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文档简介

新能源汽车充电桩行业专题报告:需求向上,开启新的发展阶段充电桩市场:全球需求向上,带动行业增长全球市场:受益汽车电动化进程,需求持续向好市场需求:新能源汽车高速发展,需求强劲全球新能源汽车销量和保有量保持较快增长。根据EVTank数据,2022年全球新能源汽车销量1082.4万台,结合我们的推算,截至2022年底全球新能源汽车保有量超过2500万台。随着新能源汽车销量和保有量的不断增长,用电的需求增长较快,充电桩则是满足新能源汽车用电的配套基础设施之一,在发展初期,充电桩在政策驱动下快速发展,为新能源汽车的发展奠定基础,但依然不能完全满足新能源汽车的充电需求;而随着新能源汽车保有量的快速增加和技术的不断升级,充电桩和充电站盈利有望迎来快速的发展。各国新能源汽车的发展各有差异,总体而言,新能源汽车的渗透率与政策支持、经济水平和新能源汽车的发展呈较强的相关性。目前新能源汽车占比较高的欧盟、瑞士、英国等均为相对富裕的国家和地区;而中国在政策的鼓励和产业的发展下新能源汽车的渗透率也增长较快;日本由于本国汽车工业技术路线选择的原因,新能源汽车保有量占比较为落后。新能源汽车销量和保有量的快速增长对充电的需求越来越多。作为基础设施,充电桩的数量和新能源汽车保有量呈现非常直接的相关性。目前保有量较高的主要为中国、美国以及欧洲国家,以印度为代表的国家暂时对全球充电桩市场影响较小。而日本尽管新能源汽车渗透率不高,但是由于相对较高的经济水平,仍旧保有了较大数量的充电桩,不过缺乏需求的拉动,增长乏力,甚至出现总量下降的情况。区域特征:中、美、欧差异明显,其他区域逐渐起步目前全球的充电桩市场最主要来自于中国、美国和欧洲,但是由于汽车工业、政策环境、配套工业体系、乃至于文化的不同,充电桩市场的发展趋势呈现出明显的分化。充电运营:多元并存、区域特征明显从全球的维度看,目前的充电运营商主要分为4类:

1)传统能源巨头:BP、壳牌等2)独立运营公司:ChargePoint、Blink、星星充电、特来电等3)车企自主运营:特斯拉、蔚来等4)电网电力公司:国家电网、法国电网等虽然禀赋各有不同,但是目前各国均呈现出充电运营主要由本土企业主导的特点,外国企业的渗透均比较有限。国内的充电桩运营早期以国家电网为主,随着国网在2014年向社会资本开放充电基础设施市场,社会资本快速涌入。截至2022年12月,我国运营公共充电桩数量前三位的特来电、星星充电、云快充均为社会资本运营的充电运营商。国网、南网的充电桩建设转为高速公路、交通枢纽等重点区域布局为主。石油石化和发电企业对充电桩也有所布局,目前以和车企、供应商等合作的方式逐步渗透中。欧美市场的充电运营商主要包括特斯拉,独立运营商ChargePoint,大型能源企业壳牌、BP,电网企业例如法国电网等,包括上游电气设备厂商施耐德等也通过和运营商合作间接涉足充电运营。充电运营商的主要区域呈现出进一步分化,ChargePoint、BlinkCharging等企业均以美国居多,逐步向欧洲、南美等地区渗透,以ChargePoint为例,其全部20万座充电桩中,有7万左右部署在欧洲;特斯拉作为车企,充电桩部署和当地特斯拉电动车渗透率有一定相关性,总体而言美国多于欧洲;而壳牌、BP等企业虽然全球布局,但是作为欧洲企业,其充电桩部署相对向欧洲集中。由于欧美电网碎片化的特点,电网企业的充电运营更加具有属地特性和分散,在外部市场的开拓往往通过成立子公司或者寻找当地合作伙伴的方式进行,以法国电网为例,运营法国等市场的IZIVIA市占率达到19.5%,而英国市场通过另一家公司PodPoint进行运营,并通过PowerFlex进一步开拓美国市场。从格局来看,欧美与中国的充电运营呈现出完全不同的发展局面。中国受益于下游海量需求,充电运营的盈利能力已经逐步改善,其中独立运营商逐步成为主体力量,电网企业以核心区域建设为主,车企出于差异化竞争的目的也在积极布局快速充电站,市场参与者众多,竞争也比较激烈。