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文檔簡介
1獨(dú)立研究報(bào)告2023年3月弗若斯特沙利文咨詢公司2 2 3 4 4 6 21 28 3研究方法沙利文于1961年在紐約成立,是一家獨(dú)立的國際咨詢公司,在全球設(shè)立45沙利文已經(jīng)為全球1,000強(qiáng)公司、新興崛起的公司和投資機(jī)構(gòu)提供可靠的咨詢服務(wù)。作為沙利文全球的重要一員,沙利文中國團(tuán)隊(duì)在戰(zhàn)略管理咨詢、融資行業(yè)顧在市場行業(yè)研究方面,沙利文布局中國市場,深入研究10大行業(yè),54個垂直行業(yè)的市場變化,已經(jīng)積累了近50萬行業(yè)研究樣本,完成近10,沙利文依托中國活躍的經(jīng)濟(jì)環(huán)境,從半導(dǎo)體行業(yè)等領(lǐng)域著手,研究內(nèi)容覆蓋整個行業(yè)的發(fā)展周期,伴隨著行業(yè)中企業(yè)的創(chuàng)立,發(fā)展,擴(kuò)張,到企業(yè)走向上市及上市后的成熟期,沙利文的各行業(yè)研究員探索和評估行業(yè)中多變的產(chǎn)業(yè)模式,企業(yè)沙利文融合傳統(tǒng)與新型的研究方法,采用自主研發(fā)的算法,結(jié)合行業(yè)交叉的大數(shù)客觀和真實(shí)地闡述行業(yè)的現(xiàn)狀,前瞻性地預(yù)測行業(yè)未來的發(fā)展趨勢,在沙利文的每一份研究報(bào)告中,完整地呈現(xiàn)行業(yè)的過去,沙利文秉承匠心研究,砥礪前行的宗旨,從戰(zhàn)略的角度分析行業(yè),從執(zhí)行的層面4(一)中國充電樁行業(yè)概覽充電樁是指以充電方式為電動汽車提供電能補(bǔ)給的補(bǔ)能設(shè)施。充電樁根據(jù)不同的電壓等級和補(bǔ)能方式為各種型號的電動汽車提供電力保障,屬于新型的城市基礎(chǔ)設(shè)施。充電樁的加速建設(shè)對有效拓長電動汽車?yán)m(xù)航里程、促進(jìn)電動汽車推廣充電樁的分類以補(bǔ)能模式分類較為常見。按補(bǔ)能模式分類,充電樁可分為直流充電樁、交流充電樁、無線充電樁。充電樁根據(jù)輸出到電動汽車的電流類型不同有其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)和要求。不同類型的充電樁根據(jù)自身技術(shù)特點(diǎn)和要求被安裝于相適應(yīng)的地點(diǎn),在城市內(nèi)部相互協(xié)調(diào),靈活配合,共同保障電動汽車補(bǔ)能供電動汽車?yán)酶呻姵?、鋰電池、蓄電池等可移動外置式直流電源為自身行駛提供能量。?dāng)直流電源放電時,負(fù)極中的鋰原子會分解為鋰離子和電子,電子會沿著外電路到達(dá)正極,鋰離子會通過隔膜到達(dá)正極。鋰離子在陽極遇到電子后會形成鋰原子。與之相反的是,充電時鋰離子的運(yùn)動方向有所不同,正極上的鋰原5在負(fù)極,鋰離子與電子相遇,使鋰離子變成鋰原子。因此,電動汽車充電補(bǔ)能過程實(shí)際上是動力電池(直流電源)中的活性物質(zhì)因電流的輸入而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,日常生活中插墻式電器所使用的正是民用交流電源。一般情況下,交流電流的生活民用電壓為220伏,通用工業(yè)電壓則為380伏。值得注意的是,由于交流電流的大小、方向會發(fā)生周期性變化,使用交流電流直接給直流電源設(shè)備充電補(bǔ)能,相當(dāng)于使電源設(shè)備高頻率反復(fù)充放電。在這種狀態(tài)下,電源設(shè)備會迅速升熱燒毀,因此交流電流并不能直接用于電源設(shè)備的補(bǔ)能。與之相反的是,直流電流的方向并不會隨著時間發(fā)生改變。因此,直流電流可以直接對干電池、鋰電池、蓄電池等可移動外置式直流電源設(shè)備充電補(bǔ)能。由此可見,在電動汽車進(jìn)行充電補(bǔ)能時,不論是直流充電樁和交流充電樁,最終鋰在有線充電樁中,根據(jù)其輸出電流類型的不同可分為直流充電樁和交流充電樁,這兩者是當(dāng)前市面上最主流的充電樁。作為當(dāng)前市面上主流的充電樁類型,直流充電樁的充電方式是通過充電樁自帶的AC/DC充電模塊,直接將直流電輸送予車載動力鋰電池進(jìn)行充電,通常采用三相四線制供電,具備高電壓、大功率(100-300KW)、充電快的特點(diǎn),通常被用于滿足快充需求。直流充電樁對電網(wǎng)要求較高,需建設(shè)專用網(wǎng)絡(luò)。然而,直流快充方式克服了充電時間過長的問題,能夠?qū)崿F(xiàn)大功率直流快充,對有效拓長電動汽車行程、促進(jìn)電動汽車推廣與發(fā)展與之相反的是,交流充電樁的充電方式是通過車載充電機(jī)(OBC)將電網(wǎng)中的交流電進(jìn)行變壓整流,轉(zhuǎn)換為直流電后對車載動力鋰電池進(jìn)行充電。