充电桩行业深度分析报告怎么写:附行业现状及发展前景分析

核心观点:

核心观点:2021-2022年为国内电动车销量增速x高的两年,而充电桩作为电动车后市场中的重要配套设施,将略晚于电动车迎来增速x高阶段,预 计2023年将是充电桩销量高增之年,预计2022、25年全球公用充电桩增量达88、300.8万个,复合增速51%。高压快充+大电流水冷技术带动充电 模块、充电枪/线等核心零部件价值量上升。

量:电动车销量高增,充电桩后市场建设提速。2020-2022年国内新能源车销量132、351、688万辆,同比增速10%、165%、97%,预计 2023年销量950万辆,同比+39%,2021-2022年为国内电动车销量增速x高的两年,而充电桩作为电动车后市场中的重要配套设施,将略晚于 电动车迎来增速x高阶段,预计2023年将是充电桩销量高增之年。国内来看,我们预计2022、25年充电桩(公桩+随车配建私桩)新增量分别 为259.2、789.9万个,复合增速达45%,高于电动车的27%,其中公桩新增65、222.8万个,复合增速51%;私用桩(随车配建)新增194.2、 590.4万个,复合增速45%;全球来看,预计2022、25年公用充电桩增量达88、300.8万个,复合增速51%,其中美国增速更快,达115%。

利:高压快充+大电流水冷技术带动价值量上升。当前电车补能效率与燃油车仍存差距,催生大功率快充需求,驱动:1)高电压充电,带动充 电枪等核心零件耐压等提升;2)大电流充电,但产热增加影响充电桩寿命,充电线液冷技术替代传统风冷成为x佳解决方案。新技术应用驱 动充电枪和充电线环节价值量增长。

1、充电桩分类:以直流/交流为标准分为快充/慢充,对应不同应用场景

中国分类:快、慢充技术并行,满足不同使用场景

根据电流输出方式,充电桩分为交流充电桩(俗称“慢充”)和直流充电桩(俗称“快充”)。 交流充电桩:在充电过程中起控制电流的作用,输出的交流电接入电动车后,通过电动车上的OBC变为直流电,进而实现对动力电池 的充电过程。输出功率为7kW,充电时间约5-8小时,适用于家庭、公司等具备长时间停车条件的场所。 直流充电桩:不需要通过OBC,可直接为电动车充电。根据功率大小不同有一体式和分体式结构,一体式常搭载1-2个充电枪,功率 60-180kW;分体式结构常搭载6-8个充电枪,功率360kW和480kW,适用于商场、高速公路服务区等对充电效率要求高的场所。

欧洲分类:按照IEC准则,根据电压/电流/功率分为Mode 1-4

欧洲充电桩分为Mode1-Mode4四类:欧洲各国根据IEC(意大利电工委员会)准则,以Mode 1/2/3/4定义充电桩使用标准,该分类 主要区别点在于充电桩跟电动车是否有通讯,Mode1-Mode4功率逐渐增加,充电速度递增。

美国分类:根据电压/电流/功率分为Level 1-3

美国将充电桩充电方式大体分为三类,分别为Level 1,Level 2和Level 3,其中Level 3为DC Fast Charging或者Tesla Supercharging,主要指快充。三种别随功率性能及电流种类提升,充电速度、购买/安装成本以及运营成本也随之提升。

2、充电桩空间有多大?

中国:电车销量高增致车桩比上升,充电难、充电慢仍为痛点

电车销量高增趋势下,车桩比上升成为痛点。根据充电联盟数据,截至2022年12月我国新能源汽车保有量达1310万辆,充电桩保有 量达521万台,车桩比为2.51:1。2022年电动车销量超预期爆发增长,虽然随着充电基础设施建设的加快,车桩比有所下降,但充电 难、充电慢依然是目前新能源汽车的主要痛点。 “新基建”驱动充电桩保有量增速回升。2017年以前受政策和补贴驱动,大量资本进入,充电基础设备保有量高速增长,2017年之 后进入调整优化期,增速逐渐放缓。2020年充电桩列入“新基建”重点投资产业,同时各大城市推出支持和补贴政策,双重共振,共 同驱动增速回升。

