前言:【核芯觀察】是電子發(fā)燒友編輯部出品的深度系列專欄,目的是用最直觀的方式令讀者盡快理解電子產(chǎn)業(yè)架構(gòu),理清上、中、下游的各個(gè)環(huán)節(jié),同時(shí)迅速了解各大細(xì)分環(huán)節(jié)中的行業(yè)現(xiàn)狀。上一期【核芯觀察】,我們對(duì)充電樁的概念、市場(chǎng)現(xiàn)狀、充電樁的構(gòu)成等方面進(jìn)行了分析。這一期,我們會(huì)對(duì)充電樁、充電模塊的市場(chǎng)格局,產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)分布、各家廠商的技術(shù)方案等進(jìn)行剖析。
充電模塊發(fā)展趨勢(shì)
充電樁一般通過(guò)多個(gè)充電模塊并聯(lián)構(gòu)成,特別是大功率充電樁,而隨著充電樁的單樁功率越來(lái)越大,對(duì)于充電模塊也提出了更多要求。充電模塊的工作電路由前級(jí) PFC電路和后級(jí) DC/DC 電路構(gòu)成,主流廠商在前級(jí) PFC 方案上均使用 VIENNA 電路,在后級(jí)DC/DC 方案上大多使用 LLC 全橋電路,僅英飛源、艾默生兩家廠商選擇犧牲一定效率換取更寬的輸出電壓,使用了 ZVS 移項(xiàng)全橋電路。在電路結(jié)構(gòu)的技術(shù)路線上目前行業(yè)路線基本統(tǒng)一,因此在大功率快充的逐步發(fā)展下,充電模塊需要提高單模塊功率等級(jí)和功率密度,同時(shí)提供更寬輸出電壓、更高轉(zhuǎn)換效率和更好的散熱性能。目前充電樁模塊主要有15kW、20kW、30kW、40kW等幾種規(guī)格,也有一些廠商比如易能時(shí)代在2022年推出了行業(yè)首款60kW充電樁模塊,但目前未成為主流。當(dāng)然單模塊的功率等級(jí)也不會(huì)無(wú)限制提升,多模塊另一方面也是保證系統(tǒng)冗余的提升,降低單模塊失效對(duì)整體系統(tǒng)的影響。系統(tǒng)充電模塊較多的另一個(gè)好處是,易于進(jìn)行功率調(diào)度分配,提高系統(tǒng)效率,減少資源浪費(fèi)。根據(jù)優(yōu)優(yōu)綠能的資料,直流充電樁根據(jù)需求,一般會(huì)由偶數(shù)臺(tái)充電模塊并聯(lián)而成,總數(shù)一般會(huì)在12臺(tái)以下。比如480kW的充電樁會(huì)使用12臺(tái)40kW充電模塊,而180kW的充電樁,可以使用6臺(tái)30kW充電模塊或是12臺(tái)15kW充電模塊等。對(duì)大功率充電樁而言,充電模塊也需要更高的功率等級(jí),才能降低模塊使用數(shù)量,便于降低系統(tǒng)成本。在高壓快充的發(fā)展下,目前400kW以上的充電樁已經(jīng)做到1000V輸出電壓,充電模塊的輸出電壓范圍也從500V、750V提升至如今高達(dá)1200V。在高達(dá)千伏輸出電壓的應(yīng)用下,充電樁模塊也需要更高的轉(zhuǎn)換效率,以降低能量損失以及運(yùn)營(yíng)成本。其中的措施包括軟開關(guān)技術(shù),采用第三代半導(dǎo)體比如碳化硅、氮化鎵功率器件等。充電樁功率提高,也意味著充電模塊的散熱也更加重要。過(guò)去的風(fēng)冷功率模塊已經(jīng)無(wú)法滿足一些大功率快充的應(yīng)用,目前一些充電模塊已經(jīng)使用上液冷,通過(guò)外置散熱器進(jìn)行高效散熱,也能夠一定程度上提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。充電模塊市場(chǎng)格局
