電源行業(yè)綜述:規(guī)模大、種類多、應用廣
1.1 電源行業(yè)市場規(guī)模大、增速快
電源是給電子設備提供電力的裝置,由半導體功率器件、磁性材料、電阻電容、電池等元器件構成,生產制造涉及電氣工程、自動控制、微電子、電化學、新能源等技術。電源的穩(wěn)定性直接影響電子設備的工作性能和使用壽 命。在絕大數(shù)情況下,發(fā)電機和電池等產出的電能并不能直接滿足電氣或電子設備等用電對象使用的要求,需要對電能進行再次變換,電源則具有將粗電加工成高效率、高質量、高可靠性的交流、直流、脈沖等不同形式電能的功能。
電源產業(yè)鏈較復雜,電源制造商位于電源產業(yè)鏈中游。電源產業(yè)鏈主要包括上游原材料供應商、中游電源制造商、 下游設備制造商以及行業(yè)應用客戶。其中,上游為提供控制芯片、功率器件、連接器、PCB 板等電子器件的原材料供應商;中游為電源制造商,進行電源產品的研發(fā)和生產,通過各種營銷渠道對產品進行銷售并提供售后服務;下游的設備制造商則需要根據(jù)不同行業(yè)用戶的需求采購相應型號、規(guī)格的電源產品,應用于電子設備中,行業(yè)用戶不僅包括通信、工控、消費電子等民生領域,而且涵蓋航空航天、軍工等特殊領域。
我國電源行業(yè)規(guī)模龐大,近年實現(xiàn)快速增長。電源是電子設備和機電設備的基礎,與國民各部門緊密相關,廣泛應用于生產生活各個領域。作為用電設備的剛需,受益于技術的進步和社會電氣化程度提高,近年來電源產業(yè)實現(xiàn)快速增長,Markets and Research統(tǒng)計顯示,全球電源市場預計將從2018年的225億美元增至2023年的349.2億美元,CAGR6.7%。由于統(tǒng)計口徑不同,若以中國電源學會數(shù)據(jù)為例,2020 年我國電源行業(yè)產值同比增長22%,已達3288億元。隨著5G、新能源汽車等新興行業(yè)的涌現(xiàn)和快速發(fā)展,我們預計未來五年行業(yè)市場將保持約8%的穩(wěn)定增長態(tài)勢,2025年我國電源市場規(guī)模有望達到4887億元。
1.2 電源行業(yè)產品類型種類較多
電源行業(yè)產品種類豐富。電源可將各種形式的能量轉換成電能,是各類電子設備的心臟。根據(jù)功能效果,電源可分為開關電源、UPS 電源(不間斷電源)、線性電源、逆變器、變頻器及其他電源;根據(jù)功率變換形式,電源則 可分為 AC/DC(交流轉直流)、AC/AC(交流轉交流)、DC/AC(直流轉交流)和DC/DC(直流轉直流)四大類。作為電子設備和機電設施的基礎,不同的電源具有不同的工作原理和功能,可廣泛應用于經濟建設、科學研究、國防建設等多個領域。
開關電源是市場的主流電源產品。中國電源協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,2020年我國電源行業(yè)市場規(guī)模為3288億元。由于具有功耗小、效率高等優(yōu)點,且不存在替代設備,2020年,開關電源以56%的市占率成為市場占比最高的電源品類,且已在小功率領域實現(xiàn)線性電源的全面替代;變頻器以9%的市場占比位居第二;逆變器市場占比為4%;模塊電源(3%)和線性電源(1%)緊隨其后。從市場占比情況看,開關電源、變頻器和逆變器三者占比為69%, 成為市場的占比較高、較為主流的電源產品。
全球和國內開關電源市場規(guī)模持續(xù)增長。近年來,PC、冰箱、智能手機等消費電子產品消費需求的增加推動全球開關電源市場成長。據(jù)QYR數(shù)據(jù),2021年全球開關電源市場銷售額為262.3億美元,2028年有望達361億美元,2022-2028年CAGR4.6%。中國電源學會數(shù)據(jù)顯示,中國開關電源市場規(guī)模由2015年的1149.8億元增至2020年的1540.6億元,CAGR6%。隨著低碳時代到來,電子設備朝向小型化、輕薄化、節(jié)能化發(fā)展,將進 一步驅動我國開關電源市場擴容,億渡數(shù)據(jù)預計中國開關電源市場規(guī)模有望從2021年的1854億元增至2025年的2532億元,CAGR8.1%。
開關電源下游應用廣泛,工業(yè)和消費領域需求占比大。由于具有體積小、重量輕、穩(wěn)壓范圍寬等優(yōu)勢,開關電源可廣泛用于工業(yè)、消費類電子、通訊和家電等領域,下游應用領域的景氣度和開關電源的發(fā)展息息相關。億渡數(shù)據(jù)顯示,目前工業(yè)和消費電子兩大領域的電源開關市場需求較大,市場占比分別為55.12%和34.05%;通信領域占比7.1%,未來5G的建設推進和商用項目落地有望提升通信領域開關電源的需求量。
