充电桩行业深度报告:车桩比矛盾凸显,液冷超充步入量产元年

2024-01-23

中嘉出行


充电桩按照充电类型以及额定功率分为慢充、快充及超充。充电桩一般分为直流充电桩和交流充电桩。其中交流充电桩一般为慢充桩,充电功率小于22kW,适合应用在居民小区、 工作场所等场景。直流充电桩充电功率超过22kW,其中60kW-240kW为快充桩,适合应用在充电站、商场停车场,250kW以上的一般为超充桩,主要应用在充电站、商场停车场、车队和高速公路等场景中。

一、充电桩:液冷超充有望成趋势,光储充一体是方向

1.1 充电桩:充电模块及枪线价值量较大,运营环节集中度较高

充电桩按照充电类型以及额定功率分为慢充、快充及超充。充电桩一般分为直流充电桩和交流充电桩。其中交流充电桩一般为慢充桩,充电功率小于22kW,适合应用在居民小区、 工作场所等场景。直流充电桩充电功率超过22kW,其中60kW-240kW为快充桩,适合应用在充电站、商场停车场,250kW以上的一般为超充桩,主要应用在充电站、商场停车场、车队和高速公路等场景中。

直流充电桩结构较交流充电桩更为复杂因而使得其单机价值量更大。直流充电桩基本构成 包括充电模块、配电滤波设备、监控计费设备、电池维护设备及其他物料成本等,其中充 电模块约占充电系统成本的50%,是充电桩的核心,功率器件是充电模块的关键组成部分,起着电力转换与传输作用。直流充电桩的输出是高压、大电流,涉及到电网、人身安 全和电池等,需要断路器、熔断器等。交流充电桩主要由控制主板、电能输入输出回 路、充电连接器、人机交互单元等部件组成。

直流充电桩可以解决快充需求具备较好的毛利率水平。根据官网显示,公司180KW直流充电桩官网报价为7.88万元。我们根据目前主要物料成本及制造费用进行测算,预计该产品毛利率在34%左右。随着下游需求逐步提升,充电模块等物料成本持续下滑,制造费用也由于规模效应持续下降,预计充电桩行业盈利维持较好水平。

汽车充电桩产业链分为上游设备零部件生产商、中游充电桩及其他充电设备生产商以及下游运营服务商及终端客户。上游环节中,充电模块应用于直流充电设备,是直流充电设备的核心部件,主要代表企业有华为、中兴、英飞源、优优绿能、通合科技、盛弘股份、永联科技等。中游环节中,直流充电桩价值量较高,主要参与者包括 ABB、 POWER、 Daeyoung、万帮数字、盛弘股份、特来电、绿能慧充、科陆电子等。下游环节中,主要代表企业包括万帮数字、特来电、电网、南方电网、奥动新能源、蔚来、特斯拉、比亚迪、上汽集团等等。

1.2 新技术:超充可满足公共领域快速补能需求,充电堆+液冷枪有望成趋势

车企纷纷布局高压平台,快充/超充需求有望持续增长。2019年以来保时捷、比亚迪、极氪、广汽埃安、小鹏等主机厂陆续发布800V及以上高压平台,充电峰值功率大幅提升。以小鹏为例,其800V高压平台车型峰值功率可达480KW,实现充电5分钟续航200公里,大幅节省充电时间。我们预计随着高压平台车型陆续上市,其渗透率不断提高,对于直流快充/超充桩需求也不断提升。

特斯拉在超充走在行业前列,V4超充桩峰值功率可达350KW。特斯拉是推动电动汽车行业发展,在超充方面布局同样走在行业前列。2012年9月,特斯拉推出代超级充电桩,峰值充电功率达90KW;2014年推出第二代超级充电桩,峰值充电功率达120-150kW,可以实现10min100KM或SOC20%-80% 30min。2019年特斯拉推出第三代超级充电桩,峰值功率提升至250kW,并随着特斯拉汽车销量的提升大面积建设,该桩可以实现15min250KM快速补能。2023年特斯拉推出新第四代超级快充桩,峰值充电功率进一步提升至350KW。

特斯拉全球布局超充桩突破5万个。特斯拉全球布局超充桩呈现稳步上升趋势,截至2023Q2,特斯拉累计部署了48082个充电桩。根据特斯拉官网新公告,截至2023年9月份,特斯拉全球布局充电桩超过5万个。其中,特斯拉在香港铜锣湾的利园一期正式启用了亚洲V4超级充电站。

超充可有效解决充电速度慢、运营效率低等问题。“超充”即超快速充电,采用大功率直流电充电方式,可大幅度减少充电时间,可在半小时或更短的时间内充电80%或以上。超快充主要有两条技术路线:一是大电流,二是高电压,前者需要热管理技术,实现难度大,后者可降低能耗、提高续航、减少重量、节省空间等,因此高压快充技术有望成为未来趋势。2022年8月小鹏汽车发布S4超充桩,在超充桩支持下小鹏G9实现充电5分钟,续航200公里。柔性充电堆可以提高运营效率,有望成为快充/超充站主流解决方案。充电堆又称分体式 充电柜,与传统一体式充电桩不同,充电堆将所有充电模块集中到一起形成一个大的功率池,可以灵活满足单个充电桩的功率需求,大幅提升充电场站运营效率,并可以降低后续维护成本。以绿能慧充 720KW充电堆产品为例,该产品多可以拖24把充电枪,单枪输出功率从30KW到高600KW,兼容智能双枪终端和HPC液冷终端,适用于各类大、中型综合充电场景。根据绿能慧充介绍,目前充电堆是公司主流产品,且占比呈上升趋势,下游客户接受度有望快速提升。

