高质量充电基础设施可持续发展报告投资收益评估方法

陈清泉顾问委员会 指导委员会 主任：付炳锋副主任：王 耀、刘永东、王 芳、邹 朋、张 峰、何 波、刘大伟、陈海强、仝宗旗 编写委员会 主编：王志武、彭 鹏副主编：马欣捷、袁文静、朱 明、高 翔、李 康、宋智华、李 彪、李 坚编者：叶宇睿、杨志亮、林全喜、刘志鹏、李 勋、朱鸿博、樊 彬、李 杨、孙小兵、肖胜然、张大宇、张清华、张兢兢、夏 凯、邓 创、胡丽君、高 洁、李明婧、连文峰、宁 萍、曲奎铭 指导单位 中国电动汽车充电基础设施促进联盟 参编单位 中国电力企业联合会中汽研新能源汽车检验中心（天津）有限公司中国电动汽车百人会华为数字能源技术有限公司南方电网电动汽车服务有限公司广东省交通开发有限公司北京新能源汽车股份有限公司阿维塔科技（重庆）有限公司奇瑞集团星途星纪元能源部普天新能源（深圳）有限公司 序 很荣幸能为《高质量充电基础设施可持续发展报告投资收益评估方法》写序言。这是一份具有前瞻性和实用性的报告，为充电基础设施的规划、建设、运营和评估提供了科学的方法和指导。我认为，这份白皮书对于推动我国新能源汽车产业的高质量发展，实现能源转型和碳中和目标，具有重要的意义和价值。 新能源汽车是能源革命和汽车革命的重要载体，是实现能源网、信息网、交通网、人文网的“四网四流”融合的关键环节。新能源汽车的发展，不仅需要高效的动力电池、智能的车联网、安全的自动驾驶等技术的创新，也需要高质量的充电基础设施的支撑。充电基础设施是新能源汽车的“生命线”，是连接能源网和交通网的“桥梁”，是实现能源流和物质流的“纽带”。充电基础设施的质量、效率、可靠性、智能化程度，直接影响新能源汽车的使用便利性、运行成本、安全性、环境效益等方面，从而影响新能源汽车的市场竞争力和社会接受度。 然而，目前我国充电基础设施的发展还存在一些问题和挑战，如规划不合理、建设不规范、运营不高效、评估不科学等，导致充电基础设施的利用率低、运维成本高、服务质量差、投资回报率低等问题。这些问题不仅制约了新能源汽车的普及和发展，也浪费了社会资源和资金，增加了碳排放和能源消耗。因此，建立高质量充电基础设施的投资收益评估方法，是提升充电基础设施的建设水平和运营效率，促进新能源汽车产业的健康发展，实现能源革命和汽车革命的重要举措。 本报告从充电基础设施的生命周期角度，综合考虑充电基础设施的建设成本、运营收入、运维成本、社会效益等多个因素，提出了一套高质量充电基础设施投资收益评估方法，包括评估指标体系、评估模型、评估流程和评估案例等内容。该方法既具有科学性和合理性，又具有可操作性和适用性，可以为充电基础设施的投资者、建设者、运营者、管理者、评估者等各方提供有力的参考和支持。该方法还可以为充电基础设施的政策制定、规划编制、标准制订、监管监测等工作提供有益的借鉴和指导。 我希望本报告能够引起社会各界的关注和重视，推动充电基础设施的投资收益评估工作的开展和完善，促进充电基础设施的高质量发展，为新能源汽车产业的繁荣和壮大，为能源转型和碳中和目标的实现，做出积极的贡献。 中国工程院院士、英国皇家工程院院士陈清泉2023年12月 前言 绿色是新质生产力的底色，更是催生新质生产力的动力源泉。“双碳”战略引领加速能源转型革命，进一步催生以绿色低碳新质生产力为特征的新一轮产业革命，正是形成新时代新质生产力的强大动力和重要源泉。在2030年达到碳达峰、2060年实现碳中和的双碳背景下，全社会都在不遗余力地推动能源结构调整和绿色低碳发展。从发电侧来看，从现在到2030年，全球能源需求每年将持续增长，而增量几乎全部来自可再生能源。全球能源结构变革背后，是发电侧的低碳化驱动。在数字技术的带动下，清洁能源和节能技术加快推广，能源效率持续提升，可再生能源得到更快的普及。在发电侧，截止2022年底，中国清洁能源发电装机规模约占比49.6%，发电量约占比36.2%。随着能源结构的调整，将以清洁能源大发展为主。