充电网络产业十大趋势2024年度2024CONTENES目录新能源汽车发展超预期，汽车电动化已成不可逆趋势01充电网络是汽车电动化底座，未来10年充电量增长8倍02让有路的地方就有高质量充电趋势一高质量发展05主编趋势二全面超充化06何波刘大伟王志武编委趋势三极致体验07彭鹏杨志亮邓创陈泓儒杜贺港连文峰林全喜王冲丁恒趋势四安全可信08趋势五车网互动09趋势六功率池化10趋势七全液冷架构11趋势八慢充直流化12趋势九园区微电网13趋势十全面智能化14构建高质量充电网络15智能充电网络十大趋势白皮书智能充电网络十大趋势白皮书新能源汽车发展超预期，充电网络是汽车电动化底座，汽车电动化已成不可逆趋势未来10年充电量增长8倍新能源汽车发展超预期，截至2023年底，中国新能源乘用车保有量1800多万辆，预测到2034年新能源乘用2023年全球充电量3000亿度，预测到2033年全球充电量将增长8倍，达到2.4万亿度，相当于全球社会用电车保有量将达到1.8亿量，10年增长10倍。量的10%。充电网络本质上是汽车电动化的底座，是未来新型城市的基础设施，但充电焦虑仍然是用户选择电中国新能源商用车截至2023年底保有量244万辆，预计到2034年，保有量将达到2200多万辆，10年增长9动汽车的第一痛点，是影响汽车电动化发展的关键要素。建好一张充电网络，可加速提高电动汽车的渗透率，倍，汽车电动化已成为不可逆的趋势。从而繁荣本地产业和生态。充电网络本质是地盘和流量生意，投资要支持未来平滑演进，随着电动汽车数量持续增长，未来一定能够实现长期收益。乘用车：未来10年，从1800万辆到1.8亿辆商用车：未来10年，从244万增至2234万辆全球充电量：10年增长8倍，0.3万亿→2.4万亿单位：万辆180692234单位：度16387130242.4万亿长10倍增长9倍1万亿10年增10年202796600.3万亿18513951629620232025202920312033244充电网络是汽车电动化底座，新型城市基础设施充电网络本质是地盘和流量生意，一次投资，长期收益20232025E2027E2029E2031E2033E2034E20232025E2027E2029E2031E2033E2034E本地产业无缝流量电网繁荣发展覆盖虹吸互动电动车渗透率提升充电地电用户流量功率流量建好一张网0102高质量发展全面超充化极致体验安全可信车网互动充电网络十大趋势功率池化全液冷架构慢充直流化园区微电网全面智能化智能充电网络十大趋势白皮书智能充电网络十大趋势白皮书趋势一趋势二高质量发展全面超充化电动汽车数量爆发式增长，现存充电基础设施的问题逐渐凸显。从宏观层面：第一，覆盖不全。当前高速公路全面超充化是未来必然的发展趋势。首先从技术角度来看，第三代半导体如以SiC、GaN为代表的功率半导体还有10%的服务区未覆盖，乡村充电基础设施覆盖率小于5%。第二，结构不合理。99%的充电设施还是快充已经实现了规模量产，并支持商用。第三代半导体技术上的成熟，一是为电动汽车带来效率上的大幅提升，二和慢充，64%的公共直流充电桩仍是750V及以下的低压桩，无法支撑下一阶段800V及以上高压超快充的发是其耐高压能力，推动电动汽车架构向高压化演进。而高压化可以实现小电流大功率充电，进一步推动超充的展。从微观层面：第一，运维成本高昂。哑设备占比超过30%，数字化程度低，增加了运维管理的难度和成发展。作为电动汽车的另一类核心部件，动力电池也迎来了升级换代。在动力电池系统中对充电功率影响最大本。第二，传统风冷设备质量差。设备寿命只有3-5年，运营商还未收回投资，就面临更换。第三，服务质量的便是电芯，4C大倍率的电芯从2023开始已经实现了规模量产，且价格在不断降低，趋近于普通电芯，使车差。僵尸桩占比达10%，无法充电，加剧了用户充电焦虑。