美国市场由于电网碎片化叠加新能源汽车渗透率仍相对较低,目前充电运营商相对较少,独立充电运营仅有ChargePoint和Evlink等规模相对较大的企业崭露头角,而Evgo等企业试图通过聚焦快充等把握细分市场的方式介入市场,总体而言,市场高度集中,ChargePoint和特斯拉充电站占比分别为67%和15%,CR3市场占比高达87%。表观上看,欧洲市场和中国市场类似,呈现出百家争鸣的状态,但是欧洲的充电运营商往往具有一定地域集中性,各国的竞争格局有所差异。以德国企业为例,大众背景的Charge&Fuel、巴登州能源背景的mobility+等运营商在德国的市占率显著高于其在欧洲平均水平。中国市场:巨量单一市场,需求+政策驱动并存发展现状:需求强劲,公共快充建设仍有滞后需求高景气,基础设施仍有改善空间。截至2022年12月末,我国新能源汽车保有量已经达到1310万辆。据中汽协预测,2023年新能源汽车销量有望达到900万辆,新能源汽车的快速发展带来了巨量的充电基础设施需求。根据中国充电联盟统计,2022年,充电基础设施增加159.3万台,同比增速超过100%。截至2022年底,我国存量车桩比2.5:

1,2022年增量车桩比约为2.7:1,存量新能源汽车与公共桩比例约7.1:1。近年来充电桩建设情况持续改善,但是距离2025年车桩2:1的政策目标和1:1远期理想状态仍有一定差距。公共桩建设不匹配,充电慢导致充电难。由于城市人口密集,部分社区受限于场地、配电网容量等因素,随车配备私桩安装困难。2021年,我国公共充电桩(含公用和专用充电桩)充电量占全社会充电量的比例超过70%,大多数新能源汽车用户仍旧把公共充电桩作为最主要的充电方式,而即便是快充,公共区域动辄一小时以上的充电时长给用户带来了很大的困扰。《2021中国电动汽车用户充电行为白皮书》(中国充电联盟)显示,用户在公共区域倾向于选择快充,用户选择和充电基础设施建设呈现不匹配的状态。由于我国新能源汽车和充电基础设施建设呈现出明显的区域集中,为满足城市充电需求,快充建设预计将成为重要方向,增速有望快于整体充电桩。政策影响:顶层设计指引,补贴助力,充电基础设施建设推进政策细化目标,顶层设计指引前进方向,推进公共充电桩建设直流化、大功率化。2023年2月3日,工信部、交通运输部等八部门发布《关于组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作的通知》(下文简称《通知》),目标提出试点领域新增及更新公共领域车辆中新能源汽车比例达到80%,新增公共领域标准桩(充电桩功率/60kW折算)与公共领域新能源汽车推广数量(标准车)比例力争达到1:1,这一系列举措有利于公共领域直流充电桩建设大幅增加,甚至新增充电桩全面直流化。同时,《通知》对180kW以上的充电桩的折算进行1.1倍系数调整,鼓励充电桩向大功率的方向发展。补贴政策:补贴接近设备成本,推动公共区域加快布局。目前各地对于充电设施的补贴主要包括一次性补贴和度电补贴两种。根据近期的政策来看,一次性补贴通常为交流桩200-300元/kW,直流桩300-500元/kW或者总投资成本的30%;度电补贴通常0.1元/kWh起步,根据区域经济水平等因素有所调整。结合交流桩300元/kW、直流桩约500元/kW的设备价格,目前补贴力度较大,已经可以满足大部分的充电设备购置成本。尤其是随着充电桩功率提升,每kW成本往往有所摊薄,按照kW补贴的模式一定程度上可以鼓励大功率快充桩的建设。目前来看,在政策的鼓励下和现实的需求拉动下,大功率充电桩的建设料将会加速。发展趋势:补足快充短板,重点区域布局和私桩增加形成合力快充建设提速,关注功率提升的结构变革。目前国家电网承担了大多数高速公路等干线充电设施的建设,从国家电网的招标数据来看:2021年,国家电网共计进行了3批充换电设施招标采购,合计4425台,其中63%为1000V、80kW等级的充电设施。2022年,截至10月,国家电网先后招标两批5404台,相比2021年有1000台左右的提升,结构上,60%以上为160kW以上等级,240kW等级达到5%。随车配桩比例提高,私桩共享缓解公桩不足压力。