充电桩厂商看过来：零部件行业专题报告

新能源汽车高景加剧补能不足问题，中美欧推出政策加速充电桩建设。2022 年全球新能源汽车销量为 2520 万辆，同比增长 53.3%，而充电桩 建设节奏则慢于新能源汽车，主要市场均存在补能缺口：

3）美国，新能源汽车销量从 2021 年开始 快速增长但2022年总销量仅为99万辆，2021年公共桩车桩比达17.5:1。

【资料图】

中美欧市场均推出补贴政策以加速充电桩建设，我们预计 2023 年中美 欧市场将新增超 700 万台充电桩，带来旺盛的零部件需求。

零部件收益兑现快于整桩。充电桩在海外市场销售需要取得相应认证， 在国内市场则面临相对激烈的竞争，而零部件的收益确认节奏和确定性 要快于整桩。直流桩加速渗透叠加功率持续提升，零部件价值量提升扩大市场空间。截至 2023 年 2 月国内公共充电桩中直流桩占比为 43%，交流桩占比较 高导致平均时间使用率低于 15%，我们认为新增公共桩中直流桩占比在 2023-2025 年为 42%/43%/45%。2021 年国内充电桩中心城区覆盖率已经 达到 74%的较高水平，优质站点资源余量较少，为了提升利用率和财务 表现，我们预计公共直流桩平均功率将持续提升，分别在 2023-2025 年 达到 152/159/167kW，带来对价值量更高的大功率充电模块和液冷充电 枪等零部件的旺盛需求。

哪些上游厂商将受益于充电桩高景气度？充电模块、充电枪和磁性元器件的产品的可靠性要求较高，现有产品已 通过长期验证的厂商有望保持较高市占率。充电模块多为标准化产品， 虽然技术难度较低但是对可靠性要求较高，充电桩厂商一般要求充电模 块实现 5 年内故障率低于 2‰或者 7 年内低于 1%，充电模块和车载磁性 元器件的全生命周期可靠性要求较高。通过复盘现有充电模块/磁性元器 件企业的业务拓展过程，我们发现从开发到实现稳定批量出货往往需要 5 年以上的工艺经验积累。虽然扩产难度较小但是新进入厂商仍需较长 时间验证产品可靠性，现有头部厂商有望继续保持高市占率。

存在技术迭代机会，较早实现新产品量产的厂商将率先构建可靠性壁垒。充电模块的主流功率从 15-30kW 上升到 20-40kW，推动直流桩平均功率 从 2016 年的 63kW 快速提升至 2020 年的 132kW。随着 240/360/480kW 充电桩实现出货，60/75kW 及以上功率充电模块及液冷充电枪需求有望 快速增加。参考现有充电模块发展过程，率先推出相关产品的厂商可以 较早地验证其产品可靠性，从而提升市占率。

1. 充电模块是充电桩的核心设备，成本占比近半

充电模块是直流充电桩的核心设备，成本占比达 40%-50%。充电桩主 要由充电模块、充电枪、线和外壳等部分组件构成，其中价值量最大的 组件是充电模块，成本占比约为 40%-50%。

1.1. 高功率直流桩将加速增加对直流充电模块的需求

新增直流桩平均功率快速提升。为提升消费者充电体验，缩减充电时间， 新能源汽车厂商开始推广大功率直流快充。2019 年保时捷Taycan 首次 推出 800V 电压平台架构，充电功率最高可达 350kW。2021 年后高压 快充方案受到越来越多新能源汽车厂商的青睐，现代、起亚、北汽、广 汽、小鹏等厂商相继推出 800V 电压平台。高压快充车型渗透率推动了 新装直流桩的平均功率快速提升，根据工信部装备工业发展中心发布的 《中国汽车产业发展年报（2021）》的数据显示，国内新增直流充电桩平 均功率从 2016 年的 62.9kW 提升至 2020 年的 131.9kW，年均复合增长率为 16.96%，我们预计到 2025 年国内新增直流充电桩平均功率将 达到 167.19kW。