中国:慢充交流桩受益于低成本、易安装,占比超80%

慢充交流桩受益于低成本、已安装,占比超80%。 直流充电桩:体积较大,具有高电压、大功率和充电快的特点,对电网要求更高,通常建设于高速公路服务区、公交车等场所,因此数量 较少,占比在20%左右。 交流充电桩:相对单价较低,安装相对容易,通常为私人所有,因此数量较多、分布较广,占比超过80%。

中国:私桩随新车配售+共享模式兴起+政策支持,带动私桩占比超50%

充电桩分为公桩和私桩,其中私桩占比已超50%。私用桩为车主私人享有,满足在家充电需求,通常随车配建,客户群体庞大,是基 础充电设施的绝对主力。而公桩价格较高,通常由企业或地方x出资建设,体量相对较小。 私桩随新车配售+政策支持+共享模式兴起,成为私桩主要增长动力。22年国内新车配桩率30%,同比+11.9pct,主要系:1)包括蔚 来、小鹏、比亚迪在内的多家车企推出充电桩随车赠送服务,且用户享有一定时间或的保留权益;2)私桩共享模式兴起,共享私 桩具有提高私桩利用率、为桩主带来额外收入、缓解社会公共充电压力等优点;目前共享私桩刚刚起步,仅5.6%的私用桩参与共享, 相关部门出台政策,积鼓励私有桩参与共享,也将为私桩数量增长提供一定动力;3)发改委等出台政策要求物业等单位积配合并 支持用户在社区内安装充电设施。

欧洲:公共充电桩数量和车桩比持续增长

公共充电桩数量快速增长:2017-2021年,欧洲整体公共充电桩从数量从13.3万增至33.4万,2019年同比增速达39%,之后保持较高 增长率,欧洲各国中西班牙公共充电桩数量x多,2021年已达8.2万;意大利公共充电桩建设仍处于起步阶段,增速起伏较大;2020年 后,英国意大利德国增速加快,其他XXX出现增速下滑现象。 车桩比呈增长态势,充电基础设施建设压力大:2017-2021年,欧洲整体车桩比从6.43升至16.47且呈现逐年上升态势,充电基础设施 建设压力持续增大;其中德国在2019年后车桩比从6.14激增至25.78,主要原因为戴姆勒、宝马、大众等车企向电动车转型,德国电 动车销量猛增,短时间内公共充电桩建设滞后于电动车增速。

欧洲:慢充桩占比80%-90%

慢充桩占比80%-90%,快充桩受制于高费用增速相对较慢:2017-2021年,慢充充电桩在欧洲公共充电桩体系中占主导,2021年占 比87%,主要系:1)快充桩电费明显高于慢充,当前欧洲电价高企的背景下,市场需求倾向于慢充;2)欧洲消费者更偏好采用私人 或工作场所提供的慢充充电桩。根据IEA预测,欧洲快充桩占比将呈现小幅提升态势。

美国:充电桩结构以公桩为主,占比80%-90%

美国充电桩以公桩为主,且比例有进一步扩大趋势:当前美国车桩比较高,市场前景广,几乎所有供应商均提供免费充电服务,除美 国东西海岸发达地区,大片内陆地区充电桩覆盖量较少,为进一步抢占市场抑或是响应碳中和政策,各供应商仍在大力推动公桩建设 ,近年来私人充电桩增速呈负增长,而公桩安装量自20年后增速进一步提高。

美国:Level 2属性符合大部分环境,充电速度理想,因而长期占据主导地位

Level 1逐渐成为过去式,Level 2仍然保持高增速,Level 3持续增长但难以撼动Level 2需求地位。Level 1由于充电效率过低,仅适 用于PHEV车型;而作为可以在住宅及商业环境轻松实现,且充电效率10倍于Level 1的充电方式,Level 2正在多数场景对其替代;而 Level 3虽然能够在15分钟内完成80%充电量,但由于成本较高、使用条件苛刻,常见于公路或交通繁忙的场景。根据下图可见历年来 各供应商从未停滞Level 2充电桩的安装速度,甚至Level 3充电桩新增数仍远少于Level 2充电桩,未来Level 2或者Level 3均会朝着更 高充电速度发展,但短期内Level 2将仍然是各供应商生产研究方向。

3、为什么这个时间点爆发?

