头豹词条报告系列：车载充电机

车载充电机（on-board charger）是固定安装在车辆上、将符合公共电网的电能变换为车载储能装置所要求的直流电、并给车载储能装置充电的设备，是新能源汽车的必备配置。车载充电机的功能是通过电池管理系统 （BMS）的控制信号，将家用单相交流电（220V）或工业用三相交流电（380V）转换为动力电池可以使用的直 流电压，对新能源汽车的动力电池进行充电。车载充电机的交流输入额定电压和频率需符合一定要求，规定的交流额定频率为50Hz，单相交流额定相电压为220V，三相交流额定线电压为380V。车载充电机具有一定保护功 能，包括交流输入过压、欠压保护，缺相保护，直流输出过压、欠压保护，输出短路保护，过温保护与输出反接 保护功能。 [1] 1：http://www.cninfo.… 2：国家标准GB/T 40432-2… [2] 车载充电机行业分类 根据产品结构分类，车载充电机可分为单向车载充电机、双向车载充电机和集成式车载充电机。 车载充电机行业分类（按产品结构分类） 车载充电机 资质认证壁垒较高 车载充电机作为新能源汽车的必备零部件，其供应商必须接受下游整车厂商严格的资质认证、行业或管理机构的第三方体系认证以及周期较长的产品认证，对行业新进入者形成较高的资质壁垒。 新能源汽车整车厂商对车载充电机供应商的资质认证包括资产规模、管理水平、历史供货情况、生产能力、技术水平、销售网络和售后服务保证能力等综合性项目的系统评审。除下游客户的合格供应商资质认 证外，车载充电机供应商还需通过行业或管理机构的第三方体系认证，及周期较长的产品认证，对行业新进入者形成较高的资质壁垒。新能源汽车整车厂要求零部件供应商具备IATF 16949、ISO 14000、 ISO9000、ISO 26262等资质，对零部件供应商的技术水平、生产管理、产品质量、生产工艺等多个环节提出了严格的认证要求，导致认证周期长、难度大，在后续年度还需持续满足认证标准。新能源汽车整车 厂商与零部件供应商一经确定供货关系后，为保证整车及零部件质量的稳定性，一般会保持稳定的合作关系。 高功率化发展 高功率密度利于车载充电机小型化、轻量化发展，在同等功率的情况下实现更小的体积，便于充电机的装配、集成和配套使用。 伴随着新能源汽车续航里程的提升和电池容量的扩充，传统的3.3kW和6.6kW车载充电机已无法满足当下电动汽车的充电需求，在800V高压平台趋势下，车载充电机正持续朝11kW和22kW大功率方向发展，充 电效率不断提升。 [3] 1：https://www.sohu.… 2：威迈斯招股说明书，搜… [4] 车载充电机发展历程 萌芽期 2001~2011 “十五”期间，中国启动电动汽车重大科技专项，确立了“三纵三横”(以燃料电池汽车、混合动力 汽车、纯电动汽车三种整车技术为“三纵”，以多能源动力总成系统、驱动电机、动力电池三种关键技术为“三横”)的研发布局。在此期间，国家对“863”电动汽车重大项目投入8.8亿元，支撑一批 有技术实力的汽车制造企业和大学形成合作伙伴，在上述技术路径下合作进行技术研发。2009年3月，国务院发布了《汽车产业调整与振兴规划》，首次提出大规模发展新能源汽车的目标，即到 2012年实现50万辆混合动力、插电式混合动力汽车和纯电动汽车的产能目标，届时，新能源汽车将 占据乘用车总销量5%的市场份额。 中国车载电源产品的研发设计始于21世纪初的“863”计划，“三纵三横”技术战略部署持续引领后 续中国新能源汽车产业的发展，“863”项目孕育出中国独特的官、产、学、研的多方合作机制，集结社会各方资源共同决策和实施新能源汽车的发展战略，该机制对后来十几年中国迅速推进新能源汽 车发展起到重要作用。“十一五”期间，中国开始将新能源汽车及其零部件从实验室研发推向示范阶段。 启动期 2012~2017 2012年，国务院印发《节能与新能源汽车产业发展规划（2012―2020年）》，提出“以整车为龙 头，培育并带动动力电池、电机、汽车电子、先进内燃机、高效变速器等产业链加快发展”。