天风证券：新能源汽车对电力需求有何影响？

本周专题

汽车电动化势不可挡，2022年底中国新能源汽车保有量达到1310万辆，规模化充电或将使电网总负荷“峰上加峰”。在中国电力供给偏紧背景下，本周我们测算新能源汽车规模化充电对电网的影响。

(相关资料图)

核心观点

中国汽车电动化势不可挡，2022年电动汽车销量渗透率同比翻倍

中国新能源汽车行业高速发展，2022年底全国新能源汽车保有量达1310万辆，同比+67.09%，其中广东、浙江、上海、江苏、山东五省新能源汽车保有量占全国总量的47.1%。汽车电动化势不可挡，2022年新能源汽车单年销量达688.7万辆，接近2021年底保有量的90%；同年电动汽车销量渗透率达到26%，较2021年水平实现翻倍。

规模化充电加大电力供给压力，2022年新增充电电力需求或近20GW

新能源汽车逐步成为不可忽视的电力消费主体，我们测算2022年底全国新能源汽车充电所需的最高电力需求预计达4704万千瓦，四年复合增速为49.68%，其中2022年新能源汽车充电新增电力需求高达1889万千瓦。但从电力供给方面来看，虽然发改委提出“2022-2023年火电新开工1.65亿千瓦”规划，但考虑到火电1-2年建设期，我们预计2023年煤电投产规模有限。

新能源汽车无序化充电，加重配电系统负担

私人充电桩功率一般在4-15kw，而一般家庭日常用电负荷在3-5kw左右，因此随着电动汽车保有量不断增大，规模化充电将使电网总负荷“峰上加峰”，电动车主充电行为的不确定性，会加重配电网调度和管理难度。

根据世界资源研究所“无序充电下电网负荷特征”研究，设定住宅小区居民户为1907户，对应10kV的配变额定容量约为4200kW，负载率最高为54%。研究结果显示：①当车辆电动化比例超过25%、充电同时率超过20%，小区配变会重载；②当车辆电动化比例超过50%时，小区配变将面临超载的风险。

投资建议：中国新能源汽车行业高速发展，汽车电动化势不可挡，2022年底新能源汽车保有量高达1310万辆，逐步成为电力消费的核心主体之一。我们测算2022年单年新能源汽车新增充电电力需求高达1889万千瓦，或进一步加剧电力供需偏紧的局势、凸显稳定能源的稀缺性。此外，随着电动汽车快速发展，其保有量不断增大，规模化充电将使电网总负荷“峰上加峰”，加重配电系统负担。具体标的方面，建议关注虚拟电厂【国能日新】【恒实科技】【经纬股份】【芯能科技】【南网能源】【苏文电能】、配电网设备【望变电气】。

风险提示：政策推进不及预期，疫情超预期反弹，煤炭价格波动，硅料价格大幅上涨，用电量需求不及预期，测算存在主观性、仅供参考等。

正文

1.中国汽车电动化势不可挡，2022年电动汽车销量渗透率同比翻倍

中国新能源汽车行业高速发展，汽车电动化势不可挡。

①2022年底全国新能源汽车保有量达1310万辆，同比+67.09%，占汽车总量的4.1%。其中，纯电动汽车保有量为1176万辆，同比+83.75%。

②2022年新能源汽车单年销量接近2021年底保有量的90%。2022年中国新能源汽车保持快速增长态势，全年销量688.7万辆，同比+96%，三年复合增速达79%，连续8年位居全球第一。

③2022年中国电动汽车销量渗透率同比实现翻倍。2022年中国汽车销量中，电动汽车占比为26%，较2021年水平实现翻倍。从城市划分来看，一线城市、新一线城市、二线城市电动汽车销量综合渗透率分别为42%、32%、28%，高于全国水平。

分省份看，2022年底广东、浙江、上海、江苏、山东五省新能源汽车保有量占全国总量的47.1%。国内新能源汽车保有量相对集中，其中广东、浙江、上海、江苏、山东新能源汽车保有量分别为199.8、133.9、99.8、98.0、90.6万辆，分别占全国保有量的15.1%、10.1%、7.6%、7.4%、6.9%。

