充电桩：新基建重点方向，千亿市场将迎爆发

充电基础设施建设是“新基建”的重点建设方向。新基建所覆盖的领域主要包括以下七项：5G基站、人工智能、工业互联网、大数据中心、特高压、充电桩以及城际高速和轨道交通。伴随新能源车近年的高速发展，充电桩作为新能源车产业链的重要环节，有望在“新基建”发力下加速发展。

同时国网对于充电桩的布局也在加码，2020重点工作任务中多次提到充电行业。重点工作任务中强调：“大力拓展专用车充电市场，积极推广智能有序充电，车联网平台接入充电桩100万个，覆盖80%以上市场和用户。

近日从国网电商平台获悉，国网电动 汽车 2020年第二次充电桩设备采购项目已开标。这是国网电动 汽车 有限公司今年第二次招标，此前一次招标为2020年建设施工框架采购项目。国网系统内部人士表示，由于此前充电桩行业存在无序建设的情况，建设和运营情况均不甚理想，今年国网公司下了非常大的决心去主导这一轮充电桩建设布局，下一阶段预计还将公布更多的计划。

伴随新能源 汽车 市场发展，充电桩市场快速增长。2014-2019年，中国充电桩数量经历了从3万个到121.9万个的爆发式增长，CAGR 110%；其中，直流充电桩占比约为16.2%，对应公共直流充电桩数量累计值达到28.3万个。

充电基础设施作为新能源 汽车 行业发展的重要基础，长期滞后必将阻碍新能源 汽车 行业的成长。在确认为新基建的重要组成部分后，充电桩的建设量将快速提升，目前车桩比约为6:1，按照发改委和交通部的规划，充电桩目前仍存在200万根左右的缺口。

充电桩建设的大规模重启，将成为新能源 汽车 市场进一步发展的重要基础，推动新能源 汽车 行业整体持续快速发展。

根据功能划分，充电桩产业链从建设到运营涉及充电设备制造商、充电建设运营商、以及整体解决方案商，国内充电产业链上的这几类从业者往往身份重合、同时涉足多个功能领域，一些硬件制造商目前也开始涉及建桩运营业务。其中，国电南瑞、许继集团、特锐德、奥特迅等设备制造商，以及比亚迪、特斯拉等电动 汽车 制造商是推动充电技术进步的主体。

2014年民间资本涌入充电桩行业后，尽管一些业务模式暂未为企业带来稳定的收入、或者停留在实验和理论探讨阶段，但未来得益于电动 汽车 的快速放量，这些带有互联网思维的经营理念最终有可能迎来爆发，从而拓展充电桩行业的盈利模式和空间。

目前，随着互联网企业、 科技 公司、初创公司、以及诸多 社会 资本的介入，我国的充电桩行业已经形成了国有、民营、混合所有制并存的产业格局。

在上一轮洗牌下剩下的运营商2019年开始加速充电桩建设。公共充电桩运营领域，特锐德、星星充电和国家电网市场份额位居行业前三。截止2019年10月，全国规模化运营厂商（充电桩保有量≥1000个）22家，占充电桩保有量99.5%。前三大分别为特来电、星星充电和国家电网，保有量33.3万个，占比69.6%，前十大保有量44.4万个，占比93.0%。其中特来电（特锐德子公司）是国内最大的充电桩运营公司，市占率领先于同行，公共桩占比29%。

根据充电桩设备收入来计算，目前市场份额占比较高的公司包括国电南瑞、特锐德、易事特、万马股份等，国网充电桩建设大规模开启后，头部企业将率先受益。

从区域上来看，充电桩保有量基本与新能源 汽车 的销量和保有量呈现正相关的关系。排名最靠前的省份是广东、江苏、北京等，保有量均在5万以上。

充电桩是为电动 汽车 充电的专用电力设备，由桩体、电气模块、计量模块等部分组成，一般具有电能计量、计费、通信、控制等功能。充电桩主要安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）、居民小区停车场或充电站内，输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动 汽车 充电。

按充电方式分，可分为直流桩和交流桩两类。交流桩：俗称慢充桩，需通过车载充电机为电动 汽车 充电，功率小，充电速度较慢，但成本低，多用于小区充电桩。直流桩：俗称快充桩，直接为电动 汽车 充电，功率大，充电速度快，但成本较高。

根据GGII数据，直流充电桩平成本为0.8元/W，以目前市场主流的60kW直流充电桩为例，其成本约5万元/个；其中，IGBT成本占比约为20%， 历史 充电桩统计中直流桩占比约为15%~18%，对应中国充电桩行业2019年市场规模约为10.5亿元；根据中国充电联盟预测值测算，预计2020年市场规模有望达到6.8亿元。

