电动车上位，充电桩先行
在新能源车市场经历了三年的高速增长后，补能环节的分配不均反而愈演愈烈。
中国充电联盟的数据显示，截止2023年5月，统计口径内的充电桩共有635.6万台，其中公共充电桩208.4万台，随车配建私桩427.2万台。同一时期，国内新能源车保有量约1600万辆，车桩比约2.5:1。
看似压力不大，但如果把未能随车配建私桩的新能源车数量和公共充电桩的数量进行匹配，就会发现这部分的车桩比高达5.6:1，和顶层规划中2:1的车桩比例相去甚远。
一到节假日集中出行的阶段，车多桩少的问题就会被无限放大，车主即便提前规划好充电路线，排队、坏桩等情况也随时可能导致“人在囧途”。
那么问题来了，新能源车的补能环节为什么总是不尽人意？
结构性矛盾
新能源车几乎从落地就伴随着里程焦虑的“原罪”，当纯电动车续航从300km、500km甚至提升到700km，里程焦虑不仅没有消失，反而转移到了补能环节。
中国虽然已是全世界建充电桩建设最积极的国家，但依然跟不上新能源车的增速。今年部分充电场站甚至限制了混动车辆入场充电，引发舆论哗然。
根据最简单的经济学原理，市场供不应求，充电桩运营商们应当大赚特赚。但事实却并非如此，截至目前，充电桩运营商中只有特来电、星星充电曾释放阶段性盈利消息，且持续性仍未可知。
在具体场站方面，目前只有部分服务专用车和一线城市交通枢纽的充电站能实现稳定盈利。
关于充电站的症结，我们曾在中详细论述过，充电桩运营赚的是每度电附加的服务费，典型特征是毛利低，资产重，同时还面临严重的潮汐效应和同质化竞争。
重资产与潮汐效应其实与餐饮业类似，但餐饮业却是一项典型的高毛利生意，一些高端餐饮能通过独特的口味、环境或者服务避免同质化内卷。
那么充电站有没有办法跳出毛利低和同质化内卷的陷阱呢？其实也是有的。
新能源车充电目前三个核心的痛点：桩少、充电慢、充电不安全，同样也是充电站业务的突破点。
车企在这方面已经做出了一些突破，以建桩最积极的特斯拉为例，其高覆盖度、高充电效率的超充网络为其实现了溢价。在国内，特斯拉超充收费标准为1.4-2.5元/度电，是二三线城市公共快充价格的2-5倍，在一线城市的充电价格也属于最高的那一档。
超充网络正在给特斯拉带来不菲的收益，海外投资人Larry Goldberg曾预估过，2023年，特斯拉超充网络大约能给公司创造12.95亿美元的收入以及6.48亿美元的毛利。
Tesla超充收入与毛利预测，来源：Larry Goldberg推特
在车企之外，头部的充电桩企业也在寻求技术上的突破，以改变毛利低与同质化竞争的局面。特来电就与全球模拟芯片龙头德州仪器强强联手，在直流充电桩、交流充电桩、功率分配单元上达成合作，计划推出更高充电效率、更高可靠性、更低成本的设备。
作为两个行业里的头部玩家，双方合作也就意味着充电桩运营正在从跑马圈地转向精耕细作，接下来，由技术等要素带来的差异化将会成为关键的竞争要素之一。
差异化战争
充电桩行业的外部环境正在发生变化。
2020年上一轮新能源车补贴规划落地时，曾明确补贴的重点从“补车”转向“补桩”。同一年，上海等地出台充电桩运营补贴标准，将充电站按充电量划分星级，给予不同梯度补贴，标志充电桩进入精细化运营阶段。
市场层面，连续三年的新能源车销量爆发给充电桩市场带来了充足的需求。根据充电联盟数据估算，2023年初充电桩行业平均使用率约6.58%，同比提升20%。
使用率越高，充电站收回成本的时间就越短，艾瑞咨询曾做过测算，一根60kW的充电桩当使用率达到8.7%时，便可在6年内实现盈亏平衡，以目前使用率增速，这个目标并不遥远。而一旦运营模式跑通，充电桩运营商们不再越建越亏，边际效益就会开始显著递增。
利用率提升对回报周期产生的影响 图源：艾瑞咨询
在这样的前提下，充电桩运营商们开始在技术上加大投入，液冷超充、V2G等方向成为行业的热点。而新技术势必导致大量充电桩面临淘汰，这使得能在技术上持续跟进，形成差异化壁垒的玩家才有资格继续留在牌桌。
对技术的追求，给上游供应商带来了机遇。
