中国新能源汽车大数据研究报告(2024)
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1.3 2023年我国新能源汽车运行特征综述

1.3.1 新能源汽车运行特征

(1)纯电动乘用车规模大,车辆行驶里程长,道路交通碳减排贡献最大

纯电动乘用车行驶里程明显高于新能源汽车其他类型的行驶里程,在道路交通领域节能减排的贡献突出。根据国家监管平台数据显示,截至2023年底,新能源汽车累计行驶里程达到5346.95亿km。新能源汽车历年行驶里程呈现快速增长趋势。乘用车和专用车年度行驶里程保持快速增长态势,2022年和2023年两种类型车辆的年度行驶里程同比增速均在50%以上。从不同类型车辆行驶里程结构占比情况看(图1-18),乘用车年度行驶里程占据较高比重,并且占比呈现逐年扩大趋势,2023年乘用车年度行驶里程占比达到86.5%,相较于2019年扩大19.8个百分点。从不同动力类型车辆看(图1-19),纯电动汽车和插混式电动汽车历年行驶里程保持较快增速。纯电动汽车历年行驶里程结构占比均在80%以上。2023年插电式混合动力汽车年度行驶里程占比15.4%,相较于2022年扩大2.1个百分点。

图1-18 不同场景类型车辆历年行驶里程及结构占比情况

图1-19 不同动力类型车辆历年行驶里程及结构占比情况

(2)营运乘用车优势逐步发挥,重型货车长距离运输潜力逐步释放

2023年不同类型乘用车日均行驶里程均有所增长。2023年私家车、网约车、出租车日均行驶里程相较于2022年均实现3%至6%不同幅度的增长,而共享租赁车日均行驶里程同比增长28.0%,相较于2022年实现较快增长。里程均值方面,网约车和出租车日均行驶里程均值200km,现阶段纯电动出租/网约车续驶里程主要集中在400~500km,2023年续驶里程在400~500km区间段的纯电动出租/网约车比例占69.1%,营运乘用车的纯电行驶里程基本满足日常运营需求;换电领域营运乘用车运营优势逐步发挥。营运乘用车领域单次换电行驶里程215km、日均行驶里程均值在200km以上,按照正常日均行驶里程,基本实现每天换电一次左右。

商用车领域,2023年物流车、公交客车、重型货车日均行驶里程均实现较快增长。其中,2023年重型货车日均行驶里程176.0km,相较于2022年实现大幅增长(图1-20)。换电商用车领域,2023年换电式牵引车单车日均行驶里程220.7km,日均行驶时长12h,并且换电重型货车中长距离运距优势逐步发挥,2023年,日均行驶里程在300km以上的换电重型货车比例达到30%以上。

图1-20 新能源汽车重点细分市场历年日均行驶里程情况[1]

(3)私家车早晚出行高峰特征明显,营运车辆出勤多集中于白天

私家车的主要用途是通勤,全天各时段出行的车辆分布呈现明显的早晚“双高峰”特点(图1-21),白天时段私家车出行的车辆比例基本保持在20%以上;营运乘用车白天出勤的车辆比例差异较大。白天时段出勤的网约车比例较高,8:00—20:00时段,出勤的车辆比例均在60%以上,出勤高峰时段的车辆比例接近70%。共享租赁车在白天时段出勤的车辆比例约30%。相较于私家车,营运车辆在夜间时段行驶的车辆比例相对较高。

图1-21 2023年分场景乘用车在全天不同时刻的行驶车辆分布情况

商用车领域,物流车全天出勤时间主要集中在8:00—17:00,该时段出勤的车辆比例在40%以上(图1-22);公交客车全天行驶时段主要集中在6:00—20:00,该时段行驶的车辆比例整体在40%以上。公交客车出勤高峰在早晨6:00之后,出勤车辆快速增加。晚高峰时段,相较于私家车,公交客车行驶的车辆比例相对较高;重型货车领域,车辆行驶时刻主要集中在9:00—18:00。凌晨时段,重型货车行驶的车辆比例明显高于其他类型商用车。

图1-22 2023年分场景商用车在全天不同时刻的行驶车辆分布情况

1.3.2 新能源汽车充电特征

(1)大功率快充技术快速普及,各应用场景车辆快充趋势明显

我国公共充电设施领域大功率化趋势逐步显现。新建公共直流充电桩中,120kW及以上大功率充电桩数量占比快速扩大。其中,120~150kW功率段的充电桩数量占比从2016年的12.9%扩大至2023年的35%,180kW以上功率段的充电桩数量占比从2016年的1.7%扩大至2023年的18%。超级快充为主的充电基础设施加快布局建设,显著提升用户充电满意度。

整车高压平台及超快充车型加速投放,逐渐从高端向主流家用市场渗透。解决“用户的里程焦虑”成为近年新能源整车企业的竞争方向,伴随着电池电芯技术和功率半导体技术的快速发展,各大新能源整车企业陆续推出高压平台以及超快充车型,产品逐渐向主流普通家用渗透。国内比亚迪、上汽、吉利、长城、小鹏、广汽、华为等整车企业相继发布800V高压技术及产品。

