《電子行業:800V邏輯確立產業鏈迎新增長動能-221226(31頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《電子行業:800V邏輯確立產業鏈迎新增長動能-221226(31頁).pdf(31頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 Table_Main 證券研究報告|行業深度 電子 2022 年 12 月 26 日 電子電子 優于大市優于大市(維持維持)證券分析師證券分析師 陳海進陳海進 資格編號:S0120521120001 郵箱: 陳蓉芳陳蓉芳 資格編號:S0120522060001 郵箱: 研究助理研究助理 市場表現市場表現 相關研究相關研究 1.電子月報(臺股)2022-11:靜待下游庫存調整,把握高景氣和拓應用兩大方向,2022.12.11 2.半導體設備月報(2022-11):國內半導體設備鼓勵政策加碼,設備招標數量明顯提升,2022.12.6 3.事件點評-瑞可達(
2、688800.SH):汽車連接器業務擴張,股權激勵助力快速成長,2022.11.21 4.新處理器重磅迭代,服務器產業鏈新成長周期來臨,2022.11.19 5.長光華芯(688048.SH):國產激光“芯”希望,橫縱向一體開新局,2022.11.17 800V 邏輯確立,產業鏈迎新增邏輯確立,產業鏈迎新增長動能長動能 Table_Summary 投資要點:投資要點:新能源汽車滲透率穩中有升,續航補能加速推進新能源汽車滲透率穩中有升,續航補能加速推進。新能源車市場熱度不減,展望全年,我們預計新能源汽車銷量有望突破 650 萬輛。近年來眾多新車型在續航里程上有明顯突破,充電體驗方面,車樁比與理想
3、目標仍有一定差距,而動輒幾十分鐘的快充時間也難以滿足現實需求。解決補能焦慮,800V 高壓快充時代開啟。相較于大電流方案,高電壓方案存在明顯優勢。相較于大電流方案,高電壓方案存在明顯優勢。根據公式 P=UI,提升充電效率的方式有兩種,分別是提升電流與提升電壓。大電流方案下產生損耗較多,對汽車散熱能力要求高,同時也增加了汽車布線難度,故吸引力不高。相比較而言,高電壓方案規避了大電流方案下的損耗、散熱、線路等問題,且實現高電壓方案相對容易,通過增加串聯電池單元數量便可實現,故高電壓方案有望成為未來主流。目前新能源汽車主要采用 400V 架構,各大車廠對于 800V 架構正積極布局中,目前已上市的
4、800V 車型有保時捷 Taycan、現代 ioniq5、小鵬 G9 等,未來保時捷 Macan EV、路特斯 eletre 等采用 800V 架構的車型將逐步面世。800V 架構下,相關器件有望迎來更新換代。架構下,相關器件有望迎來更新換代。1)SiC 功率器件:功率器件:碳化硅擁有更為出色的電氣特性。SiC MOSFET憑借在高壓損耗、尺寸大小、能耗方面的優勢有望廣泛應用于新能源汽車 800V 架構。價值量方面,價值量方面,800V 架構下架構下 SiC MOSFET 價值量有望達到價值量有望達到 6400 元。元。2)BMS 模擬前端芯片與隔離芯片:模擬前端芯片與隔離芯片:800V 架構
5、下電芯數量翻倍將帶動模擬前端芯片AFE 需求,AFE 單車價值量有望達到單車價值量有望達到 1600 元左右。新能源單車使用數字隔離芯片元左右。新能源單車使用數字隔離芯片約約 35 顆,價值約為顆,價值約為 200-300 元;隔離驅動芯片約元;隔離驅動芯片約 20 顆,價值約為顆,價值約為 150 元。元。3)薄膜電容:)薄膜電容:憑其自愈特性、耐壓耐電流能力與低 ESR 性,薄膜電容有望廣泛用于800V 架構中。價值量方面,價值量方面,800V 架構下薄膜電容單車價值量有望達到架構下薄膜電容單車價值量有望達到 500元左右。元左右。4)高壓直流繼電器:)高壓直流繼電器:高壓直流繼電器自身所
6、具備的耐高壓、耐負載、耐沖擊能力與抑弧能力使其可廣泛應用于 800V 架構中。價值量方面,價值量方面,800V 架構下高壓直流繼電架構下高壓直流繼電器單車價值量有望達到器單車價值量有望達到 670 元以上,充電樁單樁價值量在元以上,充電樁單樁價值量在 200-300 元左右。元左右。5)激勵熔斷器:)激勵熔斷器:激勵熔斷器能夠根據保護要求調整特性,未來有望代替電力熔斷器應用于 800V 架構中。價值量方面,價值量方面,800V 架構下激勵熔斷器單車價值量有望達到架構下激勵熔斷器單車價值量有望達到 780元左右。元左右。6)磁性元件:)磁性元件:800V 架構下新能源汽車與直流充電樁對磁性元件的
7、需求有望進一步提升。價值量方面,價值量方面,800V 架構下磁性元件單車價值量有望達到架構下磁性元件單車價值量有望達到 1300 元以上,充電樁元以上,充電樁單樁價值量有望達到單樁價值量有望達到 9600 元左右。元左右。7)高壓連接器與高壓電纜:)高壓連接器與高壓電纜:800V 架構下高壓連接器需要更高的絕緣性能與抗溫升能力,價值量及利潤率有望成倍增加,單車價值量有望達到單車價值量有望達到 4000 元以上。元以上。投資建議:投資建議:建議關注相關標的 SiC(天岳先進、斯達半導、東尼電子)、隔離芯片(納芯微)、AFE(杰華特、中穎電子、芯??萍迹?、薄膜電容(法拉電子、江海股份)、繼電器(宏
8、發股份、國力股份)、熔斷器(中熔電氣)、磁性元件(可立克、京泉華)、連接器(瑞可達、永貴電器)。風險提示:風險提示:800V 新能源車銷量不及預期風險;宏觀經濟復蘇未達預期;關鍵技術發展進度不及預期.-34%-29%-24%-20%-15%-10%-5%0%2021-122022-042022-082022-12滬深300 行業深度 電子 2/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 內容目錄內容目錄 1.解決補能焦慮,800V 高壓快充時代開啟.6 1.1.新能源汽車滲透率穩中有升,續航補能加速推進.6 1.2.高電壓方案存在優勢,各大廠商積極布局.8 2.800V 平臺架構升級正當時,
