充電模塊為新能源車(chē)直流充電設備“心臟” 行業(yè)技術(shù)正向大功率、高轉換率方向發(fā)展

一、被譽(yù)為新能源汽車(chē)直流充電設備的“心臟”，未來(lái)充電效率提升主要依賴(lài)于充電模塊性能提升

根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國充電模塊行業(yè)發(fā)展現狀分析與投資前景研究報告（2025-2032年）》顯示，充電模塊是實(shí)現整流、逆變、濾波等功率變換的基本單元，其主要作用是將電網(wǎng)中的交流電轉換為可供電池充電的直流電。也正因其復雜的技術(shù)，充電模塊的可靠性、轉化效率和智能運維成為了各大運營(yíng)商提升用戶(hù)體驗的必需。

充電模塊性是新能源汽車(chē)直流充電設備的核心部件，其能直接影響直流充電設備的整體性能，同時(shí)關(guān)系到充電安全等問(wèn)題，被譽(yù)為直流充電設備的“心臟”。從直流充電樁成本構成來(lái)看，充電模塊成本占比能達到50%。目前，充電模塊的技術(shù)力量正日益成為新能源汽車(chē)直流充電設備行業(yè)的核心與基石。

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未來(lái)新能源汽車(chē)充電設備充電效率的提升主要依賴(lài)于充電模塊的性能提升。一方面，更多的充電模塊并聯(lián)將會(huì )直接增加充電模塊的價(jià)值量；另一方面，充電模塊單體功率等級和功率密度的提升，依賴(lài)于硬件電路和控制軟件的優(yōu)化設計以及關(guān)鍵零部件的技術(shù)突破。而這些是充電樁整樁功率提升的關(guān)鍵技術(shù)，也將帶來(lái)充電模塊價(jià)值量的進(jìn)一步提升。

二、我國大陸新能源汽車(chē)快速發(fā)展帶來(lái)發(fā)展機會(huì )

充電模塊作為新能源汽車(chē)直流充電設備的核心部件，將直接受益于新能源汽車(chē)及充換電設備設施行業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)基于對能源安全和環(huán)境保護的考慮，同時(shí)為推動(dòng)我國從汽車(chē)大國邁向汽車(chē)強國，實(shí)現汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的戰略轉型和升級，我國政府積極推動(dòng)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在產(chǎn)業(yè)政策扶持下，我國大陸新能源汽車(chē)年度產(chǎn)銷(xiāo)量、保有量保持持續增長(cháng)態(tài)勢。尤其是進(jìn)入2021年，我國新能源汽車(chē)進(jìn)入“后補貼時(shí)代”，行業(yè)發(fā)展驅動(dòng)力由政策端轉移至市場(chǎng)端，滲透率水平突破10%臨界點(diǎn)并加速增長(cháng)，年產(chǎn)銷(xiāo)增速連續4年超過(guò)30%。2024年，新能源汽車(chē)年產(chǎn)銷(xiāo)首次跨越1000萬(wàn)輛大關(guān)，分別完成1288.8萬(wàn)輛和1286.6萬(wàn)輛，同比分別增長(cháng)34.4%和35.5%。新能源汽車(chē)保有量達到3140萬(wàn)輛?，占汽車(chē)總量的8.90%；其中純電動(dòng)汽車(chē)保有量為2209萬(wàn)輛，占新能源汽車(chē)保有量的70.34%。

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三、直流充電樁成市場(chǎng)主流，充電模塊進(jìn)入需求拉動(dòng)發(fā)展階段

目前，充電模塊塊最主要的下游應用領(lǐng)域為新能源汽車(chē)直流充電樁，因此直流充電樁市場(chǎng)規模的增長(cháng)直接帶動(dòng)充電模塊市場(chǎng)規模的增長(cháng)，也推動(dòng)充電模塊產(chǎn)品和技術(shù)的升級。一方面，充電模塊是直流充電樁實(shí)現其功能的核心部件，其成本占據整個(gè)直流充電樁成本的 45%至 55%左右，因此隨著(zhù)直流充電樁整體市場(chǎng)的快速增長(cháng)，充電模塊將迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)增量空間；另一方面，應新能源汽車(chē)續航里程提升和快速充電的要求，為解決新能源汽車(chē)的大規模應用所面臨的充電難、充電慢問(wèn)題，大功率直流充電樁已成為剛性需求，進(jìn)而對充電模塊產(chǎn)品提出了更高的技術(shù)要求，迫使充電模塊廠(chǎng)商在材料、工藝、技術(shù)等方面進(jìn)行不斷調整，推動(dòng)充電模塊產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級和產(chǎn)品迭代。

