中国充电桩功率器件驱动器行业独立研究报告

中国充电桩功率器件驱动器行业独立研究报告 2023年3月 弗若斯特沙利文咨询公司 目录 目录2 研究方法3 （一）中国充电桩行业概览4 1、充电桩的定义及分类4 2、充电桩行业历史沿革6 3、充电桩产业链分析8 4、中国充电桩市场规模及预测9 5、充电桩的应用场景分析11 6、中国充电桩行业相关利好政策及行业驱动力分析13 7、充电桩行业未来发展趋势分析14 （二）中国充电桩驱动芯片行业概览18 1、充电桩功率器件驱动器的定义和分类18 2、充电桩功率器件驱动器行业历史沿革19 3、充电桩功率器件驱动器产业链分析20 4、中国充电桩功率器件驱动器市场规模及预测21 5、中国充电桩功率器件驱动器行业商业模式分析22 6、中国充电桩功率器件驱动器行业竞争格局分析24 7、中国充电桩功率器件驱动器行业竞争壁垒分析25 8、中国充电桩功率器件驱动器行业驱动因素分析27 9、中国充电桩功率器件驱动器行业制约因素分析28 10、中国充电桩功率器件驱动器行业未来发展趋势分析28 （三）客户公司情况分析30 1、国内重要充电桩功率器件驱动器公司介绍30 2、国外重要充电桩功率器件驱动器公司介绍32 研究方法 沙利文于1961年在纽约成立，是一家独立的国际咨询公司，在全球设立45 个办公室，拥有超过2,000名咨询顾问。通过丰富的行业经验和科学的研究方法， 沙利文已经为全球1,000强公司、新兴崛起的公司和投资机构提供可靠的咨询服务。作为沙利文全球的重要一员，沙利文中国团队在战略管理咨询、融资行业顾问、市场行业研究等方面均奠定了良好的基础。 在市场行业研究方面，沙利文布局中国市场，深入研究10大行业，54个垂直行业的市场变化，已经积累了近50万行业研究样本，完成近10,000多个独立的研究咨询项目。 沙利文依托中国活跃的经济环境，从半导体行业等领域着手，研究内容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩张，到企业走向上市及上市后的成熟期，沙利文的各行业研究员探索和评估行业中多变的产业模式，企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。 沙利文融合传统与新型的研究方法，采用自主研发的算法，结合行业交叉的大数据，以多元化的调研方法，挖掘定量数据背后的逻辑，分析定性内容背后的观点，客观和真实地阐述行业的现状，前瞻性地预测行业未来的发展趋势，在沙利文的每一份研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。 沙利文秉承匠心研究，砥砺前行的宗旨，从战略的角度分析行业，从执行的层面阅读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。 弗若斯特沙利文本次研究于2023年3月完成。 （一）中国充电桩行业概览 1、充电桩的定义及分类 （1）充电桩定义及分类 充电桩是指以充电方式为电动汽车提供电能补给的补能设施。充电桩根据不同的电压等级和补能方式为各种型号的电动汽车提供电力保障，属于新型的城市基础设施。充电桩的加速建设对有效拓长电动汽车续航里程、促进电动汽车推广与发展具有重大意义，是国家重点关注的投融资领域之一。 充电桩的分类以补能模式分类较为常见。按补能模式分类，充电桩可分为直流充电桩、交流充电桩、无线充电桩。充电桩根据输出到电动汽车的电流类型不同有其独特的技术特点和要求。不同类型的充电桩根据自身技术特点和要求被安装于相适应的地点，在城市内部相互协调，灵活配合，共同保障电动汽车补能供给的稳定性和便捷性，对实现低碳智慧交通城市有着重要贡献。 充电桩分类概览 资料来源：弗若斯特沙利文分析 （2）充电桩技术原理分析 电动汽车利用干电池、锂电池、蓄电池等可移动外置式直流电源为自身行驶提供能量。当直流电源放电时，负极中的锂原子会分解为锂离子和电子，电子会沿着外电路到达正极，锂离子会通过隔膜到达正极。锂离子在阳极遇到电子后会形成锂原子。