(一)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,涉及到电网安全、人身安全和电池安全等,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。根据星星充电官网显示,公司180kW直流充电桩官网报价为7.88万元。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、 *** C 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、国家电网、南方电网、奥动新能源、蔚来、特斯拉、比亚迪、上汽集团等等。

(二)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。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。

特斯拉是推动电动汽车行业发展的领导者,在超充方面布局同样走在行业前列。2012年9月,特斯拉推出之一代超级充电桩,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年特斯拉推出最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。根据特斯拉官网最新公告,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首个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,该产品最多可以拖24把充电枪,单枪输出功率从30kW到更高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川藏超充绿廊更大输出功率600kW,更大输出电流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。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,普通直流充电枪更大承受电压1000V,更大承受电流250A,即更大输出功率250kW,大功率液冷充电枪更大承受电压1000V,更大承受电流800A,即更大输出功率达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保持稳定,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,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。

(三)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。光储充放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。光储充放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响应。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。

#汽车充电桩#

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