產業研究: 充電樁產業
1
台大外文四 程歆雅、台大財金二 鄧媺頤、台大國企碩一 簡丞劭、台大財金碩一 許瑋恒、政大統計四 薛浩瑞
Agenda
1. 結論
2. 充電樁市場概況
成長動能
各國相關政策
3. 充電樁產業概況
上游產業技術介紹
中下游營運介紹
4. 結論
5. 附錄
2
資料來源 :
• 全球電動車市場高速成長,加上各國政府的政策支持及推動,長期成長率超過 30% ,將推動充電樁
建置需求
• 歐美車樁比 15~30,理想車樁比為 4:1,車樁比的下降將大幅帶動充電樁建置數量
• 電動車續航里程低,未來充電樁將以直流快充為主要發展方向
• 美國的抗通膨及基建法案有望刺激充電樁在美發展,預估以 CAGR 17% 成長至 2030,其本土化政策
有望讓原中國訂單移轉至台廠
• 歐洲市場短期成長最為強勁,加上歐盟希望降低碳排,電動車大國德法荷也積極地給予充電樁及商業
充電站補助及稅務優惠,預計歐洲市場未來 8 年會以 CAGR 49% 成長
• 中國市場車樁比健康,預估 CAGR 為 10%,不及歐美市場,但其本身市場龐大基數,加上國內仍有
充電樁分派不均的問題,未來商機仍可期待
• AC 交流電充電接頭以 J1772 為未來主流;DC 直流電充電接頭以 CCS2 為未來主流
3
結論
全球充電樁市場概況及成長動能
1-1
4
資料來源 :
• 全球電動車數量於 2022 年突破 2,000 萬台,IEA 預估 2025 年全球電動車數量將突破 7,000 萬台,年複合成長率超過
30%,且滲透率將在 2025 年達到 16%,電動車的普及將有效帶動充電樁建置需求
• 全球車樁比為 9.6,代表每一充電樁需供應 10 台電動車,由於電動車充電時間遠較燃油車加油時間久,若依據目前加
油站數量推算,理想車樁比大約在 3~5 之間,車樁比進一步下降為充電樁建置需求推升的另一要素
電動車市場成長快速 帶動充電樁建置需求
5
圖1-1: 全球電動車預估數量及滲透率
IEA
圖1-2: 全球電動車、充電樁、車樁比概況
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
CAGR > 30%
百萬輛 百分比
7.2
6.4
7.6
9.9
8.4 8.3
9.6
0
2
4
6
8
10
12
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
電動車 充電樁 車樁比
百萬輛
資料來源 :
• 截至 2022 年全球充電樁共約 200 萬座,中國、歐洲、美國三大經濟體共佔超過 90% 的充電樁,其中以中國為最大市
場,全球佔比超過 6 成
• 歐洲車樁比約 14 ,美國車樁比約 30,而中國車樁比約 6~7,代表歐洲及美國充電樁建置數量仍嚴重不足,充電樁建
置落後將影響消費者購買電動車意願。推測未來歐美車樁比有望隨充電樁的加速建置和中國收斂
中國充電樁建置情況佳 歐美市場車樁比有望下降
6
圖1-4: 主要國家車樁比概況
IEA、自行計算
圖1-3: 充電樁 / 電動車區域分布
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
中國 美國 挪威 荷蘭 日本 韓國
65%
20%
6% 9%
48%
34%
12%
5%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
中國 歐洲 美國 其他
充電樁占比 電動車占比
百分比
資料來源 :
• 充電樁分為 AC 和 DC 兩種,DC 充電樁因不用在車體內進行電流轉換,充電速
度較快,平均而言只需 30 分鐘左右便能將電充滿。因 DC 充電樁充電速度為
AC 充電樁至少 5 倍以上,推測未來公用充電樁將以 DC 為主要發展趨勢
• 全球充電樁仍以慢充為主,因 AC 慢充建置成本較低,目前約 7 成充電樁為 AC
慢充
交流電充電樁建置成本低 佔充電樁數量近 7 成
7
表1-1: 充電樁比較表
Forbes WHEEL、富果、Enphase Energy、IEA、自行計算
Level 1 Level 2 Level 3
充電類型 交流電AC 交流電AC 直流電DC
充電速度 3-5英里 / hr 12-80英里 / hr 3-20英里 / min
電壓 120V 208V-240V 400V-900V
充電位置 家用
家用、工作場域、
公用
公用
功率 1-1.4kW 3.9-19.2kW 24-300kW
充電時長 30-40小時 2.5-4.5小時 30-40分鐘
充電樁成本 379-495USD 750-2,700USD
10,000-
40,000USD
快充
32%
慢充
68%
圖1-5: AC/DC 充電樁示意圖
圖1-6: 快充/慢充占比
資料來源 :
• 大部分電動車電池容量介於 60-80 kWh,續航里程約 300-400 公里。80kWh 的車款續航里程最高的為 Tesla Model
Y,約 500 公里,和一般燃油車相比仍低 20%-30%,推測電動車續航里程的不足將有效推動全球快充充電樁的建置
• 快充充電樁建置情況最好的地區為中國,約佔全球 9 成以上,且中國建置量成長快速,政府也表示未來將以快充充電樁
為主要建置方向
電動車續航里程低 未來快充充電樁為主要發展方向
8
IEA、Ucars.com
圖1-7: 全球快充充電樁建置情況及中國成長率
51%
34%
94%
44%
52%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0
100
200
300
400
500
2017 2018 2019 2020 2021
中國 歐洲 美國 中國YoY
車款
續航里程
(km)
電池容量
(kWh)
