Latest Post

如果虚拟宇宙是未来那么虚拟宇宙的未来是什么 增强现实 (AR) 百科全书

1. 汽车电动化智能化发展加速,单车电子部件量价齐 升

随着电动汽车从 MEV 到 BEV 的不断发展,以及智能化的持续渗透,电 动汽车内的单车电子成本占整车成本百分比不断上升。智能化方面,据 盖世汽车研究院,2021 年我国 L2 级别 ADAS 新车搭载上险量为 395.62 万辆,同比增加 77.65%,L2+级别 ADAS 新车搭载上险量为 169.45 万 辆,自动驾驶级别不断提升。电动化方面,据 IDC,2022 年全球电动车 渗透率将接近 20%,出货量达到 522.5 万辆,2025 年有望达到 1299 万 辆,2021-2025 年 CAGR 为 38%。根据 IHS 的数据,2000 年汽车电子成 本占比为 18%,预计到 2030 年将上涨到 45%,单车电子价值不断上升。

2. 连接器:多硬件迎来升级,电动化带来新增量

2.1. 汽车是连接器第二大下游场景,应用于汽车各大系统

连接器是电子系统设备之间用于电信号或光信号交换的电子部件,汽车 是仅次于通信的连接器第二大应用领域。汽车连接器的市场规模仅次于 通信市场,是连接器的第二大下游应用领域。连接器在汽车中的应用主 要包括动力系统、安全系统、车载设备等,连接器类型包括圆形连接器、 FCP 连接器、I/O 连接器等。

 

按照连接器在汽车中应用场景的不同,可以将汽车上的连接器分为高压、 低压、高速连接器。三类连接器在汽车中的应用各有侧重点,随着汽车 电动化、智能化、网联化以及共享化的发展,高压、高速连接器的单车 价值量显著提升。以下我们将重点讨论高压及高速连接器在汽车“四化” 发展中迎来的机遇。

2.2. 高压连接器:高压平台升级,需对连接器重新选型

新能源汽车向高压平台升级,缓解“里程焦虑”问题。短期来看,高压平 台能够解决电动车充电慢的问题,缓解“里程焦虑”,长期来看,高压平 台能够提升车的整体性能。大功率电驱效率的提升,降低了热损耗,同 时线径变小能够有效节约铜线成本,节省空间、实现轻量化的需求。以 奥迪 PPE 800V 高压平台为例,与 e-tron 400V 电压平台相比,该平台电 机系统尺寸减小 30%,减重 20% ,能耗损失降低 50% ,对续航里程的 贡献增加 10%。

车端升级 800V 平台,需要对电气系统零部件进行重新验证和选型。电 动车平台的升级对高电流、高电压下的连接组件的耐高压、绝缘、电磁 兼容性、热管理要求逐渐提升。新能源汽车连接器的耐热性、耐压性以 及在载流能力、EMC 等尤其重要,随着高压平台的升级,传统的低压连 接器将被高压连接器所替代,连接器的单车价值量显著提升。据我们的 调研,普通汽车低压连接器的单车价值量约为 800 元左右,而高压连接 器的单车价值量将达到 1500 元,伴随着价值量的显著提升以及新能源 汽车渗透率的增加,市场规模将迎来爆发式增长。

2.3. 高速连接器:汽车智能化、网联化打开成长空间

汽车智能化、网联化加速渗透,打开高速连接器增量空间。2020 年 11 月,我国发布《智能网联汽车技术路线图 2.0》,路线图明确指出要在 2025 年实现 HA 级智能网联汽车进入市场、实现限定区域和特定场景的商业 化。2030 年实现 HA 级别智能网联汽车在高速公路广泛应用,在部分城 市道路规模化应用。汽车智能化和网联化的发展将大量的使用高速连接 器。以 ADAS 为例,摄像头捕捉到的信息通过 FAKRA 高速连接器将数 据传输到线束上,线束另一端连接 HFM 连接器,再由 HSD 连接器传输 到主机,最终通过 HSD 连接器将数据传输到显示屏上。整个过程使用到 的连接器包括 FAKRA、HFM 以及 HSD。同时随着传感器数量的增加以 及汽车电子电气架构的集中化,对于数据传输速率的要求则更高,传统 的 6GHz FAKRA 连接器无法满足新需求,Mini-FAKRA 由于其高传输速 率以及体积小的优势,未来将逐步替代 FAKRA。