9、相關部件迎更新換代良機.12 2.1.第三代半導體材料:碳化硅.12 2.2.模擬前端芯片(AFE)與數字隔離芯片.15 2.3.電容器:薄膜電容.19 2.4.控制器件:高壓直流繼電器.22 2.5.保護器件:激勵熔斷器.23 2.6.電子元件:磁性元件.25 2.7.高壓線束:高壓連接器.27 3.投資建議.29 4.風險提示.30 0VvZaUlYeVrQvNpN9PcM8OsQpPpNsQiNqRpNiNtRoRaQmMyRwMmPsPuOqRqO 行業深度 電子 3/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖表目錄圖表目錄 圖 1:新能源車滲透率與新能源乘用車滲透率.6 圖 2
10、:消費者對于新能源車的顧慮 .7 圖 3:新能源車樁比.7 圖 4:高電壓助力平均車速提高.8 圖 5:特斯拉 V2/V3 充電時間對比.8 圖 6:提升到 800V 帶來的電池減重.8 圖 7:保時捷 Taycan 電氣架構圖.9 圖 8:保時捷 Taycan DC/DC 示意圖.9 圖 9:現代 ioniq 5 電氣架構.10 圖 10:比亞迪 e 3.0 平臺電機升壓充電架構.10 圖 11:PPE 平臺示意圖.10 圖 12:Si、SiC、GaN 性能對比.12 圖 13:Si 基和 SiC 基功率器件電壓等級分布.12 圖 14:阻耗與電壓成比例.12 圖 15:Si 基與 SiC
11、基 MOSFET尺寸對比.13 圖 16:相同擊穿電壓下 Si 和 SiC 單側突變結中的電場分布.13 圖 17:直流母線電壓提升后,SiC 效率提升幅度更明顯.13 圖 18:SiC 器件可以應用于主驅逆變、車載充電器和 DC/DC.14 圖 19:2026 年汽車 SiC 器件市場構成展望.14 圖 20:Si IGBT與 SiC MOSFET的價格對比.14 圖 21:全球碳化硅產業鏈主要公司.15 圖 22:BMS 系統示意圖.16 圖 23:BMS 主要功能介紹.16 圖 24:瑞薩 ISL78600 型號應用示圖.16 圖 25:新能源車中部分隔離芯片應用.18 圖 26:全球數
12、字隔離芯片市場規模(億美元).18 圖 27:2020 年全球數字隔離芯片各下游應用占比.18 圖 28:薄膜電容器在新能源汽車上的應用.19 圖 29:現代 Ioniq5 的逆變器拆解圖.20 圖 30:薄膜電容在逆變器中的應用.20 圖 31:OBC 在電動汽車中的作用.20 圖 32:薄膜電容在 OBC 中的應用場景.20 行業深度 電子 4/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖 33:薄膜電容自愈能力示意圖.21 圖 34:不同電容承受電壓范圍示意圖.21 圖 35:國內薄膜電容競爭格局.21 圖 36:全球薄膜電容器廠商市占率(2020).21 圖 37:運用于新能源汽車
13、的繼電器.22 圖 38:高壓直流繼電器內部構造.22 圖 39:全球高壓直流繼電器市占率情況(2020).23 圖 40:國內高壓直流繼電器市占率情況(2020).23 圖 41:熔斷器應用于新能源汽車保護示意圖.24 圖 42:全球熔斷器市占率情況(2019).25 圖 43:國內新能源汽車用熔斷器市占率情況(2019).25 圖 44:磁性元件在新能源汽車上的應用.26 圖 45:充電樁中磁性元件的運用.26 圖 46:LME 銅價格與漆包線價格對比.27 圖 47:國內磁性材料行業競爭格局.27 圖 48:電子變壓器市場競爭情況(2020).27 圖 49:電感市場競爭情況(2021)
14、.27 圖 50:Tesla Model 3 充電用高壓連接器 HC Stak 35.28 圖 51:高壓連接器整車布局圖.28 圖 52:2021 年全球汽車連接器行業市場占有率.28 表 1:部分對于新能源汽車補貼政策一覽.6 表 2:部分車型續航里程與充電情況一覽.7 表 3:5 種 800V 升級方案.9 表 4:部分車企 800V 平臺開發一覽.11 表 5:各車企 800V 車型開發一覽.11 表 6:三代半導體材料指標參數一覽.12 表 7:英飛凌提供的解決方案中 MOSFET器件數量.15 表 8:部分公司 BMS AFE 產品情況.17 表 9:隔離芯片分類.17 表 10:
15、各類電容器性能對比.19 表 11:按用途分類繼電器簡介與用途一覽.22 表 12:高壓直流繼電器技術要求與表現.23 行業深度 電子 5/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表 13:電力熔斷器與電子熔斷器特性對比.24 表 14:不同種類熔斷器價格比較.25 表 15:磁性元件分類.25 表 16:各廠商高壓連接器產品對比.28 行業深度 電子 6/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 1.解決補能焦慮,解決補能焦慮,8 80000V V 高壓快充時代開啟高壓快充時代開啟 1.1.新能源汽車滲透率穩中有升,續航補能加速推進新能源汽車滲透率穩中有升,續航補能加速推進 政策助
