公共电动汽车快速充电站可以在美国盈利吗 ？

麦肯锡未来移动中心 公共电动汽车快速充电站在美国可以盈利吗？ 美国需要更多快速的公共充电器来支持电动汽车的增长，但在公共充电站产生利润仍然具有挑战性。 彼得·弗洛德，摩根·李和ShivikaSahdev ©GettyImages 2023年10月 虽然美国有在电动汽车（EV）采用方面长期落后于其他地区，该国现在报告了创纪录的增长。电动汽车占2022年美国所有新乘用车销量的8％，高于2021年的5％左右。到2030年，这一数字可能上升到53％。 到2030年，美国将需要约2800万个港口来满足零排放乘用车对电力的需求（图表1）。预计私人港口的数量将从约250万个增加到近2700万个，约占总数的95％。 有两种类型的公共充电：直流快速充电（DCFC），用于高速公路和快速填充，以及较慢的2级（L2）充电，可在杂货店，购物中心，汽车经销商，高尔夫球场和银行等地方使用，人们可能会长时间停车。L2充电也可能发生在人行道旁边或街道停车场附近。目前，美国各地有大约15万个L2和DC插头，但预计到2030年，这一数字将增加到150万个，届时它们将占总数的5%左右。 附件1 到2030年，美国将需要约2800万个港口来满足零排放乘用车的需求。 美国对零排放乘用车的充电需求，数以百万计的港口 Private Public ~28.0 ~1.5 每年+34% ~9.5 ~0.5 ~2.6 ~0.1 ~2.5 ~9.0 ~26.5 202220252030 注：根据2030年乘用车电动汽车占美国销量近一半的情景，符合联邦目标来源：麦肯锡未来移动中心 虽然公共快速充电是整体充电解决方案的一部分，但目前电动汽车对电力的需求仍然如此之低，以至于盈利能力具有挑战性-在短期到中期内，这种情况可能仍然存在。为了帮助充电点运营商改善现在和扩大规模期间的财务状况，我们研究了电动汽车市场，包括所有权模式和充电需求的持续变化。然后，我们分析了影响充电站收入的因素，并确定了优化盈利能力的潜在改进杠杆。其中最重要的是：关注利用率和定价。 1MaximilianFischer，NicolaasKramer，IngaMaurer和RachellMickelson，“美国汽车经销商的转折点：不可阻挡的电动汽车”，2021年9月23日，McKinsey.com。 麦肯锡未来移动中心 这些见解是由麦肯锡未来移动中心（MCFM）开发的。自2011年以来，MCFM与整个移动生态系统的利益相关者合作，为未来可 能的移动场景提供独立和集成的证据。通过我们独特的自下而上的建模方法，我们的见解可以实现端到端分析 通过未来的移动旅程-从消费者需求到跨城市/农村地区的模式组合，销售，价值池和生命周期可持续性。如果您有兴趣通过麦肯锡移动见解门户获得我们的市场见解，请联系我们。 . 无论是什么，都需要公共收费 目前，大多数电动汽车车主往往是可以使用家用充电器的房主，他们经常有第二辆车用于长途旅行。但是，即 使是符合此配置文件的人有时也需要公共 充电。例如，他们可能会忘记为车辆充电过夜，因此需要在道路上充电，或者他们可能会发现他们通常在八个小时的工作日连接的工作场所停车场的慢速L2充电器已无法使用。此外，长途旅行-那些 150至200英里-将需要公共收费。 随着电动汽车变得越来越普遍，其所有者不再主要来自高收入群体，到2030年，家庭充电的比例预计将下降到50％ （图表2）。尽管大约65％的美国人口拥有或租用单户住宅，但许多人缺乏可以放置充电器的车库，或者发现安装成本过高。²公寓居民也可能缺乏合适的安装地点或遇到房东的阻力，他们不希望在房屋上使用充电器。在这种情况下 ，快速或过夜的公共收费是主要的。 附件2 虽然电动汽车司机现在大部分都在家里充电，但随着需求的增长，将需要更多的公共充电 。 