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前言：【核芯觀察】是電子發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業架構，理清上、中、下游的各個環節，同時迅速了解各大細分環節中的行業現狀。上一期【核芯觀察】，我們對充電樁的概念、市場現狀、充電樁的構成等方面進行了分析。這一期，我們會對充電樁、充電模塊的市場格局，產業鏈企業分布、各家廠商的技術方案等進行剖析。

充電模塊發展趨勢

充電樁一般通過多個充電模塊并聯構成，特別是大功率充電樁，而隨著充電樁的單樁功率越來越大，對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 PFC電路和后級 DC/DC 電路構成，主流廠商在前級 PFC 方案上均使用 VIENNA 電路，在后級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 移項全橋電路。在電路結構的技術路線上目前行業路線基本統一，因此在大功率快充的逐步發展下，充電模塊需要提高單模塊功率等級和功率密度，同時提供更寬輸出電壓、更高轉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等幾種規格，也有一些廠商比如易能時代在2022年推出了行業首款60kW充電樁模塊，但目前未成為主流。當然單模塊的功率等級也不會無限制提升，多模塊另一方面也是保證系統冗余的提升，降低單模塊失效對整體系統的影響。系統充電模塊較多的另一個好處是，易于進行功率調度分配，提高系統效率，減少資源浪費。根據優優綠能的資料，直流充電樁根據需求，一般會由偶數臺充電模塊并聯而成，總數一般會在12臺以下。比如480kW的充電樁會使用12臺40kW充電模塊，而180kW的充電樁，可以使用6臺30kW充電模塊或是12臺15kW充電模塊等。對大功率充電樁而言，充電模塊也需要更高的功率等級，才能降低模塊使用數量，便于降低系統成本。在高壓快充的發展下，目前400kW以上的充電樁已經做到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1200V。在高達千伏輸出電壓的應用下，充電樁模塊也需要更高的轉換效率，以降低能量損失以及運營成本。其中的措施包括軟開關技術，采用第三代半導體比如碳化硅、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。過去的風冷功率模塊已經無法滿足一些大功率快充的應用，目前一些充電模塊已經使用上液冷，通過外置散熱器進行高效散熱，也能夠一定程度上提高系統運行效率。

在對市面產品的不完全統計中，華為充電模塊96.5%是目前行業最高水平之一，但行業整體水平都在95%以上；優優綠能和通合科技的產品最大功率密度均為59.45W/in3，高于華為的57.21W/in3，英飛源的39.69W/in3和永聯科技的 46.67W/in3；電壓輸出范圍最寬的是通合科技和英飛源的 50V 至 1,000V，其他產品主要在100V至1000V和150V至1000V。

充電模塊價格走勢上，以優優綠能公布的數據來看，由于受到的影響因素較多，產品價格會產生異常波動，以及出現低功率等級產品比高功率等級產品更貴的現象。首先是國內和海外市場的差異，優優綠能公布的數據中，海外市場的產品單價往往要比內銷單價高出50%以上，因此這里統計以國內市場為主。充電模塊的價格受到功率等級、生產成本、定價策略、認證標準、競爭強度、客戶類型、交易規模等因素影響。但出現15KW產品價格比20KW更高，甚至在2021年超過30KW充電模塊單價的現象，主要是15KW產品目前已經進入市場衰退期，公司在持續降低產量的同時，由于客戶需求量較少，2022年總共銷售了不到400臺，主要用于現有產品的維護和更換，對價格敏感度也相對較低，因此公司采取了不同的定價策略。而2021到2022年，除了15KW產品之外，其他產品單價都出現了不同程度的上升，這一定程度是由于當時芯片價格上漲導致的成本上升，對產品單價作出的調整。

充電模塊市場格局

充電模塊是充電樁中價值量占比最高的部件，所以市場格局方面我們先從偏上游的充電模塊開始講起。從國內市場來看，根據公開數據，2022年國內充電模塊市場規模約53億元。按照中國充電聯盟對國內充電樁市場規模的增長預測，以及大功率充電樁趨勢來估算，2023年國內充電模塊市場規模約90億元，到2025年有望達到接近200億元的水平。從充電模塊行業的玩家來看，主要分為兩類，一是以特來電、盛弘股份、華為為代表的廠商自產自用，生產充電模塊主要為自家充電樁產品服務；另一類是以英飛源、優優綠能為代表的供應商模式，只生產充電模塊，自身沒有充電樁整機產品。充電模塊行業經過多年的競爭洗牌，目前形成一超多強的狀態。沒有上市的英飛源悶聲發大財，2022年占據了國內超過30%的市場份額；而優優綠能、特來電、永聯、華為、盛弘股份等位居第二梯隊。