16、力下,新能源汽車加速滲透中。政策助力下,新能源汽車加速滲透中。根據中汽協的數據,11月新能源車銷量為 78.6 萬輛,同比上漲 74.8%,新能源汽車滲透率為 33.8%。新能源乘用車零售銷量為 74.3 萬輛,同比增長 73.8%,新能源乘用車滲透率為 35.8%。2022年1-11 月,我國新能源汽車銷售量達到 606 萬輛,我們預計全年銷量有望達到650萬輛以上。政策方面,對新能源汽車支持力度不減。2022年 9月 26日財政部、稅務總局與工業和信息化部三部門聯合發布公告,將免征新能源汽車購置稅的政策延續至 2023年底,涵蓋純電動汽車、插電式混合動力(含增程式)汽車、燃料電池汽車等多種
17、車型。整體來看,政策驅動下新能源汽車行業有望繼續保持高增整體來看,政策驅動下新能源汽車行業有望繼續保持高增長態勢,成長空間依舊廣闊。長態勢,成長空間依舊廣闊。圖圖 1:新能源車滲透率與新能源乘用車滲透率:新能源車滲透率與新能源乘用車滲透率 資料來源:Wind,中汽協,德邦研究所 表表 1:部分對于新能源汽車補貼政策一覽:部分對于新能源汽車補貼政策一覽 日期日期 發布部門發布部門 政策名稱政策名稱 重要內容重要內容 2009.1 科技部、財政部 關于開展節能與新能源汽車 示范推廣試點工作的通知 在 13 個城市開展節能與新能源汽車示范推廣試點工作,以財政政策鼓勵在公交、出租、公務、環衛和郵政等公
18、共服務領域率先推廣使用節能與新能源汽車,對推廣使用單位購買節能與新能源汽車給予補助。其中,中央財政重點對購置節能與新能源汽車給予補助,地方財政重點對相關配套設施建設及維護保養給予補助。2010.5 財政部、科技部、工業和信息化部、國家發展改革委 關于開展私人購買新能源汽車補貼試點的通知 中央財政對試點城市私人購買、登記注冊和使用的新能源汽車給予一次性補助。對滿足支持條件的新能源汽車,按3000元/千瓦時給予補助。插電式混合動力乘用車最高補助5萬元/輛;純電動乘用車最高補助6 萬元/輛。2014.8 財政部、國家稅務總局、工業和信息 關于免征新能源汽車車輛購置稅的自 2014 年 9月 1日至
19、2017 年0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%40.0%新能源乘用車滲透率新能源車滲透率 行業深度 電子 7/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 化部 公告 12 月 31日,對購置的新能源汽車免征車輛購置稅。2017.12 財政部、稅務總局、工業和信息化部、科技部 關于免征新能源汽車車輛購置稅的公告 自 2018 年 1月 1日至 2020 年12 月 31日,對購置的新能源汽車免征車輛購置稅 2019.6 財政部、稅務總局 關于繼續執行的車輛購置稅優惠政策的公告 回國服務的在外留學人員用現匯購買 1輛個人自用國產小汽車和長期來華定居專家進
20、口1輛自用小汽車免征車輛購置稅。自2018年 7月 1日至 2021 年 6月 30日,對購置掛車減半征收車輛購置稅。2020.4 發展改革委、科技部、工業和信息化部、公安部、財政部、生態環境部、交通運輸部、商務部、人民銀行、稅務總局、銀保監會 關于穩定和擴大汽車消費若干措施的通知 完善新能源汽車購置相關財稅支持政策。將新能源汽車免征車輛購置稅的優惠政策延續至 2022年底。2021.3 工業和信息化部辦公廳、農業農村部辦公廳、商務部辦公廳、國家能源局綜合司 四部門關于開展2021年新能源汽車下鄉活動的通知 鼓勵參加下鄉活動的新能源汽車行業相關企業積極參與“雙品網購節”,支持企業與電商、互聯網
21、平臺等合作舉辦網絡購車活動,通過網上促銷等方式吸引更多消費者購買。2022.9 財政部、稅務總局、工業和信息化部 關于延續新能源汽車免征車輛購置稅政策的公告 對購置日期在 2023年1月 1 日至 2023 年 12月 31日期間內的新能源汽車,免征車輛購置稅 資料來源:中國政府網,中國商務部網站,國家發改委網站,德邦研究所 續航里程一定程度上得以解決,充電問題成下一個革命方向。續航里程一定程度上得以解決,充電問題成下一個革命方向。過去新能源汽車的續航能力停滯在 500 km 以內,與燃油車續航能力存在一定差距。近年來眾多車企新發布的車型明顯在續航能力方面有所提升,如廣汽埃安的 AION LX
22、系列最高續航里程達到了 1008 km、極氪的 ZEEKR 001 系列最高續航里程達到了732 km、極狐阿爾法S 最高續航里程達到了708 km 等等。在續航里程問題得到一定在續航里程問題得到一定程度解決的情況下,新能源車充電體驗仍需改進。程度解決的情況下,新能源車充電體驗仍需改進。一方面,充電樁數量仍偏少。雖然公共與私人充電樁保有量逐年上升,但車樁比離電動汽車充電基礎設施發展指南(2015-2020 年)中設定的2020年車樁比接近 1:1的目標仍存在一定差距。另一方面,新能源車充能效率偏低。相比于燃油車的充能效率,新能源車動輒幾十分鐘的快充時間難以滿足消費者的需求。圖圖 2:消費者對于
23、新能源車的顧慮:消費者對于新能源車的顧慮 圖圖 3:新能源車樁比:新能源車樁比 資料來源:2021 中國用戶新能源車消費決策和態度調研報告,德邦研究所 資料來源:Wind,中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟,公安部,德邦研究所 表表 2:部分車型續航里程與充電情況一覽:部分車型續航里程與充電情況一覽 品牌品牌 車型車型 技術路線技術路線 續航里程(續航里程(km)快充(快充(h)快充電量快充電量 慢充(慢充(h)最大功率(最大功率(kW)比亞迪 漢 EV 610、715 0.42、0.5 80%/蔚來 ES 6 EV 455、465 600、610 0.6、0.8 80%11.5、14 320、
