電動車上位，充電樁先行
在新能源車市場經歷了三年的高速增長後，補能環節的分配不均反而愈演愈烈。
中國充電聯盟的數據顯示，截止2023年5月，統計口徑內的充電樁共有635.6萬臺，其中公共充電樁208.4萬臺，隨車配建私樁427.2萬臺。同一時期，國內新能源車保有量約1600萬輛，車樁比約2.5:1。
看似壓力不大，但如果把未能隨車配建私樁的新能源車數量和公共充電樁的數量進行匹配，就會發現這部分的車樁比高達5.6:1，和頂層規劃中2:1的車樁比例相去甚遠。
一到節假日集中出行的階段，車多樁少的問題就會被無限放大，車主即便提前規劃好充電路線，排隊、壞樁等情況也隨時可能導致“人在囧途”。
那麼問題來了，新能源車的補能環節爲什麼總是不盡人意？
結構性矛盾
新能源車幾乎從落地就伴隨着里程焦慮的“原罪”，當純電動車續航從300km、500km甚至提升到700km，里程焦慮不僅沒有消失，反而轉移到了補能環節。
中國雖然已是全世界建充電樁建設最積極的國家，但依然跟不上新能源車的增速。今年部分充電場站甚至限制了混動車輛入場充電，引發輿論譁然。
根據最簡單的經濟學原理，市場供不應求，充電樁運營商們應當大賺特賺。但事實卻並非如此，截至目前，充電樁運營商中只有特來電、星星充電曾釋放階段性盈利消息，且持續性仍未可知。
在具體場站方面，目前只有部分服務專用車和一線城市交通樞紐的充電站能實現穩定盈利。
關於充電站的癥結，我們曾在中詳細論述過，充電樁運營賺的是每度電附加的服務費，典型特徵是毛利低，資產重，同時還面臨嚴重的潮汐效應和同質化競爭。
重資產與潮汐效應其實與餐飲業類似，但餐飲業卻是一項典型的高毛利生意，一些高端餐飲能通過獨特的口味、環境或者服務避免同質化內卷。
那麼充電站有沒有辦法跳出毛利低和同質化內卷的陷阱呢？其實也是有的。
新能源車充電目前三個核心的痛點：樁少、充電慢、充電不安全，同樣也是充電站業務的突破點。
車企在這方面已經做出了一些突破，以建樁最積極的特斯拉爲例，其高覆蓋度、高充電效率的超充網絡爲其實現了溢價。在國內，特斯拉超充收費標準爲1.4-2.5元/度電，是二三線城市公共快充價格的2-5倍，在一線城市的充電價格也屬於最高的那一檔。
超充網絡正在給特斯拉帶來不菲的收益，海外投資人Larry Goldberg曾預估過，2023年，特斯拉超充網絡大約能給公司創造12.95億美元的收入以及6.48億美元的毛利。
Tesla超充收入與毛利預測，來源：Larry Goldberg推特
在車企之外，頭部的充電樁企業也在尋求技術上的突破，以改變毛利低與同質化競爭的局面。特來電就與全球模擬芯片龍頭德州儀器強強聯手，在直流充電樁、交流充電樁、功率分配單元上達成合作，計劃推出更高充電效率、更高可靠性、更低成本的設備。
作爲兩個行業裡的頭部玩家，雙方合作也就意味着充電樁運營正在從跑馬圈地轉向精耕細作，接下來，由技術等要素帶來的差異化將會成爲關鍵的競爭要素之一。
差異化戰爭
充電樁行業的外部環境正在發生變化。
2020年上一輪新能源車補貼規劃落地時，曾明確補貼的重點從“補車”轉向“補樁”。同一年，上海等地出臺充電樁運營補貼標準，將充電站按充電量劃分星級，給予不同梯度補貼，標誌充電樁進入精細化運營階段。
市場層面，連續三年的新能源車銷量爆發給充電樁市場帶來了充足的需求。根據充電聯盟數據估算，2023年初充電樁行業平均使用率約6.58%，同比提升20%。
使用率越高，充電站收回成本的時間就越短，艾瑞諮詢曾做過測算，一根60kW的充電樁當使用率達到8.7%時，便可在6年內實現盈虧平衡，以目前使用率增速，這個目標並不遙遠。而一旦運營模式跑通，充電樁運營商們不再越建越虧，邊際效益就會開始顯著遞增。
利用率提升對回報週期產生的影響 圖源：艾瑞諮詢
在這樣的前提下，充電樁運營商們開始在技術上加大投入，液冷超充、V2G等方向成爲行業的熱點。而新技術勢必導致大量充電樁面臨淘汰，這使得能在技術上持續跟進，形成差異化壁壘的玩家纔有資格繼續留在牌桌。
對技術的追求，給上游供應商帶來了機遇。
