充电模块成本占比、集中度、盈利、出海及发展趋势分析

充电模块行业竞争格局趋于稳定，出海进程加速.

1. 充电模块集中度高，海内外市场均有较大增长空间

充电模块行业处于充电桩产业链上游。充电模块产品属于新能源汽车充换电设备设施 产业链上游产品，充电模块客户主要为产业链中游的直流充电设备生产商及部分终端运营 商。总体上看，充电模块的市场空间与直流充电设备的市场空间呈正相关关系，而直流充 电桩的市场空间与新能源汽车保有量又呈正相关关系。

充电模块是直流充电桩的“心脏”。直流充电桩、充电柜等新能源汽车直流充电设备 中最为重要的部件是充电模块，被誉为直流充电设备的“心脏”，在直流充电桩中起到将交 流电网中的交流电转换为可为动力电池充电的直流电的作用，关系充电桩整体性能与充电 安全。

充电模块成本占据整个直流充电桩成本的 45%至 55%左右。充电模块内部结构复 杂，内含电子元器件众多，单个充电模块内含超过 2500 个电子元器件。根据终端应用需 求，直流充电桩一般由偶数台（一般在 12 台以下）充电模块并联而成。在国内市场，充电 模块成本占据整个直流充电桩成本的 45%至 55%左右，其中半导体功率器件（IGBT/MOS 管）占充电模块成本 30%左右。

充电模块企业少于下游充电桩企业。目前，行业内充电设备厂商、充电站运营企业相 对较多（2022 年超过 3000 余家），主要从事充电模块业务的企业较少（目前主流的十家左 右）。国内充电模块生产商主要包括两类，一类是自产自用的内需型充电桩厂商，如盛弘股 份、特来电等企业，一类是为充电桩设备企业提供充电模块的供应型，包括英飞源、华 为、中兴、优优绿能、通合科技等企业。中国以外的充电模块生产商主要包括施耐德 （Schneider）、西门子（Siemens）、台达电子等大型电力电子产品制造商。

充电模块行业集中度较高。经过激烈的竞争，充电模块供应企业从 2015 年的 30 多 家，下降至十家左右，实际淘汰率高达 75%以上，2022 年国内市占率前五的企业分别为： 英飞源、优优绿能、永联、特来电、通合科技，其中英飞源多年保持充电模块市占率第 一，行业 CR3 达 65%，CR5 达 86%。在充电模块总数减去企业自用和企业股东采购量后的 竞争市场中，市占率前五的企业分别为：英飞源、永联、通合科技、优优绿能、英可瑞， CR3 为 73%，CR5 为 93%。整体行业集中度高，竞争格局日趋明显。

2. 充电模块海外盈利可观，各企业积极推动出海进程

海外桩企受投资驱动扩充直流桩产能，充电模块仍为中国制造。近年来，在美国私营 部门对电动汽车及基础设施的投资驱动下，海外充电桩制造商纷纷在美国设厂，并规划相 应直流充电桩产能，对应产生大量充电模块需求。以 EVBox Troniq Modular 直流充电桩为 例，尽管其中大部分组成部件可以在海外生产，但是直流充电桩最核心的部件充电模块仍 然来自中国。

出海充电模块售价、毛利率显著高于国内。根据优优绿能招股说明书，优优绿能 2022 年外销充电模块产品中，20/30/40KW 充电模块的外销价格显著高于内销，同时 2022 年外 销产品的整体毛利率高达 44.94%，为内销充电模块毛利率的近 2 倍，可见充电模块出海具 有较大盈利空间。

海外认证为出海先决条件，充电模块主要企业积极推进海外认证。为了拓展海外市场 业务，充电模块企业需要取得针对部分国家或地区的产品安全和性能认证，主要包括欧盟 的 CE 认证，美国的 UL 认证，德国的 TÜV 认证。认证具有一定技术门槛及周期，需要对 产品进行技术升级、优化以满足认证条件。目前充电模块行业内仅英飞源与优优绿能同时 取得 CE 及 UL 认证，通合科技已取得 CE 认证，UL 认证正在推进中，认证进度在已上市 充电模块企业中较为领先。

充电模块企业加快推进与海外充电设备厂商合作进程。目前已通过海外认证的企业纷 纷加速在海外市场的产品推广进度，中国充电模块企业中，英飞源布局出海较早，在欧 洲、美国、韩国等国家及地区市场占有率较高；优优绿能与海外电力电子巨头 ABB 签订三 年合作框架协议，ABB 于 2020 年 5 月对其进行股权投资；通合科技采取直销的模式， 2023 年上半年加大对欧洲、美洲、东南亚等地区营销投入和客户的开拓力度，其中欧洲为 2023 年重点开拓市场。