德州仪器技术经理付杨向我们介绍：“大功率充电通常伴随着电源拓扑的复杂化，如果还像之前一样堆叠充电模块，成本会直线上升，因此普遍的做法是改进电源拓扑提升单个模块的功率密度，而要做到这点，主控芯片、协处理器、功率器件都要进行全面升级。”
作为充电桩主控芯片的主要供应商之一，德州仪器旗下的C2000芯片对大功率充电做了大量的适配，以近期新发布的TMS320F28P65x系列为例：
该系列搭载多核DSP和运行频率200MHz的加速器，具有36个高分辨率ePWM通道和多达40个ADC通道，配置上较前代全面升级，支持充电桩产品向更高功率的超快充演进。
新型的ePWM模块与ADC模块增强了主控芯片的控制能力，前者能支持超快充所需的多级和高频谐振电源拓扑；后者可大幅减少CPU带宽需求和代码量，可实现更快的控制循环能力。除此之外，德州仪器还提供了锁步CPU、AES加速器、安全启动和JTAG LOCK等可选器件，进一步满足了下游充电桩设计的安全需求。
与有实力的上游供应商合作，一方面能大幅提升充电桩运营商的服务体验，另一方面，也是在提升后者应对技术变化时的抗风险能力。
尤其在主控芯片这种壁垒较高的环节，像德州仪器这种传统半导体厂商渐渐有了“越老越香”的趋势。
卖铲人的机遇
当然，偌大的充电桩市场吸引的不止德州仪器一家半导体大厂，几乎所有叫得上名字的大厂基本都加入了这场游戏。
充电桩的主控芯片、协处理器、功率器件等硬件极度考验半导体厂商的底蕴，要求产品可靠性强，其中，主控芯片每代都有超长的生命周期，客户一旦选定就会与半导体厂商形成极强的黏性。
按照新基建的长期规划，中国新能源车保有量与充电桩的比例长期将无限趋近1:1，如果以2030年中国新能源车保有量1亿辆计算，充电桩数量在7年内还将迎来数十倍的增长，传统半导体企业作为“卖铲人”也能从中获得相当可观的收益。
而德州仪器又是其中的佼佼者，随着对C2000持续迭代，德州仪器的创新优势和市场优势还将持续。C2000的成功，本质上体现的是德州仪器的核心能力：
首先是在技术能力上，德州仪器近百年发展积累下了大量的IP与工艺能力，这些技术能力在发展过程中逐渐演变成了护城河。由于模拟器件更新换代相对较慢，与先进制程摩尔定律的断代式创新不同，更偏向一种渐进式的创新，因此这种护城河能持续不断使德州仪器输出的产品保持创新和领先。
具体在充电桩领域，TI的技术优势则体现在拥有广泛的软件兼容产品组合，能为不同客户提供不同功率级别的高性价比系统。此外，TI还具备大量数字电源参考设计和成熟的软件库，加快了下游客户的产品迭代速度。
其次是生产能力，德州仪器采用IDM模式，完全整合设计、代工、封装、测试四个环节，这使得德州仪器生产能力极其稳定。
去年，德州仪器已经在美国建成投产了两座12英寸晶圆厂，更大的晶圆尺寸意味着能在一片晶圆上切出更多芯片，也意味着成本竞争力的提升。以新一代的C2000芯片为例，这代芯片与前一代相比成本几乎没有变化，但性能却有了较大的提升。
最后是本地化能力，德州仪器在全球共有包括成都一体化制造基地在内的15座工厂，在北上深有研发中心，全国近20座城市设有销售和技术支持分公司。除此之外，德州仪器还有专门的本地化团队与客户合作，能确保产品始终适配下游需求。
除了当下用途广泛的C2000，德州仪器也同步围绕行业前瞻方向，对第三代宽禁带半导体进行了预研，以应对未来充电功率继续上升的需求。
以GaN为例，德州仪器从2010年开始研发，已经针对GaN FET进行了4000多万小时的器件可靠性测试和超过5GWh的功率转换应用测试。目前已经推出GaN与驱动相集成的器件，为保证良品率和稳定供应，德州仪器还专门建立了GaN的产线。
GaN路线的实用价值在第三代半导体中不容忽视，因其底座与硅基芯片相同，工艺上部分工艺相通，因此降本路径明确，未来普及的可能性更大，目前一些厂商已经开始探索GaN的随车充市场。
可以说，从当下的主流产品到未来的技术路线，德州仪器几乎已经完成了充电桩核心零部件的全链路布局。在新能源车乘风破浪的时代，属于德州仪器这样的上游“卖铲人”的机遇也正在到来。
作者：王磊
编辑：罗松松
视觉设计：疏睿
责任编辑：王磊