充电桩如何影响未来中国电力和汽车？

文 ｜ 蔡晓顺、严小方

正文共计 4160字

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这一轮全球新旧能源的结构变革中，中国有两股力量正同频共振——

一是在“靠技术吃饭”的新能源“风、光、锂、氢”逐渐替代“靠天然储量吃饭”的旧能源“石油、煤炭”的过程中，我们依靠光伏电板、风电机组等全球领先的新能源装备技术在这轮能源竞赛中领跑。

二是中国电力行业正全力向新型电力系统冲刺——

政策持续发力，12月14日，中共中央、国务院印发《扩大内需战略规划纲要（2022－2035年）》（以下简称《纲要》），《纲要》指出，提升电网安全和智能化水平，优化电力生产和输送通道布局。

推进汽车电动化、网联化、智能化，加强停车场、充电桩、换电站、加氢站等配套设施建设。

终端应用领域爆发，中国新能源汽车是我国能源电子产业最重要的终端应用领域之一。从2015年起中国新能源汽车连续7年全球产销量第一。

中国电网革命涉及的领域多，链条长，今天星船知造聚焦能源电子产业终端——新能源汽车产业中的一环——充电桩——

和大家一起探讨充电桩“影响未来中国电力和汽车”的三个现状

1，中国互联网造车企业、造车新势力在充电桩相关专利上都有哪些布局？

2，关系到未来电网的“充电桩新概念车网互动（V2G，Vehicle to Grid）”，目前国内主要入局者有哪些？

3，现阶段最赔钱的充电桩运营商能否通过新场景私桩共享扭转颓势？

一、充电桩专利储备战

充电桩产业凭借

1、解决新能源汽车补能难题、解决用户“里程焦虑”

2、结合数字化、智能化等技术，未来深度接入“虚拟电厂”

从而成为中国七大新基建之一。

中国新基建主要发力科技端，分别是

特高压、5G基站建设、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、人工智能、工业互联网、大数据中心七大领域。

造车同时必须大力布桩，这样的共识深入新能源车1．0玩家和2．0玩家的意识。

“一流企业卖专利，二流企业卖产品，三流企业卖苦力”。目前几乎所有玩家都已进行充电桩专利布局。它将成为未来企业的核心竞争力之一。

各家充电桩专利布局如下——

2．0玩家百度、阿里、腾讯、华为、格力、小米等企业

1．0玩家蔚小理等造车新势力

百度目前百度有3项充电桩相关的授权专利，偏向于汽车充电、充电桩导航及车费预估的软件授权。颇有百度压箱底的硬技术“人工智能”的底色。

腾讯目前腾讯有2项充电桩发明授权专利，同样都在软件应用层面，包括充电桩信息管理方法及充电桩系统。

华为既有制造基因又有软硬件技术背景的华为，在充电桩专利布局上同样是软硬两手抓。目前有26项充电桩授权专利，包括17件实用专利、8项发明专利及1项外观设计专利。

阿里阿里目前暂无新能源汽车充电桩相关授权专利。

百度重AI、腾讯有用户生态，在充电桩的专利布局上，这两家大厂更多是将原先的技术优势和经验延伸至充电桩软件领域。

既有制造基因又有软硬件技术背景的华为，在充电桩专利布局上同样是硬件产品和技术软件两手抓。

目前小米、格力还未有具体乘用车车型推出，但在充电桩上都已有布局——

格力格力造车计划走to B到to C路线，布局了包括新能源汽车上的锂电池、电机等核心零部件。今年，董明珠透露格力将成为特斯拉供应商。

格力目前围绕充电桩布局了21项授权专利，包括5项外观设计专利、6项发明专利等，产品、技术两手抓。

比如，安全性上，格力的充电桩在插枪座上设置有漏水结构，通过插枪座与立柱连接，能够快速地安装充电枪和插枪座。同时格力的充电桩配备了电动汽车充电诊断方法和系统，及早识别故障，降低新能源汽车引发火灾风险。