充电桩主要零部件包括充电模块、主控制器、绝级检测模块、智能电表、刷卡模块、通信模模块、空气开关、主继电器和辅助电源开关等。

充电模块门槛较高，参与充电桩制造的上市公司中，以配电、UPS、电源系统等制造商为主，这些产品的特点是都涉及到了交直流转换和电能质量的控制，这与直流充电模块的核心技术本质上是相同的。

充电模块制造商，实际上都具有直流充电桩制造的核心优势。各个企业之间产品的主要差距，在于充电模块的转换效率。目前转换效率主要为94%-97%，均处于较高水平。各个企业之间的技术水平稍有差距，但是总体上看差距不大。

充电桩也是对功率半导体增长的驱动力之一。根据英飞凌的统计，一个100kW的充电桩需要的功率器件价值量在200-300美元。目前 汽车 充电桩的核心功率模块有两种：一种是采用IGBT芯片；另一种为采用MOSFET芯片。

国家能源局在《电动 汽车 充电基础设施建设规划》草案中提出，到2020年国内充换电站数量将达到1.2万个，充电桩达到450万个。中国产业信息研究院数据预计到2020年国内充电桩功率器件市场规模有望超过35亿元。

充电桩高功率快充是趋势。当前慢充功率7kW/14kW，单价在千元级；快充30kW/60kW，单价在万元级；未来TeslaV2功率120KW，V3功率250KW。慢充体系更多由主机厂、4S店、运营场景资源等组成。普通快充存在运营壁垒，未来能提供智能解决方案的公司比例会提升。

超高功率快充有技术壁垒，目前全球掌握该技术的有特斯拉和onity，后者是保时捷、BBA等车企的供应商。

2019年，特斯拉已在全球建立1604座超级充电站，14081个超级充电桩，而2017年只有约800座超级充电站，5000多个充电桩，两年时间数量接近翻倍。中国地区，Tesla的充电网络已经覆盖了130多座城市，超充电桩数量已累计突破1700个，搭配超过2100个目的地充电桩。

受益于我国电动 汽车 充电桩规划、政府补助以及新能源 汽车 应用的快速增长，我国新能源 汽车 充电设施行业面临巨大的发展空间。随着新基建加速落地，充电桩的招标和建设主体回归国网，市场份额将进一步向头部企业集中。后续地也有望延续或加强前期充电桩补贴，充电桩行业景气度在政策扶持下正逐步提升。

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行业主要上市企业：目前国内第三代半导体行业的上市公司主要有华润微(688396)、三安光电(600703)、士兰微(600460)、闻泰科技(600745)、新洁能(605111)、露笑科技(002617)、斯达半导(603290)等。

本文核心数据：第三代半导体分类、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频产值、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频市场规模

行业概况

1、定义

以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AIN)为代表的宽禁带半导体材料，被称为第三代半导体材料，目前发展较为成熟的是碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。

与传统材料相比，第三代半导体材料更适合制造耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件，因此，其为基础制成的第三代半导体具备更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的导热频，以及更强的抗辐射能力等诸多优势，在高温、高频、强辐射等环境下被广泛应用。

第三代半导体主要包括碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、金刚石、氧化锌(ZnO)，其中，碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)并称为第三代半导体材料的“双雄”，是第三代半导体材料的典型代表。

2、产业链剖析：产业链涉及多个环节

第三代半导体产业链分为上游原材料供应，中游第三代半导体制造和下游第三代半导体器件环节。上游原材料包括衬底和外延片中游包括第三代版奥体设计、晶圆制造和封装测试下游为第三代半导体器件应用，包括微波射频器件、电力电子器件和光电子器件等。中国第三代半导体行业产业链如下：

第三代产业链各个环节国内均有企业涉足。从事衬底片的国内厂商主要用露笑科技、三安光电、天科合达、山东天岳、维微科技、科恒晶体、镓铝光电等等从事外延片生产的厂商主要有瀚天天成、东莞天域、晶湛半导体、聚能晶源、英诺赛科等。苏州能讯、四川益丰电子、中科院苏州纳米所等从事第三代半导体器件的厂商较多，包括比亚迪半导体、闻泰科技、华润微、士兰微、斯达半导、扬杰科技、泰科天润等。

行业发展历程：兴起的时间较短

中国第三代半导体兴起的时间较短，2013年，科技部863计划首次阿静第三代半导体产业列为国战战略发展产业。

2016年，为第三代半导体发展元年，国务院国家新产业发展小组将第三半导体产业列为发展重点，国内企业扩大第三半导体研发项目投资，行业进入快速发展期。

2018年1月，中车时代电气建成国内第一条6 英寸碳化硅生产线2018年，泰科天润建成了国内第一条碳化硅器件生产线2019年9月，三安集成已建成了国内第一条6英寸氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)外延芯片产线并投入量产。在2020年7月，华润微宣布国内首条6英寸商用SiC晶圆生产线正式量产。