交流充電樁技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝且成本較低,一般無須對電網(wǎng)進(jìn)行特殊改造,然而受限于小電流、常規(guī)電壓和輸入方式的缺陷,導(dǎo)致充電速度較慢,實(shí)際使用6此外,無線充電技術(shù)由于技術(shù)規(guī)范和商業(yè)模式不夠成熟,目前也尚處于探索從全球來看,美國、歐洲、中國是世界充電樁主要的需求地區(qū),充電樁是新能源汽車行業(yè)配套產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。充電樁行業(yè)總體上與新能源汽車產(chǎn)業(yè)同步發(fā)展,但也相對滯后。在發(fā)展類型上,充電樁行業(yè)的主導(dǎo)方向呈現(xiàn)出先交流,后直流的態(tài)勢。現(xiàn)階段,大體量、分布式的新型基礎(chǔ)設(shè)施充電站的建設(shè)和落地,從歐美來看,美國公共充電樁建設(shè)相對滯后,車樁比處于較高水平。據(jù)美國過去11年,公共車樁比從5.1上升到了25.1。當(dāng)前,交流慢充仍然是北美充電樁的主流,隨著新能源汽車銷量進(jìn)一步放量,美國車樁矛盾可能將進(jìn)一步激化。與美國類似,歐洲大部分車樁也仍然是私人充電樁,公共充電樁的建設(shè)相對滯后,快速充電樁的比例比較低。歐洲大部分充電地點(diǎn)都是在家中進(jìn)行,公共充電樁的7),從中國來看,中國是全球新能源汽車最大的市場且人口密集,目前全球絕大部分充電樁都建于中國,而絕大部分充電樁產(chǎn)業(yè)也集中于中國。中國充電樁行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了三個階段1)2006年至2015年前的培育期,比亞迪等私企開始嘗試充電站建設(shè),然而當(dāng)時電動汽車保有量仍較少,市場對充電樁需求較小,大型公共充電站的投資建設(shè)尚由國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等國企主導(dǎo),并多數(shù)用于公共交通工具,整體充電樁市場規(guī)模較小。(2)2015年至2019年的爆發(fā)期,2015年前后,隨著國家出臺《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020)》,國家電網(wǎng)等大型國企主導(dǎo)并引入社會資本參與電動汽車充換電站設(shè)施的建設(shè),同時各地方紛紛出臺落實(shí)補(bǔ)貼政策。在補(bǔ)貼激勵下,多家民企紛紛入局,積極投建充電樁。(3)2020年至今的關(guān)鍵發(fā)展期,隨著充電樁被納入“新基建”,在新能源車銷量帶動下,充電樁企業(yè)的收入來源逐步從政策補(bǔ)貼主導(dǎo)轉(zhuǎn)向運(yùn)營盈利主導(dǎo),直流充電樁因其盈利能力強(qiáng)、投資收益高,占比顯8充電樁屬于新能源汽車充換電設(shè)備設(shè)施行業(yè),是新能源汽車行業(yè)配套產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。新能源汽車充換電設(shè)備設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈上游是設(shè)備元器件及零部件,主要包括充電模塊(包含功率器件、磁性材料、電容)、繼電器、接觸器、監(jiān)控計(jì)量設(shè)備、充電線纜、主控制器、通信模塊及其他零部件,市場參與者主要包括華為、中興、英可瑞、盛弘股份、通合科技、深圳英飛源技術(shù)有限公司、深圳市其中,充電模塊主要應(yīng)用于直流充電設(shè)備,是直流充電設(shè)備的核心部件。而新能源汽車充換電設(shè)備設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈中游以充電樁及充電樁為主,主要包括交流充電樁、直流充電樁及無線充電樁。其中,直流充電樁的痛點(diǎn)技術(shù)近年來被不單位:千斷突破,新技術(shù)層出不窮,出貨數(shù)量突增,投資熱度持續(xù)攀升。下游充電站運(yùn)營單位:千9商為主,部分充電樁元器件生產(chǎn)商和充電樁設(shè)備制造商也參與到下游運(yùn)營。綜上作為新能源汽車行業(yè)的配套產(chǎn)業(yè),充電樁行業(yè)將直接受益于新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。