與此同時(shí)，近年在新能源汽車(chē)發(fā)展下，充電樁建設早期由政府主導，現正從政策驅動(dòng)向需求拉動(dòng)轉型。因新能源汽車(chē)保有量攀升，需提升充電樁布局密度、縮短充電時(shí)間，直流充電樁充電快，契合用戶(hù)應急充電需求，能解里程與充電焦慮，新建公共充電樁中直流快充市場(chǎng)規模增長(cháng)快且成主流趨勢?？傊?，新能源汽車(chē)保有量增長(cháng)要求充電樁配套同步提升，直流充電樁成主流，充電模塊進(jìn)入需求拉動(dòng)發(fā)展階段。

縱觀(guān)2018- 2024年6月末中國大陸公共充電樁中直流充電樁和交流充電樁的比例變化，公共直流充電樁樁占比從 2018 年末的 36.62%上升至 2024年 6 月末的 44.59%，呈明顯上升的趨勢。雖然目前直流充電樁與交流充電樁相比功率較大，充電速度更快，但建設成本較高，占地面積較大，對電網(wǎng)供電能力要求較高，因此數量相對較少。但隨著(zhù)用戶(hù)對快速充電需求的增加，提高新能源汽車(chē)充電速度將是行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢，預計未來(lái)直流充電樁占比有望進(jìn)一步提升。充電模塊作為直流充電樁的核心部件，未來(lái)也將迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。

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四、市場(chǎng)規模不斷擴大，預計到2025年將達到107.45億元

充電模塊是充電樁的核心，是構建高功率充電基礎設施的關(guān)鍵，成為新基建的重要部分。隨著(zhù)新能源汽車(chē)和充電樁的高速發(fā)展，我國充電模塊市場(chǎng)規模不斷擴大。。數據顯示，在2022年我國充電模塊市場(chǎng)規模達53.14億元，同比增長(cháng)119.8%；預計到2025年我國充電模板行業(yè)市場(chǎng)規模達到了107.45億元。

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此外歷經(jīng)多年的激烈競爭，目前我國充電模塊行業(yè)實(shí)現了行業(yè)的深度整合與凈化。與下游充電樁制造商和運營(yíng)商的廣泛競爭格局不同，當前充電模塊行業(yè)的參與者數量相對有限，市場(chǎng)呈現較為集中的態(tài)勢。根據最新數據，自2015年底的近40家供應商，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的嚴格篩選與淘汰，如今僅剩下約10家活躍在市場(chǎng)前沿，這些企業(yè)憑借卓越的技術(shù)實(shí)力、穩定的產(chǎn)品質(zhì)量以及良好的市場(chǎng)口碑，成為行業(yè)的佼佼者。其中，英飛源、優(yōu)優(yōu)綠能、易能時(shí)代、永聯(lián)科技等企業(yè)以其突出的表現成為行業(yè)內的代表性企業(yè)。

五、技術(shù)上不斷向高功率密度、寬電壓范圍、高轉換效率發(fā)展，企業(yè)需不斷創(chuàng )新與升級來(lái)構建自身核心技術(shù)壁壘

隨著(zhù)充電模塊迎來(lái)較大的市場(chǎng)需求，技術(shù)上也不斷向高功率密度、寬電壓范圍、高轉換效率發(fā)展。例如快充需求促使充電模塊向大功率發(fā)展，其實(shí)現途徑有并聯(lián)充電模塊或提升單體功率。目前我國充電模塊已發(fā)展至第三代，大功率成主流且功率密度同步提升。具體如下：

大功率：隨著(zhù)新能源汽車(chē)的技術(shù)發(fā)展，動(dòng)力電池容量和充電倍率得到有效提升，為匹配快充需求，直流充電樁的輸出功率也朝著(zhù)更大方向發(fā)展。作為直流充電樁的核心部件，單個(gè)充電模塊的功率大小和充電模塊的數量直接決定了直流充電樁的功率大小。據了解，充電模塊的功率已從早期的3kW、7.5kW、15kW逐步演進(jìn)至現在的20kW、30kW，并繼續向40kW、50kW、60kW等更高功率等級邁進(jìn)。這種功率的升級不僅意味著(zhù)單位時(shí)間內能輸出更多的電能，更使得充電模塊產(chǎn)品的價(jià)值量和盈利能力得到顯著(zhù)提升。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)的不斷擴大，充電模塊行業(yè)將繼續迎來(lái)更多的發(fā)展機遇。