Tesla Model Y Long Range 525 80
Tesla Model 3 Standard Range
Plus
423 60
Volkswagen ID.4 Pro 418 82
Chevrolet Bolt EV 417 65
Hyundai Kona Electric 415 64
Kia Niro EV 385 64
Nissan LEAF e+ 364 62
表1-2: 各大車款續航里程
千座 百分比
各國充電樁相關政策
1-2
9
資料來源 :
• 2022 年美國車樁比為 30:1,總充電樁數量約為 16 萬座,離理想值 4:1,及法案目標 2030 年前達到 50 萬座電動樁
有一段距離。美國充電樁保守預估以 CAGR 17% 成長
• 美國本土化政策使中國充電樁進口障礙提高,台灣廠商可能為間接受惠者,許多台廠如台達電、飛宏及光寶科已經赴
美設廠以獲取政策補助
• 充電器需統一也使電動車大廠特斯拉承諾生產符合規格的充電樁,對改善車樁比過高有極大幫助
美國基建投資和就業法案及通膨削弱法案
10
money dj、Whitehouse.gov
法案名稱 法案內容 法案細節
基建投資和就業法案
75 億美元補助
延續去年 8 月簽署通膨削弱法案給予充電樁設施補助,補助金額確定為 75 億美元。
其中 50 億美元將投入 NEVI 計畫,目標讓各州電網做串連。
充電樁本土化政策
2024 年起充電樁 55% 以上材料須在美國生產製造,電動樁本體也須在美國組裝,
才能獲取政府補助。
充電系統統一
充電樁廠商需使用美國充電連接標準,組合充電系統 CCS,且使用標準化支付、適
用於所有充電樁的單一識別方法,方能獲得補助額。
通膨削弱法案 充電樁補助及抵稅
● 個人充電樁及其他替代能源設施最高補助 30% 或 1000 美金
● 商業充電站免稅額則從最高 30000 提升至 100000 美金
● 補貼延長至 2032 年且不包括富人區
表1-3: 美國政策整理
資料來源 :
• 根據歐盟的「Fit for 55」議案,2030 年前須減少至少 55% 的碳排放,一般電動車充電樁數量必須達到至少 680 萬,
已足夠之稱電動車取代傳統燃油車
• 歐盟預估從 2021 到 2030 年間,每週必須新增 14000 座充電樁才應付電動車成長,而現在每週平均僅成長 2000 座,
成長幅度相差 7 倍
• 截至 2022 年,歐盟充電樁數量約為 27 萬個,欲達到歐盟的目標 2030 年前 680 萬座充電樁,須以 CAGR 49% 成長,
成長幅度及潛力非常大
ㄒ截至 2022 年,歐盟截至 2022 年,歐盟截至 2022 年,歐盟
歐盟充電樁政策及未來展望
11
歐盟充電樁白皮書、麥肯錫
車種 2030 年公共充電站數量 預估投資補助金額
一般電動車 290 - 680 萬座 300 - 700 億歐元
輕型商用車 40 - 70 萬座 40 - 50 億歐元
貨車 4.5 萬座 50 億歐元
巴士 4000 座 4 億歐元
表1-4:歐盟不同車種政策 圖1-8:歐盟充電樁
資料來源 :
• 除了歐盟政策外,歐盟內各國也推出政策刺激充電樁的安裝,以德、法、荷三國最為積極,其中以德、法兩國的車樁比
較為不足,約為 17:1 及 19.6:1,離理想值 4:1 有極大差距
• 德國政策目前看起來最有影響力,除了目標比起其他兩國相對更大之外,投資金額 3.5 億歐元也遠超過法國的 1 億歐元
• 預估德國電動樁成長率至 2030 年有望達到 CAGR 42%,法國成長率為 CAGR 26%,荷蘭則為 CAGR 23%
歐洲主要國家充電樁政策
12
EVBOX、UCAR.COM.TW、Statista、自行計算
歐洲主要國家 政策細節 目標充電站
德國
● 官方補助 3 億 5000 萬歐元
● 商業充電站最高 45000 歐元免稅額
● 個人充電站補助 900 歐元
2030 年達到 100 萬座充電站
法國
● 2020 年政府提供 1 億歐元補助
● 商業充電站最高補助 50% 支出( 2700 歐元)
● 個人充電站給予 960 歐元免稅額及最高 50% 支出補助
2020-2023 年間增加 45000 座新充
電站
荷蘭
● 人民可以免費申請在他們住家或工作地點設充電樁
● 商業充電站 36% 支出減免及 75% 的租稅抵減
目標 2030 年達到 0 碳排,根據預估
未來 8 年仍須安裝 40 萬個充電樁
表1-5:歐洲主要國家政策
資料來源 :
• 2022 中國充電樁數量約為 500 萬座,官方目標 2025 年達到全國 654 萬座充電樁,預估 CAGR 為 10% 左右,但成
長充電樁數 150 萬座仍非常可觀
• 中國充電樁比為理想的 3:1 左右,但仍然有充電樁分配不均勻,或是缺樁的狀況
• 整體來說中國政策佈局的早,成長率不如歐美,但市場數量、金額仍然非常有利可圖
中國充電樁政策
13
知乎、網易、中國官網
城市 補助金額 目標充電樁數
北京
● 商業充電站日常補助,每千瓦時補助 0.1 人民幣
● 年度補助,功率七千瓦以下,補助 0.4 RMB / W
功率七千瓦以上,補助 0.5 RMB / W
2025 年達到 70 萬座充電站、310 座換電
站
上海
● 交流電充電站補助 50% 支出,最高 300 人民幣
● 直流電充電站補助 50% 支出,最高 600 人民幣
● 自用充電樁轉公用補助 500 人民幣
2025 年達到 76 萬座充電站、300 座換電
站
重慶
● 市中心直流電充電站 200 RMB / 千瓦
● 市郊直流電充電站 150 RMB / 千瓦
● 高速公路直流電充電站 300 RMB / 千瓦
● 以上皆為一次性補助
2025 年達到自用充電站 18 萬座、公用充