乘用车按充电用例划分的能源需求，千瓦时的百分比 2022 住宅65 Public25 工作10 舰队>5 住宅50 2030 Public30 工作15 舰队>5 注：根据2030年乘用车电动汽车占美国销量近一半的情景，符合联邦目标；由于四舍五入，数字可能不会达到100%。来源：麦肯锡未来移动中心 22021年人口普查美国住房调查。 认识到对公共充电器的需求，许多新参与者现在正在进入这一领域。例如，一些主要的汽车制造商正在联合起来 ，在一家合资企业中投资至少10亿美元，该合资企业将在美国城市和农村地区建立拥有约30,000个快速充电器的加油站。 充电点站具有挑战性的经济性 虽然充电点运营商可以遵循多种策略来产生收入，但现在最常见的是两种商业模式（图表3）： •Ower-operator.在这种模式下，充电点运营商负责所有资本成本，包括硬件和安装，以及所有正在进行的运营和维护。所有者-运营商通过出售电力和通过其他流（例如，激励和能源信用）产生收入。目前，三家公司— —美国电气化公司、Evgo和特斯拉——拥有80%的DCFC公共充电市场。 •解决方案提供商（站点主机所有者，第三方运营商）。在此模式下，收费点运营商将充电器出售给站点主机，例如杂货店或经销商，由其承担硬件和安装成本。站点主机还向运营商支付运营和维护的持续费用。 附件3 电动汽车充电基础设施提供商有两种主要的商业模式。 电动汽车（EV）驾驶员 $的电力 公共补贴 $ 充电点操作员充电点拥有的 充电器 运算符，例如： •闪烁 •电气化美国 •EVgo $购买的充电器 硬件公司 维护提供商 $formaintenance 其他收入 $电费和需求费 $ Utility 业主运营商模型(说明性) 解决方案提供程序模型（说明性） 收入成本示例玩家 $的电$用于硬件和安 力 装 EV驾驶员 公共补贴 $ 解决方案提供商 ，例如： •电荷点 •EVBox $用于硬件 制造商 零售网站，停车场所有者或其他业务 $用于维护/SaaS $formaintenance 维护提供商 其他收入 $ $电费和需求费 Utility 1例如，广告、订阅和原始设备制造商合作伙伴关系。 3MikeColias，RiverDavis和RyanFelton，“大型汽车制造商计划在10亿美元的美国推动下计划数千辆电动汽车充电器”，《华尔街日报》，2023年7月26日 。 无论采用何种业务模式，快速充电站的前期资本成本都很高。150到350kW的DCFC充电装置的成本可能在45,000美元到100,000美元之间，安装成本可能在40,000美元到150,000美元之间。此外，电网升级和集成成本可能达到数百万美元，具体取决于安装在该位置的快速充电器数量。 我们研究了加利福尼亚州一个假设的DCFC充电站的经济学，该充电站采用所有者-运营商的商业模式。根据典型模式 ，我们假设充电站将有4个150kW的充电器。在我们的第一个分析中，我们假设充电点运营商没有获得任何政府补贴或信用；在第二个分析中，它获得了。 无补贴或信用的快速公共充电站经济性 假设利用率为15％-相当于每天大约7个30分钟的充电时段-我们假设的车站将产生$265,000至$285,000的年收 入，价格为每千瓦时0.45美元。（定价可能因时间而异）。在成本方面，我们假设年度费用为 $220,000to$250,000forelectricity,demandchargerates,fixedoperationalexpenditures,R&D,andSGA.Capitalexpendituredepreciationwouldtotalabout$85,000to$95,000year.Withthesemetrics,thestationwouldloseabout$40, 附件4 补贴可以有意义地改变公共快速充电站的经济性。 