文 | 星船知造 蔡曉順 嚴小方
這一輪全球新舊能源的結(jié)構變革中，中國有兩股力量正同頻共振——
一是在“靠技術吃飯”的新能源“風、光、鋰、氫”逐漸替代“靠天然儲量吃飯”的舊能源“石油、煤炭”的過程中，我們依靠光伏電板、風電機組等全球領先的新能源裝備技術在這輪能源競賽中領跑。
二是中國電力行業(yè)正全力向新型電力系統(tǒng)沖刺——
政策持續(xù)發(fā)力，12月14日，中共中央、國務院印發(fā)《擴大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要（2022－2035年）》（以下簡稱《綱要》），《綱要》指出，提升電網(wǎng)安全和智能化水平，優(yōu)化電力生產(chǎn)和輸送通道布局。
推進汽車電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化，加強停車場、充電樁、換電站、加氫站等配套設施建設。
終端應用領域爆發(fā)，中國新能源汽車是我國能源電子產(chǎn)業(yè)最重要的終端應用領域之一。從2015年起中國新能源汽車連續(xù)7年全球產(chǎn)銷量第一。
中國電網(wǎng)革命涉及的領域多，鏈條長，今天星船知造聚焦能源電子產(chǎn)業(yè)終端——新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的一環(huán)——充電樁——
和大家一起探討充電樁“影響未來中國電力和汽車”的三個現(xiàn)狀：
1，中國互聯(lián)網(wǎng)造車企業(yè)、造車新勢力在充電樁相關專利上都有哪些布局？
2，關系到未來電網(wǎng)的“充電樁新概念車網(wǎng)互動（V2G，Vehicle to Grid）”，目前國內(nèi)主要入局者有哪些？
3，現(xiàn)階段最賠錢的充電樁運營商能否通過新場景私樁共享扭轉(zhuǎn)頹勢？
一、充電樁專利儲備戰(zhàn)
充電樁產(chǎn)業(yè)憑借
1、解決新能源汽車補能難題、解決用戶“里程焦慮”
2、結(jié)合數(shù)字化、智能化等技術，未來深度接入“虛擬電廠”
從而成為中國七大新基建之一。
中國新基建主要發(fā)力科技端，分別是：
特高壓、5G基站建設、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心七大領域。
造車同時必須大力布樁，這樣的共識深入新能源車1.0玩家和2.0玩家的意識。
“一流企業(yè)賣專利，二流企業(yè)賣產(chǎn)品，三流企業(yè)賣苦力”。目前幾乎所有玩家都已進行充電樁專利布局。它將成為未來企業(yè)的核心競爭力之一。
各家充電樁專利布局如下——
2.0玩家：百度、阿里、騰訊、華為、格力、小米等企業(yè)
1.0玩家：蔚小理等造車新勢力
百度：目前百度有3項充電樁相關的授權專利，偏向于汽車充電、充電樁導航及車費預估的軟件授權。頗有百度壓箱底的硬技術“人工智能”的底色。
騰訊：目前騰訊有2項充電樁發(fā)明授權專利，同樣都在軟件應用層面，包括充電樁信息管理方法及充電樁系統(tǒng)。
華為：既有制造基因又有軟硬件技術背景的華為，在充電樁專利布局上同樣是軟硬兩手抓。目前有26項充電樁授權專利，包括17件實用專利、8項發(fā)明專利及1項外觀設計專利。
阿里：阿里目前暫無新能源汽車充電樁相關授權專利。
百度重AI、騰訊有用戶生態(tài)，在充電樁的專利布局上，這兩家大廠更多是將原先的技術優(yōu)勢和經(jīng)驗延伸至充電樁軟件領域。
既有制造基因又有軟硬件技術背景的華為，在充電樁專利布局上同樣是硬件產(chǎn)品和技術軟件兩手抓。
目前小米、格力還未有具體乘用車車型推出，但在充電樁上都已有布局——
格力：格力造車計劃走to B到to C路線，布局了包括新能源汽車上的鋰電池、電機等核心零部件。今年，董明珠透露格力將成為特斯拉供應商。
