【前瞻系列】重磅规划出炉,充电桩建设再提速,11股受益5大新变化(名单)

前言:八部门组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作,建成适度超前、布局均衡、智能高效的充换电基础设施体系,所以本篇来说说充电桩产业的现状。

特别说明:
有看官对我各种系列觉得好奇,想问问我是如何分类的。这里统一回复下:

对于任何的题材实际都要经历四个阶段,分别是:萌芽、成长、爆发和衰退。我不同的系列实际对应的就是不同的阶段。

萌芽阶段:依赖于专业深度和人脉广度,像21年6月和大家全网首次分享「元宇宙」题材就是如此,限于规则关系,这部分内容我分享的很少,如果时机成熟,可以多分享一下。

成长阶段:依赖于资金厚度和政策力度,像连续2年的年度总结中我都谈到的储能就是如此。这是我分享的主要内容,也就是「前瞻系列」的由来。

爆发阶段:依赖于市场氛围和专业深度,像去年初和今年末爆发的数字经济概念就是如此,爆发阶段的确是大家已经熟悉的赛道,但赛道能不能挖掘出新意,决定了你的收获,像去年数字经济,我率先分享了温控赛道,这就是「风口系列」的由来

衰退阶段:潮起就有潮落,这阶段或许还比较火,但问题就明显了,国内的投研圈也是报喜不报忧的多,有的也会被掩埋,我会尽我所能给大家做「吹哨人」。

本篇目录
1.事件背景
2.认识充电桩
3.细分赛道
4.行业现状
5.相关上市公司
6.独家核心提示

一,事件背景
工信部等八部门组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作,建成适度超前、布局均衡、智能高效的充换电基础设施体系,服务保障能力显著提升,新增公共充电桩(标准桩)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,高速公路服务区充电设施车位占比预期不低于小型停车位的10%,形成一批典型的综合能源服务示范站。

二,认识充电桩
充电桩是保障电动汽车用户出行的基础设施,是推动汽车电动化的最基础抓手。据充电联盟数据,2022 年 12 月相比 2022 年 11 月全国新增 6.6 万台公共充电桩,同比增长 56.7%,截至 2022 年 12 月,联盟内成员单位总计上报公共类充电桩 179.7 万台,2022 年 1 月-2022 年12 月,月均新增公共类充电桩约 5.4 万台。

“一车一桩”目标在前,政策不断向充电桩建设倾斜 。《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020 年)》首次提出“一车一桩”目标,近三年车桩比变化趋势平缓,主要是由于新能源汽车保有量增速过快,未来,政策助力充电桩行业加速发展,车桩比将持续下降。

根据电流输出方式不同,充电桩又可分为交流充电桩和直流充电桩,二者均固定在电动汽车外、与交流电网相连,主要区别在于 AC-DC 变流环节不同。交流充电桩直接输出的交流电,需要先经过车内 OBC 转换为直流电再向电池充电,充电速度较慢,俗称“慢充”,而直流充电桩将 AC-DC 变流环节外置,输出的直流电可以直接向电池充电,并且可以通过多模块并联实现极大的充电功率,充电速度较快,俗称“快充”。

交流充电桩本质是一个带控制的插座,主要包含交流电表、控制主板、显示屏、急停旋钮、交流接触器、充电枪线等结构,结构较为简单,需要车载充电机自己进行变压整流,几乎不涉及功率器件。直流充电桩结构更为复杂,包括充电模块、主控制器、绝缘检测模块、通信模块、主继电器等部分,其中充电模块又称功率模块,核心功能是将电网中的交流电转化为可直接向电池充电的直流电,组成部分包括半导体功率器件、集成电路、磁性元件、PCB、电容、机箱风扇等,是充电模块的关键组成部分。

三,充电模块
充电模块是充电桩的核心部件,技术迭代进入快车道,据第一电动网数据,充电桩硬件设备构成中充电模块占比最高约 50%,其中功率器件占比约30%,磁性元件(25%)、半导体 IC(10%)、电容(10%)、PCB(10%),其他如机箱风扇等占 15%。

