摘要：經(jīng)歷多年市場競爭和價格戰(zhàn)，充電模塊價格大幅下降。據(jù)統(tǒng)計，2016年充電模塊的單W價格約1.2元，到2022年充電模塊單W價格已下降至0.13元/W，6年時間下降約89%。從近年來價格變化看，目前充電模塊價格趨于穩(wěn)定，年度降幅有限。

一、行業(yè)定義

充電模塊應用于直流充電設備中，是實現(xiàn)整流、逆變、濾波等功率變換的基本單元，主要作用是將電網(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)換為可供電池充電的直流電。充電模塊性能直接影響直流充電設備的整體性能，同時關系到充電安全等問題，是新能源汽車直流充電設備的核心部件，被譽為直流充電設備的“心臟”。2022年模塊在直流樁中成本占比高達42%。充電模塊的關鍵元器件包括功率器件（用于能量轉(zhuǎn)換的開關）、磁性元器件（如變壓器和電感器）、電阻和電容、芯片（如DSP和運算放大器）以及PCB等。

二、行業(yè)政策

近年來，國務院及相關部委出臺了一系列政策支持新能源汽車及充換電設備設施行業(yè)的發(fā)展，并引導產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和結(jié)構調(diào)整。2022年8月交通運輸部、國家能源局發(fā)布《加快推進公路沿線充電基礎設施建設行動方案》，提出加強高速公路服務區(qū)充電基礎設施建設，每個服務區(qū)建設的充電基礎設施或預留建設安裝條件的車位原則上不低于小型客車停車位的10%。2022年12月中共中央國務院發(fā)布《擴大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要（2022－2035年）》，提出推進汽車電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化，加強停車場、充電樁、換電站、加氫站等配套設施建設。而新能源汽車充電模塊作為直流充電樁的核心零部件，行業(yè)發(fā)展迅速。

三、行業(yè)壁壘

1、技術壁壘

新能源汽車充電模塊的關鍵技術主要涉及電力電子功率變換電路拓撲、嵌入式軟件控制算法、高頻磁性元件設計、大功率散熱結(jié)構及先進制造工藝等方面，需要綜合運用電路原理、現(xiàn)代計算機技術、通信技術、電力電子技術、電力自動化技術、機械設計技術、自動控制技術、模擬電子技術、數(shù)字電路技術等學科知識。

充電模塊內(nèi)部結(jié)構復雜，內(nèi)含電子元器件眾多，單個充電模塊內(nèi)含超過2500個電子元器件，是影響直流充電設備性能的重要部件。直流充電設備的快充能力是通過大電流和高壓化來實現(xiàn)大功率的電能輸出，這對充電模塊的性能提出了更高的要求。隨著電壓和功率等級的提升，充電模塊的電力電子功率變換電路拓撲、嵌入式軟件控制算法、高頻磁性元件設計、大功率散熱結(jié)構設計等方面的難度也隨之提高，同時也要保證其安全性和可靠性，對充電模塊廠商提出了新的要求，進一步提高了充電模塊的技術門檻。

2、人才壁壘

新能源汽車充電模塊行業(yè)屬于技術密集型行業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造等方面均需要大量不僅掌握理論知識、具備實踐經(jīng)驗，還需要了解行業(yè)未來發(fā)展方向的專業(yè)人才，只有同時深刻理解技術和行業(yè)，才能開發(fā)出滿足客戶需求、符合行業(yè)發(fā)展趨勢的產(chǎn)品，并對產(chǎn)品進行持續(xù)優(yōu)化、升級和迭代。對于新進入企業(yè)而言，需要通過較長時間的積累，才能夠打造具有競爭力的研發(fā)技術團隊。同時，出于人才結(jié)構的合理性及企業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性考慮，企業(yè)還需要配備與之匹配的生產(chǎn)管理、市場開拓、售后服務團隊。因此，對于潛在的新進入者，人才隊伍的搭建構成其進入新能源汽車充電模塊行業(yè)的重要壁壘。

3、客戶壁壘

新能源汽車充電模塊企業(yè)的客戶主要是充電樁生產(chǎn)商、換電設備生產(chǎn)商、充電站運營商、換電站運營商、新能源汽車廠商，充電模塊的產(chǎn)品質(zhì)量、供應穩(wěn)定性對于上述客戶的生產(chǎn)經(jīng)營至關重要，因此下游客戶會制定嚴格的供應商認證考核制度，充電模塊企業(yè)需經(jīng)過現(xiàn)場資質(zhì)考察、樣品檢驗、產(chǎn)品試制等階段后才有機會成為其合格供應商。一般情況下，要通過大客戶的認證，從遞交供應商申請資料到最終進入體系通常需要較長時間。供應商的考核從企業(yè)實力、產(chǎn)品情況等多個方面著手，內(nèi)容涵蓋企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)配合度、產(chǎn)品穩(wěn)定性、技術能力、未來技術發(fā)展方向、服務情況等。即使達成上下游合作關系，雙方也是采用逐步加大訂單及供應量的方式進行合作。