随着新能源汽车的发展,各地政府、发改委、住建局等先后出台政策要求新小区预留充电车位、配电容量等,并持续推进老旧小区改造,缓解私桩难的问题。在一系列举措的促进下,我国随车配建私桩的比例由2021年的17%快速提升至2022年的28.3%,用户在家充电的便捷性大幅提升。同时,共享私桩的保有量也持续增加,一定程度上缓解了公共充电桩不足的压力。直流桩乃至超充桩围绕提高服务能力和差异化竞争两点重心发展。以国网为代表的高速公路布局和以车企为代表的差异化竞争成为大功率充电的主要建设路径。一方面,充电桩采招逐渐体现出直流化和大功率化的趋势。2020-2022年,国网直流桩招标在数量大幅提升的同时,160kW以上比例显著增长;另一方面,以特斯拉(400V超充)、小鹏、广汽埃安等为首的新能源汽车企业也加快推广超充站建设,助力超充车型推广,形成差异化竞争。美国市场:充电建设滞后,补短板需求强烈发展现状:建设滞后,有望伴随电动汽车发展回暖美国电动汽车发展较早但目前相对滞后,2019、2020年甚至销量负增长,保有量增长稍显缓慢,2019-2021三年内CAGR仅为21.7%,大幅落后于中国和欧洲的增速,这也一定程度上与当时的政策环境影响有关。由于新能源汽车的销量放缓,叠加基础设施建设出现一定程度的滞后,车桩比在2018年达到高点之后略有改善,但是高达15.7:1的车桩比仍旧远远无法满足舒适的充电需求,基础设施建设明显滞后于新能源汽车发展。根据IEA预测,按照已经宣布的政策口径来看,预计2025年美国新能源汽车保有量将达到1100万辆,2030年达到3830万辆,下游的充电需求将有极大幅度的增加。同样按照相对保守的已公布政策,IEA预测到2025年美国公共充电桩将达到73万台,比2021年增加60万台以上;到2030年达到132万台。在强烈需求拉动和为期五年50亿美元的补贴支持的背景下,充电桩有望在未来几年内开启广阔的市场空间。政策影响:补贴叠加税收抵免,刺激充电基础设施提速50亿美金刺激基建,补贴及抵税接近成本:2021年以来,美国支持充电基础设施的政策主要以税收抵免的方式进行,个人和商业用途的抵免额度分别达到建设总投资的30%和6%。2022年美国更是提出未来5年内拨款50亿美元用于充电桩建设,主要服务于高速公路需求,明确要求州际公路每间隔50英里应该设有充电设施,同时充电桩离公路距离不应超过1英里。平均来看,单桩补贴可以达到1000美元,与欧洲补贴力度相近,结合各地的充电桩价格,我们判断补贴基本可以覆盖设备成本。政策细则落地推广的节奏有助于推动充电桩市场景气繁荣。发展趋势:补短板主旋律,政策驱动为核心由于新能源政策的摇摆,美国新能源汽车保有量在过去两年内发展迟滞,相对有限的需求难以支撑充电桩企业在市场化前提下实现盈利,ChargePoint等运营商大多处于亏损状态,充电桩建设意愿不强。但是结合美国政府在2022年推出的50亿美元支持充电桩建设,以及扩大税收抵免等一系列支持充电桩的政策来看,补贴力度较高,基本能够覆盖设备投资成本,政策的刺激有望带动充电桩建设重新提速。考虑到一系列政策指向高速路网等干线区域,我们预计直流充电桩的发展将是接下来美国充电基础设施建设的主旋律。欧洲市场:碎片化市场,区域差异较大发展现状:需求向好,区域发展碎片化存量需求空间广阔,增量需求可期。随着新能源汽车保有量的进一步提升,经济相对薄弱的国家也会随着新能源汽车保有量的增加逐渐达到充电设施盈利的拐点,以市场化的需求拉动充电基础设施发展。据IEA预测,到2025年,欧盟新能源汽车保有量有望达到2190万辆,到2030年达到5800万辆,充足的下游需求为充电基础设施的发展提供有效支撑。各国发展态势高度碎片化。欧洲各国之间政策、文化、法律法规等各有不同,欧盟市场呈现出非常明显的碎片化状态。根据EUCommission的数据,目前欧洲充电设施建设最好的是荷兰,仅2021年便安装1.8万个充电桩,平均每平方千米部署有1个公共桩;

