車載電源
電池、電控和電機(jī)是新能源汽車的三大核心部件。新能源汽車是指采用動力系統(tǒng)，或主要依靠能源 驅(qū)動的汽車。相較于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車有三大核心部件：1）“電池”總成，指電池和電池管理系統(tǒng)；2）“電 機(jī)”總成，指電動機(jī)和電動機(jī)控制器；3）高壓“電控”總成，包括車載 DC/DC 變換器、車載充電機(jī)、電動空調(diào)、 PTC、高壓配電盒和其他高壓部件。
車載電源主要包括車載 DC/DC 變換器、車載充電機(jī)和車載電源集成產(chǎn)品。車載電源是新能源汽車中實現(xiàn)內(nèi)部能 量轉(zhuǎn)換的重要部件，在電控系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮主要作用并起到協(xié)調(diào)各系統(tǒng)的正常、安全及有效運(yùn)行的作用，包括車載 DC/DC 變換器、車載充電機(jī)和車載電源集成產(chǎn)品。以純電動汽車為例，汽車充電時，電網(wǎng)交流電源先通過車載 充電機(jī)被轉(zhuǎn)換為動力電池適用的直流電進(jìn)行充電，動力電池充電后為汽車提供動力來源，達(dá)到保障電控系統(tǒng)各部 件和其他部件正常運(yùn)行的目的。
全球及國內(nèi)新能源汽車市場規(guī)模巨大。隨著汽車電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化和共享化的逐步推進(jìn)，新能源動力汽 車技術(shù)充分發(fā)展，全球消費(fèi)者需求呈加速上升趨勢。據(jù)德勤咨詢，全球新能源汽車銷量由 2018 年 210 萬輛增 至 2020 年 326 萬輛，CAGR24.6%，我們預(yù)計 2025 年全球銷量將達(dá) 2100 萬輛。在新能源汽車技術(shù)進(jìn)步、政 策支持、官方補(bǔ)貼等多重因素影響下，中國新能源汽車產(chǎn)銷量有望實現(xiàn)快速增長，中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，中國新能 源汽車產(chǎn)量由 2014 年的 8.4 萬輛增至 2021 年的 354.5 萬輛，CAGR70.68%；銷量由 2014 年的 7.5 萬輛增至 2021 年的 352.1 萬輛,CAGR73.3%；同時，中國新能源汽車滲透率由 2015 年的 1.4%增至 2021 年的 13.4%， 滲透率增速快，仍有較大提升空間，未來發(fā)展?jié)摿^大。
車載電源和新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)。車載電源主要用于新能源汽車，是新能源汽車中實現(xiàn)內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換的 重要零部件，需求量與新能源汽車銷量緊密相關(guān)。
充電樁電源模塊
充電樁是維持電動汽車運(yùn)行的能源補(bǔ)給設(shè)施，直流充電樁是主要發(fā)展方向。作為電動車的重要基礎(chǔ)設(shè)施，充電樁 可根據(jù)不同電壓等級在公共樓宇、商場、居民停車場以及充電站等多種場景下為電動汽車充電。按照充電類型分 類，充電樁可以分成交流充電樁和直流充電樁。其中，交流充電樁輸出單相/三相交流電，通過車載充電機(jī)轉(zhuǎn)換為 直流電為汽車充電，具有功率小、充電時間長的特點(diǎn)，故私人家用停車位使用較多；相較之下，直流充電樁輸出 直流電為蓄電池充電，功率大、充電速度較快，適合公共樓宇、商場、公共停車場等充電效率要求高的場景。隨 著快充加速發(fā)展，直流充電樁將成為公共場合快充主要發(fā)展方向。