電站 6 萬座
表1-6:中國充電樁政策
充電樁產業介紹
14
2-1
資料來源 :
充電產業上中下游流程圖
15
富果
• 充電樁產業鏈可分為上游零組件、中游充電樁設備製造、下游營運商和車廠
圖2-1: 充電樁產業鏈上中下游示意圖 圖2-2: 充電樁產業鏈上中下游廠商
資料來源 :
• 上游零組件製造: 充電槍及線材;中游設備商: 充電樁/充電站設置;下游營運商: 維護網絡以及系統
台廠充電產業業者供應鏈一覽
16
自行整理
圖2-3: 台廠充電樁產業上中下游公司業務分類
充電樁上游產業技術介紹
17
2-2
資料來源 :
• 充電樁成本結構中,充電設備約佔93%、製造成本4%及人工成本3%
• 充電模組為核心佔充電樁成本41%、充電槍&線則為次要21%
充電樁成本分析 充電模組佔比最大
18
經濟日報、福邦
圖2-4 : 充電樁零組件 圖2-5 : 充電樁成本結構
資料來源 :
高功率直流快充充電樁:氣冷散熱 >>> 液冷散熱
1. 充電槍以最高充電功率供電(高溫使充電電流降低造成充電效率下降)
2. 通過導體時會產生大量廢熱,使電纜、電槍等外圍的絕緣材料會壽命減短
3. 使用較細的電纜線,減輕整體電纜線組重量
高功率快充 液冷散熱漸為主流
19
富果、自行整理
● 直流快充充電槍需新增端子
● 高功率電線組:電動車的電壓一般為60~1000V的
高電壓,而傳統汽車電壓只有12~48V
圖2-6 : 充電電纜線組
圖2-7 : 充電槍示意圖
資料來源 :
• 目前台灣公共充電站規格中,交流電絕大多數為 J1772 以及 TPC 規格;直流電除了 Tesla SuperCharger 外,
多數則為 CCS1 以及CHAdeMO 規格
• 特斯拉2021年7月開始導入 CCS2 充電規格車型,TPC接口則是2021年7月以前特斯拉車款所使用的特規介面
充電站規格 - 台灣規格不單一
20
CHARGE SMITH
圖2-8 : 全球充電站接頭規格
資料來源 :
AC交流電充電接頭 - J1772主流
21
TeslaGURU、CHARGE SMITH、自行整理
表2-1: 2022年底台灣交流電充電樁建置
接口規格 最高充電效率 全台佔比 實際數量 可直接使用品牌
J1772
(Type1)
7kW 70.8% 2726 A u d i 、 B M W 、 C M C 、
Hyundai、Jaguar、Jeep、
LEXUS、M-Benz、Nissan、
Volvo
TPC
(慢充)
22kW 24% 925 Tesla
(2021/07前交付之車輛)
Mennekes
(Type2)
20kW 5.1% 198 可直接使用品牌:Tesla
(2021/07後交付之車輛)
● 交流電接口台灣以美日規格為大宗,全台佔比達到70.8%
資料來源 :
DC直流電充電接頭 - CCS2數量超越TPC
22
接口規格 最高充電效率 全台佔比 實際數量 可直接使用品牌
CCS2
(歐規)
350kW 35.9% 361 Tesla
(2021/07後交付之車輛)
TPC
(快充)
250kW 31.9% 321 Tesla
(2021/07前交付之車輛)
CCS1
(美規)
400kW 27.1% 273 Audi、BMW、CMC、Hyundai、
Jaguar、Jeep、M-Benz、Nissan、
Volvo
CHAdeMO
(日規)
50kW 5.2% 52 LEXUS、Nissan、Mitsubishi
表2-2: 2022年底台灣直流電充電樁建置
TeslaGURU、CHARGE SMITH、自行整理
● 直流電接口台灣以特斯拉規格為大宗,全台佔比達到67.8%
資料來源 :
圖 2-11:充電樁結構圖
• 充電樁主要透過充電模組來轉化電壓,充電模組由:外殼、風扇、DC/DC 轉換器、AC/DC 轉換器與電磁濾波組成
• AC 充電樁將市電網供電轉換為直流電,通過充電線路輸出到電動汽車中的充電口。通常使用單相或三相交流電,使
用的電壓為220伏特或240伏特。充電的速度取決於充電樁的功率和車輛的充電能力
• DC 充電樁則直接將高壓直流電輸出到電動汽車中的充電口。由於電池本身是直流的,因此DC充電樁可以更快地充電
DC 充電樁通常使用的電壓為 200 到 600 伏特,功率通常在 50 至 350 千瓦之間。這種高功率的直流充電可以在短時
間內為電池充電,通常在 30 分鐘到 1 小時內充滿
直流充電樁和交流充電樁
23
自行整理
圖 2-12:交流充電樁 v.s 直流充電樁
資料來源 :
• 一般家電主要運用交流電(Alternating Current, AC),而因固定電流方向正負極的原理,電池多半選擇使用較為平
穩的直流電(Direct Current, DC)
• 來自電網的交流電首先透過充電站和充電電纜流入車輛,整個過程受控,但不進行換流。只有安裝在車輛中的車載充
電器 OBC,才會將交流電轉換為直流電,從而實現為電池充電
• 如果輸入的是直流電,就不需要 OBC 的轉換。當直流快速充電器連接到車輛時,就直接繞過 OBC,使快速充電器能
夠直接連到高壓電池
交流充電樁透過 OBC 為電池充電
圖 2-13:AC 充電樁充電模式
自行整理
資料來源 :
• 電磁干擾濾波器(Electromagnetic Interference filter, EMI filter)是一種用於抑制電磁干擾的電路設備。它的主要
功能是過濾由電器設備產生的傳統電壓干擾以及輻射功率干擾,提高電子設備的穩定
• 車載充電器 OBC 接收家用交流電後,經過濾波器減少干擾後,將電流傳輸至 AC/DC 轉換器,通過 AC/DC 內的整流
器將交流電源轉換為直流電源,再以穩壓器和濾波器將直流電源轉換為穩定的直流電壓輸出