充電樁模塊業務營收較大的上市公司主要有英可瑞、盛弘股份、通合科技、麥格米特、奧特迅等，其中優優綠能在去年8月31日創業板IPO已過會，但由于財務資料在9月底過期，目前IPO審核狀態變更為中止。樁充電模塊業務的公司，根據公開財報不完全統計，有充電模塊業務營收數據的上市公司目前有盛弘股份、通合科技、奧特迅、英可瑞、科士達。

整體來看，從2021年到2023年，盛宏、通合、奧特迅的充電模塊業務占比都在逐步提升，而科士達由于充電模塊業務占比較低，盡管從財報中看到充電設備業務的營收在持續增長，但公司光伏逆變器和儲能業務營收增速更快，因此從業務占比來看是呈現下降的趨勢。截至2023年9月30日，英可瑞相比2022年同期整體業績下滑近20%，而主要原因是電動汽車充電電源業務大幅下滑，這也令公司的相關業務營收占比從2022年的將近68%下降至57%。

在毛利率方面，整體來看去年上半年這些公司的充電模塊以及充電樁業務的毛利率是同比有較大增長。奧特迅在過去幾年運營了多個充電站，導致持續虧損，但去年上半年的虧損大幅收窄，一方面是充電站的運營狀況改善，另一方面是充電模塊等電動汽車充電產品的銷售增長。除此之外，盛弘股份、優優綠能、通合科技、英可瑞等在去年上半年的充電模塊相關業務毛利率都同比2022年有明顯增長。從統計的幾家企業情況中可以發現，行業研發占營收比例普遍在10%附近，這與優優綠能招股書中給出行業平均11%的數據相近。但優優綠能的研發占營收比例相較行業平均水平要偏低，并呈現持續下滑的趨勢，除了2020年這個比例達到7.8%，其余時間中的研發占比都不超過6%。研發占營收比例偏低，可能也與優優綠能專注充電模塊有關。充電模塊產品本身的迭代速度較慢，研發投入需求較低。而其他廠商，尤其是英可瑞和盛弘股份，主要由于產品線相對豐富，面向的應用市場較多，因此研發投入占比也相對較高。

充電樁市場格局

國內充電樁設備企業主要有三種類型，一是充電設備生產商，比如盛弘股份、科陸電子、科士達、和順電氣、中恒電氣、國電南瑞、國電南自、許繼電氣、國網普瑞等；二是充電樁運營商自產充電樁產品，比如充電運營商特來電特銳德、星星充電、上海普天、萬馬股份等；三是部分涉及自研自制充電樁的車企，比如蔚來、特斯拉、小鵬等，這些車企同時也自己運營充電樁。

從中國充電聯盟的數據來看，截至2023年底，特來電是國內擁有公共充電樁數量最多的運營商，有超過52萬臺公共樁，其中有超過31萬臺是直流充電樁。星星充電和云快充的公共樁數量接近，在45萬臺附近，不過云快充的直流樁占比較高，有18.3萬臺，而星星充電有15.6萬臺。國家電網的公共樁保有量近20萬臺，在充電樁運營商中排名第四，其中有約9萬臺是直流充電樁。車企投資的充電樁運營商中，上汽安悅充電樁保有量最大，達到2.5萬臺，其次是蔚來的1.6萬臺。另外，還有大眾投資的開邁斯、特斯拉的充電樁保有量超過一萬臺，廣汽能源有八千多臺，極氪和小鵬則分別有6000和4600臺充電樁。除了上汽安悅之外，其他車企投資或者車企自營的充電樁運營商都以直流充電樁為主，特斯拉、極氪、小鵬等車企自營充電樁中，直流充電樁占比甚至接近100%。特來電在國內公共充電樁市占率最高的同時，也為其母公司特銳德帶來了可觀的充電樁產品收入。特銳德在電動汽車充電業務中的收入近年來增長迅速，從2020到2022年的收入翻了兩倍，2023年上半年充電業務的收入也同比增長50%。

