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充電樁到底賺不賺錢?詳解充電樁市場開發價值

2020/10/14


1
充電站(樁)的市場開發價值的意義


研究充電站的市場開發價值核心在于表明在現有的技術條件下,建設充電站是否有利可圖,在什么條件下有利可圖,以及如何有利可圖。本文將分析不同條件下的充電站的收益和支出情況,并研究在同等情況下燃油和燃氣的收益,以此來研究充電站的盈虧平衡點。



2電價、油價、氣價比較


以轎車為例,比較轎車充電、加油和加氣模式下的費用情況:


(1)充電模式


按照普通商業電價峰期每度電1.212元(當地價格,下同)計算,一輛純電動轎車行駛300公里大約耗電55-60度電左右,充電費用約為70元;若利用谷期(23:00-7:00)電價充電,每度電0.409元,轎車充電費用約為24元,每輛車充電平均費用約為45元。


(2)加油模式


目前汽油價格為6.61元/升,在城市路況下,轎車百公里油耗平均為10升,行駛300公里,每輛車加油平均費用為198元,大大高于充電價格。


(3)加氣模式


汽車氣容量平均值為50立方米,目前天然氣工業用氣價格為5元/m3,平均每行駛100公里消耗天然氣7立方米,則行駛300公里每輛汽車平均費用為105元,低于油價,高于電價。


圖解如下:


3充電站的開發價值


(1)總投資


目前國內充電站建設不含征地費用的投資在300萬元至700萬元之間,同時還要考慮改造變電站等配套設施。由于充電站直充模式下電動車需要較長時間的等待,這就決定了充電站的占地面積要比普通加油站要大,以便停下更多的車。而在寸土寸金的城市交通節點處的征地成本可能會非常高。為同樣數量的電動車充電所占用的面積比為普通汽車加油所占的面積要大5倍以上。


一個中型充電站基礎設施投資350萬元,配套設施投資80萬元,征地費用200萬元。


(2)運營成本及收益


一輛純電動小轎車(連續行駛里程200公里以上),按其動力電池儲存電量40度計算,充電站充電時,一般要滿足10分鐘充電到70%左右,此時的充電功率至少要達到180千瓦,按90%充電效率計算,電網輸入功率至少要達到200千瓦,標準充電站至少要保證8輛電動汽車同時充電,這樣,總用電功率將超過1600千瓦。


假定一座至少包括4個快充機,16個慢充機的充電站。慢充方式下,充滿電需8個小時,16個慢充機每天最多可以為16*24/8=48輛車充電;快充方式可以兩個小時為轎車充滿電,4個快充機最多可以服務的車輛也是4*24/2=48輛。



一座充電站共有4臺快充機,16臺慢充機。電動汽車充電電價按照一般工商業電價收取,工業用電0.5元/kWh。充電站快充2小時,慢充8小時。一輛電動轎車充電后可行駛二百余公里,總計耗電約36度,電價為36*0.5=18元(油價60元左右)。因此,4臺快充機每小時電價約為4*18/2=36元,16臺慢充機每小時電價約為16*18/8=36元。


結論:慢充機成本收益與快充機成本收益完全相同


4充電樁的開發價值


(1)總投資


據估算,一個充電樁的價值約2萬元,建成一個充電樁,包括占地方費用等算在內,投資在10萬元左右。


一個充電樁基礎設施投資3萬元,配套設施投資1萬元,征地費用6萬元。


(2)運營成本及收益


電動汽車充電電價按照一般工商業電價收取,工業用電0.5元/kWh。充電樁一次慢速充電時間為8小時,普通純電動轎車充電后可行駛百余公里,一次充電約36度,電價為18元(油價60元左右)。因此,充電樁每小時成本電價約為2.2元。


 


(3)投資收益分析


充電樁設在住宅小區中,汽車每次充電行駛100公里,第一年每日充電汽車數為5輛,第二年日充電汽車數為10輛,第三年日充電汽車數為15輛,以此類推。


  • 1)電價加價0.5元

  • 2)電價加價0.8元

  • 3)電價加價1.0元


充電樁的情景算法與充電站相同,例如在1)條件下總收益如下表所示,企業的成本狀況維持不變,由此可以推測出,在1)條件下,投資回收期約為3年。


 


5電池租賃收益分析


一個快速更換的充電站構成如下:


  • 1)供電系統:包括配電變壓器、配電柜、計量裝置、諧波整理裝置;

  • 2)充電設備:包括充電機、計費裝置、電池更換設備;

  • 3)監控系統:充電監控系統、安保監控系統、車輛運營監控系統;

