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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、大功率散熱結構及先進制造工藝等方面，需要綜合運用電路原理、現代計算機技術、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、數字電路技術等學科知識。
充電模塊內部結構復雜，內含電子元器件眾多，單個充電模塊內含超過2,500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。
大功率充電模塊
根據測算，2022年中國大陸充電模塊市場增量為452.76億瓦。
新能源汽車的補能方式主要包括充電和換電。充電模式主要通過充電樁對新能源汽車動力電池進行充電，其中，充電樁又分為交流充電樁和直流充電樁。交流充電樁只提供電力輸出，需連接車載充電機（OBC）方可實現充電，無法直接為動力電池充電。直流充電樁采用三相四線制供電，可提供足夠功率，輸出高電壓及大電流，滿足快充需求。換電模式則是通過換電站將新能源汽車處于虧電狀態的動力電池快速更換為電量飽和的電池，并將虧電電池通過充電柜、充電架、充電箱等直流充電設備進行集中充電，以備循環使用。
直流充電樁、充電柜等新能源汽車直流充電設備中最為重要的部件是充電模塊，被譽為直流充電設備的“心臟”。充電模塊對電能起到控制、轉換的作用，其性能不僅直接影響直流充電設備的整體性能，同樣也關聯著充電安全等問題。
充電模塊核心技術壁壘在于電力電子功率變換電路拓撲技術創新能力、嵌入式軟件實時控制算法的可靠性、電氣系統設計的安全性及大功率散熱技術的結構設計能力和高功率密度的集成化能力。充電模塊的關鍵元器件在于功率器件、磁性元器件、電阻電容、芯片、PCB等，當充電模塊工作時，三相交流電經過有源功率因數校正（PFC）電路整流后，變成直流電供給DC/DC變換電路。控制器的軟件算法通過驅動電路作用于半導體功率開關，從而控制充電模塊的輸出電壓及電流，進而對電池組進行充電。充電模塊內部結構復雜，單個產品內含超過2,500個元器件，拓撲結構的設計直接決定了產品的效率和性能，散熱結構設計則決定了產品的散熱效率，具有較高技術門檻。
2015年前后，國內新能源汽車產業迅速發展，充電樁作為充電基礎設施的核心設備，其行業的發展也受到了極大的促進。為擴大充電樁的覆蓋面，激發市場活力，中央及地方各級政府出臺了相關政策，通過財政補貼等方式鼓勵包括充電樁在內的充電基礎設施建設。隨著新能源汽車產業的快速發展，以特斯拉為代表的整車廠商，以及以國家電網、星星充電、特來電為代表的公司開始積極布局充電站運營業務。2017、218年間，國內市場上使用的充電模塊規格仍以15KW和20KW為主。2019年以來新能源汽車的電氣化、智能化、較好的用車體驗獲得越來越多消費者認可，新能源汽車消費由早期的政府補貼推動逐步轉化為自主消費推動，比亞迪、蔚來、小鵬、理想等國內新能源汽車品牌迅速成長，行業呈現良好的發展態勢。作為新能源汽車產業的重要配套產業，充電樁產業具備“能源互聯網”和“新基建”雙重特征，在新一輪政策刺激作用下，市場需求進一步釋放。
行業概況
充電模塊的市場空間與直流充電設備的市場空間呈正相關關系，而直流充電樁的市場空間與新能源汽車保有量密切相關。
（1）新能源汽車及充換電行業簡介
新能源汽車是指采用新型動力系統，完全或主要依靠新型能源驅動的汽車，主要包括純電動汽車、插電式混合動力汽車（含增程式電動汽車，下同）及燃料電池汽車。目前，新能源汽車以純電動汽車、插電式混合動力汽車兩種新能源電動汽車為主，燃料電池汽車相對較少。
新能源汽車動力電池主要通過充電和換電兩種方式實現補能。其中，充電模式主要包括交流慢充、直流快充和無線充電。公司主要產品為15KW、20KW、30KW和40KW充電模塊，主要應用于直流充電樁、充電柜等新能源汽車直流充電設備，對應充電模式中的直流快充和換電模式。
①充電模式
充電模式下，新能源汽車主要通過充電樁充電完成補能。按照不同的充電技術分類，充電模式可分為交流充電和直流充電。通常情況下，二者主要差異如下：
交流充電又稱“慢充”，即充電樁輸入電動汽車交流電，由電動汽車通過車載充電機（OBC）將電網的交流電進行變壓和整流，轉換為直流電后對動力電池充電。與直流充電相比，交流充電受車載充電機（OBC）功率限制，一般功率小、充電慢。交流充電樁在充電過程中起到配電和計費的作用，對電網改造要求低，結構較為簡單，技術門檻相對較低，易于安裝且成本較低，適用于居民社區、公共停車場、購物中心等應用場景。