而從其他公司的情況來看，總體在充電樁業務中呈現持續上升的態勢。香山股份在2020年收購均勝電子持有的均勝群英51%股權，進軍汽車電子領域，在智能座艙、充電樁等領域發力。根據香山股份披露的信息，公司已經成為大眾MEB平臺智能充電樁的國內獨家供應商，同時為極氪、紅旗、智己等多家主機廠提供配套的充電樁供應以及運維服務。車企自營充電樁中，大功率直流充電樁的比例較高，單機價值量大，隨著目前主機廠自建樁的規劃落地，這也會繼續成為公司業績增長的動力。綠能惠充在2022年充電樁銷售收入占到總營收的76%，在2023上半年的營收數據中，包括充電樁銷售、充電業務等的新能源業務收入已經與2022年全年持平，全年有望實現100%以上的營收增長。道通科技去年繼續在海外市場發力，去年上半年中國境內的營收占比已經從2022年的6.5%下降至3.3%。不過去年上半年公司沒有披露詳細充電樁產品的收入，但從2020年到2022年的收入走勢來看，以及公司在2023年中報中提到海外充電樁市場需求暴增，相信2023年充電樁業務收入會進一步創新高。在毛利率方面，統計中的特銳德充電網及其他業務包含充電樁設備以及充電樁網絡運營，2023上半年該業務的毛利率同比下降1.5個百分點。實際上目前特銳德的充電樁業務中，充電樁運營業務依然處于虧損狀態，子公司特來電在2023年上半年虧損7000萬元，但同比虧損收窄。不過如果2023年H2與2022H2的利潤數據相當，在2023年特來電是有機會實現盈利的。而2023年H1的充電樁相關業務毛利率同比下降，可能是由于在上半年公司大規模鋪設充電樁。在2023年上半年，特銳德新增6.5萬個公共充電終端；而2022年上半年，公司僅新增約3.5萬臺公共充電終端。道通科技主要布局海外市場，近年來充電樁毛利率持續提高，2022年的充電樁銷售毛利率已經超過30%。但2023年的數據仍未公開。另外英杰電氣、綠能惠充在2022年的數據中，充電樁相關業務毛利率都在30%附近。香山股份充電樁產品主要面向主機廠，采用OEM和ODM的銷售模式，因此毛利率相對稍低，目前穩定在20%附近，去年上半年可能由于主機廠大功率快充產品的需求帶動了毛利率提升約2個百分點。

總結：

隨著新能源車滲透率的持續提高，充電樁數量，包括公共充電樁、私人充電樁、換電站等充電基礎設施的數量也將會持續高速增長。從增量數據來看，未來幾年增量充電樁的增速會逐步放緩；但隨著快充的普及，未來三年市場規模有望繼續保持50%或以上的增速。而800V高壓平臺車型以及400kW以上快充的加速落地，大功率充電樁的趨勢也將持續提高充電樁的單位價值，核心部分充電模塊以及充電槍和線纜，價值量還將持續上升，成為相關企業營收增長的驅動力。在小功率充電樁上，由于V2G需求，以及部分車企去掉OBC的規劃，7kW到20kW小功率直流充電樁的占比將會逐步提高。充電模塊未來的發展趨勢包括：高功率密度和單模塊功率等級、更寬的輸出電壓、更高轉換效率和更好的散熱性能等。15kW和20kW充電模塊的市場將逐步衰退，30kW和40kW充電模塊成為主流的同時，未來60kW甚至更高功率等級的功率模塊也有可能成為新的增長點。從上市公司的業績情況來看，海外市場將會是國內充電樁產業鏈企業的一個重要方向。相比國內市場，海外市場的充電樁相關產品毛利率普遍要比國內市場高，一些專供海外市場的充電樁企業毛利率有明顯的優勢。同時海外新能源汽車滲透率較低，市場仍處于早期階段，未來充電樁市場將有較大增長空間。由于新能源汽車產業發展速度較快，未來快充的標準還有可能存在變數，比如設計充電功率900kW的ChaoJi充電系統有可能會成為新的國標。技術的迭代以及新能源汽車滲透率的提高都是充電樁產業未來增長的重要因素。

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