• OBC 結構內的 DC/DC 轉換器可以將一個直流電源轉換成另一個直流電源,並提供不同的電壓和電流輸出(通常是轉
換電壓值),最後將電充入電池內
車載充電器 On-Board Charger, OBC
自行整理
圖 2-14:OBC 拓墣結構
資料來源 :
• 在充電過程中,DC 充電樁中的整流器先將交流電轉換為直流電,再透過 DC/DC 轉換器控制輸出較為穩定的電壓。最
後經電路保護裝置輸出定電流以及定電壓(CC/CV)至電池充電
• 電動車內建的電池管理系統(Battery Management System, BMS) 會控制充電功率,監測充電過程中的電流、電壓
和電池溫度,並保護電池免受過充和過熱的影響。上述情況一但發生,BMS 會傳遞信號至 DC 充電樁中的充電控制器,
再傳至動力控制單元(Power Control Unit, PCU)以調節直流電壓
直流充電樁充電模式
自行整理
圖 2-15:DC 充電樁充電模式
電動車
充電樁中下游產業營運模式介紹
2-3
27
資料來源 :
• 充電樁營運端商業模式趨向多元化,可依運營商主導、車廠主導、第三方平台主導分為三大類
自行整理 28
充電樁商業模式多元化 主要可分三大類
分類 運營商主導模式 車廠主導模式 第三方平台主導模式
代表企業 台灣: 華城、中興電工 特斯拉、蔚來汽車 台灣: 華碩、遠傳電信、宏碁智通
商業模式 專注於自有資產運營,自主完
成充電樁的建設和營運
車廠基於汽車銷售及自有平台使
用者作為售後服次提供給車主,
建立自有用戶充電服務運營體系。
通常不直接參與出店樁投資建設,透過
資源整合能力將各大運營商的充電樁接
入自家SaaS平台,向車主及相關上下游
平台提供能源界面
獲利模式 收入來自電費價差和服務費 收入來自電費價差和服務費 收入來自充電服務商運營服務費
特色 前期需要對場地、充電樁基礎
設施進行大量投資競爭激烈,
用戶電於電費敏感度較高,較
難提升服務費用
適用於較為成熟的電動車廠,對
於資金和用戶數有較高的需求。
部分車企因資金及技術相對運營
商匱乏,轉向與運營商合作
優勢為可以打通不同運營商之路聯互通,
提供用戶更便捷的一站式充電體驗。缺
點: 不同運營商易產生利益衝突
表2-3:充電裝營運業主模式分類
資料來源 :
美國充電樁企業龍頭比較一覽表
29
AFDC、自行整理
chargepoint EVgo blink
A.簡介 2007成立,位於加州 2010成立,位於加州 2009成立,位於佛州
市值32.65億
FY22營收: 約4.68億
市值14.8億
FY22營收: 約4920萬美元
市值4.56億
FY22營收: 約6120萬美元
B. 商業模式 輕資產模式: 把充電樁賣給客戶,
並提供相關軟硬體服務
自營快速充電站: 自行建造與
營運,專注在DCFC(快充)網
絡,供電為100%再生能源。
提供全套充電方案:擁有充電
樁所有權與運營權;亦即賣
電力、軟體、以及硬體使用
權
硬體製造 V V
充電網絡 V V
自有與代管 V V
公共充電站 57,386(LV: 55,226, DC:2160) 2802(LV: 378, DC:2424) 4,250(LV: 4150, DC:65)
表2-4-: 國際充電樁龍頭企業比較一覽表
圖2-16: 國際充電龍頭企業
於美加充電樁
(Level 2+DC Fast)數量比
● 全美充電裝企業龍頭包含市占率最高的chargepoint, 專攻DC快充的EVgo, 以及blink
資料來源 :
中興電工與華城電子進軍充電樁之產業模式比較
30
MoneyDJ、自行整理
中興電工 華城電子
成立品牌 2021旗下嘟嘟房停車事業成立iCharging 2015華城電子成立EVALUE品牌電動車充電
站
運營(獲利)方式 定調「停車即充電」,貼近電動車主日常生
活動線,使電動車主無法於住家裝設家充初
步得到緩解。目前以充電收入為主要營收來
源,未來獲利方向為收取各大停車場域建置
充電樁費用。
提供車廠服務、充電設備、安裝工程及營運
管理等一條龍式服務,與飯店、餐廳、7-
ELEVEN便利商店、燦坤等廠商結盟
充電樁數量(台) 全台有34個(含高速公路)站點 全台建置30座DC充電樁、AC充電樁增加500
座
App會員數量 子公司庫網金融科技旗下 iParking 平台電動
車會員達 9,200 名市佔率達 35%
平台會員約有1.4萬人,市占率約達六成
合作企業 與永固便利停車場合作導入EMS能源管理系
統(Energy Management System)並搭載
儲能管理系統
替賓士、保時捷、奧迪、凌志及豐田等汽車
品牌建置電動車充電樁
表2-5: 中興電工與華城電子期下充電樁品牌運營比較
資料來源 :
• 全球電動車市場高速成長,加上各國政府的政策支持及推動,長期成長率超過 30% ,將推動充電樁
建置需求
• 歐美車樁比 15~30,理想車樁比為 4:1,車樁比的下降將大幅帶動充電樁建置數量
• 電動車續航里程低,未來充電樁將以直流快充為主要發展方向
• 美國的抗通膨及基建法案有望刺激充電樁在美發展,預估以 CAGR 17% 成長至 2030,其本土化政策
有望讓原中國訂單移轉至台廠
• 歐洲市場短期成長最為強勁,加上歐盟希望降低碳排,電動車大國德法荷也積極地給予充電樁及商業
充電站補助及稅務優惠,預計歐洲市場未來 8 年會以 CAGR 49% 成長
• 中國市場車樁比健康,預估 CAGR 為 10%,不及歐美市場,但其本身市場龐大基數,加上國內仍有
充電樁分派不均的問題,未來商機仍可期待
• AC 交流電充電接頭以 J1772 為未來主流;DC 直流電充電接頭以 CCS2 為未來主流
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結論

Case_Study_充電樁.pdf

  • 1.
