——充电桩行业系列报告(1) 充电桩是新能源汽车高速渗透下崛起的补能设施: 随着新能源汽车的快速推广,新能源汽车的补能需求越来越多,主要有充电和换电两种模式。充电是目前新能源车的主要补能方式,根据新能源汽车充电插口的输入电流形式分为交流充电和直流充电,交流充电受限于车载充电机的功率,通常功率较小,充电时间较长;直流充电通过充电桩内的充电模块可提供足够功率,输出高电压及大电流,满足快充需求。 新能源汽车渗透率提升,国内海外市场共振: 中国市场:1)需求端,新能源汽车销量高速增长,2022年销量已经达到687.23万辆,新能源汽车消费从政策驱动逐渐走向市场驱动。 随着新能源汽车的普及推广,充电桩作为新能源的配套基础设施理应加速布局,以减轻消费者的使用顾虑。2)政策端:充电基础设施作为新能源汽车产业的配套产业迎来密集催化。《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》提出,到2030年,基本建成覆盖广泛、规模适度、结构合理、功能完善的高质量充电基础设施体系,为国内充电桩产业发展注入强心剂。 海外市场:1)需求端,与中国发展阶段相比,欧美充电基础设施建设相对滞后,截至2022年底,中国公共充电桩车桩比7.3,同期美国、欧洲分别为23.1和12.7,距离1:1的车桩比目标有巨大差距。 2)政策端:为激励市场快速推进充电桩布局,欧美政府出台政策补贴。 市场空间:我们根据汽车销量增速及新能源车渗透率假设测算新能源汽车保有量,并假设车桩比逐年降低趋近1:1,得到中国、欧洲、美国市场公共充电桩销量2023-2030年复合增速分别为34.2%/13.0%/44.2%。 充电桩需求高速增长,带动全产业链景气提升: 充电桩产业链上游包括各类硬件设备和电子元器件,中游包括充电桩整桩制造企业,下游为运营商和终端用户。1)上游:设备零部件主要包括充电模块、继电器、接触器、监控计量设备、充电枪、充电线缆、主控制器、通信模块及其他零部件。其中,充电模块是直流充电桩的核心部件。2)中游:充电桩主要分为交流桩和直流桩两类,交流桩产品技术壁垒较低、产品同质化较严重,我们认为交流桩的核心竞争力来自渠道布局和品牌力;掌握充电模块技术的直流桩制造企业,有望带领行业技术趋势,控制成本,掌握整桩运维能力,在竞争中获得优势。3)下游:充电桩产业链下游是运营商,国内运营端的主要参与者包括专业的充电设备运营商、第三方充电服务平台和整车企业,公共充电桩运营市场集中,CR5占据约7成市场份额,但头部集中度逐渐降低。 投资建议:受益于需求+政策双重驱动,充电桩行业国内海外共振呈现高增速,建议关注充电桩整桩制造商【香山股份】、【盛弘股份】,建议关注充电桩运营商【特锐德】、【万马股份】,建议关注充电桩零部件枪线制造商【泓淋电力】、【沃尔核材】。 风险提示:新能源汽车行业发展不及预期;充电桩需求不及预期;政策变化风险;假设条件变化影响测算结果的风险。 1.充电桩:新能源汽车高速渗透下崛起的基础设施需求 1.1.新能源汽车的补能方式 随着新能源汽车的快速推广,新能源汽车的补能需求越来越多,主要有充电和换电两种模式。 (1)充电模式:通过充电桩直接对新能源汽车动力电池充电。充电方式包括交流充电和直流充电。(2)换电模式:通过换电站将亏电的电池更换为满电的电池,并将亏电的电池通过充电柜、充电架、充电箱等直流充电设备进行集中充电,以实现电池的循环使用。 图1.充电模式示意图 图2.换电模式示意图 充电是目前新能源车的主要补能方式,根据新能源汽车充电插口的输入电流形式分为交流充电和直流充电。(1)交流充电:电网的交流电通过充电桩和插头进入车辆,由于电池只能接受直流电,需要经过车载充电机(OBC)转换为直流电,才能用于电池充电。受制于车载充电机的功率,一般交流充电的功率较小(7kw以内),充电时间较长,称为慢充。