预测到2050年，全球可再生能源发电的占比将由现在的25%增长至90%。而在用电侧，很多行业都在进行节能改造，通过高效节能的设备和技术，提高能源利用率。交通行业作为碳排放的“大户”，首当其冲地也在加速电动化转型，走向绿色低碳化。过去以传统化石能源为主的汽车行业，正向新能源汽车加快渗透，2023年全年国内新能源车销量949.5万辆，保有量突破2260万辆，基本为过去十年新能源汽车销量的总和，渗透率将由2013年的0.1%增至2023年的31.6%，绿色低碳化进程不断加快。 随着以风、光、储为代表的新能源技术的快速发展，以及5G、AI、云等数字化信息技术的深入应用，汽车产业正由传统燃油车快步向新能源车演进。在汽车电动化进程中，还是有很多因素制约了其发展的速度。首当其冲的就是基础设施层面问题，充电设施的布局尚不完善，充电桩的数量虽然在不断增加，但仍然无法满足电动车主的需求；同时充电基础设施还存在生命周期短、用户体验差、不支持演进等一系列问题，也在一定程度上影响了产品的体验。这既让用户群望而却步，也让车企感到无奈。 国家已意识到，高质量充电基础设施对支撑新能源汽车快速发展的重要性。充电基础设施被赋予了新的使命和新定位，作为交通能源融合类基础设施，是连接“新能源汽车”和“新型电力系统”的信息交互枢纽和能源管理节点。近两年，16次发文中有12次强调“发展高质量充电基础设施”。近期国家层面不断强调坚持科技创新，引领发展，加快形成新质生产力，打造中国经济向“新”力。 随着新能源汽车的快速普及，充电基础设施建设成为一个全新的投资热点。充电站投资需要慎重，不仅要对市场需求进行准确的把握，也要对充电站的成本收益有充分预估。只有科学决策，才能实现运营商长久的高收益。传统的投资收益评估方法仅以充电设备功率的单瓦成本为核心衡量指标，单纯kW成本比价模式偏向于静态评估，未将质量低、寿命短、效率低、演进难等问题纳入考虑范畴，缺乏对充电设备有效充电能力和投资收益的综合考量。这种只考虑了初始投资部分，忽略长期价值属性的评估方式，导致企业以低价抢占和冲击市场，跑马圈地，只顾建桩数量，忽略了充电桩的质量和服务以及未来演进。运营商大打价格战，恶性竞争导致劣币驱逐良币，市场上出现的充电桩产品质量和运营服务水平良莠不齐。如继续采用传统的充电桩建设，既不利于电动汽车产业可持续发展，也不利于场站自身经营。 因此，建立高质量充电基础设施的投资收益评估方法，是提升充电基础设施的建设水平和运营效率，促进新能源汽车产业的健康发展，实现能源革命和汽车革命的重要举措。本报告是以生命周期充电度电成本（C-LCOE:Charging-Levelized Cost of Energy 场站运营周期平均每充一度电所需的成本）为核心，来衡量充电场站全生命周期投资收益。从充电基础设施的生命周期角度，综合考虑充电基础设施的建设成本、运营收入、运维成本、社会效益等多个因素，提出了一套高质量充电基础设施投资收益评估方法，包括评估指标体系、评估模型和评估案例等内容。本方法既具有科学性和合理性，又具有可操作性和适用性，可以为充电基础设施的投资者、建设者、运营者、管理者、评估者等各方提供有力的参考和支持。还可以为充电基础设施的政策制定、规划编制、标准制订、监管监测等工作提供有益的借鉴和指导。 目录 011. 充电基础设施走向高质量可持续发展之路 1.1 中国汽车电动化进入质变阶段，新能源汽车与充电基础设施需走向高质量发展之路1.2 传统充电基础设施是当前制约电动汽车普及的关键因素，亟需更新换代1.2.1 国家加速高质量充电基础设施布局，以支撑新能源汽车的快速发展1.2.2 高压超快充产业成熟，超快充加速部署，加速汽车电动化02040505 062. 加速建设以超快充为主的高质量充电基础设施，多方受益 0808080909092.1 用户高体验2.2 运营高收益2.3 电动汽车更普及2.4 电网高友好2.5 资源高利用2.6 城市治理更安全 103. 