直流充電又稱“快充”，即將電網輸入的交流電通過直流充電樁內置的充電模塊變壓整流為直流電，再通過充電槍輸入給電動汽車內部的動力電池。與交流充電相比，直流充電一般具有功率高、充電快的特點，技術和設備與交流充電相比更為復雜，直流充電樁的制造成本和安裝成本也較高，更適用于對充電速率要求較高的應用場景，如公交、出租車、物流車、重卡等運營車輛的集中場所，以及充電站、高速公路服務區等公共服務場所。未來，隨著如小直流充電樁等直流充電設備的發展，直流充電的應用場景有望更好地拓寬至居民社區、購物中心等場所。
一個完整的直流充電樁主要包括充電系統、監控系統、計量計費系統等，其輸入端與交流電網直接連接，輸出端裝有充電插頭用于為新能源汽車充電。隨著新能源汽車的快速發展，直流充電設備作為新能源汽車基礎設施建設的重要組成部分，越來越受到包括中國大陸在內的多個國家和地區的重視，市場規模預計將實現快速增長。
②換電模式
換電模式是新能源汽車的一種重要補能方式，即通過換電站將新能源汽車處于虧電狀態的動力電池快速更換為電量飽和的電池，并將虧電電池重新存儲到換電站中進行集中充電與管理。
實現新能源汽車換電主要涉及換電站、車載換電系統和信息交互平臺。三大系統中，換電站是動力電池的轉運中心，承擔動力電池集中存儲、充電和狀態監控等一系列功能，通常配有換電、充電、配電、溫控、視覺識別、監控和消防等設備。其中，充電設備的作用是將虧電電池進行充電，以備循環使用，主要包括充電柜、充電架、充電箱等直流充電設備。
（2）新能源汽車充換電設備設施產業鏈
新能源汽車充換電設備設施行業是新能源汽車行業配套產業的重要組成部分。新能源汽車充換電設備設施產業鏈上游是設備零部件，主要包括充電模塊、繼電器、接觸器、監控計量設備、充電槍、充電線纜、主控制器、通信模塊及其他零部件。
其中，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，市場參與者主要包括華為、中興、英可瑞、盛弘股份、通合科技、優優綠能、深圳英飛源技術有限公司、深圳市永聯科技股份有限公司等企業。
中游企業為充電樁及其他充電設備生產商，包括直流充電設備生產商和交流充電設備生產商，主要參與者包括ABB、BTCPOWER、Daeyoung、萬幫數字、盛弘股份、玖行能源、科陸電子、中恒電氣、科士達、萬馬股份等企業。
下游企業為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。新能源汽車充換電設備設施產業鏈下游參與者包括萬幫數字、特銳德、國家電網、南方電網、奧動新能源、杭州伯坦、蔚來、特斯拉、比亞迪、上汽集團、金龍客車等企業。
新能源汽車及充換電設備設施行業發展狀況
（1）行業規模
①全球新能源汽車及充電樁行業規模
A、新能源汽車
據Marklines數據統計，自2016年以來，全球新能源汽車銷量保持波動增長態勢，從2016年的69.89萬輛增長至2022年的1,051.20萬輛，年均復合增長率達57.11%。
2019年，受單邊主義和保護主義抬頭、全球貿易摩擦頻發影響，全球宏觀經濟表現疲軟，在此背景下，全球新能源汽車銷量增長率僅為8.02%；2020年，受全球宏觀經濟波動影響，全球供應鏈受到一定沖擊，但隨著各國新能源汽車產業政策的出臺與落地，全球新能源汽車銷量達到289.00萬輛，逆勢增長44.33%；2021年，全球宏觀經濟表現有所恢復，各大車企紛紛擴大在新能源汽車領域的布局，終端消費者對新能源汽車的接受程度也不斷提高，全球新能源汽車銷量實現爆發式增長，銷量高達638.86萬輛，增幅達到121.06%；2022年，全球新能源汽車銷量繼續快速增長，銷量達到1,051.20萬輛，首次突破一千萬輛，增幅達到64.54%。
根據國際能源署（IEA）在2021年5月發布的《NetZeroby2050》報告中預測，到2030年，全球新能源汽車銷量將達到5,600萬輛；根據其2023年4月發布的《GlobalEVOutlook2023》報告中基于全球各國既定政策目標進行預測，到2030年，全球新能源汽車保有量將達到2.44億輛。
B、充電樁
隨著全球新能源汽車市場的快速發展，銷量迅速增長，新能源汽車的補能需求也不斷擴大。完善充電基礎設施有助于緩解消費者對新能源汽車的里程焦慮，支持擴大新能源汽車消費。目前，公共充電樁是新能源汽車的主流補能設備之一，在全球下游市場需求迅速增長以及各國政策扶持的雙輪驅動下，全球公共充電樁保有量呈現持續增長態勢。