小米小米造车近500天，目前小米汽车共有4项充电桩授权专利，分别为

1，一种供电组件及充电桩（实用新型专利）通过设置与充电枪并联的插座，使供电组件的应用范围广，通用性更强，使用更便捷。

2，充电插头、充电插座、车辆、充电桩及充电系统（实用新型专利）充电插头的产热小，安全性高。

3，充电站 （实用新型专利）节省为新车充电的时间和空间，并有效地提高充电准确率。

4，充电电路和车辆 （实用新型专利）能够利用低电压的充电桩给高压的动力电池充电。

目前小米汽车已经有402项专利，大部分专利集中在自动驾驶领域。

在充电桩专利布局上，目前造车新势力处于第二、第三梯队。需要采取差异化战略，集中力量专攻某一技术分支。

第一梯队国家队 专利布局1000件以上

未来新能源汽车将成为国家电网重要的储能终端之一。

国家电网很早开始进行充电桩专利布局，目前已有1504件充电桩专利，在各个IPC技术领域都有涉及。已经形成充电桩专利壁垒，占据主导地位。

第二梯队专利布局100至500件

蔚来处于充电桩专利布局的第二梯队，共有相关专利278件，主要集中在电池组供电装置、充电桩及充电站领域。

充电桩制造商、第三方运营商星星充电的母公司——万帮数字——有185件充电桩专利。

此外，充电桩第三方运营商如国轩悦行、北汽新能源的专利数量都超过100件。

第三梯队专利布局少于100件

小鹏汽车的充电桩专利数量为94件，在电池组供电装置、电力供应、充电桩、充电站上有少量专利布局。

理想主打油电混动车型，根据国家知识产权局数据，暂未有充电桩方面的专利布局。但在补能方面，理想有一份无线充电专利。

星船知造认为，国家电网在充电桩专利布局上一枝独秀，在充电桩市场走向成熟期的当下，国家电网围绕基础专利继续优化布局，参与国家标准和行业标准的设立。

而像蔚来这样在充电桩专利布局上略逊一筹的企业，应当走差异化专利战略，集中资源在某一分支技术上研发赶超。小鹏这样充电桩专利布局上目前不具备太大优势的企业，可以跟随优势企业的技术及时调整研发策略，同时寻求研发合作伙伴。

二、车网互动国内主要入局者都有哪些？

在车网互动概念中，电动汽车是储能终端——一个移动充电宝，可反向供电。

来看一个案例

今年9月底，飓风席卷美国佛罗里达州，当地90％的县城断电。那天美国社交媒体上，佛罗里达州人讨论最多的话题是风暴、洪水、停电以及“你开的什么车？”

当时某车主启动了一辆福特F－150电动卡车，利用卡车中的锂电池给房子供电——

汽车电源一插，联排别墅里的灯管、电视机、唱片机和冰箱全都照常旧运作。这辆福特电动卡车正配置了V2G技术。

电这种能源一旦产生，就需要即时消耗。理想状态下，电力网络供需实时平衡，但维持这样的平衡正变得越来越难。

用电端目前中国电力消耗场景主要在工业用电和生活用电。如今中国是全球最大的新能源汽车市场，预计到2030年，国内电动汽车保有量将达到8000万辆，成为用电端的新增负荷。

发电端在3060政策下，未来新增发电量主要来自风光水电为代表的绿电。

然而风光水电和燃煤、燃气不同

风电要清风和煦，光伏靠阳光普照，水电得观测汛期。一句话——得看天气。要将这些绿电稳定供给电网，就必须要用储能做“蓄电池”。

如果将新能源汽车、充电桩作为储能终端，我们就有了削峰填谷的调控能力——

用电高峰时，新能源汽车向电网供电。用电低谷时，电流向新能源汽车——具备V2G技术的新能源汽车和充电桩将成为未来灵活调控电网的手段之一。

虚拟电厂通过5G、AI、大数据、云计算等数字化手段把分散的电源、负荷和储能打通，统一调度管理。

从长远发展看，V2G概念是未来电网转型升级的重要组成部分。

从商业逻辑上看，V2G带来三方共赢——

电网缓解了用电压力；充电桩企业获得更多商业模式；新能源车主能“赚零花钱”。

英大证券做过一项测算，一块锂电池的循环充放电次数可以有8000次。如果拿出5000次用来“卖电”，按照1元峰谷电差价以及一天卖50度电算，车主就能有25万元收益，甚至超过了很多新能源汽车的价值。

目前着手布局V2G技术的企业主要有“车企、电力企业、充电桩企业、锂电企业、通信运营商”等。

车企

沃尔沃最新款SUV EX90已经用上了V2G技术。SUV EX90可以连接壁挂式充电盒、家用电表以及沃尔沃汽车APP，通过数据上云灵活管理电池电量。

除此之外，像特斯拉、通用这样的车企尽管目前没在新能源汽车上装载V2G应用，但其能源业务线中的太阳能电板产品都已经用上了V2G。

车企都意识到，汽车革命与能源革命并非两个独立行业，而是一种融合产业。V2G是这个融合产业中的新增量点。

国内车企方面，最早入局V2G技术的有威马汽车。2020年，威马抱上国家电网大腿，联合研发、实测、落地应用V2G。国家电网有基础设施网络，威马则储备相关技术，两者结合跑通了V2G的应用场景。

