顺势而为 探秘充电桩行业盈利新模式

随着国家“低碳”经济发展战略的不断推进,和2020年充电桩被纳入“新基建”范畴后,新一轮充电基础设施建设迎来全面发展的春天。从2020年7月到2021年6月,月均新增公共类充电桩约3.04万台,其中2021年1-6月,充电基础设施增量为26.6万台,公共充电基础设施增量同比上涨176.0%。截止2021年6月,全国充电基础设施累计数量为194.7万台,同比增加47.3%。


充电基础设施在取得快速发展的同时,更赢得国家政策的不断加持。5月20日,国家发改委、国家能源局发布《关于进一步提升充换电基础设施服务保障能力的实施意见(征求意见稿)》,《征求意见稿》主要从社区安装、城乡充换电保障、车网互动、网络服务、质量监管和财税金融等方面来提升充换电基础建设能力。力争到2025年,国家生态文明试验区、大气污染防治重点区域的高速公路服务区快充站覆盖率不低于80%,其他地区不低于60%。


政策的实施继续营造了对新能源汽车基础设施的支持氛围,旨在加快提升充换电基础设施服务保障能力,支撑新能源汽车产业发展,助力实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。不难看出,新基建正在成为新能源汽车领域下半年工作的重点,未来基础设施的反哺有望让新能源汽车的发展更上一层楼。


尽管充电桩基础建设仍处于快速发展期,然而充电基础设施运营却遭遇成长瓶颈。目前充电运营商的主要收入来源为充电服务费,商业模式单一,不堪场租、人工等重负;同时前期投资建设成本高、回报周期长、一般场站要2~3年的投资回报期;充电桩布局不合理、竞争激烈,而僵尸桩或油车占位等也时有发生;尤其是设备制造门槛低,良莠不齐,导致运营维护成本高等问题,更加重运营商投资风险。


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TCO总拥有成本正改善运营商的盈利能力

随着市场的逐渐成熟和竞争的白热化,运营商企业的核心竞争力将从资源整合能力转变为综合的运维能力;合理的布局、运营成本的综合评估和运营方案的差异化,以及产品的稳定性、安全性将吸引更多的用户及资本的青睐。因此在行业逐渐成熟之后,竞争将变成一场综合实力的较量。


对于运营商而言,控制好运营成本,是其实现盈利和持续发展的关键。运营商早期大多关注前置购买成本,往往忽略运营过程中使用和维护成本等方面的支出,对整个场站项目回报的影响。为更好的解决这个问题,我们引用在数据中心和通讯行业被广泛采用的TCO评价标准,能更好的解决运营商全过程成本评估问题。


所谓TCO (Total Cost of Ownership ),即总拥有成本,包括产品采购到后期使用、维护的成本。它的核心思想是在一定时间范围内所拥有的包括置业成本和每年总成本在内的总体成本。在某些情况下,这一总体成本是一个为获得可比较的现行开支而对3到5年时间范围内的成本进行平均的值。


TCO(总拥有成本)概念的出现,能在很大程度上改变运营方的采购习惯,将采购的关注焦点从硬件设备的初始采购成本逐渐延伸到了包括硬件软件以及一定时间内(如3年或者5年)后续服务成本在内的“总拥有成本”上。因此,在满足运营需求的前提下,如何降低运营商的总拥有成本,就能够极大改善其运营能力和盈利能力。


接下来以占据充电设备成本近一半的充电模块为例讨论TCO评价。我们知道,充电模块作为充电桩的核心部件,随着充电站的广泛建设,出货量激增,价格也不断降低,目前各主流厂家的模块价格相差不大,对于前置购买成本来说影响已经有限,但是基于TCO评价,由于各厂家仍然存在产品稳定性、故障率差异,在使用和维护成本上对总拥有成本的影响不容忽视。