根據國際能源署（IEA）的數據顯示，2016年至2022年，全球公共充電樁建設規模持續上升，公共快充充電樁數量由2016年末的7.20萬臺增長至2022年末的89.63萬臺，年均復合增長率達52.24%；公共慢充充電樁數量由2016年末的23.69萬臺增長至2022年末的178.28萬臺，年均復合增長率達39.99%。公共充電樁數量的增長為新能源汽車提供了更好的續航保障，同時也促進無法獲得私人充電樁的消費者購買新能源汽車。
國際能源署（IEA）發布的《GlobalEVOutlook2023》報告中基于既定政策進行了預測，預計到2025年，全球公共充電樁數量將達到670.00萬臺，其中公共快充充電樁數量達240.00萬臺，公共慢充充電樁數量達430.00萬臺；預計到2030年，全球公共充電樁數量將達到1,270.00萬臺，其中公共快充充電樁數量達480.00萬臺，公共慢充充電樁數量達790.00萬臺。
②中國大陸新能源汽車及充電樁、換電站行業規模
A、新能源汽車
基于對能源安全和環境保護的考慮，同時為推動我國從汽車大國邁向汽車強國，實現汽車產業的戰略轉型和升級，我國政府積極推動新能源汽車產業的發展。在產業政策扶持下，中國大陸新能源汽車年度銷量、保有量保持持續增長態勢，年度銷量從2016年的30.17萬輛增加至2022年的654.78萬輛，年均復合增長率達67.01%；保有量從2016年末的91萬輛增加至2022年末的1,310萬輛，年均復合增長率達55.97%。2020年，受宏觀經濟波動影響，新能源汽車企業的生產與銷售均受到較大沖擊，新能源汽車銷量、保有量增速有所放緩；2021年，宏觀經濟表現有所恢復，新能源汽車銷量、保有量恢復高速增長；2022年，俄烏戰爭爆發、國際油價飆升助推包括我國在內的全球新能源汽車市場保持迅猛發展。
根據2020年10月國務院辦公廳印發的《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》中提出的發展愿景，2025年，我國新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右；2035年，純電動汽車成為新銷售車輛的主流，公共領域用車全面電動化。
B、充電樁
我國充電樁行業萌芽于21世紀初，并在2011年至2014年得到初步發展，此時參與者以國家電網、南方電網等國企為主，且服務對象多為公共汽車或政府內部用車，市場規模較??；2014年11月，財政部、科技部、工信息、發改委聯合出臺了《關于新能源汽車充電設施建設獎勵的通知》，將新能源汽車推廣數量與中央政府對地方政府的充電設施補貼掛鉤，各地方政府也紛紛出臺相應政策，將補貼政策落實至充電設施建設者。
在政策的推動下，萬幫數字、特銳德等民營資本紛紛加入充電樁建設和運營市場；2015年，發改委、工信部等部門出臺的《電動汽車充電基礎設施發展指南（2015-2020年）》中提出，到2020年車樁比達到1：1的發展目標。
在新能源汽車銷量、保有量持續增加以及國家政策扶持的背景下，我國充電基礎設施建設進入高速發展階段。根據充電聯盟的數據顯示，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%；其中公共直流充電樁從2018年末的10.94萬臺增長至2022年末的76.10萬臺，公共交流充電樁從2018年末的18.93萬臺增長至2022年末的103.60萬臺，均實現大幅增長。
C、換電站
在過往的十年間，受換電站建設成本高、電池標準不統一、企業間技術封閉、行業缺乏適合的商業模式、各方利益難以均衡等因素影響，我國新能源汽車換電產業發展較為緩慢。隨著我國換電技術不斷發展，商業模式逐漸成型，加上充電設施分布不均、利用率低、現階段充電時間相對較長、車輛續航里程短等問題的凸顯，換電模式重新引起各方重視。
為推動新能源汽車產業發展、緩解新能源汽車補能環節中的諸多矛盾，國家各部委開始頻繁出臺新能源汽車換電產業的扶持政策，核心關注點主要集中在推廣換電模式應用、鼓勵車電分離商業模式、支持換電站建設、研究制定換電領域國家標準等方面，我國換電產業迎來重大發展機遇。2021年11月1日，國家市場監管總局于4月份批準發布的《電動汽車換電安全要求》（GB/T40032-2021）正式實施，這是在我國在換電行業制訂的第一個基本通用性國家行業標準，包括安全要求、試驗方法、檢驗規則等內容，將有助于提升使用換電技術的新能源汽車在機械強度、電氣安全、環境適應性等方面的標準，引導新能源汽車企業的產品研發。