据乘联会数据,中国新能源车充电桩 2023-2025 年市场空间为 286.74 亿,335.53 亿,455.63 亿。其中充电模块占比为充电桩的 50%,对应市场空间为 143.37 亿元/167.77 亿元/ 227.82 亿元,功率器件在充电模块中的成本占比为 30%左右,对应功率器件市场空间为43.01 亿元/50.33 亿元/68.34 亿元。

1.充电模块
充电模块是(直流)充电桩最核心的组件,单体功率持续迭代提升。一个充电桩通常采用多个充电模块并联而成。目前充电模块已历经第一代 7.5kW、第二代 15/20kW,向着 30/40kW 乃至更高功率不断演进。

风冷向液冷转换是大功率充电模块的散热技术趋势。充电模块散热方式主要有风冷散热和液冷散热两种,液冷散热技术起步较晚,目前采用较少,设备成本较高,液冷散热效率高于风冷散热,能适应将来大功率充电模块的散热需求。同时,因为模块内部元件与不空气直接接触,每年的维护成本较低,设备故障率也较低,设备使用寿命长。总的来说,液冷散热的总拥有成本要低于风冷散热。

充电模块除了传统的给汽车充电的功能之外,也在发展双向充电技术。模块双向充电技术的发展,进一步使得 V2G 技术和 V2H 技术得以实现,在削峰填谷、平衡用电负荷、提高充电桩使用效率等方面起到积极的作用。

2.功率器件

充电模块作为充电桩的核心部件,其核心功能的实现主要依托于功率半导体器件发挥整流、稳压、开关、变频等作用,随着用户更加追求充电系统的小型化、高效化,功率器件作为充电桩的核心器件,也面临着不断优化和升级。

超级结 MOSFET 是对传统 MOSFET 的结构改进 。目前国内充电桩所采用的功率器件主要是硅基 MOSFET 和 IGBT。充电桩向高压架构发展的趋势促进高性能 MOSFET 在充电桩市场的应用。超级结 MOSFET 通过改进器件结构,具备更好的导通特性。目前英飞凌、安森美、意法半导体东芝等海外巨头,以及国内华润微新洁能士兰微、华微、东微半导体等龙头厂商均已布局超级结 MOSFET 产品。

碳化硅功率器件改进推动解决充电难题 。由于碳化硅材料拥有更高的击穿场强,克服了硅材料导通电阻随耐压性增强而增大的缺点,相比 IGBT,碳化硅 MOSFET 不需要进行电导率调制即能够实现高耐压、低阻抗,开关速度更快。据半导体投资联盟,与传统硅器件相比,碳化硅模块可以帮助充电桩提升近 30%的输出功率、减少 50%左右的损耗,并增强充电桩的稳定性。结合考虑各方面成本以及使用体验,碳化硅器件在充电桩市场拥有巨大的市场潜力。英飞凌、安森美、罗姆、三安光电华润微、泰科天润等功率半导体龙头厂商均已推出可用于充电桩领域的碳化硅芯片或器件。


3.磁性元件
磁性元件是充电模块价值量占比次高的器件,磁性元件普遍应用电源设备,磁性元件的三大下游市场分别是新能源汽车、光伏和充电桩,其中市面上及正在开发的充电桩均需要大量利用磁性元件作为充电桩中的重要元器件。

本土企业拥有成熟的技术基础。相较传统充电桩而言,目前越来越受到市场青睐的快充直流充电桩对于磁性元件的需求会更高,快充充电桩发展的趋势也会推动磁性元件行业市场的拓展,大功率、模块化即将成为充电桩磁性元件行业技术发展的大趋势。预计磁性元件 2023-2025 年仅在国内充电桩领域新增市场为 35.84 亿元,41.94 亿元,56.95 亿元。

四,行业现状

1.目前交流充电桩仍占主流,但直流快充有望提速发展。

由于直流充电桩面临更高的技术壁垒,目前公共类充电桩当中交流充电桩仍为主流,占比约 60%,直流充电桩只占据约 40%市场份额,但直流充电桩充电速度更快、充电时间更短,更加匹配电动汽车用户临时性、应急性的充电需求,据中国充电联盟发布的《2021 中国电动汽车用户充电行为白皮书》,直流充电桩已成为 99.3%用户的首选,因此直流充电桩面临较大的需求缺口,未来有望提速发展。