完整的充電樁主要包括充電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等,其輸入端與交流電網(wǎng)直接連接,輸出端裝有充電插頭用于為新能源汽車充電。隨著新能源汽車的快速發(fā)展,充電設(shè)備作為新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,越來越受到包括中國大陸在內(nèi)的多個國家和地區(qū)的重視,市場規(guī)模預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)快速總體上看,直流充電樁的單價費(fèi)用在充電樁市場總量中的比重較大,因此充電樁市場規(guī)模的增量價值主要體現(xiàn)在大功率直流充電樁的增量上,然而直流充電廳頒布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》以來,中央及地方各級政府鼓勵新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策密集出臺,新能源汽車保有量迎來快速增根據(jù)公安部數(shù)據(jù)顯示,中國大陸新能源汽車保有量從2018年末的261.0萬車滲透率的提高,疊加舊款的新能源汽車加速淘汰,沙利文預(yù)計(jì)未來新能源汽車保有量增速將有所放緩,因此預(yù)計(jì)至2027年,中國大陸新能源汽車保有量將達(dá)在直流充電樁保有量方面,目前中國直流充電樁以公共直流充電樁為主,公共直流充電樁保有量是直流充電樁保有量的主要來源。根據(jù)充電聯(lián)盟公布數(shù)據(jù)計(jì)算顯示,中國大陸新能源汽車車樁比從2018年末3.4波動下降至2022年末的在公共充電樁保有量占充電樁保有總量的比例方面,2018年至2022年,中國大陸公共充電樁保有量占充電樁保有總量的比例呈現(xiàn)波動變化的趨勢。2022年末,中國大陸公共充電樁保有量占充電樁保有總量的比例為34.5%,按照40%在公共直流充電樁占公共充電樁的比例方面,2022年末中國大陸公共直流充電樁占公共充電樁的比例為42.3%,隨著新能源汽車快速充電需求的增加與充末的占比進(jìn)行中性估計(jì),預(yù)計(jì)至2027年,中國大陸公共直流充電樁保有量將達(dá)在充電樁價格方面,不同功率、類型的充電樁價格相差較大。2022年,直流充電樁價格為35,000元至44,000元的區(qū)間,交流充電樁(單槍)價格為1,200元至2,000元之間。若取充電樁價格的中位數(shù)為測算依據(jù),則直流充電樁根據(jù)沙利文測算,中國充電樁市場在2027年預(yù)計(jì)市場規(guī)模為人民幣3,114.0億元,2023至2027年年均復(fù)合增長率為46.44%;其中,直流充電樁市場在2027年市場規(guī)模將達(dá)人民幣2,629.0億元,2023至2027年年均復(fù)合增長率為),公共停車場;專用樁,如品牌商專用充電站、大型電動汽車充電站等;私人樁,如居民小區(qū)停車場、私人花園等。不同應(yīng)用場景通常適用于符合自身技術(shù)特點(diǎn)的電樁使用情況調(diào)查報(bào)告》(以下簡稱《報(bào)告》)。本次調(diào)查采用線上調(diào)查和現(xiàn)場轄市。報(bào)告顯示,消費(fèi)者對快充的需求顯著高于公共充電樁是投資力度最大的應(yīng)用場景,充電樁類型從過去的交流慢充逐漸直流快充技術(shù)尚未成熟,技術(shù)相對成熟的交流慢充樁價格低廉,無須對電網(wǎng)進(jìn)行改造,可快速放量從而搶奪市占率,成為充電樁運(yùn)營商偏愛類型。當(dāng)前,新能源汽車發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入新階段,消費(fèi)用戶的需求已經(jīng)轉(zhuǎn)向了快充補(bǔ)能。與交流充電相比,直流充電一般具有功率高、充電快的特點(diǎn),技術(shù)和設(shè)備與交流充電相比更為復(fù)雜,直流充電樁的制造成本和安裝成本也較高,更適用于對充電速率要求較高的應(yīng)用場景,如公交、出租車、物流車、重卡等運(yùn)營車輛的集中場所,以及充電站、高速公路服務(wù)區(qū)等公共服務(wù)場所。因此,公共充電樁運(yùn)營商必須以直流快充建設(shè)為第一選擇,才能保證自身市場份額,最終,公共充電樁場景將會被直流快原因主要為1)與直流充電相比,交流充電受車載OBC功率限制,一般功率小、充電慢,對電網(wǎng)改造要求低,結(jié)構(gòu)較為簡單,技術(shù)門檻相對較低,易于安裝且成本較低,適用于居民社區(qū)、公共停車場、購物中心等應(yīng)用場景。2)車企售車通常附帶家用充電樁(交流)安裝服務(wù)或附送便攜充電槍。便攜充電槍指使用隨車附帶的便攜充電線連接普通家用插座充電,有插座就能充電,充電速度比較慢。