目前，星船知造查阅国家知识产权局相关信息发现，吉利、一汽、东风、蔚来、赛力斯、哪吒等车企都已有V2G方面的专利储备。

吉利V2G充电站

一汽V2G放电控制系统及控制方法

东风电动汽车V2G控制方法及装置

蔚来基于V2G使用场景下的电池健康度检测方法

赛力斯充电桩的充放电方法、装置、存储介质和充电桩

电力企业

国家电网布局V2G专利最多的企业，共有46条发明公布专利和26条发明授权专利。

上海电气一种基于V2G的电动汽车充放电控制系统及使用方法

充电桩业务相关企业

星云科技2款V2G充电桩外观设计及一项发明专利利用VIN码匹配V2G直流充电桩的方法及系统

特来电充放电控制方法、车载充电机及终端设备

中科智充应用于V2G中智能风光储存一体化装置

远景科创V2G充电站的充电控制方法、装置、服务器及存储介质

锂电池企业

蜂巢能源电动车V2G模式放电量确定方法、装置及存储装置

通信技术相关企业

中国电信V2G能源交易方法、装置、电子设备及存储介质

北变能控V2G直流双向充电模块

就目前情况来看，中国V2G技术仍处于示范运行期——需要等待技术跑通商业模式以及电力市场化改革的进一步推进。

根据相关政策，中国V2G发展将分三步走

2020年之前开展小批量多批次的V2G试验验证，参与双向充电的电动汽车数量可控制在10～300辆，主要任务是验证多台电动汽车与电网双向充电技术，实现多辆电动汽车的相互充电放电。

2020年—2025年主要开展规模化电动汽车（数量一般不少于500辆）与电网双向充电的示范运行。

2026年之后逐步商业化推广。

三、最赔钱的充电桩运营商能通过新场景扭转颓势吗？

在充电桩产业中，上游的设备制造商可以卖桩创收，下游的车企能与用户生态捆绑，反倒是中游的运营商仍陷在这个“高投入、慢回血”行业，盈利迟迟未见。

星星充电、特来电这样的第三方运营商正试图开辟新业务场景——私桩共享——扭转局势。

目前进入私桩共享蓝海的，除了星星充电、特来电、云快充这样的第三方运营商，也有威马、蔚来这样的车企。

然而，这门新生意恐怕难以快速回血——主要有三只拦路虎。

1．找桩难

私桩共享的用户参与度低。

按照前瞻产业研究院数据，2021年全国有240万根私人桩，仅有约6％私桩参与共享。如果用户不愿意贡献桩，就影响到了私桩共享的供给生态。

星船知造了解到，一些共享私桩业务目前还建立在自有生态中——比如在星星充电平台APP发布共享信息，需要从星星充电平台购买充电桩。

目前，绝大多数用户使用随车购买、赠送的充电桩，较难绑定APP。

2．用桩难

私桩归业主所有，但建桩的地由物业方协助管理。即便找到了桩，仍有小区物业不愿意放陌生车辆进场——还是用不了。

另外，部分私桩使用时需支付额外的停车费，增加了充电成本。

3．确权难

如果充电桩在共享过程中损坏、存在安全隐患，谁来维修和赔付也将成为问题。

找桩难、用桩难、确权难的困局短期内难以改变。

长期来看，如果与C端用户更接近的车企、关注民生的国家队都参与到私桩共享市场，第三方运营商依旧缺乏优势。

尾声

今天，我们已经习惯了电力的平稳可靠，它的充足稳定是那么理所当然。让人忽视保电路上的压力和不易。

未来，我们将完善全社会充换电网络。随着车网协同、充电桩等产业的发展，“里程焦虑”将成为过去，越来越多人能开上价格合适、“万物互联”的新能源汽车。

国家电网也将在信息革命和新能源浪潮中迎来新的挑战和活力。

参考资料

［1］ “藏电于车”提上日程千亿市场待激活 V2G距全面商业化还有多远？21世纪经济报道

［2］ 私桩共享难在哪？ 中国能源报

［3］ 小米造车，下半场还有戏吗？ 独角兽挖掘机

［4］ 小米汽车“充电站”专利获授权 IT之家

［5］ 国内外新能源汽车充电桩技术预测分析——基于生命周期和国际专利分类号 科技管理研究

［6］ 新能源车企，谁是亏损王？ 中国新闻周刊

［7］ “藏电于车”V2G千亿市场，全面商业化还有多远？

［8］ 德州仪器入局新能源充电桩，积极探索V2G模式 第一财经

［9］ 基于大规模 V2G 的区域电源低碳优化策略 电力建设

［10］ 推动电动汽车车网互动（V2G）储能技术发展 新清华

［11］ 智能电动车双向充电渐成主流 V2G进入快速发展期仅差“临门一脚” 科创板日报

［12］ 充电桩行业研究报告市场和政策双重驱动，充电桩市场空间持续扩大英大证券

［13］ 基于大规模 V2G 的区域电源低碳优化策略 电力建设

［14］ 动力电池V2G规模化落地还有多远？CBEA

［15］ 虚拟电厂云程发轫，拥抱蓝海 国海证券

［16］ 2022年虚拟电厂行业深度研究 中泰证券

本文基于访谈及公开资料写作，不构成任何投资建议。

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原文标题:中国电网革命一场和新能源车主的三方共赢