2014 年，国务院发布《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》，2015年国家进一步稳定和调整了新能源汽车补贴政策，宣布补贴将会延续至2020年，但也释放了补贴将逐年退坡的信号。2017年工业 和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合出台《汽车产业中长期发展规划》，提出到2020年，新能源汽车年产量将达到200万辆，到2025年，新能源汽车占到新车产量的20%以上。 《节能与新能源汽车产业发展规划（2012―2020年）》鼓励企业增强关键零部件研发生产能力，新能源汽车产业政策的落地与电动汽车技术的进步推动车载充电机产品进入产业化发展阶段。新能源汽车 由88个试点城市蔓延到全国范围超过300个各级城市，中国进入全面发展新能源汽车市场的新时期。 高速发展期 2018年，中国新能源汽车年产量突破100万辆大关，销量再创新高。2018年年中，中国宣布将逐步 取消汽车制造（尤其是新能源汽车制造）行业的外资股比限制，生产电动汽车的外国公司现在不必先与中国企业组建合资公司就可以在中国生产汽车，这一政策迅速掀起了全球汽车企业在华进行新能源 汽车投资建厂的浪潮，同时加剧市场竞争，刺激本土自主新能源汽车品牌发展。2019年，《产业结构调整指导目录（2019年本）》将车载充电机（满载输出工况下效率≥95%）、双向车载充电机列入 鼓励类产业。2021年，国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会发布国家标准《电动汽车用传导式车载充电机》，规定了电动汽车用传导式车载充电机的技术要求和试验方法。 中国新能源汽车产业的发展、市场规模的不断扩大以及愈发宽松的政策环境吸引全球新能源汽车企业积极在华投资建厂，中国本土新能源汽车初创企业开始涌现并蓬勃发展，加速行业的技术创新与产品 迭代。车载充电机相关国家标准发布，利于行业持续健康规范发展。 上游厂商 英飞凌科技（中国）有限公司 三菱电机（中国）有限公司 富士电机（中国）有限公司 查看全部 产业链上游说明 车载充电机产业链上游为电子元器件供应商，充电机的核心元器件包括MOSFET和IGBT。高端半导体器件有助于车载充电机实现功率密度、效率、可靠性的最大化，安森美采用EliteSiC系列SiC MOSFET、EliteSiC系列碳化硅二极管、硅超级结MOSFET、混合型IGBT和汽车电源模块，研发设计的车载充电机功率范围覆盖3.3kW-22kW，并兼容高达800V的电池电压。随着器件制造工艺的提 升，第三代功率半导体器件SiC MOSFET、GaN（Gallium Nitride，氮化镓）等具有更加优异的开关特性，在车载充电机中的应用逐渐扩大。当前中国高端半导体器件进口依赖性较强，2021年国内 IGBT自给率不足20%，市场仍由英飞凌、三菱电机、富士电机、ABB等国际供应商主导。 中 产业链中游 品牌端 车载充电机生产商 中游厂商 弗迪动力有限公司 深圳威迈斯新能源股份有限公司 特斯拉（上海）有限公司 查看全部 产业链中游说明 产业链中游为车载充电机生产商。在各级政府的大力推广下，多家企业相继投入车载充电机的产品研 发，海外企业主要有美国的特斯拉、艾默生，德国的英飞凌及法国的法雷奥等，本土企业主要有深圳比亚迪、洛阳嘉盛、南京中港电力、威迈斯等，产品功率等级均小于22kW，效率均在93%-95%之 间。目前中国电动汽车车载充电机多为3.3kW或6.6kW功率等级，通过采用单相220V/16A家庭用电实现3.3kW功率输出，或采用三相220V/32A交流充电桩实现6.6kW功率输出。现有电动汽车多配备 3.3kW功率等级的车载充电机，如特斯拉、沃尔沃S60L、奔驰C350el、腾势400等车型均可采用家用供电插座实现充电。