直流充电桩中,充电模块是将电网交流电转换为电池所需直流电的核心部件,价值量占整桩一半以上,是产业链上游价值最集中的环节。其内部功率器件与电感电容合计价值占比超过六成,上游由此延伸出功率器件、电感电容、传感器、PCB板、DSP芯片等元器件分工;中游由模块厂商完成集成,下游桩企与运营商负责整桩制造和建站运营。交流桩不涉及 DC/AC 转换,因此不存在充电模块。
为什么充电模块价值占比过半
直流充电桩可拆分为充电模块、滤波、监控、维护设备等部分。其中充电模块承担 AC/DC 转换与整流功能,是决定整桩功率与效率的关键,价值量占到整桩一半以上。
模块内部并非单一器件:功率器件、电感电容、各式传感器、PCB板等共同构成其物料基础,其中功率器件与电感电容两块合计占充电模块价值量的六成以上,其余由传感器、PCB、DSP芯片、结构件等分摊。模块的核心器件多靠外采,但模块本身仍有壁垒——主要体现在稳定性和可靠性上,因此部分客户在采购整桩时会指定使用第三方充电模块。
上下游如何分工协作
产业链大致可分为三层:
- 上游元器件:功率器件(IGBT等)、电感电容、传感器、PCB板、DSP芯片、接触器、熔断器、线缆接口等,由电子元器件企业供应。
- 中游模块与整桩:模块厂商将元器件集成为充电模块,桩企再叠加滤波、监控、计费、维护等部分形成整桩。有模块基础的企业再做整桩,难度明显更低;若只做桩而不做模块,毛利率起码要低出5个点。
- 下游运营:充电站运营企业采购整桩建站,部分运营方为控制成本也会自研功率模块。
一个充电桩内通常不止一个模块,例如120kW直流桩可采用8个15kW模块或4个30kW模块。单模块功率越高,越有利于桩内空间优化:第一代模块多为单个7.5kW,第二代进化到15—20kW,目前已出现30—40kW的模块;功率继续上探则面临成本压力,因为液冷、碳化硅标配后造价随之上升。另一条趋势是双向充电,使电动车在闲置时可作为储能反哺电网、参与调峰。
常见问题
交流桩为什么没有充电模块?
交流桩只是把电网交流电转换为可供充电的交流电,不涉及 DC/AC 转换,因此不存在充电模块。它本质上更接近控制板产品,最贵的部件反而是外壳;而直流桩需先经 AC/DC 转为高压直流电,并配套整流器等设施。
充电模块行业的主要壁垒在哪里?
模块的核心功率器件多为外采,壁垒主要不在器件本身,而在于稳定性和可靠性。正因如此,客户采购整桩时可能要求采用第三方充电模块,以保证一致性与可靠表现。
充电模块的技术演进方向是什么?
一是大功率化,单模块功率从第一代的7.5kW逐步提升至15—20kW、30—40kW;二是双向充电架构,让车辆闲置时可作为储能单元向电网反哺、提供调峰能力。功率继续提升需权衡液冷、碳化硅带来的成本上升。