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充电桩市场“野蛮生长”背后:材料供应端乱局待解
根据发改委《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》2015年—2020年,全国将建成充电桩480万个,充电站1.2万座。行业人士预估这将释放900亿元的充电桩市场潜能。
巨大的市场潜力也吸引了众多企业纷纷入局。2015年开始,中国充电桩行业步入了高速增长期,企业数量成倍增长,但迅速膨胀的市场背后却暗藏着诸多隐患。
“由于充电桩经常暴露于户外环境中,户外的恶劣环境对充电桩外漏壳体材料质量要求很高,另外由于市场上没有统一的行业标准,导致产品匹配性差、性能参差不齐,造成极大的浪费和安装隐患。”许继电气结构工艺部经理李建国在近日召开的“中国首届充电桩材料发展应用论坛”上表示。
充电桩设备企业该如何把关材料供应端?充电桩对于材料的要求及趋势是什么?进军充电桩市场的材料企业将面临哪些机遇和挑战?近日,由寻材问料®、中国质量认证中心联合主办的“中国首届充电桩材料发展应用论坛”在上海落下帷幕。
2015年以来,我国新能源汽车市场呈爆发式增长。根据中国汽车工业协会统计数据显示,2015年我国新能源汽车产量达340471辆,销量331092辆,同比分别增长3.3倍和3.4倍。
而充电桩建设对于新能源汽车的推广至关重要。“在电池性能、单次充电行驶里程短期不能显著提高的情况下,充电桩作为新能源汽车的标配,直接决定了新能源汽车的发展。”李建国表示。
就在2015年,发改委提出了到2020年,新增集中式充换电站超过1.2万座,分散式充电桩超过480万个的建设目标;随后,财政部等部委也纷纷出台新能源汽车充电设施奖励政策,加大财政资金鼓励地方政府及社会资本投建充电桩。
但目前,与新能源汽车增长速度相比,充电桩基础设施的建设速度明显滞后。
“根据国家能源局统计,截止到2016年6月底,全国已建成充电桩8.1万个,私人充电桩超过5万个,1月-6月全国新能源汽车充电量超过6亿千瓦时,节约燃油约20万吨。”万马股份董事长助理兼新能源研究院院长徐剑楠在演讲中表示。
如果按照发改委提出的2016年—2020年建成480万个充电桩,这就意味着未来4年半将增加471.9万个充电桩,即每年需增加104万个充电桩。“从2016-2020年,新增直流、交流市场规模约为900亿元,市场规模将增加53倍。”中国质量认证中心充电材料项目经理李博文分析表示。
受益于政策红利与下游应用市场需求带动,充电桩迎来百亿蓝海市场,同时也为材料企业带来了新的市场机遇。
据悉,充电桩主要由充电桩壳体、充电枪壳体、电源模块外壳、接触器、充电插座、断路器6大部分组成。
“其中充电桩外壳占整桩成本约六分之一,预计外壳材料领域将产生50亿元-150亿市场空间。”中国质量认证中心李博文表示。
众多材料企业也嗅觉到了充电桩市场的海量商机,纷纷大举进军。
新材料在线获悉,较早进入充电桩塑料领域的主要有科思创、Sabic、帝人、苏威等国外企业,以及金发科技、聚赛龙、锦湖日丽、聚石化学、富恒科技等本土企业。
整体来看,充电桩材料市场增长迅速,虽前景乐观,但行业“大跃进”背后暗藏着不容忽视的质量隐患。
据消防部门对近年来发生的电动车火灾进行梳理发现,电动车火灾80%发生在充电过程中,亡人火灾几乎全部发生在充电时段。
一位不愿具名的行业人士分析,由于电池系统管理不完善、通讯不兼容、与充电设备通讯障碍导致的电池过充、短路等问题,不能提前监控、报警,从而引起热失控、自燃和起火等问题。“除电池自身技术以外,很多外在原因成为事故导火索,因此充电环节也存在很大安全隐患。”该行业人士表示。