高效率：充電模塊的效率通常指轉換效率，即充電模塊的輸出功率和輸入功率的比值，體現充電模塊對電能的利用效率。充電模塊從電網(wǎng)獲取的電能在工作過(guò)程中會(huì )有不同程度的能量損耗，轉換效率越高，能量損耗則越低。具有高轉換效率的充電模塊為用戶(hù)節省了電費，節約了能源，是充電模塊綠色環(huán)保發(fā)展趨勢下的必然要求。

高功率密度：提高直流充電設備輸出功率主要通過(guò)增加充電模塊數量或提高單個(gè)充電模塊的功率，以提高直流充電設備總功率的方式實(shí)現。在充電樁體積一定的情況下，無(wú)法持續通過(guò)增加充電模塊數量以提升單樁功率，而提高單個(gè)充電模塊的功率密度是實(shí)現單樁功率提升的有效路徑。

寬電壓范圍：不同新能源汽車(chē)車(chē)型具備不同的充電電壓等級，直流充電設備要想滿(mǎn)足新能源汽車(chē)充電需求，需要輸出相對應的電壓，而直流充電設備的輸出電壓范圍取決于充電模塊的輸出電壓范圍。目前，新能源汽車(chē)根據帶電量不同選擇不同的充電電壓等級，一般新能源小型代步車(chē)的充電電壓通常為 48V、60V 和 72V；一般新能源乘用車(chē)的充電電壓范圍約為 250V 至 450V；新能源大巴車(chē)、公交車(chē)等中大型車(chē)輛由于帶電量較大，其充電電壓范圍約為 450V 至 700V；保時(shí)捷 Taycan、小鵬G9 等高壓車(chē)型充電電壓可達 800V。未來(lái)，隨著(zhù)對續航里程、充電速度要求的提高，部分新能源汽車(chē)電壓范圍有望升至 1000V。

溫控能力的提升：目前，行業(yè)普遍采用直通風(fēng)冷技術(shù)散熱，但隨著(zhù)輸出功率的增大，散熱風(fēng)扇的功率需求也隨之增加，導致噪音問(wèn)題日益突出。特別是在室外環(huán)境中，灰塵、鹽霧、水氣等環(huán)境因素會(huì )進(jìn)一步加劇樁內積灰，增加故障率。因此，如何提升充電模塊的溫控能力，確保其在各種環(huán)境條件下都能穩定運行，成為了品質(zhì)要求的重要一環(huán)。

總體來(lái)看，面對高功率密度、寬電壓范圍、高轉換效率的市場(chǎng)需求，充電模塊廠(chǎng)商需要不斷創(chuàng )新與升級底層技術(shù)，構建自身的核心技術(shù)壁壘。這將成為未來(lái)市場(chǎng)競爭的關(guān)鍵所在，也只有掌握了核心技術(shù)，企業(yè)才能在激烈的市場(chǎng)競爭中立于不敗之地。

六、技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)，單W價(jià)格逐步趨于穩定

隨著(zhù)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步以及市場(chǎng)競爭的激烈推動(dòng)，近年我國直流充電模塊的單W價(jià)格逐步趨于穩定。同時(shí)大功率化的趨勢進(jìn)一步增強了產(chǎn)品的價(jià)值量和盈利能力。2016-2022年，我國直流充電模塊的單W價(jià)格經(jīng)歷了顯著(zhù)的下降，從約1.2元降至0.13元/W，降幅高達89%，這體現了市場(chǎng)競爭的激烈與產(chǎn)業(yè)的快速成熟。

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七、目前在充電模塊成本構成中，半導體功率器件占比最高

從上游成本構成來(lái)看，充電模塊主要由半導體功率器件、磁性元件、PCB、電容、機箱風(fēng)扇、集成電路等構成。其中半導體功率器件占比最高，占比為30%；其次是磁性元件，成本構成占比為25%。

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