华为全液冷超充,以“一秒一公里”引领充电行业升级。2023年国庆期间,华为全液冷超充站引起社会广泛关注,华为以“一秒一公里”作为宣传口号让液冷快充深入人心。华为打造的318川藏超充绿廊大输出功率 600KW,大输出电流600A,让充电像加油一样快捷便利。

液冷终端轻便易用且满足超充需求,有望成为未来趋势。液冷终端相比普通快充终端主要区别为充电枪线的冷却方式不同。普通枪线由于是风冷,所以冷却效果一般,难以承受高电流的发热问题,所以充电功率有限。而液冷枪线则可以通过循环冷却液,通过内置冷却管、外置冷却管将电线产生的热量快速导出从而使枪线可以承受较高电流。我们选取了沃尔核材第四款国标直流充电枪以及大功率液冷充电枪进行对比,普通直流充电枪大承受电压1000V,大承受电流 250A,即大输出功率250KW,大功率液冷充电枪大承受电压1000V,承受电流 800A,即输出功率达800KW。通过沃尔核材大功率液冷充电枪电缆与充电枪温升走势图可以看出,当电流达到600A时,充电枪外皮温度可以稳定在35度左右,冷却效果非常明显。液冷充电终端相比普通直流充电枪可以减少70%的质量,物料成本较低,但由于目前液冷枪尚未大规模普及,产量较少因此定价较贵,我们预计随着下游超充需求提升,液冷终端应用大规模普及,其成本和价格有望逐步走低。

1.3 新模式:光储充放一体化有望成趋势,虚拟电厂大有可为

光储充放一体化充电站可有效节能减排,或将成为下一代充电站解决方案。光储充一体化
电站由三部分组成——光伏发电、储能电池和充电桩。这三部分组成一个微网,利用光伏
太阳能发电,利用退役动力电池在充电站建设储能系统,做到充电削峰填谷,减少白天峰
期充电电量及电费,在电网故障停电时采用离网运行模式对新能源车应急充电。光储充充
电站可节约能源消耗,减少污染物排放,光伏发电、储能与充电站的结合为公共交通的节 能减排,绿色低碳出行提供了一种新的解决方案。以特来电为例,截至2023年4月,特来电光储充放微电网解决方案已经在北京、上海、天津、重庆等100多个城市得到广泛应用,服务公交、政企、车企、能源企业等百余家合作客户,已建设200余座微网型充电场 站。光储充放微电网将可用于构建虚拟电厂。

虚拟电厂未来大有可为,充电桩V2G技术前景广阔。虚拟电厂不是一个真实的物理电厂, 但是起到了电厂的作用,比如发出电能,参与能量市场,通过调节功率来参与辅助服务市 场调峰、调频等。虚拟电厂内部通过信息技术将发电、用电、储能等资源进行梳理聚合,与外部集控系统、管理平台配合进行协同控制、协同优化,实现数据分析、运行策略调整。随着电动汽车的规模化发展,电动汽车作为移动储能资源参与构建虚拟电厂的价值凸显。充电桩V2G技术是指双向充电技术,即电网既可以与电动车双向充电。随着新能源车保有量大幅提升,大规模电动车无序充电将对电网稳定运行产生较大冲击,使用充电桩V2G技术可以使电动车参与到虚拟电厂中,通过价格信号引导大规模电动车有序充电,适当放 电,减少储能大规模投资,具备较高的社会价值。以特来电为例,公司 2022年实现与16个网、省、地级电力调控中心或需求侧管理中心的对接,积极参与了华北电网调峰辅助服 务以及广东、上海、浙江等省份的电力需求侧相应。2022年9月,特来电作为首批14家聚合商之一接入了国内首家虚拟电厂管理中心—深圳虚拟电厂管理中心。2022年,特来 电具备虚拟电厂条件的可调度资源容量约为200万KW,2022年参与调度容量超过40KW, 参与调度电量超过7000万度。

二、行业:新能源车渗透率持续提升,车桩比矛盾凸显

2.1 大力支持充电基础设施超前建设,充电桩纳入“新基建”领域

2.1.1 政策:大力支持充电基础设施超前建设,充电桩纳入“新基建”领域

国内新能源汽车渗透率大幅提升,充电桩市场需求旺盛。2023年1-11 月国内新能源汽车销量为830万辆,预计全年有望超过900万辆,其中 2023年11月国内新能源汽车销量为102.6万辆,单月渗透率达30%。截至2023年11月,全国新能源汽车保有量达2024万辆,新能源汽车渗透率及保有量大幅增长带动充电桩市场需求旺盛。

充电桩纳入“新基建”领域,政策推进加速。2020年,工作报告将充电桩纳入“新 基建”七大重点领域,标志着对充电基础设施建设的重视程度进一步提高,2022年1月,发改委和能源局等10部门出台政策提出,到“十四五”末,国内要形成适度超前、布局均衡、智能的充电基础设施体系,能够满足超过2000万辆电动汽车充电需求,多项政策的推出,推动国内充电桩行业发展迅猛。2023年3月,工信部等八部门发布《关于组织开展公共领域车辆电动化先行区试点工作的通知》,试点期为2023-2025年,要求公共领域新增及更新车辆新能源占比力争到80%,新增公共充电桩(标准桩)与公共领域新能源汽车推广数量(标准车)比例力争达到 1:1。2023年11月,工业和信息化部、交通运输部等八部门发布《关于启动批公共领域车辆电动化先行区试点的通知》,发改委等部门发布《关于促进汽车消费的若干措施》,拟确定15个城市作为试点城市,推广在公共领域使用新能源汽车,数量预计超过60万辆;试点城市在充换电基础设施方面,将建成超 过70万台充电桩和0.78万座换电站。