与之相反的是，充电时锂离子的运动方向有所不同，正极上的锂原子会分解成锂离子和电子，电子通过外电路到达负极，锂离子通过隔膜到达负极。 在负极，锂离子与电子相遇，使锂离子变成锂原子。因此，电动汽车充电补能过程实际上是动力电池（直流电源）中的活性物质因电流的输入而产生化学反应，并对电解液进行还原，最终实现充电补能。 从电化学的角度来看，电流分为直流电流和交流电流。交流电流在家庭生活、工业生产等领域有着广泛的应用，日常生活中插墙式电器所使用的正是民用交流电源。一般情况下，交流电流的生活民用电压为220伏，通用工业电压则为380伏。值得注意的是，由于交流电流的大小、方向会发生周期性变化，使用交流电流直接给直流电源设备充电补能，相当于使电源设备高频率反复充放电。在这种状态下，电源设备会迅速升热烧毁，因此交流电流并不能直接用于电源设备的补能。与之相反的是，直流电流的方向并不会随着时间发生改变。因此，直流电流可以直接对干电池、锂电池、蓄电池等可移动外置式直流电源设备充电补能。由此可见，在电动汽车进行充电补能时，不论是直流充电桩和交流充电桩，最终锂电池都只能利用直流电流进行充电。 （3）充电桩类型对比分析 在有线充电桩中，根据其输出电流类型的不同可分为直流充电桩和交流充电桩，这两者是当前市面上最主流的充电桩。作为当前市面上主流的充电桩类型，直流充电桩和交流充电桩在输入电流、充电时间、充电功率等方面有着较大差异。直流充电桩的充电方式是通过充电桩自带的AC/DC充电模块，直接将直流电输送予车载动力锂电池进行充电，通常采用三相四线制供电，具备高电压、大功率 （100-300KW）、充电快的特点，通常被用于满足快充需求。直流充电桩对电网要求较高，需建设专用网络。然而，直流快充方式克服了充电时间过长的问题，能够实现大功率直流快充，对有效拓长电动汽车行程、促进电动汽车推广与发展具有重大意义。 与之相反的是，交流充电桩的充电方式是通过车载充电机（OBC）将电网中的交流电进行变压整流，转换为直流电后对车载动力锂电池进行充电。交流充电桩技术成熟、结构简单、易于安装且成本较低，一般无须对电网进行特殊改造，然而受限于小电流、常规电压和输入方式的缺陷，导致充电速度较慢，实际使用过程中可能会给用户带来较差的使用体验。 此外，无线充电技术由于技术规范和商业模式不够成熟，目前也尚处于探索应用阶段，因此并不被视作主流充电方式。 直流桩和交流桩对比图 资料来源：弗若斯特沙利文分析 2、充电桩行业历史沿革 从全球来看，美国、欧洲、中国是世界充电桩主要的需求地区，充电桩是新能源汽车行业配套产业的重要组成部分。充电桩行业总体上与新能源汽车产业同步发展，但也相对滞后。在发展类型上，充电桩行业的主导方向呈现出先交流，后直流的态势。现阶段，大体量、分布式的新型基础设施充电站的建设和落地，已成为推动新能源汽车产业进一步放量的重要因素之一。 从欧美来看，美国公共充电桩建设相对滞后，车桩比处于较高水平。据美国能源部统计，在2022年，美国约有13.1万个公共充电桩和330万辆新能源汽车。 过去11年，公共车桩比从5.1上升到了25.1。当前，交流慢充仍然是北美充电桩的主流，随着新能源汽车销量进一步放量，美国车桩矛盾可能将进一步激化。与美国类似，欧洲大部分车桩也仍然是私人充电桩，公共充电桩的建设相对滞后，快速充电桩的比例比较低。欧洲大部分充电地点都是在家中进行，公共充电桩的建设相对滞后。 全球公共充电桩数量（左则为直流桩，右则为交流桩），2018-2021 资料来源：国际能源署，弗若斯特沙利文分析 从中国来看，中国是全球新能源汽车最大的市场且人口密集，目前全球绝大部分充电桩都建于中国，而绝大部分充电桩产业也集中于中国。中国充电桩行业发展经历了三个阶段：（1）2006年至2015年前的培育期，比亚迪等私企开始尝试充电站建设，然而当时电动汽车保有量仍较少，市场对充电桩需求较小，大型公共充电站的投资建设尚由国家电网、南方电网等国企主导，并多数用于公共交通工具，整体充电桩市场规模较小。