格力目前圍繞充電樁布局了21項授權專利，包括5項外觀設計專利、6項發(fā)明專利等，產(chǎn)品、技術兩手抓。
比如，安全性上，格力的充電樁在插槍座上設置有漏水結(jié)構，通過插槍座與立柱連接，能夠快速地安裝充電槍和插槍座。同時格力的充電樁配備了電動汽車充電診斷方法和系統(tǒng)，及早識別故障，降低新能源汽車引發(fā)火災風險。
小米：小米造車近500天，目前小米汽車共有4項充電樁授權專利，分別為：
1，一種供電組件及充電樁（實用新型專利）：通過設置與充電槍并聯(lián)的插座，使供電組件的應用范圍廣，通用性更強，使用更便捷。
2，充電插頭、充電插座、車輛、充電樁及充電系統(tǒng)（實用新型專利）：充電插頭的產(chǎn)熱小，安全性高。
3，充電站 （實用新型專利）：節(jié)省為新車充電的時間和空間，并有效地提高充電準確率。
4，充電電路和車輛 （實用新型專利）：能夠利用低電壓的充電樁給高壓的動力電池充電。
目前小米汽車已經(jīng)有402項專利，大部分專利集中在自動駕駛領域。
在充電樁專利布局上，目前造車新勢力處于第二、第三梯隊。需要采取差異化戰(zhàn)略，集中力量專攻某一技術分支。
第一梯隊：國家隊 專利布局1000件以上
未來新能源汽車將成為國家電網(wǎng)重要的儲能終端之一。
國家電網(wǎng)很早開始進行充電樁專利布局，目前已有1504件充電樁專利，在各個IPC技術領域都有涉及。已經(jīng)形成充電樁專利壁壘，占據(jù)主導地位。
第二梯隊：專利布局100至500件
蔚來處于充電樁專利布局的第二梯隊，共有相關專利278件，主要集中在電池組供電裝置、充電樁及充電站領域。
充電樁制造商、第三方運營商星星充電的母公司——萬幫數(shù)字——有185件充電樁專利。
此外，充電樁第三方運營商如國軒悅行、北汽新能源的專利數(shù)量都超過100件。
第三梯隊：專利布局少于100件
小鵬汽車的充電樁專利數(shù)量為94件，在電池組供電裝置、電力供應、充電樁、充電站上有少量專利布局。
理想主打油電混動車型，根據(jù)國家知識產(chǎn)權局數(shù)據(jù)，暫未有充電樁方面的專利布局。但在補能方面，理想有一份無線充電專利。
星船知造認為，國家電網(wǎng)在充電樁專利布局上一枝獨秀，在充電樁市場走向成熟期的當下，國家電網(wǎng)圍繞基礎專利繼續(xù)優(yōu)化布局，參與國家標準和行業(yè)標準的設立。
而像蔚來這樣在充電樁專利布局上略遜一籌的企業(yè)，應當走差異化專利戰(zhàn)略，集中資源在某一分支技術上研發(fā)趕超。小鵬這樣充電樁專利布局上目前不具備太大優(yōu)勢的企業(yè)，可以跟隨優(yōu)勢企業(yè)的技術及時調(diào)整研發(fā)策略，同時尋求研發(fā)合作伙伴。
二、車網(wǎng)互動國內(nèi)主要入局者都有哪些？
在車網(wǎng)互動概念中，電動汽車是儲能終端——一個移動充電寶，可反向供電。
來看一個案例：
今年9月底，颶風席卷美國佛羅里達州，當?shù)?0%的縣城斷電。那天美國社交媒體上，佛羅里達州人討論最多的話題是風暴、洪水、停電以及“你開的什么車？”
當時某車主啟動了一輛福特F-150電動卡車，利用卡車中的鋰電池給房子供電——
汽車電源一插，聯(lián)排別墅里的燈管、電視機、唱片機和冰箱全都照常舊運作。這輛福特電動卡車正配置了V2G技術。
電這種能源一旦產(chǎn)生，就需要即時消耗。理想狀態(tài)下，電力網(wǎng)絡供需實時平衡，但維持這樣的平衡正變得越來越難。
用電端：目前中國電力消耗場景主要在工業(yè)用電和生活用電。如今中國是全球最大的新能源汽車市場，預計到2030年，國內(nèi)電動汽車保有量將達到8000萬輛，成為用電端的新增負荷。
發(fā)電端：在3060政策下，未來新增發(fā)電量主要來自風光水電為代表的綠電。
然而風光水電和燃煤、燃氣不同：