以充电度电成本为核心的投资收益评估方法，科学牵引充电网络高质量发展 1112121313151616161717183.1 充电度电成本（C-LCOE）投资收益评估方法简介3.2 影响充电场站投资收益的关键要素3.2.1 长寿命的充电设备降低充电场站运营期间投资成本3.2.2 高可靠的充电设备减少充电场站的运维成本3.2.3 端到端高能效降低充电场站电力损耗费用3.2.4 高利用率的充电设备提高充电场站营收3.2.5 优质的差异化的充电服务可采用差异化定价3.2.6 较长的运营周期可有效增加充电场站实际收益3.2.7 优质的营销活动可增加充电场站用户流量3.2.8 多样增值服务助力充电场站收入结构多元化3.2.9 面向未来支持长期演进的充电设备可提升场站服务能力3.3 以C-LCOE为核心的投资收益评估方法牵引产业高质量发展 214. 高质量充电基础设施典型场景案例 22244.1 高速服务区场景应用4.2 城市公共场景 26附录：运营周期总充电量W计算公式解释 2629PEi功率利用率TEi时间利用率 充电基础设施走向高质量可持续发展之路 中国汽车电动化进入质变阶段，新能源汽车与充电基础设施需走向高质量发展之路1.1 积极发展清洁能源，推动经济社会绿色低碳转型，已经成为国际社会应对全球气候变化的普遍共识。燃油车尾气中的二氧化碳、氮氧化物等有害气体是导致大气污染和全球气候变暖的重要原因，发展新能源汽车对于改善生态环境，促进绿色低碳发展有着重要的作用。近年来，全球的新能源汽车产销量呈现爆发式的增长。相较于传统燃油车，电动汽车有着诸多优势，有更低的用能成本、更少的保养维护成本，在起步加速驾驶体验感以及静谧性、智能化、舒服度等方面都具备传统燃油车无法媲美的优势。为抢占市场，车企不断推出各类极具竞争力的新款智能电动车型，且普遍具备较高的配置水平（如舒适性与娱乐性配置、智能驾驶、智能座舱、支持超快充等），消费者可选车型多。加上政府在补贴、上牌、购置税等也有多重优惠政策支持，加速了新能源汽车的普及和发展。经过十几年的发展积累，电动汽车发展已由“纯政策驱动”向“政策引导+内生动力双轮驱动”转变。 纵观全球汽车电动化变化，全球新能源汽车保持快速增长，但发展不均衡，政策标准体系无法实现互通互认互享、贸易保护主义和人才结构供需不平衡等一系列挑战，影响全球产业协同与可持续发展。中国一直坚持汽车电动化路线，认为发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，是实现国家能源安全的必然选择，也是培育新质生产力的关键抓手。经过几年的发展，中国电动汽车由于性能出色、经济实惠等原因，市场销量持续增长，相比其它国家电动汽车优势明显。中国新能源汽车不仅为全球消费者提供多元化消费选择，也在助力更多国家实现绿色低碳转型和可持续发展。然而，随着中国新能源汽车产业日益增强的国际竞争力，欧洲车企的竞争力相对较弱，欧美等国家电动化路线出现了动摇，多家传统车企宣布撤销或者推迟电动化转型的时间表，回归燃油路线。不仅如此，中国电动汽车出海还遭遇了“逆风”，有关国家以“公平竞争”“国家安全”为名搞保护主义、贸易壁垒。近期，欧盟发布通知对从中国进口的电动汽车进行海关登记，未来可能对相关车辆征收“追溯性关税”。英国、美国还准备对中国电动汽车进行反补贴调查或国家安全风险调查，这些成为中国电动汽车开拓海外市场的障碍。 电动汽车行业正处于从量变到质变的关键蜕变期，主要表现在以下三个方面：首先是用户的变化，由运营车用户为主转向私家车用户为主。十三五规划前新能源汽车还未被消费者广泛接受，用户以运营车为主，私人消费占比不足10%。随着新能源技术的提升，各类汽车厂商涌入并积极布局，产品供给逐渐丰富，同时用户的多元化需求和差异化偏好也被逐渐激发并在市场中快速传导，加上配套设施同向发力，逐步跟上快速增长的需求，运营商不断提升用户充电体验，有效地推动新能源产业保持高速的良性发展，近几年电车私家化进度不断加深，到2023年新能源车私人消费占比高达87%，预