充電模塊是充電樁中價(jià)值量占比最高的部件,所以市場(chǎng)格局方面我們先從偏上游的充電模塊開始講起。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看,根據(jù)公開數(shù)據(jù),2022年國(guó)內(nèi)充電模塊市場(chǎng)規(guī)模約53億元。按照中國(guó)充電聯(lián)盟對(duì)國(guó)內(nèi)充電樁市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)預(yù)測(cè),以及大功率充電樁趨勢(shì)來(lái)估算,2023年國(guó)內(nèi)充電模塊市場(chǎng)規(guī)模約90億元,到2025年有望達(dá)到接近200億元的水平。從充電模塊行業(yè)的玩家來(lái)看,主要分為兩類,一是以特來(lái)電、盛弘股份、華為為代表的廠商自產(chǎn)自用,生產(chǎn)充電模塊主要為自家充電樁產(chǎn)品服務(wù);另一類是以英飛源、優(yōu)優(yōu)綠能為代表的供應(yīng)商模式,只生產(chǎn)充電模塊,自身沒有充電樁整機(jī)產(chǎn)品。充電模塊行業(yè)經(jīng)過(guò)多年的競(jìng)爭(zhēng)洗牌,目前形成一超多強(qiáng)的狀態(tài)。沒有上市的英飛源悶聲發(fā)大財(cái),2022年占據(jù)了國(guó)內(nèi)超過(guò)30%的市場(chǎng)份額;而優(yōu)優(yōu)綠能、特來(lái)電、永聯(lián)、華為、盛弘股份等位居第二梯隊(duì)。充電樁市場(chǎng)格局
國(guó)內(nèi)充電樁設(shè)備企業(yè)主要有三種類型,一是充電設(shè)備生產(chǎn)商,比如盛弘股份、科陸電子、科士達(dá)、和順電氣、中恒電氣、國(guó)電南瑞、國(guó)電南自、許繼電氣、國(guó)網(wǎng)普瑞等;二是充電樁運(yùn)營(yíng)商自產(chǎn)充電樁產(chǎn)品,比如充電運(yùn)營(yíng)商特來(lái)電特銳德、星星充電、上海普天、萬(wàn)馬股份等;三是部分涉及自研自制充電樁的車企,比如蔚來(lái)、特斯拉、小鵬等,這些車企同時(shí)也自己運(yùn)營(yíng)充電樁。而從其他公司的情況來(lái)看,總體在充電樁業(yè)務(wù)中呈現(xiàn)持續(xù)上升的態(tài)勢(shì)。香山股份在2020年收購(gòu)均勝電子持有的均勝群英51%股權(quán),進(jìn)軍汽車電子領(lǐng)域,在智能座艙、充電樁等領(lǐng)域發(fā)力。根據(jù)香山股份披露的信息,公司已經(jīng)成為大眾MEB平臺(tái)智能充電樁的國(guó)內(nèi)獨(dú)家供應(yīng)商,同時(shí)為極氪、紅旗、智己等多家主機(jī)廠提供配套的充電樁供應(yīng)以及運(yùn)維服務(wù)。車企自營(yíng)充電樁中,大功率直流充電樁的比例較高,單機(jī)價(jià)值量大,隨著目前主機(jī)廠自建樁的規(guī)劃落地,這也會(huì)繼續(xù)成為公司業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)的動(dòng)力。綠能惠充在2022年充電樁銷售收入占到總營(yíng)收的76%,在2023上半年的營(yíng)收數(shù)據(jù)中,包括充電樁銷售、充電業(yè)務(wù)等的新能源業(yè)務(wù)收入已經(jīng)與2022年全年持平,全年有望實(shí)現(xiàn)100%以上的營(yíng)收增長(zhǎng)。道通科技去年繼續(xù)在海外市場(chǎng)發(fā)力,去年上半年中國(guó)境內(nèi)的營(yíng)收占比已經(jīng)從2022年的6.5%下降至3.3%。不過(guò)去年上半年公司沒有披露詳細(xì)充電樁產(chǎn)品的收入,但從2020年到2022年的收入走勢(shì)來(lái)看,以及公司在2023年中報(bào)中提到海外充電樁市場(chǎng)需求暴增,相信2023年充電樁業(yè)務(wù)收入會(huì)進(jìn)一步創(chuàng)新高。在毛利率方面,統(tǒng)計(jì)中的特銳德充電網(wǎng)及其他業(yè)務(wù)包含充電樁設(shè)備以及充電樁網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng),2023上半年該業(yè)務(wù)的毛利率同比下降1.5個(gè)百分點(diǎn)。實(shí)際上目前特銳德的充電樁業(yè)務(wù)中,充電樁運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)依然處于虧損狀態(tài),子公司特來(lái)電在2023年上半年虧損7000萬(wàn)元,但同比虧損收窄。