 

2.4. 汽车连接器市场规模巨大,国内厂商成长可期

汽车连接器市场规模广阔,预计 2024 年可达 572 亿元。我们对我国汽 车连接器市场规模进行了测算,通过对于新能源汽车渗透率以及智能驾 驶渗透率的判断。我们预计 2022 年我国汽车连接器的市场规模将达到 378 亿元,2025 年市场规模为 670 亿元,2022-2024 年 CAGR 为 22.04%, 而全球汽车连接器的市场规模将在 2025 年达到 1610 元。

国内厂商占有率较低,国产替代仍有较大空间。汽车连接器由于产品周 期长、技术壁垒高、验证周期长等特点,市场份额多由国外厂商占据。排名前几位的分别为泰科、矢崎、罗森伯格等,国内厂商市场占有率较 低。近些年,国内厂商在连接器领域的进展迅速,产生了瑞可达、中航 光电、电联技术等一批优秀企业。比如瑞克达、中航光电的高压连接器 技术指标已经达到全球一线水准,瑞可达已经导入特斯拉、蔚来等优秀 车企供应链;电联技术高速连接器产品已经进入吉利、长城、比亚迪等 车企,产品涵盖 FAKRA、HSD、HDCamera 连接器等产品。国内汽车电 动化、智能化的快速发展将带动国内连接器企业的快速发展。

3. 线束:智能化、电动化显著提升单车价值量

3.1. 电动化提升对于高压线束需求

电动化驱动汽车线束高压化的技术升级路径,带来单车价值量提升。汽 车线束为汽车各个系统运行提供电气连接,是车辆的“神经网络”。相比 于传统燃油车,以电池为主要能源的新能源汽车推动了线束大线径、高 压化的发展路径以满足高压大电流传输的需求,带动单车价值量向上。新能源汽车主要减少了发动机线束,增加了高压线束。以德系 A 级轿车 为例,纯电动汽车的高压线束单车价值量约为 1500 元,而燃油车所用发 动机线束约为 200 元,大大提高了纯电动车的单车线束价值。根据 EV WIRE 数据,传统汽车线束单车价值大概在 2500、3500、4500 元不等, 而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 车价值约 2500 元。未来自动驾驶和娱乐等功能的丰富将是汽车线束需 求增长的重要驱动力,整车装载的各类摄像头、传感器、显示屏等电子 器件需要大量线束传递电能及信号。根据安波福预估,与 L2 级自动驾 驶系统的线束长度相比,未经优化的 L3 级线束长度将提升一倍多。

线束市场规模广阔,2025 年全球及中国有望分别达到 2742、1083 亿元。我们预计 2025 年全球及我国新能源汽车渗透率将分别达到 40%、25% 左右,传统燃油车及新能源汽车单车线束的价值量分别约为 2500、5000 元左右,最终测算出全球及我国汽车线束市场规模。2025 年全球及我国 汽车线束的市场规模将分别达到 2742、1083 亿元,2022-2025 年 CAGR 分别为 5.3%、9.8%。

 

3.2. 市场集中度较高,国内厂商趁势加速发展

线束市场海外厂商占主导地位,市场集中度高,呈现寡头垄断格局。全 球汽车品牌通常实行高标准、严要求的供应商管理,进入壁垒较高,供 应商体系较为封闭、合作相对稳定。全球汽车线束市场主要由日本的矢 崎、住友电气,韩国的裕罗、京信,德国莱尼,爱尔兰安波福等线束龙 头厂商主导。市场呈现寡头垄断格局,少数外资及合资汽车线束企业占 据大部分市场份额,CR3 和 CR5 分别为 70.9%和 81.65%。