除私家车,其他细分市场新能源汽车均以快充为主。对比不同类型车辆快充次数比例(图1-23),私家车以慢充为主,快充比例呈现缓慢扩大趋势;营运乘用车和商用车以快充方式为主,并且重型货车月均快充次数占比达97%。2023年公共领域营运车辆充电时长主要集中在2小时以内,明显低于私家车次均充电时长(图1-24)。重点细分市场次均充电时长与快充次数比例存在较强相关关系,各年度各应用场景新能源汽车的快充次数占比越高,车辆次均充电时长越短。

图1-23 重点细分市场历年月均快充次数比例

图1-24 重点细分市场历年次均充电时长与月均快充比例的关系

(2)私家车充电职住特征显著,营运车辆夜间充电比例较高

乘用车领域,私家车全天充电时刻的车辆分布职住特征显著,与营运乘用车充电时段差异较大。私家车主要在通勤目的地工作场所和居住地两个地点充电,全天充电时刻主要集中在早高峰时段及凌晨0:00之前,职住特征显著(图1-25)。营运乘用车领域,网约车、出租车以及共享租赁车在凌晨时段充电的车辆比例较高。

图1-25 2023年分场景乘用车全天不同时段的充电车辆分布

注:不同时段的充电车辆占比表示为某一时段充电的车辆数量/当天该类型车辆行驶的车辆数量。

私家车在全天各时段的充电量分布与其他营运乘用车分布有所差异。私家车充电量全天分布主要集中在夜间凌晨01:00之前的时段(图1-26),日间08:00—09:00时段充电量也呈现一定小高峰,造成这一现象的主要原因是私家车主到达工作地点后集中进行充电。相比较而言,运营乘用车充电量在夜间凌晨时段充电量分布相对较高。此外,中午和下午非出行高峰时段,营运乘用车的充电量分布高于私家车充电量分布比例。

图1-26 2023年不同应用场景纯电动乘用车全天各时段充电量分布情况

注:不同时段车辆的充电量占比表示该类型车辆某一时段的充电量/该类型车辆在全天各时段的充电总量,各时段车辆的充电量占比加总=100%。

商用车领域,公交客车与货车在全天充电时刻分布差异较大(图1-27)。公交客车在夜间时段集中充电的车辆分布明显高于白天时段充电车辆分布;物流车充电时段主要集中在早晨和中午时段;重型货车全天各时段充电的车辆分布相对分散,白天时段充电车辆占比相对较高,主要采用快充方式随用随充。此外,凌晨时段重型货车充电的车辆比例在8%左右,充电车辆相较于物流车的充电车辆占比相对较高。

图1-27 2023年分场景商用车在全天不同时刻的充电车辆分布

商用车充电量分布方面,纯电动客车充电量主要集中在夜间,重型货车充电量全天各时段分布相对分散。纯电动客车领域,对比不同应用场景公交客车在全天不同时段的充电量分布情况(图1-28),各类型纯电动客车在夜间大的充电量占比相对较高。其中夜间23:00—24:00纯电动公交客车充电量占全天的充电量比例在10%以上。物流车和重型货车在全天各时段的充电量分布相对分散,其中物流车全天充电量主要集中在早高峰、晚高峰以及中午12:00左右三个时段,重型货车夜间充电量分布相对较高。

图1-28 2023年不同应用场景纯电动商用车全天各时段充电量分布情况

(3)节假日高速充电周转率快速上升,充电高效服务与车端协同发展

节假日期间及前后时段,高速公路沿线充电场站充电桩周转率显著上升。伴随着新能源汽车保有量快速增长,节假日期间新能源汽车出行车次不断增加。根据国家监管平台2023年国庆节前后长三角沪苏锡常地区城际高速沿线的66个充电站运营数据显示,高速公路沿线充电站呈现出典型的节假日高峰特征,并且2023年高速公路沿线充电桩的日周转率10.7辆/(桩·天),相较于2022年明显上升[9.4辆/(桩·天)],充电桩的日均工作时长也呈现明显增长趋势。根据国家电网数据显示,2023年9月29日至10月6日,国家电网智慧车联网平台充电量超1.4亿kW·h,日均充电量1802万kW·h,同比增长38.75%,其中,中秋国庆假期前六天,全国高速服务区新能源汽车充电量达到2920万kW·h,创历史新高。

基于大数据的高效、高质量充电服务系统与新能源汽车产业持续协同发展,这一协调作用使充电体验大幅提升。构建高质量充电基础设施体系,有助于更好满足群众购置和使用新能源汽车的需要,从而进一步释放新能源汽车消费潜力。节假日期间,高速充电服务场站主要面临充电桩数量不足、充电功率需求大等问题,各部委及电力系统相关部门和充电服务企业切实制定了相关保障方案,满足新能源汽车用户的短时大量快充需求。一方面,在充电车位数量不变、供电变压器容量不变的情况下,提升单桩充电功率、满足大功率车型充电需求,有效缩短充电时长,提升充电站利用率;另一方面,提前筛选出车流量大的充电场站,提前组织完成特巡检查,确保充电设备处于最佳状态,并在节假日期间提供全天候充电服务保障。此外,在充电App上提供假期出行高速公路充电高峰时段预测、充电排队场站预测服务,组织派发充电优惠券,引导车主到高速公路出入口附近的公共充电场站充电,帮助新能源汽车车主合理安排出行,大幅提升了用户充电满意度。