(2)直流充电:通过直流充电桩内的充电模块,将交流电转换为可控可调的直流电,直接对动力电池进行充电。直流充电桩采用三相四线制供电(电压AC 380 V±15%,频率50Hz),可提供足够功率,输出高电压及大电流,满足快充需求。 图3.交流充电和直流充电示意图 图4.直流充电与交流充电对比 根据国际标准和国家标准的规定,新能源汽车充电共有4种充电模式和3种连接方式,可以组成6种充电形式。(1)充电模式指的是链接电动汽车到电网(电源)给电动车供电的方法。 (2)连接方式指的是使用电缆和连接器将电动汽车接入电网(电源)的方法。(3)充电形式,根据充电模式和连接方式的组合,共有6种可用的充电形式,但目前应用最多的主要是通过交流充电桩充电(模式3+连接方式C)和通过直流充电桩充电(模式4+连接方式C)。 表1:新能源汽车充电的4种充电模式 表2:新能源汽车充电的3种连接方式 表3:新能源汽车充电模式和连接方式组合成6种充电形式 1.2.充电桩的分类 充电桩根据充电方式、安装地点、安装方式和充电接口的不同,可以分为多种形式。 图5.充电桩的分类 根据充电方式不同,可以分为交流充电桩和直流充电桩。交流充电桩一般是小电流、桩体较小、安装灵活;直流充电桩一般是大电流、短时间内充电量更大、桩体较大、占用面积大。 图6.交流充电桩电气系统原理图 图7.直流充电桩电气系统原理图 根据安装方式不同,主要分为立式充电桩(落地式)和壁挂式充电桩。立式充电桩无需靠墙,适用于户外停车位和小区停车位;而壁挂式充电桩必须依靠墙体固定,适用于室内和地下停车位。 图8.立式充电桩和壁挂式充电桩 根据安装场景不同,主要分为公共充电桩、专用充电桩和私人充电桩。公共充电桩是建设在公共停车场(库)结合停车泊位,为社会车辆提供公共充电服务的充电桩。专用充电桩是建设单位(企业)自有停车场(库),为单位(企业)内部人员使用的充电桩。私人充电桩是建设在个人自有车位(库),为私人用户提供充电的充电桩。充电桩一般结合停车场(库)的停车位建设。 图9.公共充电桩、专用充电桩和私人充电桩对比 根据充电接口不同,主要分为一桩一充和一桩多充。一桩一充,指的是一台充电桩只有一个充电接口。目前市场上充电桩以一桩一充式为主。一桩多充,即群充,指的是一台充电桩有多个充电接口。在公交停车场这样大型停车场中,需要群充式充电桩,同步支持多台电动车充电,不但加快充电效率,也节省了人工成本。 图10.一桩一充和一桩多充对比 2.需求催化:新能源汽车渗透率提升,国内外市场共振 2.1.国内市场:新能源车消费走向市场驱动,需求拉动+政策推动充电基础设施增长 中国市场新能源汽车销量高速增长。2014年,中国新能源汽车销量仅2.18万辆,2022年销量已经达到687.23万辆,年复合增长率高达105.3%。2022年新能源汽车渗透率达25.6%,相比2021年增加12.2pct。2023年1-5月,新能源汽车销量293.84万辆。 图11.中国新能源汽车销量及渗透率(万辆) 新能源汽车消费从政策驱动逐渐走向市场驱动。行业观点认为,我国新能源汽车市场从2021年开始呈现市场和政策双轮驱动特征。根据国家发改委报道,与“十三五”初期相比,2021年新能源汽车私人消费占比从47%提升到78%。消费者购买意愿大幅提升,根据麦肯锡中国汽车消费者调研,愿意在购车时考虑电动汽车的比例从2019年的55%提升至2022年的68%。 消费者的决策因素中对电动汽车本身的性能的考量权重更高,根据麦肯锡中国汽车消费者调研,消费者的购买决策因素中,牌照的影响权重低于低廉的使用成本、环保、智能化等因素。 图12.消费者购买新能源汽车意愿市场调查 图13.消费者考虑购买电动汽车的原因调查 补能问题依然是用户购置和使用新能源车的重要顾虑。根据新出行的消费者调研报告,充电不方便、长途出行续航焦虑依然是用户对新能源车的最大顾虑。为实现新能源车的进一步推广,需要加快充电基础设施建设。 图14.