    產業研究: 充電樁產業 1 台大外文四 程歆雅、台大財金二鄧媺頤、台大國企碩一 簡丞劭、台大財金碩一 許瑋恒、政大統計四 薛浩瑞
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    Agenda 1. 結論 2. 充電樁市場概況 成長動能 各國相關政策 3.充電樁產業概況 上游產業技術介紹 中下游營運介紹 4. 結論 5. 附錄 2
  • 3.
    資料來源 : • 全球電動車市場高速成長,加上各國政府的政策支持及推動,長期成長率超過30% ,將推動充電樁 建置需求 • 歐美車樁比 15~30,理想車樁比為 4:1,車樁比的下降將大幅帶動充電樁建置數量 • 電動車續航里程低,未來充電樁將以直流快充為主要發展方向 • 美國的抗通膨及基建法案有望刺激充電樁在美發展,預估以 CAGR 17% 成長至 2030,其本土化政策 有望讓原中國訂單移轉至台廠 • 歐洲市場短期成長最為強勁,加上歐盟希望降低碳排,電動車大國德法荷也積極地給予充電樁及商業 充電站補助及稅務優惠,預計歐洲市場未來 8 年會以 CAGR 49% 成長 • 中國市場車樁比健康,預估 CAGR 為 10%,不及歐美市場,但其本身市場龐大基數,加上國內仍有 充電樁分派不均的問題,未來商機仍可期待 • AC 交流電充電接頭以 J1772 為未來主流;DC 直流電充電接頭以 CCS2 為未來主流 3 結論
  • 4.
  • 5.
    資料來源 : • 全球電動車數量於2022 年突破 2,000 萬台,IEA 預估 2025 年全球電動車數量將突破 7,000 萬台,年複合成長率超過 30%,且滲透率將在 2025 年達到 16%,電動車的普及將有效帶動充電樁建置需求 • 全球車樁比為 9.6,代表每一充電樁需供應 10 台電動車,由於電動車充電時間遠較燃油車加油時間久,若依據目前加 油站數量推算,理想車樁比大約在 3~5 之間,車樁比進一步下降為充電樁建置需求推升的另一要素 電動車市場成長快速 帶動充電樁建置需求 5 圖1-1: 全球電動車預估數量及滲透率 IEA 圖1-2: 全球電動車、充電樁、車樁比概況 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 CAGR > 30% 百萬輛 百分比 7.2 6.4 7.6 9.9 8.4 8.3 9.6 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 電動車 充電樁 車樁比 百萬輛
  • 6.
    資料來源 : • 截至2022 年全球充電樁共約 200 萬座,中國、歐洲、美國三大經濟體共佔超過 90% 的充電樁,其中以中國為最大市 場,全球佔比超過 6 成 • 歐洲車樁比約 14 ,美國車樁比約 30,而中國車樁比約 6~7,代表歐洲及美國充電樁建置數量仍嚴重不足,充電樁建 置落後將影響消費者購買電動車意願。推測未來歐美車樁比有望隨充電樁的加速建置和中國收斂 中國充電樁建置情況佳 歐美市場車樁比有望下降 6 圖1-4: 主要國家車樁比概況 IEA、自行計算 圖1-3: 充電樁 / 電動車區域分布 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 中國 美國 挪威 荷蘭 日本 韓國 65% 20% 6% 9% 48% 34% 12% 5% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 中國 歐洲 美國 其他 充電樁占比 電動車占比 百分比
  • 7.
    資料來源 : • 充電樁分為AC 和 DC 兩種,DC 充電樁因不用在車體內進行電流轉換,充電速 度較快,平均而言只需 30 分鐘左右便能將電充滿。因 DC 充電樁充電速度為 AC 充電樁至少 5 倍以上,推測未來公用充電樁將以 DC 為主要發展趨勢 • 全球充電樁仍以慢充為主,因 AC 慢充建置成本較低,目前約 7 成充電樁為 AC 慢充 交流電充電樁建置成本低 佔充電樁數量近 7 成 7 表1-1: 充電樁比較表 Forbes WHEEL、富果、Enphase Energy、IEA、自行計算 Level 1 Level 2 Level 3 充電類型 交流電AC 交流電AC 直流電DC 充電速度 3-5英里 / hr 12-80英里 / hr 3-20英里 / min 電壓 120V 208V-240V 400V-900V 充電位置 家用 家用、工作場域、 公用 公用 功率 1-1.4kW 3.9-19.2kW 24-300kW 充電時長 30-40小時 2.5-4.5小時 30-40分鐘 充電樁成本 379-495USD 750-2,700USD 10,000- 40,000USD 快充 32% 慢充 68% 圖1-5: AC/DC 充電樁示意圖 圖1-6: 快充/慢充占比
  • 8.
    資料來源 : • 大部分電動車電池容量介於60-80 kWh,續航里程約 300-400 公里。80kWh 的車款續航里程最高的為 Tesla Model Y,約 500 公里,和一般燃油車相比仍低 20%-30%,推測電動車續航里程的不足將有效推動全球快充充電樁的建置 • 快充充電樁建置情況最好的地區為中國,約佔全球 9 成以上,且中國建置量成長快速,政府也表示未來將以快充充電樁 為主要建置方向 電動車續航里程低 未來快充充電樁為主要發展方向 8 IEA、Ucars.com 圖1-7: 全球快充充電樁建置情況及中國成長率 51% 34% 94% 44% 52% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0 100 200 300 400 500 2017 2018 2019 2020 2021 中國 歐洲 美國 中國YoY 車款 續航里程 (km) 電池容量 (kWh) Tesla Model Y Long Range 525 80 Tesla Model 3 Standard Range Plus 423 60 Volkswagen ID.4 Pro 418 82 Chevrolet Bolt EV 417 65 Hyundai Kona Electric 415 64 Kia Niro EV 385 64 Nissan LEAF e+ 364 62 表1-2: 各大車款續航里程 千座 百分比
  • 9.