充电桩功率提升增加对充电模块需求，并推动充电模块功率提升。超级 快充的广泛应用对充电模块的功率升级、可靠性以及安全性提出了更高 要求。由于充电桩内空间有限，单纯增加充电模块数量已不能满足直流 充电桩功率提升的需求，因此提高单个充电模块的功率是充电模块行业 的必然趋势。我国充电模块行业已历经三代发展，功率从第一代的 7.5kW 到第二代的15/20kW，目前处于从第二代转换至第三代的30/40kW阶段。在 2021 年中国充电模块市场中 20kW 占比约为 60%，其余的主要是 30kW 模块，40kW 模块只占据小部分。预计 2025 年国内交流桩充电模块需求达 1.7 亿 kW。我们预计 2023-2025 年国内新能源汽车保有量分别为 1992/2874/4011 万辆，车桩比分别为 2.08/1.9/1.83。直流桩平均充电功率按照 5%的复合年均增长率估计， 2023-2025 年直流桩平均功率分别为 151.6/159.2/167.2kW。预计 2025 年 直流桩充电模块需求将达到 1.7 亿 kW，2022-2025 年 CAGR 为 68.1%。

1.2. 直流充电模块技术迭代，单瓦成本随功率提升而下降

直流充电模块单瓦价格随着功率提高而下降。根据优优绿能招股说明书 披露的充电模块产品价格，截至 2022 年 6 月，公司 15kW 充电模块价格 约为 0.21 元/W，20kW 和 30kW 充电模块价格约为 0.13 元/W，40kW 充 电模块价格约为 0.11 元/W，充电模块单瓦价格随着功率提高而下降。15kW 充电模块以更换需求为主，虽然毛利率较高但销量较低。目前国 内主流充电模块功率为 20-40kW，15kW 充电模块需求有限，需求以替 换更新原有充电桩的模块为主，总需求有限，下游客户对价格容忍度较 高，因此 15kW 充电模块产品的毛利率较高，能够超过 40%。20kW 充电模块市场竞争激烈，毛利率仅为 20%-25%。20kW 是国网充 电桩的主流功率，通合科技、优优绿能等多家厂商均能够提供类似产品， 市场竞争较为激烈，导致20kW充电模块产品毛利率仅为20%-25%左右。

30kW 和 40kW 充电模块毛利率约为 30%-35%。根据优优绿能招股说 明书数据，2022 年上半年 30kW 和 40kW 充电模块产品的毛利率均落在 30%-35%区间，高于 15/20kW 充电模块。30/40kW 充电模块的充电功率 更高，能够摊薄非电气部件单位成本，从而实现降本，在单位售价更低 的情况下仍能实现高于 15/20kW 充电模块的毛利率。

液冷散热综合成本更低但性能更好，在高功率模块中占比逐渐提升。目 前充电模块的主流散热方式为直通风的风冷模式，由于内部元器件不隔 离，空气易夹杂灰尘、水气吸附在元器件表面，从而导致充电模块容易 出现故障。而液冷散热模式模块不会直接与空气接触，相较于风冷有以 下优势：1）使用寿命更长，根据市场经验，采用风冷散热的充电模块实 际使用寿命约为 3-5 年，而采用液冷散热的充电模块实际使用寿命长达 7-10 年，考虑到欧美市场的使用寿命要求更高，液冷在欧美市场的渗透 率将高于国内市场。2）综合使用成本更低，由于增加了冷却液、循环系 统等部件，采用液冷散热的充电桩采购成本更高，以 5 米线缆长的充电 枪为例，根据阿里 1688 网站上的产品价格数据，风冷 200A 直流枪价格 约为 1000-2000 元，而液冷 400A直流枪及液冷系统价格约为 10000 元， 但是液冷散热充电桩可以减少维护次数，避免模块失效，全使用生命周 期使用成本更低。