看其小區(qū)的規(guī)定是否允許安裝充電樁,小區(qū)物業(yè)同意后,經(jīng)過消防局和人防辦的同意,再找供電部門勘察現(xiàn)場,都沒問題就可以安裝,無須專門改造電網(wǎng),對私專用充電樁是數(shù)量最少、使用體驗(yàn)最佳的應(yīng)用場景,充電樁類型基本以直流快充、超充為主。專用充電樁通常由車企出資建立,車企對車樁認(rèn)知理解程度極新能源汽車充電樁屬于“新基建”,為中國政府認(rèn)定的重點(diǎn)投資和建設(shè)方向,行業(yè)發(fā)展受政府支持。近五年來,為推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,充電基礎(chǔ)設(shè)施的推廣建設(shè)至關(guān)重要,中國政府從充電樁建設(shè)規(guī)劃和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等層面制定了多項(xiàng)針對性政策。隨著中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,為進(jìn)一步減輕車樁矛盾,預(yù)計(jì)中國政府在充電樁建設(shè)規(guī)劃和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等領(lǐng)域會投入更1)新充電國標(biāo)的制定是驅(qū)動行業(yè)發(fā)展的重要影響因素之一。直流超充樁是未來中國充電樁行業(yè)產(chǎn)值躍升的主要推手,然而當(dāng)前各家品牌超充樁標(biāo)準(zhǔn)仍不統(tǒng)一,制約了下游產(chǎn)業(yè)的適配和運(yùn)營。2022年4月工信部組織全國汽標(biāo)委開展GB/T20234.3《電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置第3部分:直流充電接口》推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)的修訂,并且已形成征求意見稿,征求意見稿將充電額定電壓提升至1500V,電流在主動冷卻下最高提升至800A,將超充納入標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)最高充電功率約250KW的限制,并對超充提出明確要求。隨著更多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的落地推行,屆時將進(jìn)一步推進(jìn)大功率超充2)海外需求持續(xù)走高驅(qū)動全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展,中國充電樁有望走出國門。隨著海外環(huán)保意識日漸增強(qiáng),新能源汽車市場迎來爆發(fā),作為配套產(chǎn)業(yè),海外充電樁市場需求高增。相比海外充電樁生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品迭代緩慢,中國產(chǎn)充電樁有望中國充電樁企業(yè)受海外(主要為美國、歐洲)本土化制造要求,無法直接出口或代工,然而長期來看,中國充電樁企業(yè)仍有提供代工、海外投資建廠的機(jī)會,憑3)國內(nèi)充電技術(shù)躍進(jìn)引爆電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,將驅(qū)動直流充電樁需求大幅放量。作為新能源汽車行業(yè)的配套產(chǎn)業(yè),充電樁行業(yè)將直接受益于新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。目前,里程焦慮仍是燃油車用戶轉(zhuǎn)向電動車用戶的主要障礙。未來,應(yīng)新能源汽車?yán)m(xù)航里程提升和快速充電的要求,為解決新能源汽車的大規(guī)模應(yīng)用所面臨的充電難、充電慢問題,大功率直流充電樁已成為剛性需求,將促進(jìn)如功率器件硅基MOSFET、IGBT,甚至碳化硅、氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料的優(yōu)化應(yīng)用和液冷技術(shù)的普及,功率器件硬件及解決方案的不斷進(jìn)步,充電模塊的不斷改進(jìn),充電樁的充電速度也會不斷提升,帶動新能源汽車的滲透率進(jìn)一步提升,隨著電池端技術(shù)突破,平均新能源汽車?yán)m(xù)航里程基本達(dá)到400km,足以滿足日常省內(nèi)出行需要。在實(shí)現(xiàn)了高續(xù)航里程之后,補(bǔ)能效率的提升將成為新能源汽車行業(yè)后續(xù)需要重點(diǎn)解決的問題。