【1. 汽车电动化智能化发展加速,单车电子部件量价齐 升 】
电动汽车从MEV发展到BEV,智能化也不断渗透,这样一来,电动汽车里单车电子成本在整车成本里所占的百分比一直在涨。在智能化这方面,盖世汽车研究院的数据显示,2021年我国L2级别的ADAS新车有395.62万辆搭载上险,和之前相比增加了77.65%,L2 +级别的ADAS新车搭载上险量是169.45万辆,自动驾驶的级别也在不断提高。电动化方面呢,IDC的数据表明,2022年全球电动车的渗透率差不多能到20%,出货量会达到522.5万辆,到2025年的时候可能会达到1299万辆,2021 - 2025年的复合年增长率是38%。IHS的数据显示,2000年汽车电子成本占比是18%,预计到2030年就会涨到45%,单车电子价值一直在升高。
【2. 连接器:多硬件迎来升级,电动化带来新增量 】
2.1. 汽车是连接器的第二大下游使用场景,在汽车的各个系统里都会用到。
连接器是一种电子部件,它在电子系统设备之间起到电信号或者光信号交换的作用。在连接器的应用领域里,汽车排第二,仅次于通信领域。汽车连接器的市场规模也仅次于通信市场,是连接器下游应用的第二大领域。在汽车里使用连接器,主要是在动力系统、安全系统、车载设备这些地方,连接器的类型有圆形连接器、FCP连接器、I/O连接器等等。
根据连接器在汽车里应用场景的差别,能把汽车上的连接器分成高压、低压、高速这三类。这三类连接器在汽车中的应用各有重点,由于汽车朝着电动化、智能化、网联化、共享化发展,高压和高速连接器单车的价值量有明显的提高。接下来,我们会重点探讨高压以及高速连接器在汽车“四化”发展进程里所遇到的机遇。
2.2. 高压连接器:高压平台要是升级了,就得重新给连接器选型。
新能源汽车往高压平台升级能缓解“里程焦虑”。从短期来讲,高压平台能让电动车充电变快,减轻“里程焦虑”;从长远看,它能提升汽车整体性能。大功率电驱效率提高后,热损耗降低了,线径变小还能省下铜线成本,节约空间,达到轻量化要求。拿奥迪PPE 800V高压平台来说,和e - tron 400V电压平台比,这个平台的电机系统尺寸小了30%,重量轻了20%,能耗损失少了50%,对续航里程的贡献多了10%。
车端要是升级成800V平台,就得重新对电气系统的零部件进行验证和选型。电动车平台升级的时候,对于在高电流、高电压下的连接组件,像耐高压、绝缘、电磁兼容性、热管理这些方面的要求是越来越高了。新能源汽车的连接器,它的耐热性、耐压性,还有载流能力、EMC啥的特别重要。随着高压平台升级,以前的低压连接器就会被高压连接器取代,这样连接器单车的价值量就明显提高了。我们调研发现,普通汽车低压连接器单车价值量大概在800元上下,可高压连接器单车价值量能达到1500元呢。由于价值量明显增加,再加上新能源汽车的渗透率不断提高,市场规模会出现爆发式增长。
2.3. 高速连接器:汽车智能化与网联化拓展了成长空间。
汽车智能化和网联化渗透速度加快,这让高速连接器的增量空间变大了。2020年11月,我国出台了《智能网联汽车技术路线图2.0》。这个路线图明确说,到2025年要让HA级智能网联汽车进入市场,并且在限定区域和特定场景实现商业化;到2030年,HA级智能网联汽车要在高速公路广泛应用,在部分城市道路大规模应用。汽车智能化和网联化发展过程中会大量用到高速连接器。拿ADAS来说,摄像头捕捉到的信息要通过FAKRA高速连接器把数据传到线束上,线束另一头连着HFM连接器,再由HSD连接器把数据传到主机,最后通过HSD连接器把数据传到显示屏上。整个过程用到的连接器有FAKRA、HFM和HSD。而且随着传感器数量增多以及汽车电子电气架构趋于集中化,对数据传输速率要求更高了,传统的6GHz FAKRA连接器满足不了新需求,Mini - FAKRA因为传输速率高、体积小,以后会逐步取代FAKRA。
2.4. 汽车连接器的市场规模非常大,国内的厂商有很大的成长空间。