汽车线束企业大多与整车厂保持稳定合作。由于下游汽车整车厂定制化 需求强,所以对长期为其供货配套的供应商存在一定的粘性,存在较高 的进入壁垒。日系和韩系车企的供应链相对封闭,日系车企主要由日本 的矢崎、住友、藤仓供货,而韩系车企则由韩国的京信、裕罗等供应。德系、美系车企供应链相对开放,汽车线束供应商主要有矢崎、莱尼、 安波福、沪光等。自主车企为国产线束厂商崛起提供了新的契机。近年来,汽车厂商出于 成本控制的考虑,汽车零部件本土化采购趋势加强,相对于合资车企, 自主车企则多由本土厂商供货,自主车企的崛起为国产线束厂商提供了 重大机遇。目前自主车企市占率大概在 40%,新能源汽车处于放量增长 期,智能驾驶浪潮强势来袭,国内线束厂商加速渗透、推动市占率提升, 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

随着智能座舱以及智能驾驶的渗透率不断提升,单车 PCB 使用量相应 增加。随着智能驾驶渗透率的进一步提升,汽车 PCB 将迎来更广阔的市 场空间。智能座舱对传统座舱进行了全方位的升级,是车载信息娱乐系 统、流媒体后视镜、视觉感知系统、语音交互系统、智能座椅以及后排 显示屏等电子设备组成的一套完整系统。在车载显示方面,显示屏块数 增加、大尺寸趋势已经形成,而显示背光模组需要使用大量 PCB,推动 汽车 PCB 市场进一步上行。当前 ADAS 方案的主流传感器选择为摄像 头+雷达,无论是摄像头还是雷达,PCB 板均为其基本组成部件,摄像 头以及雷达使用量的增多大大提升了 PCB 在整车成本中的占比。据佐思 汽研估算,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 层板仍为汽车 PCB 主要用板,HDI 和 FPC 占比提升。对比 2018 年 与 2020 年汽车 PCB 板结构不难发现,虽占比出现下滑,多层板(2 层 以上)依然为汽车的主流 PCB 板,从 2018 年占比 51%下降到 2020 年 的 45%。而与之相对应的则是 HDI 和 FPC 的占比逐渐提升,其中 HDI 占比由 2018 年的 7.5%提升至 2020 年的 11.5%,FPC 则由 12%提升至 15%。随着汽车电子化的发展以及内部空间的限制,对于 PCB 板的要求 越发提高,我们预计 HDI 与 FPC 的比例在未来将进一步提升。

 

汽车电子化推动硬板加速升级。PCB 硬板广泛应用于汽车胎压检测系统、 电池监控模块、车体充电端口、逆变器控制、车载 ABS 系统、汽车空调 系统、导航系统、汽车照面系统等。传统汽车硬板以普通多层板,双面 板居多,随着整车电子部件搭载量的提升,以及部分部件如整车控制系 统高度集成化等特点,对车用板布线密度、散热能力、可靠性等提出更 高要求,车用板向多层化、高密度化、轻薄化、高频化(毫米波雷达、 激光雷达用)等方向升级。1)车身控制安全系统:高频信号传输,需要采用高频材料;2)动力引擎控制:需要采用高电压、大电流、厚铜加工技术;3)照明:采用 LED 车灯,需要采用金属基板散热;4)车载通讯及车内装饰:从多层板转向高密度互联板。

新能源汽车软板渗透迅速。相较于传统线束而言,FPC 具有安全、轻量、 工艺灵活、自动化生产等方面的优势,能够满足动力电池高能量密度和 低成本的需求。FPC 软板可以看成是动力电池 BMS 的神经系统,与其 他电子元器件主要起以下作用:监控动力电池电芯的电压和温度;连接 数据采集和传输并自带过流保护功能;保护动力电池电芯,异常短路自 动断开;延长动力电池使用寿命等。

5. 功率半导体:电动化驱动量价齐升,国内厂商持续 突破

从 ICE(内燃车)到 MEV(轻度混合动力汽车),再从 MEV 到 BEV (电池电动汽车),单辆电动车内部的功率器件数量不断增加,再加上配 套设备充电桩所含有的功率器件数量,单车驱动的功率器件规模大幅增 长。功率半导体在电动车内具体用于车载充电系统 OBC、电池管理 BMS、水冷系统、高压负载、高压转低压 DCDC、主驱动等。以车载充电系统 OBC 为例,典型 OBC 由多个级联级组成,即输入整流、功率因数校正 (PFC)、DC-DC 转换、隔离、输出整流和输出滤波,需要使用超过 16 个 功率器件,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 到 BEV,功率半导体单车价值占比不断上升。根据 IHS Marikit 和 strategy analytics 的统计数据,ICE(内燃车)内功率半导体价值 17 美 元,占总成本的 5.49%;MEV 内功率半导体价值 90 美元,占总成本的 16.95%;PMEV 内功率半导体价值 305 美元,占总成本的 38.85%;BEV 内功率半导体价值 350 美元,占总成本的 45.16%。从 ICE 到 BEV,功 率半导体价值增加了 333 美元,占比增加了 39.67pct。

