万字展望2024年全球电动汽车趋势（6/8）

【本系列共八篇文章，本文为第二篇，原文PDF可在文末获取】摘要 《全球电动汽车展望》是一份年度出版物，旨在确定和评估全球电动汽车的最新发展。它是在电动汽车倡议(EVI)成员的支持下开发的。该报告将历史数据分析与预测相结合(现已延伸至2035年)，研究了主要市场和新兴市场的关键领域，如电动汽车和充电基础设施的部署、电池需求、投资趋势以及相关政策发展。它还考虑了更广泛的电动汽车采用对电力、石油消耗和温室气体排放的影响。该报告分析了主要市场的经验教训，为政策制定者和利益相关者提供了有关支持电动汽车普及的政策框架和市场体系的信息。本版还分析了电动汽车的可负担性、二手市场、电动汽车及其电池的生命周期排放，以及中型和重型电动卡车充电对电网的影响。报告还提供了两个在线工具：全球电动汽车数据浏览器和全球电动汽车政策浏览器，用户可以通过它们交互式地浏览全球电动汽车统计和预测以及政策措施。 目录 1. 电动汽车发展趋势 ·电动汽车销售情况·电动汽车可用性和可负担性 2. 电动汽车充电趋势 ·轻型电动汽车充电情况·重型电动汽车充电情况 3. 动力电池发展趋势 ·动力电池供应和需求情况·动力电池价格情况 4. 电动汽车行业发展趋势 ·电动汽车公司战略和市场竞争·电动汽车和动力电池初创企业 5. 电动出行业务展望 ·出行场景概览·电动汽车车型展望·出行行业展望 6. 电动汽车充电设施展望 ·轻型电动汽车充电·重型电动汽车充电 7. 电池和能源需求展望 ·电池需求·电力需求 8. 温室气体排放展望 ·从油井到车轮的温室气体排放·电动汽车全生命周期影响 2. 电动汽车充电趋势 为轻型电动车辆充电 私人充电器的数量几乎是公共充电器的十倍，大多数车主都在家里充电 家庭充电是目前最常见的电动汽车充电方式。拥有可以充电的私人停车位的电动汽车车主可以在夜间充电，这不仅方便，而且通常利用较低的电价，而需求相对较低。家庭充电的可用性在地区之间存在很大差异，这与城市、郊区和农村人口的差异以及收入水平有关。在人口密集的城市，大多数人住在多单元住宅中，家庭充电的机会更加有限，电动汽车车主更依赖公共充电。韩国是世界上人口最密集的国家之一，公共充电容量与电动汽车的比例最高，这一点表现得最为明显。 尽管充电接入与实际使用不同，但它是各国电动汽车车主家庭充电水平的一个有用指标。在挪威，电动汽车在新车销售中的份额超过90%，而在墨西哥，这一比例不到2%，但据报道，电动汽车车主在家中充电的比例相似，分别为82%和71%。据报道，英国是家庭充电普及率最高的国家之一，达到93%，其中一半以上是智能充电器。这在一定程度上是由于英国是第一个发布智能充电法规的国家，但重要的是，这也可能归因于早期电动汽车采用者中有很大一部分人拥有可以安装充电器的家庭。在印度，55%的消费者表示他们现在可以使用家庭充电。正如欧盟所提议的那样，改变建筑法规以强制安装充电器是一种有效的方式，随着时间的推移，尤其是对于那些住在租来的房子里的人来说，这是一种有效的方式。 在电网电压在220V及以上的地区，电动汽车车主可以通过普通家用插座进行夜间充电。这是最常见的情况，在欧洲、澳大利亚、拉丁美洲的大部分地区和亚洲的大部分地区都是如此。在电压较低的地区，通常为100-120V，从普通家用插座充电的速度要慢得多，并且可能存在安全风险。因此，在拥有100-120V电网的国家，在10小时内充电的能力需要安装专用充电器。在一些电动汽车在家充电的比例很高的国家就是这种情况，比如美国(83%)和加拿大(80%)。然而，它也包括具有电气化目标的发展中国家，如印度尼西亚、哥斯达黎加和哥伦比亚，这些国家的成本(在数百美元左右)和私人停车位的可用性较低，可能对私人充电器的安装构成重大障碍。因此，对更昂贵的公共收费的依赖可能会更高。除家庭充电外，私人充电还包括其他非公共充电器，例如为某些场所的员工、车队或客户保留的充电器。例如，在美国有15900个这样的私人非家庭充电器。