1.3. 充电模块存在可靠性壁垒，国内市场格局相对集中

充电模块决定充电桩性能，可靠性和供应链壁垒较高。充电模块不仅发 挥供能作用，还承担着将交流电转换为直流电、直流放大隔离和对电路 进行控制等工作，保证了供电电路的稳定性。充电模块行业存在两大壁 垒：1）可靠性壁垒，模块内部结构复杂，厂商需要 5 年以上的工艺经验 积累才能实现模块的故障率 5 年内低于 2‰或者 7 年内低于 1%。由于模块的可靠性需要长时间验证，因此模块进入客户供应链后只要产品质量 和交付速度等方面能够持续满足需求，通常双方能够保持较为稳定的合 作关系。2）供应链壁垒，充电模块内含超过 2500 个元器件，包括功率 器件、磁性元器件、电容和 PCB 等，对厂商的供应链整合能力要求高， 新入厂商需要较长的时间及资源积累。

国内充电模块供给格局头部集中。目前国内充电模块供给厂商主要分为 三类：1）充电桩运营企业，代表企业为特来电等，这类企业的充电模块 主要为自产，部分从外部采购；2）充电桩厂商，生产的充电模块部分自 己使用部分外售，比如通合科技、英可瑞和盛弘股份；3）充电模块的厂 商，比如英飞源、永联科技、优优绿能和中兴等。充电模块供给格局较 为集中，2022 年国内充电模块市场 CR10 占比达到 96.1%。

1.4. 预计 2025 年国内直流充电模块市场规模达 199.4 亿元

结合目前充电模块的降价趋势，我们假设 2023-2025 年直流桩充电模块 价格分别为 0.125/0.12/0.115 元/W，结合前文中对直流桩充电模块需求 的测算，我们预计 2025 年国内直流充电模块的市场规模将达到 199.4 亿 元，2022 年-2025 年 CAGR 为 57.27%。

2. 充电枪是成本占比第二高的充电桩部件

充电枪作为充电设备与新能源汽车充电电池的接口作用，是充电桩的重 要组成部分。根据充电桩管家的数据，充电枪、线缆的成本占直流桩成本的比重为21%。充电枪供应商多为连接器和线束企业，包括永贵电器、 中航光电、胜蓝股份等。交流充电枪充电功率低，要求的技术壁垒低， 因此市场集中度较低。

随着超级快充不断的渗透，大功率液冷充电枪有望成为新的发展趋势。超级快充带来的高电流使得接触端子及线缆的发热量会快速增加，导致 温度迅速升高，持续高温易损害充电装置的电子元件，甚至引发安全事 故。降低电缆发热的常规方法是增大电缆线芯截面积，但是持续增大线 芯截面积将使电缆过于笨重，从而严重影响用户体验。液冷冲电枪和线 缆可以很好的解决高电流带来的发热问题，并且能够减轻充电枪线的重 量，目前电流超过 250A 以上的充电桩均需要使用液冷充电枪。目前大功率液冷充电枪尚未普及，渗透率有望持续提升。特斯拉最早在 充电枪上应用液冷技术，其采用大电流快充方案，V3 超充桩峰值工作 电流超过 600A，液冷技术可以同时解决充电枪散热和充电线缆的重量 问题。随着超级快充需求推动，国内厂商正在积极布局大功率液冷充电 枪。其中永贵电器在 2021 年 11 月底生产的大功率液冷超充枪电流可达 600A，实现 600kW 功率输出，是国内第一家商业化量产液冷大功率超 充枪的厂商。此外中航光电、沃尔核材和日丰股份等国内厂商相继推出 了大功率液冷充电枪。目前大功率液冷充电枪处于起步阶段，价格相对 较高，比如德国菲尼克斯高压液冷充电枪价格高达 1.6 万元。随着生产 技术迭代进步，厂商持续优化结构降低成本，大功率液冷充电枪的价格 将不断降低。

