充电设备是电动汽车最重要的配套设备，也是目前电动汽车推广的最大制约。根据动力电池的充电速度和充电规模，目前电动汽车充电方式主要有以下四种:慢速充电(交流充电桩)、快速充电(直流充电站)、更换电池(换电站)和无线充电。
交流充电桩(慢充):简单但低效，技术成熟，以量取胜
交流充电桩使用简单，易于安装。交流桩对电网要求较低，可直接接入220V民用线路，一般无需对电网进行特殊改造，且使用简单，无需专业维护人员，是目前最适合个人用户使用的充电设备。交流桩功率较小，单桩功率多为3.5kW和7kW，单次充电往往需数小时方可充满。目前交流桩交流桩分为落地式、壁挂式、车载式等，可安装在专用停车场、露天停车位、集中充电站、加油站，甚至移动通讯基站中。
交流桩主要面向个人、家庭用电动汽车，其运营模式主要有三个:
1)面向个人用户，与电动汽车同步销售，在用户购买电动汽车时安装于个人车位，或由汽车经销商直接赠送;
2)安装在停车场、加油站等公共场所，由公用事业公司面向个人客户统一运营;
3)与直流充电、换电站打包成交直流一体化充换电站，由电网或充电站运营企业承运。由于交流充电分散性强、时间空间占用率高，因此预计未来交流桩建设规模将加速增长，但短期内交流桩运营商仍难以盈利。
交流桩的硬件系统主要包括主控单元、监控保护单元、数字电表、通信模块、人机交互系统等。
直流充电桩(快充):高效但复杂，适合专业运营
直流充电桩运行高效，多配备于集中式充电桩中。快速充电一般采用直流充电方式，多接入380V动力电源，供电电流大、充电时间短，20-30分钟内可充满电池电量的60%-80%。
直流快速充电对电网要求较高，需要建设专用网络，往往靠近10kV变电站，还需较复杂的谐波抑制装置等，因此多配备于集中式快速充电站内。
根据充电功率和服务车辆规模，充电站可以分为大型充电场站、中型充电站和小型充电点，一个中等充电站投资在300万-400万元，并需有专人维护，投资成本较高。截至2017年底，国内共建设充电站(含充换电一体电站)18611座。
快充站主要包括配电系统、充电系统、监控系统和土建等四大子系统，其中配电系统、充电系统投资规模占比各38%左右，而监控系统、土建的投资规模占比各12%左右。
直流充电桩作为充电桩的核心设备，可针对电动轿车、电动客车进行非车载式大功率恒压恒流快速、中速直流充电。
目前主流的直流桩采用分体式结构，由模块化充电柜、电桩和连接电缆组成，其特点是高效可靠、扩容灵活，电网适应能力强，甚至可以接收500V的高压输入。
日本方面，CHAdeMO协会目前将快充功率定义在120-180kW，对应最大充电电流300A;预计至2020年快充功率标准将提升至150-200kW，对应最大电流400A，电压平台500V;预计至2025年后快充功率将进一步提高至350-400kW，对应最大充电电流400A，电压平台1000V。
欧洲方面，已在欧标体系基础上完成350kW大功率充电标准体系建设，标准的实施将有效解决大功率充电带来的充电安全、温升控制和通讯协议等问题。
美国方面，其大功率快充主要应用在特斯拉超级充电站，特斯拉将为新一代充电桩配备350kW以上输出功率，并进行整机水冷散热;另外美国充电设施运营商ChargePoint亦发布ExpressPlus快充系统，输出电压达200-1000V，单桩最大功率可达500kW。
换电站:适用于商用车，电池标准需要统一
换电系统由自动换电机器人、电池充电货架、汽车定位装置、地面控制台、电池充电监控系统等几部分组成。每个单元在电动汽车左右各有一条环线，每个环线设计两台自动换电机器人，分别负责取电池和送电池。机器人与电动汽车自动对位，实现了整个换电过程的全自动化和快速化，可为公交、物流车等商用车，以及家庭乘用车进行充换电。
无线充电:尚处试验阶段，投入市场尚需时日
无线充电技术主要包括电磁感应式、无线电波式和磁场共振式，根据充电状态可分为静态无线充电和动态无线充电，其基本原理都是使用两个互感线圈分别安装在地面和车身底盘上，通过输入端线圈产生激励电流，输出端线圈感应进行无线充电。