同時，出于品質(zhì)穩(wěn)定性考慮，企業(yè)一旦進入客戶的合格供應商名錄，只要產(chǎn)品質(zhì)量、交期等方面能夠持續(xù)滿足客戶需求，合作關系一般較為穩(wěn)定。特別是下游大型客戶選擇充電模塊供應商時，還要考察充電模塊廠商的長期供貨能力，通常情況下供貨能力充足的企業(yè)能夠與大型客戶保持長期緊密的合作關系，相對于新進入者具有明顯的先發(fā)優(yōu)勢。

4、供應鏈整合壁壘

新能源汽車充電模塊是直流充電設備行業(yè)的核心部件，單個充電模塊內(nèi)含超過2500個電子元器件，所需的原材料包括功率器件、磁元件、電容、PCB、結(jié)構件、芯片等，種類較為繁雜，供應鏈上的廠家數(shù)目眾多，需要較強的供應鏈管理能力。供應鏈管理是通過對信息流、物流、資金流的控制，從產(chǎn)品研發(fā)設計、采購環(huán)節(jié)到最終銷售環(huán)節(jié)的全過程，實現(xiàn)高效的供應鏈管理需要先進的信息管理系統(tǒng)、科學合理的組織架構、經(jīng)驗豐富的行業(yè)管理人才、企業(yè)內(nèi)外部環(huán)節(jié)的密切合作與配合等一系列要素。對于充電模塊行業(yè)的新進入者而言，往往需要較長時間的摸索與積累才有可能形成高效的供應鏈管理能力。

四、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

充電模塊上游是設備零部件，主要包括芯片、功率器件、PCB等各類元器件，充電模塊應用于直流充電設備，是直流充電設備的核心部件。中游主要是指充電模塊的設計與制造。設計包括電路設計、結(jié)構設計、軟件設計等。制造則是將設計的電路板、外殼等通過設備組裝成充電模塊。行業(yè)下游主要包括運營服務商及終端客戶，包括換電站、充電站、新能源汽車廠商及配套運營服務商。直流充電樁是目前充電模塊最主要的下游應用領域。直流充電樁體積和占用面積較大，目前多數(shù)應用于集中運營的充電站中，即主要應用于公共充電領域。

新能源汽車充電模塊行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

芯片

功率器件

華潤微電子有限公司

揚州揚杰電子科技股份有限公司

吉林華微電子股份有限公司

江蘇捷捷微電子股份有限公司

PCB

鵬鼎控股(深圳)股份有限公司

勝宏科技(惠州)股份有限公司

廣東依頓電子科技股份有限公司

蘇州東山精密制造股份有限公司

深南電路股份有限公司

上游

深圳英飛源技術有限公司

深圳市優(yōu)優(yōu)綠能股份有限公司

深圳市永聯(lián)科技股份有限公司

特來電新能源股份有限公司

中游

充電站

換電站

整車企業(yè)

下游

2、行業(yè)領先企業(yè)分析

（1）石家莊通合電子科技股份有限公司

石家莊通合電子科技股份有限公司作為最早涉足國內(nèi)充換電站充電電源及車載電源領域的企業(yè)之一，具備領先的技術優(yōu)勢和深厚的市場積累。充電模塊作為直流充電樁的核心部件，一直是公司研發(fā)與推廣的重點聚焦方向，作為業(yè)界率先推出符合國網(wǎng)“六統(tǒng)一”標準的20kW高電壓寬恒功率模塊廠家之一，公司在充電模塊行業(yè)處于領先地位。2022年公司繼續(xù)強化20kW國網(wǎng)“六統(tǒng)一”高壓快充產(chǎn)品先發(fā)優(yōu)勢，大力開拓市場，實現(xiàn)大規(guī)模商用，40kW高性價比產(chǎn)品在市場中也極具競爭力，截至2023年前三季度公司營業(yè)收入為6.01億元，同比增長54.08%，歸屬凈利潤為0.66億元，同比增長233.62%。