充电枪属于易损耗品，存在替换需求。充电枪长期暴露在室外没有机柜 的保护，线缆容易氧化和破裂。此外随着频繁拔插使用，充电枪端子容 易磨损、弹性衰减，从而接触电阻增高导致接触不良甚至烧毁的现象。由于充电枪的易耗特性，充电枪的实际使用寿命一般在 2-3 年，而国内 桩的质保期在 3-5 年，海外桩的质保期约为 7-10 年，因此在桩的生命周 期里，充电枪存在替换需求。预计 2025年国内充电枪的市场规模将达到 82.7亿元。充电桩加速建设， 带动充电枪的市场需求。我们假设 2022-2025 年直流超充在直流桩中的 渗透率分别为 5%/8%/15%/23%。根据阿里 1688 网站上的产品价格数据， 目前国内交流充电枪的价格在 200-300 元/个，我们取中间值 250 元/个；直流充电枪价格在 1000-2000 元/个，我们取中间值 1500 元/个；液冷充 电枪的价格平均约 9000 元/个并假设 2023 年价格降低 10%，2024、2025 年价格以每年 5%的幅度下降。我们预计 2025 年充电枪市场规模将达到 82.7 亿元，2022 年-2025 年充电枪规模的 CAGR 为 97%。

3. 磁性元器件是充电模块的关键原件，成本占比约为 25%

磁性元器件通常由绕组和磁芯构成，是储能、能量转换及电气隔离所必 备的电力电子器件，主要包括变压器和电感器两大类。1）变压器是指利 用电磁感应原理实现电能变换或把电能从一个电路传递到另一个电路 的静止电磁装置。按照用途可以将变压器分为电子变压器、电力变压器 等。电子变压器在电子设备中占有重要地位，尤其是在电源设备中，交 流电压和直流电压几乎都要经过变压器变换、整流取得。2）电感器是一 种储能元件，利用电磁感应原理，将电能转化为磁能而存储起来。其结 构类似于变压器，但只有一个绕组。电感器的主要功能是筛选信号、过 滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等。

磁性元器件是充电模块的重要部件，成本占比达 25%。磁性元器件在充 电桩中的应用主要集中在充电模块，充电模块主要由功率器件、磁性元 器件、电容、集成电路、PCB 和机箱风扇等部分构成。根据充电管家的 数据显示，功率器件成本约占模块成本的 30%，磁性元器件约占 25%。

3.1. 800V 高压车型渗透率提升增加需求

磁性元器件的下游应用场景广阔。磁性元件下游需求可分为汽车电子、 新能源、消费电子、UPS 等领域，涵盖 OBC、光伏储能逆变器、充电桩 等产品，应用场景十分广阔。电子变压器在产品中通常发挥变压、滤波、 储能的作用，而电感则是解决 EMI、电磁兼容等方面问题。目前照明是 电子变压器最大的应用市场，在全球电子变压器下游应用占比中份额约 为 24%，家用电器、通讯设备分别占 15%、14%。从产值端来看，电感 的下游应用领域主要是移动通讯、电脑，工业和汽车，其占比分别为 35%、 20%、22%和 13%。

磁性元器件在新能源汽车上主要应用于车载充电机和 DC-DC 等模块。磁性元器件主要用于 OBC、DC-DC 转换器、逆变器、电驱、电控、BMS 等部件，2022 年平均每辆新能源汽车磁性元器件用量达到 160-200 颗。

新能源汽车单车磁性元器件价值量高于传统燃油汽车。相比于传统汽车， 由于新能源汽车添加了 OBC、电感等新部件，因此对磁性元器件的需求 量有很大的提升。新能源汽车电感使用量远高于传统燃油车，根据财华 社的统计数据，燃油车单车电感价值量仅为 100-200 元，而普通新能源 汽车为 1000-2000 元。800V 高压车型对磁性元器件性能要求更高，单车 价值量相比普通新能源车型提升 100%-300%，单车电感价值量在 3000 元左右。800V 高压车型渗透带动充电桩磁性元器件需求。在 800V 的超级快充 体系升级过程中，中短期为了适配现存的 400V 充电桩，需加装 DC-DC升压模块。大批存量充电桩需要额外的磁性元器件，从而增加磁性元器 件的需求。

3.2. 大宗商品价格下降改善磁性元器件毛利

磁性元器件的原材料主要有漆包线、矽钢片、磁芯、端子线、骨架、绝 缘材料等，其中成本占比较大的是漆包线、矽钢片和磁芯。根据京泉华 招股说明书的数据，漆包线、磁芯和矽钢片的成本在磁性元器件总成本 的占比分别为 24.9%、16.2%和 10.6%。