24、400 0.0%20.0%40.0%60.0%長途出門續航不夠充電不方便安全性保值率低價格相對較高保險、維修費用高其他0123402004006008001000120014002019-12 2020-6 2020-12 2021-6 2021-12 2022-6 2022-9新能源汽車保有量(單位:萬輛,左軸)充電樁(單位:萬個,左軸)車樁比(右軸)行業深度 電子 8/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 EC 6 EV 465、475 605、615 0.6、0.8 80%11.5、14 320、400 ET 7 EV 500、700、1000/480 廣汽埃安 AION LX
25、EV 600、650 1008/180、360 極狐 阿爾法 T EV 480、600、653 0.5、0.6 80 11.5、15.5 160、175、320 特斯拉 Model 3 EV 556、675 1/10 194、357 Model S EV 672、715 1/10 493、750 小鵬汽車 P 7 EV 480、586、670 0.42、0.45、0.55 80%5、5.7、6.5 196、203、348 合創汽車 合創 007 EV 643 0.58 80%8 150 資料來源:汽車之家,德邦研究所整理 1.2.高電壓方案存在優勢,各大廠商積極布局高電壓方案存在優勢,各大廠商
26、積極布局 相較于大電流,高電壓方案有望在未來成為主流。相較于大電流,高電壓方案有望在未來成為主流。若想縮短快充時間,就必須提高快充功率。根據公式P=UI,提升充電效率的方式有兩種,分別是提升電流或提升電壓。1)大電流方案存在幾處不足)大電流方案存在幾處不足,一是根據功率損耗公式 P(損)=I2*R,電流越大,損耗越多;二是根據焦耳定律 Q=I2*R*T,電流越大,充電產生的熱能越大,對車輛散熱要求高;三是通過的電流越大,需要的電線橫截面也越大,影響車輛布線。此外據華為的一項研究結果顯示,低電壓大電流模式僅能在10%-20%SOC 進行最大功率充電,在其他區間充電功率下降得非常迅速。根據以上種種
27、原因,導致大電流方案缺少吸引力。比較之下高電壓方案優勢更顯著比較之下高電壓方案優勢更顯著。首先其規避了大電流方案下的損耗、散熱、線路等問題,其次實現高電壓方案相對容易,通過改變電池組串并聯的方式即可實現。此外,根據Future eDrive Technologies 的測算,800V 平臺下 100kwh 的電池有望減重達 25kg,減重的效果較為明顯。綜上,在目前新能源車電壓普遍在 400V 左右的情況下,我們預計 800V 架構將成為未來主流選擇。圖圖 4:高電壓助力平均車速提高:高電壓助力平均車速提高 圖圖 5:特斯拉:特斯拉 V2/V3 充電時間對比充電時間對比 資料來源:第一電動,N
28、ew Possibilities with 800-Volt Charging,德邦研究所 資料來源:汽車之家,德邦研究所 圖圖 6:提升到:提升到 800V 帶來的電池減重帶來的電池減重 行業深度 電子 9/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 資料來源:線束工程師之家,德邦研究所 800V 系統過渡中,仍需兼容系統過渡中,仍需兼容 400V 方案。方案。根據聯合電子公眾號發布的內容,800V 方案的推廣面臨兩大障礙:一是車內高壓部件需要升級以匹配 800V系統的運用,二是需要考慮方法兼容目前已有的 400V 充電樁。這就衍生出五種不同的800V 高壓系統下汽車系統架構設計方案:(1
29、)車載部件全系 800V,電驅升壓兼容 400V 直流樁方案;(2)車載部件全系 800V,新增 DCDC 兼容 400V直流樁方案;(3)車載部件全系800V,動力電池靈活輸出 400V 和 800V,兼容 400V直流樁方案;(4)僅直流快充相關部件為800V,其余部件維持 400V,新增 DCDC部件進行電壓轉換器方案;(5)僅直流快充相關部件為800V,其余部件維持 400V,動力電池靈活輸出 400V 和 800V 方案。從成本以及推廣難度上看,選擇將所有從成本以及推廣難度上看,選擇將所有高壓部件升級成高壓部件升級成 800V 部件,采用電驅升壓兼容部件,采用電驅升壓兼容 400V
30、充電樁的方案一在未來有充電樁的方案一在未來有望成為主流。望成為主流。表表 3:5 種種 800V 升級方案升級方案 方案方案 1 方案方案 2 方案方案 3 方案方案 4 方案方案 5 示意圖 特征 Driving800V AC Charging800V DC Charging400V or 800V Driving400V AC Charging400V DC Charging400V or 800V 改動 所有高壓部件要重新設計成 800V 部件 兼容 400V 直流充電樁,無需新增高壓部件 所有高壓部件要重新設計成 800V 部件 兼容 400V 直流充電樁,需要新增 120kw 400
31、V-800V DCDC 所有高壓部件都需要新設計成 800V 部件 動力電池需要特殊設計(400V 和 800V 靈活輸出,新增切換繼電器)動力電池設計為800V 需要新增150kw 400V-800V DCDC,其余車輛部 件無需改動 動力電池需要特殊設計(400V 和 800V 靈活輸出,新增切換繼電器)800V 直流充電時,新增繼電器切斷 400V 部件 性能 整車能耗低 無安全風險 整車能耗低 無安全風險 整車能耗低 電池并聯環流潛在問題 整車能耗高 400V/800V DCDC 安全要求高,防止 800V 電網和400V 電網直通 整車能耗高 電池并聯環流潛在問題,電池安全要求高,防