企更有动力加快超充车型的开发步伐。两个因素作用下，超充化将是一个不可阻挡的趋势。2021年，支持超近两年中国政府针对充电基础设施建设连续密集发文16次，其中12次强调“高质量发展”，高质量已成为全充的车型只有8款，到23年底的广州车展上，各大公布的超快充车型已达113款。从结构性上来看，超充车型行业共识。在广州、深圳、重庆等领先城市，政府主导打造“充电一张网”，目标也是高质量发展。践行充电正由高端向中低端快速渗透，超充车型数量将快速提升。超充化对于商用车的价值更加巨大，在时间就是金钱高质量发展，需要坚持四大路径：第一，要有顶层统一规划和设计。第二，在技术层面，持续完善充电基础设的商用车使用场景里，超充节省的补能时间意味着更低的运营成本和更高的营业收入。全面高压化，全面超充施标准体系，提高准入门槛。第三，政府要建立统一的监管平台和充电基础设施的评价体系，牵引行业高品质化，已成趋势，预计2028年，超充车型保有量将超过60%。发展。最后，要有统一的营维平台，全面提升服务质量效率，为用户持续打造极致的充电体验。新能源汽车快速增长，存量充电基础设施矛盾凸显充电高质量发展是支撑国家新能汽车战略的关键路径第三代半导体、大倍率电池规模应用车企加速超充车型上市第三代半导体：突破高压、提升效率、规模量产超充车型从8款快速增加到113款，趋势不可阻挡国家部委连续密集16次发文，12次强调高质量覆盖不全结构不合理国务院能源局工信部>1000V3-5%8款22款113款<60%<1%办公厅等十部委等八部委@2021@2022@2023未覆盖服务区~10%超充占比《国务院办公厅关《关于进一步提升《组织开展公共领SiC&GaN电压突破效率提升乡村覆盖率<5%于进一步构建高质电动汽车充电基础域车辆全面电动化量充电基础设施体设施服务保障能力系的指导意见》先行区试点》的实施意见》电芯：大倍率电芯成本趋近，规模商用从高端到中低端，从乘用车到商用车，2028年占比超60%多城打造“充电一张网”，高质量是核心运维成本高设备质量差服务质量低电池系统202320242025奥迪RSe-tron30%3-5年~10%1.5~2C3~4C5~6C哑设备占比设备寿命短僵尸桩占比广州深圳重庆8C小鹏G9埃安Vplus践行充电高质量发展，四大路径4C6C巨湾凤凰电池~60%5C@2028统一规划统一标准统一监管统一营维蜂巢龙鳞甲电池广汽埃安超倍速电池超充车型占比宁德时代麒麟电池0506智能充电网络十大趋势白皮书智能充电网络十大趋势白皮书趋势三趋势四极致体验安全可信电动汽车加速普及，私家车主已超过运营车主成为主力，其占比达87%。充电需求从运营车主的成本优先，随着新能源汽车渗透率不断提高，如何提升充电基础设施的安全可信能力成为行业迫切关注的问题。安全可信走向私家车主的体验优先。当前存量充电基础设施仍然存在充不上、充不好、充不安心等问题。多数充电设施分为两个层面：第一层面，是对人、车、桩的强电安全防护。当前市面上新能源汽车种类繁多，动力电池质量一次充电成功率仍小于85%；风冷充电桩的高噪声非常影响车主的充电体验；仍有50%以上热失控事故发生参差不齐，使得充电隐患加剧，存量新能源汽车超过90%无有效的安全预警措施，在2023年就发生了3000多在充电期间或充电后数小时内，加剧了用户选择电动汽车的顾虑。因此，很多车企诸如“蔚小理”等，均被迫次的自燃事故。因此，人车桩一体，端到端的强电安全防护非常重要，通过毫秒级的绝缘和漏电保护实现人身下场自建充电网络，以打造用户更佳充电体验。据统计，车企自建充电场站数量不到社会公共充电站的5%，安全保护；通过多维采样高精检测，实现车辆100%安全体检；再通过短路保护快速切断，不伤车。另一层仅靠车企自建，显然无法实现大规模广覆盖。面向未来，打造极致充电体验，一定需要全产业链伙伴一起努面，是对信息数据的网络安全防护。