在欧盟，超过25万个充电器被描述为限制使用。虽然家庭充电基础设施在许多国家都很完善，但2Ws的前景却明显不同。2Ws在印度和东盟国家的库存和销量持续增长。这些不断增长的市场也看到了换电技术的增长势头，尤其是在印度。2023年，总部位于台北的中国换电公司Gogoro宣布与印度马哈拉施特拉邦达成25亿美元的合作伙伴关系。Gogoro计划投资超过15亿美元用于部署智能电池基础设施，其中包括换电站。其他印度初创企业，如SunMobility和Battery Smart，分别筹集了5000万美元和3300万美元，用于进一步扩大换电基础设施。在其他地方，非洲也增加了对2Ws电池交换技术的投资。Ampersand是一家总部位于卢旺达的公司，目前每月为1700多名客户进行14万次换电，这些客户每周在基加利和内罗毕总共行驶140万公里。非洲电力2W初创公司Spiro在2023年获得了约6000万美元的融资，以扩大其电动车队，并为1000多个换电站提供资金。 各国政府正在加强对公共充电基础设施的支持 尽管有更多的私人充电器，但公共充电及其基础设施的兼容性是使电动汽车得到更广泛采用和更公平使用的关键。2023年，公共充电库存增长了40%以上，快速充电器的增长达到55%，超过了慢速充电器的增长。到2023年底，快速充电器占公共充电库存的35%以上。总体而言，中国在电动汽车供应设备(EVSE)部署方面处于领先地位，拥有全球85%以上的快速充电器，约60%的慢速充电器。中国的电动汽车销售份额已经超过35%，已经超过了2025年的政策目标，中国正在将重点转向充电基础设施建设，目标是到2030年实现城市和高速公路的全面覆盖，并扩大农村地区的覆盖范围。中国也开始支持更可持续的充电行为，目标是从五个试点城市开始，到2025年，60%的电动汽车充电发生在非高峰时段。2023年底，欧盟就替代燃料基础设施法规(AFIR)的文本达成一致，该法规将要求在欧盟主要交通走廊(跨欧洲交通网[TEN-T])沿线每60公里设置一个公共快速充电器。这将确保每辆注册的纯电动汽车可获得1.3千瓦的公共充电器，每辆注册的插电式混合动力汽车可获得0.8千瓦的公共充电器。其他发达市场也在扩大对电动汽车的支持，同时减少对汽车的奖励资金。英国已经结束了对私家车的补贴，但仍保持对私人和公共充电装置的激励，截至2023年，安装了超过53,600个充电装置，预计到2030年将安装30万个公共充电装置。有关支付和可靠性的新规定也旨在改善客户体验。在其他地方，韩国降低了电动汽车补贴的价值，同时承诺向电动汽车企业提供资金。这为该行业吸引了更多的私人投资，迄今为止已安装了20多万个公共充电器。 在其他国家，EVSE目标与车辆目标一起被采用。新西兰于2023年发布了充电战略，目标是到2028年，在主要高速公路上每150-200公里安装一个充电中心，在农村地区安装至少600个充电站。美国宣布为新的电动汽车充电系统项目提供资金，并已经安装了18万多个公共充电桩，以实现到2030年达到50万个的目标，同时还为维修或更换现有充电桩提供资金。目前，加拿大有望在2026年前实现拥有33500个充电端口的目标。发展中市场也越来越认识到EVSE的重要性，例如印度，该国在2023年为7000多个快速充电器提供了资金。随着公共充电器数量的增加，人们也开始关注充电基础设施的兼容性。在美国，SAE国际宣布将在北美充电标准(NACS)下使用特斯拉的充电连接器(J3400)作为整个北美的标准。其目的是确保任何供应商或制造商都能够使用和部署连接器，为北美地区的电动汽车司机提供更多可靠、方便的充电选择。欧洲的AFIR法规和北美的NACS法规都是为提高充电基础设施的兼容性而制定的立法的例子。在更多地区实现更大的兼容性需要加强所有利益相关者之间的协作，以便商定共同的标准和协议。 公共充电设施的推广需要跟上电动汽车销售的步伐 电动汽车充电器的部署应与电网发展相协调，以确保新的连接符合更广泛的电网规划范围。