电动汽车渗透率较高的瑞典也建设了1.8万台充电桩;2021年德国、法国充电桩保有量分别为6万和5.4万台,仅荷兰、德国、法国的充电桩保有量已经接近欧盟的2/3,其他国家的充电桩建设缺口十分明显。从充电站部署来看,也可以明显观察到充电站普遍向德语区集中,南欧、东欧各地区的充电站密度很低。具体到充电桩结构来看,欧盟各国中直流桩比例最高的是爱沙尼亚和塞浦路斯,与该国的体量较小有一定关系。而罗马尼亚、斯洛伐克、波兰、保济利亚等国直流桩比例达到30%左右,一定程度上反映了充电桩建设的后发优势。德国、法国、意大利的直流桩比例分别为17%、8%和11%,快充桩的建设仍有较大优化空间。直流桩通常充电速度快于交流,但保有量的具体结构也有所差异。目前法国、意大利仍旧保持有较大比例的2C以下的低速直流充电桩,而荷兰和德国结构相对较优,快速直流、超快速直流充电桩的比例较高。目前大多数乘用车的带电量在50-100kWh之间,350kW以上充电桩可以将充电时间大幅缩短至10分钟左右,平均服务能力更强。而在法国、意大利等保有大量低速充电桩的区域,低速直流桩服务能力相对有限,随着新能源汽车的发展,建设更高功率的充电桩或者对存量桩进行改造的需求更加迫切。政策影响:建设现状与政策强相关,部分国家政策积极推进目前欧洲各国针对充电桩的补贴政策各有差异,但以直接补贴和税收减免为主,平均私人桩补贴可达900欧元左右,补贴比例达到设备成本的50%左右。而政策相对激进的荷兰、瑞典等地也是充电桩渗透率最高的地区,政策对充电桩的发展体现了明显的驱动作用。欧洲目前新能源汽车渗透率仍相对较低,补贴政策对于充电桩建设具有较强的驱动性,补贴政策落地对于重点区域充电桩市场的带动作用值得关注。发展趋势:关注富裕国家向需求驱动的轮转和南欧激进的补贴政策关注德语区、荷兰等地区向需求驱动的轮转。目前瑞典、丹麦、卢森堡、荷兰、芬兰、德国、比利时等国家的新能源汽车保有量渗透率达到2.5%以上,新能源汽车的渗透率与经济发展水平表现明确相关性。而从销量水平来看,以德国为代表的部分欧洲国家的新能源汽车渗透率已经达到50%左右,预计伴随着渗透率的提速,上述国家将率先由政策驱动向需求驱动轮转,推动充电桩建设再上新台阶。关注政策驱动,尤其是积极的新能源政策的催化作用。南欧、东欧等地区的新能源汽车保有量在1%以下,当前其充电需求难以支撑充电站运营企业实现盈利,市场仍旧以政策驱动为主。但是我们也注意到以意大利为代表的国家的新能源政策表现激进,对于私人充电桩建设的补贴上限可达到2000欧元,领跑欧盟,甚至存在返还110%成本的超额补贴可能性。我们建议对部分建设落后地区的政策驱动力保持关注。东南亚:电动化起步,关注长期发展空间大多数东南亚国家对于价格相对敏感,电动汽车和配套充电桩处于发展的相对早期。新加坡提出2040年全面淘汰燃油车;印尼计划到2025年实现电动汽车保有量40万台;

泰国2021年充电桩保有量达到2270台。随着新能源汽车逐步推广,预计充电桩市场将逐步打开。由于东南亚部分国家采用欧盟标准,有望成为国内充电桩企业出海的重要跳板。我们建议关注具体补贴政策的出台节奏。充电桩技术:高压快充带动下的产业链发展超快充促进器件升级,液冷散热推动热管理变化高压大功率充电是缓解补能焦虑,平稳推进新能源发展的重要环节。新能源汽车高速发展,但是补能时间过长仍然是电动汽车发展过程中的阻碍,使用目前公共区域普遍60-80kW的直流快充往往需要一个小时,考虑到等位时间,补能时长进一步增加。提高充电功率是最直接的加快补能的方式之一,实现更大功率的充电有提高电压和提升电流两条路径:大电流的充电方案被特斯拉率先采用,优点是零部件提升成本较低,但是根据Q=I2R,大电流会带来更高的热损耗;高电压的方案最早在保时捷Taycan上搭载,比亚迪、广汽埃安、小鹏等自主品牌以及大众、奔驰、奥迪等外资品牌先后宣布跟进,是目前超快充最主流的方案。大功率充电可以大幅提升服务能力,是基础设施建设的重要方向。以对补能速度要求较高的节假日高速公路场景为例:截至目前,全国6618个高速公路服务区中仅3819个高速公路服务区建成了充电站,平均每站4.36个,2022年国庆期间乘用车增长幅度达到69%,其中私家车增幅为66%。高峰期间充电难的问题随着电动汽车渗透率的增加而愈发显著,甚至出现了排队到汽车电量耗光等问题。对于同样配备4个充电桩的充电站,配备1*480kW+3*160kW的大功率充电桩可以在土地占用基本不变的前提下,日均服务能力相对于交流桩从14.08辆显著提升至300辆以上,大幅缓解基础设施不足的补能压力。