为缩短充电时间,充电桩普遍采用高电压、大电流的工作方式。其中,直流充电桩的使用电流和功率均较大,电流可升至200-250A,功率可达60-120KW,交流桩输出功率相对较小,但也可达十几千瓦,电流也有16A/32A/63A。极高的安全要求对充电桩的各材料部件提出更高的门槛。
值得注意的是,由于充电桩经常暴露于户外环境中,恶劣的环境对充电桩外漏壳体材料质量要求极高。
根据中国质量认证中心的调查,充电桩的典型使用环境主要包括北方极寒地区、沿海高盐雾地区、海南等亚热带高温/高紫外线光照地区、强降雨地区、酸雨地区及加油站等化学环境复杂地区。
“充电桩所处的复杂环境要求充电桩的材料能具备阻燃、耐候、耐老化、壳材绝缘、耐低温等性能。”李建国表示,由于市场上没有统一的行业标准,导致产品匹配性差、性能参差不齐,造成极大的浪费和安装隐患。
在充电桩设计过程中,对元器件选型及充电桩壳体设计选材必须严格筛选。
李建国介绍,目前在国内充电桩设计中材料选型存在主要有金属材质生锈、缝隙不均、金属材质喷涂工艺处理不好而出现大面积掉漆等问题;而非金属材质选型领域则无规范标准,选择材质差时,抗冲击性能不满足要求,导致壳体容易出现碎裂、跌落试验不合格等问题。
2015年开始,充电桩设备企业和材料供应商数量快速增长,在充电桩行业呈现“野蛮生长”的同时,一系列质量隐患开始显现;目前市场上充电设施的质量也参差不齐,市场整体混乱。
“目前很多小材料企业以低价格竞争进入到充电桩市场,但是往往材料的可靠性和轻度等性能指标都达不到要求,这也会为电动汽车的充电埋下安全隐患。”市场人士分析表示。
毫无疑问,安全是新能源汽车充电基础设施建设第一准则。
今年1月1日,质检总局、国家标准委联合国家能源局、工信部、科技部等部门发布了新修订的电动汽车充电接口及通信协议5项国家标准。这些标准的出台,可有效的解决我国充电桩通信接口不统一、安全性兼容性不足、互联互通程度低等问题。
但值得关注的是,该标准内,对充电桩材料尚未有明确的要求。
“目前充电桩行业一方面面临着严苛的使用环境要求,另一方面是国内标准的不完善以及行业选材的不规范。”李建国表示,充电桩的材料选型需要相关的国家标准或行业标准进行参考,以便于充电桩产品质量的提升。
事实上,由于新能源汽车在国外的起步较早,充电桩的配套标准相对完善,对于材料的具体要求也更为细致。以UL为例,其通过对整机的使用环境进行细分,明确不同产品,不同使用环境下的材料要求,通过对材料的机械、阻燃、电气和环境老化进行测试,评估产品合规性。
对于国内充电桩设备企业而言,相关的充电桩材料标准出台也将进一步规范行业。
在此背景下,由业内领先的充电桩制造企业(许继电气、华商三优、巴斯巴、智绿)和知名材料企业(科思创(原拜耳)、金发、聚赛龙)以及中国质量认证中心共同编制了“电动汽车充电设备非金属材料外壳技术规范”。
李建国表示,许继电气未来将通过“电动汽车充电设备非金属材料外壳技术规范”对充电桩外壳材料供应商进行预筛评价。
此外,充电桩上的连接装置也是行业关注的重点之一,“充电接口对相关部位的材质有着极高的要求,例如插套、插销、内架、外壳、盖子、充电线缆、密封件、器具开关、感温装置、电子锁等关键部件。”陈平表示。
此次会议上,科思创(上海)管理有限公司聚碳酸酯市场部建筑及电气材料高级市场经理蔡耀莹以及金发科技王丰分别针对充电桩选型材料提供了良好的解决方案。
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