新能源车、充电桩、充电运营商等业务持续增长，带来了数据量指数级爆力，共同进行技术升级。极致的充电体验应有三大特征：第一，充电无忧。提供一键式服务，充电场站状态可发，数据量每年翻番，网络安全挑战日益严峻。因此从检测、保护、分域隔离、响应，和恢复等五个方面，与视，智能导引。第二，充电无扰。充电过程超静音，一次充电成功不跳枪。第三：充电无虑。车桩云协同，防节点层、传输层、架构层等三个层级加强防护，是实现网络安全的基石。电磁干扰，保障人身健康和财产安全。未来安全可信将从强电安全和网络安全两个维度，打造“四不”：隐私不泄露、车主不触电、车辆不起火，和运营不崩溃。私家车成绝对主力，带来充电行为和需求巨大变化极致充电体验，是构筑用户流量与黏性的关键要素强电安全：车型多、电池参差不齐，充电安全隐患加剧网络安全：数据量指数级爆发，隐私、从成本优先到体验优先漏洞等安全挑战日益严峻车企自建充电网络，提升自身车主充电体验，但无法广覆盖车桩2019~80%~87%2023蔚来理想小鹏占比90%3000+2041万数据859.6万运营车占比私家车占比~3646~300~233<5%存量电动汽车@2023爆炸~新增1倍成本优先体验优先各车企自建充电场站数量占总公共场站比例缺乏有效安全预警自燃次数/年运营商年均产生数据3000+当前充电设施数字化程度低，不满足车主美好出行极致充电体验三大特征人车桩一体，端到端强电安全防护五重防护机制，构建网络安全底座<85%>90dB50%+热失控车桩导引超静音协同安全“进不来”“看不到”“拿不走”一次充电成功率充电噪音发生在充电中和状态可视一次成功不跳枪EMC人绝缘保护车多维采样桩短路保护检测保护分域隔离响应恢复充不上充不好充电后充电无忧充电无扰充电无虑漏电保护高精检测EMC/纹波安全审计数据签名节点层应急处理异常恢复漏洞扫描可信认证传输层漏洞修补固件更新充不安心ms级人身安全保护100%安全体检快速切断，不伤车入侵检测访问控制架构层数据备份安全升级不泄露不触电不起火不崩溃隐私车主车辆运营0708智能充电网络十大趋势白皮书智能充电网络十大趋势白皮书趋势五趋势六车网互动功率池化在新能源和电动汽车大发展的背景下，10年后，在源(新能源发电、储)侧，新能源占比将接近40%。在荷(新当前，充电网络建设对电网的冲击在不断的被提及，本质原因是传统一体桩设备架构不能共享场站的市电容能源汽车、储等)侧，电动汽车充电量需求将接近全社会用电10%，源和荷呈多样性、随机性、时空异质性，量，导致整站的市电容量需求过高，而同时其平均市电利用率不到10%。充电过程存在四个不确定：充电这将加剧电网供需平衡难度，并给配电网带来挑战,车网融合、规模互动成为必然趋势。以欧洲为例，将超过MAP不确定，初始充电功率大，逐步降低；SOC不确定，剩余电池电量不一致；车型不确定，如运营车、私4TWh电网调度需求。家车、物流车等；闲忙不确定，车辆充电时间随机，节假日扎堆充电。由于一体桩的架构原因，存在车辆充电以充电网为桥梁和管道，通过Bit管理Watt，构建安全、高效、智能、经济的车网互动底座，将成为未来发展功率和电压需求满足率低，同等时间充电量少；场站建设对市电容量需求大，引电投资成本高；不支持向超充趋势。技术上：负荷时空建模和预测、功率高精度调节、毫秒级低时延响应、V2G双向功率变换、隐私和网和光储充一体化平滑演进。络安全技术等将加速孵化成熟。产业生态上：车网互动并非一蹴而就，需要考虑商业模式、各类聚合平台和标准建设、技术准备度等。因此，车网互动将分场景、分阶段实现：从单向有序，到单向响应，最终实现双向互充电设备将由一体桩向功率池化演进。功率池化具有功率共享、超快一体，和市电增容等特性，可根据不同电动，逐步实现多方共赢、可持续发展。动汽车的充电电流、电压需求，按需分配，可支持叠光叠储达到市电增容的目的。