地方各省市也相继出台充电基础设施建设的政策规划。其中,北京市争取到2025年,全市电动汽车充电桩累计建成70万个,建成与200万辆新能源汽车发展相匹配的充换电设施体系;上海市规划到2025年,2025年将建成充电桩76万个,换电站300座,车桩比不高于2:1;浙江省规划到2025年,累计建成充电桩230万个以上、乡村不少于90万个,实现公共充电站“县县全覆盖”、公共充电桩“乡乡全覆盖”。多个省份相继规划了2025年公共充电桩建设数量目标。

地方充电桩建设补贴、充电运营补贴相关政策逐步出台,财政补贴由补贴电动车消费向补贴充电基础设施转变。2023年新能源汽车国补取消,新能源汽车市场由政策驱动走向市场驱动,开始关注新能源汽车使用情况,各地方开始积极发展充电桩,加大对充电基础设施的补贴力度,出台了新能源汽车基础设施建设与运营奖励政策, 完成由补贴电动车消费向补贴充电基础设施转变。

2.1.2 市场:预计2026年国内充电桩市场规模近800亿元

国内充电桩销量维持较高增速,整体车桩比维持较高水平。在市场需求和政策推动下,国内新能源汽车销量大幅提升,充电桩销量也整体呈现高速增长。2017-2022年,国内新能 源车销量从77万辆增加至687万辆,CAGR=55%;国内充电桩保有量从30万台增加至259万台,CAGR=53%,整体车桩比维持在2.5以上。2023年1-11月,国内新能源汽车 销量达830万辆,充电桩销量为305万台,整体车桩比达2.72。根据每年新能源汽车及充电桩销量看,车桩比一直维持较高水平,充电供需矛盾尚未得到缓解。

国内充电桩保有量快速提升,车桩比整体呈下降趋势。2017-2022 年,国内新能源车保有量从153万辆增加至1310万辆,CAGR=54%;国内充电桩保有量从45万台增加至521万台,CAGR=64%,整体车桩比从 3.43 降至2.51。截至2023年11月,国内新能源汽车保有量达2024万辆,充电桩保有量为826万台,整体车桩比达2.45。我们认为由于2018年之前电动车受制于电池技术循环寿命不高,2020年之后逐步进入报废阶段,新能源车保有量增速不及销量。

公桩占比20年以后呈下滑趋势,私桩仍是主流。2018-2020年国内公桩销量9万台提升至29万台,占充电桩销售总量比例从26%提升至 66%,2020-2022年增速有所放缓,从29万台增加至65万台,占充电桩销售总量比例从66%下滑至 27%。我们认为2020年之前公共充电桩存在较高补贴,根据2015年发布的《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》,在“十三五”期间,我国针对纯电动汽车、插电式混合动 力汽车和燃料电池汽车实行补贴政策,并逐年降低补贴标准,具体的退坡办法是:2017-2020年,除燃料电池汽车外,其他新能源车型补贴标准都实行退坡,其中:2017-2018年补贴标准在2016年基础上下降20%,2019-2020年补贴标准在2016年基础上下降40%。因此 2020年之前公共充电桩领域存在一定为补贴建设充电桩,存在配而不用的现象,公桩增速显著偏高。2020年之后充电桩补贴取消,叠加新能源车保有量不高,充电桩利用 率不高,充电场站普遍处于亏损状态。因此公共充电桩建设放缓,充电桩普遍以随车私桩 形式销售。

公共桩运营商盈利来源为“电费+服务费”,市场集中度较高。公共桩运营商盈利来源多为 “电费+服务费”,但电费需扣除成本,因此盈利重点集中在服务费上,运营商致力于提高 单桩利用率来提升盈利能力。截至 2023年11月,国内公共充电桩累计保有量为252.6万台,其中星星充电、特来电、云快充、电网等四家企业公共充电桩数量分别为 51.4/49.8/42.8/19.6万台,市占率分别为20%/19%/16%/7%。2023 年11月国内公共充电桩充电量总计35.4亿度电,其小桔充电、星星充电、云快充充电量分别为 8.88/6.81/6.79/3.82 亿度电,市占率分别为 25%/19%/19%/11%。

充电桩市场测算:关键假设 1:能源汽车销量及保有量稳健增长。我们预测能源车 26/30 年销 量分别为 1643/2449 万辆,22-30 年 CAGR=17%;26/30 年保有量分别为 6115/12568 万辆,22-30 年 CAGR=33%,22-30 年新能源汽车保有量渗透率从 4.11%提升至 29.71%。关键假设 2:公共充电桩及私桩车桩比整体呈下降趋势。我们预测 26/30 年公共充电桩车桩比分别为 8.0/7.1,随车私桩车桩比分别为 3.2/3.0。考虑城市高人口密集 程度,我们预计车桩比每年呈现小幅下降,新增充电需求更多依靠公共直流快充桩进行补 能。我们预计在公共充电桩领域,直流快充桩占比26/30年分别提升至65%/80%。关键假设3:随着高压快充渗透率提升,公共直流桩充电功率逐年提升。我们预测26/30年公共直流充电桩单台充电功率分别为142/160KW。但考虑规模效应及技术进步,充电桩单位成本呈现逐年下滑趋势。结论:国内充电桩市场规模26年近800亿,30年超1400亿元,22-30年CAGR=27%。我们测算 2022 年国内充电桩市场规模合计约为 332 亿元,2026/2030年增至796/1436亿元,22-30年CAGR达27%。