多品牌跟进,充电高压化趋势持稳。截至2022年7月底,除保时捷外,已有比亚迪、小鹏等多家品牌先后发布、发售800V高压充电系统车型:比亚迪海豹、北汽极狐阿尔法HI版、小鹏G9、阿维塔11等先后亮相,最高充电功率达到480kW。其他自主品牌、外资厂商也先后推出了高压快充平台:理想计划2023年推出搭载800V平台的车型并且进行了SiC的布局;蔚来预计2024年推出800V快充;岚图于2021年9月公布了800V高电压平台及超级快充技术;上汽发布支持高压超快充的星云平台;奥迪发布PPE平台,预计搭载在A6etron上亮相;大众的projecttrinity预计2026年推出;奔驰宣布了MMA平台,支持800V超快充。据我们保守估计,结合目前已发布的车型在过去一段时间的销量,搭载800V快充的BEV预计在短期内维持2-3万台的月销量。目前发布发售800V平台车型的车企主要包括保时捷、北汽极狐(华为HI)、比亚迪、小鹏、广汽埃安以及长安阿维塔,随着各车型的陆续开售,搭载800V快充的车型有望在2023年迎来放量。根据当前各品牌的规划情况,考虑到采用各自品牌的通用平台的比亚迪、小鹏以及广汽埃安的相近定位车型随着迭代周期而逐步升级至800V;采用华为HI平台的北汽极狐和长安阿维塔有望随着迭代周期逐步扩展至该系列全部车型;按照各家规划情况,极氪、理想、岚图等有望在2023年逐渐发布发售800V平台车型,奥迪采用保时捷Taycan同平台的e-tronGT有望逐步开售。结合各品牌同系列/相近定位车型的历史销量,我们预计2023年搭载800V高压快充的新能源

汽车销量有望突破8万台/月。到2025年,随着新能源车企的持续发力和传统车企、外资品牌的规划车型逐步推出,以3年内主要品牌新能源汽车整体同比增速为50%估算,800V平台车型销量渗透率有望达到新能源汽车的20%以上。柔性充电和配置储能等方式缓解节电网的冲击。800V超快充的充电功率有望高达600kW,是目前主流直流快充桩的6-10倍,高功率给配电网带来极大的冲击,产生配电网的增容压力。考虑到目前充电桩在基础设施建设良好的一线城市的利用率通常在30%左右,目前常见的方案主要有柔性充电和配建储能等两种方式。超充站(配有至少一台电压支持800V以上,功率480kW以上的超充桩)数量有望伴随高压充电车型的推广和政策驱动型的基础设施建设需求而快速增加。考虑特斯拉过去一年在国内新能源乘用车市占率较高,在10%左右波动,扣除插混车型后预计占比14%左右,所以我们通过观察特斯拉V3超充站2019年12月在中国上线以来的推广情况,来分析国内超充站的发展趋势。考虑到特斯拉的先发优势,我们预计特斯拉相比于国内主流车企和充电运营企业在超充站建设方面有1-2年的领先。2019-2021年,特斯拉中国超充站数量由112座增加至1000座以上,复合增速达到198%左右。粗略假设国内超充站投用数量按照上述增速发展,预计到2023年,国内超充站投用数量将达到6300座左右,对应超充桩约2.5万台。中长期来看,超充站以满足重点区域的快速补能需求为主,类比乘用车换电站的车、站比例100:1的配置原则,预计到2025年达到3万座左右,到2025年超充站保有量渗透率达到公共充电站17%左右,结合国网充换电设施和电气设备采购数据、储能招投标价格,预计形成500亿左右的市场空间。技术进步,产业多链条技术革新产业链趋势:高压、大功率充电带动多环节的变革。大功率直接带动核心环节充电模块数量、电压等级和功率等级的提升,而技术同源的OBC/DCDC也有同步的提升;大功率带来热效应显著增加,热管理由风冷向液冷演化,主要以液冷充电模块和液冷充电枪线为代表,这也同时带动了桩体冷却流道等设计结构的变革;高电压、大电流对电容、继电器、连接器、熔断器等器件的规格参数要求也有所提升,这些器件的技术相对成熟,以价值量提升为主;同时,大功率意味着对电网冲击的大幅增加,配备储能的重要性大幅增加。从充电桩的成本组成来看,充电模块占充电桩本体40-50%的成本,是充电桩高压、大功率发展趋势下最主要的受益环节。