2023 為電動車充電樁放量元年

 充電樁按照輸出電流的方式可以分為交流充電樁和直流充電樁. 交流充電樁輸出的是交流電, 需要車載充電機自己進行變壓整流, 受限於車載充電機功率, 一般功率較小.直流充電樁的輸入電壓輸出為可調直流電, 直接為電動汽車的動力電池充電.

根據充電速度, 可以分為慢充樁和快充樁. 根據使用場景, 可以將充電樁分為私人樁和公共樁. 私人樁安裝於居民社區的私人車位, 一般採用交流慢充樁. 公共樁是為社會車輛提供公共充電服務, 兼有直流樁和交流樁.

充電樁產業鏈上游為生產充電樁所需要的元器件和零部件; 中游為充電樁組裝企業; 產業鏈下游為場景參與者. 交流充電樁結構簡單, 主要有主板, 電能輸入輸出回路, 充電接口連接器, 人機交互設備, 斷路器等部件組成. 交流樁主要有站立式和壁掛式.

直流充電樁中充電模組是核心, 約占充電系統成本的 40%~50%. 直流充電樁基本構成包括: 功率單元, 控制單元, 計量單元, 充電接口, 供電接口及人機交互界面等. 功率單元即充電模組, 主要功能是將電網中的交流電轉化成可以為電池充電的直流電.

充電樁模塊核心競爭在於功率密度, 轉化效率, 穩定性, 未來比拼制造能力. 整樁環節競爭激烈, 充電模組是充電設備關鍵器件, 主要負責電路控制, 轉換與保證供電電路穩定性, 關係充電樁整體性能與充電安全, 其中半導體功率器件 (IGBT) 占充電模組成本 30%. 

歐洲市場充電樁等級共四類, 交流慢充樁占據當前最大市場份額. 根據 IEC (意大利電工委員會準則), 歐洲充電等級可按連接充電樁的方式分為四類. Mode 1 直接接入家庭交流電源插座, 但由於缺乏安全設施已被多數地區所禁用.

美國充電樁分為三類. Level 1為 120V交流充電樁, 充電功率僅為 1.2-1.9kW, 2021年在美國公共充電樁中占比不足2%. Level 2為 240V 交流充電樁, 最高功率可達 19.2kW, 平均功率約為 7.2kW, 2021年 Level 2 等級充電樁在公樁中占比中超過 80%.

直流快充樁比例持續提升. 當前美國公共充電樁仍以 Level 2 類別為主, Level 1 等級低功率慢充數量出現下降, 而 DC Fas t直流快充比例持續提升, DC Fast 充電樁建設速度快與公共充電樁整體建設速度, 占比由 2020年的 16.27% 提升至 2022年 Q3 的 19.19%.

截至 2021 年底, 美國充電樁保有量達到 13 萬根, 其中 L1, L2 交流樁數量接近 11 萬根. 2021年, 美國新增公共充電樁數量超過 2.3 萬根. L3 直流樁由特斯拉 Supercharger 與Electrify America 主導建設, 二者市占率合計超過 70%.

歐洲公共車樁比距離目標仍有差距, 交流樁占比超九成截至 2021 年底, 歐洲公共充電樁數量 33 萬根, 其中交流樁數量約 30 萬根, 直流樁數量約 3 萬根. 2021 年, 歐洲新增公共樁數量為 12 萬根, 交流樁增加數量 10 萬根, 直流樁增加數量 2 萬根.

大功率快充新趨勢推動充電樁技術變革, 大功率模組市場前景廣闊. 搭載 800V 高壓充電平台車型在普通充電樁下適配性有限, 無法達到理論快充速度, 大功率直流快充樁已逐漸成為行業未來發展趨勢, 也對充電模組提出了新的技術要求.

充電樁海外主要供應商有 ABB (模組+整機), 西門子 (外購華為模組) 等. 海外市場要求嚴苛, 認證標準成為首要條件. 充電樁主流認證有: 歐盟的CE認證, 美國的 UL, FCC, EPA 認證, 德國的 TüV 認證以及英國的 UKCA 認證.