（2）2015年至2019年的爆发期，2015年前后，随着国家出台《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020）》，国家电网等大型国企主导并引入社会资本参与电动汽车充换电站设施的建设，同时各地方纷纷出台落实补贴政策。在补贴激励下，多家民企纷纷入局，积极投建充电桩。（3）2020年至今的关键发展期，随着充电桩被纳入“新基建”，在新能源车销量带动下，充电桩企业的收入来源逐步从政策补贴主导转向运营盈利主导，直流充电桩因其盈利能力强、投资收益高，占比显著提高。 充电桩行业发展情况 资料来源：中国充电联盟，乘联会，弗若斯特沙利文分析 3、充电桩产业链分析 充电桩属于新能源汽车充换电设备设施行业，是新能源汽车行业配套产业的重要组成部分。新能源汽车充换电设备设施产业链上游是设备元器件及零部件，主要包括充电模块（包含功率器件、磁性材料、电容）、继电器、接触器、监控计量设备、充电线缆、主控制器、通信模块及其他零部件，市场参与者主要包括华为、中兴、英可瑞、盛弘股份、通合科技、深圳英飞源技术有限公司、深圳市永联科技股份有限公司等企业。 其中，充电模块主要应用于直流充电设备，是直流充电设备的核心部件。而功率器件又是充电模块的关键器件，作用是利用驱动芯片管控整流、稳压、开关、变频等一系列操作，帮助电流安全地从充电桩端流向电池端。 新能源汽车充换电设备设施产业链中游以充电桩及充电桩为主，主要包括交流充电桩、直流充电桩及无线充电桩。其中，直流充电桩的痛点技术近年来被不 断突破，新技术层出不穷，出货数量突增，投资热度持续攀升。下游充电站运营 单位：千 根、万个 645.0 商为主，部分充电桩元器件生产商和充电桩设备制造商也参与到下游运营。综上所述，当前充电桩的产业价值主要在功率器件、半导体IC、充电模块等上游领域。 充电桩产业图谱 资料来源：弗若斯特沙利文分析 4、中国充电桩市场规模及预测 作为新能源汽车行业的配套产业，充电桩行业将直接受益于新能源汽车行业的发展。完整的充电桩主要包括充电系统、监控系统、计量计费系统等，其输入端与交流电网直接连接，输出端装有充电插头用于为新能源汽车充电。随着新能源汽车的快速发展，充电设备作为新能源汽车基础设施建设的重要组成部分，越来越受到包括中国大陆在内的多个国家和地区的重视，市场规模预计将实现快速增长。 总体上看，直流充电桩的单价费用在充电桩市场总量中的比重较大，因此充电桩市场规模的增量价值主要体现在大功率直流充电桩的增量上，然而直流充电桩的市场空间与新能源汽车保有量又呈正相关关系。自2020年10月国务院办公厅颁布《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》以来，中央及地方各级政府鼓励新能源汽车产业发展的政策密集出台，新能源汽车保有量迎来快速增长。 根据公安部数据显示，中国大陆新能源汽车保有量从2018年末的261.0万 辆增加至2022年末的1310.0万辆，年均复合增长率达到49.7%。随着新能源汽车渗透率的提高，叠加旧款的新能源汽车加速淘汰，沙利文预计未来新能源汽车 保有量增速将有所放缓，因此预计至2027年，中国大陆新能源汽车保有量将达 到7395.0万辆。 在直流充电桩保有量方面，目前中国直流充电桩以公共直流充电桩为主，公共直流充电桩保有量是直流充电桩保有量的主要来源。根据充电联盟公布数据计算显示，中国大陆新能源汽车车桩比从2018年末3.4波动下降至2022年末的2.5，年均复合增长率为-7.0%。沙利文认为，至2027年末，车桩比将下降至2： 1，结合新能源汽车保有量预测数据，预计至2027年，中国大陆充电桩保有量将 达到3,697.5万台。 在公共充电桩保有量占充电桩保有总量的比例方面，2018年至2022年，中国大陆公共充电桩保有量占充电桩保有总量的比例呈现波动变化的趋势。2022年末，中国大陆公共充电桩保有量占充电桩保有总量的比例为34.5%，按照40% 的占比估计，预计至2027年，中国大陆公共充电桩保有量将达到1,479.0万台。 在公共直流充电桩