汽车的补能设备，相当于为燃油车补能的加油机。充电桩主要有交流和直流两种大类，这两个大类的充电桩

　　其中交流充电桩大多采用单相220V输入，市面上主流产品功率为7kW。也有一部分为380V三相交流桩，功率可以达到40kW。因为在为新能源汽车充电时，交流充电桩无需对电网的供电转换为直流电（这个过程一般在车载充电机OBC上完成），所以结构会较为简单，但相对的充电功率也较小。

　　直流充电桩主要在大功率充电中应用，采用三相输入的直流充电桩产品功率从11kW到500kW以上。当然随着一些电动汽车取消OBC的配置，小功率220V单相输入的直流充电桩产品也开始增多，比如7kW的壁挂直流家充桩等。

　　除了交流和直流的分类外，充电桩根据安装方式不同也可以分为壁挂式和落地式；按结构可以分为一体式和分体式，一些功率较大的快充桩会采用分体式的设计；按照充电桩配备的充电枪数量也可以分为一桩一充和一桩多充。

　　充电桩主要的运营模式有运营商、车企、第三方平台、私人充电桩等，运营商和车企主导的充电桩商业化投入较大，从设备到基建、从APP到SaaS平台都由企业一手承包，对资金规模和渠道资源要求较高，不过对于车企而言，自建充电桩能够延伸车企价值链，提高汽车产品竞争力，带动销售等，目前大功率充电桩的布局就主要由车企主导。

　　私人充电桩则较为分散，主要是车主在自家停车位上安装的充电桩，或是商圈物业自营的充电桩等，规模较小。这些私人充电桩有时候也能够接入到第三方平台，在空闲的时候转化为公共充电桩。

　　第三方平台主要的业务是提供跨平台的资源整合，比如将充电桩运营商、车企，甚至是私人充电桩等的资源，融合到一个app或一个平台系统上，提供位置、功率、状态、价格等信息，能够通过一个平台打通多个场景的充电服务，比如导航找桩、支付等解决方案。

　　在汽车行业迈向电动化的过程中，电力开始逐步取代燃油成为汽车的动力来源。作为新能源汽车补能基建的核心设备，充电桩的需求规模随着新能源汽车市场的扩大而扩大。

　　但相比与燃油车的补能基建，加油站的分布显得较为容易规划，因为一辆车加油的时间往往在五分钟左右，加油站分布可以适当分散。

　　而电动汽车的充电速度较慢，以80kW·h电池包为例，使用100kW充电桩时，从20%到80%的电量最快也需要30分钟。由于受到电池电化学特性的影响，为了控制电池温度和延长电池使用寿命，电池SOC（State of Charge,电池荷电状态，用来反映电池当前所剩电荷量和额定电荷量的比值）越接近100%，充电电流就需要控制得越低。因此，理想情况下，在电池散热做得足够好时，80kW·h的电池包在100kW充电桩下进行充电，SOC从0%到100%所需时间往往是要大于1小时。

　　于是相比与加油站，充电桩就更适合建在停车场等有车位的地方，充电站也需要保证一支充电枪配备一个车位。与此同时，由于补能的时间被拉长，那么相对地为了保证一定规模的电动汽车的补能需求，就需要与电动汽车规模成一定比例数量的充电桩。

　　根据中国充电联盟的数据，2023年1-11月，联盟成员上报数据显示，充电基础设施增量为305.4万台；其中公共充电桩增量为82.8万台，随车配建私人充电桩增量为222.6万台，同比上升27.4%。

　　而在同期，新能源汽车的销量为830.4万辆，也就是说2023年前11个月，新能源汽车与充电桩的增量比是2.7：1。

　　对比2023年和2022年的充电桩增量数据，2022年1-11月，充电基础设施增量为233.2万台；即2023年1-11月的充电桩增量同比上升了31%。

　　根据中国汽车工业协会的数据，2022年1-11月国内新能源汽车销量为606.7万辆，2023年同期的销量则为830.4万辆，同比增幅36.9%。即新能源汽车销售的增幅领先于充电桩的增量。

　　从充电桩的存量数据来看，截止2023年11月，全国充电基础设施累计数量为826.4万台，同比增加67.0%。而综合以及中汽协的数据，截至2023年11月，全国新能源汽车保有量约为2019万辆，车桩比为2.44：1，相比2022年的2.5：1略有提高。

　　另外，在市场规模方面，中国充电联盟的数据显示，2022年中国充电桩市场的规模约为212亿元，预计2023年会提升至338.9亿元，到2025年市场规模将达到730亿元左右，2022-2025年复合年均增长率约为51%。