2022年3月18日，工信部發布的《2022年汽車標準化工作要點》提出，要推進純電動汽車車載換電系統、換電通用平臺、換電電池包等標準制定，進一步推動了換電標準化的進程。根據充電聯盟數據統計，中國大陸換電站保有量從2015年末的10座增長至2022年末的1,973座，其中2022年增長率高達52.00%。在國家政策支持及各廠商積極布局換電站的背景下，預計中國大陸換電站數量將保持較高增長速度。
③充電模塊市場規模
作為新能源汽車直流充電設備的核心部件，充電模塊將直接受益于新能源汽車及充換電設備設施行業的發展。
目前，充電模塊的主要應用領域為新能源汽車直流充電樁，直流充電樁市場規模的增長直接帶動充電模塊市場規模的增長，也推動充電模塊產品和技術的升級。一方面，充電模塊在直流充電樁中起到將交流電網中的交流電轉換為可為動力電池充電的直流電的作用，是直流充電樁實現其功能的核心部件，國內市場充電模塊成本占據整個直流充電樁成本的45%至55%左右，隨著直流充電樁整體市場的快速增長，充電模塊將迎來廣闊的市場增量空間；另一方面，應新能源汽車續航里程提升和快速充電的要求，為解決新能源汽車的大規模應用所面臨的充電難、充電慢問題，大功率直流充電樁已成為剛性需求，進而對充電模塊產品提出了更高的技術要求，迫使充電模塊廠商在材料、工藝、技術等方面進行不斷調整，推動充電模塊產業的技術升級和產品迭代。
總體上看，充電模塊的市場空間與直流充電設備的市場空間呈正相關關系，而直流充電樁的市場空間與新能源汽車保有量又呈正相關關系。自2020年10月國務院辦公廳頒布《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》以來，中央及地方各級政府鼓勵新能源汽車產業發展的政策密集出臺，新能源汽車保有量迎來快速增長。
根據公安部數據顯示，中國大陸新能源汽車保有量從2020年末的492.00萬輛增加至2022年末的1,310.00萬輛，年均復合增長率達到63.17%。隨著新能源汽車滲透率的提高，預計未來新能源汽車保有量增速將有所放緩，因此自2023年至2025年，增長率分別按55%、45%、35%估計，預計至2025年，中國大陸新能源汽車保有量將達到3,974.70萬輛。在直流充電樁保有量方面，目前中國大陸直流充電樁以公共直流充電樁為主，公共直流充電樁保有量是直流充電樁保有量的主要來源。
根據充電聯盟公布數據計算顯示，中國大陸新能源汽車車樁比從2020年末的2.93:1下降至2022年末的2.51:1，年均復合增長率為-7.44%，按照-7%的年均復合增長率估計，2025年車樁比將下降至2.02：1，結合新能源汽車保有量預測數據，預計至2025年，中國大陸充電樁保有量將達到1,968.71萬臺。2022年末中國大陸公共充電樁保有量占充電樁保有總量的比例為34.50%，按照35%的占比估計，預計至2025年，中國大陸公共充電樁保有量將達到689.05萬臺。
2022年末中國大陸公共直流充電樁占公共充電樁的比例為42.35%，隨著新能源汽車快速充電需求的增加與充電設備技術的發展，直流充電樁未來占比有望提高。若按2022年末的占比保守估計，預計至2025年，中國大陸公共直流充電樁保有量將達到291.81萬臺。
為滿足新能源汽車快速補能的需求，我國直流充電樁的功率不斷提高，根據工信部裝備工業發展中心發布的《中國汽車產業發展年報（2021）》中的數據顯示，中國大陸直流充電樁平均功率從2016年的70KW提升至2020年的131KW，年均復合增長率為16.96%。按照5%的年均復合增長率估計，預計至2025年，中國大陸公共直流充電樁平均功率將達到167.19KW。
結合上述預測數據，預計2021年至2025年，中國大陸充電模塊市場保有量情況如下：
由上表，預計至2025年，中國大陸充電模塊市場保有量將達到4,878.81億瓦。目前，中國大陸新能源汽車及充換電設備設施市場規模占全球市場規模較大比例，但隨著全球其他區域新能源汽車市場增長、車樁比不斷改善，預計全球其他區域充電模塊市場規模將呈現較大增長潛力。
（2）區域分布
①全球新能源汽車及充電樁的區域分布
能源結構優化和環境保護是全球范圍內的關注要點，大力發展新能源產業成為眾多國家和地區的戰略舉措。