目前臺灣廠商占據(jù)開關電源主要市場份額,大陸企業(yè)市占率低、提升空間大。由于臺灣廠商進入開關電源市場較早,技術積淀深厚,產品營收表現(xiàn)亮眼,占據(jù)絕大部分的市場份額。據(jù)中國電源學會數(shù)據(jù),2020年全球開關電源市場總值為1750億元,臺灣廠商臺達電、光寶、群光和康舒的電源產品收入分別為362.76/188.8/80.92/49.45億元(2021年上述廠商未全部披露分類收入),以此推算市占率分別為20.73/10.79/4.62/2.83%。目前大陸廠商普遍存在規(guī)模小、技術水平低下、市場份額分散、產品附加值低的問題。隨著成本和產業(yè)鏈上下游轉移雙輪驅動,大陸逐漸成為重要的電源生產基地,未來大陸廠商將不斷提升技術水平和生產能力,在行業(yè)整合中擴規(guī)模降成本,快速搶占市場份額。
1.3 電源行業(yè)下游應用廣泛
電源行業(yè)下游應用多,IT及消費類電子和工業(yè)控制為主要應用領域。隨著新興領域的快速發(fā)展,IT通信、新能源和LED驅動等以往市場占比不大的行業(yè)對電源的需求日益增加。據(jù)中國電源學會數(shù)據(jù),2020年,IT及消費類 電子和工業(yè)控制兩大領域市場占比最高,分別為51.45%和34.1%;新能源、LED驅動和新電動汽車次之,分別占比5.37%、3.03%、2.81%;醫(yī)療及其他占比為3.24%。
消費電子市場規(guī)模擴大拉動消費電子電源需求增加。在技術創(chuàng)新等因素的驅動下,全球消費電子新產品層出不窮,消費電子行業(yè)快速發(fā)展,形成了龐大的產業(yè)規(guī)模。據(jù)Statista數(shù)據(jù),2021年全球消費電子市場規(guī)模達到72359億元,預計2022年增長至75415億元;2021年中國消費電子市場規(guī)模為18113億元,在疫情影響邊際淡化、 市場需求恢復雙重影響下,預計2022年將達18649億元。作為消費電子產品必需配件,消費電子電源主要包括用于給手機,智能穿戴設備,智能家居等智能終端產品充電的電源裝置,未來將隨著下游終端產品更新?lián)Q代頻率加快和新產品不斷出現(xiàn)保持持續(xù)增長態(tài)勢。
工業(yè)自動化為工控電源行業(yè)奠定良好的市場基礎。工控電源產業(yè)鏈下游應用市場回暖,機床、紡織等行業(yè)智能化進程加速,工業(yè)自動化下愈來愈多智能制造設備和自動化生產流水線的應用將有效帶動工控產品需求增長。據(jù)工控網數(shù)據(jù),我國工控市場規(guī)模由2015年的1395億元增至2020年的1894億元,CAGR6.31%,預計2026年有望達2256億元。隨著制造業(yè)逐漸推進生產智能化進程向中高端轉型,工控電源市場也將受益于工控市場規(guī)模 進一步擴大。
全球及國內服務器電源市場規(guī)模持續(xù)擴大。通信電源領域呈現(xiàn)高度市場化,作為通信電源細分市場的服務器電源,主要應用于服務器和存儲器等數(shù)據(jù)中心場景中。隨著新冠疫情的緩和,向混合云轉型和升級現(xiàn)有基礎設施以處理增加的工作負載將為服務器市場提供增長動力,5G建設、VR/AR發(fā)展以及浪潮、長城、星網銳捷等傳統(tǒng)第三方服務器廠商的需求增長拉動服務器行業(yè)擴容,服務器電源市場規(guī)模隨之增加。據(jù)華經產業(yè)研究院數(shù)據(jù),截至2021年,全球服務器電源市場規(guī)模為203億元,預計2025年達到316億元,4年CAGR11.6%;2021年中國服務器電源市場規(guī)模為59億元,2025年有望達91 億元,4年CAGR11.44%。
車載電源和新能源汽車產業(yè)發(fā)展息息相關。車載電源主要用于新能源汽車,主要分為車載充電機、DC/DC變換器和車載電源集成產品三大類,是新能源汽車中實現(xiàn)內部能量轉換的重要零部件,故車載電源需求量與新能源汽 車銷量緊密相關。據(jù)《新能源汽車藍皮書:汽車產業(yè)發(fā)展報告(2022)》數(shù)據(jù),我國新能源汽車銷量由2015年的33.1萬輛增至2021年的352.1萬輛,CAGR48.3%,發(fā)展勢頭強勁。據(jù)《中國車載電源行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與投資趨勢預測報告(2022-2029)》數(shù)據(jù),我國車載電源市場規(guī)模也由2017年的54.4億元增至2021年的246.5億元,CAGR45.9%,該報告預計2025年有望達到700億元。從我國車載電源產品占比來看,2021年,車載電源集成產品占比為50%,車載充電機占比35.7%,DC/DC變換器產品占比14.3%。
