一、充电桩产业概述
1、应用方式
充电桩+新能源车"类比"传统燃油车+加油站"，充电桩建设进度要与新能源车协同发展，不然会造成车桩比失衡。充电桩属于基础设施建设，随着未来10年我国新能源车行业进入高速发展阶段，充电桩需求也会随着新能车保有量增加而进入密集建设期。充电桩按接口类型可分为两类：交流慢充和直流快充。由于直流充电桩输出功率高，功率半导体器件用量高于交流充电桩，直流桩是未来行业发展的主要细化方向。
新能源汽车充电系统结构简图
资料来源：英飞凌，华经产业研究院整理
2、分类状况
交流充电桩俗称“慢充”，电动车电池通过车载充电机充电，交流充电桩只提供电力输出，没有充电功能。直流充电桩俗称“快充”，先将电网中的交流电转化为直流电，再通过充电插口给电池充电。此类型充电桩输入电压为380V，充电功率可高达60kW，如此高的功率极大地缩短了充电时间，正常情况下充满电只需20-90分钟。无线充电主要包括电磁感应式、无线电波式和磁场共振式，总体来看目前这三种模式由于技术规范和商业模式不够成熟，应用场景仍不明确，目前都还处于探索应用阶段。
三种充电桩特点比较
资料来源：公开资料整理
3、硬件组成
从硬件端来看：充电桩硬件系统主要包括总控单元、显示单元、监控单元三部分。总控单元与其他硬件单元形成单向或双向交互，能够完成充电过程的启动、运行、监控和关闭，是硬件端的关键组成部分；显示单元作为用户与充电桩直接交互的桥梁，向用户提供了充电操作、费用等信息；监控单元通过监测电输入输出电压、电流、充电桩接口连接状态、车载电池状态等进行实时监测，一旦出现异常，能够及时切断电源输出，从而保障充电安全。
充电桩硬件系统组成
资料来源：《电动汽车智能充电桩的设计与实现》，华经产业研究院整理
二、充电桩产业链整体驱动分析
公共桩多为额度功率大、充电效率要求高的直流快充，其充电模块的核心元器件（IGBT高频开关）对电路优化设计有更高要求，技术壁垒较高，尚不能实现国产化，国内主要模块制造商均从海外品牌处购买，故充电桩产业链上游技术门槛不高。因此，上游供应商数量多、产品同质性高、行业竞争形势愈发严峻。中游是各模式的充电桩的运营商。下游包括乘用车（如私人家庭、单位、租赁等）及商用车（如公共交通、市政环卫、物流等）两大市场。
充电桩产业链全景图谱
资料来源：公开资料整理
1、上游设备端
充电模块的主要功能是将电网中的交流电转换为可充电的直流电，其关键技术在于IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。当充电模块工作时，三相交流电经过整流滤波后，变成直流输入电压供给IGBT。由于技术门槛较高，我国目前在高端IGBT上还不能实现国产化生产，主要依赖于进口。IGBT市场竞争格局较为集中，主要竞争者包括英飞凌、三菱、富士电机、安森美、瑞士ABB等。
2019年中国IGBT市场竞争格局情况
资料来源：HIS Markit，华经产业研究院整理
2、中游运营端
充电桩产业链中游是整个产业链的核心环节。充电桩不仅在建设运营中需要大量资本开支，依赖资金投入，要求运营商资金链的完整度；且对车位选址、布线改造和运营管理带来一定的挑战。当前，我国国内充电桩具有多种运营模式，不同模式下运营主体和服务提供方式存在差异。
充电桩运营模式比较
资料来源：公开资料整理
3、下游需求端
新能源汽车快速发展，预计2025年渗透率将达20%+。据中汽协统计，2020年我国新能源汽车销量为136.7万辆，同比增长13.3%。2021年1-7月数量已超过2020年总和，销量再创新高。根据2020年11月发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，2025年新能源汽车销量占比达汽车销量的20%，在碳达峰、碳中和背景下，全球电动化趋势已势不可挡，我国新能源汽车仍有很大的发展空间，实现并超过2025年的目标是值得期待的。而充电桩作为新能源汽车补充能源的关键方式，随着下游新能源汽车产业持续增长，充电桩需求快速上升，