目前，中國大陸、歐洲和美國是全球新能源汽車產業的主要市場。中國大陸方面，盡管政府對新能源汽車行業實施財政補貼退坡政策，但市場規模仍快速增長，占全球新能源汽車銷量的比例從2020年的41.54%增長至2022年的62.29%，反映了中國大陸新能源汽車市場成功從政策驅動轉變為市場驅動。
歐洲方面，在主要國家加嚴排放限制、加大新能源汽車財稅優惠、加速產業布局等舉措下，歐洲區域新能源汽車市場呈現快速增長態勢，成為全球新能源汽車市場重要的增長動力。2019年12月，歐盟委員會公布《TheEuropeanGreenDeal》，表明將通過立法等方式促使歐盟地區在2050年前實現碳中和。在政策的推動下，歐洲區域新能源汽車銷量在2020年首次超越中國大陸，占全球新能源汽車銷量的比例達到43.68%。
美國方面，相比中國大陸和歐洲，其新能源汽車市場發展較為緩慢，銷量增速低于全球平均水平，占全球新能源汽車銷量的比例由2016年的22.98%降至2022年的9.53%，但隨著美國政府在2021年推出多項鼓勵新能源汽車產業發展的政策，美國未來有望重新成為全球新能源汽車市場發展的重要動力。
與全球新能源汽車市場格局相同，全球充電樁市場也以中國大陸、歐洲和美國為主。中國大陸方面，在“十三五”期間，充電基礎設施實現了跨越式發展，產業生態穩步形成，建成了全球數量最多的公共充電樁，其中，中國大陸公共快充充電樁保有量在全球中的占比由2016年末的73.33%上升至2021年末的82.60%，公共慢充充電樁中國保有量占比由2016年末的33.59%上升至2021年末的56.04%，均不斷提升。
歐洲方面，作為全球第二大新能源汽車市場，公共充電樁數量僅次于中國大陸，歐盟委員會在其“Fitfor55”環保減排一攬子計劃中提出，各成員國要實現主要道路每隔60公里就有1座新能源汽車充電站，為歐洲區域的充電站建設設立了明確的目標。
美國方面，其公共充電樁保有量占全球公共充電樁保有量的比例逐年下降，為推動新能源汽車充電基礎設施的發展，2021年12月，美國拜登政府在其發布的《FACTSHEET:TheBiden-HarrisElectricVehicleChargingActionPlan》中提出，將為各州提供50億美元的撥款用于建設完善的充電基礎設施網絡，目標建成500,000個充電樁，該政策的實施預計將極大促進美國公共充電樁保有量的增長。
②中國大陸新能源汽車及充電樁、換電站的區域分布
在我國，新能源汽車的區域分布主要受地方政策、經濟發展水平等因素影響。根據2022年中國大陸新能源汽車上險數區域分布數據顯示，中國大陸新能源汽車市場主要集中在廣東、浙江、江蘇、山東、上海等經濟較發達地區，上述地區有著較為密集的產業扶持政策、較為完善的產業鏈和充電基礎設施，有助于新能源汽車更好地推廣。
在充電樁區域分布方面，據充電聯盟數據顯示，截至2022年末，中國大陸公共充電樁保有量排名前十的區域為廣東、江蘇、浙江、上海、北京、湖北、山東、安徽、河南、福建，合計占比達71.29%，反映出目前中國大陸的公共充電基礎設施建設主要集中在經濟較發達地區。一方面，經濟較發達地區普遍存在對傳統燃油汽車的限牌限購政策和對新能源汽車購置的鼓勵政策，新能源汽車普及程度較高；另一方面，經濟較發達地區普遍推廣綠色公交，新能源公共交通普及程度也較高。因此，較高的新能源汽車普及程度帶動了更大的充電需求，與此同時，新能源出租車、物流車等新能源專用車的推廣對于充電樁利用率的提升提供了一定保證，從而提高充電樁運營企業的建樁積極性。
在換電站區域分布方面，據充電聯盟數據顯示，截至2022年末，全國共有換電站1,973座，其中北京以289座居首，廣東、浙江、江蘇、上海、吉林、山東、四川、湖北、河北分列第2至10位，前十地區合計占比達73.80%，與公共充電樁區域分布相同，換電站主要分布在新能源汽車推廣程度較高的經濟較發達地區。
行業未來發展趨勢
（1）新能源汽車對傳統燃油汽車的替代趨勢
近年來，全球多個國家和地區將發展新能源汽車作為應對氣候變化、優化能源結構的重要戰略舉措，紛紛從戰略規劃、科技創新、推廣應用等方面推動新能源汽車產業發展，陸續制定了新能源汽車替代傳統燃油汽車的戰略規劃，具體如下：
根據國際能源署（IEA）發布的《GlobalEVOutlook2023》顯示，2022年全球新能源汽車滲透率達14%，是2019年的5.4倍；根據中國汽車工業協會數據顯示，中國大陸新能源汽車滲透率從2019年的4.70%增長至2022年的25.60%，實現大幅增長。未來，隨著全球多個國家和地區相關政策的支持、配套基礎設施的完善及消費者對新能源汽車接受程度的提高，新能源汽車滲透率仍有較大提升空間。