美国:补贴力度,大力刺激需求

根据美国IRA法案,此前2021年底到期的充电桩税收抵免重新生效,凡是2022年12月31日以后投入使用的: 商用充电站:单个项目x高可获得成本30%的税收抵免(需满足工资和学徒条件,否则6%),对应上限10万美元( 此前3万);以单个充电站3-5个120kw直流桩、单桩售价5万美元来计,30%税收抵免对应单桩1.5万美元税收抵免, 合计4.5-7.5万美元税收优惠。 个人家用充电桩:30%税收抵免,上限1000美元。以单个7kw私桩500美元计算,对应150美元税收优惠,能够部分 抵消安装费用带来的额外成本。 限制条件:1)充电器x终组装在美国,充电器钢铁外壳的全生产流程在美国(包括从熔化到涂层);2)2024年7月 1日起,以采购成本计算,至少占比55%的组件要产自美国。

美国:补贴力度,大力刺激需求

补贴金额方面,加州x补贴比例高达75%,以单个充电站3-5个120kw直流桩、单桩售价5万美元来计,合计可获得 7万美元税收优惠,对应单桩1.4-2.3万美元;低收入地区上限高出1万美元,对应单桩1.6-2.7万美元。 补贴制定与发放方面,各州补贴标准并不统一,通常具体到一个县,也有数县由同一行政单位统一补贴的情况。以 加利福尼亚州为例,圣地亚哥县、XXX海岸、北加州、圣华金县等地由加州能源委员会提供回扣,各县具体金额相 近但不完全相同。

为什么这个时间点爆发?需求端,政策边际向好成为需求催化剂

中国:充电设施发展时点和建设速度均快于欧美,当前政策以数量目标和要求为主,仅个别地方x出台补贴政策; 国内目前公用桩的车桩比远低于欧美,但存在利用率不足的问题,且2021、22年电车销量增速高达165%、96%的情 况下,桩的增速低于车,车桩比仍呈小幅上升趋势,仍存在一定较大空间。 美国:充电设施发展较晚,当前政策以补贴为主,2023年重新启动的充电桩补贴力度很大,刺激而需求在当下节点高 增,且车桩比是三个核心地区中x高,下降空间大。针对海外产业链提出产地限制,赴美建厂或找代工是x佳方案。 欧洲:充电设施发展早于美国,当前政策以补贴为主,部分发达XXX充电桩补贴政策在2019-2021年提出,当前已处 于补贴中后段,力度整体略低美国;车桩比高企,存在较大空间。

为什么这个时间点爆发?产品端,价格优势明显,渠道资源开启储备

国内供应商具备明显价格优势。以120kW直流充电桩为例,在产品品质并没有差距甚至部分指标领先的情况下,国 内供应商在美售价为2.5-3万美元,美国本土供应商售价为4.5-5万美元,价差高达2万美元,能够和补贴后的本土售 价打平;且国内供应且国内供应商出海毛利率高达40%-50%,定价依然具有下探空间。 当前国内供应商的核心为储备渠道资源,拓展客户。欧美包括ABB、Chargepoint在内的本土供应商受益于十余年的 销售经验和客户积累,在当地建立了良好的口碑和售后服务。目前国内供应商在海外仍以替代二线本土企业订单和 增量市场为主,积累渠道和客户资源后有望比肩一线。

为什么这个时间点爆发?产品端,海外认证逐步攻克

获得海外认证是国产充电桩出海的首要和关键步骤。目前国际上的主要四个充电桩标准,包括中国国标GB/T、 CCS1美标、CCS2欧标、日本标准CHAdeMO;欧洲3-6个月可完成认证,美国需要8个月至1年时间,同时直流桩较 交流桩认证项目更多、认证费用更高。 国内企业认证进度持续推进。欧洲CE认证相对美国UL认证更容易,目前国内包括盛弘股份、道通科技、炬华科技、 绿能慧充、易事特、通合科技、优优绿能在内的公司均已通过,部分公司已实现稳定出货;美国方面,由于认证项 目繁多,进度相对欧标较慢,但也有国内企业相继完成。

4、充电桩市场竞争格局如何?