目前,充電樁主要有二類解決方案,一是以特斯拉為代表的大電流快充方案,二是以保時捷等為代表的高壓快充方案。功率為電流和電壓的乘積,因此提高充電功率可以通過提高充電電流和提升充電電壓予以實(shí)現(xiàn)。未來,充電設(shè)備功率器件的發(fā)展以及新能源汽車電壓平臺的提高,將會帶動大電流、高電壓的大功率快充需求,從而推動高壓大功率充電設(shè)備需求的增就拿特斯拉來說,它的V3超充樁在最大電流下的峰值電流達(dá)到了600A以上,這就意味著它需要更粗的線纜和更高效的散熱。當(dāng)電流恒定時,提高充電電壓可以使充電功率增加,而不會使充電時的放熱明顯增加。當(dāng)充電功率一定時,提高充電電壓能夠大大降低充電電流,減少充電時的熱釋放,所以提高充電電壓具有更高的補(bǔ)能效率,每百公里2-4分鐘的充電速度可以迅速滿足消費(fèi)者的日常隨著直流樁進(jìn)一步滲透,在邁向高功率充電方向發(fā)展的同時,散熱問題的解決成為關(guān)鍵。目前,充電樁的散熱方式出現(xiàn)了新的液冷散熱技術(shù)。雖然由于傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱具有較低的成本和成熟的供應(yīng)鏈,仍然是市場的主流選擇。然而,在大型公共快充的應(yīng)用場景中,充電樁長期暴露在戶外,充電模塊極易出現(xiàn)故障。為了解決這一問題,業(yè)界主流廠商開始轉(zhuǎn)向液冷新技術(shù)。與風(fēng)冷相比,液冷式散熱方式具有噪聲低、防護(hù)能力強(qiáng)等優(yōu)勢,但目前成本較高,適用于對噪音和防護(hù)性要求較高的場景。伴隨著充電功率要求不斷提升的大趨勢,液冷散熱的優(yōu)勢將充電模塊是充電樁中最核心的部件。以常見功率120KW左右的直流充電樁直流充電模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要利用多種電子電氣技術(shù)整合超過2500個為滿足新能源汽車快速補(bǔ)能的需求,我國直流充電樁的功率不斷提高,根據(jù)工信部裝備工業(yè)發(fā)展中心發(fā)布的《中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展年報(bào)(2021)》中的數(shù)據(jù)顯示,中國大陸直流充電樁平均功率從2016年的70KW提升至2020年的131KW,CAGR為16.96%。按照7.2%的年均復(fù)合公共直流充電樁平均功率將達(dá)到200.00KW。原材料成本是充電模塊產(chǎn)品成本中的重要組成部分。未來,隨著直流充電樁進(jìn)一步放量,優(yōu)質(zhì)、高效、耐壓的汽車(二)中國充電樁驅(qū)動芯片行業(yè)概覽充電樁功率器件驅(qū)動器,又稱充電樁功率器件驅(qū)動芯片,是指被用作驅(qū)動充電模組中的MOSFET、IGBT、SiC、GaN等功率器件的芯片。驅(qū)動芯片能夠控制芯片(MCU)的邏輯信號,包括放大電壓幅度、增強(qiáng)電流輸出能力等,以實(shí)現(xiàn)快速開啟和關(guān)斷功率器件。充電樁驅(qū)動芯片對電氣隔離、耐高壓、高集成化、可針對充電樁領(lǐng)域,充電樁功率器件驅(qū)動器主要采用隔離式柵極驅(qū)動芯片。在并提供驅(qū)動功率開關(guān)柵極所需的驅(qū)動信號,并配合隔離系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)隔離,將系統(tǒng)帶電側(cè)的高電壓信號與在安全側(cè)的用戶和敏感低電壓電路分離,保證人活動場景下基于現(xiàn)階段充電樁模塊對驅(qū)動器的需求,隔離驅(qū)動方案一般采用非隔離驅(qū)動搭配脈沖變壓器的方式實(shí)現(xiàn)。如圖所示,茂睿芯量產(chǎn)的MD18624驅(qū)動器在新能隨著充電樁往大電流、高壓超充等方向發(fā)展,對智能隔離柵極驅(qū)動芯片的開發(fā)技術(shù)要求也水漲船高,國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)僅茂睿芯等少數(shù)幾家企業(yè)能夠量產(chǎn)可靠充電樁功率器件驅(qū)動器行業(yè)正處于導(dǎo)入期。宏觀上看,充電樁功率器件驅(qū)動器作為公共直流快充的配套產(chǎn)業(yè)之一,伴隨公共直流快充市場的發(fā)展逐漸放量。與此同時,作為集成電路產(chǎn)業(yè)的下屬分支之一,其技術(shù)發(fā)展沿革與半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展方向基本一致??v觀世界半導(dǎo)體技術(shù)演變歷程,總體呈現(xiàn)出需求端消費(fèi)升級和供給端技術(shù)供給相輔相成,技術(shù)發(fā)展向著集成化、微型化、耐高壓、耐高溫方向發(fā)展。