2.2 欧洲:补贴力度持续加大,新能源车渗透率稳步提升

2.2.1 政策:充电桩建设规划加大,充电基础设施建设不断完善

欧洲新能源汽车渗透率稳步提升,充电基础设施建设需求较大。2023年 1-10月欧洲新能源汽车销量为229万辆,预计全年有望超过300万辆,其中2023年10月欧洲新能源汽车销量为23.1万辆,单月渗透率达 21.3%。截至 2023年10月,欧洲新能源汽车保有量超过1000万辆,拉动充电基础设施需求。

欧洲主要加大对充电桩建设规划。欧盟公布 fit for 55 环保减排一揽子计划,其中要求 各成员国加快新能源基础设施建设,确保主要道路每隔60公里有1座电动汽车充电站;此外欧盟专门针对充电桩建设颁布 European EV Charging Infrastructure Masterplan,计 划 2030 年前投资 2800 亿欧元用于充电点(硬件及人工)、电网升级以及建设电动汽车充 电所需可再生能源生产能力,到 2050 年在公共充电基础设施方面总投资约为 1 亿欧元。欧洲主要如德国、法国、英国均颁布相应充电桩政策规划,德国计划 2030 年前建成 100 万座充电站。

2022 年以来欧洲各国加大对充电桩补贴力度。德国对于公共充电桩按照功率、电压进行 不同级别补贴,要求比较细致,高于 100kW 直流充电点可补贴 3 万欧元,对于私人 充电桩,房屋所有人、房屋承租人、住宅区开发商均可申请900 欧元的充电基础设施建设补贴;英国充电桩补贴分为居家、工作场所、住宅区等进行场景补贴,居家、工作场 所的补贴为 350 英镑,住宅区临街补贴标准为 6500 英镑;荷兰公共桩可申请免税和 折旧补贴,私人可申请在居住或工作地安装免费充电桩;瑞典公共桩补贴 1.5 万克朗,私 人桩补贴 1 万克朗。

2.2.2 市场:预计2026年欧洲充电桩市场规模超280亿元

欧洲充电桩建设有所提速,整体车桩比仍偏高。在双碳推动下,欧洲新能源汽车销量大幅 提升,但充电桩建设相对落后。2019-2022 年,欧洲新能源车销量从 53 万辆增加至 247 万辆,CAGR=67%;欧洲公共充电桩销量 1.0 万台增加至 14.4 万台,CAGR=141%,新 增公共车桩比从 51.9 逐步降至 17.2。2023 年 1-9 月,欧洲新能源汽车销量达 206 万辆, 充电桩销量为 16.5 万台,整体车桩比达 12.5。根据欧洲新增车桩比及保有量车桩比数据 看,欧洲公共充电桩建设一直在提速,但整体仍偏高。欧洲新能源车保有量快速提升,车桩比稳中有降。2020-2022 年,欧洲新能源车销量从 320 万辆增加至 780 万辆,CAGR=56%;欧洲充电桩保有量从 17.5 万台增加至 44.9 万 台,CAGR=60%,整体车桩比从 18.3 降至 17.4。截至 2023 年 9 月,欧洲新能源汽车保 有量达 1002 万辆,充电桩保有量为 61.3 万台,整体车桩比达 16.3。我们认为欧洲充电 基础设施整体在提速,但从保有量上讲还远远不能满足需求,未来建设有望进一步加快。

欧洲公共充电桩以交流桩为主,公共主流快充桩占比快速提升。从新增销量看,2021 年 以来欧洲公共充电桩季度销量整体呈上升趋势。2021Q2 欧洲公共桩销量总计 1.73 万台, 其中交流桩/AC 为 1.59 万台,占比 92%;直流桩/DC 为 0.14 万台,占比 8%。根据 2023Q3 新数据,欧洲公共桩销量 6.7 万台,其中交流桩/AC 为 5.57 万台,占比 83%;直流桩/DC 为 1.13 万台,占比 17%。从保有量看,2020Q1 公桩保有量为 13 万台,其中交流桩/AC 为 12 万台,占比 95%;直流桩/DC 为 1 万台,占比 5%。根据 2023Q3 新数据,欧洲公共桩销量 61 万台,其中交流桩/AC 为 54 万台,占比 88%;直流桩/DC 为 7 万台,占比 12%。从保有量及销量看,交流桩/AC 仍为主流,但直流桩/DC 占比在快速提升,我们 预计这一趋势还将持续。欧洲公共交流桩以慢速/中速为主,公共直流桩超充占比持续提升。根据欧洲公共交流桩 /AC 的保有量数据看,慢速+中速交流桩占比维持在 95%以上。根据欧洲公共直流桩/DC 的保有量数据看,超快速直流充电桩占比稳步提升,其中功率在 150KW 以上的 1 级和 2 级超充桩占比从 2021 年的 39%逐步提升至 2023Q3 的 54%。我们预计随着欧洲新能源车 保有量提升以及具备超充性能车型占比提升,欧洲公共超充桩占比仍会维持上升趋势。

