充电时间达45分钟以上，挤占了商用车营运时间。安全方面，我国商用车使用强度大，电池包容量更大，充电功率高，存在较大安全风险，因此商用车充电安全问题更加值得关注。 综上所述，商用车充电基础设施现状和发展路径不明晰仍是当前和日后制约电动商用车发展的关键因素，亦是我国新能源汽车保持全球领先发展趋势需要突破的瓶颈问题。 1.2课题研究框架 基于商用车电动化对于交通领域节能减排的重要性，以及商用车充电基础设施现状评估对于制定商用车发展目标和路径的重要性，“中国电动商用车充电基础设施现状评估与2035发展目标及路径研 究”课题致力于解决“补电难”问题。整体研究框架如图1-3所示，重点开展五个部分的研究。 1）从车端视角调研商用车市场发展现状，进行中国商用车的充电需求与问题挖掘，通过调研商用车市场发展现状划分场景库，分析各类商用车充电需求； 2）从桩端视角分析政策、产业、运营、技术发展现状与趋势； 3）开展电动商用车充换电基础设施预测研究，构建电动商用车充换电服务和基础设施需求预测模型，提出低功率优先情景、基准情景和大功率优先情景三种不同发展情景，科学研判不同车辆类型和应用场景下电动商用车市场规模，设定支撑未来商用车电动化目标的充电基础设施发展目标； 4）聚焦充换电基础设施成本经济性与技术可行性现状评估与预测研究，在设定场景下构建成本经济性分析模型，探讨盈利条件并对比快充和换电的经济性优劣，分析充电基础设施发展目标实现的技术可行性，包括其对电网负荷造成的影响； 5）研究提出技术与政策路径建议，设计商用车充电发展路线图并提出实现商用车充电基础设施发展目标的技术与政策建议。 图1-3整体研究框架 第二章中国商用车充电需求与问题挖掘 与乘用车相比，我国商用车充电呈现“补电场景差异化、充电决策价格驱动、运营管理保障复杂”的需求特点。 2.1补电场景差异化 当前商用车充电网点分布及数量不足，高速充电桩少、城区充电桩分布不均。商用车通常需要跨足很大的地理区域，为了保障运营的流畅性，需要方便、分布广泛的充电设施网络。如表2-1，根据截至2022年底的保有量数据，进行商用车场景划分，并计算各场景下不同车型的电动化比例，可划分三个电动化梯队（公共领域、中重卡物流、特殊功能）。三个梯队可细分12个使用场景，不同使用功能的商用车电动化进程差异可超过80%，多数电动商用车需要配建专用充电设施，补电需求紧迫性亦呈现梯次化差异。 表2-12022年底商用车不同车型电动化比例 商用车使用场景 商用车车型 使用场景电动化比例 客车 货车 一级分类 二级分类 使用场景 轻型客车 中型客车 大型客车 微型货车 轻型货车 中型货车 重型货车 载货 80.06% 物流类 城市物流 31.27% 0.00% 0.00% 0.44% 1.06% 1.87% 倒短运输 1.27% 1.27% 城际物流 2.86% 2.86% 干线物流 0.00% 0.00% 专用 9.90% 物流类 特定产品运输 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 工程类 工程用车 0.01% 0.00% 0.33% 0.27% 作业类 市政环卫 0.15% 4.16% 2.57% 1.70% 2.33% 功能作业 0.39% 0.01% 0.53% 0.03% 0.83% 0.06% 0.02% 0.43% 载客 10.05% 客运类 城市公交 63.23% 81.14% 77.18% 77.29% 团体通勤 0.62% 4.13% 18.50% 1.88% 公路营运 2.33% 4.46% 10.06% 5.58% 校车 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 车型电动化比例 7.36% 34.88% 50.75% 0.43% 1.08% 0.68% 0.48% 3.06% 5 第三梯队：特殊功能 第二