市場需求+政策支持驅(qū)動中國充電樁市場高速發(fā)展。2021 年以來，我國新能源汽車需求激增，電動汽車銷售量和 保有量齊升，新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展帶動充電樁需求增長，疊加我國“新基建”與“穩(wěn)增長”等政策的支持和補(bǔ)貼，有望驅(qū)動新能源充電樁維持較高的增長率。據(jù)中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，我國的充電樁市 場規(guī)模由 2017 年的 72 億元增至 2021 年的 418.7 億元，CAGR42.2%。2025 年充電樁市場規(guī)模有望達(dá) 2100 億元，4 年 CAGR50%望高速增長。充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示， 2021 年新能源 汽車銷量爆發(fā)，車樁比升至 3:1，和國家能源局提出的 2030 年車樁比達(dá)到 2:1 的目標(biāo)仍有差距。1）據(jù)充電聯(lián)盟 數(shù)據(jù)，我國充電樁市場在 2025 年約為 2200 億元。2）我們以以下方式測算：若以艾媒咨詢數(shù)據(jù)所預(yù)測的 2025 年國內(nèi)新能源車保有量 2672 萬輛，以目標(biāo)車樁比 2:1 測算，對應(yīng)充電樁 1336 萬臺，假定其中 35%為直流樁， 65%為交流樁，單個直流樁價值量 3.8 萬元，單個交流樁價值量 4000 元，2025 年充電樁市場有望達(dá) 2126 億 元。結(jié)合以上充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)及我們測算數(shù)據(jù)，取測算數(shù)據(jù) 2126 億元，對比 2021 年的 418.7 億元，4 年 CAGR50%， 體現(xiàn)為我國新能源汽車保有量的增加將倒逼充電基建發(fā)展，充電樁市場望持續(xù)保持高增長。
充電模塊是充電樁的核心。充電樁零部件主要包括充電模塊、APF 有源濾波、電池維護(hù)設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備和其他增 強(qiáng)性能安裝的設(shè)備材料。其中，作為直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器，電源模塊能夠為 ASIC、DSP、微處理器、存儲器、FGPA 及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電電源，是充電樁的核心，充電模塊的性能直接決定充電 樁的輸出能力。從充電樁成本構(gòu)成來看，2018 年充電模塊成本支出占比 50%，是充電樁價值量的零件構(gòu)成；APF 有源濾波、電池維護(hù)設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備分別占比 15%、10%和 10%；其他設(shè)備材料占比 15%。
“快充”需求下充電模塊朝向大功率化發(fā)展。充電模塊又名“功率模塊”，是充電樁中技術(shù)壁壘較高的核心產(chǎn)品。新能源汽車技術(shù)不斷進(jìn)步，電動汽車電氣平臺朝向高壓化發(fā)展，同等尺寸下電池功率密度和充電倍率快速提升， 以支撐電動汽車大功率快充應(yīng)用。充電樁正處于由交流充電（慢充）向直流充電（快充）轉(zhuǎn)變的過渡期，充電模 塊不斷提高功率等級能夠滿足消費(fèi)者的日益增長的快充需求。目前，我國充電模塊已歷經(jīng)三代發(fā)展，從代 7.5kW 到第二代 15/20kW，現(xiàn)在正處于第二代到第三代 30/40kW 的轉(zhuǎn)換期，國內(nèi)廠商英飛源、永聯(lián)、優(yōu)優(yōu)綠能 和電王快充等企業(yè)已具備批量生產(chǎn)使用 40kW 充電模塊能力，大功率充電模塊已然成為市場主流。