欧洲充电桩市场测算(仅考虑公共充电桩市场):关键假设 1:欧洲新能源汽车销量及保有量稳健增长。我们预测欧洲新能源车 26/30 年销 量分别为 467/747 万辆,22-30 年 CAGR=14%;26/30 年保有量分别为 2147/3801 万辆, 22-30 年 CAGR=22%,22-30 年新能源汽车保有量渗透率从 2.67%提升至 10.61%。关键假设 2:欧洲公共充电桩中直流桩占比逐步提升,车桩比呈下降趋势。我们预测 26/30 年欧洲公共充电桩新增 46.7/95.8 万台,新增车桩比分别为 10.0/7.8,保有量车桩比 13.6/10.3。考虑超充车型逐步渗透,我们预计欧洲公共充电桩中直流桩占比稳步提升,预 计 26/30 年直流桩占比分别为 35%/55%。关键假设 3:随着高压快充渗透率提升,公共直流桩充电功率逐年提升。我们预测 26/30 年欧洲公共直流充电桩单台充电功率分别为 142/160KW。但考虑规模效应及技术进步, 充电桩单位成本呈现逐年下滑趋势。结论:欧洲充电桩市场规模 26 年约 284 亿,30 年近 800 亿元,22-30 年 CAGR=41%。我们测算 2022 年欧洲充电桩市场规模约为 52 亿元,2026/2030 年增至 284/796 亿元, 22-30 年 CAGR 达 41%。

2.3 美国:充电桩政策持续加码,特斯拉引领行业发展

2.3.1 政策:IRA补贴力度较大,充电桩建设有望提速

美国新能源汽车渗透率稳步提升,推动充电桩需求持续高增。2023 年 1-10 月美国新能源 汽车销量为 122 万辆,预计全年有望超过 150 万辆,其中 2023 年 10 月美国新能源汽车 销量为 11.8 万辆,单月渗透率达 9.4%。截至 2022 年 12 月,美国新能源汽车保有量达 345 万辆,叠加 2023 年新增销量,预计 2023 年底保有量超过 495 万辆,拉动充电基础 设施需求。

美国充电桩政策持续加码,有望驱动充电桩建设加速。2021 年 11 月,美国参议院正式通过拜登提出的两党基础设施法案,该法案包含约 75 亿美元关于建设美国充电桩基础设施 的投资,该项投资目标为在全美建设约 50 万个公共充电桩。2023 年美国 IRA 税收抵免 法案正式实施,将原来的充电设备税收抵免延长至 2032 年,同时对于个人住宅用途的税 收抵免政策上限不变,仍为 1000 美金,针对商业用途的充电桩抵免上限从 3 万美金提升 至 10 万美金。

2.3.2 市场:预计2026年美国充电桩市场规模超300亿元

美国充电桩建设整体缓慢,整体车桩比持续上升。在特斯拉引领下,美国新能源汽车销量 大幅提升,但充电桩建设较为落后。2017-2022 年,美国新能源车销量从 19 万辆增加至 121 万辆,CAGR=45%;美国充电桩销量从 0.8 万台增加至 2.3 万台,CAGR=24%,新 增车桩比从23.4 逐步提升至 52.3。2023 年 1-6 月,美国新能源汽车销量达 70 万辆,充 电桩销量为 1.2 万台,整体车桩比达 60.7。根据美国新增车桩比及保有量车桩比数据看, 美国充电桩建设相对落后于新能源车销量,未来建设有望提速。美国新能源车保有量快速提升,车桩比持续提升。2016-2022 年,欧洲新能源车保有量从 53 万辆增加至 345 万辆,CAGR=37%;美国充电桩保有量从 4.5 万台增加至 15.7 万台, CAGR=24%,整体车桩比从 11.8 提升至 22.1。截至 2023 年 6 月,美国新能源汽车保有 量达 415 万辆,充电桩保有量为 16.8 万台,整体车桩比达 24.7。我们认为美国新能源车 保有量在快速提升,对充电基础设施需求快速增长,未来建设有望提速。

美国充电桩市场以公桩为主,直流桩/DC 占比稳步提升。根据美国能源部数据,截至 2023 年 6 月,美国充电桩保有量达 16.8 万台,其中公桩/私桩保有量分别为 14.8/2.0 万台,市 场份额占比分别为 88%/12%;其中 AC/DC 充电桩保有量分别为 13.6/3.2 万台,市场份额 占比分别为 81%/19%。2019 年 12 月至 2023 年 6 月,美国 DC 充电桩从 1.2 万台提升至 3.2 万台,市场份额占比从 14%提升至 19%,直流桩占比稳步提升。美国公桩以 L2 型交流桩为主,公桩 DC 占比稳步提升。根据美国能源部数据,截至 2023 年 6 月,公桩 L1/L2/DC 保有量分别为 842/114507/32365 台,市占率分别为 1%/78%/22%。虽然公桩主要类型还是 L2 交流桩,但公桩 DC 占比持续提升。截至 2023 年 6 月,私桩 L1/L2/DC 保有量分别为 2194/17797/335 台,市占率分别为 11%/88%/2%,私桩仍以交 流桩为主,DC 占比较小。

美国公共直流快充枪接口以特斯拉标准为主,且公共直流快充桩运营商市场份额 60%。根据美国能源局数据,截至 2023 年 6 月,美国直流快充枪接口 3.86 万个,按 照接口标准计算,CHAdeMO/CCS/Tesla 分别为 0.74/1.12/1.99 万个,市场份额占比为 19%/29%/52%;如果按照运营商持有的充电桩数量测算,特斯拉占美国公共直流快充桩 市场的 62%。考虑美国新能源车市场以特斯拉为主,该数据比较符合市场情况,随着特斯 拉超充桩大规模建设,将整体提升美国充电基础设施水平。