现行的无线充电技术要求汽车与地面上两个设备的距离接近，充电时必须对准线圈，且只能进行一对一充电。
国内外企业持续推进无线充电技术研发与产品制造。由于无线充电设备对目前的车辆结构改动较大，需要车企同步介入推进，且充电速度和便利性与充电桩相比提升缓慢，技术及专利壁垒较高，预计短期内将以电力设备公司、车企合作的方式建立示范站，难以进行大规模推广。
▌充电设施增长提速，运营环节市场空间巨大
车桩配比失衡，充电设施增长空间巨大
新能源汽车市场的发展是充电桩根本推动力，车桩比距离1:1仍有差距。截至2018年上半年，我国新能源车保有量约210万辆，而累积建成充电桩仅59.2万个，车桩比依然高达3.6:1，与1:1的车桩比目标仍有较大差距。
目前我国车桩配比不协调，充电设施成为新能源汽车发展短板，随新能源汽车渗透率持续提升，将进一步刺激充电设施市场发展。按照2020年我国充电桩建设规模480万个计算，至2020年前充电桩新建规模需求约420万个，市场空间巨大。
充电站规模具备约90%增长空间。截至2017年底，全国充电站总数约1.86万座，按电动汽车保有量173万辆计算，对应充电站:电动汽车比例为1:93;同期全国加油站总数约为10万座，汽车保有总量约2.17亿量，对应加油站:汽车比例为1:2170。
考虑到电动汽车充电时间多为0.5-2小时(快充)或6-8小时(慢充)，而燃油车加油时间仅2分钟左右，取电动汽车充电时长均值1.5小时计算，若简单假定充电时间与舒适度成正比，则需建设173/(2170/45)=3.59万座充电站，方能满足充电与加油相同的舒适度要求，在目前的充电站规模下仍有约90%的新建需求。
运营收益逐步提升，市场空间超千亿元
充电桩具备多种盈利模式，下游充电需求放量带动运营业务利润提升。
充电桩运营环节正加速迈向后期稳步利好发展阶段。
充电服务费收入。
充电服务是充电桩运营的基础和核心业务。据我们测算，到2020年全国电动汽车保有量有望达600万辆，其中电动公交车约70万辆，电动专用车约70万辆，电动出租车约80万辆，电动公务与私人乘用车约380万辆。
我们保守估计，到2020年每度电所收取的充电服务费约0.4-0.6元/kWh(根据目前标准0.6-1元/kWh以每年15%降幅测算)，按各类车型日均耗电量测算后，到2020年，充电运营服务费的市场规模约367亿元。
4S服务收入
充电桩运营企业在服务客户过程中，可对电动汽车电池及其管理系统进行即时检测，建立电动汽车维修体系和大数据分析系统，为客户提供4S检修等增值服务。
提供电池的校正与维护能够有效使用延长寿命，优化用户体验。按照每辆电动汽车年花费1000元进行检修和保养计算，2020年电动汽车4S增值服务市场规模将由2017年的17亿元增至60亿元，CAGR为53%。
售车提成
受益于新能源车产销增长和充电桩规模效益凸显，预计未来三年售车提车收入将保持快速增长。按照10%销售提成、充电运营商电动汽车销售占比由5%逐步提高到15%的假设条件计算，2020年售车提成收入规模有望由2017年的6亿元增至29亿元，CAGR为69%。
广告费收入
当充电桩数量增加到一定规模并积累了用户资源后，充电桩广告位可形成新的盈利途径。通过在充电桩上安装液晶屏或广告灯箱，招租广告位、收取广告宣传费来创造收入。按照每个充电桩可获广告收入150元/年估算，2020年充电桩广告市场规模将由2017年的1亿元增至8亿元，CAGR为100%。
预计至2018-2020年全国充电运营市场规模将超千亿元。经上述测算，2020年充电设施运营环节市场规模近550亿元，未来三年合计规模超千亿元，CAGR约30%，远大于设备制造环节市场规模增长，其中充电服务费/4S服务/售车提成/广告累计收入规模分别占比81%/12%/5%/1%。
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