充電模塊標(biāo)準(zhǔn)化程度將進(jìn)一步提高。我國電源廠商眾多，行業(yè)內(nèi)未制定充電模塊的統(tǒng)一生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，不同廠商的充 電模塊或同一廠商不同規(guī)格的充電模塊在外形尺寸和安裝接口方面存在差異化。然而，充電模塊的尺寸和接口不 兼容將導(dǎo)致充電樁更新?lián)Q代的成本增加、經(jīng)濟(jì)效益下降。目前，國家電網(wǎng)推出充電模塊三統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：統(tǒng)一模塊外 形尺寸、統(tǒng)一模塊安裝接口和統(tǒng)一模塊通訊協(xié)議，該標(biāo)準(zhǔn)程度上解決了產(chǎn)品兼容性差的難題，有益于進(jìn)一步 提高充電模塊標(biāo)準(zhǔn)化程度，同時也為國內(nèi)廠商設(shè)計生產(chǎn)電源模塊提供參考標(biāo)準(zhǔn)。
液冷充電樁優(yōu)勢。充電模塊傳統(tǒng)散熱方式是風(fēng)冷散熱，即通過空氣進(jìn)行熱交換，被動實現(xiàn)降溫效果，能較好 地滿足 20-30Kw 充電模塊的散熱需求。雖然風(fēng)冷具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，但惡劣環(huán)境下故障率高，長時間高熱運(yùn) 轉(zhuǎn)下的散熱功能較弱。相較于風(fēng)冷散熱，全隔離防護(hù)技術(shù)下的液冷充電模塊是通過壓縮機(jī)制冷，依靠循環(huán)液帶走 熱量，并使用冷凝器對循環(huán)液進(jìn)行降溫，以實現(xiàn)目前溫度，具有高防護(hù)、低噪聲（風(fēng)冷散熱噪聲大于等于 60 分 貝，液冷散熱噪聲則控制在 35 分貝內(nèi)）、耐熱好和易維護(hù)的特點(diǎn)，符合快充需求下 70Kw 及以上充電模塊的散 熱訴求。目前，雖然液冷充電模塊成本較高，同等功率下液冷充電樁價格較風(fēng)冷高，但后期維護(hù)和檢修次數(shù)較少， 一定程度上降低運(yùn)營維護(hù)成本，未來有望成為充電模塊的主流散熱方式。液冷充電樁的技術(shù)難點(diǎn)在于電纜和冷卻液的密封。常用的風(fēng)冷散熱方式是散熱風(fēng)扇，即將充電樁箱體的進(jìn)出風(fēng) 口設(shè)計成百葉窗式，安裝在出風(fēng)口的風(fēng)扇將電源模塊產(chǎn)生的熱量排盡，電源廠商負(fù)責(zé)集成分離的風(fēng)冷裝置和電源 模塊。不同于風(fēng)冷充電樁，液冷充電樁是在電纜和充電樁之間設(shè)置一個專門注入冷卻液的循環(huán)通道，通過動力泵 推動冷卻液循環(huán)帶走充電模塊產(chǎn)生的熱量，體積較小，密封難度高。同時，由于充電樁易受端天氣和惡劣環(huán)境 等因素影響，液冷電纜在生產(chǎn)制造過程中需要經(jīng)過耐高溫、耐腐蝕、抗爆破、耐低溫和耐氣候等測試。
充電樁連接器
連接器是電子設(shè)備電流和訊號傳輸與交換的橋梁。連接器也稱電路連接器，指將一個回路上的兩個導(dǎo)體僑接起 來，使電流或訊號能夠從一個導(dǎo)體流向另一個導(dǎo)體的設(shè)備，通常由接觸件、絕緣件、殼體和附件組成。其中，附 件作為連接器的重要組成部分，能夠保護(hù)到導(dǎo)線與接觸體端接處不受損傷、固定線纜和提高電磁屏蔽性能的功能。連接器主要應(yīng)用于通信、汽車、消費(fèi)電子、軌道交通、航空航天和軍事等領(lǐng)域，不同應(yīng)用領(lǐng)域的連接器需要滿足 基本的機(jī)械性能、電氣性能和環(huán)境性能。同時，由于應(yīng)用場景不同，連接器功能和技術(shù)水平的側(cè)重點(diǎn)也存在差異 化。