消费者购买新能源汽车的顾虑因素调查 随着新能源汽车的普及推广,充电桩作为新能源的配套基础设施理应加速布局,以减轻消费者的使用顾虑。充电桩的建设现状来看,中国充电桩保有量从2017年的44.6万台增长至2022年底的521.0万台,复合增长率达到63.5%。截至2023年5月底,充电基础设施规模已达到635.6万台。截至2022年底,中国新能源汽车保有量达到1310万辆,充电桩保有量达到521万台,车桩比达到2.5:1,相较于2017年4:1有大幅改善。但距离车桩比1:1的发展目标仍有差距。充电桩结构来看,以私桩为主,2022年,充电桩保有量521万台,其中公共桩179.7万台,占比34.5%,私人桩341.3万台,占比65.5%。公共桩布局加快,公共桩保有量从2017年21.4万台增长至2022年179.7万台,年均复合增速53.1%。 图15.中国车桩比情况 图16.中国公共充电桩和私人充电桩保有量(万台) 新能源汽车产业发展进入政策市场双轮驱动新阶段,充电基础设施作为新能源汽车产业的配套产业迎来密集催化。2023年2月,《工业和信息化部等八部门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》中提到,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。2023年4月,国家能源局印发《2023年能源工作指导意见》,表明要推动充电基础设施建设,提高充电设施服务保障能力。5月《关于加快推进充电基础设施建设更好支持新能源汽车下乡和乡村振兴的实施意见》,提出“创新农村地区充电基础设施建设运营维护模式”。6月,《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》提出,到2030年,基本建成覆盖广泛、规模适度、结构合理、功能完善的高质量充电基础设施体系,建设形成城市面状、公路线状、乡村点状布局的充电网络,大中型以上城市经营性停车场具备规范充电条件的车位比例力争超过城市注册电动汽车比例,农村地区充电服务覆盖率稳步提升。 表4:充电基础设施发展相关政策 顶层设计陆续出台,地方政府措施接踵而至,充电桩政策端将迎来超预期发展。2022年以来,各省级政府陆续发布充电基础设施发展规划或补贴政策,对于加速区域充电基础设施发展、解决充电基础设施布局不完善、结构不合理、服务不均衡、运营不规范等问题具有重要意义。 表5:地方政府新能源汽车及充电桩发展政策 2.2.欧美市场:新能源车保有量提升+车桩比过高,开始大力规划充电桩建设 欧美新能源汽车市场车桩比过高,补能需求缺口大。与中国发展阶段相比,欧美充电基础设施建设相对滞后,截至2022年底,中国公共充电桩车桩比7.3,同期美国、欧洲分别为23.1和12.7,距离1:1的车桩比目标有巨大差距。未来随着新能源汽车保有量提升,补能需求缺口增大,欧美将加快充电基础设施布局。 表6:2022年底中国、美国、欧盟车桩比对比 政策端陆续出台规划和补贴,海外市场有望迎来快速增长。为激励市场快速推进充电桩布局,欧美政府出台政策补贴。2022年,拜登政府公布了一项计划将在五年内拨款近50亿美元建造数千座电动汽车充电站,州际人路每间隔50英里应该设有充电设施。2022年发布的IRA法案,将充电设备的联邦税收抵免已延长至2032年,对于个人住宅用途税收抵免仍保持30%,最高获得1000美元。对于商业用途,税收抵免为6%,每单位最高抵免额为10万美元。欧洲各国政府也在积极推进充电基础设施建设,德国2022年发布在未来三年内将投资63亿欧元快速扩大新能源汽车充电站的数量,计划在2030年的时候达到100万座。荷兰规划到2030年,充电基础设施将满足190万辆电动汽车的需求。 表7:欧洲各国充电桩发展目标 表8:欧洲各国充电桩补贴政策 表9:美国充电桩政策 3.市场空间:中国、欧洲、美国市场公共充电桩销量2