風電要清風和煦，光伏靠陽光普照，水電得觀測汛期。一句話——得看天氣。要將這些綠電穩(wěn)定供給電網(wǎng)，就必須要用儲能做“蓄電池”。
如果將新能源汽車、充電樁作為儲能終端，我們就有了削峰填谷的調(diào)控能力——
用電高峰時，新能源汽車向電網(wǎng)供電。用電低谷時，電流向新能源汽車——具備V2G技術的新能源汽車和充電樁將成為未來靈活調(diào)控電網(wǎng)的手段之一。
虛擬電廠通過5G、AI、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字化手段把分散的電源、負荷和儲能打通，統(tǒng)一調(diào)度管理。
從長遠發(fā)展看，V2G概念是未來電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級的重要組成部分。
從商業(yè)邏輯上看，V2G帶來三方共贏——
電網(wǎng)緩解了用電壓力；充電樁企業(yè)獲得更多商業(yè)模式；新能源車主能“賺零花錢”。
英大證券做過一項測算，一塊鋰電池的循環(huán)充放電次數(shù)可以有8000次。如果拿出5000次用來“賣電”，按照1元峰谷電差價以及一天賣50度電算，車主就能有25萬元收益，甚至超過了很多新能源汽車的價值。
目前著手布局V2G技術的企業(yè)主要有“車企、電力企業(yè)、充電樁企業(yè)、鋰電企業(yè)、通信運營商”等。
車企：
沃爾沃最新款SUV EX90已經(jīng)用上了V2G技術。SUV EX90可以連接壁掛式充電盒、家用電表以及沃爾沃汽車APP，通過數(shù)據(jù)上云靈活管理電池電量。
除此之外，像特斯拉、通用這樣的車企盡管目前沒在新能源汽車上裝載V2G應用，但其能源業(yè)務線中的太陽能電板產(chǎn)品都已經(jīng)用上了V2G。
車企都意識到，汽車革命與能源革命并非兩個獨立行業(yè)，而是一種融合產(chǎn)業(yè)。V2G是這個融合產(chǎn)業(yè)中的新增量點。
國內(nèi)車企方面，最早入局V2G技術的有威馬汽車。2020年，威馬抱上國家電網(wǎng)大腿，聯(lián)合研發(fā)、實測、落地應用V2G。國家電網(wǎng)有基礎設施網(wǎng)絡，威馬則儲備相關技術，兩者結(jié)合跑通了V2G的應用場景。
目前，星船知造查閱國家知識產(chǎn)權局相關信息發(fā)現(xiàn)，吉利、一汽、東風、蔚來、賽力斯、哪吒等車企都已有V2G方面的專利儲備。
吉利：V2G充電站
一汽：V2G放電控制系統(tǒng)及控制方法
東風：電動汽車V2G控制方法及裝置
蔚來：基于V2G使用場景下的電池健康度檢測方法
賽力斯：充電樁的充放電方法、裝置、存儲介質(zhì)和充電樁
電力企業(yè)：
國家電網(wǎng)：布局V2G專利最多的企業(yè)，共有46條發(fā)明公布專利和26條發(fā)明授權專利。
上海電氣：一種基于V2G的電動汽車充放電控制系統(tǒng)及使用方法
充電樁業(yè)務相關企業(yè)：
星云科技：2款V2G充電樁外觀設計及一項發(fā)明專利：利用VIN碼匹配V2G直流充電樁的方法及系統(tǒng)
特來電：充放電控制方法、車載充電機及終端設備
中科智充：應用于V2G中智能風光儲存一體化裝置
遠景科創(chuàng)：V2G充電站的充電控制方法、裝置、服務器及存儲介質(zhì)
鋰電池企業(yè)：
蜂巢能源：電動車V2G模式放電量確定方法、裝置及存儲裝置
通信技術相關企業(yè)：
中國電信：V2G能源交易方法、裝置、電子設備及存儲介質(zhì)
北變能控：V2G直流雙向充電模塊
就目前情況來看，中國V2G技術仍處于示范運行期——需要等待技術跑通商業(yè)模式以及電力市場化改革的進一步推進。
根據(jù)相關政策，中國V2G發(fā)展將分三步走：
2020年之前：開展小批量多批次的V2G試驗驗證，參與雙向充電的電動汽車數(shù)量可控制在10～300輛，主要任務是驗證多臺電動汽車與電網(wǎng)雙向充電技術，實現(xiàn)多輛電動汽車的相互充電放電。