中国:充电桩市场玩家可分为第三方服务商和资产性运营商

民营企业、央国企和车企瓜分充电桩市场。2014年鼓励社会资本参与充换电设施建设后,大量民营企业入场。目前我国充电桩运营市 场参与者主要分为三类,分别是民营企业,以能源、电网基础设施建设为主业的国有企业,和销售新能源汽车的整车企业。资产性充电桩运营具有重资产、高投入、回报周期长等特点。特锐德、星星充电等民营企业入局较早,具有先发优势,规模效应凸显, 占据主要市场。XXX电网资金雄厚,以高速公路公共充电网络建设为主。为运营商、车企等提供解决方案的第三方服务商则凭借轻资产 运营快速提高市场份额。

中国:多玩家进入市场竞争加剧,增量市场行业集中度有所下滑

x阶段(2014-2020):规模优势凸显,行业集中度较高,民营企业占据主要市场。2014年,XXX支持政策和补贴吸引大量资本 进入充电桩市场,经过3年的激烈竞争和优胜劣汰,2017年市场格局逐渐明晰,由特锐德、星星充电、云快充、XXX电网组成的x 梯队稳居头部。公共充电桩市场规模效应凸显,行业集中度较高。

第二阶段(2021-至今):多玩家进入市场竞争加剧,增量市场行业集中度下滑。2020年以来,随着小桔充电、蔚景云等玩家发力, 二线厂商对于公共桩的增量贡献度显著提高,公共充电桩增量市场CR4从20年91%下滑至48%,加剧市场竞争,行业格局趋于分散, 国内公共充电桩保有量市场CR4从2020年的80.7%下滑至64.6%。 轻资产运营企业和地方性企业优势凸显,市场份额迅速提升。头部企业的自建桩模式对资金和土地资源要求高,小桔充电和蔚景云凭 借轻资产模式迅速提高市场份额,深圳车电网、南方电网等地方性企业则充分发挥地方性资源整合优势。

欧洲:充电桩商业模式多由生产商、运营商、平台商合作完成

区别于国内一站式服务,欧洲充电桩商业模式多由生产商、运营商、平台商合作完成。x、商业地产或企业等投资者买入充电桩后 ,交由运营商(Charge Point Operator)负责充电桩兼容、维护、运行诊断等日常运营工作,同时运营商将选择合适的平台商( Mobility Service Provider)将充电桩对接给终端消费者,平台商将通过营销推广扩大客群,管理消费者充电和计费。部分企业在充 电桩制造商、投资者、CPO、MSP四者中存在交叉重合,如特斯拉作为车企整合承担了所有角色。

车企在欧洲充电桩网络建设中起非常重要的推动作用。车企一方面参与充电设施建设,2017年,宝马、福特、现代起亚、戴姆勒和大众合资成立了电动汽车充电运营商IONITY专注于推动大功率充电网络建设;另一方面车企以补贴让利形式扶持充电桩的运营发展, 主要方式为欧洲汽车企业按照每销售一台新能源汽车向合作的设施平台运营公司交纳一定的入网费用。

美国:充电桩龙头ChargePoint市占率接近50%,车企前瞻布局Level 3快充

市场格局呈现龙头垄断局面,ChargePoint与Tesla市占率50%。根据美国能源署统计,美国共有28个充电桩供应商,其中 ChargePoint为美国x大充电桩供应、运营商,提供硬件+软件服务,市占率接近50%,此外还有Tesla充电桩、大众汽车集团子公司 Electrify America等车企,EV connect(施耐德收购)、 EV go、 Volta、blink等充电桩公司, 以及Shell等能源供应商。 Level 3快充部署以车企旗下充电桩品牌主导。快充方面,Tesla超充和大众子公司Electrify America端口市占率位于前两位,比例超过 70%。

小结:中国车桩比优势领先,欧美市场盈利能力更强

欧洲市场由ABB、西门子、施耐德等传统电气设备厂商主导,但①二线企业市场分散;②标准认证通过较为容易; ③未对外国企业设限,整体来看进入壁垒较低。 美国市场由一体化集成厂商Chargepoint一家独大,具备较强的本土渠道优势,但美国市场需求增速更高,目前国内已进入竞争市场,头部企业市占率处于下降趋势,各环节盈利能力与出海相比较低。