（2）深圳市盛弘電氣股份有限公司

深圳市盛弘電氣股份有限公司是全球領先的能源互聯(lián)網(wǎng)核心電力設備及解決方案提供商。其業(yè)務主要聚焦于電能質(zhì)量、電動汽車充電樁、儲能微網(wǎng)、電池化成與檢測、工業(yè)電源五大板塊，為客戶提供從新品研發(fā)、生產(chǎn)制造到銷售服務的一站式解決方案。公司電動汽車充電樁產(chǎn)品主要包括直流樁和交流樁、一體式和分體式等多種產(chǎn)品類型；充電樁模塊涵蓋15kW、20kW、30kW、40kW等功率等級。截至2023年上半年公司營業(yè)收入為11.02億元，同比增長100.89%，其中電動汽車充電設備收入為3.84億元，同比增長195.6%。

五、行業(yè)現(xiàn)狀

經(jīng)歷多年市場競爭和價格戰(zhàn)，充電模塊價格大幅下降。據(jù)統(tǒng)計，2016年充電模塊的單W價格約1.2元，到2022年充電模塊單W價格已下降至0.13元/W，6年時間下降約89%。從近年來價格變化看，目前充電模塊價格趨于穩(wěn)定，年度降幅有限。

六、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）國家產(chǎn)業(yè)政策支持

2022年10月，交通運輸部、國家鐵路局等部門發(fā)布了《關于加快建設國家綜合立體交通網(wǎng)主骨架的意見》，提出要推進鐵路電氣化和機場運行電動化，加快高速公路快充網(wǎng)絡有效覆蓋。2022年5月，國務院辦公廳發(fā)布了《關于推進以縣城為重要載體的城鎮(zhèn)化建設的意見》，明確提出了“優(yōu)化公共充換電設施建設布局，加快建設充電樁”的政策意見。隨著我國“碳達峰”和“碳中和”目標的提出，新能源汽車的發(fā)展進程將進一步加速。近年來由于國家大力推進新能源汽車產(chǎn)業(yè)，密集出臺了新能源汽車及充電基礎設備設施相關的產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展規(guī)劃。充電模塊作為充電樁的核心部件，其行業(yè)的發(fā)展也受到相關政策和規(guī)劃的促進作用。

（2）新能源汽車及充電基礎設施領域快速發(fā)展

在國家政策大力扶持下，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)及充電基礎設施建設實現(xiàn)了快速發(fā)展。在新能源汽車市場方面，中國大陸新能源汽車年度銷量、保有量保持持續(xù)增長態(tài)勢，年度銷量從2016年的33.6萬輛增加至2022年688.7萬輛，年均復合增長率達65.43%；保有量從2016年末的109萬輛增加至2022年末的1310萬輛，年均復合增長率達51.35%。在充電基礎設施方面，中國大陸充電樁保有量從2017年末的44.57萬臺增長至2022年末的520.96萬臺，年均復合增長率達63.51%。經(jīng)過多年發(fā)展，我國車樁比從2017年末的3.43:1下降至2022年末的2.51:1，但距離《電動汽車充電基礎設施發(fā)展指南（2015-2020年）》中車樁比達到1:1的目標仍有一段距離。在國家產(chǎn)業(yè)政策扶持、新能源汽車和充電設施保有量仍持續(xù)增長的背景下，大功率直流充電設備增長潛力巨大，充電模塊未來也將迎來更為廣闊的市場空間。

（3）技術升級為行業(yè)注入新的發(fā)展動力

近年來，新技術、新材料、新工藝的開發(fā)和新應用、新需求的產(chǎn)生，極大地促進了充電模塊的技術發(fā)展、產(chǎn)品優(yōu)化和新品開發(fā)。DSP芯片等實時數(shù)字控制半導體芯片的技術進步，相關電力電子數(shù)字控制技術的發(fā)展，電路拓撲結(jié)構設計的優(yōu)化，以及新型電力電子元器件的不斷更新，碳化硅、氮化鎵等化合物半導體材料技術的遞進，為充電模塊的轉(zhuǎn)換效率、功率密度、防護性、智能化等性能的持續(xù)提升提供了關鍵性的技術保障。同時，充電模塊的升級換代也加速了行業(yè)內(nèi)新應用、新需求的產(chǎn)生，推動諸如小直流快充、V2G等新應用領域的興起，為充電模塊行業(yè)未來發(fā)展提供新的機遇。

2、不利因素

（1）宏觀經(jīng)濟增速放緩的影響

目前，我國經(jīng)濟已從高速發(fā)展進入“新常態(tài)”發(fā)展階段。在此背景下，疊加全球經(jīng)濟衰退等多方面不確定因素影響，我國宏觀經(jīng)濟增長速度可能放緩，進而對新能源汽車及相關配套設備設施行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生不利影響。若未來國內(nèi)宏觀經(jīng)濟增速持續(xù)放緩，可能對新能源汽車充電模塊企業(yè)業(yè)務發(fā)展產(chǎn)生較大沖擊。