2020年—2025年：主要開展規(guī)模化電動汽車（數(shù)量一般不少于500輛）與電網(wǎng)雙向充電的示范運行。
2026年之后：逐步商業(yè)化推廣。
三、最賠錢的充電樁運營商能通過新場景扭轉(zhuǎn)頹勢嗎？
在充電樁產(chǎn)業(yè)中，上游的設備制造商可以賣樁創(chuàng)收，下游的車企能與用戶生態(tài)捆綁，反倒是中游的運營商仍陷在這個“高投入、慢回血”行業(yè)，盈利遲遲未見。
星星充電、特來電這樣的第三方運營商正試圖開辟新業(yè)務場景——私樁共享——扭轉(zhuǎn)局勢。
目前進入私樁共享藍海的，除了星星充電、特來電、云快充這樣的第三方運營商，也有威馬、蔚來這樣的車企。
然而，這門新生意恐怕難以快速回血——主要有三只攔路虎。
1.找樁難
私樁共享的用戶參與度低。
按照前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2021年全國有240萬根私人樁，僅有約6%私樁參與共享。如果用戶不愿意貢獻樁，就影響到了私樁共享的供給生態(tài)。
星船知造了解到，一些共享私樁業(yè)務目前還建立在自有生態(tài)中——比如在星星充電平臺APP發(fā)布共享信息，需要從星星充電平臺購買充電樁。
目前，絕大多數(shù)用戶使用隨車購買、贈送的充電樁，較難綁定APP。
2.用樁難
私樁歸業(yè)主所有，但建樁的地由物業(yè)方協(xié)助管理。即便找到了樁，仍有小區(qū)物業(yè)不愿意放陌生車輛進場——還是用不了。
另外，部分私樁使用時需支付額外的停車費，增加了充電成本。
3.確權難
如果充電樁在共享過程中損壞、存在安全隱患，誰來維修和賠付也將成為問題。
找樁難、用樁難、確權難的困局短期內(nèi)難以改變。
長期來看，如果與C端用戶更接近的車企、關注民生的國家隊都參與到私樁共享市場，第三方運營商依舊缺乏優(yōu)勢。
尾聲
今天，我們已經(jīng)習慣了電力的平穩(wěn)可靠，它的充足穩(wěn)定是那么理所當然。讓人忽視保電路上的壓力和不易。
未來，我們將完善全社會充換電網(wǎng)絡。隨著車網(wǎng)協(xié)同、充電樁等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，“里程焦慮”將成為過去，越來越多人能開上價格合適、“萬物互聯(lián)”的新能源汽車。
國家電網(wǎng)也將在信息革命和新能源浪潮中迎來新的挑戰(zhàn)和活力。
參考資料：
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[2] 私樁共享難在哪？ 中國能源報
[3] 小米造車，下半場還有戲嗎？ 獨角獸挖掘機
[4] 小米汽車“充電站”專利獲授權 IT之家
[5] 國內(nèi)外新能源汽車充電樁技術預測分析——基于生命周期和國際專利分類號 科技管理研究
[6] 新能源車企，誰是虧損王？ 中國新聞周刊
[7] “藏電于車”V2G千億市場，全面商業(yè)化還有多遠？
[8] 德州儀器入局新能源充電樁，積極探索V2G模式 第一財經(jīng)
[9] 基于大規(guī)模 V2G 的區(qū)域電源低碳優(yōu)化策略 電力建設
[10] 推動電動汽車車網(wǎng)互動(V2G)儲能技術發(fā)展 新清華
[11] 智能電動車雙向充電漸成主流 V2G進入快速發(fā)展期僅差“臨門一腳” 科創(chuàng)板日報
[12] 充電樁行業(yè)研究報告:市場和政策雙重驅(qū)動,充電樁市場空間持續(xù)擴大英大證券
[13] 基于大規(guī)模 V2G 的區(qū)域電源低碳優(yōu)化策略 電力建設
[14] 動力電池V2G規(guī)模化落地還有多遠？CBEA
[15] 虛擬電廠：云程發(fā)軔，擁抱藍海 國海證券
[16] 2022年虛擬電廠行業(yè)深度研究 中泰證券