  • 10.
    資料來源 : • 2022年美國車樁比為 30:1,總充電樁數量約為 16 萬座,離理想值 4:1,及法案目標 2030 年前達到 50 萬座電動樁 有一段距離。美國充電樁保守預估以 CAGR 17% 成長 • 美國本土化政策使中國充電樁進口障礙提高,台灣廠商可能為間接受惠者,許多台廠如台達電、飛宏及光寶科已經赴 美設廠以獲取政策補助 • 充電器需統一也使電動車大廠特斯拉承諾生產符合規格的充電樁,對改善車樁比過高有極大幫助 美國基建投資和就業法案及通膨削弱法案 10 money dj、Whitehouse.gov 法案名稱 法案內容 法案細節 基建投資和就業法案 75 億美元補助 延續去年 8 月簽署通膨削弱法案給予充電樁設施補助,補助金額確定為 75 億美元。 其中 50 億美元將投入 NEVI 計畫,目標讓各州電網做串連。 充電樁本土化政策 2024 年起充電樁 55% 以上材料須在美國生產製造,電動樁本體也須在美國組裝, 才能獲取政府補助。 充電系統統一 充電樁廠商需使用美國充電連接標準,組合充電系統 CCS,且使用標準化支付、適 用於所有充電樁的單一識別方法,方能獲得補助額。 通膨削弱法案 充電樁補助及抵稅 ● 個人充電樁及其他替代能源設施最高補助 30% 或 1000 美金 ● 商業充電站免稅額則從最高 30000 提升至 100000 美金 ● 補貼延長至 2032 年且不包括富人區 表1-3: 美國政策整理
  • 11.
    資料來源 : • 根據歐盟的「Fitfor 55」議案,2030 年前須減少至少 55% 的碳排放,一般電動車充電樁數量必須達到至少 680 萬, 已足夠之稱電動車取代傳統燃油車 • 歐盟預估從 2021 到 2030 年間,每週必須新增 14000 座充電樁才應付電動車成長,而現在每週平均僅成長 2000 座, 成長幅度相差 7 倍 • 截至 2022 年,歐盟充電樁數量約為 27 萬個,欲達到歐盟的目標 2030 年前 680 萬座充電樁,須以 CAGR 49% 成長, 成長幅度及潛力非常大 ㄒ截至 2022 年,歐盟截至 2022 年,歐盟截至 2022 年,歐盟 歐盟充電樁政策及未來展望 11 歐盟充電樁白皮書、麥肯錫 車種 2030 年公共充電站數量 預估投資補助金額 一般電動車 290 - 680 萬座 300 - 700 億歐元 輕型商用車 40 - 70 萬座 40 - 50 億歐元 貨車 4.5 萬座 50 億歐元 巴士 4000 座 4 億歐元 表1-4:歐盟不同車種政策 圖1-8:歐盟充電樁
  • 12.
    資料來源 : • 除了歐盟政策外,歐盟內各國也推出政策刺激充電樁的安裝,以德、法、荷三國最為積極,其中以德、法兩國的車樁比 較為不足,約為17:1 及 19.6:1,離理想值 4:1 有極大差距 • 德國政策目前看起來最有影響力,除了目標比起其他兩國相對更大之外,投資金額 3.5 億歐元也遠超過法國的 1 億歐元 • 預估德國電動樁成長率至 2030 年有望達到 CAGR 42%,法國成長率為 CAGR 26%,荷蘭則為 CAGR 23% 歐洲主要國家充電樁政策 12 EVBOX、UCAR.COM.TW、Statista、自行計算 歐洲主要國家 政策細節 目標充電站 德國 ● 官方補助 3 億 5000 萬歐元 ● 商業充電站最高 45000 歐元免稅額 ● 個人充電站補助 900 歐元 2030 年達到 100 萬座充電站 法國 ● 2020 年政府提供 1 億歐元補助 ● 商業充電站最高補助 50% 支出( 2700 歐元) ● 個人充電站給予 960 歐元免稅額及最高 50% 支出補助 2020-2023 年間增加 45000 座新充 電站 荷蘭 ● 人民可以免費申請在他們住家或工作地點設充電樁 ● 商業充電站 36% 支出減免及 75% 的租稅抵減 目標 2030 年達到 0 碳排,根據預估 未來 8 年仍須安裝 40 萬個充電樁 表1-5:歐洲主要國家政策
  • 13.
    資料來源 : • 2022中國充電樁數量約為 500 萬座,官方目標 2025 年達到全國 654 萬座充電樁,預估 CAGR 為 10% 左右,但成 長充電樁數 150 萬座仍非常可觀 • 中國充電樁比為理想的 3:1 左右,但仍然有充電樁分配不均勻,或是缺樁的狀況 • 整體來說中國政策佈局的早,成長率不如歐美,但市場數量、金額仍然非常有利可圖 中國充電樁政策 13 知乎、網易、中國官網 城市 補助金額 目標充電樁數 北京 ● 商業充電站日常補助,每千瓦時補助 0.1 人民幣 ● 年度補助,功率七千瓦以下,補助 0.4 RMB / W 功率七千瓦以上,補助 0.5 RMB / W 2025 年達到 70 萬座充電站、310 座換電 站 上海 ● 交流電充電站補助 50% 支出,最高 300 人民幣 ● 直流電充電站補助 50% 支出,最高 600 人民幣 ● 自用充電樁轉公用補助 500 人民幣 2025 年達到 76 萬座充電站、300 座換電 站 重慶 ● 市中心直流電充電站 200 RMB / 千瓦 ● 市郊直流電充電站 150 RMB / 千瓦 ● 高速公路直流電充電站 300 RMB / 千瓦 ● 以上皆為一次性補助 2025 年達到自用充電站 18 萬座、公用充 電站 6 萬座 表1-6:中國充電樁政策
  • 14.
  • 15.