汽車行業(yè)是連接器的重要應(yīng)用領(lǐng)域，主要應(yīng)用于充電及整車系統(tǒng)。近年來，隨著新能源汽車滲透率不斷提升，汽 車電子化、智能化程度逐漸提高，作為汽車制造必需品的連接器需求量攀升。據(jù) Bishop&Associates 數(shù)據(jù)，2021 年，通信和汽車行業(yè)作為連接器的主要下游應(yīng)用領(lǐng)域，分別占比 23.47%和 21.86%；消費(fèi)電子和工業(yè)分別占比 13.13%和 12.8%；交通和防務(wù)分別占比 6.96%和 5.99%；其他領(lǐng)域占比 15.8%。汽車連接器作為中高端連接器 產(chǎn)品，主要涵蓋圓形連接器、射頻連接器、FCP 連接器、I/O 連接器等類型，被廣泛應(yīng)用于動力系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、 信息控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和車載設(shè)備等領(lǐng)域，對連接器產(chǎn)品的質(zhì)量和性能要求進(jìn)一步提升。
高壓連接器被廣泛使用于充電樁中。根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，連接器可分為傳輸電信號的低/高壓連接器和傳輸數(shù) 據(jù)信號的高速連接器。低壓連接器通常用于傳統(tǒng)燃油車的 BMS、空調(diào)系統(tǒng)、車燈等領(lǐng)域；高壓連接器則能夠根 據(jù)場景和需求的不同，提供 60V-380V 以及更高的電壓等級傳輸和 10A-300A 以及更高的電流等級傳輸，保障產(chǎn) 品在高電流、高電壓下的可靠連接，目前被廣泛使用于電動汽車和充電樁中，具體應(yīng)用產(chǎn)品涵蓋交流充電口、車 載充電機(jī)、高壓配電盒、空調(diào)、電池和 DC/DC 等；高速連接器主要包括 FAKRA 射頻連接器、Mini-FAKRA 連接 器、HSD 連接器和以太網(wǎng)連接器，主要應(yīng)用于需要高頻高速處理的功能，如攝像頭、傳感器、GPS、藍(lán)牙、WiFi、信息娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航與駕駛輔助系統(tǒng)等。
高壓連接器對體積、電氣性能和可靠性要求高。區(qū)別于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車的電驅(qū)動單元和電氣設(shè)備數(shù)量增 幅大，內(nèi)部動力電流和信息電流復(fù)雜度提升。與中低壓連接器相比，在高電流、高電壓的電驅(qū)系統(tǒng)領(lǐng)域中，高壓 連接器對材料選擇和工藝要求嚴(yán)格，其自身的體積、電氣性能和可靠性也具有高要求。此外，汽車連接器需要審 慎把控產(chǎn)品質(zhì)量，相關(guān)供應(yīng)商也必須獲得 IATF16949 質(zhì)量體系認(rèn)證。目前，在我國充電樁集中度不斷提升的背 景下，規(guī)?；l(fā)展已然成為趨勢，充電樁連接器質(zhì)量的不斷提高是充電樁行業(yè)實現(xiàn)快速發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。新能源汽車+快充需求驅(qū)動國內(nèi)汽車高壓連接器市場增長。低壓連接器主要應(yīng)用于傳統(tǒng)燃油車，價值量大約維持 在 1000 元/套；使用在充電樁內(nèi)部到外部充電槍接口、電池端線路的高壓連接器有較大技術(shù)提升，高性能連接器 產(chǎn)品的驅(qū)動和充電功率變大，價值量增加至 1000-3000 元/套，高壓連接器單車價值量提升。同時，隨著新 能源汽車需求增加，廠商加速布局充電樁連接器產(chǎn)品，汽車高壓連接器增量明顯，市場規(guī)模將不斷擴(kuò)大。據(jù)一覽 眾數(shù)據(jù)，我國新能源汽車高壓連接器市場規(guī)模有望由 2021 年的 80.1 億元增至 2026 年的 150 億元，CAGR13%， 充電樁高壓連接器規(guī)模有望隨之增加。
充電樁線纜