2.大功率充电桩可助力用户获得更贴近传统燃油车加油的充电体验。

要解决电动汽车用户面临的“充电焦虑”,除了提升充电桩布局密度,还要进一步缩短充电时间。相对于普通直流快充,大功率高压充电技术可帮助电动汽车实现快速补能,助力用户获得更贴近传统燃油车加油的充电体验。

提高充电速度的方式主要包括提高电流和提高电压两种。高电压技术的落地和推广,需要电动汽车端、电池端、充电桩端三方联动,需要整个产业链上下游协同发展、共同建设大功率高压快充产业生态。

对于充电桩企业来说,将 DC500 系统升级到 DC950 系统后,只需变更充电枪线、直流熔丝、直流接触器等配电器件,充电模块等核心部件无需重新选型,因此充电桩逐步实现 1000V 以下的高压化较为容易。而当电压提升至 1000V 以上,直流充电桩的结构将发生较大改变,同时面临来自技术、成本等方面的一系列挑战。

3.国内厂家具备成本优势,充电桩出海有望打开市场

海外新能源汽车渗透率快速上升,市场空间广阔。与新能源汽车的快速发展相对应的是海外市场充电桩基础设施的发展缓慢,显示出明显的滞后性,公路充电桩缺口较大。

目前欧美的充电桩市场由其本土企业主导,包括老牌电气龙头企业(如 ABB、西门子和施耐德等)以及第三方充电桩厂商(如北美 Chargepoint、欧洲 EVBox 等)。国内企业出海面临着认证标准、客户渠道等竞争壁垒,例如中国的充电桩生产进入欧洲需要通过 CE 等认证,进入美国则需要 UL、FCC 等认证,对技术水平要求较高。不过国内企业的充电桩制造和人工成本较低,商业化成熟度高,有望打开海外市场。

4.高容量电池+大功率快充有望在速度上追赶换电模式

电动汽车换电可分为集中充电和充换电两种模式。随着快充技术快速发展,换电优势将被削弱。据《中国电动汽车充电基础设施发展战略与路线图研究 2021-2035》预判,在轻型车领域,随着快充技术快速发展,换电技术的优势将有所削弱,而在快充较难满足需求的重卡领域,换电技术能够助力车辆实现电动化,近中期发展有望加速,中长期有望形成“快充+换电”并存格局。

5.作为下一代技术路线,V2G 尚处于摸索阶段

V2G(Vehicle-to-grid)即车辆到电网,描述了电动汽车与电网间的双向流动关系。电动车在电网负荷低时,可以吸纳电能,在电网负荷高时释放电能。国家已出台多项相关政策,鼓励发展 V2G 技术。V2G 技术处在早期探索阶段,市场尚未成熟。根据北极星储能网统计数据,2022 年 4 月国内大部分省市最大峰谷价差处于 0.5 元/度-1.1 元/度区间内,用户侧储能经济效益不明显,盈利空间有待提升。

五,相关上市公司

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特别说明:以下仅为部分个股,个股业务匹配度有差异,故表现有强弱、先后区分,故需进一步阅读对应的第三方独立「个股报告」进行筛选,但因版权方要求,「个股报告」仅在「内部报告」栏目提供。 

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1)个股大家可以自己收集,关键还是看逻辑
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3)「高匹配度个股核心内容解读」涉及商业利益,不适合在公众平台发布

六,独家核心提示
「前瞻系列」,自然是有些超前的,超前并不等于没有表现,但至少说明目前还没有被市场充分挖掘,而其中最容易出现的就是个股行情带动板块行情,所以在个股的把握上更为重要,这时候特别要关注「公司业务匹配度」的情况,也就是「高匹配度个股核心内容解读」中的内容,只有关联度高才能有持续表现。

以上是我自己研究的方向和思路,也就是和大家一起分享下。

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