2024年超充桩行业专题报告：高功率驱动下的技术升级和价值提升

1. 充电桩行业变化：投建主体逐渐多元化，产品朝高功率快充方向发展

运营商：直流桩建设加速，高功率占比持续提升

直流桩保有量CR5达74.5%，头部运营商积极建设。 根据充电联盟数据，截至2023年11月，中国公共充电桩保有量 TOP5运营商市占率合计约64.9%；从直流桩来看，TOP5运营 商市占率合计74.5%，格局较整体更为集中 。以头部四家民营充电运营商为例，2023年1-11月特来电、云快 充 、 星星充电 、 小 桔 充 电 新 增 直 流 桩 同 比 增 速 分 别 为 52.4%/69.7%/ 20.4%/（中信证券研究部测算）57.3%，除星星 充电外均高于行业整体增速。

新增直流桩功率持续提升， 根据中国充电工况（CCIC）项目组实采数据，通过统计铭牌数据，截至2023年10月，全国公用直流桩充电功率主要集 中在100-150kW区间（主要为120kW），占比52%，整体看，超100kW区间的公用直流桩占比超80%。 从增量变化来看，2023年1-10月全国新增公用直流桩中，充电功率在100KW以上的占比达94%。功率在250KW以上的 占比达26%，较2022的15%有显著提升。

政府平台：政策驱动下，地方政府平台大力建设充电桩项目

充电桩专项债发行规模快速增长，融资成本不断下降。在国家政策的支持下，地方政府旗下的城投公司、交投公司等通过 发行专项债等方式建设充电基础设施。根据专项债券信息网统计的数据： 截至12月15日，2023年中国充电桩领域专项债发行规模达64.22亿元，同比+146%，发行数量120个，是2022年项目数 量的3倍； 从发行利率来看，充电桩专项债的平均发行利率从2018年的4.1%下降到2023年的3.0%，融资成本不断下降； 期限上，以2023年新发的充电桩专项债为例，10、15、20&30年期占比分别为18%、37%、44%，期限普遍较长。

传统能源企业：新能源转型驱动，具备场地资源优势

大额招标、收购中小运营商，传统能源企业积极布局充电网络。 中石化早在2021年宣布到2025年建设充换电站5000座；中石油于2023年6月26日公开招标采购充电设备，采购金额高 达5亿元，采购包括充电桩、充电模块、充电枪等设备，随后于9月8日在官网发布消息，已成功收购普天新能源100%的 股权，表示未来3年将抓住新能源产业发展的窗口期，完成充电桩业务在全国的战略性布局，力争进入充换电头部企业 行列；普天新能源是国内较早开展充电业务的央属企业，根据中国充电联盟数据，截至2023年11月，普天新能源运营 的公共充电桩数量达2.78万台。

中石油标段涉及高功率、液冷等充电设备和组件。中石油5亿元大额招标涉及到四个标段，分别是充电设备（普通）、充电设备（液冷）、充电模块（充电堆的重要组 成）、充电枪，其中包括充电堆设备最高功率达960kW，全液冷充电堆总功率达720kW，还涉及到对液冷充电模块和液 冷直流充电枪的需求。

传统能源领域的民营企业也在积极向新能源方向转型 。根据和顺石油官方微信公众号，2023年11月23日，公司 与华为数字能源、新顺能签署三方战略合作协议，同意 在全液冷超快充领域进行全方位交流与合作，共同加快 打造高品质超快充服务网络；本次合作设定了未来三年 力争实现万座华为智能超快充站目标，推动充电网络正 式进入超充时代。 传统加油站转型充电站具备场地优势，打开充电桩长期 增量空间。

新能源车企：加速入场布局超充桩，提升新能源品牌竞争力

800V车型加速渗透：根据华为数字能源发布的《中国高压快充产业发展报告（2023-2025）》中数据，根据国内主要车企发布的 800V及以上高压快充车型规划，预计到2026年，国内800V以上平台电动车销量有望达580万辆，渗透率约50%，支持高压快充车 型的市场保有量将达到1300万辆以上。 亲自下场，头部新能源车企超充桩规划建设目标明确：随着新能源汽车800V高压快充车型的密集发布，为了匹配快速补能需求， 头部车企在新能源充电领域尤其是大功率超充桩的建设方面也在加速布局。

车企自建超充桩功率显著提升，大幅提升800V车型补能效率，自家车主享有一定充电权益 。新能源车企自建的超充桩主要有如下特征：1）宽电压：电压范围普遍在200-1000V；2）大电流：峰值电流普遍在600A以上； 3）高功率：峰值功率480kW以上居多；4）高充电效率：各家发布的800V车型搭配超充桩，普遍具备更高的补能效率，平均 5min补能超200km。  在开放程度上，大部分自建充电站车企都还选择部分开放或者完全开放给其他新能源车型，但是对自家车主仍给予了充电优惠 权益等。车企自建充电桩，和自家车型的匹配度更好，同时有专人维护，充电桩安全性更高、故障率更低，给用户带来更好的 补能体验，增强品牌黏性和认同感。

2. 高功率快充趋势下，从三大维度看充电桩升级方向

高功率维度：直流桩内部元器件需要朝高功率方向升级

充电模块：高功率等级更适配大功率直流桩，技术壁垒和盈利能力提升。 充电模块功率等级越大，对大功率直流桩适用性更强。随着动力电池技术和充电技术的不断发展，160KW、180W、240KW甚至 更大功率充电桩也将逐渐进入市场主流应用，与之相适应的30KW、40KW甚至更大功率充电模块也将迎来更广泛的应用。大功率充电模块对功率密度要求较高，考验模块厂商的技术积累。