電動汽車充電線纜是連接電動汽車和充電樁并用于傳輸電能的載體。充電樁線纜由導(dǎo)體、隔離層、絕緣、芯線及 填充、內(nèi)護(hù)層和護(hù)套等組成，基本功能是對電動汽車進(jìn)行電力傳輸，并配備一定數(shù)量的信號線、控制線和電源輔 助線等充電過程控制準(zhǔn)確、操作無誤。目前，充電樁線纜廣泛應(yīng)用于充電站、停車場、酒店、小區(qū)和車庫等 區(qū)域，便攜式充電電纜可放置在車內(nèi)。隨著充電技術(shù)的發(fā)展，充電電纜不僅需要具有電量傳輸?shù)淖饔?，而且要?車輛以及動力電池的狀態(tài)和信息傳遞至充電樁進(jìn)行實時交互，必要情況下對充電動作進(jìn)行控制，以充電過程 的安全性。
充電樁線纜產(chǎn)品分類呈現(xiàn)多樣化。根據(jù)形狀，充電樁線纜可分為直線形和盤繞形。其中，盤繞形線纜具有易維護(hù)、 更耐用、及時收縮的特點(diǎn)，目前價格較高，隨著技術(shù)進(jìn)步價格有望回落；根據(jù)長度，充電樁線纜主要分為 2-5 米、 6-10 米和 10 米以上，2-5 米是滿足基本充電需求的主流長度；根據(jù)充電級別，充電樁線纜有 1 級（120V）、2 級（240V）和 3 級（300-600V）之分，隨著全球快充需求增長，3 級將成為首要選擇；根據(jù)護(hù)套材料，充電樁 線纜又可分為橡膠護(hù)套、熱塑料彈性體護(hù)套和聚氯乙烯護(hù)套。
充電樁線纜需要具有良好的安全性、適用性、堅固耐用性和較強(qiáng)的節(jié)能效果。電動車充放電時間長、電流強(qiáng)度大、 電纜使用頻率高，其安全性至關(guān)重要。電動汽車充電樁電纜在保證優(yōu)良的絕緣性基礎(chǔ)上，仍需要具備耐老化、耐 熱性和低煙阻燃等特點(diǎn)，程度上降低事故發(fā)生的風(fēng)險。此外，充電樁電纜易受日光、風(fēng)化、油污、潮濕和冰 凍等外界因素影響，且日常使用中難以避免刮擦、磨損和碾壓等損傷，故堅固耐用，具有較強(qiáng)的抗腐蝕性和較慢的老化速度是線纜產(chǎn)品的基本訴求。同時，的充電樁線纜有較強(qiáng)的導(dǎo)電性，能在不同場景和不同電流條件下 正常使用；使用低電阻的銅作為充電樁的基本材料，在保障線纜產(chǎn)品質(zhì)量的同時，兼顧環(huán)保效益。
快充樁建設(shè)推動電動汽車充電樁線纜市場快速增長。IEA 統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，近年來全球電動汽車公共快充樁建設(shè)規(guī) 模持續(xù)擴(kuò)大，由 2015 年的 2.76 萬臺增至 2020 年的 38.57 萬臺，CAGR 高達(dá) 69.46%。充電樁線纜作為連接電 動汽車和充電樁的載體，將隨快充樁一同放量，且相較于使用三芯銅芯線纜的慢充樁，快充樁采用符合國標(biāo)要求 的五芯銅芯線纜，線纜價值量隨著快充樁功率的提高而增加。Research Dive 數(shù)據(jù)顯示，2020-2026 年，全球電 動汽車充電樁線纜將以 31.5%的復(fù)合年增長率高速成長。隨著我國政府不斷出臺政策促進(jìn)充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)， 進(jìn)一步推動快充樁行業(yè)發(fā)展，我國線纜市場有望實現(xiàn)高速增長。
制定獨(dú)立的充電樁線纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)助推行業(yè)健康發(fā)展。相較于傳統(tǒng)電線電纜，充電樁線纜的性能和使用要求更高， 目前的電線電纜標(biāo)準(zhǔn)難以準(zhǔn)確覆蓋充電樁線纜行業(yè)。綜合考慮充電樁線纜的機(jī)械性能要求、電氣性能要求、安全 性、耐用性以及環(huán)保性等要求，的低煙無鹵阻燃材料、聚酯型彈性體、聚氨酯材料等更配適于充電樁線纜的 絕緣材料和護(hù)套材料，有望成為充電樁線纜產(chǎn)品的發(fā)展方向，以此獨(dú)立制定的充電線纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有望驅(qū)動產(chǎn)業(yè)持 續(xù)健康發(fā)展。