美国加大公共充电桩政策支持力度,公桩市场占比或持续提升。考虑美国 IRA 法案面 向全美的高速公路建设公共充电桩进行补贴,5 年补贴近 50 亿美金,我们预计新增 公共桩占比有望持续提升。

关键假设 1:美国新能源汽车销量及保有量稳健增长。我们预测美国新能源车 26/30 年销 量分别为 446/917 万辆,22-30 年 CAGR=32%;26/30 年保有量分别为 1411/4112 万辆, 22-30 年 CAGR=36%,22-30 年新能源汽车保有量渗透率从 4.72%提升至 13.05%。关键假设 2:美国充电桩中直流桩占比逐步提升,车桩比呈下降趋势。我们预测 26/30 年 美国充电桩新增 16.2/42.8 万台,新增车桩比分别为 27.6/21.4,保有量车桩比 25.6/21.9。考虑特斯拉超充桩大规模建设,我们预计美国公共充电桩中直流桩占比稳步提升,预计 26/30 年直流桩占比分别为 65%/80%。关键假设 3:随着高压快充渗透率提升,公共直流桩充电功率逐年提升。我们预测 26/30 年美国公共直流充电桩单台充电功率分别为 287/345KW。但考虑规模效应及技术进步, 充电桩单位成本呈现逐年下滑趋势。结论:美国充电桩市场规模 26 年约 304 亿,30 年约 968 亿元,22-30 年 CAGR=58%。我们测算 2022 年美国充电桩市场规模约为 24 亿元,2026/2030 年增至 304/968 亿元, 22-30 年 CAGR 达 58%。

三、产业链:设备企业量利双升,运营企业规模凸显

3.1 上游:充电枪集中度高,充电模块价值量较大

充电枪行业集中度较高,主要玩家包括沃尔核材、永贵电器、中航光电等。目前充电枪行 业规模较大的企业包括沃尔核材、永贵电器、中航光电等企业。根据沃尔核材公告,公司 直流充电枪产品在国内市场认可度和占有率较高,具备市场竞争优势;大功率液冷充电枪 也已经形成小批量销售,其电流范围可覆盖 250A-800A,产品技术路线涵盖水冷(物理隔 离式)、油冷(浸没式)。根据永贵电器公告,公司生产的大功率液冷充电枪可以实现电动 汽车极速充电,并解决在高压电流环境下快速充电的散热问题,目前的电压指标在 1000V, 电流指标可以达到 600A,是国内首家液冷充电枪商业化量产的企业,在技术上处于高等水平。

充电模块价值量较高,主要玩家包括优优绿能、英飞源、通合科技等。根据快马快充发布 2022 年充电模块市场份额分布,2022 年包含内需型和供应型的全部充电模块市场,市 占率前五的企业是英飞源、优优绿能、永联、特来电、通合科技;以供应型为主的充电模块竞争市场,市占率前五的企业是英飞源、永联、通合科技、优优绿能、英可瑞,市占率 前五的企业已经占据市场绝大部分份额,产业集中度较高,竞争格局日趋明朗。

3.1.1 沃尔核材:三大传统业务持续发力,拓展新方向提高毛利业务占比

公司成立于 1998 年,以热缩材料起家,公司电子+电力+电线三大传统业务持续发力,并 通过拓展新方向提高毛利业务占比,同时公司通过内生外延式发展,横向切入新能源领域。目前成为“新材料+新能源”综合性企业,业务涵盖电力+电子+电线+系能源四大赛道。充电枪+高压连接器双轮驱动,锂电隔热材料构建第二增长极。主营直流充电枪,高客户 认可且高毛利优势明显。高压连接器受益于高压平台拥有大量优质客户,锂电隔热材料以 上海科特为主体,“焦虑”带动隔热材料需求高增。直流充电枪构建基础,大功率液冷充电枪前景广阔。公司的新能源汽车充电枪产品主要包 括交流充电枪、直流充电枪以及大功率液冷充电枪等。其中直流充电枪在国内市场的认可 度和占有率较高。公司掌握大功率液冷充电枪核心技术,产品技术路线涵盖水冷(物理隔 离式)、油冷(浸没式),电流范围涵盖 250A-800A,满足大功率充电需求,已进行小批量 销售。

3.1.2 永贵电器:国内轨道交通连接器龙头企业,积极布局新能源产品

永贵电器成立于 1973 年,是国内轨道交通连接器龙头企业,2012 年,公司布局车载与能源信息领域,积极布局新能源车相关产品,逐步在新能源车高压连接器、充电枪等领域实现。目前,公司已经形成了 轨道交通与工业、车载与能源信息、军工与航空航天三大业务。公司在新能源汽车领域的产品包括高压连接器以及线束组件、高压分线盒、充/换电接口 及线束、交/直流充电枪、大功率液冷直流充电枪。目前,公司新能源车领域的主要客户 包括比亚迪、吉利、长安、小康、上汽、广汽、一汽、华为等,比亚迪是公司新能源领域 的核心客户。公司充电枪产品覆盖,主要包括交流充电枪、直流充电枪、大功率液冷直流充电枪三 类。产品型号丰富,覆盖国标、欧标、美标三种接口型号,在充电枪领域,公司客户包括 特锐德等充电桩运营商,亦包括吉利、理想等整车厂。目前公司充电枪在国内处于水平。公司在充电枪领域先发优势明显,大功率液冷直流充电枪持续。公司掌握大功率液冷 充电枪的核心技术。实现在 1000v 电压,400A-500A 的充电电流下工作,将原来充电 2-3 小时的时间缩短为 5-15 分钟,率先在国内市场推广应用,并形成市场先发优势。