(4)濒临退役末期的纯电动公交客车里程有所衰减,单位里程内充电次数明显增多

临近服役末期的纯电动公交客车单位里程内充电次数长尾效应显著,部分纯电动公交客车单位运营里程内充电频次较高。对比不同运营周期的纯电动公交客车,接入平台6个月以内的公交客车每行驶500km的车辆充电次数分布相对集中,如图1-29所示,每行驶500km充电2~3次的纯电动公交客车比例达到35%以上,两次充电间隔的行驶里程在200km左右。而截至2023年底,累计运营里程超过40万km的纯电动公交客车充电次数分布情况,大部分公交客车每行驶500km充电次数主要在2~5次,而充电次数在5次以上的长尾效应明显,说明临近服役末期的纯电动公交客车,单位行驶里程内的充电次数明显增多。

纯电动公交客车在不同运营周期阶段的次均充电时长差别较大。对比不同运营周期的纯电动公交客车充电特征,截至2023年底,接入平台6个月以内的纯电动公交客车次均充电时长主要介于1~1.5h范围内,而累计运营里程超40万km的纯电动公交客车次均充电时长明显偏低。公交客车临近服役阶段末期,做好整车及动力电池运行安全监测,及时掌握整车运行数据,做到精细化车队运营管理至关重要。

图1-29 接入平台不同年限的公交客车每行驶500km的充电次数分布情况

1.3.3 插电式混合动力汽车运行特征

插电式混合动力汽车快速抢占燃油车竞品市场份额,油电同价策略的实施将进一步加快插电式混合动力汽车对燃油车的替代速度。相对于纯电动汽车市场相对独立增长的现象,插混式电动汽车在转化燃油车市场份额方面表现出色,2023年插混式电动汽车的意向购买用户,对比燃油车的次数占比达到39.5%,相较于2022年增长了4个百分点。插电式混合动力汽车市场车型供给数量明显增多,部分插混车型定价策略平价化。如比亚迪2023款秦PLUS DM-i冠军版首次将A级插混乘用车售价降至10万元以内,将大幅抢占10万以内的经济型燃油车型市场份额。

插混式电动汽车纯电模式和混动模式行驶里程均占据较大比重,同时满足中短途用电、中长途混动的多元化出行场景。插电式混合动力汽车运行模式共分为纯电行驶模式、混动行驶模式和燃油行驶模式,各类型车辆基于纯电模式下的历年行驶里程占比基本稳定。2023年私家车和网约车在纯电模式下的里程占比均大于43%。相较于出租车和共享租赁车,插混式电动私家车和插混式电动网约车更愿意采用纯电模式行驶。无论哪种类型车辆,燃油行驶模式的比例均低于10%,说明在实际使用中,插电式混合动力乘用车在同级别车辆中相对燃油车更低碳环保。增程式电动车纯电模式下行驶里程占比明显高于插混式电动乘用车,增程式电动乘用车在纯电模式下行驶里程占比均在60%以上,成都市、沈阳市、杭州市等典型城市增程式电动乘用车在纯电模式下行驶里程占比达到68%以上。

1.3.4 燃料电池汽车运行特征

现阶段,燃料电池商用车主要应用于固定的中短途商用线路运营。从燃料电池汽车的行驶特征来看,2023年燃料电池客车的年度上线率略高于专用车上线率。客车领域在车辆集中管理、固定线路运营以及加氢站布局等方面的统筹管理能力相对更强。从车辆日行驶特征看,示范城市群氢燃料电池商用车以中短途场景示范应用为主,燃料电池客车日行驶里程主要集中在80~240km区间,燃料电池专用车应用场景主要集中在200km以内的中短途物流运输,车辆占比达74.0%。此外,专用车也有少量中长途范围的车辆分布。

为了提升燃料电池商用车的示范运营效果,需要加氢基础设施、产业链上下游及整车企业形成充分协同。从燃料电池汽车运营效果看,现阶段车辆上线率及年度行驶里程较短,与纯电动汽车相比仍有较大差距。尤其伴随着纯电动技术路线的日益成熟,纯电动货车及客车在一定程度上挤压了燃料电池技术路线的发展空间。在未来一段时间内,从基础设施建设层面来看,有必要构建氢能走廊,利用高速公路、加油站周边形成跨区域的高速公路燃料电池综合示范线,以支撑氢燃料电池电动汽车跨区域和中长途运营,提高燃料电池汽车的总体示范运营成效。此外,影响燃料电池汽车发展的部分关键指标如70MPa高压加氢站技术及成本存在短板、加氢费用高等问题成为制约其车辆运营成效的关键因素,应加强燃料电池关键零部件研发进程,满足燃料电池汽车长运距出行需求。