未来充电模式是这样的!揭秘智能充电桩新玩法

导语

未来的智能充电桩玩法想象空间无限,核心也是智能硬件的一种,各个厂家通过盈利模式的分解和处理,可以获得不同的生存模式。

(专栏作者 朱玉龙)这篇文章是个合稿,把我最近在思考的一些内容做个系统性的梳理。这里首先需要界定一个很清晰的现实,充电产业是为了电动化交通这个趋势和方向走的。我们这里探讨几个事情:

1) 国务院和发改委的规划是否有实现的可能?

2) 这样的投入是否有经济效益?有充电桩这只“鸡”之后,能下来私家车用户买电动汽车这个“蛋”吗?

3) 充电桩的同质化可以通过哪些办法或者功能融合来摆脱仅仅给电动汽车充电这样一个单一的模式?

4) 以欧洲开放项目V-Charge为例,未来的全自动停车的实现,所能带来的停车分离会对现有的基础设施投入造成多大的冲击?

第一部分 充电桩规划

2014和2015,中国的电动汽车产业产销蓬勃发展,中国电动汽车产销世界第一(不含低速电动汽车的条件下),比亚迪一下成为全球第一。这个事情本身的背景是,原来的计划是第一批+第二批新能源汽车推广应用城市的总任务在2016年年初截至的事实基本有正向相关性。

注:这里后面的系列文章会搜集数据来分析,2015年中国政策的强制性购买和市场性购买的分割估算。还有真实的中国的市场需求和美国、欧盟甚至是日本市场的对比。

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图1.1 第一批和第二批新能源推广应用城市

1.1 充电桩规划内容

按照国务院和发改委对电动汽车和充电桩产业的规划,这个事即将一往无前,整个规划如下:

1) 新建充换电站

? 3850 座公交车

? 2500 座出租车

? 2450 座环卫与物流等专用车

2) 在居民区用户专用充电桩

? >280 万个

3) 在公共机构、企事业单位、写字楼、工业园区等单位内部停车场

? >150 万个用户专用充电桩

4) 在交通枢纽、大型文体设施、城市绿地、大型建筑 物配建停车场、路边停车位等城市公共停车场所

? >2400 座城市公共充电站

? >50 万个分散式公共充电桩

5) 在城际高速公路服务区

2015 年之前初步形成“四纵 两横三环城际快充网络

? 500 座城市快充站

2020 年之前形成“四纵四横”

? 1000 座城市快充站

我们能确定的几个事情是,我们一定能达到这个目标。

1) 第一部分的公交、出租和专用车辆,充电设施一定能达成,这是能搞定的范畴

2) 第二部分看购买量,现在上海北京需要装好了才能拿车牌,所以这事情看车的实际情况,这些桩掏钱的是车厂,算到车价里面去了。新小区统一安装的事情,需要看后面房地产行业的情况了。

3) 这部分在国有企业、工业园里面好办,地方主管单位和企业买单给员工交福利,也有运营商免费安装根据差价来收回投资的

4) 4和5 也都是国家和电网在主导,这个事情基本也是可以的

1.2 对比日本的实际规划情况

我们来看看日本的情况,或许能给我一些启发,大的战略日本和中国发展电动汽车有点类似,都没有油,只是日本比中国还缺电。它是不遗余力在推进充电桩,效果也是四平八稳。最重要的为什么选日本的情况,由于日本的地域比较小,我们能得到的一个很有趣的内容,在一定区域里面的充电桩密度会不会对电动汽车的市场化购买行为形成直接的作用,这个作用有多强。

需要说明的是2014年,日本的电动汽车存量是10.8万,私人除外的充电桩设施是1.1万,啥意思呢,其实日本的私人充电桩(Mode2 和Mode3)在家里自己用的,其实并不是计入在这个范围内的。

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图1.2 截至2014年亚洲主要市场,电动汽车与充电设施的存量对比