漆包线、冷轧板卷等原材料价格逐渐回落打开盈利空间。磁性元器件的 原材料主要有漆包线和矽钢片，其中矽钢片以冷轧硅钢为主要原材料。漆包线价格从 2020 年 3 月最低点 4.18 万元/吨持续上涨至 2021 年 5 月的 8.12 万元随后震荡，区间涨幅最高达约 94.3%。2022 年 6 月漆 包线价格快速回落，最低降至 6.03 万元/吨，并在 2022 年 7 月开始震荡 上涨，目前价格在 7.4 万元/吨左右震荡。冷轧硅钢价格从 2020 年 11 月低点 5650 元/吨快速上行至 2021 年 2 月初的 8950 元/吨，短暂震荡 上涨后开始持续下降，目前回落至 6050 元/吨左右。原材料在磁性元器件成本中占比超过 80%，原材料成本下降有望打开磁性元器件的盈利空 间。

原材料成本变化影响磁性元器件业务毛利率表现。根据可立克年报披露 的磁性元器件营收及销量数据，2016-2021 年磁性元器件的平均价格分 别为每 颗 2.59/3.03/4.3/4.12/5.15/6.05 元，价格涨幅分别为 16.99%/41.91%/-4.19/25%/17.48%。其中在 2016 年-2017 年以及 2020 年 -2021 年，国内漆包线、冷轧硅钢等原材料价格大幅上涨，从而影响当年 公司磁性元器件业务的毛利率表现。

预计 2025 年国内车载及充电桩磁性元器件市场规模达 337.8 亿元。根据 中国汽车工业协会统计的数据，2022 年国内新能源汽车销量 688.7 万辆， 我们假设 2023-2025 年新能源汽车销量分别为 880/1100/1350 万辆。新能 源汽车单车磁性元件价值量一般在 1000-2000 元之间，我们取中间值 1500 元。随着高压快充的推广，未来单车磁性元器件价值量将逐渐提高，假设 2023-2025 年单车价值量按 10%速度增加。基于国内充电模块的市 场空间预测，我们假设 2023-2025 年充电模块的磁性元器件成本占比分 别为 27%/31%/34%。预计 2025 年国内车载及充电桩磁性元器件市场规 模将达到 337.8 亿元，2022 年-2025 年 CAGR 为 56.17%。其中车载磁性 元器件市场规模达 270.0 亿元，充电桩磁性元器件市场规模达 67.8 亿元。

3.3. 车载磁性元器件国产替代加速

中国厂商占据全球变压器一半以上的市场份额，日本厂商主导全球电感 器市场。全球电子变压器制造商主要集中在中国大陆、中国台湾及日本， 主要厂商包括台达、光宝、TDK、胜美达、海光、京泉华、可立克和伊 戈尔等。根据中国电子元器件协会的数据，2021 年全球变压器市场规模 为 668.4 亿元，同比增长 8.5%。其中中国大陆企业约占全球 47%的市 场份额，中国台湾企业约占 18%的市场份额，日本制造商约占全球 14% 的市场份额。日本厂商主导全球电感器市场，2019 年日本厂商占据全球 电感器市场 41%的份额，其中村田、TDK 和太阳诱电分别占据 14%、 14%和 13%的份额。

磁性元器件定制化程度较高，国内新能源汽车厂商快速发展打开国产替 代空间。磁性元器件的技术壁垒较高且偏向定制化，客户在选择供应商时会有一套严格的认证程序，验证周期长，并且磁性元器件在整车的占 比并不高。因此切入客户的供应链体系后，一般能建立稳定的合作关系， 客户不会轻易更换供应商。目前车载磁性元器件被日本企业主导，随着 国内新能源汽车厂商快速发展，国内磁性元器件厂商迎来国产替代窗口。预计 2025 年国产厂商在国内的车载及充电桩磁性元器件市场规模将达 到 77.7 亿元。根据新思界产业研究中心数据，2022 年国产厂商在国内的 电感器市场份额在 17%左右，假设 2023-2025 年每年提高 2pct。基于前 文测算的国内车载及充电桩磁性元器件市场规模，预计 2025 年国产厂 商在国内的车载及充电桩磁性元器件市场规模将达到 77.7 亿元。

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