据2023年的数据显示,中国新能源汽车产销量分别达到了958.7万辆和949.5万辆,同比增长率分别为35.8%和37.9%,市场占有率高达31.6%。中汽协预测,到2024年,新能源汽车产销量将达到约1150万辆,增长约20%,占汽车市场的三分之一,有望创下历史新高。
在充电基础设施方面,截至2023年底,全国充电基础设施累计数量为859.6万台,同比增长了65%。全年新增充电基础设施338.6万台,新能源汽车销量为949.5万辆,桩车增量比为1:2.4,较上一年度有所提升,充电基础设施建设速度与新能源汽车增长数量仍呈超前发展态势。
直流充电桩作为充电模块的重要组成部分,其数据更能体现出这股强劲的发展动力。2023年底,全国公共直流桩达到120.3万台,同比增长了44.2万台。据中国充电联盟预测,2024年公共直流充电桩将达到172.9万台,全年增量为52.6万台,公共直流桩的增长量呈现出加速发展的趋势。
毫无疑问,作为直流充电桩的核心部件,充电模块占据了近一半的成本。随着直流充电桩建设浪潮的到来,充电模块在2024年将迎来更加光明的前景。
电动汽车充电桩行业的发展见证了充电模块产品的不断进化。自2017年国家电网提出恒功率充电标准以来,20kW恒功率充电模块长期占据市场主流地位。然而,到了2023年,充电模块向更高功率的发展趋向日益明显。目前市场上,20kW、30kW和40kW的充电模块各占一半市场份额,而随着大功率充电桩的应用增多,40kW充电模块的销量显著增长。显然,高功率和宽电压已成为充电模块产品升级的普遍共识。
另一方面,随着充电模块产销量的增长,其单价呈现快速下降的趋势。从2015年的约0.8元/瓦降至2019年末的约0.13元/瓦,经历了一次急剧的价格下跌。在随后的疫情期间,加上芯片短缺的影响,充电模块的价格虽有波动但总体趋稳。进入2023年,随着新一轮充电设施建设的推动,充电模块产销量继续增加,价格竞争仍然是市场竞争的关键。
激烈的价格战导致技术和服务跟不上的企业退出市场或转型,淘汰率高达75%以上。曾经的30多家主要充电模块供应商数量已锐减至大约10家,包括英飞源、优优绿能、通合科技、盛弘、永联、星源博锐、凌康、华为等知名企业。
当前市场上的充电模块制造商主要分为供应型企业和自产自用型企业。基于市场参与者的特征,我们对2023年的市场规模和份额占比进行了进一步分析。根据企业年度总结和对比分析,2023年在包含所有参与者的充电模块总量市场上,市占率前五的企业分别是英飞源、优优绿能、通合科技、永联、盛弘;其中通合科技的进步尤为突出,而长期位居榜首的英飞源继续保持超过33%的市场占有率。
在排除完全自产自用型企业的市场份额后,专注于供应型市场的充电模块(即市场充电模块总需求减去企业自身使用和股东采购的部分)竞争格局显示,市占率最高的五家企业为:英飞源、通合科技、永联、优优绿能、盛弘。这是首次整体市场和竞争性市场的前五大企业完全一致,尽管排名略有不同。这五大企业共占据了市场的绝大部分份额,显示出产业的高度集中以及竞争局面的逐渐清晰。
近十年的市场应用验证了充电模块技术的成熟。尽管主流产品的核心技术在企业间存在差异,关键还是在于提高产品的可靠性和充电效率。随着电动汽车的快速普及,高品质充电成为行业的发展趋势。产业链的成熟也带来了设备成本降低的压力,单位利润率的下降使得规模化效应对充电模块企业越来越重要,产能将进一步集中,行业领先的企业将主导整个行业的发展。
目前,充电模块技术发展主要分为三大类散热方式的产品:直通风型模块是市场的主流,所有企业都在生产;独立风道和灌胶隔离型模块的代表有优优绿能和云充;全液冷散热充电模块的代表则是英飞源和华为。
这三种类型的充电模块产品都具有技术迭代的特性。由于经济性原则,风冷模块是目前应用最广泛的类型。为了解决风冷模块在恶劣环境下的高故障率和长时间高热运转下的散热问题,企业开发了独立风道和隔离风道产品,通过优化设计,提高了可靠性和使用寿命。这类产品性能优良、价格适中,具有广阔的市场潜力。
液冷充电模块被广泛认为是充电模块技术发展的终极解决方案。到2023年底,华为宣布计划在2024年部署10万根全液冷充电桩;而早在2020年,英飞源的全液冷超充系统已在欧洲投入商业运营,使得全液冷技术成为行业的焦点。目前,全液冷模块和全液冷充电系统的集成仍然面临一些技术障碍,掌握这项技术的企业并不多,国内以英飞源和华为为主要代表。
从电流类型来看,现有的充电模块包括ACDC充电模块、DCDC充电模块和双向V2G充电模块。ACDC模块用于单向充电桩,是应用最广泛的类型;DCDC模块用于光伏电池充电和车端电池充电,主要应用于光储充项目或储充项目;V2G模块则满足未来车辆与电网互动或能源电站的双向充电需求。
国家发改委等四部门于1月3日联合发布了《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》,为智能有序充电和双向充放电提供了政策支持,确定了充电站在电网调控、虚拟电厂、聚合交易和储充一体化等应用场景的发展方向。这些都需要双向V2G充电模块作为硬件基础。据悉,国内最早研究双向V2G充电模块的厂家是英飞源,其V2G模块市场占有率超过90%,在电网体系中占据主导地位。
目前,充电模块在使用过程中最常见的问题是环境恶劣导致的高故障率。因此,如何使模块稳定、安全和高效仍然是关注的焦点。车桩新媒体认为,充电模块产品未来的主流发展方向应该是提高电源的安全可靠性和环境适应性,提升功率密度以满足大功率充电桩的需求,以及应用双向变换充电技术以支持有序充电和双向充放电。
在国家政策的积极支持下,新能源汽车及其基础设施建设的推进将继续加速,特别是在乡镇地区。预计到2024年,随着这些措施的持续实施,充电桩的数量将迅速增加。同时,随着大功率和液冷超级充电设备的广泛部署,整个行业的价值量也将稳步增长。在未来2-3年内,充电桩和充电模块等产业链将面临结构性调整和分层,这将是行业企业实现规模化和突破性发展的黄金机遇期。