充电桩是一种为智能电动车充电的装置，类似加油站里的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的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。充电桩主要由桩体、电气模块、计量模块等部分组成：
    桩体：充电桩桩体一般由桩内含进线漏电断路器、进线断路器、防雷器、电度表、监控单元、充电枪等构成，就硬件系统而言主要由主控板、监控板、IC卡读写器、数字电表、移动通信模块、触摸屏、指示灯、按键等组成。
    电气系统：电气系统由主回路和二次回路组成。充电桩电气系统设计如图所示，主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成；二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备（显示、输入与刷卡）组成。主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能；交流接触器控制电源的通断；连接器提供与电动汽车连接的充电接口，具备锁紧装置和防误操作功能；二次回路是充电桩的控制系统。
    计量模块：主要实现充电桩充电后的计费，主要由充电桩、互联网、服务器、计费工作站等组成。在计量模块中，交流充电桩通过以太网连接到服务器和计费工作站实现计费。
    图1：充电桩电器系统构造图

    图2：充电桩计量模块原理图

    充电桩分为交流充电桩和直流充电桩两种。
    交流充电较慢，安装灵活。交流电动汽车充电桩，俗称“慢充”，固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机（即固定安装在电动汽车上的充电机）提供交流电源的供电装置。交流充电桩只提供电力输出，没有充电控制功能，需连接车载充电机为电动汽车充电。交流充电桩具有占空间小、安装灵活等优点，但其充电速度较慢，充满电一般在6-8个小时，适用于小型乘用电动车，多应用于公共停车场、大型购物中心和社区车库中，家用充电桩也多为交流充电桩。交流充电桩种类主要有壁挂式交流充电桩、落地式交流充电桩，功率一般在7kW到25kW不等。
    交流慢充桩供应商众多，单位容量价格低廉。交流充电桩供应商主要来自于输配电行业、电源设备行业等上市企业。大部分新能源汽车厂商也有提供，但只要是通过制造厂商贴牌的方式。目前供应商中上市公司主要有许继电气、万马股份、泰坦科技、科士达、中恒电气、和顺电气、奥特迅、易事特等；而新能源汽车厂商中主要是比亚迪等。交流桩市场主要来自于整车厂商，2015年国网招标中交流桩的招标仅占1.6%，最低中标单价1.80万元/台，单位容量价格为0.75元/W左右。
    直流充电桩功率较高，可实现半小时到2小时之内的快充。直流充电桩，俗称“快充”，是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。由于直流充电桩采用三相四线制供电，输出的电压和电流调整范围大，可以提供足够的功率，实现快充的要求。直流分离式充电桩、直流一体式充电桩、直流立式充电桩、直流车载式充电桩、直流便携式充电桩等，功率在22.5kW到225kW之间，占比较大的是60kW左右的产品。同交流充电桩类似，也由充电桩桩体、电气模块、计量模块等部分组成。
    直流快充桩门槛稍高，价格也相应更高。上文所列的交流桩供应商也都有直流快充桩的产品线，但需要强调的是，南瑞集团旗下子公司在此领域有较密集的布局。从体量上看，2014、2015年国网招标个数分别为1793台、9921台，增幅巨大。我们测算，2015年国网直流充电桩招标总额大约为14.7亿元，单位容量价格约为1.69元/W。
    充电桩建设距目标甚远，亟待跳跃式发展。目前，我国充电桩数量不足5万个（仅公用桩），车桩比约8:1，远不足文件提出的2020年480万个充电桩、车桩比1:1左右的水平，充电桩建设显得尤为急迫。中国国家标准化管理委员会统计的最新数据显示，2016年全年充电桩增量将达5.1万个，截至年底全国保有量10万个，较去年翻一番。我们对充电桩每年增速做了敏感性测试（假设交流、直流充电桩比例2:8，则直流桩到2020年底将建成384万个），结果显示，必须每年增速都达到160%，才能达到这一要求。
    预计2016-2020年充电桩设备市场将超2900亿元。介于直流快充产品的容量和单价都远高于交流快充产品，我们重点对其价格做了测算。我们选取2015年披露中标的四家单位（中恒电气、科大智能、浙江万马、珠海泰坦）的订单金额，以及中标容量kVA数的加总，估出市场平均成交价为1.69元/W。因为产品技术门槛不高，考虑未来新入市场者大面积竞争的情况，我们分5%、10%、15%做了价格衰减分析。选最保守情景，每年15%的降幅，至2020年价格将为0.75元/W（目前市场上充电模块售价0.4元/W，类似光伏逆变器，算上其他加工成本仍有不错的利润）。2015年全年直流充电桩的单个容量比2014年有一定提升，约为86.4kW/个，和2016年预计招标的平均值基本相同，我们以此数字做了每个直流充电桩平均价格的估算。
    跟据文中最保守的直流充电桩价格、以及累计五年可达383万个的数量增速，我们估算仅直流充电桩一项，未来5年累计约有2769亿元的市场规模。假设交流充电桩97万个，每个1.5万元（约0.75元/W），则也将贡献145亿元的市场规模。测算合计充电桩市场规模将超过2900亿元。