LED照明市場增長推動LED驅動電源市場需求增加。我國LED行業(yè)市場規(guī)模逐年增長,國家半導體照明工程 研發(fā)及產業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,2021年,我國LED市場規(guī)模有望同比增長25%達到9428億元。LED驅動電源是LED產品的重要組成部分,其效率、使用壽命、控制等直接決定LED照明的性能,是充分發(fā)揮LED照明優(yōu)勢的 根本保證。GGII數(shù)據(jù)顯示,受益于LED照明市場的快速增長,我國LED驅動電源市場規(guī)模由2016年的198億 元增至2020年的356億元,2021年我國LED驅動電源市場規(guī)模將達394.6億元。
快充技術有望助力 車載電源產業(yè)鏈快速增長
2.1 車載電源
電池、電控和電機是新能源汽車的三大核心部件。新能源汽車是指采用新型動力系統(tǒng),完全或主要依靠新型能源驅動的汽車。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”總成,指電動機和電動機控制器;3)高壓“電控”總成,包括車載DC/DC變換器、車載充電機、電動空調、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、車載充電機和車載電源集成產品。車載電源是新能源汽車中實現(xiàn)內部能量轉換的重要部件,在電控系統(tǒng)內發(fā)揮主要作用并起到協(xié)調各系統(tǒng)的正常、安全及有效運行的作用,包括車載DC/DC變換器、車載充電機和車載電源集成產品。以純電動汽車為例,汽車充電時,電網交流電源先通過車載充電機被轉換為動力電池適用的直流電進行充電,動力電池充電后為汽車提供動力來源,達到保障電控系統(tǒng)各部件和其他部件正常運行的目的。
全球及國內新能源汽車市場規(guī)模巨大。隨著汽車電動化、網聯(lián)化、智能化和共享化的逐步推進,新能源動力汽車技術充分發(fā)展,全球消費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%,我們預計2025年全球銷量將達2100萬輛。在新能源汽車技術進步、政策支持、官方補貼等多重因素影響下,中國新能源汽車產銷量有望實現(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業(yè)發(fā)展息息相關。車載電源主要用于新能源汽車,是新能源汽車中實現(xiàn)內部能量轉換的重要零部件,需求量與新能源汽車銷量緊密相關。近年來,在汽車“新四化”+政策扶持下,我國新能源汽車銷量攀升,如前文圖18、19所示,我國車載電源市場規(guī)模也由2017年的54.4億元增至2021年的246.5億元,CAGR45.9%,隨著新能源汽車市場規(guī)模的持續(xù)擴大,據(jù)《中國車載電源行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與投資趨勢預測報告(2022-2029)》預計2025年有望達到700億元。從我國車載電源產品占比來看,2021年,車載電源集成產品占比為 50%(市場規(guī)模約 123.25 億元),車載充電機占比35.7%(市場規(guī)模約88億元),車載電源集成產品占比14.3%(市場規(guī)模約35.25億元)。
充電樁是維持電動汽車運行的能源補給設施,直流充電樁是主要發(fā)展方向。作為電動車的重要基礎設施,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,通過車載充電機轉換為直流電為汽車充電,具有功率小、充電時間長的特點,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”等政策的支持和補貼,有望驅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設施促進聯(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年車樁比達到2:1的目標仍有差距。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)所預測的2025年國內新能源車保有量2672萬輛,以目標車樁比2:1測算,對應充電樁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2126億元。
