来源：星船知造 作者： 蔡晓顺、严小方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？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。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。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。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。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。3/ 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。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。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。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。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。
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