充电模块单模块功率已从第一代的7.5KW、第二代的15-20KW,迭代至当前的30-40KW。功率上行的直接结果是液冷与碳化硅进入标配区间,产业链的配套关系随之重划:上游功率器件与冷却部件的话语权上升,中游模块厂的核心壁垒回到稳定性与可靠性,下游整桩集成则因单模块功率提高而获得桩内空间优化的空间。需要说明的是,功率再往上走,会面临成本上的问题——液冷、碳化硅标配之后,造价也就贵了。
功率迭代如何改变上游配套
充电模块内部由功率器件、电感电容、各式传感器、PCB板等构成,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。功率等级从7.5KW抬升到30-40KW,单模块承载的电流与发热同步上升,风冷方案的散热余量被压缩,液冷与碳化硅由此从选配转为标配,上游随之新增了液冷散热部件这一配套环节,功率器件环节的选型重心也向碳化硅迁移。
从供给格局看,充电模块的核心是外采的功率器件,IGBT等器件的代表性供应商包括英飞凌、ABB、三菱、西门康、东芝、富士等。模块厂自身的技术壁垒则主要落在稳定性和可靠性上,部分客户在采购整桩时会明确要求使用第三方充电模块。
中游模块厂与下游整桩的协作关系
单模块功率越高,越利于桩内空间优化。以120KW直流桩为例,既可以用8个15KW模块,也可以用4个30KW模块。这一替代关系直接改变了下游整桩集成的设计逻辑:模块数量减少,桩内接触器、熔断器、控制电路等器件的配置方式随之调整,整桩厂与模块厂的协同从“按功率拼数量”转向“按模块规格定架构”。
在产业分工上,有模块基础再做整桩会顺畅很多——只做桩而不做充电模块,毛利率起码要低出5个点。因此部分企业同时布局模块与整桩,例如特来电基于自身运营的成本考量也自研功率模块。国内充电模块领域的代表性企业包括英飞源、特来电、永联、优优绿能、中兴、通合、英可瑞、盛弘、麦格米特等;从产品线看,盛弘股份覆盖10/15/20/30kW直流充电模块,通合科技覆盖20/30/40kW,英可瑞覆盖3.5/7.5/10/15/20/30kW,英飞源覆盖7/15/20/30/40kW并推出40kW液冷模块,优优绿能覆盖20/30/40kW大功率直流快充模块,欧陆通则布局75KW ACDC液冷模块、63KW DCDC液冷模块等。
价值重心向哪一端转移
液冷与碳化硅标配后,产业链的价值重心向上游的功率器件与冷却部件一端偏移:这两类部件从通用件变成决定模块功率上限与可靠性的关键件,而原有风冷方案对应的散热结构环节则被液冷方案替代。同时,模块厂的价值并未被削弱,其壁垒集中在稳定性与可靠性,这也是客户指定第三方模块的原因所在。
另一条并行的趋势是双向充电。该方案对应电动车闲置时作为储能反哺电网、为电网提供调峰的构想,意法半导体设计的功率器件已具备双向充电能力。出海同样是模块环节的重要逻辑,从优优绿能招股书披露的口径看,国内模块企业大多以内销为主,其中优优绿能外销比例相对靠前,盛弘股份外销比率不足20%。
常见问题
液冷和碳化硅为什么会在30-40KW这一档成为标配?
因为单模块功率提升后,风冷方案的散热能力难以匹配,而液冷、碳化硅标配之后造价也会相应变贵。这一变化同时带动上游功率器件与冷却部件环节的地位上升。
大功率模块会让风冷方案环节消失吗?
原有风冷方案对应的散热环节会被液冷方案替代,但充电模块的整体构成未变,仍以功率器件、电感电容、传感器、PCB板等为主。变化的是散热路径与器件选型,而非模块的基本架构。
模块厂的核心竞争力体现在哪里?
模块的核心是外采的功率器件,但模块厂自身的壁垒主要在稳定性和可靠性上。正因如此,部分客户采购整桩时会要求使用第三方充电模块;而具备模块能力的企业再做整桩,成本与毛利表现也更从容。