从整个城市来看,我们可以分两类,

1)目的地充电:购物场所、名胜观光区、游乐、医院、公园、美术馆、高尔夫球场、旅馆、酒店、饭馆

2)应急充电:加油站、高速公路、高架道路、铁路、空港

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图 2.1 充电设施布置

从性质上分,未来的情况如图2.1所示一样,所有的运营实体都在尝试,车主在哪里,车主会在哪些地方大量使用充电,如果这个利用率提不上去,也就完全没有安装充电桩的商业可能性。

应急的充电站,其实是一个双刃剑。要车主等在边上不能久离的。有个很有趣的概念是,车主在快速充电的时候干嘛,说到底,应急充电也要给车主一个目的性他才会常去,否则这些应急的利用率就可想而知。

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充电设施的投资,目前在国内已经从比谁做得早开始比谁更有钱了,从日本来看,由于电力的问题,其实与国内的问题比较类似。国内的东部大城市,其实都是输入性的电源供给,都缺电的。 这么多桩下去(如果都保证一定的使用率的情况下),如果没有大量的数据采集来支撑,原有的电网功率需求就会完全改变了,至少需要加一个分表。

本段小结:

核心的一个计算量是,多少年能收回投资。设施适度提前和车辆的大规模铺开,是一个促进的关系。按照一个2020年500W新能源车辆设计的几百万桩,确实有些规划出来的味道。

短期内,充电桩企业,特别是真做桩的企业是要营业额上升了。这些投入和投资到底是否有效,我真是存在疑点,这本身就是给电网增加了用电的去处,也是增加了局部的负荷。

第二部分 充电桩的多功能化

这里的问题,其实也是后面充电桩企业运营的特点,是不是仅仅是实现给电动汽车供电,通过这个价格来实现盈利。这里有个核心的因素,充电桩本身的依托在停车位上的,停车所需要的经济和成本又应该如何考虑?一句话,土地在这里起到的作用,其实比单个的充电桩+电力供给,在中国都要贵很多。我们可以做些什么事呢?原有的充电桩的功能主要有:

1)充电管控(漏电,桩车对答)

2)电网端防护(防雷、过压、过流)

3)信息报告(可选)

这是一个典型的充电桩所具备的功能,它的使命就是把电安全的给电动汽车,里面需要解决的互联网的问题,是让用户找到这个桩,用扫码或者其他手段来支付,然后还是充电。这个事情我和轻侯兄讨论过好几轮,大概可以有以下这些:

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图2.1 充电桩功能的头脑风暴

我们现在按照一个智能单元来考虑,充电桩能干嘛?

1)充电桩增强通信功能

1.1 V2X的X终端,通过摄像头和DSRC来辅助自动泊车系统,超声传感器来辅助未来的自动泊车系统,这块就是我后面将要展开的,无线充电和V2I的结合,V2I辐射其他非新能源汽车的情况。

1.2 WIFI运营点&广告:结合终端广告、WIFI流量模式,即可以在商业区热点推送广告,固定的是使用率是车主,不固定的是车附件的一些。这里其实对热点地区的环境有要求。这里是一种复用WIFI的模式。

2)车辆安防:配合360度的监控,提供给个人车主服务,其实通过小区部分的接入,可以做小区安防,特别是实现个人车主的车辆状态追溯,不会出现盲区。这里本质上可以和行车记录仪(启动)+充电桩监视(停置)的模式进行,一个从外边开,一个从内里看。事实上对电动汽车而言,12VDCDC可以给铅酸电池补电,完全可以实现在充电阶段唤醒车内监控车内情况。

3)车辆维护:未来车辆随着4S体系的垮台,可以布局基于充电点的维护模式。可以为各种各样的车辆提供OBD读取服务,这里考虑的还是更多是一种开放式的OBD诊断模式,不是插入车辆的模式,而是有需求去诊断答疑模式,规避一些车辆的风险。

