直流充电桩的充电模块中,IGBT等功率器件主要外采自海外厂商,产业链因此呈现"上游高度集中、中游靠工程能力立足、下游面向整桩与运营"的分工格局。充电模块的核心器件对外依赖度较高,英飞凌、ABB、三菱、西门康、东芝、富士是资料中列出的IGBT功率器件供应方;而模块厂商的价值并不体现在器件本身,而是集中在稳定性与可靠性的工程能力上。理解这一分工,是判断充电桩产业链价值分布的关键。

上游:功率器件高度集中于海外厂商

充电模块内部包含功率器件、电感电容、各式传感器、PCB板等元器件,其中功率器件与电感电容合计占到充电模块价值量的六成以上,是成本与性能的核心。

从供应链结构看,充电桩上游的IGBT功率器件环节,资料列出的厂商为英飞凌、ABB、三菱、西门康、东芝、富士,均为海外企业,集中度较高。这意味着模块厂商在核心器件上议价与替代空间有限,产业链上游的话语权相对集中。此外,意法半导体设计的功率器件已具备双向充电能力,是双向充电架构方向上的参与者。

中游:模块厂商的壁垒在稳定性与可靠性

充电模块的作用是将电网中的交流电转换为可供电池充电使用的直流电,是直流桩中价值量最大的部件。模块的核心虽为外采功率器件,但这并不代表模块环节没有壁垒,其壁垒主要体现在稳定性和可靠性上。

这一判断有实际案例支撑:客户在采购充电桩时,有时会要求企业采用第三方的充电模块;炬华科技向美国充电巨头(Charge Point、BTC power)提供的充电模块,一部分为自制,另一部分则外采自永联。这说明模块环节的竞争点在于工程能力与产品可靠性,而非器件自研。

从行业格局看,资料中2020年国内充电模块市占率数据显示,英飞源、特来电、永联位居前列。需要注意的是,该数据时间较早,仅反映当时的市场结构。此外,若企业只做桩而不做充电模块,毛利率起码要低出5个百分点,因此具备模块能力的企业在向下游做桩时更具基础。

技术趋势上,充电模块正朝大功率与双向充电两个方向演进:单个模块功率从早期的7.5kW,发展到15-20kW,目前已有30-40kW产品;功率继续上行则面临成本问题,因为液冷、碳化硅标配后造价上升。双向充电则对应电动车作为储能反哺电网、提供调峰需求的构想。

下游:整桩与运营环节

产业链下游为整桩制造与充电站运营企业。部分运营商为控制成本会自研功率模块,例如特来电既做桩也做下游运营,因而自行布局功率模块。模块能力因此成为向下游延伸的成本优势来源。

常见问题

充电模块的核心器件是自研还是外采?

充电模块的核心是外采的功率器件,IGBT主要来自英飞凌、ABB、三菱、西门康、东芝、富士等海外厂商。模块厂商的差异化空间不在器件本身,而在稳定性与可靠性等工程能力上。

模块厂商在上游受限的情况下靠什么构建价值?

模块环节的壁垒主要体现为稳定性与可靠性,客户甚至会指定采用第三方模块。同时,具备模块能力的企业向下游做桩时毛利率更具优势,这构成了模块厂商的价值支点。

充电模块的技术方向有哪些变化?

主要趋势是大功率与双向充电:单模块功率从7.5kW逐步提升至30-40kW,继续上行则受液冷、碳化硅带来的成本制约;双向充电则对应电动车储能反哺电网、参与调峰的应用构想。