车载充电机产品定制化程度较高，根据欣锐科技2022年年度报告，公司从汽车整 车厂商开发新车型之初即开始针对车载电源解决方案进行合作，从而开发出具有针对性、符合其整车 产业链下游 渠道端及终端客户 新能源汽车制造商 渠道端 特斯拉（上海）有限公司 蔚来控股有限公司 比亚迪股份有限公司 查看全部 产业链下游说明 车载充电机产业链下游为新能源汽车制造商。从产销规模看，2022年中国新能源汽车持续爆发式增 长，产销分别完成705.8万辆和688.7万辆，分别同比增长96.9%和93.4%，在汽车市场的渗透率达25.6%，从规模、渗透率、增速等层面均已全面领先于欧美市场。从品牌竞争力看，2022年，自主品 牌新能源乘用车国内市场销售占比达到79.9%，同比提升5.4%，新能源汽车出口67.9万辆，同比增长1.2倍。全球新能源汽车销量排名前10的企业集团中中国企业占据3席，动力电池装机量前10企业中中 国企业占据6席，中国新能源汽车的品牌竞争力大幅提升。 中国车载充电机市场规模2018-2027E（按装机量测算） 车载充电机行业规模 计算规则：中国车载充电机市场规模=新能源汽车销量*车载充电机渗透率*车载充电机平均价格数据来源：中国汽车工业协会 能力，突破共性关键技术与工程化、产业化瓶颈，提高创新发展能力和国际竞争力，抢占竞争制高点。 政策性质 指导性政策 政策名称 颁布主体 生效日期 影响 《新能源汽车产业发展规划 国务院办公厅 2020-11 （2021—2035年）》 强化企业对产品安全的主体责任，落实生产者责任延伸制度，加强对整车及动力电池、电控等关键系统的 政策内容 质量安全管理、安全状态监测和维修保养检测。 该政策提出健全安全保障体系，落实企业负责、政府监管、行业自律、社会监督相结合的安全生产机制， 政策内容 推动绿色铁路、绿色公路、绿色港口、绿色航道、绿色机场建设，有序推进充换电、加注（气）、加氢、 港口机场岸电等基础设施建设。提高城市公交、出租、物流、环卫清扫等车辆使用新能源汽车的比例。到 2025年，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右，铁路、水路货运量占比进一步提升。 该政策提出实施交通物流节能减排工程，完善充换电基础设施建设，提升新能源汽车使用比例，推进公共 政策解读 领域用车全面电动化，有利于扩大车载充电机的下游应用市场。 政策性质 指导性政策 政策名称 颁布主体 生效日期 影响 《关于进一步释放消费潜力促进消 国务院办公厅 2022-04 车载充电机竞争格局 中国车载充电机行业竞争格局呈头部集中现象，2022年中国新能源汽车市场共计46家车载充电机企业实现 装车配套，市场集中度较高，行业CR3达57.7&，CR5达74.7%，CR10达93.5%。车载充电机行业参与者主要可分为两类：一类是以比亚迪、特斯拉为代表的整车厂商，一类是以威迈斯、英搏尔、欣锐科技为代表的第三方供 应商。 车载充电机行业竞争格局的形成主要受各企业客户资源影响。对于整车厂商而言，其车载充电机装机量随整 车销量波动。对于第三方供应商而言，其装机量排名受大规模客户数量影响较深。2022年车载充电机装机量排 名第2的威迈斯供货客户数量最多，且长安、合众、理想、零跑等客户的装机量均超10万套。英搏尔对五菱的装机量超20万套，另奇瑞、思皓、威马、几何等均为重要客户。富特科技的车载充电机产品在埃安的装机量超20 万套，欧拉接近10万套，其次为蔚来、东风风光等。欣锐科技拿到了比亚迪、极氪、小鹏、吉利等整车销量领先品牌的配套，其中对比亚迪的装机量超10万套。当装机量超5万、10万套的客户数量愈多，第三方供应商的市场 地位愈稳固靠前。 由于车载充电机行业技术壁垒、资质认证壁垒较高，新进入者难以在短时间内完成市场扩张，预计现有竞争 格局将在未来一段时间内保持稳定，市场份额将进一步向掌握优势客户资