（2）原材料供應緊缺及價格波動

新能源汽車充電模塊的原材料主要包括功率器件、磁元件、電容、PCB、結(jié)構件、芯片等。其中，功率器件、芯片等半導體材料的供應受供需關系、國際政治等宏觀因素的影響較為明顯，供應情況和材料價格波動較大。主要原材料供需關系和市場價格的波動將會從產(chǎn)品成本、供應穩(wěn)定性、交貨及時性等多個方面對公司產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)生影響。同時，充電模塊行業(yè)與新能源汽車行業(yè)聯(lián)系緊密，新能源汽車所使用的功率器件、芯片等半導體材料較多，而我國新能源汽車行業(yè)功率器件、芯片等半導體材料主要依賴進口，國產(chǎn)化率尚顯不足，我國新能源汽車重要原材料的供應情況在一定程度上也將會對新能源汽車充電模塊企業(yè)相關業(yè)務發(fā)展產(chǎn)生影響。

七、競爭格局

1、產(chǎn)業(yè)集中度較高，競爭格局日趨明朗

充電模塊又稱功率模塊，是實現(xiàn)整流、逆變、濾波等功率變換的基本單元，負責將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，屬于充電樁中為數(shù)不多的具備技術壁壘的環(huán)節(jié)。當前，具備充電模塊生產(chǎn)能力的廠商主要分為自產(chǎn)自用的充電樁廠商，以及具備一定技術積累的充電模塊供應商兩大類。從市場競爭格局來看，充電模塊市場集中度相對較高，2022年國內(nèi)市場充電模塊的CR5已經(jīng)超過80%，英飛源、優(yōu)優(yōu)綠能、永聯(lián)、特來電、通合科技排名靠前，目前我國新能源汽車充電模塊市占率前五的企業(yè)已占據(jù)市場絕大部分份額，產(chǎn)業(yè)集中度高，競爭格局日趨明朗。

2、各充電模塊企業(yè)之間存在技術差異

伴隨超級快充時代的到來，同尺寸充電模塊的功率密度逐步升級，其單臺功率由原來的10kW逐步升級為20-30kW為主的市場應用格局，可有效提升充電樁的充電速度。目前，以英飛源、永聯(lián)、通合科技、優(yōu)優(yōu)綠能為代表的頭部企業(yè)在大功率技術上相對領先，已經(jīng)可以供應40kW的充電模塊。同時，隨著充電模塊功率的不斷提高，模塊散熱技術成為影響其壽命與可靠性的關鍵因素之一。

目前，充電模塊的散熱方式主要分為直通風風冷、獨立風道風冷、液冷三大類。其中，直通風風冷模式為主流，但由于充電樁長期暴露于環(huán)境相對惡劣的室外空間，直通風帶來的雜物容易導致充電模塊發(fā)生故障。為解決該問題，頭部廠商多數(shù)改用獨立風道散熱模式，使得電子元器件免于粉塵污染和腐蝕，提高了充電模塊的可靠性和使用壽命。此外，相比風冷散熱，液冷技術具備低噪音、高防護性的優(yōu)點，但由于成本較高，尚未成為主流技術路線，未來可能在特殊的應用環(huán)境下成為風冷散熱的重要補充手段，少量頭部企業(yè)也已具備了領先布局。

八、發(fā)展趨勢

在新能源汽車實現(xiàn)了高續(xù)航里程之后，充電難題將成為新能源汽車行業(yè)后續(xù)需要重點解決的問題。目前，行業(yè)內(nèi)主要有三大類解決方案，第一類是以蔚來為代表的換電方案，第二類是以特斯拉為代表的大電流快充方案，第三類是以保時捷等為代表的高壓快充方案。三種方案均需要通過充電模塊對動力電池進行充電，這對充電模塊的性能提出了更高的要求。隨著功率等級的提升，充電模塊的內(nèi)部結(jié)構設計難度和電子元器件集成難度也隨之提高，在保證充電模塊能夠適配高電壓平臺的同時也要盡可能提高產(chǎn)品的功率密度和轉(zhuǎn)換效率，保證其安全性和可靠性，降低維護成本和迭代成本，并提升電能利用效率，減少電能損失。我國新能源汽車充電模塊主要超大功率、高效率、高功率密度、寬電壓范圍趨勢發(fā)展。