汽车连接器的市场规模很大,预计到2024年能达到572亿元。我们对国内汽车连接器的市场规模做了测算,是根据新能源汽车渗透率和智能驾驶渗透率来判断的。我们预估2022年国内汽车连接器的市场规模会达到378亿元,2025年为670亿元,2022 - 2024年的复合年均增长率是22.04%,全球汽车连接器的市场规模在2025年将达到1610元。
国内厂商的占有率不高,国产替代还有很大的空间。汽车连接器有产品周期长、技术门槛高、验证周期长这些情况,所以市场份额大多被国外厂商占了。排在前面的有泰科、矢崎、罗森伯格等,国内厂商占的市场份额比较低。近年来,国内厂商在连接器这块发展得很快,出现了瑞可达、中航光电、电联技术等一批很不错的企业。像瑞可达、中航光电的高压连接器,技术指标已经达到世界一流水平了,瑞可达还进入了特斯拉、蔚来这些优秀车企的供应链;电联技术的高速连接器产品已经被吉利、长城、比亚迪等车企采用,产品包括FAKRA、HSD、HDCamera连接器这些。国内汽车的电动化、智能化快速发展,会带动国内连接器企业快速发展。
【3. 线束:智能化、电动化显著提升单车价值量 】
3.1. 电动化发展对高压线束需求的提升
汽车电动化促使汽车线束往高压化方向进行技术升级,这会让单车价值量增加。汽车的各个系统要运行,得靠汽车线束来提供电气连接,它就像车辆的“神经网络”。传统燃油车和新能源汽车不同,新能源汽车主要靠电池供能,这种车推动了线束往大线径、高压化发展,这样才能满足高压大电流传输的要求,单车价值量也就随之上升了。新能源汽车减少的是发动机线束,增加的是高压线束。拿德系A级轿车来说,纯电动汽车的高压线束单车价值量大概是1500元,燃油车的发动机线束价值量才约200元,纯电动车单车线束价值就大大提高了。按照EV WIRE的数据,传统汽车单车线束价值大概是2500元、3500元或者4500元,新能源汽车线束单车价值平均在5000元左右,其中高压线束系统单车价值差不多2500元。未来汽车自动驾驶和娱乐等功能会更丰富,这是汽车线束需求增长的关键驱动力,整车装的各种摄像头、传感器、显示屏等电子器件都需要很多线束来传递电能和信号。安波福预估过,和L2级自动驾驶系统的线束长度比起来,没优化过的L3级线束长度会增加一倍多。
线束市场特别大,到2025年的时候,全球和中国的线束市场规模有望分别达到2742亿元和1083亿元。我们预估,2025年全球和我国新能源汽车的渗透率差不多能分别达到40%和25%。传统燃油车单车线束价值量大概是2500元,新能源汽车单车线束价值量大概是5000元,通过这些就能算出全球和我国汽车线束的市场规模。2025年全球和我国汽车线束市场规模会分别达到2742亿元和1083亿元,2022 - 2025年的复合年均增长率(CAGR)分别是5.3%和9.8%。
3.2. 市场集中度比较高,国内的厂商趁机加快发展速度。
海外厂商在线束市场占主导,这个市场集中度很高,是寡头垄断的格局。全球的汽车品牌在供应商管理上一般标准高、要求严,所以进入这个市场的壁垒比较高,供应商体系封闭些,合作也比较稳定。全球汽车线束市场主要被日本的矢崎、住友电气,韩国的裕罗、京信,德国莱尼,爱尔兰安波福这些线束的龙头厂商把控着。市场是寡头垄断的情况,大部分市场份额被少数外资和合资的汽车线束企业占有,CR3和CR5分别是70.9%和81.65%。
汽车线束企业大多跟整车厂有着稳定的合作关系。因为下游的汽车整车厂定制需求高,所以对长期给它供货配套的供应商比较依赖,这就造成了较高的进入门槛。日系和韩系车企的供应链相对封闭,日本的矢崎、住友、藤仓主要给日系车企供货,韩系车企则由韩国的京信、裕罗等来供应。德系、美系车企的供应链相对开放,矢崎、莱尼、安波福、沪光等是主要的汽车线束供应商。自主车企给国产线束厂商的崛起带来了新机会。近些年,出于成本控制的考量,汽车零部件本土化采购的趋势在增强。跟合资车企比起来,自主车企大多由本土厂商供货,自主车企的崛起给国产线束厂商提供了很大机遇。现在自主车企的市场占有率差不多在40%,新能源汽车处于放量增长阶段,智能驾驶发展势头很猛,国内线束厂商正在加速渗透,促使市场占有率提高,主要有沪光股份、上海金亭、天海集团等。
