充电桩作为新能源汽车的充电设备，可以类比理解为常规燃油车的油气加油机，充电桩通常安装于公共建设场地，居民社区的停车场或道路旁。根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车提供电力保障的充电设备。
按照不同的分类标准，充电桩有不同的分类方式，有如下四种常见的分类方式，其中按照充电技术和安装地点的分类方式用得最多。
目前主流的充电模式为直流充电和交流充电。交流充电桩俗称“慢充”，由于功率较低，一般需要6-8小时才能充满电，这种特点导致了交流充电桩大多安装在居民小区的停车位上。此外，由于交流充电桩的结构较为简单、技术较为成熟，因此安装成本较低。直流充电桩俗称“快充”，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，充至电池容量的80%一般只需30分钟，正常情况下充满电需30-120分钟。直流充电桩的技术和设备比交流充电桩复杂，造价成本也较高，这限制了直流充电桩的应用场景。
直流&交流充电桩的工作原理
中国充电桩行业发展经历了三个阶段：2006-2009年为我国充电桩行业萌芽期，建立了我国首个集中式充电站，我国第一座商业运营充电站亦应运而生。但此阶段充电桩主要是由政府参与建设。此后，经历了四年的初探和培育，从2015年起至2019年，我国充电桩行业迎来了快速成长期。大量民间资本涌入市场，大规模投资建设进入高潮。2020年至今，充电桩行业迈入新机遇期，在此期间，充电桩被纳入“新基建”，政府多次颁布政策鼓励充电桩行业发展，利好行业各企业发展，充电桩保有量有望持续高增，欣欣向荣的充电桩大蓝海市场蓄势待发。新能源汽车销量和保有量快速提升。2023年1-7月，中国新能源汽车实现销量452.6万辆，同比增长为42.1%，渗透率为29.0%。2023年上半年，我国新能源汽车保有量继续增加，达到1620万辆，新能源汽车占总汽车保有量比例达到4.9%。当前我国车桩比为2.7:1，从历史情况来看呈现下降趋势，但仍明显存在公共桩缺口较大的问题。随着新能源汽车数量的不断提升，充电桩的数量也会随之提升，以满足用户的充电需求。
新能源保有量极其增速
全球汽车加速电动化发展，据TrendForce集邦咨询统计，2022年全球新能源车销量达到1065万辆，同比增长63.6%，全球新能源渗透率达到14%，同比增加5%。随着国内外政策的持续刺激，预计新能源汽车渗透率将进一步提高，充电桩需求将进一步扩大，全球市场前景可期。据《Global EV Outlook 2023》预测，预计到2030年，全球公共充电桩数量将达到1270.0万台，其中公共快充充电桩数量达480.0万台，公共慢充充电桩数量达790.0万台。
上游：主要为充电桩设备元器件和零部件供应商。零部件包括充电模块、配电滤波设备、熔断器、断路器、线缆、计费设备等，其中充电模块又包含功率器件、磁性材料、电容等元器件。具体来看充电模块的代表企业有英飞源、优优绿能、通合科技、永联科技、盛弘股份、华为、中兴、特来电、英可瑞、麦格米特等企业。中游：主要为充电桩整桩生产商。参与主体包括电气设备公司、第三方桩企、家电企业等，代表企业有盛弘股份、绿能慧充、永联科技、易事特、科士达、英杰电气、道通科技、炬华科技等企业。下游：主要为充电服务运营商及终端客户。具体运营商可分为以特来电、云快充、小桔充电、星星充电、依威能源为代表的专业化运营企业，以国家电网、南方电网、中国普天为代表的国有企业，以及以比亚迪、特斯拉、蔚来、小鹏、上汽为代表的整车企业三大类。
交流充电桩制造壁垒低，直流充电桩中充电模块是核心元器件。从工作原理和组成结构上看，新能源车在交流充电时AC/DC 转换是在车内部由车载充电器实现的，因此交流充电桩结构较为简单、成本较低。而直流充电时，交流到直流的转换过程需要在充电桩内部完成，因此需要靠充电模块来实现。充电模块影响着电路稳定性、整桩性能以及安全性，是直流充电桩的核心元器件、也是技术壁垒最高的元器件之一。从成本角度来看，充电模块在直流充电桩中的成本占比能达到50%。
多年竞争带来行业出清，充电模块玩家数量有限。主要分为两类，一是自产自用型，代表企业为：特来电、盛弘股份、科士达等；另一种是供应型，代表企业为：英飞源、优优绿能、通合科技、英可瑞、永联科技、华为等。2022年国内充电模块市场CR10占比达到96.1%。
2022年国内充电模块市场份额
• 分体式充电堆逐步取代一体式充电桩。针对相同的充电场景，充电堆可以灵活调用模块，可以提高功率利用率，而且可以提高翻台率，进一步提高系统利用率。• 柔性充电堆依靠“功率融合+动态分配”解决单桩功率固化问题，适应差异化充电需求。• 光储充一体化可有效缓解大规模充电桩用电对局域电网的冲击。伴随着部分光储试点项目的不断探索，未来将呈现“变电站+充电站+数据中心站+直流配电站+光伏站+储能站+加油+加气+换电”为一体的多功能综合体发展趋势。• V2G下规模化电动汽车可提供MW至GW级以上功率，小时级持续放电时间，响应速度可达到秒级，兼具能量型和功率型储能优势，应用前景广阔。
目前，充电桩主要有二类解决方案，一是大电流，二是高电压，前者对热管理要求高，推广难度大；后者则因降低能耗、提高续航、减少重量、节省空间等优势，能够在更宽范围内实现最大功率充电，以适配未来的快充需求。因此，以提升充电电压为代表的高压快充技术推广成为未来趋势。2022年以前，国内高压快充车型销量主要以特斯拉Model 3和Model Y为主；2022年以来，除特斯拉外，其他车企的高压快充车型进入加速发布期，2023年有望进一步大规模量产；届时到 2025年高压快充车型销量有望达518万辆，22-25年CAGR达89%，在新能源乘用车中渗透率有望达到34%。
目前公共类充电桩当中交流充电桩仍为主流，截至2023年6月，我国公共充电桩数量为214.9万台，其中直流充电桩90.8万台、交流充电桩124.0万台。从占比来看，2023年6月公共直流桩占比42.25%。但直流充电桩充电速度更快、充电时间更短，更加匹配电动汽车用户临时性、应急性的充电需求，受终端用户较大的快充需求和国家层面政策的驱动，公共直流桩占比有望进一步提升。
目前充电桩行业已度过前期的野蛮生长、供需错位时期，充电桩平均使用率随新能源车渗透率一齐提升，若行业平均单桩利用效率未来继续稳步提升，则充电桩运营企业的盈利能力得以增强，投资回收期得以缩短，充电桩运营行业的经营效率有望进一步优化。• 对单桩利润的影响：假设度电服务费保持0.5元/kWh不变，当单桩利用效率从6%提升至10%时，单桩利润则从-0.20万元提升至0.59万元；平均单桩效率每提升1%，利润增长0.20万元；• 对投资回收期的影响：假设度电服务费保持0.5元/kWh不变，当单桩利用效率从6%提升至10%时，投资回收期从15年下降至5年，显著小于设备可使用年限（10年左右）。
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