（2）新能源汽車充電技術發展趨勢
為配合整車的銷售，部分新能源汽車整車廠商會選擇自建充電樁吸引消費者。為提升消費者充電體驗，縮減充電時間，新能源汽車整車廠商通常會為其消費者提供大功率直流快充方案。功率為電流和電壓的乘積，因此，提高充電功率可以通過提高充電電流和提升充電電壓予以實現。
在電壓一定的情況下，提升充電電流能夠提高充電功率，但根據焦耳定律，充電電流的提升將大幅增加充電過程中的熱量釋放，進而對充電設備的散熱性能提出較高要求。
以特斯拉大電流快充方案為例，其V3超充樁峰值工作電流超過600A，需要使用直徑更大的線纜及液冷充電槍，對散熱技術要求更高。
目前，充電設備散熱技術及方案逐步成熟，液冷充電樁、液冷充電槍等已開始逐步應用，超級充電樁有望得到進一步推廣。
在電流一定的情況下，提升充電電壓能夠提高充電功率，且不會顯著增加充電過程中的熱量釋放；在充電功率一定的情況下，提升充電電壓可以大幅減小充電電流，顯著降低充電過程中的熱量釋放，因此，提升充電電壓成為了許多新能源汽車廠商的選擇。
由于目前廣泛使用的硅基功率半導體的耐壓能力限制，新能源汽車廠商普遍采用400V電壓平臺架構。2019年保時捷推出的Taycan首次推出800V電壓平臺架構，充電功率最高可達350KW。
相較于400V電壓平臺，800V電壓平臺工作電流更小，可以節省線束體積、降低線路內阻損耗，提升功率密度和能量使用效率。2021年后，高壓快充方案受到越來越多新能源汽車廠商的青睞，現代、起亞、北汽、廣汽、小鵬等廠商相繼推出800V電壓平臺，高壓快充成為新能源汽車廠商增加產品亮點的重要舉措。未來，充電設備散熱技術的發展以及新能源汽車電壓平臺的提高，將會帶動大電流、高電壓的大功率快充需求，從而推動高壓大功率充電模塊需求的增加。
（3）充電樁行業發展趨勢
①車樁比進一步下降
車樁比是衡量充電樁建設程度的關鍵指標。2015年，發改委、工信部等部委發布的《電動汽車充電基礎設施發展指南（2015-2020年）》中提出了到2020年我國車樁比達到1:1的戰略目標。截至2022年末，中國大陸新能源汽車保有量為1,310.00萬輛，公共充電樁和私人充電樁合計保有量為520.91萬臺，車樁比從2017年末的3.43:1下降至2022年末的2.51:1，呈下降趨勢，但距離政策目標仍有較大差距。
為實現既定車樁比目標，且考慮到中長期新能源汽車保有量的持續增長，預計未來充電樁保有量也將快速增長，可以預見以充電模塊為核心器件的大功率直流充電樁增長潛力巨大。
②公私樁保有量占比趨于穩定
從2018年末至2022年末，中國大陸公共充電樁保有量從299,752臺增加至1,797,488臺，私人充電樁保有量從476,869臺增加至3,412,143臺，在數量上均大幅增加。從比例上看，公共充電樁和私人充電樁的占比結構總體維持在4：6左右。目前來看，公共充電樁和私人充電樁數量均呈較快增長趨勢，預計未來一段時間內，公私樁保有量占比仍將趨于穩定。
③直流充電樁占比上升
直流充電樁是目前充電模塊最主要的下游應用領域。直流充電樁樁體體積和占用面積較大，目前多數應用于集中運營的充電站中，即主要應用于公共充電領域。
縱觀2018年末至2022年末中國大陸公共充電樁中直流充電樁和交流充電樁的比例變化，公共直流充電樁樁占比從2018年末的36.62%上升至2022年末的42.35%，呈明顯上升的趨勢。
直流充電樁與交流充電樁相比功率較大，充電速度更快，但建設成本較高，占地面積較大，對電網供電能力要求較高，因此數量相對較少。但隨著用戶對快速充電需求的增加，提高新能源汽車充電速度將是行業未來發展趨勢，預計未來直流充電樁占比有望進一步提升。充電模塊作為直流充電樁的核心部件，未來也將迎來廣闊的市場空間。
④充電站運營市場集中度較高，但呈降低趨勢
從運營端來看，充電樁運營具有顯著的規模效應，導致了較高的市場集中度。截至2022年末，在中國大陸充電站運營商中，所運營充電樁數量超過2萬臺的共有14家，其中特來電、星星充電和云快充分別運營36.29萬臺、34.28萬臺和25.94萬臺，處于前三的市場地位。
整體上看，運營商運營充電樁數量占總量的86.31%。由于充電站建設和運營需要投入大量資金，回本周期長，其行業特性決定了企業需要具有資金優勢、技術優勢、資源優勢、互聯網思維和服務意識，具有較高的行業門檻，因此目前行業保持著較高的市場集中度。