功率驅(qū)動器的技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個階段,1)2005年前:功率驅(qū)動器采用IPM結(jié)構(gòu),將驅(qū)動IC和功率器件置于同一個模塊中,該時期的功率驅(qū)動器體積較為龐大。2)2005年至2015年期間:隨著片上隔離集成技術(shù)的到來,數(shù)字隔離技術(shù)(磁耦合和電容耦合)逐步取代光耦合技術(shù),使功率驅(qū)動器體積縮小約50%。3)2015年至今:受工業(yè)領(lǐng)域,如直流快充充電樁,對高溫耐壓等極端條驅(qū)動芯片已從過去驅(qū)動IGBT、MOSFET等傳統(tǒng)功率器件,發(fā)展到驅(qū)動SiCGaN的功率(能量)密度更高、體積更小、帶寬更高,這對驅(qū)動芯片的時序提出了更高要求,同時驅(qū)動芯片的開關(guān)頻率也需要更快??傮w來看,下游充電樁應(yīng)用領(lǐng)域朝著智能化和多功能化發(fā)展,驅(qū)動芯片向著高集成度(多通道)發(fā)展,未來可以進(jìn)一步簡化電子系統(tǒng),降低功耗并縮小體資料來源:《GATEDRIVERMARKETANDTECHNOLO充電樁功率器件驅(qū)動器屬于新能源汽車充換電設(shè)備設(shè)施的上游行業(yè)之一。新能源汽車充換電設(shè)備設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈上游是設(shè)備元器件及零部件,主要包括充電模塊(包含功率器件、磁性材料、電容)、繼電器、接觸器、監(jiān)控計(jì)量設(shè)備、充電線纜、主控制器、通信模塊及其他零部件。其中,充電樁功率器件驅(qū)動器雖僅占充電樁成本的比例約0.5%,然而對充電模塊性能起到關(guān)鍵性作用。作為充電樁行業(yè)的原材料之一,充電樁功率器件驅(qū)動器與直流充電樁行業(yè)的發(fā)展有正相關(guān)關(guān)系。以功率為20kw的充電樁功率器件驅(qū)動器。隨著新能源汽車的快速發(fā)展和直流充電樁的大面積推廣,充電樁功率器件驅(qū)動器作為充電樁充電模塊的關(guān)鍵器件,市場規(guī)模預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)快速增長。根據(jù)沙利文測算,中國充電樁功率器件驅(qū)動器市場在2027年預(yù)計(jì)市場規(guī)),充電樁功率器件驅(qū)動器,又稱驅(qū)動芯片,屬于集成電路領(lǐng)域的企業(yè),通常采用Foundry、IDM和Fabless三種模式經(jīng)營,不同的經(jīng)營模式下所差異。驅(qū)動芯片的關(guān)鍵在于芯片設(shè)計(jì),目前的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)以Fab式為主,其產(chǎn)品的晶圓制造、芯片封裝及測試系交由委外廠商完成,該類企業(yè)僅從研發(fā)模式來看,F(xiàn)abless型企業(yè)的生產(chǎn)流程主要包括集成電路設(shè)計(jì)、晶圓制造、芯片封裝和芯片測試,其中芯片設(shè)計(jì)和研發(fā)是其業(yè)務(wù)核心。Fabless型企試量產(chǎn)和量產(chǎn)等階段。Fabless模式企業(yè)在研發(fā)的各個階段都需要對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。每一個環(huán)節(jié)都要經(jīng)過由研發(fā)負(fù)責(zé)人、產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人和質(zhì)量負(fù)責(zé)人從采購和生產(chǎn)的模式來看,F(xiàn)abless模式的企業(yè)主要負(fù)責(zé)集成電路的設(shè)計(jì)、銷售和質(zhì)量控制,除了小部分敏感產(chǎn)品為自主的測試之外,大部分的晶圓制造、芯片封裝和測試都是由委托外部廠商來完成的。通常情況下,F(xiàn)abless模式企業(yè)將自主研發(fā)設(shè)計(jì)的集成電路版圖交由晶圓廠制造,然后將制造完成的晶圓交由中測廠和封測廠進(jìn)行晶圓中測以及芯片封裝測試,封裝測試后的成品由企業(yè)質(zhì)檢后從銷售模式來看,F(xiàn)abless型企業(yè)通常采用直銷與經(jīng)銷相結(jié)合的銷售模式。直銷模式下,直銷客戶通常以逐單結(jié)清的形式向企業(yè)購買產(chǎn)品。同時,若下游客戶具有非標(biāo)準(zhǔn)化的需求,為更好地發(fā)揮產(chǎn)品性能,會專門提供定制化生產(chǎn)服務(wù)。