来自一线运营场站的调查发现,长期使用业界市场占有率第一品牌-英飞源充电模块的运营数据显示,实际使用结果统计表明隔离风道灌胶30kW充电模块的年故障率仅为0.47%,在运营使用和维护成本方面为场站盈利作出了重要贡献。深圳安特工业区某公共场站工作人员表示:“我们使用英飞源隔离风道灌胶30kW充电模块,稳定运行一年以来,没有一个模块出现故障。”

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图1  30kW隔离风道灌胶充电模块内部示意图


所以,高市场占有率的模块产品,因为其成本和售后维护优势,更能发挥出充电桩制造商和运营商实施TCO总拥有成本优势的最大化。我们知道,经过充电桩市场的不断洗牌,目前以充电模块供应为竞争特点的企业已经不足十家。


而据市场调查,2020年各模块厂商在竞争性市场占有率有进一步集中化趋势,目前英飞源以占比52%,据竞争性市场占有率第一。这里我们引入一个概念,即竞争性市场容量,所谓竞争性市场容量是指市场充电模块总数量减去企业自用数量,再减去企业股东采购量,所得的市场竞争性需求值,这个值能更真实的反映各家产品市场竞争力。


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图2  2020年各模块厂商竞争性市场占有率对比


同时,我们再回看一下,2020年各主要模块厂商总的市场占有率对比,如下图所示,该市场占有率反映了充电模块市场的市场格局和行业生态分布情况,其中英飞源(占比34.9%)市场占有率仍为第一。

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图3  2020年各模块厂商总市场占有率对比


场站建设选择最优性价比的技术和产品

众所周知,充电基础设施建设自2015年大规模社会化普及以来,充电桩产品也经历了一个快速迭代的过程,目前模块技术已经发展到第三代,第一代模块为风扇冷却型,第二代模块为隔离风道灌胶型,第三代模块为液冷型。


一直以来,电动汽车充电模块遵循着向高功率,高效率,高可靠性,易维护,兼容升级的方向发展。其目的就是为了满足设备商和运营商,在大量使用和更新核心设备的过程中,一方面不会因产品的迭代周期,而产生投资的不确定性风险,另一方面也能够帮助设备商和运营商,实现核心产品的平滑升级、兼容发展,同时做好降本增效,缩短其投资回报周期。


目前作为性价比最优的隔离风道灌胶型模块,采用风道优化设计,风只吹发热元器件,不发热或发热量小的器件位于PCB和机壳之间,并被挡风条保护,并且模块内部电路板上进行了自动灌胶设计,从而免于粉尘污染和腐蚀,同时所有半导体功率器件均密闭安装在专利设计的结构组件中,确保其也免于粉尘污染和腐蚀,进而大大减少故障率,提高可靠性和使用寿命。


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图4  30kW隔离风道灌胶充电模块半导体功率器件专利设计的密闭结构组件


早在2018年,英飞源在业内率先推出了30kW隔离风道灌胶的整流模块,近期又推出了同尺寸的40kW隔离风道灌胶型模块,英飞源隔离风道灌胶模块获得了国网电科院、CE、UL、KC等国内外认证,被广泛应用在海边船用充电、工地泥头车充电等高温、高湿、高尘、高盐雾的场景,可靠性得到了海内外客户的一致认可。


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图5  40kW隔离风道灌胶充电模块自动灌胶生产过程


与此同时,大功率超级充电时代的到来,对充电模块容量升级及其可靠性提出更高要求,为此,英飞源在业界首先推出基于SiC器件高可靠性充电模块,输出电压范围150V~1000V,该模块肇始于海外市场的高端应用,随着国内ChaoJi标准的推广以及SiC器件的普及,基于SiC的高压模块必将得到国内运营商的更广泛使用。


此外,随着以欧洲为代表的新能源汽车国际市场的蓬勃发展,国外对新能源汽车充电产品的需求强劲增长,以英飞源为代表的国内充电产品供应商不断拓展海外市场,成果斐然。目前,英飞源模块在海外多个国家稳定运行,为新一轮中国新能源汽车产业进军海外市场,打好前站,奠定更加坚实的发展基础。

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