2. 规模化充电加大电力供给压力，2022年新增充电电力需求近20GW

新能源汽车逐步成为重要的电力消费主体，规模化充电带来多大的供给压力？

首先，我们测算休息日12:00-22:00新能源汽车加权充电功率最高，或为对电力需求最大的时段。根据宗恋的《城市电动汽车中长期充电负荷预测及有序充电策略》统计，休息日12:00-22:00时段充电开始时间呈N(14, 12)分布，考虑20%的充电发生概率，我们测算可得最高同时充电率预计7.98%。由于此时段多用45千瓦快充，因此单车加权充电功率为3.59千瓦，位于周内加权充电功率最高的时间段。

其次，我们按照新能源汽车加权充电功率最高的时段（休息日12:00-22:00）进行测算，以下为详细假设：

①新能源汽车保有量：2018-2022年中国新能源汽车保有量由261万辆增至1310万辆；

②充电功率：我们按照休息日12:00-22:00的充电功率45千瓦进行测算；

③最高充电同时率：休息日12:00-22:00的充电开始时间呈N(14, 12)分布，考虑20%的充电发生概率，最高同时充电率预计7.98%，我们以此进行测算。

根据我们测算，2022年底新能源汽车充电的最高电力需求达4704万千瓦，2018-2022年复合增速为49.68%。其中，2022年新能源汽车充电新增电力需求高达1889万千瓦。

此外，根据能链智电官网，2023年新能源汽车销量有望达900万辆，对应充电需求有望再增3231万千瓦。

按照2022年底保有量计算，全国新能源汽车每年充电电量或需209亿千瓦时。同时，根据国家电网有限公司副总工程师李明预测，2030年中国新能源汽车保有量有望突破1亿辆，我们测算届时新能源汽车每年充电量或将达到1595亿千瓦时。

从全国电力供给方面看，2023年稳定能源投产规模有限。2021-2022年中国连续两年大范围有序用电背景下，政策强调火电“压舱石”作用，火电投资规划一再提高。2022年9月国家发改委提出2022-2023年火电新开工1.65亿千瓦，但考虑到火电1-2年建设期，我们预计2023年煤电投产规模有限。

我们将视角转移到广东、浙江、上海、江苏、山东五大新能源汽车聚集省份：

从电力需求来看，按照相似的测算方式，我们测算可得2022年底广东、浙江、上海、江苏、山东新能源汽车充电的最高电力需求分别717、418、358、352、325万千瓦。

从电力供给来看，2022年广东、浙江、上海、江苏、山东五省电力装机总容量分别为1.71、1.18、0.28、1.62、1.90亿千瓦，较2021年分别新增1247、936、44、735、1624万千瓦。

3.新能源汽车无序化充电，加重配电系统负担

随着电动汽车快速发展，其保有量不断增大，规模化充电将使电网总负荷“峰上加峰”，负荷波动，谐波、电压损失和三相不平衡等情况加剧。电动车主充电行为的不确定性，会加重配电网调度和管理难度，现有配电网存在严重不适应性。

电动私家车的充电功率或增加居民用电负荷100%或以上，进一步加大配电网压力。私人充电桩功率一般在4千瓦～15千瓦，为了缩短充电时间，大部分业主会安装7千瓦或更大容量的充电桩。而一般家庭日常用电负荷在3千瓦～5千瓦左右，因此电动私家车的充电功率将增加居民用电负荷100%或以上。

根据世界资源研究所“无序充电下电网负荷特征”研究，设定住宅小区居民户为1907户，对应10kV的配变额定容量约为4200kW，目前负载率最高为54%（接近全市10kV负载率平均水平）。

居民小区的配变相对脆弱，易受影响：①当车辆电动化比例超过25%、充电同时率超过20%，小区配变会重载；②当车辆电动化比例超过50%时，小区配变将面临超载的风险。

4.投资建议

中国新能源汽车行业高速发展，汽车电动化势不可挡，2022年底新能源汽车保有量高达1310万辆，逐步成为电力消费的核心主体之一。我们测算2022年单年新能源汽车新增充电电力需求高达1889万千瓦，或进一步加剧电力供需偏紧的局势、凸显稳定能源的稀缺性。此外，随着电动汽车快速发展，其保有量不断增大，规模化充电将使电网总负荷“峰上加峰”，加重配电系统负担。具体标的方面，建议关注虚拟电厂【国能日新】【恒实科技】【经纬股份】【苏文电能】【芯能科技】【南网能源】、配电网设备【望变电气】。

注：本文节选自天风证券股份有限公司2023年06月17日发布的《新能源汽车对电力需求的影响？》，报告分析师：郭丽丽执业证书编号：S1110520030001

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