2020年9月，第三代半导体写入“十四五”规划，行业被推向风口。

行业发展现状

1、产值规模逆势增长

随着5G、新能源汽车等市场发展，第三代半导体的需求规模保持高速增长。同时，中美贸易战的影响给国产第三代半导体材料带来了发展良机。2020年在国内大半导体产业增长乏力的大背景下，我国第三代半导体产业实现逆势增长。

2020年我国第三代半导体产业电子电力和射频电子总产值超过100亿元，较2019年同比增长69.5%。

其中，SiC、GaN电子电力产值规模达44.7亿元，同比增长54%GaN微波射频产值达到60.8亿元，同比增长80.3%。

2、产能大幅增长但仍供应不足

根据CASA数据显示截至2020年底，我国SiC导电型衬底折算4英寸产能约40万片/年，SiC-on-SiC外延片折算6英寸产能约为22万片/年，SiC-onSiC器件/模块(4/6英寸兼容)产能约26万片/年。

GaN-on-Si外延片折算6英寸产能约为28万片/年，GaN-on-Si器件/模块折算 6 英寸产能约为22万片/年。

但随着新能源汽车、5G、PD快充等市场的发展，我国国产化第三代半导体产品无法满足庞大的市场需求，目前有超过八成产品依赖进口。可见第三代半导体产品国产化替代空间较大。

3、电力电子器件市场规模接近50亿元

2017-2020年，中国SiC、GaN电力电子器件应用市场快速增长，2020年，SiC、GaN电力电子器件应用市场规模为46.8亿元，同比增长90%。

2020年，我国半导体分立器件的市场规模约3002.6亿元，SiC、GaN电力电子器件的应用渗透率约为1.56%。

目前，GaN主要应用在射频及快充领域。SiC重点应用于新能源汽车和充电桩领域。我国作为全球最大的新能源汽车市场，第三代半导体器件在新能源汽车充电桩领域的渗透快于整车市场，占比达38%消费类电源(PFC)占22%光伏逆变器占了15%工业及商业电源、不间断电源UPS、快充电源、工业电机分别占6%、3%、3%、1%。

2020年，我国GaN微波射频器件市场规模约为66.1亿元，同比增长57.2%。其中国防军事与航天应用规模34.8亿元，成为GaN射频主要拉动因素。

国防军事与航天应用是我国GaN微波射频器件的主要应用领域，2020年市场规模占整个GaN射频器件市场的53%其次是无线基础设施，下游市场占比为36%。

行业竞争格局

1、区域竞争格局：江苏省第三代半导体代表性企业分布最多

当前，我国第三代半导体初步形成了京津冀鲁、长三角、珠三角、闽三角、中西部等五大重点发展区域。

从我国第三代半导体行业产业链企业区域分布来看，第三代半导体行业产业链企业在全国绝大多数省份均有分布。其中河南省第三代半导体企业数量分布最多，同时山东、江苏和甘肃等省份企业数量也相对集中。

从代表性企业分布情况来看，江苏省第三代半导体代表性企业分布最多，如苏州纳维、晶湛半导体、英诺赛科等。同时广东、山东代表性企业也有较多代表性企业分布。

2、企业竞争格局：主流企业加速扩张布局

经过初期的发展，第三代半导体迅速在新能源汽车、5G基站、PD快充等领域应用，市场规模增长迅速。同时，行业内的竞争也逐渐加剧。为了迎合市场需求，抢占市场地位，国内主流半导体企业均加强在第三代半导体产业的布局，扩充第三代半导体的产能。其中，代表性的主流企业有三安光电、中电科55所、泰科天润等。

行业发展前景及趋势预测

1、2025年行业规模有望超过500亿元

第三代半导体已经写入“十四五”规划。在国家政策的支持和下游需求增长的背景下，预计到2021-2025年，我国SiC、GaN电力电子器件应用市场将以45%的年复合增长率增长至2025年的近300亿元GaN微波射频器件市场规模将以25.4%的年均复合增长率增长至2025年的205亿元。2025年第三代半导体整体市场规模有望超过500亿元。

2、国产化进程将加速

未来，在市场竞争趋势方面，我国第三代半导体行业国产化率将会加深在细分产品发展趋势方面，SiC需求将会增长在技术发展趋势方面，大尺寸Si基GaN外延等问题将会有所进展。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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