【4. 汽车 PCB:产品结构加速升级,单车 ASP 持续提 升】
智能座舱和智能驾驶的渗透率一直在提高,单车使用的PCB量也跟着增加了。智能驾驶渗透率要是再进一步提高,汽车PCB的市场空间就会更广阔。智能座舱把传统座舱全面升级了,它是由车载信息娱乐系统、流媒体后视镜、视觉感知系统、语音交互系统、智能座椅和后排显示屏等电子设备组成的一整套系统。在车载显示这方面,显示屏的数量变多了,大尺寸的趋势也有了,而显示背光模组得用很多PCB,这就促使汽车PCB市场进一步发展。现在ADAS方案里,主流的传感器是摄像头和雷达,不管是摄像头还是雷达,PCB板都是基本部件,摄像头和雷达用量增加,PCB在整车成本里的占比就大大提高了。佐思汽研估算过,特斯拉Model3的ADAS传感器的PCB价值量在536 - 1364元之间,占整车PCB价值总量的21.4% - 54.6%。
4 - 8层板还是汽车PCB主要用板,HDI和FPC的占比在上升。把2018年和2020年汽车PCB板的结构一对比就能知道,多层板(2层及以上)虽然占比下降了,但仍然是汽车用的主流PCB板,占比从2018年的51%降到了2020年的45%。与此同时,HDI和FPC的占比在逐渐增加,HDI的占比从2018年的7.5%涨到了2020年的11.5%,FPC从12%涨到了15%。随着汽车电子化不断发展,车内空间又有限,对PCB板的要求越来越高,我们觉得以后HDI和FPC的占比还会进一步提高。
汽车电子化促使硬板加快升级。PCB硬板在汽车胎压检测系统、电池监控模块、车体充电接口、逆变器控制、车载ABS系统、汽车空调系统、导航系统、汽车照明系统等方面被广泛应用。传统汽车硬板大多是普通多层板和双面板,由于整车电子部件搭载量增加,并且像整车控制系统这样的部分部件有高度集成化等情况,这就对车用板的布线密度、散热能力、可靠性等有了更高要求,车用板朝着多层化、高密度化、轻薄化、高频化(毫米波雷达、激光雷达要用)等方向升级。1) 车身控制安全系统:高频信号传输时得用高频材料;2) 动力引擎控制:得运用高电压、大电流、厚铜加工技术;3) 照明:采用LED车灯的话,要用金属基板散热;4) 车载通讯和车内装饰:要从多层板转变为高密度互联板。
新能源汽车的软板渗透得很快。和传统线束比起来,FPC有安全、重量轻、工艺灵活、能自动化生产等优势,能符合动力电池高能量密度和低成本的要求。FPC软板就像是动力电池BMS的神经系统,和其他电子元器件主要有这些作用:监控动力电池电芯的电压和温度;连接数据采集和传输,而且自带过流保护功能;保护动力电池电芯,异常短路时自动断开;延长动力电池的使用寿命等。
【5. 功率半导体:电动化驱动量价齐升,国内厂商持续 突破 】
从内燃车(ICE)发展到轻度混合动力汽车(MEV),接着又从MEV发展到电池电动汽车(BEV),单辆电动车里功率器件的数量一直在增多,再算上配套设备充电桩所包含的功率器件数量,单车驱动用到的功率器件规模就大大增长了。在电动车里,功率半导体具体用在车载充电系统(OBC)、电池管理(BMS)、水冷系统、高压负载、高压转低压的DCDC、主驱动这些地方。拿车载充电系统(OBC)来说,典型的OBC是由好几个级联级组成的,像输入整流、功率因数校正(PFC)、DC - DC转换、隔离、输出整流和输出滤波,这得用到超过16个功率器件呢,会涉及到超结MOSFET、整流器、门极驱动器、650V高频IGBT等11种功率器件。