　　同时由于对于补能速度的需求，加上800V平台陆续加速上车，400kW以上充电桩在车企自建桩的推动下开始放量，高压快充直流桩在市场中的占比也将会进一步提升。而大功率快充桩的价值量提升，也将会进一步带动整体充电桩市场规模的扩大。

　　从用户的使用场景来看，谷电价格优势以及与现有车位配套的便利性，随车配建的私人充电桩数量必然会比公共充电桩多，但由于大功率快充的逐步落地，公共充电桩真正意义上开始起到类似加油站这样快速补能的作用。目前400kW以上的充电桩配合800V平台车型，最快可以实现12分钟补充500km续航里程，基本可以满足随用随充、即充即走的快速补能需求，补能体验上也开始接近于燃油车。

　　补能速度增加，车辆单次使用公共快充桩的时间就大幅降低，这可能导致公共快充桩数量的真实需求会降低。举个例子，如果一个充电站中有10个车位和10根普通的快充桩，如果平均每辆车充电时间需要1小时，那么就相当于1小时能够为10辆车补能。

　　而大功率快充桩配合支持快充的车型，平均每辆车的充电时间只需要10分钟（一般不会完全没有电才去充电），那么这时候大功率快充桩就能够为充电站的效率提高6倍，理想情况下一小时能为60辆车进行补能。

　　当然，实际情况没有那么简单，充电桩的功率还会受到充电站配电容量、车型支持的最大功率等影响。所以当市场上支持400kW及以上快充的车型远远未普及的时候，充电桩的数量依然是保证补能体验的关键。

　　长远来看，当电动汽车高压快充的普及率逐步提高，公共充电桩在所有充电设施中的占比会缓慢降低，这是一个缓慢的过程，公共充电桩的比例可能要到2030年才会出现下降。另一方面，即使公共充电桩由于大功率快充导致增长放缓，市场规模也可能会持续增速，因为大功率充电桩的成本增加幅度较大，单机价值量的高涨能够带动市场规模持续增长。

　　充电桩由充电模块、充电枪、线缆、主控板、计量监控、继电器/接触器等组城，从成本占比来看，充电模块占比约50%，是充电桩中的核心部件，其次是充电枪和线缆的部分。

　　充电模块在充电桩中起到对电流的整流滤波、升压稳压（控制、转换）等作用，充电模块的功率和数量，决定了充电桩的输出功率。其核心技术壁垒在于

　　充电模块的关键元器件在于功率器件、磁性元器件、电阻电容、MCU、隔离芯片PCB等，当充电模块工作时，三相交流电经过有源功率因数校正（PFC）电路整流后，变成直流电供给DC/DC变换电路。的软件算法通过驱动电路作用于半导体功率开关，从而控制充电模块的输出电压及电流，进而对电池组进行充电。

　　在充电桩中的成本与充电桩功率呈正相关，充电桩功率越高，充电模块在充电桩成本中占比越高。所以在400kW以上超充桩成为趋势后，充电模块在充电桩产业中占据的地方也将越来越高。

　　在功率器件方面，目前充电模块的主流方案是SJ MOS和IGBT，国内有不少供应商进入到充电桩领域，比如东微半导、斯达半导、新洁能、龙腾半导体等。部分充电模块采用SiC MOS以提高效率和功率密度，一般应用于大功率快充桩中，目前国内SiC MOS器件厂商中，华润微、芯导科技、派恩杰、芯塔科技、安世半导体等产品都导入了充电桩应用。而功率GaN目前已经在一些小功率的家用充电桩中应用。

　　充电模块中，还需要用到一些隔离芯片，用于将高压和电路和低压控制电路进行电气隔离，避免干扰和冲击。在这个领域，国内纳芯微、思瑞浦、圣邦等模拟芯片厂商都已经有成熟的方案用于充电桩。

　　MCU在充电模块、主控板上都会被用到，比如鸿瑞微推出了基于F427系列MCU的直流充电桩主控板和基于GD32E505系列的MCU的充电模块方案。目前国内也有多家MCU厂商推出了应用于充电桩的MCU产品，比如极海、国民技术、东软载波、雅特力等等。

　　另外公共充电桩以及一些高端小功率家充桩上，由于加入了智能网联的功能，因此也需要蜂窝通信模组，比如4G/Cat.1等，充电桩应用的通信模组主要企业有移远、芯讯通、广和通、有方科技、美格智能、利尔达等。

　　充电枪和线缆是充电桩中成本占比第二高的部分，占比约15%。随着大功率超充桩从风冷转往液冷，充电枪的绝缘等级和液冷线缆的成本也会逐步攀升，同时这个部分由于材料成本有较高下限，价格不会有太大幅度的下降，所以价值量将会保持一个比较稳定的水平。

　　下一期，我们将会对充电桩、充电模块的市场格局，产业链企业分布、各家厂商的技术方案等进行分析，记得关注我们~

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