3.1.3 通合科技:充电模块细分市占率较高,业绩表现持续向好

通合科技成立于 1998 年,2015 年上市,主要从事电力电子行业产品的研发、生产、销售 和服务,主要包括智能电网、新能源汽车及军工装备三大业务领域,是一家致力于电力电 子行业技术与产品,为客户提供系统能源解决方案的高新技术企业。智能电网领域:公司在该领域的主要业务包括电力操作电源、电力用 UPS/逆变电源和配 网自动化电源的研发、生产和营销。其中电力操作电源是公司的核心业务,主要应用于电网、南方电网、电厂等电力企业以及钢铁冶金、石化等非电力行业,产品包括直流 220V 和 110V 两个电压等级,自冷和风冷两个产品类别,0.8kW、1.5kW、3kW、6kW、 9kW、12kW 等多个功率等级,市场占有率长期处于行业地位。新能源汽车领域:公司在该领域的主要业务包括充换电站充电模块、充换电站充电桩解决 方案、车载电源的研发、生产和营销。充电桩核心部件充电模块是公司的核心产品。公司 的充电模块从 2007 年开始依据行业发展趋势已经八代更迭,持续打造高可靠性、的充电模块产品,响应主流市场需求快速推出了符合国网“六统一”标准的 20kW 产品和 针对网外市场 30kW、40kW 产品。2022 年公司继续强化 20kW 国网“六统一”高压快充 产品先发优势,推向市场实现大规模商用,在市场中具有竞争力。

3.2 中游:整桩企业格局分散,关注具备技术规模优势企业

充电桩行业格局较为分散,头部厂商集中度有望持续提升。根据我们测算,2022 年国内 充电桩市场规模约为 216 亿元,其中比较大的玩家包括特锐德、星星充电、绿能慧充、盛 弘股份等玩家。根据部分已上市公司公告,2022 年特锐德充电网业务收入 45 亿元,其中 包括充电运营以及充电设备销售及场站建设收入;2022 年盛弘股份充电桩销售收入 4.26 亿元;2022 年绿能慧充新能源行业收入 2.36 亿元,主要为充电桩销售收入;2022 年道 通科技充电桩销售收入 0.96 亿元。2023 年,已上市充电桩企业业务拓展迅速,如绿能慧 充、盛弘股份、道通科技等,随着下游客户对充电桩质量要求越来越高,头部企业优势越 发明显,充电桩行业集中度有望持续提升。

3.2.1 绿能慧充:直流快/超充产品为主,自主掌握充电桩核心技术

绿能慧充原名江泉实业,于
2021 年 12 月通过收购子公司实现主营业务转变,目前主营 充电产品及储能产品,充电设备实现应用场景全覆盖。绿能慧充是行业的新能源汽车
充电设备制造商,并横向拓展储能、微电网、充电场站、能源管理平台,发展光储充一体 化业务。公司自主研发充电设备,基本涵盖了全系列产品。充电产品包括 7kW 交流充电桩、30 kW-320 kW 直流充电桩、120 欧标直流充电桩以及
360/720/960kW 直流充电堆,产品满 足商业地产、公共快充、公交、物流园区、卡车环卫等多场景需求。公司具有较强研发能
力,自主掌握高压快/超充产品核心技术,自行研发制造的充电堆产品在行业内具有较强竞争优势。公司以新能源汽车充电为基础,提出综合数字能源解决方案。储能产品主要为 64kWh 和 215kWh
的分布式储能系统,同时开发箱式储能、光储充一体化系统等,积极开发大型储
能产品。公司为客户提供数字能源解决方案,实现源-网-荷-储一体化,促进绿色能源发展。

3.2.2 盛弘股份:主打直流快充整桩产品,发力欧洲充电桩市场

盛弘股份成立于 2007 年,专注于电力电子技术,目前业务主要包括工业配套电源、新能 源电能变换设备、电动汽车充电桩、电池化成与检测设备等四大板块。2022 年公司营收 规模 15.03 亿元,2023H1 收入 11.02 亿,同比+101%,其中充电桩业务收入达 3.84 亿元, 占总收入的 34.84%,充电桩毛利达 39.5%。

公司充电桩产品包含分体式/一体式充电设备、交流充电桩、直流充电模块、充电站建设及 运营等,其中充电模块涵盖 15kW、20kW、30kW、40kW 全系列功率。公司目前以直流 快充、整桩产品为主,针对不同场景推出差异化产品。盛弘股份是全国首家在大功率直流充电系统中具备交流侧漏电保护功能的厂家。公司第六代充电桩系统采用 TCU+CCU 系统架构,充电桩内部功能划分更清晰,提升产品的 易用性与稳定性。充电系统具备,起火、水浸、倾倒等事故预警功能,能够 360 度保护车辆与设备。2022 年以来,公司进一步拓宽欧美充电桩市场,凭借强产品力,公司 Interstellar 交流桩 通过欧标认证,成为首批进入英国石油集团的桩企供应商,海外市场有望带来新增量。

3.2.3 道通科技:具有技术渠道优势,拓宽海外充电桩业务

道通科技成立于 2004 年,专注于汽车智能诊断、检测分析系统及汽车电子零部件的研发、 生产、销售和服务,是专业的新能源汽车智慧充电综合解决方案、汽车智能诊断和检测、 TPMS(胎压监测系统)、ADAS(辅助驾驶系统)产品和软件云服务综合方案提供商。产品主销美国、欧洲、日本、澳大利亚等 70 多个和地区,其中北美为主要市场,2023H1 公司北美市场营业收入达 7.75 亿元,占总营业收入的 54%。