32、止 800V電網和 400V 電網直通 新增成本 較高 最高 較高 較高 較低 改造難度 較難 較難 較難 適中 適中 推廣難度 推廣難度較低:高壓部件都要求 800V 設 計,供應商都在研 推廣難度較低:高壓部件都要求 800V 設 計,供應商都在研 推廣難度較大:電池需要特殊改動和設計 推廣難度較大:僅需要新增一個 DCDC 推廣難度大:電池需要特殊改動和設計 代表車型 現代 ioniq5、小鵬G9/保時捷 Macan 保時捷 Taycan/資料來源:聯合電子公眾號,汽車測試網,德邦研究所 各大廠商積極布局高壓方案,相關車型有望逐步面世。各大廠商積極布局高壓方案,相關車型有望逐步面世。保時
33、捷于 2019 年推出車型 Taycan,是全球第一款 800V車型,能夠將充電功率提升至 350kW,可以在 22.5 分鐘內電量從 5充到 80。整體而言,受限于 800V 配套器件開發,保時捷Taycan 同時存在 800V、400V、48V與 12V四個電氣架構。為此保時捷 Taycan 采用了 DC/DC 降壓方案,以此滿足車內其余低壓系統的需求。此外保時捷 Taycan 配備了一臺 OBC,能夠將 400V 充電樁輸出電壓升壓至 800V 對電池充電,從而能兼容400V 的充電樁。圖圖 7:保時捷:保時捷 Taycan 電氣架構圖電氣架構圖 圖圖 8:保時捷:保時捷 Taycan
34、DC/DC示意圖示意圖 行業深度 電子 10/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 資料來源:驅動視界,德邦研究所 資料來源:汽車 ECU 開發公眾號,德邦研究所 現代現代于 2020 年推出了 E-GMP 平臺,主打 400V 與 800V雙規快充規格,最大充電功率為 350kW,可在 18 分鐘可充至80%電量。車型方面,現代ioniq 5搭載了 E-GMP 平臺,所有高壓部件都升級至 800V,前驅采用了三合一驅動單元,后驅采用了五合一的方案。此外,現代ioniq 5 采用后驅升壓的方式來兼容400V直流樁,同時車內安裝 DCDC 模塊以滿足車內12V架構的需求。比亞迪 e 3.
35、0同樣采用了電驅升壓方案,利用復用驅動系統功率器件組成升壓充電拓撲,實現對低壓充電樁的兼容。圖圖 9:現代:現代 ioniq 5 電氣架構電氣架構 圖圖 10:比亞迪:比亞迪 e 3.0 平臺電機升壓充電架構平臺電機升壓充電架構 資料來源:汽車 ECU 開發公眾號,華夏 EV,德邦研究所 資料來源:新出行,德邦研究所 保時捷與奧迪保時捷與奧迪共同開發了兩款支持800v 架構的高壓平臺:J1平臺與 PPE 平臺。前者 J1 平臺已經應用于保時捷 Taycan 車型,后者 PPE 平臺將用于保時捷Macan、奧迪 Q6 e-tron 等車型上。根據愛卡汽車對PPE 平臺的技術解析,PPE平臺采用的
36、是有別于其它平臺的“組合充電”方案:充電時,兩個400V電池包將串聯成一個 800V 電池包;使用時,則并聯成兩個 400V電池包。這種電池靈活切換 400V 與 800V 的方案能夠更好的兼容400V 充電樁。圖圖 11:PPE平臺示意圖平臺示意圖 行業深度 電子 11/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 資料來源:奧迪官網,德邦研究所 表表 4:部分車企:部分車企 800V 平臺開發一覽平臺開發一覽 車企車企 平臺平臺 時間時間 電壓電壓 功率功率 充電效率充電效率 比亞迪 e 平臺 3.0 2021 年發布 800V 最大輸出功率 270kW 充電 5分鐘,行駛 150km 嵐
37、圖 自研高電壓充電平臺 2021 年發布 800V 支持 360kW 快充 充電 10分鐘,續航 400km 廣汽埃安 自研高電壓平臺 2021 年發布 880V 最大充電功率 480kW 充電 5分鐘,續航 200km 長安 高壓電驅平臺 2021 年發布 800V 滿足 160-300kW 功率需求 充電 10分鐘,續航 200km 小鵬 高壓 SIC平臺 2021 年發布 800V 配備 480kW 超快充樁 超充 5分鐘,續航 200km+零跑 超高壓電氣平臺 預計 2024年量產 800V 支持 400kW 快充 充電 5分鐘,續航 200+km 現代 E-GMP平臺 2020 年發
38、布 400V/800V 支持 350kW 快充 5 分鐘增加100公里續航、18分鐘充至 80%奧迪 PPE平臺 2018 年宣布研發 800V 支持 270kW 超充 充電 10分鐘,續航 300km J1 平臺 2019 年量產車型發布 800V 最大充電功率 270kW 充電 10分鐘,續航 300km 資料來源:新出行,新華網,央視網,全景網,EV 世紀,小鵬官網,NE 時代新能源,蓋世汽車社區公眾號,奧迪官網,汽車之家,佐思汽研,新浪汽車,德邦研究所 表表 5:各車企:各車企 800V 車型開發一覽車型開發一覽 車企車企 車型車型 推出時間推出時間 電壓電壓 功率功率 充電效率充電效
39、率 保時捷 Taycan 2019 年上市 800V 最大充電功率 350kW 22.5 分鐘內電量從5%充至80%Macan(EV)預計 2023年發布 800V/比亞迪 ocean-x 預計 2022年發布 800V 最大功率270kW 充電 5分鐘,續航 150公里 廣汽埃安 AION V PLUS 2021 年上市 769.6V(6C)充電功率480kW 最大功率200kW 充電 5分鐘,續航 200公里 極狐 阿爾法 S Hi 2022 年上市 800V 充電功率180kW 充電 10分鐘,續航近200km 長城 機甲龍 2021 年發布 800V 充電功率480kW 最大功率400