3.充电模块大功率、高效率、高功率密度、宽电压范围发展趋势

新能车充电大功率、宽电压发展趋势，实现快速补能。随着新能源汽车快速上量、电 池容量不断增加，原有补能效率已不能满足用户需求，目前大部分车企主要通过提升车辆电压平台，来实现基于 250A 电流下的快充。电压由 350V 逐步向 750V，甚至更高的方向 演进，实现 1C 至 2C 充电倍率。随着耐高压、低损耗、高功率密度的碳化硅功率器件的逐 步深入应用，950V 左右的电压平台逐步被车企提上日程，并将成为未来 3 年至 5 年的重要 趋势。950V/500A 的高压快充桩可以达到 480KW 的充电功率，将实现 5 分钟左右电量从 20%到 80%的快速补能，真正实现“充电像加油一样快捷”。 根据国内主要车企发布的 800V 及以上高压快充车型规划，2022 年开始逐步量产，2023 年满足 3C 以上的高压快充高端车 型将密集上市，2025 年主流车型将均会支持高压快充。据《中国高压快充产业发展报告 （2023-2025）》预计，到 2026 年底，支持高压快充车型的市场保有量将达到 1300 万辆以 上，高压 800V 销量渗透率达 50%。

直流充电桩平均功率持续提升。为满足新能源汽车快速补能的需求，我国直流充电桩 的功率不断提高，根据工信部《中国汽车产业发展年报（2021）》中的数据显示，中国直流 充电桩平均功率从 2016 年的 70KW 提升至 2020 年的 131KW。 图34： 2016-2021 年交直流充电桩平均功率及增长率（单位：kW，%）

受直流桩大功率趋势影响，充电模块逐步提升功率等级、电压范围、效率及功率密 度。充电模块的功率是指单位时间内模块输出的电能，充电模块功率越大，单位时间内输出的电能越多。随着直流充电桩的输出功率等级提升，现有 20kW 模块逐渐向 30/40kW 模 块发展。在充电桩体积一定的情况下，无法持续通过增加充电模块数量以提升单桩功率， 提高单个充电模块的功率密度是实现单桩功率提升的有效路径。同时，大功率快充技术发 展下，充电模块输出电压向 1000V 迈进，适配各电压等级车型；利用效率有望进一步提升 至 98%，逐步降低能量损耗。

高功率密度、大电压趋势推动碳化硅功率器件替代传统硅基器件。与传统硅基器件相 比，应用 SiC MOSFET 产品的充电模块可以增加充电桩近 30%的输出功率，并且减少损耗 高达 50% 左右。碳化硅器件作为高压、高速、大电流器件，简化了直流桩充电模块电路结 构，提高单元功率品级，功率密度显著提高，有助于降低充电桩的系统成本。

充电桩大功率超充趋势推动液冷充电模块普及。传统的充电系统采用大量风冷模块堆 积的方式实现大功率超充，存在故障率高、噪声高、运维麻烦等问题，常规风冷系统使用 寿命为 3~5 年，液冷系统使用寿命可超过 10 年，降低维修成本，同时充电效率提升 1%。 根据华为数字能源，采用全液冷超充架构，即充电桩采用液冷充电模块+液冷充电枪线，能 够将 10 年全生命周期成本（TCO）降低 40%。

目前 20KW 和 30KW 充电模块为市场主流，40KW 处于导入期。目前市场上主流产品 120KW 充电桩主要应用 20KW 和 30KW 充电模块。15KW 充电模块已无法很好满足主流应 用的需求，因此逐渐退出市场。随着动力电池技术和充电技术的不断发展，160KW、 180W、240KW 甚至更大功率充电桩也将逐渐进入市场主流应用，与之相适应的 30KW、 40KW 甚至更大功率充电模块也将迎来更广泛的应用，目前大部分充电模块企业已相继推 出 40KW 模块，部分企业推出 60kW 及以上大功率模块。

模块大功率趋势带来单瓦价格下降，提高盈利能力。2022 年优优绿能主要产品 15KW、20KW、30KW、40KW 充电模块单瓦价格分别为 0.218 元、0.129 元、0.133 元、 0.099 元，整体呈现功率等级越高的充电模块整体价格越高但单瓦价格越低的趋势，主要系 高功率产品摊薄电器成本。