电子行业：充电桩需求快速发展大功率快充未来已来

1行业深度分析券研究报告行业深度分析券研究报告投投资评级领先大市-A维持评级较大缺口：根据中汽协数率一步提升，形成适度超前、布局均衡、智能高效的充电基础设施型成为国内首款基于800V高压SiC平台的量产车，充电5分钟最高可补充续航200公里，理想汽车将同步研发Whale以及2023年以后每年至少推出两款高压纯电动汽车，实现充电阔市场空间：流充电桩。交流充电桩结构较电桩结构更为复杂，核心部件充电模块将电网中的交可直接向电池充电的直流电。目前公共类充电桩当中电速度更快、充电时间更短，更加匹配电动汽车用户充电桩仅国内市场空间为286.74亿元/335.53亿元/455.63亿目目标价(元)电子沪深30032%22%12%2%-8%-18%-28%-38%2022-012022-052022-092023-01.8.08.4王哲宇分析师wangzy9@加速推进CES展会如期举办，汽车电来发展良机工价格有望松动，补动被动元件复苏实体名单继续增加，自主可眉睫2023-01-15-01-08-01-02-12-252022-12-18析/电子技、英杰电气、欧陆通、环旭电子、奥海科技，功率器件关注析/电子 01.充电桩是推动汽车电动化的基础设施，大功率快充有望加速发展0公共充电桩保有量(万台)163.6168173.1 资料来源：中国充电联盟，安信证券研究中心表1：充电桩的充电类别用场景示意图电-60kW240VAC，20A240VAC，20A/240VAC，50A240VAC，100A0min家或工作场所、工作场所或公共充电桩公共充电桩资料来源：安信证券研究中心汽车资料来源：电子产品世界，安信证券研究中心表2：交流、直流充电桩对比VAC%V0Vmin小大低高1.2.充电桩往大功率快充方向发展，技术难度不断提高交流充电桩本质是一个带控制的插座，主要包含交流电表、控制主板、显示屏、急停旋钮、等结构，结构较为简单，需要车载充电机自己进行变压整流，几乎不更为复杂，包括充电模块、主控制器、绝缘检测模块、通信容、机箱风扇等，是充电模块的关键组成部分。备构成中充电模块占比最高约50%，其中功率器件占比约其他,15%功率器件,10%PCB半导体IC,半导体IC,资料来源：第一电动网，安信证券研究中心资料来源：第一电动网，安信证券研究中心资料来源：英飞凌工业半导体，安信证券研究中心1.3.直流快充需求旺盛，大功率充电面临蓝海市场性的直流充电桩直流充电桩2%资料来源：中国充电联盟，安信证券研究中心普通直流快充，大功率高压充电技术可帮助电动汽车实统燃油车加油的充电体验。目前大功率直流充电技术受表3：日标/国标充电标准演进型0A，1000VDC00kWmaxA，1500VDC00kWmax0A，1000VDCkWmaxA，1500VDC00kWmax安信证券研究中心表4：美标/欧标充电标准演进CCS1(美标)A600VDC00A，≥920VDC60kWmaxCCS2(欧标)A1000VDCkWmax00A，≥920VDC60kWmax提高充电速度的方式主要包括提高电流和提高电压两种。大电流模式容易产生高热量损失，能够实现的功率上限并不高，而且大电流下线束加粗也会增加整车成本、降低使用便捷性，产业链上下游协同发展、共同建设大功牌均超级快充系统、超低系统能耗、高性能电池、里V-350kW能力-n多家动力电池企业已在各方面取得压电气架构高端车型应用，0-80%SOC快充时间控制在30min以内。孚能科技自主研发的项。宁德时代在超快充技术开发方面同样走在前列，通过超电子网、快墨、超导电解液、高孔隙隔膜、多梯度极片、多极耳、阳极电位监控等术、成本等方面的一系列挑战。量，实现降温效果，但空气中夹杂的灰尘、盐雾、水气等会柜内部、腐蚀核心器件，导致系统充电效率降低、损耗设备寿命，同散热，解决了传统散热方式下故障率高以及噪声污染两大痛点问题，同率。表6：风冷散热与液冷散热对比转化效率b充电桩使用寿命关键件安全防护等级资料来源：度普新能源，安信证券研究中心2015年以前建设的大量充电桩已不再满足当前大功率充电桩趋1.4.1.海外新能源汽车渗透率快速上升，市场空间广阔于新车提供税收减免，美欧新能源汽车市场前景广阔。图7.2019-2021中美欧新能源汽车渗透率(%)2019-2021中美欧新能源汽车渗透率(%)0.00%美国欧洲美国欧洲资料来源：ACEA，安信证券研究中心1.4.2.海外市场充电桩基础设施发展滞后，显示巨大市场缺口8.0006.0004.0002.000欧新能源汽车车桩比3.000资料来源：IEA，ACEA，安信证券研究中心1.4.3.