集成厂商和第三方服务商盈利能力具备上升空间

充电桩零部件和整桩制造属于纯制造业,目前在产业链中的盈利相对稳定。国内竞争更加激烈,毛利率在20%-30%,出海后售价大幅 提升之下毛利率可提升10pct。 当前一体化集成厂商受制于重资产、投资回报周期长、运营成本高,盈利能力较差。产业链核心技术壁垒在于快充模块,掌握模块自研 自产的一体化集成厂商,未来具备整合产业链、规模化降本增效的空间。

5、未来技术发展:大功率快充带动高压平台+液冷技术提升,光储充一体化趋势渐明

直流大功率快充为新能源汽车行业重点发展方向

充电难、充电慢为目前新能源汽车的主要痛点,在补充能源效率方面与燃油车存在的差距对新能源汽车渗透率造成一定影响。2022年 电动车销量超预期爆发增长,虽然随着充电基础设施建设的加快,车桩比有所下降,但充电难、充电慢依然是目前新能源汽车的主要 痛点。充电桩数量不足以及单车带电量的提升延长了补能和等待时间,但目前市场上不同价位的热销车型平均快充时间大都多于半小 时,远高于燃油车的平均加油时间。换电方案推广成本和难度较高,因此大功率快充成为新能源车未来的重要发展方向。

高电压是实现大功率快充的主流方式

特斯拉Model 3是大电流的代表,保时捷Taycan 800V充电平台是高电压的代表,800V电压平台可使快充功率突破至350kW,实现6C到8C 充电。除充电功率大幅提高外,由于电流小散热少,能支持快充的时间也更长,可在SOC10%-50%内均以250kw以上功率充电。 小鹏G9则采取了高电压+大电流的方式,其4C版本在搭载800V平台的同时限电流可以达到600A以上,实现了430kW的限功率。

海内外车企积推进800V平台和车型上市

2019年保时捷推出Taycan,首次在纯电车上搭载800V充电平台,随后包括现代IONIQ5/6、广汽埃安V Plus、奥迪e-tron GT、奥迪RS etron GT、Lucid Air、比亚迪元Plus、起亚EV6、北汽狐αS HI、凯迪拉克LYRIQ、小鹏G9、长城沙龙机甲龙在内的14款800V车型已量产 上市。其它车企的800V车型计划也在积推进中,预计至23年吉利、理岚图、华为等品牌均有800V车型上市并交付。

充电桩400V升800V带动产业链价值量提升

若800V替代400V,高压系统对应有两种升方案:1)充电800V+用电400V:涉及充电的部件为800V,涉及用电的部件维持400V,该方 法不需要压缩机、PTC等重新适配,成本较低;2)充电800V+用电800V:全系高压架构,即充电、用电均采用800V部件,该方法效率更 高,随着供应链整体升,高压部件成本下降,预计23年后,全系高压结构将成为未来主流。 目前市面上充电桩多为400V,升至800V有两种方式:1)将充电桩升为800V:若升充电桩,则充电枪、接触器、线束、熔丝 等都需提升耐压等。如果工作电流也增加,那么还需要增加底部电扇,桩内用循环液冷。2)在车身加配DC/DC升压模块。受益于 高电压快充大趋势,充电桩产业链有望通过技术升增加价值量、提升市场空间。

快充需求带动大功率液冷充电桩需求提升

随着新能源汽车充电速度加快,充电桩线缆与连接器随电流提升更加笨重,充电电流增加产生的热量为大功率快充又一制约因素。 目前充电桩普遍采用强制风冷,难以满足大功率充电桩的散热需求,与风冷散热相比,液冷散热效率更高、噪音更低且更加安全稳定, 是当前主流发展方向。大功率液冷充电枪在充电线缆中放置液冷管道,通过冷却液带走线缆发热量。直接影响为减小线缆线芯截面积、 提高充电电流、降低充电过程温度,增加充电设备使用寿命。

