充电桩充电模块的核心功率器件,已从早期完全依赖英飞凌等进口品牌,逐步走向国产替代。这一过程经历了几个关键转折:2015年前市场基本被进口IGBT垄断;2017-2019年国产IGBT开始进入充电桩市场;2020年中美贸易摩擦加速了国产化进程;2022年美国反通胀法案成为标志性转折点,促使行业加速规避美国零部件;2023年至今,国产SiC器件进入验证阶段。目前,充电模块是直流充电桩最核心的部件,占总成本约41%,而功率器件则是模块中最关键的部分。
国产替代的四个关键阶段
1. 完全依赖进口期(2015年前)
在充电桩行业起步阶段,充电模块中的功率器件(主要是IGBT)几乎完全依赖英飞凌等国际厂商。当时国内产业链尚未成熟,充电桩企业只能被动接受进口产品的高成本和供应周期。
2. 国产IGBT初步切入(2017-2019年)
随着国内功率半导体技术的突破,部分国产IGBT产品开始通过验证并进入充电桩市场。这一阶段虽然国产份额仍然较低,但标志着国产替代的正式起步,为后续规模化应用奠定了基础。
3. 贸易摩擦加速替代(2020年至今)
2020年中美贸易摩擦加剧,供应链安全成为行业核心关切。充电桩企业开始主动寻求国产功率器件方案,以降低对单一进口来源的依赖。2022年美国反通胀法案进一步成为标志性转折点——法案对使用美国零部件的充电桩设置了55%的本地化限制,而充电模块作为直流桩最核心、价值最高的部件(占成本41%),如果采用国产功率器件,可有效规避该限制,这直接推动了国产替代的加速。
4. SiC器件进入验证(2023年至今)
随着充电桩向更高功率密度发展,碳化硅(SiC)功率器件开始进入充电模块的验证阶段。SiC相比传统IGBT具有更高开关频率和更低损耗,是未来大功率快充桩的关键技术方向。目前国产SiC器件正处于从实验室到量产的关键过渡期。
常见问题
为什么充电模块的国产替代对充电桩行业如此重要?
充电模块是直流充电桩成本最高的部件,占比约41%。如果继续使用美国品牌的功率器件,充电桩在出口美国市场时容易触发反通胀法案中55%的本地化限制。采用国产功率器件不仅可有效规避这一限制,还能降低供应链风险。
目前国产功率器件在充电桩中的渗透率如何?
官方资料未公布具体渗透率数据。但从行业趋势看,国产IGBT已从2017-2019年的初步切入,发展到2020年后在贸易摩擦和政策双重驱动下的加速替代阶段,国产SiC器件也已进入验证期,整体渗透率处于快速提升通道。
国产替代过程中,充电桩企业面临的主要挑战是什么?
主要挑战包括:国产功率器件在长期可靠性、一致性和大电流工况下的性能验证仍需时间积累;高端SiC器件的良率和成本控制尚需突破;以及部分充电桩企业在切换供应商时需重新进行整机设计与认证,存在一定的研发周期成本。