在同等电力容量情况下，功率池化带来四大价值：体验好，车辆满足率高达99%；充电多，可有效提高市电利用率，加速翻台，充电多30%；建站省，可节省40%市电改造及20%电缆成本；能演进，支持快充向超充，甚至光储充一体化演进。“双随机”加剧电网供需不确定性，车网融合成为必然以充电网为桥梁，Bit管理Watt，构筑车网互动底座<10%市电利用率一体桩功率池化网少充电功率共享车辆满足率低超快一体发电侧用电侧高调节精度市电增容新能源占比充电量占比引电贵双随机性增强充毫秒级低响应时延MAP不确定SOC不确定市电容量大29.1%@2023未来10年0.3%@2023车型不确定闲忙不确定->40%@2030->10%@2033演进难V2G等多向功率变换不演进超充电网稳定性大幅降低，电网融合需求迅速增长车调频需求：4TWh@EU车网互动将经历三个重要阶段较2020年增长8倍单向有序单向响应双向互动aFRRFCRFFR电网主导需求侧响应车网融合体验好充电多建站省能演进有序充电电力现货交易V2G、VPP不挑车，99%满足率翻台快市电省40%快充→超充体积小、噪音低多充电~30%线缆省20%光储演进0910智能充电网络十大趋势白皮书智能充电网络十大趋势白皮书趋势七趋势八全液冷架构慢充直流化充电场景在不断地延伸，工况日益复杂多样，如热带、海边、矿区等，带来高温、高湿、高盐、多尘的恶劣工园区停充一体是车网互动核心场景。工作园区、商超、居住区等园区场景具备“停充一体”特征，挂网时间作环境，对充电设施的运行和维护带来极大挑战。传统充电设备采用风冷或半液冷散热模式，防护能力不足，长，是实现车网互动的基础。目前，园区场景下普遍存在剩余电力零碎的问题，剩余容量以80-100kVA为充电模块中的电路板和功率器件与外界环境直接接触，湿尘和高温导致模块年失效率高达3~8%，甚至更高。主，已部署的充电设备99%以上为慢充交流桩，功率为3.5-7kW。交流桩存在两个大缺陷，一是无法实现电网充电设备使用寿命大幅降低，生命周期仅3~5年。机柜风扇和模块风扇属于机械部件易损坏，还需要经常清洁互动，仅能单向补能，不支持V2G演进；二是无法车桩协同，车桩之间缺乏数字化互联互通，信息不交互。维护，一年至少需要4次人工上站进行清洁维护作业，极大地增加了场站运维成本。2024年1月，国家发展改革委、国家能源局等多部门联合印发《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意因此，充电设备的散热技术将由风冷或半液冷向全液冷转变，全液冷架构是指终端、模块、主机等都采用液冷见》，通过车网互动来充分发挥新能源汽车在电化学储能体系中的重要作用，巩固和扩大新能源汽车发展优散热。全液冷设备可达到IP55及以上的高防护等级，可彻底隔绝与外界腐蚀性物质的接触与交换，延长设备势，支撑新型能源体系和新型电力系统构建。使用寿命。同时，在大电流充电时，充电枪插接端口产生的高热会被液冷线缆带走并迅速降温，功率器件所产因此，随着车网互动要求的加速推进，针对园区场景的慢充直流化趋势也将随之加速。小功率直流方案相比传生的热量也能被液冷水道及时交换，系统还能根据散热需求智能调控流速，达到精准降温。全液冷架构带来以统交流桩，能更好地实现车网互动与数字化体验，带来三大价值：充电更快，不受OBC限制，充电速度提升下三大价值：高质量，模块年失效率低于千分之五；长寿命，10年及以上生命周期；广覆盖，不挑部署场3-5倍；长期演进，支持即插即充、积分结算，V2G等功能；海量部署，在相同电力条件下，可达到3倍的覆景，简化运维，极大地节约了运维成本。盖率，提升50%市电利用。