（1）充电桩的分类
充电桩是保障新能源汽车发展的基石设施。充电桩可以类比加油站，是新能源汽车能源供给的重要来源，也是纯电汽车能源供给的唯一来源。近年来随着全球新能源汽车行业蓬勃发展，对充电的需求迅速增加。因此，足量足质的充电桩配套是保障新能源汽车持续发展的基石。
根据充电方式、服务对象、安装方式、充电接口的不同，充电桩可以分为：直流/交流充电桩、公共/私人充电桩、落地式/挂壁式充电桩、一桩一充/一桩多充等。


（2）交流慢充桩VS直流快充桩
按照输出电流的方式可以分为交流充电桩和直流充电桩，交流充电桩是一种在公共充电与私人充电中均广泛应用的充电桩。交流充电桩是为具有车载充电装置的电动汽车提供交流电源的专用供电装置。交流充电桩充电电流小，充电时间长（通常为6-10h），为慢速充电，适用于居民区和办公楼的停车位。交流充电桩包括单相和三相充电桩，工作电压分别为220V和380V。在民用建筑中，多采用单相为7kW的充电桩和三相42kW的充电桩。
直流充电桩是一种主要用于公共充电的充电桩。直流充电桩是将交流电转换为直流电，为电动汽车动力电池充电的专用装置。直流充电桩充电电流大，充电时间短，充电时间为20～60min，适用于需要快充的公共场所。直流充电桩输入电压一般为380V，输入功率多为30kW/45kW/60kW/120kW，甚至有高达300kW的输入功率。虽然直流充电桩解决了交流充电桩充电时间过长的问题，但同时也对供电电源和设备的安全性提出了更高的要求。


（3）充电桩的工作原理
交流充电桩，充电桩体由人机界面、控制台组成，其中包括保护装置、控制装置和变压整流装置等。充电时交流电由车载充电机OBC向绝缘栅双极型晶体管（IGBT）桥供电，经过（IGBT）桥滤波后，经过高频变压器对其进行变压隔离处理，形成直流脉冲，为电池组充电。
直流充电桩，充电桩由人机界面组成，其中包括保护装置、控制装置和计量装置等。充电的基本过程是：在电池两端加载直流电压，由AC/DC充电模块变压整流，当电池电压达到标称值时，继续以恒压直流小电流对电池充电。





充电模块核心技术壁垒在于拓扑结构设计及集成化能力
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、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。控制器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。充电模块内部结构复杂，单个产品内含超过2,500个元器件，拓扑结构的设计直接决定了产品的效率和性能，散热结构设计则决定了产品的散热效率，具有较高技术门槛。


充电模块的客户主要包括充电桩生产和运营商、新能源汽车厂商等，充电模块的产品质量、供应稳定性对于客户的生产经营至关重要，因此下游客户会制定严格的供应商认证考核制度。一般情况下，要通过大客户的认证，从递交供应商申请资料到最终进入体系通常需要较长时间。供应商的考核从企业实力、产品情况等多个方面着手，内容涵盖企业规模、生产配合度、产品稳定性、技术能力、未来技术发展方向、服务情况等。即使达成上下游合作关系，双方也是采用逐步加大订单及供应量的方式进行合作。


产业链概况


充电桩产业链分为上游元器件和设备生产商、建设商，中游为运营商，下游为各类充电场景。其中，上游零部件厂商提供充电模块（IGBT、逆变器等）、配电滤波设备、监控计费设备、充电枪等；中游充电桩厂商生产交/直流充电桩，及负责建设充电站；下游充电运营商负责运营大型充电站或提供充电桩充电服务，目前以特来电、星星充电等第三方专业运营企业为主，各类主要充电场景可以大致分为公共充电及私人充电。


充电桩上游元器件技术门槛高，中下游竞争较为激烈
充电桩上游设备端零部件主要包括充电模块、功率器件、熔断器、继电器、监控单元、交流配电单元等，其中充电模块是硬件设备中最核心的部分，直接决定充电桩的性能与效率。充电模块内部结构复杂，具有较高的技术门槛、研发壁垒和供应链壁垒，行业集中度高。中游充电桩设备制造门槛较低，产品差异性小，市场竞争充分导致利润率较低，竞争格局较为分散，目前海外市场由老牌电器厂主导，如ABB，施耐德等。下游运营商负责充电桩的建设与运营，为用户提供充电服务，部分厂商同时兼具充电桩设备生产与充电站运营服务，中下游重合度高，如美国龙头Chargepoint。充电桩运营属于资金密集型产业，前期投入大，投资回报周期长，高进入壁垒导致市场集中度较高，龙头企业引领大方向。越来越多车企也开始自建自营充电桩，如特斯拉，或与运营商合作建桩，建立车桩协同发展。

充电模块行业集中度高，大部分中国企业兼顾整桩销售
充电模块的门槛较高。充电模块是充电桩的主要内部硬件，从功能上看，充电模块主要用于控制、转换电路以及维持电路稳定性，是决定充电性能及安全性的关键。从成本构成上看，充电模块大约占整个充电设备的成本的一半，是占比最大的一环。充电模块技术壁垒主要体现在组成复杂、设计要求高、设计难度大、认证适配难。充电模块内部电子元器件含量大，类别复杂。随着新能源汽车的进一步普及，用户对续航里程的要求持续提升，直流快充开始被推广普及，这要求充电模块满足大功率、高效率、高功率密度、宽电压范围等要求。功率要求提高对充电模块的电路、控制算法、高频磁性元件、散热结构等方面的设计提出了较高要求。此外，充电模块也要保证其安全性和可靠性，在取得销售地认证，并与充电桩适配后才能规模销售。