充电线缆、充电桩供应商及车企共同打造液冷充电桩从线缆到应用全产业链

充电枪及线缆制造商在原有业务的基础上拓展新业务入局。液冷线缆/枪厂商一般是在自身原有业务的基础上布局,布局企业主要有日 丰股份、奥美格、韩国LS、远东股份。日丰股份原有主业主要是生产应用于家电、工程机械等领域的橡胶电缆与PVC电缆,现通过收 购掌握柔性液冷电缆专利的上海艾姆倍新能源科技有限公司65%的股权方式入局液冷线缆制造自制液冷枪销售。奥美格于2009年就已 进入电动汽车充电市场,韩国LS本身是以电线电缆、部件、机械设备为主要业务,远东股份从2014年起就已经开始着手开发充电桩电 缆产品,三者均是以自研液冷电缆方式入局。

液冷充电桩供应商采取改进液冷充电模块或更换液冷终端的方式布局。布局企业多为自身资金技术雄厚、运营网络完善的“制造+运营 一体化企业” ,包括动力源、特来电、追日电气、润诚达等,均采取自研方式布局液冷充电桩制造,主要革新技术是改进液冷充电模 块或更换液冷终端的方式布局液冷产业链。 车企通过自研方式适配自家高性能动力电池布局液冷技术。布局企业主要有广汽埃安、小鹏、特斯拉、氪等。车企企业推出目的主 要是为了适配企业自身车型。小鹏原有充电站兼容适配所有品牌新能源车,新型液冷充电桩暂未公布是否同样开放,但相比小鹏是否 主动开放高性能液冷充电桩,更重要的是其他车企电池技术能否支撑小鹏的液冷速充充电桩的高电流和高电压。

6、产业链:充电模块、充电枪/线环节价值量x高,布局海外业务有望受益

充电桩价格与功率挂钩,快充功率模块占比约40%

充电桩的价格主要与功率挂钩。目前慢充充电桩常见功率为7kW(220V),对应的充电电流为32A,由于慢充通过整车上的OBC实现 充电,本身不具备充电模块,因此成本约1000元,成本占比较高的为充电枪、接触器、主板等零部件。 快充充电桩功率模块成本占比40%,带动充电桩增值较大。从结构来说,一体式和分体式差异主要来自大功率带动充电模块、充电抢、 线等的成倍增长。

充电模块:决定性能和可靠性,高功率、高功率密度、标准化趋势显著

充电模块是价值量x高的组成部分,直接决定充电桩性能。充电模块是将交流电转化为直流电,兼具控制功能,使用不同数量充电模块 能够组合成不同功率的充电桩。充电模块为充电桩核心零部件,价值量占比x高,达到40%。并且充电模块直接决定了充电桩的稳定 性和可靠性,其性能直接影响充电速度、损耗等核心性能。

高功率、高功率密度和标准化为充电模块未来发展的趋势。 快充促使充电模块的功率和功率密度不断提高。我国充电模块主流功率已从x代7.5kW,提高至第三代30、40kW。功率密度提高能 够有效缩小产品体积,在空间有限的充电桩内使用更多的充电模块,进一步提高充电桩输出功率。 充电模块标准化有利于充电基础设施健康发展。目前充电模块缺少统一标准,产品间无法兼容和替换,提高了充电桩的更新升成本。 核心部件和接口标准化、备件通用化为未来的发展方向。

充电桩:运营和制造两大投资领域竞争激烈,催化头部企业接连出海

国内运营市场集中度高,头部企业接连出海:2021年中国充电桩前五大运营商运营数量为119.80万台,远高于欧洲12.17万台和美国 8.86万台,国内13家运营商占总运营量的92.7%,国内竞争较为激烈,以特来电(特锐德)为首的国内头部企业技术和经验成熟,接 连出海寻求新的发展契机。

国内制造同质化竞争激烈、行业利润单薄,欧美需求驱动充电桩量价双升:目前国内充电桩生产领域相关公司数量超过300家,企业同 质化竞争激烈。充电桩制造商x简单的做法只需将模块、监控系统、充电枪等提供商的产品整合后即可生产出具备充电功能的充电桩 ,组装技术门槛低,入局者众多,产品价值量低且利润单薄,行业盈利情况不容乐观。而欧美车桩比居高不下,新能源车发展迅速, 充电桩建设滞后于新能源车建设,对充电桩需求多。同时,欧美充电桩定价较国内更高,定价是国内的2倍至4倍,桩端毛利率比国内 提高10%-25%,利润空间更大。在量价双升的基础上,国内具备先发规模优势和资金、技术优势的企业选择出海。

 

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