国外龙头企业主导欧美市场，国内企业有望借助成本优势打开市场目前欧美的充电桩市场由其本土企业主导，包括老牌电气龙头企业(如ABB、西门子和施耐ABB电桩产品销售区域(%)亚洲、非洲和中东资料来源：ABB公司，安信证券研究中心图10.2021年美国市场L2充电桩运营竞争格局(%)2021年美国市场L2充电桩运营竞争格局(%)3%52%6%ChargepointTeslaSemaConnectBlinkNetworkEVConnectGreenlots(Shell)VoltaOthers资料来源：AFDC、安信证券研究中心2.高容量电池+大功率快充有望在速度上追赶换电模式大量电池配送站负责进行电池更换，充换电模式则由换快换系统、充电系统、供电系统、监控系统等多项术能够在当前车桩比紧张、快在超级充电桩尚未大规模推广、普通术主要由重卡、运营车辆等市场开始切入。表7：充换电模式对比补能效率前期投入成本运营成本政策标准为完善池可减少安全隐患式，相较第二代换电站服务能力提升30%，单日最大换电资料来源：蔚来汽车官网，安信证券研究中心式市场规模有望稳步增长。据《中国电动汽车北京市广东省浙江省江苏省上海市吉林省山东省四川省湖北省河北省北京市广东省浙江省江苏省上海市吉林省山东省四川省湖北省河北省0保有量(座)增速(%)%换电站总量(座)132换电站总量(座)103762021-122022-022022-042022-062022-082021-122022-022022-042022-062022-082022-102022-120000资料来源：中国充电联盟，安信证券研究中心资料来源：中国充电联盟，安信证券研究中心能，在电网负荷高时释放电能。电动汽车用户可以通过电力市借可资料来源：AlaG,FilippoGD,ViolaF,etal.DifferentScenariosofElectricMobility:CurrentSituationandPossibleFutureDevelopmentsofFuelCellVehiclesinItaly[J].Sustainability,2020.X因资料来源：北极星储能网，安信证券研究中心4.充电模块是充电桩的核心部件，技术迭代进入快车道础设施发展指南(2015-2020年)》首次提出“一车一桩”目标，结合国家相关政策要求和规划目标，经测算到2020年需建成新增集中式充换电析/电子图17.国内新能源汽车、电动车及充电桩保有量图18.国内车桩比00纯电动车保有量(万台)新能源汽车保有量(万台)充电桩保有量(万台)2016201720182019202020212022.5432车桩比.0资料来源：公安部统计数据、中国充电联盟资料来源：公安部统计数据，安信证券研究中心，近年充电基础设施的短板已经成为制约新能源汽车发展的列。表8：充电桩行业的政策规划名称容《“十四五”现代能源体系规划》，开展光、储、充、换相结合的新型充换电场站。.1.29《关于进一步提升电动汽车充电基设施服务保障能力的实施意见》汽车充电保障能力进一.1.10《关于振作工业经济运行、推动工通知》放重点领域消费潜力，加快新能源汽车推广应12.13《2021年政府工作报告》加汽车等大宗消费，增加充电桩、换电站等.3.26)》氢等基础设施科学布局、加快建.11.2析/电子表9：充电桩行业各省市的政策《广东省促进工业经济平稳增税减免优惠政策。.3.25施方案》.3.24案》.3.23《宁夏充电基础设施“十四新能源汽车发展应用为目.3.22《无锡市“十四五”新能源汽2.3.8《关于本市进一步推动充换电施建设的实施意见》.2.24《北京市“十四五”时期能源各类充电桩70万个，平原地区公共充电设施平均服务半径小于3公里。开展新能源汽车换电模式应用试点工作。.2.224.2.充电模块是充电桩的核心器件，技术在不断迭代车载充电机自己进行变压整流，几乎不主控制器、绝缘检测模块、通信模块、主继模块，是充电桩行业具有技术门槛的核心部件，约占据是将电网中的交流电转化为可直接向电池充电的直流电，组B流充电桩成本构成图20.充电模块成本构成机箱风扇50%APF及其他,15%电容,半导体功率器件,磁性元件,25%集成电路,10%资料来源：第一电动网，安信证券研究中心资料来源：新能源数据中心，安信证券研究中心图22.充电模块PCBA资料来源：导热邦，安信证券研究中心资料来源：靖邦电子，安信证券研究中心迭代提升。一个充电桩通常采用多输出功率越大，功率密度越高，能有效优化桩内空间。