如果管理不当，充电可能导致高峰需求激增，这意味着确保输电和配电网络的适当规模和装备变得越来越重要。随着电动汽车部署的增长，管理充电的策略，如分时收费和智能充电，将变得更加必要。在家庭充电较少的地区，公共充电容量与正在使用的电动汽车的高比率至关重要，并且可以帮助更广泛地改善消费者体验。足够的覆盖范围减少了对里程的担忧，并且可以允许电池容量较低的车辆，从而降低成本和关键材料的需求。由于各个国家内部的供需动态不同，准确规划最适当的比例可能具有挑战性。公共充电基础设施不足(EV:EVSE比例高)可能会给客户带来相当大的不便，而基础设施过多(EV:EVSE比例低)可能会证明是不经济的。找到适当的平衡对于确保电动汽车用户的最佳使用和满意是很重要的。考虑到快速充电器比慢速充电器每天可以为更多的电动汽车充电，考虑每辆电动汽车的总充电容量而不是EV:EVSE比率可能更有意义。在基础设施发展的初始阶段，充电容量与电动汽车的比例通常很高，因为在市场成熟之前，充电器的使用率可能会很低。随着市场的成熟和利用率的提高，每辆电动汽车的容量趋于下降。 通过EVSE沿着高速公路连接城市是许多政府的优先事项。2023年，澳大利亚政府宣布将通过Driving the Nation Fund向国家道路和驾车者协会提供3930万澳元，用于在国家公路沿线建设电动汽车充电器。这个提议(和新西兰一样)的目标是在符合条件的路线上每150公里安装一个充电桩。 充电比率也说明了各国政府在慢速充电和快速充电方面的不同优先级。虽然新西兰拥有最多的汽车充电器，但在考虑每辆电动汽车的充电容量时，它领先于澳大利亚和泰国等国家。这可以归因于新西兰优先考虑快速公共充电器而不是慢速充电器，导致全球快速充电器的比例最高，达到75%。同样，全球比例第二高的国家是南非、中国和挪威，分别为53%、44%和41%。在这一频谱的另一端是巴西、荷兰和韩国等国家，这些国家安装了更多的慢速公共充电器，快速公共充电器的份额分别为0.1%、4%和10%。 电动重型车辆充电 重型车辆专用充电是下一个前沿领域 电动HDVs通常可以使用与LDVs相同的充电点，但车辆和电池的尺寸更大，因此所需的充电时间更长，可能会干扰正常运行，最终需要专用设备和设施。这种HDV充电设施仍处于大规模开发和部署的早期阶段。全球在制定兆瓦级充电器标准方面正在取得进展，目的是实现电动HDVs的最大兼容性。这对于实现充电技术的快速推广，减轻汽车制造商、进口商、国际运营商和设备供应商面临的任何潜在风险和挑战至关重要。2023年，欧盟和美国就充电基础设施提出了一系列建议，包括协调两个地区之间的标准。从本质上讲，这为采用兆瓦级充电系统(MCS)提供了认可，该系统允许充电容量高达3.75兆瓦，得到了国际汽车工程师学会(SAE international)和国际标准化组织(ISO)等国际标准化组织的认可。一些公司，如Kempower，主要在欧洲运营，但正在全球扩张，预计将在2024年推出设计为运行高达1.2兆瓦的充电器，在MCS正式标准化之前，尽管预计这不会引起分歧的问题。在亚洲，主要在中国和日本，超极-2在2023年后期开始演示。虽然超极-2具有比MCS更低的额定功率(高达1.2 MW)，它允许在该地区与现有标准兼容。2024年3月，美国发布了《国家零排放货运走廊战略》。该计划提出了一种分阶段实现公路货运电气化的方法，首先在火车站和机场等地点建立充电中心，然后扩大网络，目标是在2035年至2040年之间实现全面覆盖。规模较小的示范项目也在进行中，比如“少充电”计划，通过该计划，在美国各地的10个充电站安装了大约140个充电点。根据Atlas EV Hub收集的数据，美国已经有210个充电站为电动卡车提供服务，另外还有1020个充电站计划在2024年完工，其中约75%将在2024年完工。数据库收录的充电器的加权平均容量为180kW，其中95%为直流快速充电器。