充电枪线的占比在20%左右,是第二大成本来源,并且大功率推动风冷向液冷转变,价值量进一步提升,热管理是市场空间弹性较大的环节。充电模块:技术革新,大功率和液冷两条主线直流桩的充电系统由多个模块组合而成,目前主流的充电模块以20kW、30kW为主,随着电压等级和充电等级的提高,充电模块需要有更高的耐压能力,同时充电桩整体功率提升需要更多的充电模块并联,由于提高功率密度,缩减空间,降低电气架构复杂性的诉求,充电模块也在向单体功率提升的方向发展,40kW、60kW乃至更高功率密度的功率模块预计渗透率将逐步提高。液冷带动设施结构性的变化。同时,更高的功率密度也意味着更大的发热量,需要液冷模块的支撑。当充电功率提升至350kW乃至480kW时,充电桩端的电流增大,ACDC模块、DCDC模块等电气组件持续进行变流,在热效率相对接近的情况下,更高的功率给功率器件、线束等器件带来较高的发热,需要配套冷却措施。目前的主要充电散热措施有风冷和液冷两种,风冷具有成本低、结构简单的优势,但是随着散热压力的进一步提升,风冷散热能力有限,噪音大的劣势显现,充电模块、枪线配备液冷的需求上升。OBC/DCDC:技术同源,采用SiC器件,兼容低电压,用量提升适配高电压,采用碳化硅器件。OBC/DCDC产品与工业电源、充电模块等技术同源,但由于车载体积、散热等限制,有更到的要求。电压等级由400V提升至800V,对半导体功率器件的耐压要求提升。碳化硅元件具有导通电阻小、耐压等级高、耐高温等优势。可以更好的助力车载电源实现轻量化、小型化的需求,更好的适配快充需求和800V电压平台发展。高压充电系统通常也意味着更高的充电功率,对DCDC的功率承载能力有所要求。除此之外,为了适配原有的400V充电设施,需要配备额外的DCDC进行升压,进一步提升了DCDC器件的需求。车端,存量兼容,用量提升。新能源汽车存在电池、电机电控、车载空调等高压电路,以及微控制器、风扇、仪表等低压回路。一方面在充电端需要支持800V的DCDC来匹配存量的400V充电桩;另一方面,部分车辆存在电池系统升级至800V,但是空调系统等仍运行在400V,需要额外的DCDC系统进行转换。预计车端的DCDC除了适配高电压升级外,用量上也有1-2个的提升。目前行业内的主要参与者包括欣锐科技、得润电子、英搏尔等。连接器:兼容存量400V,用量提升充电枪和车载接口插拔件,高压的危险性更高,安全保障要求提升。充电枪与汽车充电接口属于插拔的部件,对可靠性、绝缘等方面要求较高。这也是车、桩端唯一暴露在外的电气部件,尤其是当电压提高至800V,应对超充需求,电流也有大幅提升的情况下,对绝缘、灭弧和防触电等要求都有所提高。另外,高功率充电将带来发热的显著提升,对温度采集的单元、热传输、冷却装置的要求均有提高。充电结构整体的价值量和辅助单元有所增加。高压连接器基本上由:机壳、端子、屏蔽罩、密封尾部防护盖、高压互锁系统、CPA系统等结构组成。主要用于电池、PDU、OBC、DCDC、空调、交直流充电接口等高压单元,预计单车的用量在15-20个,对应1000-3000元的价值。目前的主流电气系统仍旧以400V为主,为了满足车端800V的快充,通常需要DCDC来与存量的400V器件和设施配合,带动连接器用量的增加,从而带动单车连接器10-20%的价值量提升。高压线束:要求耐高温和防电磁干扰,规格提升车端:电压提升,可靠性要求提升。新能源汽车需要采用高压线束连接各电路单元,高压线束不仅是新能源汽车高压电气系统的关键组成部分,还是新能源汽车安全可靠运行的重要保证。电压等级提高,要求线束有更强的耐压等级和密封性,以避免在遭遇碰撞后高压线路短路引发燃烧事故。另外,交流电机的电池干扰较为强烈,线束设计时也要考虑电磁干扰性,以保证线束应用的可靠性。据EVwire,燃油车线束成本在1500-4000元/辆之间,新能源车线束成本为5000元/辆甚至更高。以900万新能源汽车销量(中汽协预测)和平均1500元/辆的价差估计,预计2023年有100亿以上的市场空间增量。高压线束的价值量和盈利能力显著高于低压线束,是线束供应商调整产业结构,实现业绩提升的重要环节,充电高压化成为重要的市场空间增长契机。