从ICE(内燃车)到BEV(纯电动汽车),功率半导体单车价值在总成本里的占比一直在提高。IHS Marikit和strategy analytics的统计数据显示,ICE里功率半导体价值17美元,在总成本里占比是5.49%;MEV里功率半导体价值90美元,占总成本的16.95%;PMEV里功率半导体价值305美元,占总成本的38.85%;BEV里功率半导体价值350美元,占总成本的45.16%。从ICE到BEV,功率半导体价值涨了333美元,占比增加了39.67pct。
电动车得有充电基础设施配套才行,充电基础设施里有不少功率器件呢。就拿典型的直流充电桩来说吧,三相交流380V的输入电压,经过两路维也纳AC/DC电路并联以后,就得到800V的直流母线电压了,接着再经过两路全桥LLC DC/DC电路,输出250V到950V(或者750V)的高压,用来给电动汽车充电,这整个拓扑电路里有48个以上的功率器件。充电基础设施的充电效率要是越高,对充电功率的要求就越高,这样一来需要的功率器件也就更多。按照英飞凌的数据,DC充电系统功率变大的时候,充电时间会不断减少,可每个DC充电系统里功率器件的价值是呈上升趋势的。20kW充电系统里的功率器件主要是硅基的,价值40美元;150kW充电系统里功率器件也主要是硅基的,价值300美元,这价值增加了75倍;350kW充电系统里的功率器件变成碳化硅基的了,价值3500美元,和20kW充电系统比起来价值增加了87.5倍。所以说整个电动车系统需要的功率器件,不光是电动车自身有的,还包括充电桩里必须有的。这么一来,电动汽车发展带动的功率器件市场,比我们只根据电动车里功率器件价值量算出的增量市场要大。
【6. 投资分析】
6.1. 连接器还有线束。
在汽车里,连接器和线束就像神经系统一样。随着汽车朝着智能化、电动化、网联化、共享化发展,它们的价值量大大增加了。国产的连接器和线束公司这几年业绩涨得特别快。现在汽车智能化、电动化还在快速发展,渗透率比较低,国内做连接器和线束的公司也很有希望长期发展下去。
6.2 功率半导体
汽车电动化不断发展,单车使用的功率半导体数量会一直增加,国内做功率的企业有了新的发展机会。电动车的动力电池电压和平均功率都提高了不少,这就使得IGBT模块、MOSFET这些产品的用量和价值量也大大上升。我们比较看好那些在汽车MOSFET和IGBT产品方面布局很深,还在不断拓展第三代半导体产品种类的国产功率企业。
6.3. 覆铜板和PCB
新能源车不断发展普及,汽车板的需求越来越大,产品结构也有望得到升级,国内做汽车PCB的企业以及上游覆铜板企业很可能会大大受益。在智能化和电动化的趋势下,一辆车所用PCB的价值提高了,而且还催生了对高阶HDI、高频雷达板等高端产品的需求。一辆车使用的软板FPC可能会超过100条,其中电池管理系统的软板需求快速增长,国内企业都在积极和电池厂合作,以后会得到很多好处。
6.4. 零组件和智能装备
消费电子制造企业实际上正围绕汽车的智能化、电动化、网联化积极开拓汽车Tier1/Tier 1.5之类的业务,苹果产业链上的平台型制造企业在智能汽车领域会大有可为。那些在苹果供应链深耕多年的电子制造企业有着明显的优势:(1)精密加工能力很强,满足智能汽车产业链的要求还绰绰有余;(2)苹果的产品要求很高,那些供应链产品稳定性和可靠性已经过苹果检验的企业,向车规级产品拓展的速度也会更快,像立讯精密、环旭电子、鹏鼎控股、东山精密等平台型企业的多款产品早就通过车规认证了;(3)苹果产业链企业在供应链管理、成本控制、交付能力、解决问题能力、灵活性等方面,比传统汽车供应链、新崛起的新能源供应链、安卓供应链都要强很多。基于这三大优势,我们觉得苹果产业链制造企业在智能汽车这片蓝海市场能获得更多的增量空间。
(这篇文章只是用来参考的,并不代表我们的任何投资方面的建议。要是想要使用相关的信息,就去看报告原文吧。)
精选报告来源:【未来智库】。「链接」
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