没有补贴的车站经济， $千 有补贴的车站经济，$千 收入/利润成本补贴损失 265–285120–130265–285120–130 80–90 20–30 85–95 80–90 20–30 15–20 25–30 70–75 -40至-50 收费收 电气 要求收费 固定 CAPEX 息税前利润- 电气 要求收费 固定 CAPEXEBIT 入 成本 OPEX 解说词 ING 成本 OPEX 解说词 、SG&A、 收入 、SG&A、 R&D R&D 注：分析假设每个站有4个直流快速充电（DCFC）150KW充电器；利用率为15％，充电器效率为80％，价格为〜$0.45/Wh，成本假设批发电力为$0.20/Wh，需求费用为$20 /W（PG＆EA-10商业费率），75％的同意，每个充电器的维护约250美元/月，每个充电器的充电硬件和安装约95,000美元，不包括电网和现场设备，5％的SG＆A/R＆D ，15％的折扣率。 1分析假设约80%的资本成本由补贴覆盖。来源：麦肯锡未来流动中心 4FWHANEVI配方计划指南，美国交通部，联邦公路管理局，2023年6月2日。 5我们通过假设每千瓦20美元的成本来计算需求费用，每月的峰值需求为480kW。 具有补贴和信贷的快速公共充电站经济学 如果同一快速公共充电站获得政府补贴或信贷，则经济状况将大不相同，因为这些计划可以显着降低成本。例如，最 近的《降低通货膨胀法案》包括到2032年12月，低收入或非城市人口普查区域内的电动汽车充电站最高可享受30％的税收抵免，每个充电器最高可享受100,000美元。国家电动汽车基础设施（NEVI）配方计划，该计划将分散50亿美元的资金。 交通部在五年的公式赠款期内，提供信贷和补贴，直到2026财政年度结束。对于每个充电站，只要该站为公众服务并符合其他标准，例如位于联邦公路管理局替代燃料走廊沿线，它将为项目成本的80％提供资金。如果我们的例子中的充电站获得补贴或信贷，每年的资本支出折旧将下降约70,000美元至。 $75,000。减少后，该站的息税前利润将为正（在$25,000至$30,000之间）。 实现盈利需要几个杠杆 即使快速公共充电站没有获得补贴或信贷，他们仍然可以提高他们的底线。我们已经确定了几个潜在的杠杆来推动 跨越多个领域的改进:利用率、电力成本、电价、需求收费成本、终身硬件成本和辅助收入(图表5)。 Exhibit5 随着利用率的增加或需求费用的减少，公共快速充电站可能是可行的。 +1.3× +1.2× –0.4× –0.5× –0.5× +$12,000 在没有任何激励措施的情况下，需要改变利润杠杆以实现收支平衡盈利能力的变化杠杆基本情况盈亏平衡情况 200.530.20209512 15 0.45 0.13 9 45 0 利用率， % 价格给客户， 美元/千小时(kWh) 电费,$/kWh需求收费成本 ， $/kW 硬件和安装成本， $千 每个充电器每年的辅 助收入， $千 1分析假设在加利福尼亚州使用4个直流快速充电（DCFC）150kW充电器的充电站（PG＆EA-10商业费率），具有75％的并发性，80％的充电器效率，5％的SG＆A/R＆D， 15％的折扣率。 2包括维护，软件，网络费用，租金等来源：麦肯锡未来移动中 心 6美国国会，第117-169号公法，2022年8月16日，congress.gov。 7美国交通部，备忘录，2023年车辆基础设施公式计划指南，2023年6月2日，fhwa.dot.gov。 8替代燃料数据中心。Afdc.energy.gov，2023年5月23日访问。 虽然所有这些杠杆都很重要，但充电点运营商必须积极应用它们才能有所作为。考虑利用率和竞争性定价，这可能会带来最大的收益。使用我们在加利福尼亚州的典型快速公共充电站的示例，即使利用率从15％增加到20％，或者如果充电客户的价格从$0.45/Wh增加到$0.53/Wh，所有者运营商也会崩溃。在其他情况下，盈利能力也是可能