雖然目前中國大陸公共充電樁運營市場仍保持著較高的市場集中度，但隨著行業政策出臺及新能源汽車行業發展，市場各參與主體對建設和布局充電基礎設施的積極性有所提高，公共充電樁運營市場集中度呈下降趨勢。2021年6月底、2022年12月底，前三大、前五大、前十大運營商公共充電樁數量占比分別從66.90%、79.13%和90.29%下降至53.69%、69.83%和86.31%。
（4）換電行業發展趨勢
為滿足動力電池的充電需求，換電站需要使用充電柜等直流充電設備，而充電模塊是直流充電設備必不可少的核心部件。目前，中國大陸換電站運營市場主要由蔚來、奧動新能源和杭州伯坦三家企業參與。根據充電聯盟數據統計，蔚來換電站建設規模最大，截至2022年末，蔚來在國內建成換電站1,300座，占比高達65.89%；奧動新能源建成換電站565座，占比為28.64%；杭州伯坦建成換電站108座，占比為5.47%。
當前，各運營商紛紛明確“十四五”期間的建站規劃。根據充電聯盟發布的《2021年度中國電動汽車換電生態發展》數據顯示，奧動新能源計劃至2025年在全國建成10,000座換電站；杭州伯坦計劃至2025年在全國建成換電站累計超過2,000座；協鑫能科計劃至2025年建成6,000座換電站，其中乘用車換電站建設目標為3,600座。未來，隨著國內換電市場前景不斷明朗，行業內企業將會更加積極布局、規劃換電站建設，市場競爭將逐漸加劇，國內換電市場格局將迎來較大變革。
（5）充電模塊技術發展趨勢
在新能源汽車實現了高續航里程之后，充電難題將成為新能源汽車行業后續需要重點解決的問題。目前，行業內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，充電模塊的內部結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品的功率密度和轉換效率，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。
①大功率、高效率、高功率密度、寬電壓范圍趨勢
A、大功率
充電模塊的功率是指單位時間內模塊輸出的電能，充電模塊功率越大，單位時間內輸出的電能越多。隨著新能源汽車的技術發展，動力電池容量和充電倍率得到有效提升，為匹配快充需求，直流充電樁的輸出功率也朝著更大方向發展。
作為直流充電樁的核心部件，單個充電模塊的功率大小和充電模塊的數量直接決定了直流充電樁的功率大小。充電模塊的功率由早期的3KW、7.5KW、15KW，發展至目前以20KW和30KW為主的市場應用格局，并有望向40KW甚至更高功率等級的應用方向發展。
B、高效率
充電模塊的效率通常指轉換效率，即充電模塊的輸出功率和輸入功率的比值，體現充電模塊對電能的利用效率。充電模塊從電網獲取的電能在工作過程中會有不同程度的能量損耗，轉換效率越高，能量損耗則越低。具有高轉換效率的充電模塊為用戶節省了電費，節約了能源，是充電模塊綠色環保發展趨勢下的必然要求。
C、高功率密度
提高直流充電設備輸出功率主要通過增加充電模塊數量或提高單個充電模塊的功率，以提高直流充電設備總功率的方式實現。在充電樁體積一定的情況下，無法持續通過增加充電模塊數量以提升單樁功率，而提高單個充電模塊的功率密度是實現單樁功率提升的有效路徑。
D、寬電壓范圍
不同新能源汽車車型具備不同的充電電壓等級，直流充電設備要想滿足新能源汽車充電需求，需要輸出相對應的電壓，而直流充電設備的輸出電壓范圍取決于充電模塊的輸出電壓范圍。目前，新能源汽車根據帶電量不同選擇不同的充電電壓等級，一般新能源小型代步車的充電電壓通常為48V、60V和72V；一般新能源乘用車的充電電壓范圍約為250V至450V；新能源大巴車、公交車等中大型車輛由于帶電量較大，其充電電壓范圍約為450V至700V；保時捷Taycan、小鵬G9等高壓車型充電電壓可達800V。
未來，隨著對續航里程、充電速度要求的提高，部分新能源汽車電壓范圍有望升至1,000V。
2020年6月，國家電網聯合中電聯發布《電動汽車ChaoJi傳導充電技術白皮書》，推動ChaoJi充電標準的制定與發展，其中充電接口設計方案的最高電壓達1,500V，預示了高壓化的行業發展方向。
為了能夠覆蓋更多新能源汽車車型的充電電壓需求，實現單個充電樁可為多種新能源汽車車型提供充電服務，充電模塊未來也將繼續往更寬輸出電壓范圍的方向發展。
②散熱模式不斷改進
在散熱模式方面，目前行業內的主流散熱模式為直通風的風冷模式，但由于充電樁長期暴露于室外空間，室外較為惡劣的環境容易導致充電模塊發生故障。