公司新能源系列产品包含交流桩、壁挂直流桩、快充桩、超充桩以及以及具备广告运营功 能的一站式充电管理云平台等。其中交流覆盖 7kW、10kW、12kW,直流覆盖 60kW、120kW、 240kW、360kW、480kW。技术优势:充电桩产品丰富,技术优势显著;公司充电桩产品获多国认证,包括美国 UL、 CSA、EnergyStar 认证及欧盟 CE、UKCA、MID 认证等等;公司充电桩产品入围多国补 贴项目。渠道优势:海外渠道优势:公司逐步形成一体化全球营销。公司终端用户认可度较高, 根据 PTEN 调查显示,公司旗下 Autel、Snap-on、博世(+OTC)北美客户使用意愿度分别 为 34.4%/21.3%/18.9%,远超其余品牌。

3.2.4 炬华科技:扎根电网智慧计量,有望依靠客户优势推广海外

炬华科技成立于 2006 年,是一家专业从事能源物联网设备和服务研发、生产与销售的高 新技术企业。公司主要业务分为智慧计量与采集系统、智能电力终端及系统、物联网智能 水表、智能配用电产品及系统、智能充电设备、物联网传感器及配件等物联网产品和综合 能源服务解决方案。产品主要服务于电网、南方电网及各省电网公司等国内电力用户 和非电力用户,公司业务发展和电网投资规模、发展规划密切相关。

智慧计量为主要业务,发力海外市场。智慧计量业务客户主要是电网、南方电网及各 省属电网公司和海外各电网公司,公司 2006 年进入海外市场,并通过收购捷克 LOGAREX公司强化自身在欧洲市场的竞争力;2023H1 公司海外收入占比分别为 58%。积极开拓充电桩业务,有望向海外市场推广。国内各种规格交流、直流充电桩已经进入市 场。对于海外市场,公司积极开拓欧洲市场,公司有智慧计量业务建立的海外客户基础, 随着客户验证以及资格认证推进,公司海外业务有望实现突破。

3.2.5 香山股份:充配电业务+智能座舱表现突出,助力业绩高速增长

香山股份成立于 1999 年,是一家汽车零部件、家用衡器和新能源充配电产品设计、开发、 制造以及销售公司。原为家用衡器行业龙头,其家用衡器产品的销售量、销售额和出口创 汇总额均连续 17 年位居行业,2020 年通过收购均胜群英主营业务转至汽车零部件相 关业务。2021 年实现收入 48.9 亿元,同比+400.66%,业绩高速增长;2022 年 Q1-3 收 入总额 33.94 亿元,同比-0.85%,系疫情等不利因素扰动所致。2023 年公司加速推进新 能源汽车项目,进入该领域的快速上升通道,2023H1 新能源汽车相关业务收入 3.55 亿 元,同比增长 76.3%。新能源充配电业务:2022 年公司新能源充配电产品投入市场,订单持续放量,增幅较大。充电运营自主品牌“JOYCHARGE”推向市场,同步拓展海外光储充市场新能源充配 电产品矩阵不断丰富,新订单保持强劲。汽车零部件业务:拥有高度研发能力,公司是戴姆勒奔驰、宝马、大众、奥迪、通用、福 特、日产、特斯拉、蔚来、理想等国内外知名整车制造商的全球一级配套商,全球运营优 势显著。随着自主品牌与新势力向高端化市场进型,公司的豪华智能饰件的渗透率持 续提升。

3.3 下游:充电运营商格局集中,盈利拐点有望到来

充电桩下游主要为充电桩运营商,随着新能源车保有量提升,其盈利拐点有望到来。充电 运营商集中度相对较高,其中主要玩家包括特来电、星星充电、云快充等。根据充电联盟 数据,截至 2023 年 11 月,特来电/星星充电/云快充公共充电桩保有量分别达 49.5/43.8/42.7 万台,占比 18.84%/16.69%/16.28%,CR3 达 51.81%。我们预计随着新 能源车保有量快速提升,公共充电桩利用率有望逐步提升,充电运营商盈利性有望逐步体现。

3.3.1 特锐德:全国充电网运营龙头,充电网业务收入占比持续提升

公司深耕户外箱变业务,是户外箱变企业。公司作为户外箱式电力产品系统集成商、电力系统集成解决方案的领军者、箱变研发生产企业,是电力产品技术标准的制定者和参与者。公司主营以户外箱式电力设备为主、户内开关柜为辅的成套变配电产品,致力于研发、设计、生产制造220kV及以下的变配电一二次产品。公司充电网业务快速发展,充电桩保有量位居行业头部。公司旗下特来电股份有限公司,专注于新能源汽车充电网业务,是国内的新能源汽车充电设备制造商和充电网运营商。主要从事充电设备的研发、生产、销售及充电网的建设与运营,改变传统充电桩理念,致 力于研发物联网、车联网、互联网三网融合的大数据生态充电网,以智能化能源管理系统 为基础,基于先进技术、精致产品、优质服务,为用户提供智能充电整体解决方案及增值 服务。2018-2022 年,公司新能源汽车及充电业务收入从14.36亿元增加至45.35亿元, CAGR=33.3%,持续高速增长。2018-2022年,公司运营充电桩保有量从12.12万台提升至36.29万台,CAGR=31.5%;截至 2023年11月,保有量进一步提升至 49.8 万台, 占全国公共充电桩份额为19%。

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