企業(yè)會根據(jù)下游客戶對芯片性能指標(biāo)、技術(shù)規(guī)格等要求進(jìn)行芯片設(shè)計(jì),提供定制經(jīng)銷型下,企業(yè)接受經(jīng)銷商訂單,將產(chǎn)品銷售給經(jīng)銷商,企業(yè)與經(jīng)銷商的關(guān)系屬企業(yè)客戶數(shù)量也隨之增加。為了更好地服務(wù)和管理下游客戶,企業(yè)將部分零散的訂單交由經(jīng)銷商實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一銷售。同時,經(jīng)銷商也能幫助企業(yè)拓展市場資源,提高企業(yè)品牌宣傳力度及市場占有率,進(jìn)一步打開下游市場。創(chuàng)新和初創(chuàng)企業(yè)的快速啟動放量。因此,受到了充電樁功率器件驅(qū)動器(驅(qū)動芯充電樁功率器件驅(qū)動器主要應(yīng)用于充電模塊的電源管理方面。在充電模組領(lǐng)),充電樁功率器件驅(qū)動器國內(nèi)競爭格局較為集中??v然,國外龍頭企業(yè)憑借其設(shè)立時間較早,產(chǎn)品品類豐富,技術(shù)指標(biāo)領(lǐng)先,在市場上占據(jù)有利的競爭地位,國內(nèi)同類企業(yè)的品牌認(rèn)知度和生產(chǎn)規(guī)模等方面仍與國外龍頭企業(yè)存在較大差距。然而,如茂睿芯、納芯微等后發(fā)企業(yè)借助新工藝、新技術(shù)和國內(nèi)市場優(yōu)勢,借助),),充電樁功率驅(qū)動器屬于技術(shù)密集型行業(yè),其產(chǎn)品屬性決定了該行業(yè)在技術(shù)、與充電樁功率器件驅(qū)動芯片設(shè)計(jì)技術(shù)相比,國內(nèi)的設(shè)計(jì)技術(shù)較為落后,具備相關(guān)知識儲備和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的高級技術(shù)人才較為匱乏。然而,充電樁功率器件驅(qū)動芯片的設(shè)計(jì)對企業(yè)研發(fā)人員素質(zhì)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)團(tuán)隊(duì)與客戶的溝通協(xié)作能力及技術(shù)儲備等都具有高要求,對于技術(shù)人才的培養(yǎng)和經(jīng)驗(yàn)積累所需的成本較高。與此同時,企業(yè)對技術(shù)人才也需要搭建培養(yǎng)體系,如茂睿芯、Cadence等企業(yè),采用傳統(tǒng)學(xué)徒制對口幫帶的培養(yǎng)體系,才足以保證長期綜上所述,研發(fā)能力是芯片設(shè)計(jì)企業(yè)價值體現(xiàn)的重要衡量指標(biāo),優(yōu)質(zhì)的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)通常會對研發(fā)進(jìn)行重點(diǎn)投入。新進(jìn)入者不論培養(yǎng)體系的搭建和技術(shù)體系的開發(fā)都需要資金、時間、人員等大量成本的投入,因此形成了較強(qiáng)的研發(fā)進(jìn)入充電樁功率驅(qū)動器作為內(nèi)嵌于充電模塊中的關(guān)鍵零部件,在電場、電流、濕度、以及溫度等外界應(yīng)力激活的影響及極端條件情況下,存在潛在的失效風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而影響充電樁整機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量性能。因此,在充電樁功率驅(qū)動器大批量生產(chǎn)過程當(dāng)中,對產(chǎn)品良率、可靠性、穩(wěn)定性、及產(chǎn)品一致性水平等要求較高。設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累、成熟的質(zhì)量管理體系和完善的市場售后服務(wù)是確保產(chǎn)品質(zhì)量性能可靠性的重要保障。因此,下游工業(yè)芯片品類客戶選擇非常謹(jǐn)慎,通常采用認(rèn)證采購的模式。與此同時,下游客戶對產(chǎn)品的認(rèn)證過程復(fù)雜、周期長,更換供應(yīng)商意愿不強(qiáng)。出于認(rèn)證成本、更換風(fēng)險(xiǎn)的考量,下游客戶非常重視與其合格供應(yīng)商建綜上所述,出于工業(yè)類產(chǎn)品屬性對高可靠性、穩(wěn)定性的要求,新進(jìn)入者的客(1)隨著國內(nèi)政策支持力度的加大和國產(chǎn)半導(dǎo)體技術(shù)的突破,越來越多的中美貿(mào)易摩擦等情況的出現(xiàn)促使一線系統(tǒng)廠商意識到了供應(yīng)鏈的安全問題,加快了集成電路產(chǎn)品的國產(chǎn)替代進(jìn)程。