到目前为止，欧洲大约有160个卡车专用充电点。2023年初，欧洲首个卡车收费走廊在600公里长的莱茵-阿尔卑斯走廊上启动，这是欧洲最繁忙的公路货运路线之一。所有6个公共充电点都配备了300千瓦的充电点。该走廊背后的公司BP pulse也在为英国最大的卡车站之一提供电力。展望未来，欧盟AFIR详细介绍了HDV充电站的最低覆盖范围和容量的逐步推出，规定到2025年底，每个充电站必须至少包括一个输出功率至少为350千瓦的充电器。除了国家政策外，AFIR还推动了几个试点项目的创建，这些项目致力于使用MCS充电为HDV充电，如HoLa、ZEFES、HV-MELA-BAT，以及ABB和斯堪尼亚的联合项目。2023年底，由Traton、沃尔沃和戴姆勒成立的独立合资企业Milence推出了他们的HDV充电器。他们与日立能源(Hitachi Energy)合作，计划到2027年在欧洲建立1700个基于MCS的公共充电点。尽管高功率充电可以使货运脱碳，但它也可能给电网带来挑战，如电力质量波动或供需失衡。这些不平衡可能会导致地方一级的电网拥堵，并可能影响到拥有大量HDV电力车队的整个地区。一些国家，如荷兰，已经在制定预测这些问题的政策。缓解挑战和避免需求高峰的一种方法是将固定储能电池与大功率充电器放在一起。这种解决方案将需要大量的资本支出(CAPEX)来安装大型固定电池，但它也可以为充电站所有者提供新的收入来源，例如通过电价套利或提供电网服务。将可再生能源安置在靠近充电中心的地方也可以减少当地电网的压力。电网是HDV电气化的关键技术，为了适应新的负荷，需要仔细的规划和投资。有关HDV充电对电网影响的进一步分析，请参阅本报告后面的电动汽车充电基础设施展望，以及最近出版的《电网和安全能源转型》。 更创新的解决方案，如电池更换和电动道路系统，也可以发挥作用 HDV充电的替代解决方案可能会减少与大功率充电相关的系统级成本的不确定性，并且在总资本和运营成本方面已经具有优势。两种这样的解决方案是电池更换和电动道路系统，与高功率充电相比，这两种解决方案都可能提供显著的优势。电池更换可以在短短五分钟内完成，可以通过更可控的充电帮助延长电池寿命，并可以在更长的时间内分散电力需求，从而减少电网的压力。电池更换目前在中国最为发达，自2020年以来，国家和地方政府一直鼓励电池更换。2023年销售的电动重型卡车中，有一半采用了电池更换技术。2022年底，上汽集团成立了一家合资企业，在北京、广州、上海和深圳等城市建立约40个电池换电站，目标是到2025年安装3000个电池换电站。2023年，全球最大的电动汽车电池生产商宁德时代(CATL)推出了QIJI Energy，这是一种一体化的重型卡车底盘电池更换解决方案，旨在通过利用现有电池技术来降低成本。电动道路系统(ERS)允许车辆在行驶时充电，使用三种主要技术之一：车辆与道路之间的感应，车辆与道路之间的传导连接或接触网线。随着通过ERS充电的增加，车辆将需要更少的电池容量，从而减少电池需求，并使全天的电力需求分配更均匀，与此同时，整体基础设施需求也会更大、更分散。ERS在瑞典、法国、德国、意大利、以色列和美国等国家取得了重大进展。2023年，瑞典成为世界上第一个承诺将高速公路变成永久电气化道路的国家。虽然具体的收费方法尚未确定，但计划中的道路将于2025年向公众开放，到2045年，道路将进一步扩建3000公里。在法国，交通运输部对ERS影响的一项研究得出结论，对于目前使用柴油的公路货运卡车来说，它可以减少86%的二氧化碳排放量。到2030年，已经提出安装近5000公里的ERS，该项目的第一阶段预计将于2024年完成，并在巴黎西南部2公里的高速公路上安装概念验证。在德国，作为试点试验的一部分，2019年在10公里长的高速公路上安装了一个接触网系统，此后又增加了7公里，长期目标是在整个A5高速公路上安装ERS。意大利和以色列等其他国家已经完成了由Electreon进行的概念验证试验。 来源：小明来电