德州儀器技術經理付楊向我們介紹：“大功率充電通常伴隨着電源拓撲的複雜化，如果還像之前一樣堆疊充電模塊，成本會直線上升，因此普遍的做法是改進電源拓撲提升單個模塊的功率密度，而要做到這點，主控芯片、協處理器、功率器件都要進行全面升級。”
作爲充電樁主控芯片的主要供應商之一，德州儀器旗下的C2000芯片對大功率充電做了大量的適配，以近期新發布的TMS320F28P65x系列爲例：
該系列搭載多核DSP和運行頻率200MHz的加速器，具有36個高分辨率ePWM通道和多達40個ADC通道，配置上較前代全面升級，支持充電樁產品向更高功率的超快充演進。
新型的ePWM模塊與ADC模塊增強了主控芯片的控制能力，前者能支持超快充所需的多級和高頻諧振電源拓撲；後者可大幅減少CPU帶寬需求和代碼量，可實現更快的控制循環能力。除此之外，德州儀器還提供了鎖步CPU、AES加速器、安全啓動和JTAG LOCK等可選器件，進一步滿足了下游充電樁設計的安全需求。
與有實力的上游供應商合作，一方面能大幅提升充電樁運營商的服務體驗，另一方面，也是在提升後者應對技術變化時的抗風險能力。
尤其在主控芯片這種壁壘較高的環節，像德州儀器這種傳統半導體廠商漸漸有了“越老越香”的趨勢。
賣鏟人的機遇
當然，偌大的充電樁市場吸引的不止德州儀器一家半導體大廠，幾乎所有叫得上名字的大廠基本都加入了這場遊戲。
充電樁的主控芯片、協處理器、功率器件等硬件極度考驗半導體廠商的底蘊，要求產品可靠性強，其中，主控芯片每代都有超長的生命週期，客戶一旦選定就會與半導體廠商形成極強的黏性。
按照新基建的長期規劃，中國新能源車保有量與充電樁的比例長期將無限趨近1:1，如果以2030年中國新能源車保有量1億輛計算，充電樁數量在7年內還將迎來數十倍的增長，傳統半導體企業作爲“賣鏟人”也能從中獲得相當可觀的收益。
而德州儀器又是其中的佼佼者，隨着對C2000持續迭代，德州儀器的創新優勢和市場優勢還將持續。C2000的成功，本質上體現的是德州儀器的核心能力：
首先是在技術能力上，德州儀器近百年發展積累下了大量的IP與工藝能力，這些技術能力在發展過程中逐漸演變成了護城河。由於模擬器件更新換代相對較慢，與先進製程摩爾定律的斷代式創新不同，更偏向一種漸進式的創新，因此這種護城河能持續不斷使德州儀器輸出的產品保持創新和領先。
具體在充電樁領域，TI的技術優勢則體現在擁有廣泛的軟件兼容產品組合，能爲不同客戶提供不同功率級別的高性價比系統。此外，TI還具備大量數字電源參考設計和成熟的軟件庫，加快了下游客戶的產品迭代速度。
其次是生產能力，德州儀器採用IDM模式，完全整合設計、代工、封裝、測試四個環節，這使得德州儀器生產能力極其穩定。
去年，德州儀器已經在美國建成投產了兩座12英寸晶圓廠，更大的晶圓尺寸意味着能在一片晶圓上切出更多芯片，也意味着成本競爭力的提升。以新一代的C2000芯片爲例，這代芯片與前一代相比成本幾乎沒有變化，但性能卻有了較大的提升。
最後是本地化能力，德州儀器在全球共有包括成都一體化製造基地在內的15座工廠，在北上深有研發中心，全國近20座城市設有銷售和技術支持分公司。除此之外，德州儀器還有專門的本地化團隊與客戶合作，能確保產品始終適配下游需求。
除了當下用途廣泛的C2000，德州儀器也同步圍繞行業前瞻方向，對第三代寬禁帶半導體進行了預研，以應對未來充電功率繼續上升的需求。
以GaN爲例，德州儀器從2010年開始研發，已經針對GaN FET進行了4000多萬小時的器件可靠性測試和超過5GWh的功率轉換應用測試。目前已經推出GaN與驅動相集成的器件，爲保證良品率和穩定供應，德州儀器還專門建立了GaN的產線。
GaN路線的實用價值在第三代半導體中不容忽視，因其底座與硅基芯片相同，工藝上部分工藝相通，因此降本路徑明確，未來普及的可能性更大，目前一些廠商已經開始探索GaN的隨車充市場。
可以說，從當下的主流產品到未來的技術路線，德州儀器幾乎已經完成了充電樁核心零部件的全鏈路佈局。在新能源車乘風破浪的時代，屬於德州儀器這樣的上游“賣鏟人”的機遇也正在到來。
作者：王磊
編輯：羅鬆鬆
視覺設計：疏睿
責任編輯：王磊