不過(guò)如果2023年H2與2022H2的利潤(rùn)數(shù)據(jù)相當(dāng),在2023年特來(lái)電是有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)盈利的。而2023年H1的充電樁相關(guān)業(yè)務(wù)毛利率同比下降,可能是由于在上半年公司大規(guī)模鋪設(shè)充電樁。在2023年上半年,特銳德新增6.5萬(wàn)個(gè)公共充電終端;而2022年上半年,公司僅新增約3.5萬(wàn)臺(tái)公共充電終端。道通科技主要布局海外市場(chǎng),近年來(lái)充電樁毛利率持續(xù)提高,2022年的充電樁銷售毛利率已經(jīng)超過(guò)30%。但2023年的數(shù)據(jù)仍未公開。另外英杰電氣、綠能惠充在2022年的數(shù)據(jù)中,充電樁相關(guān)業(yè)務(wù)毛利率都在30%附近。香山股份充電樁產(chǎn)品主要面向主機(jī)廠,采用OEM和ODM的銷售模式,因此毛利率相對(duì)稍低,目前穩(wěn)定在20%附近,去年上半年可能由于主機(jī)廠大功率快充產(chǎn)品的需求帶動(dòng)了毛利率提升約2個(gè)百分點(diǎn)。
總結(jié):
隨著新能源車滲透率的持續(xù)提高,充電樁數(shù)量,包括公共充電樁、私人充電樁、換電站等充電基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)量也將會(huì)持續(xù)高速增長(zhǎng)。從增量數(shù)據(jù)來(lái)看,未來(lái)幾年增量充電樁的增速會(huì)逐步放緩;但隨著快充的普及,未來(lái)三年市場(chǎng)規(guī)模有望繼續(xù)保持50%或以上的增速。而800V高壓平臺(tái)車型以及400kW以上快充的加速落地,大功率充電樁的趨勢(shì)也將持續(xù)提高充電樁的單位價(jià)值,核心部分充電模塊以及充電槍和線纜,價(jià)值量還將持續(xù)上升,成為相關(guān)企業(yè)營(yíng)收增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力。在小功率充電樁上,由于V2G需求,以及部分車企去掉OBC的規(guī)劃,7kW到20kW小功率直流充電樁的占比將會(huì)逐步提高。充電模塊未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)包括:高功率密度和單模塊功率等級(jí)、更寬的輸出電壓、更高轉(zhuǎn)換效率和更好的散熱性能等。15kW和20kW充電模塊的市場(chǎng)將逐步衰退,30kW和40kW充電模塊成為主流的同時(shí),未來(lái)60kW甚至更高功率等級(jí)的功率模塊也有可能成為新的增長(zhǎng)點(diǎn)。從上市公司的業(yè)績(jī)情況來(lái)看,海外市場(chǎng)將會(huì)是國(guó)內(nèi)充電樁產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的一個(gè)重要方向。相比國(guó)內(nèi)市場(chǎng),海外市場(chǎng)的充電樁相關(guān)產(chǎn)品毛利率普遍要比國(guó)內(nèi)市場(chǎng)高,一些專供海外市場(chǎng)的充電樁企業(yè)毛利率有明顯的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)海外新能源汽車滲透率較低,市場(chǎng)仍處于早期階段,未來(lái)充電樁市場(chǎng)將有較大增長(zhǎng)空間。由于新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度較快,未來(lái)快充的標(biāo)準(zhǔn)還有可能存在變數(shù),比如設(shè)計(jì)充電功率900kW的ChaoJi充電系統(tǒng)有可能會(huì)成為新的國(guó)標(biāo)。技術(shù)的迭代以及新能源汽車滲透率的提高都是充電樁產(chǎn)業(yè)未來(lái)增長(zhǎng)的重要因素。
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