充电场景多样，环境严酷风冷/半液冷全液冷园区停充一体，是车网互动核心场景交流桩小功率直流高温高湿使用寿命高防护工作园区商超小区3-5年高散热效率4-8小时2-3小时8-10小时高盐多尘模块年失效率不积尘剩余电力零碎~99%无法电网互动无法车桩协同电网互动数字化体验3~8%以80-100kVA为主交流桩占比单向补能车桩无数字化V2G演进车桩联动有序充电积分结算人工上站不支持V2G互联互通4次除尘/年信息不交互高质量长寿命广覆盖充电更快长期演进海量部署“0”失效，<0.5%10年+不挑场景无OBC限制V2G、VPP相同电力，3倍覆盖1110kW-40kW即插即充，积分结算市电利用率50%+12智能充电网络十大趋势白皮书智能充电网络十大趋势白皮书趋势九趋势十园区微电网全面智能化未来，大量的企业园区和工业园区将快速走向微电网架构。园区场景具备以下四大特点：园区的用电模型相对当前存量充电网络，仍然广泛存在数字化孤岛效应，网络层、场站层、设备层、车辆层都存在数字化程度不充确定，不管是用电高峰还是用电低谷；园区的屋顶资源丰富，非常适合部署光伏设施。以中国为例，园区屋顶分，协同程度不够的问题。面向未来，实现全面智能化，需要实现“云站桩车”四层深度协同，带来三重价面积占地面面积的26%；电价成本高，以工业峰值电价为例，成本达到1.17元/度电，而使用自发绿电成本不值。第一，更好地使能车桩协同。通过车机系统实现车辆与充电桩的实时通信，根据车辆的电量、位置、目的到0.4元/度电；限电频繁，例如在深圳，用电紧张时期，25%负荷缺口的园区也要“开一停六”参与错峰用地等信息，为车主提供最优的充电方案和导航路线。通过采用无线充电、自动插枪、自动驾驶等技术，简化充电。为实现经济收益的最大化，园区应迅速转向光储充车云一体化架构。通过云端的统一协调管理，可以实现电操作步骤，实现充电过程自动化。采用区块链、人脸识别等技术，实现充电无感支付，提高充电支付安全性电网、光伏、储能、车辆及生活负荷的高效协同，让园区用电达到最佳经济效益。和便捷性。第二，更好地支撑电网协同，通过毫秒级需求响应，高精度智能调度，打造电网友好型充电网。能根据电力网的负荷、电价等信息，动态调整充电场站的运行策略，实现充电需求与电力供给的平衡和优化。第园区微电网将带来三重收益：电网友好，通过负荷的互补协同调度，大幅减少对电网的冲击；高收益，可实现三，充电网的全数字化运维，通过云端管理、故障远程诊断、故障自恢复等技术，及时发现、定位和处理充电光伏发电本地消纳，通过自发自用，可结合储能峰谷电价差套利，实现生命周期内的商业回报最大化；高可网的故障和异常，减少人工巡检和维修，提高充电网在线率和服务质量，助力运营商更低成本运营、更广范围靠，在电网电力不足时，通过释放电动汽车内部的储能电量参与调度，满足应急用电需求，实现园区用电的高覆盖。可靠性。园区场景4大特征“光储充荷车云”一体，低价发电高价充电数字化“孤岛”“云站桩车”四层协同云网络智能电网充电网车网光储系统车辆充电生活负载场站智能用电模型确定屋顶资源丰富电价成本高限电频繁设备智能4G/5GVPN/专线匹配用电行为车辆智能~26%1.17元/度开一停六场站控制器屋顶占地比工业峰值电价深圳25%园区网络孤岛场站孤岛设备孤岛车辆孤岛电网友好高收益高可靠车桩协同电网协同全数字化营维“充荷”互补绿电自发自用应急用电智能车桩引导电网友好型充电多设备云端管理电网冲击小低价发电、高价充电V2G充电无感支付毫秒级需求响应故障远程诊断AVP自动充电高精度智能调度故障自恢复1314智能充电网络十大趋势白皮书智能充电网络十大趋势白皮书构建高质量充电网络2024年建设10万桩有路的地方就有高质量充电，为构建高质量充电网络，华为在行动！2023年，华为发布了创新架构的全让车主出得了城、下得了乡…液冷超/快充解决方案，“一秒一公里”已成为超充代名词。华为联合客户与伙伴，已在北京、深圳、重庆等50多个城市，加快构建“城市一张网”，并已启动超过20多条“高速一张网”建设，加速318川藏线“超充绿廊”全线贯通。50+城市超充样板20+条高速318超充绿廊1516