結合以上充電聯(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、電池維護設備、監(jiān)控設備和其他增 強性能安裝的設備材料。其中,作為直接貼裝在印刷電路板上的電源供應器,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。從充電樁成本構成來看,2018年充電模塊成本支出占比50%,是充電樁價值量最高的零件構成;APF有源濾波、電池維護設備和監(jiān)控設備分別占比15%、10%和 10%;其他設備材料占比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”,是充電樁中技術壁壘較高的核心產品。新能源汽車技術不斷進步,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用。充電樁正處于由交流充電(慢充)向直流充電(快充)轉變的過渡期,充電模塊不斷提高功率等級能夠滿足消費者的日益增長的快充需求。目前,我國充電模塊已歷經三代發(fā)展,從第一代7.5kW到第二代15/20kW,現(xiàn)在正處于第二代到第三代 30/40kW的轉換期,國內廠商英飛源、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。
充電模塊標準化程度將進一步提高。我國電源廠商眾多,行業(yè)內未制定充電模塊的統(tǒng)一生產標準,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致充電樁更新?lián)Q代的成本增加、經濟效益下降。目前,國家電網推出充電模塊三統(tǒng)一標準: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,該標準極大程度上解決了產品兼容性差的難題,有益于進一步提高充電模塊標準化程度,同時也為國內廠商設計生產電源模塊提供參考標準。
液冷充電樁優(yōu)勢顯著。充電模塊傳統(tǒng)散熱方式是風冷散熱,即通過空氣進行熱交換,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。雖然風冷具有較好的經濟效益,但惡劣環(huán)境下故障率高,長時間高熱運 轉下的散熱功能較弱。相較于風冷散熱,全隔離防護技術下的液冷充電模塊是通過壓縮機制冷,依靠循環(huán)液帶走 熱量,并使用冷凝器對循環(huán)液進行降溫,以實現(xiàn)目前溫度,具有高防護、低噪聲(風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)、耐熱好和易維護的特點,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冷高,但后期維護和檢修次數(shù)較少, 一定程度上降低運營維護成本,未來有望成為充電模塊的主流散熱方式。
液冷充電樁的技術難點在于電纜和冷卻液的密封。最常用的風冷散熱方式是散熱風扇,即將充電樁箱體的進出風口設計成百葉窗式,安裝在出風口的風扇將電源模塊產生的熱量排盡,電源廠商負責集成分離的風冷裝置和電源模塊。不同于風冷充電樁,液冷充電樁是在電纜和充電樁之間設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)帶走充電模塊產生的熱量,體積較小,密封難度高。同時,由于充電樁易受極端天氣和惡劣環(huán)境等因素影響,液冷電纜在生產制造過程中需要經過耐高溫、耐腐蝕、抗爆破、耐低溫和耐氣候等測試。
2.3 充電樁連接器
連接器是電子設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體僑接起來,使電流或訊號能夠從一個導體流向另一個導體的設備,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,能夠保護到導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。連接器主要應用于通信、汽車、消費電子、軌道交通、航空航天和軍事等領域,不同應用領域的連接器需要滿足 基本的機械性能、電氣性能和環(huán)境性能。同時,由于應用場景不同,連接器功能和技術水平的側重點也存在差異化。
汽車行業(yè)是連接器的重要應用領域,主要應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用領域,分別占比23.47%和21.86%;消費電子和工業(yè)分別占比13.13%和12.8%;交通和防務分別占比6.96%和5.99%;其他領域占比15.8%。汽車連接器作為中高端連接器產品,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)和車載設備等領域,對連接器產品的質量和性能要求進一步提升。