高功率等级充电模块的售价和毛利率水平更高。 充电模块的销售价格受原材料成本变化而波动，同时毛利率水平还受到出货规模、客户类型等诸多因素影响，我们以优优绿能主 销的20/30KW充电模块为例，30KW的充电模块售价显著高于20KW模块； 毛利率方面，根据优优绿能招股书披露，2023H1公司30KW模块毛利率达40.4%，显著高于20KW模块。

功率器件：提升耐压、降低损耗，超级结MOS和SiC产品具备较大潜力。MOS管是充电模块主要使用的功率器件，价值量占比约50%。毛利率方面，根据优优绿能招股书披露，2023H1公司30KW模块 毛利率达40.4%，显著高于20KW模块。超级结MOSFET功率密度比普通MOS更高，目前是直流充电桩的主流功率器件。 SiC-MOS在耐压和能量损耗方面比Si基产品性能更加突出。根据天岳先进招股说明书数据，较传统Si-MOS，相同规格的SiCMOS主要优势在于：1）尺寸更小、导通电阻更低：尺寸可大幅减小至原来的1/10，导通电阻可至少降低至原来的1/100。2）耐 压值更高：从常规的650V、900V提升至1200V以上；3）能量损耗更低：总能量损耗可降低70%。

散热维度：液冷系统提高散热效率，延长使用寿命

液冷超充系统通过在电缆和充电枪之间设置专门的液体循环通道，在通道内加入液冷却液（通常为丙二醇），通过动力泵 推动冷却液循环，从而把充电过程中产生的热量带出来，再经过散热器实现热交换。液冷超充系统的优势在于散热效率高、 可用电流大、充电效率高，同时具备低噪音、枪线轻、使用寿命长等优势。 液冷超充系统的核心在于液冷模块和液冷充电枪线。

液冷模块：散热效率更高、防护性好、噪音低、寿命长。 与风冷充电模块相比，液冷充电模块靠液冷板内部循环的冷却液与外界进行热交换，从而充电桩功率部分可以全封闭设计，将散 热器外置，内部通过冷却液将热量带到散热器上，外部空气吹走散热器表面的热量，散热效率更高同时噪音更低。 液冷充电模块采用全封闭设计，与灰尘、易燃易爆气体等杂质杂物无接触，具有更高防护性（IP65及以上），进而提升模块使用 寿命。根据充换电研究院数据，通常情况下，常规风冷系统使用寿命为3~5年，液冷系统使用寿命可超过10年。

液冷充电模块产业化布局加速，部分厂商已形成规模化收入 。 相较于传统风冷模块，目前液冷模块成本较高，主要应用在大功率超充及对噪音要求较高的部分充电场景，市场仍以风 冷模块为主。但是考虑到液冷模块的充电和散热效率更高，更长的使用寿命降低运营商的全生命周期成本，未来有望替 代传统风冷模块得到大规模应用。  国内部分厂商在液冷充电模块方面积极布局，如：英飞源已推出统一尺寸的ACDC、DCDC、双向ACDC等全系列液冷 模块；优优绿能40KW液冷充电模块已产生少量收入；威迈斯2022年液冷充电桩模块实现向极氪汽车量产供货，实现 3,020万销售收入。

安全维度：光储充一体有望解决高功率和电网容量矛盾

充电功率提升对电网容量产生较大冲击。对配电网来说，充电站的最大负荷，由充电站的充电功率与充电桩数量决定，伴随着充电 桩建设数量和充电功率的大幅提升，电动车充电对电网容量的影响不容忽视。充电桩对配电网的主要影响： 1）加大负荷峰谷差距，导致线路重载和变压器负载； 2）电压偏移与电压越限； 考虑到对电网容量的冲击，一定区域内充电桩建设、运营的数量和功率存在上限，同时电网扩容需要增大投资以及获得政府相关 部门审批和设计规划。

我们对充电站配储解决电网容量不足场景进行成本收益测算：前期投资成本约194万元，静态投资回收期约4.0年，储能充电总收益479万元， 全周期净收益约285万元。

伴随电池成本下降及工商业峰谷价差拉大，储充/光储充系统经济性逐渐显现，未来有望加速推广应用。早期由于电池成本较高、峰谷价差较 小等因素，导致光储充系统前期投入大、盈利模式差、回收周期长，因而充电站运营方配储意愿不高。近年来，随着电池技术的进步、原材 料价格的下降等，电池成本不断下降，叠加分时电价政策的推广提升各地工商业和大工业电价峰谷价差，储充/光储充一体化系统的经济性将 得到进一步提升。根据成本-收益模型，我们测算在储能电池系统单价0.8元/Wh，峰谷价差0.8元/KWh的情况下，上述储充一体站的投资回收 周期在4年左右，未来有望得到加速推广。

3. 各环节空间测算

直流桩： 受益于新能源汽车保有量增长及充电功率提升，我们测算到2027年，全国新增直流充电桩137万台，对应市场空 间约868亿元，对应2022-2027年CAGR约45%；其中，随着新增直流桩功率的逐渐提升，我们预计到2027年250KW以上功 率的新增直流桩占比达34%。

充电模块及内部元器件：根据华经产业研究院数据，目前充电模块成本约占到直流桩成本的40%-50%，我们测算到2027年 充电模块市场空间达347亿元，对应2022-2027年CAGR约41%；其中，根据华经产业研究院数据，功率器件/磁性元件分别 约占充电模块成本的30%/25%，我们测算到2027年充电模块中功率器件/磁性元件市场空间达104亿元/87亿元。

液冷超充相关设备：800V车型逐渐放量拉动相关液冷超充设备需求，我们测算到2027年新增480KW及以上功率的超充堆约 10万台，对应市场空间200亿元，其中：液冷模块渗透率约50%，对应市场规模约43亿元；液冷充电枪20万把，对应市场规 模约9.8亿元。

报告节选：

编辑：火腿肠