為解決該問題，行業內主流生產商不斷改進散熱模式，提高充電模塊的防護性，發展出獨立風道散熱方式。通過優化風道設計，將電子元器件設計在模塊上方密閉箱體中，散熱器放置在密閉箱體下側，散熱器與密閉箱體四周進行防水防塵設計，發熱電子元器件集中貼在散熱器內側，風扇僅對散熱器外側吹風進行散熱，使電子元器件免于粉塵污染和腐蝕，大大減少了產品故障率，提高了充電模塊的可靠性和使用壽命。
風冷散熱模式采用高轉速風扇強力排風，再加上充電樁的散熱風扇，會產生較大噪音。為降低噪音，提高產品防護性，行業內發展出液冷散熱模式。與風冷充電模塊相比，液冷充電模塊系統內部的發熱器件通過冷卻液與散熱器進行熱交換，噪音更低。同時，液冷充電模塊采用全封閉設計，與灰塵、易燃易爆氣體等雜質雜物無接觸，具有更高防護性，進而提升使用效率和使用壽命。液冷散熱模式相比風冷散熱模式具有低噪音、高防護性的優點，但目前成本較高，適用于對噪音和防護性要求較高的場景。未來，隨著技術進一步發展，液冷散熱模式有望成為風冷散熱模式的重要補充。
主要競爭
（1）華為數字能源技術有限公司
華為數字能源技術有限公司（以下簡稱“華為數字能源”）成立于2021年，是華為技術有限公司100%控股公司，主要面向企業/行業客戶提供清潔發電、交通電動化、站點能源、數據中心能源、嵌入式電源等產品和解決方案，致力于將電力電子技術與數字技術相結合，為客戶提供高質量、高效率、綠色、低碳的電力電子產品。
（2）中興新能源科技有限公司
中興新能源科技有限公司（以下簡稱“中興新能源”）成立于2014年，是中興通訊股份有限公司100%控股公司，主要從事充電樁電源模塊業務與無線充電業務。
（3）英可瑞（300713.SZ）
深圳市英可瑞科技股份有限公司（以下簡稱“英可瑞”）成立于2002年，于2017年在深圳證券交易所創業板上市。英可瑞專注于電力操作電源、電動汽車充電電源、其它電源領域業務。其中，新能源汽車領域業務主要產品或服務包括電動汽車充電電源模塊、電動汽車充電監控模塊、電動汽車充電電源系統等。2021年，英可瑞新能源汽車領域營業收入為16,824.71萬元。
（4）盛弘股份（300693.SZ）
深圳市盛弘電氣股份有限公司（以下簡稱“盛弘股份”）成立于2007年，于2017年在深圳證券交易所創業板上市。盛弘股份專注于工業配套電源、電動汽車充換電服務、新能源電能變換設備、電池化成與檢測設備領域業務。其中，電動汽車充換電領域業務主要產品或服務包括分體式及一體式充電設備、交流充電樁、恒功率充電模塊、充電站建設及運營管理服務等。2022年，盛弘股份電動汽車充電設備領域營業收入為42,588.86萬元。
（5）通合科技（300491.SZ）
石家莊通合電子科技股份有限公司（以下簡稱“通合科技”）成立于1998年，于2015年在深圳證券交易所創業板上市。通合科技專注于智能電網、新能源汽車、軍工裝備領域業務。其中，新能源汽車領域業務主要產品或服務包括充換電站充電模塊、充換電站充電電源系統（充電樁）解決方案、車載電源產品等。2021年，通合科技新能源汽車領域業務營業收入為13,542.80萬元。
（6）深圳英飛源技術有限公司
深圳英飛源技術有限公司（以下簡稱“英飛源”）成立于2014年，是一家專業電能變換的高科技公司，以電力電子技術為核心，專注于數字控制的交流和直流的電能變換，產品包括電動汽車充放電模塊、智能直流電源、充電系統解決方案、儲能系統解決方案。
（7）深圳市永聯科技股份有限公司深圳市永聯科技股份有限公司（以下簡稱“永聯科技”）成立于2007年，專注于新能源汽車應用領域、儲能及微電網應用領域、HVDC電源系統、電力操作電源系統、大數據云平臺及投資。其中，新能源汽車應用領域產品包括充電模塊電源、直流充電樁、交流充電樁、充電站解決方案、充電運營管理云平臺。
（8）深圳市優優綠能股份有限公司
深圳市優優綠能股份有限公司，成立于2015年，是全球領先的EV全場景直流快充解決方案和核心充電部件供應商。目前公司擁有員工300多名，向全球500多家行業客戶提供產品及服務。公司自成立以來，始終堅持以市場為導向、以技術為核心的經營理念，深耕新能源汽車充換電領域，重視技術創新及研發投入，為全球充電站運營商、換電站運營商、新能源車企客戶、充電樁系統客戶以及換電站系統客戶等提供定制化產品及整體解決方案。
編輯：黃飛
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工商網監
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