目前充电表10：各公司充电模块产品情况(不完全统计)公司名称品图示360kWW主控板等士达统模块产品：充电模块(7/15/20/30/40kW)/储充模块kWkW)绿能W气--子PowerModule-资料来源：各公司官网，安信证券研究中心 。充电桩和充电模块设计规范的标准化一定程度上解决了以术应用较成熟，成本较低，其原理比较简单，通过高转速风扇将空气由内部元件与空气直接接触，容易积累灰尘、腐蚀零件，充电且风冷散热效率较低，不能满足未来大功率充电模块的散热需求。液冷散热技术起步较晚，用大风量低频风扇或水冷机散热，其噪音显著低于风冷散热的高速冷散热，能适应将来大功率充电模块的散热需求。同时，因为模图23.风冷散热原理图图24.风冷散热充电桩由于灰尘和雨水而生锈资料来源：中惠，安信证券研究中心资料来源：安徽能通智慧能源有限公司，安信证券研究中心资料来源：英维克，安信证券研究中心表11：充电桩风冷散热和液冷散热方式比较风冷散热热能力模块障率较低。小使用寿命电技术。模块双向充电技术的HIR资料来源：大大通，安信证券研究中心资料来源：大大通，安信证券研究中心4.3.功率器件是充电模块的核心部件，碳化硅应用已拉开序幕充电模块作为充电桩的核心部件，其核心功能的实现主要依托于功率半导体器件发挥整流、追求充电系统的小型化、高效化，功率器件作为充和升级。MOSFET是一种较为成熟的功率器件，更适用于中小功率应用TT关器件应用，在充电模块工作时，三相交流电源经过整流滤波调制的交流电压，交流电压经高频变压器变压隔离后，再次经过整流滤波后得到直流脉冲，产品特征单杂高低模块寿命转换效率对电网友好度高低较为复杂解决方案能力资料来源：昊瑞昌官网，安信证券研究中心TN掺杂浓度成反比，因此为提高平面MOSFET的击穿电压需要增加外来降低导通压降的方式会导致关断时产生电流拖尾，增加了开关损高的耐压性，从而使得提高器件击穿电压不再有赖于增加外延层厚资料来源：安森美官方网站，安信证券研究中心资料来源：安森美官方网站，安信证券研究中心更大的市场份额，并将充分受益于充电桩的快目前英飞凌、安森美、意法半导体、东芝等海外巨头，以及国内华润微、新洁能、士兰微、东微半导招股说明书，公司于2016年成为率先量产充电桩用产品广泛应用于新能源汽车直流充电桩等领域。公司产品系列型号值(单位：Ω)Qg栅电荷(单.32森美PFNE法半导体STFNM.37EW微SVSNFJFDRUOSGR90DTF资料来源：东微半导体招股书，各公司官网，安信证券研究中心4.3.3.碳化硅功率器件：材料改进推动解决充电难题，碳化硅材料具备更高的带隙和击穿电压、更高的热导率、更低的理表14：碳化硅和硅材料性能对比物理特性H-SiC[eV]击穿电场[MV/cm]2热导率[W/cm/K]理想本体迁移率[cm2V-1s-1]115电子饱和速度[cm/s]2×10资料来源：英飞凌工业半导体，安信证券研究中心由于碳化硅材料拥有更高的击穿场强，克服了硅材料导通电阻随耐压性增强而增大的缺点，在相同的击穿电压下，碳化硅可以制成标准化导通电阻(单位面积导通电阻)更低的器件。小型化。此外，IGBT较大的开关损耗限制其在资料来源：电子发烧友，意法半导体，安信证券研究中心资料来源：电子发烧友，意法半导体，安信证券研究中心资料来源：电子发烧友，意法半导体，安信证券研究中心资料来源：电子发烧友，意法半导体，安信证券研究中心地段建设充电桩面临的城市空间成本，碳化硅器件能够大大简电桩的功率密度，降低充电桩系统应用成本。据英飞凌工业半成本以及使用体验，碳化硅器件在充电桩市场拥有巨大的市场潜资料来源：英飞凌工业半导体，安信证券研究中心导体龙头厂商均已推出可用使用同样可降低恢复损耗、提高电源效率，并降低由恢复电流引发的噪音。据充电桩视界，步释放、工艺控制改善下良率的不断提升以及技术方案的不断成格有望呈现下降趋势，其充电桩市场的应用有望得到进一步推广。车直流充电桩提供一站式产品和解决方案资料来源：英飞凌官网，安信证券研究中心充。表15：充电桩行业市场空间估算EEE国内新能源汽车保有量(万辆).2.544116.583%5%6%2充电桩保有量(万台)24.00.0029充电桩新增量(万台)00068.07直流桩新增量(万台)49私人桩新增数量(万台，主要是交流)00459.05公共桩新增数量(万台)1.7018公共直流桩(万台)0.4038.87公共交流桩(万台)5.028.29交流桩单价(元)交流桩市场空间(亿元)1.808.911直流桩单价(元)按平均120KW算.00.000.004.00直流桩市场空间(亿元)94622充电桩合计市场(亿元)8774355.63充电模块市场(亿元)82功率芯片市场(亿元)3.010.334磁性元件市场(亿元)81.946.95资料来源：乘联会/公安部/工信部/未来智库/第一电动网/艾瑞咨询，安信证券研究中心4.5.