全球电动汽车充电基础设施增长迅速，且中国占全球总量的一半。但是中国电动汽车桩车比仍处于较低水平，2019年桩车比仅为0.4，平均每10辆车仅有4个充电桩。预计中国未来电动汽车用电需求将与部分国家全国用电总和相当。2020年伊始，新基建将强力推动充电网络设施基础建设。

　　充电桩产业结构

　　充电桩产业是电网、新能源汽车产业连接接口，是重要战略节点，产业包括充电桩基础设施新建、充电基础设施改造、充电站运营等方面。

　　企业分布在电网运营、充电桩研制、充电桩运营、车载OBC制造、整车厂几大领域。产业链可划分为设备制造与应用运营两大板块，设备制造产业链由上游零部件、整机组装、充电站建设组成，延伸至充电设施运营。应用与运营部分要将主机厂、充电桩运营商、能源公司、地产客户、专用充电用户(公交、物流、机场、港口等)、电动车主与车队几方面的需求与利益融合，形成硬件+软件+服务的全国性充电网络，依靠创新性的商业模式，发挥充电网络的应用价值。

　　充电应用场景的特点、痛点与痒点集中表现在充电必须在车辆停止时进行，充电时间过长且充电效率相比加油效率过低，导致当前充电桩与停车场地“捆绑”现象明显。主要的充电场景可划分为公共充电、私人充电两类，其中公共充电包含通用性充电设施与特定区域充电设施，可覆盖高速公路、城市主要路段、酒店商超、专业车队等主要场景。

　　充电桩关键技术路线

　　充电技术主要分为交流慢充电与直流大功率快充电技术两条路线。交流慢充电技术是低成本高安全性的解决方案，因功率受限充电时间较长，一般给电动车充满电需要6-8个小时，适用居民区夜间充电、办公区、酒店停车充电，特点是可长时间停车。交流慢充低成本特性源自于充电功率低，关键节点是车载充电机，交流转直流电量上限受车载环境制约，不需要过大的交流充电桩，可在销售环节随车附送。

　　直流快充电技术是将交直变换模块移至充电桩，功率设计不受空间限制，力争大幅度降低停车充电时间。目前主流充电桩功率在60kW左右，随车附送充电桩在向直流快充演变，进一步发展方向是超级快充技术，国内规划功率在500kW左右。

　　充电整体技术路线将从交直并用向大功率直流技术演进，技术演进核心驱动因素是由于电动汽车自身携带电量越来越高，单车从40度电提升至50-80度电，未来预计升至100-120度电，按20度电/100公里计算，交流7kW充电效率较低;车内采用更高功率车载充电机的成本过高，技术难度较大。

　　充电技术涉及主要的接口标准方面，各主要经济实体(美、中、欧、日)均制定相关标准，最主要全面的是欧洲标准，包括统一规范标准、交流硬件接口标准、直流和combo硬件接口标准;美国标准相比欧标原则上保持一致，在控制引导电路设计上有区别;日本标准自成一系，接口与其他国家不相符;中国标准结合了欧洲与美国的标准，保证了自身标准独立性同时兼顾技术可行性。

　　另外无线充电技术已完成初期探索阶段，正逐步进入应用阶段，但技术场景有一定局限性，功率较低，安全性较差，成本较大。主流功率7kW，在研11kW左右，用电耦合效率较低，设计效率85%以上。对消费者而言，更安全更高功率更低成本是核心诉求，无线充电与此需求距离较远，世界范围内有多家公司在研，但未真正实现量产。

　　未来的重点技术路线是高功率快充方案，主流电动汽车带电量会飞速提升，提升充电功率是必然趋势。目前快充桩功率集中在120kW，下阶段目标350kW，未来规划500kW以上，但电动汽车自身的平台电压较低，高功率引发大电流，铜线口径较大，兼顾需要考虑液冷方案，多枪头同时充电，提高了综合充电成本，且具备一定安全隐患。高功率快充会将充电时间大大缩短，逼近加油体验。

　　充电产业上游壁垒集中体现在功率半导体

　　上游最核心是功率半导体产业现状与破局机会，电力电子器件是实现开关过程。功率半导体方案是影响充电桩方案的主要因素，连带影响汽车内OBC模块、电池管理单元，是强关联性影响。

　　IGBT功率半导体结构是在硅基基础上进行多种元素掺杂后形成复杂PN结的一种开关系统，IGBT使此类开关结构呈现相对优良的电压电流特性，能够高效传递能量。目前功率逆变器中大量使用IGBT作为核心电力电子器件，IGBT芯片的设计、研发、生产与制造成为充电领域上游的基础产业。全球功率半导体产业被巨头垄断，前五大厂商为英飞凌、意法、博世、德州仪器、恩智浦占据市场60%以上份额。国产化方面，中车与比亚迪的功率器件则主要在工业设备、高铁中有所应用。

　　第三代功率半导体或有自主化破局机会。SiC本身的性能远高于Si，因此用传统的MOSFET工艺制作SiC的MOSFET开关器件在性能上即可以完全替代Si基的IGBT，且中国SiC产业相较西方仅落后5至10年，现阶段充分重视并发挥SiC作为第三代功率半导体的优势，可以快速把控住关键元器件的上游，实现真正核心自主。