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、空調系統(tǒng)、車燈等領域;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,具體應用產品涵蓋交流充電口、車載充電機、高壓配電盒、空調、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連接器和以太網連接器,主要應用于需要高頻高速處理的功能,如攝像頭、傳感器、GPS、藍牙、WiFi、信息娛樂系統(tǒng)、導航與駕駛輔助系統(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,新能源汽車的電驅動單元和電氣設備數(shù)量增 幅大,內部動力電流和信息電流復雜度提升。與中低壓連接器相比,在高電流、高電壓的電驅系統(tǒng)領域中,高壓連接器對材料選擇和工藝要求嚴格,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品質量,相關供應商也必須獲得IATF16949質量體系認證。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。
新能源汽車+快充需求驅動國內汽車高壓連接器市場增長。低壓連接器主要應用于傳統(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提升,高性能連接器 產品的驅動和充電功率變大,價值量增加至1000-3000元/套,高壓連接器單車價值量顯著提升。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品,汽車高壓連接器增量明顯,市場規(guī)模將不斷擴大。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。
2.4 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。充電樁線纜由導體、隔離層、絕緣、芯線及填充、內護層和護套等組成,基本功能是對電動汽車進行電力傳輸,并配備一定數(shù)量的信號線、控制線和電源輔 助線等確保充電過程控制準確、操作無誤。目前,充電樁線纜廣泛應用于充電站、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。隨著充電技術的發(fā)展,充電電纜不僅需要具有電量傳輸?shù)淖饔?,而且要將車輛以及動力電池的狀態(tài)和信息傳遞至充電樁進行實時交互,必要情況下對充電動作進行控制,以確保充電過程 的安全性。
充電樁線纜產品分類呈現(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、 更耐用、及時收縮的特點,目前價格較高,隨著技術進步價格有望回落;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)護套材料,充電樁線纜又可分為橡膠護套、熱塑料彈性體護套和聚氯乙烯護套。
充電樁線纜需要具有良好的安全性、適用性、堅固耐用性和較強的節(jié)能效果。電動車充放電時間長、電流強度大、 電纜使用頻率高,其安全性至關重要。電動汽車充電樁電纜在保證優(yōu)良的絕緣性基礎上,仍需要具備耐老化、耐 熱性和低煙阻燃等特點,最大程度上降低事故發(fā)生的風險。此外,充電樁電纜易受日光、風化、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,具有較強的抗腐蝕性和較慢的老化速度是線纜產品的基本訴求。同時,優(yōu)質的充電樁線纜有較強的導電性,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,在保障線纜產品質量的同時,兼顧環(huán)保效益。
快充樁建設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規(guī)模持續(xù)擴大,由2015年的2.76萬臺增至2020年的38.57萬臺,CAGR高達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%的復合年增長率高速成長。隨著我國政府不斷出臺政策促進充換電基礎設施建設, 進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。
制定獨立的充電樁線纜產品標準助推行業(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,目前的電線電纜標準難以準確覆蓋充電樁線纜行業(yè)。綜合考慮充電樁線纜的機械性能要求、電氣性能要求、安全性、耐用性以及環(huán)保性等要求,新型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 絕緣材料和護套材料,有望成為充電樁線纜產品的發(fā)展方向,以此獨立制定的充電線纜產品標準有望驅動產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
審核編輯 :李倩
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原文標題:一文了解車規(guī)電源及快充產業(yè)鏈
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