充电基础设施是电动车必不可少的配套设施,其内部也含有较大数量的 功率器件。以典型的直流充电桩为例,三相交流 380V 输入电压经过两 路维也纳 AC/DC 电路并联后,得到 800V 直流母线电压,然后经过两路 全桥 LLC DC/DC 电路,输出 250V 到 950V(或 750V)高压给电动汽车 充电使用,整个拓扑电路内含有超过 48 个功率器件。充电基础设施的充电效率越高,则对充电功率要求越高,继而需要的功 率器件也越多。根据英飞凌的数据,随着 DC 充电系统的功率的增大, 充电时间不断减小,但每个 DC 充电系统所含的功率器件价值处于上升 趋势。20kW 充电系统所含功率器件主要为 Si 基,价值 40 美元;150kW 充电系统所含功率器件也主要为 Si 基,价值 300 美元,价值增大了 75 倍;而 350kW 充电系统所含功率器件变为 SiC 基,价值 3500 美元,价 值相较于 20kW 充电系统增大了 87.5 倍。因此整个电动车系统所需的功 率器件不仅包含电动车本身所拥有的的,也包含充电桩内所必需的,因 此电动汽车的发展所带动的功率器件市场,超过我们单纯依据电动车内 功率器件价值量所算出的增量市场。

6. 投资分析

6.1. 连接器及线束

连接器及线束作为汽车中的神经系统,在汽车智能化、电动化、网联化、 共享化的浪潮中,价值量显著增加。国产连接器及线束公司近年来业绩 增长迅速,目前汽车的智能化、电动化进程仍处于快速增长阶段,渗透 率位于较低水平,国内连接器及线束相关公司也有望迎来长期发展。

6.2. 功率半导体

随着汽车电动化的推进,单车功率半导体用量将持续提升,国内功率企 业迎来发展新机遇。对于电动车来说,动力电池电压及平均功率亦显著 提升,拉动 IGBT 模块以及 MOSFET 等产品的用量及价值量亦显著上 升。我们看好目前在汽车 MOSFET 及 IGBT 产品中拥有深度布局,并且 持续拓展第三代半导体产品品类的国产功率企业。

6.3. 覆铜板及 PCB

新能源车持续渗透,汽车板需求放量同时产品结构有望迎来升级,国内 汽车 PCB 企业及上游覆铜板企业有望深度受益。智能化/电动化趋势下, 单车 PCB 价值量提升且催生对高阶 HDI/高频雷达板等高端品需求。单 车软板 FPC 用量有望超过 100 条,其中电池管理系统软板需求迅速起 量,国内企业积极加强与电池厂的合作,未来将深度受益。

 

6.4. 零组件及智能装备

消费电子制造公司围绕汽车智能化、电动化和网联化其实,积极拓展汽 车 Tier1/Tier 1.5 等业务,苹果产业链平台型制造公司在智能车领域将 大有作为。在苹果供应链深耕多年的电子制造企业优势显著:(1)拥有 优秀的精密加工能力,适应智能车产业链要求有较大富余;(2)苹果产 品要求高,供应链产品稳定和可靠性已经通过苹果检验的公司,向车规 级产品延伸也会更快,且诸如立讯精密/环旭电子/鹏鼎控股/东山精密等 平台型公司多款产品早已通过车规认证;(3)果链企业在供应链管控、 成本管控、交付能力、解决问题能力、灵活性等显著优于传统汽车供应 链、新崛起的新能源供应链、安卓供应链;基于以上三大优势,我们认 为苹果产业链制造公司将在智能车蓝海市场中拿下更多增量空间。