40、kW 充電 10分鐘,續航 401km 小鵬 G9 2022 年上市 800V 充電功率480kW 最大功率405kW 充電 5分鐘,續航 200+km 現代 ioniq5 2021 年發布 800V 充電功率225kW 最大功率225kW 電池容量30%充至 80%僅需14 分鐘 起亞 EV 6 2021 年交付 800V 最大功率239kW 電池容量10%充至 80%僅需18 分鐘 路特斯 eletre 預計 2023年初交付 800V 最大功率675kW 充電 5分鐘,續航 120km 極星 polestar 6 2022 年發布 800V 目標功率650kW/奧迪 e-tron GT
41、quattro 2021 年上市 800V 輸出功率350kW 充電 5分鐘,續航 100km 充電 22.5分鐘電量 5%-80%A6 e-tron 2021 年發布 800V 總功率 350kW 充電 10分鐘,續航 300km+行業深度 電子 12/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 資料來源:央視網,汽車之家,太平洋汽車,網易汽車,第一電動,電動邦,小鵬官網,華夏 EV 網,polestar 官網,奧迪官網,電子汽車設計,德邦研究所 注:最大功率指輸出的最大功率 2.800V 平臺架構升級正當時,相關部件迎更新換代良機平臺架構升級正當時,相關部件迎更新換代良機 2.1.第三代
42、半導體材料:碳化硅第三代半導體材料:碳化硅 作為第三代半導體材料,碳化硅擁有更為出色的電氣特性。作為第三代半導體材料,碳化硅擁有更為出色的電氣特性。第三代半導體材料是指以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導體材料,與前兩代半導體材料相比,第三代半導體材料禁帶寬度大,具有擊穿電場高、熱導率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強等優勢,因此采用第三代半導體材料制備的半導體器件不僅能在更高的溫度下穩定運行,適用于高電壓、高頻率場景,此外,還能以較少的電能消耗,獲得更高的運行能力??偠灾?,碳化硅可有效突破傳統硅基半導體器件及其材料的物理極限,開發出更適應高壓、高溫、高功率、高頻等條件的新一代半導體器件,具備廣
43、泛應用于5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車及充電樁、大數據中心等“新基建”領域的潛力。圖圖 12:Si、SiC、GaN性能對比性能對比 資料來源:Navitas 官網,德邦研究所 表表 6:三代半導體材料指標參數一覽:三代半導體材料指標參數一覽 指標參數指標參數 硅(第一代)硅(第一代)砷化鎵(第二代)砷化鎵(第二代)碳化硅(第三代)碳化硅(第三代)氮化鎵(第三代)氮化鎵(第三代)禁帶寬度(eV)1.12 1.43 3.2 3.4 飽和電子漂移速率(107 cm/s)1.0 1.0 2.0 2.5 熱導率(Wcm-1K-1)1.5 0.54 4.0 1.3 擊穿電廠強
44、度(MV/cm)0.3 0.4 3.5 3.3 資料來源:天岳先進招股說明書,德邦研究所 SiC MOSFET 憑借在高壓損耗、尺寸大小、能耗方面的優勢,有望廣泛應用憑借在高壓損耗、尺寸大小、能耗方面的優勢,有望廣泛應用于于 800V 架構中。架構中。1)高壓損耗方面)高壓損耗方面,在 450V 的直流母線電壓下,Si IGBT所能承受的最大電壓要到 650V 左右;若直流母線電壓提升到 800V以上,則對應的功率器件耐壓則需要提高到 1200V 左右。然而隨著電壓的提升,Si IGBT器件的阻耗增加,影響器件性能。而 SiC 由于其高耐壓的特性,在1200V的耐壓下阻抗遠低于 Si,故基于
45、SiC MOSFET 有望大規模用于800V 系統中。圖圖 13:Si 基和基和 SiC基功率器件電壓等級分布基功率器件電壓等級分布 圖圖 14:阻耗與電壓成比例:阻耗與電壓成比例 行業深度 電子 13/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 資料來源:INCREASED SYSTEM EFFICIENCY BY AN 800 VOLT AXLE DRIVE CONCEPT,德邦研究所 資料來源:英飛凌,德邦研究所 2)尺寸方面)尺寸方面,由于 Si 的擊穿電場強度僅是 SiC 的 1/10左右,所以 Si功率器件中的電壓阻擋層的厚度約為SiC 器件中的10 倍,相同規格的 SiC MO
46、SFET與 Si MOSFET 相比,其尺寸可大幅減小至原來的1/10。此外與 Si IGBT模塊相比,SiC MOSFET模塊能實現低功耗下的高頻開關,有助于減小濾波器、變壓器和散熱器的尺寸,變相提升 800V 架構下新能源汽車的續航能力。圖圖 15:Si 基與基與 SiC基基 MOSFET 尺寸對比尺寸對比 圖圖 16:相同擊穿電壓下:相同擊穿電壓下 Si 和和 SiC單側突變結中的電場分布單側突變結中的電場分布 資料來源:天岳先進招股說明書,德邦研究所 資料來源:ROHM 官網,德邦研究所 3)節能方面)節能方面,高效、快速、耐高溫、可靠性高的半導體碳化硅模塊完全符合新能源汽車對于逆變器