2014-2021年7月中国新能源汽车销量及增长率
资料来源;中汽协，华经产业研究院整理
国家电网作为第一家进入充电桩行业的建设方和运营商，也是国内最大的充电桩公开招标企业，其招标需求和中标企业对行业具有较强的参考意义。2016-2020年来中标的企业共有50家，其中中标数量超过1000家的企业有12家，占据整个市场的70.07%。中标数量前三的是国电南瑞（包括子公司北京国网普瑞特高压输电技术有限公司、国电南瑞南京控制系统有限公司）、许继电气和国网智能科技股份有限公司，市占率分别为14.27%、13.63%、9.97%。
2016-2020年中国国网充电设施中标数量格局
资料来源：中国充电联盟，华经产业研究院整理
三、公共充电桩现状分析
1、保有量
近年来全国公共充电桩保有量不断增加，从2015年的5.8万台上升至2021年9月的104.4万台。2015、2016年充电桩保有量大幅增加，2017-2019年增速减缓。据充电联盟数据显示，从2020年1月至2020年12月，新基建政策开始推动充电桩建设，月均新增公共类充电桩约2.3万台。与2019年12月相比，2020年12月公共桩保有量增长56.4%。截止2021年9月为104.4万台，对比2020年12月增长29.4%。
2015-2021年9月中国公共充电桩保有量变动情况
资料来源：中国充电联盟，华经产业研究院整理
虽然直流充电桩是未来的发展趋势，但是目前交流电因成本较低，仍占据主要市场。截至2021年9月，联盟内成员单位总计上报公共类充电桩104.4万台，环比增加5.95万台。。其中直流充电桩42.8万台、交流充电桩61.6万台、交直流一体充电桩414台，值得注意的是，其中交直流一体机相较于2020年底481台有所减少。
2021年9月公共充电桩结构占比情况
资料来源：中国充电联盟，华经产业研究院整理
2、车桩比
据中汽协数据，截至2020年底全国新能源汽车保有量为492万辆，较2019年末增长29.18%。同时，据充电联盟数据，截至2020年12月，全国公共充电桩和私人充电桩总计保有量为168.1万台，较2019年末增长37.9%。我国的车桩比从2015年的7.84:1下降至2020年的2.93:1，车桩比呈下降趋势，充电桩行业发展空间较大。
2015-2020年中国充电桩车桩比变动情况
资料来源：中国充电联盟，华经产业研究院整理
3、地区结构
就公共充电桩省市发展情况而言，广东省发展最快，中国充电联盟数据显示，公共充电桩TOP10省市分别为广东、上海、北京、江苏、浙江、山东、湖北、安徽、河南、福建。TOP10地区建设的公共充电基础设施占比达71.7%。其中，广东公共充电桩数量最多达16.1万台，上海、北京位居第二和第三，公共充电桩数量分别为9.7万台、9.4万台。
2021年9月中国公共充电桩数量省市TOP10
资料来源：中国充电联盟，华经产业研究院整理
4、竞争格局
就公共充电桩企业竞争格局而言，星星充电、特来电、国家电网、云快充占据市场主要地位，数据显示，截止到2021年9月，全国充电运营企业所运营充电桩数量超过1万台的共有12家。其中星星充电运营23.1万台、特来电运营23.0万台、国家电网运营19.6万台、云快充运营12.2万台、南方电网运营4.1万台、依威能源运营3.3万台、汇充电运营2.3万台、上汽安悦运营2.2万台。
2021年9月中国公共充电桩主要企业数量分布
资料来源：中国充电联盟，华经产业研究院整理
四、私人充电桩现状分析
1、保有量