4)电动自行车:自行车安防、充电,这块市场之大,好像没人看得到,其实可以增加24V、36V、48V的小功率多模块的充电,把车开回家上电梯的事情,每度点多个一毛钱收得回来的,盘子大啊。一个充电模块才100~150块。

5)环境终端:加入相关MEMS传感器,空气质量、温度、湿度等一系列的专有参数采集。这里倒是可以和气象APP合作,做针对性的考虑。

6)其他琐碎功能:在车库里面集成照明,通过识别车库进行车辆寻车等服务。

充电桩架构分解,其实重点还是在未来充电桩也是一个硬件开发之后的软件高速迭代的智能化产品,区别是通过它可以渗透入原有已经进入的区域。

1)结构部分:增加专用的天线。

2)硬件部分:加入强大的计算单元,把手机的处理器放里面。

3)软件部分:移植入一个完整的OS,完成软件和硬件的分离。

所以我个人的看法,原有智能硬件的团队,通过合作的模式,轻资产运营和现在的充电企业合作开发商机,是最有可能实现的目标。当然,原有充电桩企业通过自己的充电桩平台化,或者说应用平台化,也是一个可能的方向。

本段小结:

未来的智能充电桩玩法想象空间无限,核心也是智能硬件的一种,各个厂家通过盈利模式的分解和处理,可以获得不同的生存模式。在这个情况下,做加法比做减法划算。核心的问题,你做出来产品,你如何和有停车位的(地主)和有电的(电网)进行交涉,商业模式看似很多,其实也有很多的困难。

第三部分 未来的充电模式

充电其实是可以分传导式和非传导式(无线),除了特斯拉异想天开的充电蛇以外,所有的自动充电都是建立在无线充电上的。传导式就是插拔,就是至少需要插拔两次,将车辆的充电线束归位,清洗等动作。你要是在户外或者公共的条件做这个事情,最终这个线会比较脏,这个事情就变得让人不耐烦。其实着眼于未来来看,消费者期望的是享受不用加油不用插拔的车辆,这种就是一种相对体验较为舒适的方案了。

这个方向,我们举个例子来说欧洲的V-Charge,这个项目是由大众来牵头发起的。这个项目的重点:

1)停车位的自动搜索:车辆自动地寻找空车位,而且寻找具备充电设施的空车位。

2)电动车的无线充电:对电池进行无线充电。

3)充电完成之后的停车位分离:充电完成后,系统自动将充电槽释放给其它电动车辆,而寻找普通停车位。

4)乘客召唤使用车辆:乘客可以通过手机来对车辆进行通信,来提前预约车辆到指定的取车点,进一步提高了效率。

我们生动形象一些,我们可以想象一下将机场的大量出租车完全配置成这个样子之后的整个下车上出租车的效率和乘客满意度。如下图所示,将待行区域、充电区域,取车和停车区域分离,而不需要在某些地方大量停置车辆。

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图3.1 整个操作过程

优点是

1) 提高停车的的最大利用率,这个图满满当当的,可以最大程度的节约车位的利用率。

2) 只需要给在充电的车辆进行充电,大大缩小充电桩的空域配置,提高充电设施的利用率。

3) 消费者的体验和接受度很高。

a. 不需要插拔。

b. 不需要进停车场。

c. 不需要倒车。

d. 可以节约时间。

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图3.2 车联系统应用图

系统内部的东西,主要是各种摄像头,其实做低速摄像头足够了:

1) 12 个超声传感器

负责短距离探测

2) 1个双目的立体摄像头=》2个双目摄像头。

3) 4个鱼眼摄像头,做360度环视。

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图3.3 早期样品和后续改进情况

基本上系统架构是简单版本的局部路径决策,这里其实需要无线充电桩以更多的支持,车内的软件系统和地图系统会做的更容易和更好一些。

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图3.4 系统内部架构概览

总结:

新能源汽车其实也是处在发展之中的,单纯的电动汽车的技术优势和对消费者的吸引力是很低的。那么好了,如果规划未来的技术和近期的投入就是一个大问题了。

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