47、半導體功率模塊的要求。半導體碳化硅功率模塊小型化的特點可大幅削減新能源汽車的電力損失,使其在 200 攝氏度高溫下仍能正常工作,熱容進一步減少。更輕、更小的設備能使新能源汽車的載重壓力變小,進一步減小能量耗費,促進節能環保。根據 ST 的數據,在400V電壓平臺下,SiC 能夠比硅基 IGBT 器件擁有 2%4%的效率提升,而在 750V 電壓平臺下其效率提升幅度則可增大至 3.5%8%。當汽車平臺選擇更高電壓等級時,SiC 的優勢將更明顯。圖圖 17:直流母線電壓提升后,:直流母線電壓提升后,SiC效率提升幅度更明顯效率提升幅度更明顯 行業深度 電子 14/31 請務必閱讀正文之后的信息披露
48、和法律聲明 資料來源:ST 官網,德邦研究所 800V 架構將帶動碳化硅基功率器件需求。架構將帶動碳化硅基功率器件需求。在新能源汽車上,SiC 應用的主要領域是電驅逆變器、車載充電機(OBC)和直流電壓轉換器(DC/DC)。根據Wolfspeed 的預測,到 2026 年,逆變器應用將占汽車SiC 器件市場的 80%以上,是其中最為重要的應用領域。SiC 器件應用于電驅逆變器中,能夠顯著降低電力電子系統的體積、重量和成本,并提高功率密度;應用于車載充電機和DC/DC 系統,能夠降低開關損耗、提高極限工作溫度、提升系統效率。除此之外,SiC 也可以應用于新能源汽車充電樁上,達到減小充電樁體積、提
49、高充電速度的效果。價值量方面,參考特斯拉model3 在主驅所用的 SIC MOSFET 數量,800V單車價值量有望達到 6400 元。圖圖 18:SiC器件可以應用于主驅器件可以應用于主驅逆變、車載充電器和逆變、車載充電器和 DC/DC 圖圖 19:2026年汽車年汽車 SiC器件市場構成展望器件市場構成展望 資料來源:ST 技術文檔,德邦研究所 資料來源:Wolfspeed,德邦研究所 圖圖 20:Si IGBT 與與 SiC MOSFET 的價格對比的價格對比 資料來源:安森美官網,德邦研究所 注:數據下載于 2022 年 11 月 5 日 21.435.697.8132.202040
50、6080100120140650V1200VSi IGBT價格(元)SiC MOSFET價格(元)行業深度 電子 15/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 7:英飛凌提供的解決方案中:英飛凌提供的解決方案中 MOSFET 器件數量器件數量 器件 個數 器件 個數 主動懸掛控制系統 13 分散式后視鏡模塊 5 安全氣囊 1 門控 15 車輛制動穩定性控制 2 分散式前車燈模塊 9 電子制動助力器 8 LED 尾燈照明 2 電動停車制動器 5 啟動-停止系統的功率分配(采用雙電池方法)5 電動助力轉向(EPS)11 具備車內和環境光控制的車頂控制模塊 2 故障運行電動助力轉向(EP
51、S)22 高端座椅控制模塊 30 可逆式安全帶預緊器 5 智能門控 9 車身控制模塊 5+雨刷器 7 集成網關-車身控制模塊 5+車內無線充電 10 資料來源:英飛凌官網,德邦研究所 SIC 產業鏈主要包括襯底、外延、器件與模塊制造等環節。產業鏈主要包括襯底、外延、器件與模塊制造等環節。襯底方面襯底方面,根據 2021 年的數據,屬于第一梯隊的是 Wolfspeed。由于較早開始 SiC 的研發與生產,Wolfspeed 全球份額占比 62%。位居第二梯隊的是II-VI和SiCrystal,分別有 14%與 13%的占比。我國本土企業起步較晚,從事 SIC 襯底生產的公司有天岳先進、天科合達等
52、公司。目前業內頭部公司往 8 英寸產線發展,國內的 SiC 襯底產線以4 英寸為主,部分廠商也開始量產6英寸的襯底。外延方面外延方面,國際企業主要有 Dow corning、貳陸、Norstel、羅姆、三菱電機、Infineon 等,國內則主要有天域半導體、瀚天天成等企業。目前國產 6 英寸 SiC外延產品已經實現商用化,8 英寸產品在研制中。器件與模塊制造方面器件與模塊制造方面,目前 SiC MOSFET 存在平面型和溝槽型兩種技術路線,截至 2021 年,走平面型技術路線的公司主要有 Wolfspeed、安森美等,而走溝槽型路線的公司以英飛凌、Rohm 為主。國內從事碳化硅功率器件&模塊的
53、公司有士蘭微、新潔能、斯達半導、時代電氣等。圖圖 21:全球碳化硅產業鏈主要公司:全球碳化硅產業鏈主要公司 資料來源:Yole,德邦研究所 2.2.模擬前端芯片(模擬前端芯片(AFE)與數字隔離芯片)與數字隔離芯片 行業深度 電子 16/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 BMS 大體由電池管理單元(大體由電池管理單元(BMU)、電芯監控單元()、電芯監控單元(CMU)與電池接線盒)與電池接線盒(BJB)組成,其中,模擬前端芯片()組成,其中,模擬前端芯片(AFE)是)是 CMU 的重要組成部分。的重要組成部分。電池管理系統(BMS)是保障動力電池安全性、提高動力電池工作耐久性、增強
54、動力性能及提高續航里程的動力電池核心部件。其中 AFE 能夠實現對電池的電壓、電流、溫度的實時勘測,還能進行電池內阻測量、SOC 預測和充放電均衡,在充分發揮電池優越性能的同時,給予電池最佳的保護。圖圖 22:BMS 系統示意圖系統示意圖 圖圖 23:BMS 主要功能介紹主要功能介紹 資料來源:NXP 官網,德邦研究所 資料來源:蓋世汽車,德邦研究所 800V 架構下電芯串聯數量翻倍,架構下電芯串聯數量翻倍,AFE 數量隨之提升。數量隨之提升。為了實現更高的電壓,串聯更多電芯是最簡單也是最有效的方法。以小鵬為例,小鵬 G3 車型采用的是400V 平臺,額定電壓為 374.4V,大概需要用到電芯