  • 16.
    資料來源 : • 上游零組件製造:充電槍及線材;中游設備商: 充電樁/充電站設置;下游營運商: 維護網絡以及系統 台廠充電產業業者供應鏈一覽 16 自行整理 圖2-3: 台廠充電樁產業上中下游公司業務分類
  • 17.
  • 18.
    資料來源 : • 充電樁成本結構中,充電設備約佔93%、製造成本4%及人工成本3% •充電模組為核心佔充電樁成本41%、充電槍&線則為次要21% 充電樁成本分析 充電模組佔比最大 18 經濟日報、福邦 圖2-4 : 充電樁零組件 圖2-5 : 充電樁成本結構
  • 19.
    資料來源 : 高功率直流快充充電樁:氣冷散熱 >>>液冷散熱 1. 充電槍以最高充電功率供電(高溫使充電電流降低造成充電效率下降) 2. 通過導體時會產生大量廢熱,使電纜、電槍等外圍的絕緣材料會壽命減短 3. 使用較細的電纜線,減輕整體電纜線組重量 高功率快充 液冷散熱漸為主流 19 富果、自行整理 ● 直流快充充電槍需新增端子 ● 高功率電線組:電動車的電壓一般為60~1000V的 高電壓,而傳統汽車電壓只有12~48V 圖2-6 : 充電電纜線組 圖2-7 : 充電槍示意圖
  • 20.
    資料來源 : • 目前台灣公共充電站規格中,交流電絕大多數為J1772 以及 TPC 規格;直流電除了 Tesla SuperCharger 外, 多數則為 CCS1 以及CHAdeMO 規格 • 特斯拉2021年7月開始導入 CCS2 充電規格車型,TPC接口則是2021年7月以前特斯拉車款所使用的特規介面 充電站規格 - 台灣規格不單一 20 CHARGE SMITH 圖2-8 : 全球充電站接頭規格
  • 21.
    資料來源 : AC交流電充電接頭 -J1772主流 21 TeslaGURU、CHARGE SMITH、自行整理 表2-1: 2022年底台灣交流電充電樁建置 接口規格 最高充電效率 全台佔比 實際數量 可直接使用品牌 J1772 (Type1) 7kW 70.8% 2726 A u d i 、 B M W 、 C M C 、 Hyundai、Jaguar、Jeep、 LEXUS、M-Benz、Nissan、 Volvo TPC (慢充) 22kW 24% 925 Tesla (2021/07前交付之車輛) Mennekes (Type2) 20kW 5.1% 198 可直接使用品牌:Tesla (2021/07後交付之車輛) ● 交流電接口台灣以美日規格為大宗,全台佔比達到70.8%
  • 22.
    資料來源 : DC直流電充電接頭 -CCS2數量超越TPC 22 接口規格 最高充電效率 全台佔比 實際數量 可直接使用品牌 CCS2 (歐規) 350kW 35.9% 361 Tesla (2021/07後交付之車輛) TPC (快充) 250kW 31.9% 321 Tesla (2021/07前交付之車輛) CCS1 (美規) 400kW 27.1% 273 Audi、BMW、CMC、Hyundai、 Jaguar、Jeep、M-Benz、Nissan、 Volvo CHAdeMO (日規) 50kW 5.2% 52 LEXUS、Nissan、Mitsubishi 表2-2: 2022年底台灣直流電充電樁建置 TeslaGURU、CHARGE SMITH、自行整理 ● 直流電接口台灣以特斯拉規格為大宗,全台佔比達到67.8%
  • 23.
    資料來源 : 圖 2-11:充電樁結構圖 •充電樁主要透過充電模組來轉化電壓,充電模組由:外殼、風扇、DC/DC 轉換器、AC/DC 轉換器與電磁濾波組成 • AC 充電樁將市電網供電轉換為直流電,通過充電線路輸出到電動汽車中的充電口。通常使用單相或三相交流電,使 用的電壓為220伏特或240伏特。充電的速度取決於充電樁的功率和車輛的充電能力 • DC 充電樁則直接將高壓直流電輸出到電動汽車中的充電口。由於電池本身是直流的,因此DC充電樁可以更快地充電 DC 充電樁通常使用的電壓為 200 到 600 伏特,功率通常在 50 至 350 千瓦之間。這種高功率的直流充電可以在短時 間內為電池充電,通常在 30 分鐘到 1 小時內充滿 直流充電樁和交流充電樁 23 自行整理 圖 2-12:交流充電樁 v.s 直流充電樁
  • 24.
    資料來源 : • 一般家電主要運用交流電(AlternatingCurrent, AC),而因固定電流方向正負極的原理,電池多半選擇使用較為平 穩的直流電(Direct Current, DC) • 來自電網的交流電首先透過充電站和充電電纜流入車輛,整個過程受控,但不進行換流。只有安裝在車輛中的車載充 電器 OBC,才會將交流電轉換為直流電,從而實現為電池充電 • 如果輸入的是直流電,就不需要 OBC 的轉換。當直流快速充電器連接到車輛時,就直接繞過 OBC,使快速充電器能 夠直接連到高壓電池 交流充電樁透過 OBC 為電池充電 圖 2-13:AC 充電樁充電模式 自行整理
  • 25.
    資料來源 : • 電磁干擾濾波器(ElectromagneticInterference filter, EMI filter)是一種用於抑制電磁干擾的電路設備。它的主要 功能是過濾由電器設備產生的傳統電壓干擾以及輻射功率干擾,提高電子設備的穩定 • 車載充電器 OBC 接收家用交流電後,經過濾波器減少干擾後,將電流傳輸至 AC/DC 轉換器,通過 AC/DC 內的整流 器將交流電源轉換為直流電源,再以穩壓器和濾波器將直流電源轉換為穩定的直流電壓輸出 • OBC 結構內的 DC/DC 轉換器可以將一個直流電源轉換成另一個直流電源,並提供不同的電壓和電流輸出(通常是轉 換電壓值),最後將電充入電池內 車載充電器 On-Board Charger, OBC 自行整理 圖 2-14:OBC 拓墣結構
  • 26.