國內(nèi)部分領(lǐng)先企業(yè)的產(chǎn)品能夠在某些關(guān)鍵指標(biāo)上達(dá)到國外龍頭企業(yè)的水準(zhǔn),在相同的技術(shù)指標(biāo)下,國內(nèi)企業(yè)具有較為明顯的價格優(yōu)勢和更加及時的售后服務(wù),越來越多的國內(nèi)工業(yè)級和汽車級客戶選擇與國內(nèi)企業(yè)進(jìn)行合作,該類企業(yè)對產(chǎn)品的要求嚴(yán)格,這將進(jìn)一步帶動國內(nèi)企業(yè)提高產(chǎn)品的可靠性和技術(shù)水平。另一方面,獲得進(jìn)入行業(yè)標(biāo)桿客戶的供應(yīng)商體系也有利于國內(nèi)企業(yè)在相同領(lǐng)域客戶的商業(yè)拓展,為國內(nèi)企業(yè)的業(yè)務(wù)拓展和收入的增長國務(wù)院印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,提出要突破車規(guī)級芯片等的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品,將加快車規(guī)芯片研發(fā)作為重點(diǎn)任務(wù)之一。車規(guī)級芯片發(fā)展進(jìn)入快車道,帶動芯片產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。另外,隨著5G通信、工業(yè)4.0進(jìn)程的加快、新能源汽車充電樁等“新基建”市場快速崛起,芯片產(chǎn)業(yè)鏈需求將持續(xù)旺盛。全產(chǎn)業(yè)鏈的共同良性發(fā)展為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的擴(kuò)張?zhí)峁┝诵聶C(jī)遇。與此同時,《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干政策的通知》《關(guān)于集成電路設(shè)計(jì)和軟件產(chǎn)業(yè)企業(yè)所得稅政策的公告》等一系列政策推出后,國產(chǎn)芯片企業(yè)獲得免征企業(yè)所得稅、大力支持上市融資等一系列重磅政策支持,減輕了高投入的集成電路Fabless型企業(yè)的資金壓力,“輕裝上陣”綜上所述,國內(nèi)政策支持力度的加大、國產(chǎn)半導(dǎo)體技術(shù)的突破、擦帶來供應(yīng)鏈危機(jī)等原因都加速了芯片領(lǐng)域國產(chǎn)替代進(jìn)程,充電樁功率器件驅(qū)動國產(chǎn)產(chǎn)品的市場認(rèn)可周期長、研發(fā)周期較長。集成電路的龍頭企業(yè)如ADI、TI等Fabless型的企業(yè)設(shè)立時間較早,產(chǎn)品品類豐富,技術(shù)指標(biāo)領(lǐng)先,國內(nèi)品牌認(rèn)知度和生產(chǎn)規(guī)模等方面仍與國外龍頭企業(yè)存在較大差距。尤其是,中高端領(lǐng)域的客戶更注重產(chǎn)品質(zhì)量、持續(xù)交付的能力和可控性,而這些能力是通過長期的合作體現(xiàn)出來的。與此同時,工業(yè)類產(chǎn)品更新迭代較慢,研發(fā)周期較長,即便是對Fabless型的企業(yè)也可能造成較大的開發(fā)成本。綜上所述,國產(chǎn)產(chǎn)品的市場認(rèn)可度、研發(fā)成果需要比較長的時間來完成,成為了行業(yè)發(fā)展的限芯片供應(yīng)鏈?zhǔn)車H經(jīng)濟(jì)形勢變化的影響較大。集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的芯片設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)的部分軟件和設(shè)備對國外供應(yīng)商依賴程度較大,導(dǎo)致國產(chǎn)芯片的設(shè)計(jì)生產(chǎn)尚未脫離國外的技術(shù)。而近年來國際形勢日趨緊張,地緣政治惡化,國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的供應(yīng)商供貨、客戶采購受到了不同程度的約束,成為了行業(yè)發(fā)展的限我國芯片產(chǎn)業(yè)起步時間滯后于發(fā)達(dá)國家,部分高端工業(yè)芯片仍需進(jìn)口來滿足需求。根據(jù)沙利文數(shù)據(jù),中國模擬芯片市場的市場規(guī)模占全球市場規(guī)模比例超過50%,其市場容量巨大,但仍主要來自德州儀器
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