  • 4)配套設施:站內建筑、消防設施;維修車間、工作區等。


以上系統中所占比重較大的費用有:電池更換機構、充電機和電池采購的費用。例如北京奧運充電站的一臺快換機器人的價格為160萬,上海世博會充電站快換機器人價格為150萬,此外,還有充電機和電池采購或租賃的費用。



(1)轎車充電站收益分析


假設一個專為純電動轎車(乘用車)服務的充電站,有以下特點:


  • 1)充電站備用200套動力蓄電池;

  • 2)充電站固定工作人員20-40人,動力電池及更換設備保養由各供商提供服務,服務費用包含在電池購買價格當中;

  • 3)假設充電站每天更換電池200次,每次充電36度供電動轎車平均行駛200公里;

  • 4)轎車的動力蓄電池全壽命可供運行15萬公里,預計可供運行4.1年(2套電池),即充電站平均保有一套電池的使用期約為4.1年;

  • 5)普通轎車行駛100公里耗油10升,油價6.7元/升,運行成本為67元;電動轎車行駛100公里耗電15-20度,若要運行成本與燃油車相當,每度電價約為4.2元。



(2)成本分析


如下表所示,轎車充電站固定成本約為2500萬元,每年運營成本約為180萬元。



(3)收入分析


根據假設,電動轎車平均行駛200公里換電一次,充電站每天更換電池次數為200次,每次為電池充電36度,則充電站每天收入約為3萬,每年收入約為1100萬,轎車全壽命期內充電站收入1100*4.1=4500萬。支出3300萬,收入1200萬,每年收入300萬。


(4)收益分析


根據上文成本及收入分析,充電站在電池使用期內的總支出約為3300萬,在電池使用期內的總收入約為4500萬,則電池使用期內充電站的收益為1200萬,平均年收益為300萬。


6公交車充電站收益分析


假設一個專為城市公交車用的快速更換型充電站,有如下特點:


  • 1)電動公交車充電站可為100輛城市公交客車服務;

  • 2)充電站固定工作人員30-50人,動力電池及更換設備保養由各供應商提供服務;

  • 3)充電站平均每天更換電池240次,平均每次充電100度(供公交車在城市工況下行駛80km以上);

  • 4)充電站設2個電池快換通道,每個通道設2臺快換機器人,此單項采購費用為600萬;

  • 5)公交車每車一整套電池約50萬,充電站按照1:1.8的比例配備,購買電池費用為9000萬;

  • 6)電池全壽命15萬公里,預計可運行4.2年(2套電池),即充電站保有電池的使用期為4.2年。



(1)成本分析


公交車充電站固定成本約為10650萬元,每年的運營成本約為773萬元,具體內容如下表:



(2)收益分析


公交充電站收入來源于向用戶(公交公司)收取的動力電池租賃費用。傳統公交車行駛100公里耗油60升,油價位6.7元/升,100公里運行成本約為400元;電動公交車行駛100公里耗電100度,若要與傳統公交車運行成本相當,則每度電價約為4元。分別按照每度電收取租賃費10元、6元和4元的價格,比較充電站的收益情況:

 


7加油站與充電站收益比較


(1)加油站收益


假設一個一般加油站,國Ⅲ93號汽油批發價目前7460元/噸左右,零售價6.61元(批發價5.52-5.37元)每升價差1.09-1.24元,每天加油10-15噸,價差1.5萬-2萬元,加油站每天毛利3000-4500元。



(2)充電站收益


根據上文內容,若一個中型充電站4個快充機和16個慢充機連續24小時同時工作,電價加價1元,則充電站每天利潤為1728*2=2456元;其他條件不變,電價加價1.5元,則充電站每天利潤為2592*2=5184元。


由此可知,充電站收益并不次于加油站收益,且對消費者更加有利,市場需求廣闊。



8結論

 

根據上文對充電站和充電樁的市場價值分析,可以看出:


  • 1)對于用戶而言,汽車行駛相同歷程所需的電費要遠低于油價和氣價;

  • 2)對于直充充電站運營商而言,在成本電價基礎上加價1.5元(仍低于油價),便可在3-4年內回收成本,實現盈利;

  • 3)相比充電站,充電樁投資小且只提供慢速充電,在成本電價基礎上加價1.0元(仍低于油價),便可在2年內回收成本,實現盈利;

  • 4)對于電池租賃充電站運營商而言,無論服務對象是轎車還是公交車,都可在電池使用期限內實現盈利。


來源:電力工程技術 ID:china-dianli 作者:楊天寶

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