磁性元件是充电模块价值量占比次高的器件，有望迎来新市场机遇4.5.1.磁性元件普遍应用电源设备，本土企业拥有成熟的技术基础的统称。其中，变压器是指利用电磁感应原理实现电能变换变压器一般指的是输入为高电压(例如220伏)，输出为低电压(例如几开关电源变压器、音频变压器、脉冲变压器、特种变压器等等。表16：电子变压器的分类1整流变压器、隔离变压器等。2压器3路和音响设备中的变压器，如话筒变压器、输入变压器、输出变压器、匹配变压器等。4脉冲变压器路中的变压器，如触发变压器、间歇震荡变压器、回扫变压器、倒相变压器、脉冲输出变压器等。5压变压器、超隔离变压器、传输线变压器、漏磁变压器等。资料来源：可立克招股说明书、安信证券研究中心似电感器的主要功能是筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电干扰等。资料来源：可立克公司官网产品中心、安信证券研究中心资料来源：可立克公司官网产品中心、安信证券研究中心4.5.2.磁性元件广泛应用充电桩领域电性元件作为充电桩中的重要元器件。以铭普利用于直流充电桩的磁集成资料来源：铭普公司官网、安信证券研究中心的趋市场的拓展，大功率、模块化即将成为充电桩磁性元件行业技术发展的大趋势。析/电子005.1.奥海科技，东风、上汽、红旗、日产、本田、大众、高合、长城等车企已展开。图40.奥海科技营业收入情况图41.奥海科技归母净利润情况营业收入(亿元)归母净利润(亿元)资料来源：Wind，安信证券研究中心资料来源：Wind，安信证券研究中心5.2.欧陆通纯电交通工具、新能源等众多领域。布多款充电模块产品，包括75KWACDC液冷模块、63KWC析/电子0000营业收入(亿元)归母净利润(亿元)资料来源：Wind，安信证券研究中心资料来源：Wind，安信证券研究中心5.3.环旭电子DesignManufacturing、微小化(Miniaturization)、行业软硬件解决方亚洲、欧洲、美洲及非洲四大洲。PowertrainPowerModule，主要客户包括各大IC厂(英飞WolfspeedTier及整车厂(Rivian、LucidMotors环旭电子营业收入情况图45.环旭电子归母净利润情况营业收入(亿元)归母净利润(亿元)资料来源：Wind，安信证券研究中心资料来源：Wind，安信证券研究中心5.4.英杰电气图47.英杰电气归母净利润情况营业收入(亿元)归母净利润(亿元)资料来源：Wind，安信证券研究中心资料来源：Wind，安信证券研究中心5.5.东微半导图48.东微半导营业收入情况(亿元)图49.东微半导归母净利润情况(亿元)87654321020182019202020212022Q1-Q33221102019202020212022Q1-Q3资料来源：Wind，安信证券研究中心资料来源：Wind，安信证券研究中心5.6.宏微科技析/电子根据公司公告，公司产品集中应用于工业控制，部分产品应用于新能源发电(光伏逆变器、汽车充电桩和白色家电(变频空调、冰箱和电磁炉)等多元化领域。在新能源领域，公司主要活动记录表，受益于半导体行业下游市场需求的推动，特别是在新能源汽车(电机控制器、图50.宏微科技营业收入情况(亿元)图51.宏微科技归母净利润情况(亿元)5.54.53.52.51.50.50资料来源：Wind，安信证券研究中心资料来源：Wind，安信证券研究中心5.7.京泉华公司经营范围广阔，一般经营项目包括电子变压S子及医疗电子产品的研发及销售。根据Wind显的产品线。伴随着近年来国际产业转移、国内产品已积累了华为、比亚迪、美固、法雷奥、KOSTAL等客户资源，公司已通过上述客户审厂和产品认证，并实现了批量供货。析/电子图52.京泉华营业收入情况(亿元)图53.京泉华归母净利润情况(亿元)55010资料来源：wind,安信证券研究中心资料来源：wind,安信证券研究中心5.8.可立克元件和电源技术解决方案供应商。公司的主要经营产品包括充电电源、消费类终端适配器、元件。快充和超级快充磁性元件产品具有高效率、低噪声、高可有力的保障。4.可立克营业收入情况(亿元)图55.可立克归母净利润情况(亿元)550 0资料来源：wind,安信证券研究中心资料来源：wind.安信证券研究中心5.9.盛弘股份多种海外认证及渠道不断铺设中。根据中关村储能产业技术联盟析/电子32103210亿元)图57.盛弘股份归母净利润情况(亿元)864286420