    資料來源 : • 在充電過程中,DC充電樁中的整流器先將交流電轉換為直流電,再透過 DC/DC 轉換器控制輸出較為穩定的電壓。最 後經電路保護裝置輸出定電流以及定電壓(CC/CV)至電池充電 • 電動車內建的電池管理系統(Battery Management System, BMS) 會控制充電功率,監測充電過程中的電流、電壓 和電池溫度,並保護電池免受過充和過熱的影響。上述情況一但發生,BMS 會傳遞信號至 DC 充電樁中的充電控制器, 再傳至動力控制單元(Power Control Unit, PCU)以調節直流電壓 直流充電樁充電模式 自行整理 圖 2-15:DC 充電樁充電模式 電動車
  • 27.
  • 28.
    資料來源 : • 充電樁營運端商業模式趨向多元化,可依運營商主導、車廠主導、第三方平台主導分為三大類 自行整理28 充電樁商業模式多元化 主要可分三大類 分類 運營商主導模式 車廠主導模式 第三方平台主導模式 代表企業 台灣: 華城、中興電工 特斯拉、蔚來汽車 台灣: 華碩、遠傳電信、宏碁智通 商業模式 專注於自有資產運營,自主完 成充電樁的建設和營運 車廠基於汽車銷售及自有平台使 用者作為售後服次提供給車主, 建立自有用戶充電服務運營體系。 通常不直接參與出店樁投資建設,透過 資源整合能力將各大運營商的充電樁接 入自家SaaS平台,向車主及相關上下游 平台提供能源界面 獲利模式 收入來自電費價差和服務費 收入來自電費價差和服務費 收入來自充電服務商運營服務費 特色 前期需要對場地、充電樁基礎 設施進行大量投資競爭激烈, 用戶電於電費敏感度較高,較 難提升服務費用 適用於較為成熟的電動車廠,對 於資金和用戶數有較高的需求。 部分車企因資金及技術相對運營 商匱乏,轉向與運營商合作 優勢為可以打通不同運營商之路聯互通, 提供用戶更便捷的一站式充電體驗。缺 點: 不同運營商易產生利益衝突 表2-3:充電裝營運業主模式分類
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    資料來源 : 美國充電樁企業龍頭比較一覽表 29 AFDC、自行整理 chargepoint EVgoblink A.簡介 2007成立,位於加州 2010成立,位於加州 2009成立,位於佛州 市值32.65億 FY22營收: 約4.68億 市值14.8億 FY22營收: 約4920萬美元 市值4.56億 FY22營收: 約6120萬美元 B. 商業模式 輕資產模式: 把充電樁賣給客戶, 並提供相關軟硬體服務 自營快速充電站: 自行建造與 營運,專注在DCFC(快充)網 絡,供電為100%再生能源。 提供全套充電方案:擁有充電 樁所有權與運營權;亦即賣 電力、軟體、以及硬體使用 權 硬體製造 V V 充電網絡 V V 自有與代管 V V 公共充電站 57,386(LV: 55,226, DC:2160) 2802(LV: 378, DC:2424) 4,250(LV: 4150, DC:65) 表2-4-: 國際充電樁龍頭企業比較一覽表 圖2-16: 國際充電龍頭企業 於美加充電樁 (Level 2+DC Fast)數量比 ● 全美充電裝企業龍頭包含市占率最高的chargepoint, 專攻DC快充的EVgo, 以及blink
  • 30.
    資料來源 : 中興電工與華城電子進軍充電樁之產業模式比較 30 MoneyDJ、自行整理 中興電工 華城電子 成立品牌2021旗下嘟嘟房停車事業成立iCharging 2015華城電子成立EVALUE品牌電動車充電 站 運營(獲利)方式 定調「停車即充電」,貼近電動車主日常生 活動線,使電動車主無法於住家裝設家充初 步得到緩解。目前以充電收入為主要營收來 源,未來獲利方向為收取各大停車場域建置 充電樁費用。 提供車廠服務、充電設備、安裝工程及營運 管理等一條龍式服務,與飯店、餐廳、7- ELEVEN便利商店、燦坤等廠商結盟 充電樁數量(台) 全台有34個(含高速公路)站點 全台建置30座DC充電樁、AC充電樁增加500 座 App會員數量 子公司庫網金融科技旗下 iParking 平台電動 車會員達 9,200 名市佔率達 35% 平台會員約有1.4萬人,市占率約達六成 合作企業 與永固便利停車場合作導入EMS能源管理系 統(Energy Management System)並搭載 儲能管理系統 替賓士、保時捷、奧迪、凌志及豐田等汽車 品牌建置電動車充電樁 表2-5: 中興電工與華城電子期下充電樁品牌運營比較
  • 31.
    資料來源 : • 全球電動車市場高速成長,加上各國政府的政策支持及推動,長期成長率超過30% ,將推動充電樁 建置需求 • 歐美車樁比 15~30,理想車樁比為 4:1,車樁比的下降將大幅帶動充電樁建置數量 • 電動車續航里程低,未來充電樁將以直流快充為主要發展方向 • 美國的抗通膨及基建法案有望刺激充電樁在美發展,預估以 CAGR 17% 成長至 2030,其本土化政策 有望讓原中國訂單移轉至台廠 • 歐洲市場短期成長最為強勁,加上歐盟希望降低碳排,電動車大國德法荷也積極地給予充電樁及商業 充電站補助及稅務優惠,預計歐洲市場未來 8 年會以 CAGR 49% 成長 • 中國市場車樁比健康,預估 CAGR 為 10%,不及歐美市場,但其本身市場龐大基數,加上國內仍有 充電樁分派不均的問題,未來商機仍可期待 • AC 交流電充電接頭以 J1772 為未來主流;DC 直流電充電接頭以 CCS2 為未來主流 31 結論