总体来看，受益于政策推动，再加上下游新能源汽车行业需求持续上涨，我国私人充电桩增长状况较公共充电桩发展较快，但相较于市场需求仍有较大差距，仍存在较大发展空间。数据显示我国私人充电桩保有量自2015年起快速增长，到2020年已达87.4万台，同比2019年增长24.3%。随着市场保有量基数快速增长，增速有所下降。同时因目前充电桩存在“重建设，轻运营”的现状，在一定程度上导致保有量增速下降，再加上目前“私桩共享”出现，或能在一定程度上缓解充电桩不足的境况。
2015-2020年中国私人充电桩保有量及增长率
资料来源：中国充电联盟，华经产业研究院整理
2、仍有较大建设需求
对照发改委、能源部于2015年发布的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》，截至20年底我国公共桩实际保有量已达标，但私桩建成率仅20.3%，缺口仍较大。车桩比方面，与车桩比1:1的目标还有较大差距，因此，目前我国充电桩产业尤其是私人桩方面仍存在较大的建设需求。
截止2020年底中国充电桩政策达成状况
资料来源：EVCIPA，华经产业研究院整理
3、原因分析
20年3月充电桩被正式纳入新基建后物业配合度提升，个人用户报装难度降低，但仍有超一半的人因没有停车位、物业不配合的等原因未配建充电设施，再加上我国公共桩仍存在重建设轻经营、数量少充电慢质量差、品牌不兼容等痛点，随着消费者随车配桩的意愿提升。预计未来低线级城市政府将逐渐响应补贴与下乡政策，推动我国新能源汽车的渗透率将进一步提升，将为私桩市场带来较大的增量需求。
截止2021年5月中国未随车配建充电设施原因占比
资料来源：公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2021-2026年中国充电桩行业投资分析及发展战略研究咨询报告》；
五、充电桩发展趋势
1、政策助力
2016年1月，财政部、科技部、国家发改委和国家能源局联合发布《关于“十三五”新能源汽车基础设施奖励政策及加强新能源汽车推广应用的通知》。2019年3月，四部委发布《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，规定过渡期后不再对新能源汽车给予购置补贴，转为支持充电基础设施建设和运营。在地方政府层面，我国大部分省市均已出台充电桩产业财政补贴政策。随着补贴政策的逐渐渗透，预计我国充电桩市场将持续扩张。
充电桩产业财政补贴政策
资料来源：公开资料整理
2、技术趋势
行业发展初期，我国的充电技术主要是传导充电技术。目前，我国充电基础技术已经基本成熟，公共充电领域以直流快充为主，交流慢充为辅，其他充电方式为补充，私人充电领域主要是交流慢充。2019年，电动汽车充电技术与标准体系都得到了补充和完善，大功率充电技术、无线充电、小功率直流充电技术及换电模式对充电市场的有力补充，增强了用户的充电体验，我国充电技术正朝着“便捷、高效、安全、智能”的方向发展。
资料来源：中国充电联盟，华经产业研究院整理
3、V2G模式试点正在进行
目前，我国已经在北京等城市开展了V2G的试点研究，并出台了相关的支持政策。2019年6月，上海开启车网互动商业模式，首次将电动汽车纳入需求响应体系。2020年4月，华北电力市场第一次正式在电力调峰辅助服务市场结算中纳入V2G充电桩资源，充电桩从单一充电转化为双向充电模式，加入电网实时调控与调峰辅助服务。2021年5月，国家发改委和能源局发布了《关于进一步提升充换电基础设施服务保障能力的实施意见（征求意见稿）》，强调对车网互动等新技术研发应用的加强工作，推动V2G 协同创新与试点示范。
华经产业研究院采用先进的数据分析工具，对充电桩行业的数据进行挖掘、整理、加工、分析和展示，为客户传递行业最新的发展动态。并对行业未来的发展前景及趋势进行专业的预判，为客户的经营决策提供专业的指导和建议，最大限度地降低客户投资风险与经营成本，把握投资机遇，提高企业竞争力。欲了解行业具体详情可以关注华经产业研究院出版的研究报告《2021-2026年中国充电桩市场竞争格局及发展战略研究咨询报告》。