高压继电器:保障安全,耐压等级提升高压直流继电器作为自动控制开关元件,起到高压电路控制和安全保护作用,可以在发生故障时将储能系统从电气系统中分离,新能源车有刚性需求,连接主要部件的线路均需配置继电器,目前新能源汽车需要配备8个左右高压继电器;800V高电压平台电流更高、电弧更严重,对继电器的耐压等级、载流能力、灭弧、使用寿命等性能要求提高,催生产品在触点材料、灭弧技术等多方面改进,附加值提升。高压直流继电器的市场集中度较高,当前CR3达到70%左右,其中内资企业主要为宏发股份,具有领先地位,是主要的受益者熔断器:耐压等级提升,用量增加熔断器在电气系统中电流超过额定值时,断开电路,起到保护作用。800V高电压要求在绝缘、耐压等级上有所调整,新型熔断器通过接收控制信号激发保护动作,对比传统电容器具有体积小、功耗低、载流能力强、动作快速、保护时机可控的特点,更加适配高电压体系,当前已逐步应用于新能源汽车。乘用车主回路一般需要配置至少一只电力熔断器,承载电流可达700A,辅助回路需要3-5只,用于空调、DCDC、OBC等保护。800V的应用主要带来耐压等级要求的提升,叠加DCDC等用量的增加,熔断器呈现出量价齐升的状态。目前全球熔断器市场仍旧以Littlefuse、伊顿、美尔森等外资品牌为主,国内的熔断器企业在不断成长中,主要企业包括中熔电气、好利科技和天微电子等。液冷散热取代风冷散热,带动桩体结构设计变革随着充电功率的显著提高,除了功率模块外,充电枪、线等以电阻型部件和接触件为主,并且可能和使用者直接接触的器件也需要进行相应的冷却来保证设备的正常运行和使用者的体验。相比于交流充电枪以及小功率直流充电枪,超充的充电枪线需要有冷却软管和配套的冷却系统(控制器、换热器、热泵、风扇等)来进行强制对流冷却。充电桩端,安全性矛盾增加,线束规格提升。充电枪线束长期暴露在外,对绝缘、防磁等均有较高要求。超快充电压、功率、电流均有大幅提升,进一步提高了充电枪线束的要求。充电桩端高压线束的成本可达充电桩总成本的20%左右,随着充电桩市场发展,总量快速增加,叠加高压线束带来的价值量提升,预计高压线束市场呈现快速增长的状态。光储充一体化等其他充电技术发展趋势光储充一体化:缓解配网压力,推进分布式微网建设光储充一体化有效缓解配电网扩容压力。新能源汽车保有量的高速增长和充电功率的逐步提升,预计给电网带来更大的冲击。光储充一体化将分布式光伏置于需求侧,与储能设施和充电负荷相匹配,实现就地平衡,具备提升用电清洁化水平、减少配电网冲击等多方面优势。在充电大功率化,分布式能源应用增长的背景下,整车厂、运营商、电池企业、能源企业等多种禀赋的企业均逐步入局,推动充电配备光伏、储能成为大势所趋。柔性充电、高低搭配,缓解功率冲击800V超快充的充电功率有望高达600kW,是目前主流直流快充桩的6-10倍,高功率给配电网带来极大的冲击,产生配电网的增容压力。考虑到目前充电桩在基础设施建设良好的一线城市的利用率通常在30%左右,目前常见的方案主要有:

1)超充+快充高低搭配:少数超充桩和多个快充桩搭配,在具备提供超充服务能力的前提下减少成本。以巨湾技研为例,一个充电站是1个600kW的超充桩和4个160kW的快充桩组合,在充电桩数量、充电功率、配电容量之间取得平衡。2)柔性充电:多个超充桩共享功率池,根据充电汽车数量、SOC以及电网负荷动态调整充电负荷,除功率池完全满载的情况下,这一模式可以尽可能的为用户提供超充服务,相较于前一种模式缩短充电时间,提升充电体验。V2G车网融合,深度助力能源转型可再生能源发电具有间歇性、随机性的特点,且电动汽车快速充电对电网具有冲击作用,电网系统的安全稳定运行将面临巨大的挑战。V2G技术使新能源汽车参与到电网的调度中,能量和信息双向流动。电动汽车逐渐由单纯的电能消费者转化为储能设备和灵活性调度资源,大幅增加电网的调峰调频资源;充电桩也从单纯的电气设备升级为电能、信息双向交互的节点和采集终端,软件和云服务等软实力的重要性显著提升。产业链发展:海外市场拓展叠加技术进步国内市场,关注技术进步对产业链的带动中国市场的运营商格局相对集中且稳定,且建设初具规模。伴随着新能源汽车的持续发展,对充电基础设施的诉求已经由“有充电桩”过渡为“有快充桩”,叠加高压超快充等技术进步带来的需求变化,考虑到在国内市场采用相对统一的标准和认证规则,未观察到针对特定品牌和区域的明显壁垒,充电桩对于品牌等属性的要求较弱,我们认为最主要的关注点在于应对新技术的跟进步伐。大功率充电桩:格局多元,以电源设备企业为主导:

充电桩的电压在500V-1000V的范围,而这样的电压的配电网、工业电源等领域早已经有相对成熟的应用,电气技术的壁垒较低。但是另一方面,充电桩具有较强的toC属性,在电能计量、软件平台等方面有更高的要求。行业内的竞争者禀赋各异,大致可以归类为:

1)特来电(特锐德)、星星充电(万帮数字能源)等行业头部运营商,通过关联企业进行充电桩设备端同步布局,抢占市场份额和满足运营模式革新的诉求;

2)国电南瑞为代表的电力电网企业,技术积淀深厚,将充电桩作为需求侧响应的重要接口,在供应设备的同时注重搭建统一调度平台,挖掘有序充电、V2G等机会,下游应用更多集中在国网、大型示范项目建设等;

3)盛弘股份、英杰电气等为代表的工业、网络能源特征的企业,从技术同源的电源产品切入,主要发挥在充电模块等核心器件的优势,大多涉足充电模块、直流充电桩产品;

4)炬华科技等以电能计量为传统业务的企业,在电气技术的基础上注重交互能力等,兼顾交直流产品,尤其是体现开拓海外市场方面的优势。充电模块:与充电桩重合度较高,关注大功率和液冷模块的推进节奏充电模块的参与者与直流充电桩的参与者具有较高的重合度,以传统的工业、网络电源企业为主导。主流的参与者是以华为数字能源为代表的来自于工业、网络电源的厂家。目前主流的充电模块向30、40kW的功率段和液冷散热的方向发展。液冷充电枪线:大功率必备器件,内资取得突破大功率充电会带来更大的散热压力,根据《电动汽车传导充电连接标准》,300A及以上的产品需要强制配备液冷。目前液冷充电枪线的供应者主要包括外资的菲尼克斯,永贵电器、中航光电、沃尔核材、日丰股份等内资企业先后取得突破,有望充分受益大功率充电带来的结构性增量。其他环节:多环节受益,维护安全充电直流化、大功率化直接带动电压电流等级提高,对连接器、线束、熔断器、继电器等器件的要求均有所提升,带动多环节受益。海外市场,关注标准认证和渠道开拓与国内不同,欧美市场往往将充电桩视为一个人机交互终端而不是单纯的电气设备。在支付安全、信息安全、软件平台、售后保障等方面赋予了更高的要求。除了电气设备和壳体外,国内市场得益于移动支付的快速发展,支付系统相对简单;但是欧美市场,尤其是欧洲部分地区仍旧以现金为主要的日常生活消费媒介,往往需要额外的通讯模块、开放充电协议、射频识别、信用卡读取器等,同时,作为计费终端,对电力、费用等方面的计量更加严苛。充电桩从单纯的电气部件转换为操作终端,对厂商综合整合能力,乃至于品牌力的要求提高,因此目前欧美的充电供应商仍以西门子、ABB等传统电气巨头为主导,国内厂商在寻求通过代工的模式进入。充电桩:出海壁垒重重,以标准认证和渠道开拓为核心认证严格,海外本土化不足是国内企业的主要难点准入壁垒:认证体系严格,周期较长。国际的充电桩标准遵从IEC体系,和国内的充电桩所采用的通信标准和认证有所不同,且更加严格。目前主要需要关注的行业标准分别为欧标CE认证和美标UL认证。其中CE认证是强制认证,通常在4-6周内完成,成本可达到50-60万元,主要的适用区域是欧盟成员国,同时泰国等东南亚国家也大多采用CE认证标准。UL认证是充电桩产品进入美国市场的主要认证标准之一,其相对于CE认证的周期更长,费用更高。海外本土化不足,渠道品牌建设滞后是主要痛点。充电桩具备鲜明的toC特征,涉及了电能的计量、人机交互、在线支付、通讯等多环节。国内充电桩企业和海外企业的侧重点差异很大:在欧美为代表的海外市场,人力成本更高,国产企业由于售后体系建设不足,产品稳定性相对不足,其充电桩产品的全生命周期并无成本优势;另一方面,欧美国家的电力计量等相关法规对于充电桩软件系统的信息安全和计费信息透明要求非常苛刻,而国内充电桩

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