55、 104個左右。小鵬 G9車型采用了 800V 電壓平臺,所用電芯數量為 192個。而各廠家 AFE所能檢測的電芯數量各有不同,故在此假設:單個電芯的標準電壓為3.6V,則 400V 架構下所需的電芯數量約為112個左右。價格方面我們選擇瑞薩 ISL78600型號的報價,單個電池電壓感應通道價格在7 元左右。則 400V 架構下 AFE 整體價值量可達到 800 元左右,800V架構下電芯數量翻倍,AFE 整體價值量也隨之翻倍,可達到1600 元左右。圖圖 24:瑞薩:瑞薩 ISL78600 型號應用示圖型號應用示圖 資料來源:瑞薩官網,德邦研究所 國外企業占據市場主體地位,國內企業加速突圍中
56、。國外企業占據市場主體地位,國內企業加速突圍中。車規級 BMS AFE 芯片認證要求高,認證周期長??煽啃苑矫娌粌H要滿足ACE-Q 100技術認證,還要滿 行業深度 電子 17/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 足 ISO 26262 標準,通常認證周期需要 1.5年-2年,從產品定義到成型則需要 4年時間。目前國外廠商占據主導優勢,ADI的 LTC 系列、TI的 BQ796 系列、NXP的 MC3377 系列、瑞薩 ISL78 系列等產品是市場上通用的主流產品。國內方面,在諸多利好政策的刺激下,國內廠商正在加速完成國產替代。Chipways 曾推出一款同時滿足 ACE-Q 100
57、 認證與 ISO 26262 標準的 XL8812系列產品,其余廠商如新唐科技、中穎電子、比亞迪半導等廠商對 BMS AFE 芯片產品均有進行一定的布局和研發。表表 8:部分公司:部分公司 BMS AFE產品情況產品情況 廠商廠商 型號型號 通道數通道數 測量誤差測量誤差 采購量采購量 價格價格 NXP MC33771B 7-14 0.8 mV 1000 88.67-188.65 元 MC33772B 3-6 0.8 mV 2000 99.11-158.52 元 TI BQ79606A-Q1 3-6 1 mV 1000 58.69 元 ADI LTC6813-1 18 2.2 mV/LTC68
58、10-1 6 1.8 mV 1000 96.05 元 ADBMS6815 12 1.5 mV/ADBMS6817 8 1.5 mV/意法半導體 L9963E 4-14 2 mV 500 75.78 元 瑞薩 ISL78600 12 1.5 mV 1000 84.95 元 ISL78610 12 1.5 mV 1000 76.41 元 ISL78714 14/480 88.20 元 比亞迪半導(研發中)/16/chipway XL8812 4-12 1.5 mV 30+53.53 元 新唐科技 KA84933UA 20 1.5 mV/KA84923UA 20 1.5 mV/KA84939UA 2
59、0 1.5 mV/中穎電子 SH367303 3-5/SH367305 6-8/SH367306 6-10/SH367308 5-14/SH367309 5-16/奇力微 VAS5188 3-7/集澈電子 DVC1006 6/DVC1012 12/DVC1018 18/DVC1024 24/資料來源:各公司官網,立創商城,貿澤電子,德邦研究所 隔離芯片是將輸入信號轉換及輸出,并實現輸入、輸出兩端電氣隔離的一種隔離芯片是將輸入信號轉換及輸出,并實現輸入、輸出兩端電氣隔離的一種安規器件。安規器件。隔離芯片可以分為光耦和數字隔離兩種,其中數字隔離是更新一代、尺寸更小、速度更快、功耗更低、溫度范圍更廣
60、的隔離器件,并且擁有更高可靠性和更長壽命,未來數字隔離芯片將進一步替代光耦應用。隨著信息通訊、工業控制、新能源汽車等領域的發展,數字隔離類芯片正朝著傳輸速度更快、傳輸效率更高、集成度更高,和更耐壓、更低功耗、更高可靠性的方向發展。表表 9:隔離芯片分類:隔離芯片分類 指標指標 光耦光耦 數字隔離數字隔離 磁耦磁耦 容耦容耦 傳輸信號傳輸信號 光信號 磁場信號 電場信號 材料材料 Polyimide Polyimide SiO2 耐壓能力耐壓能力 耐壓高 耐壓高 耐壓高 行業深度 電子 18/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 數據傳輸能力數據傳輸能力 傳輸速度慢 傳輸速度快 傳輸速度
61、快 集成度集成度 集成度差 集成度高 集成度高 溫度范圍溫度范圍 溫度范圍受限 溫度范圍寬 溫度范圍寬 資料來源:納芯微招股說明書,德邦研究所 在新能源車領域,數字隔離芯片多應用于新能源汽車高瓦數功率電子設備中在新能源車領域,數字隔離芯片多應用于新能源汽車高瓦數功率電子設備中,包括車載充電器(OBC)、DC/DC 轉換器、電池管理系統(BMS)、電機控制驅動逆變器、CAN/LIN 總線通訊等。以電機驅動為例,電控單元(ECU)和電機控制器之間的 CAN通訊需要隔離芯片,功率管和控制器之間需要隔離柵極驅動器,電機驅動的電流采樣需要隔離ADC/隔離運放。隨著電動汽車電壓提高,隔離芯片的應用數量不斷
62、提高。此外,對隔離芯片的耐高壓、耐高溫、集成化性能亦有更高要求。圖圖 25:新能源車中部分隔離芯片應用:新能源車中部分隔離芯片應用 資料來源:納芯微招股說明書,德邦研究所 電動汽車系統電壓從電動汽車系統電壓從 400V 提升到提升到 800V 將帶來隔離芯片量價齊升。將帶來隔離芯片量價齊升。系統電壓的提升對隔離芯片的規格參數如隔離耐壓等指標提出更高要求,參數規格越高的隔離芯片一般單價越高,因此 800V 系統所需的隔離芯片價值量有所提升。另外,隨著系統電壓的提升,之前部分采用非隔離方案的系統也需要升級為隔離方案,同時為了兼容 400V 電壓平臺的汽車電子部件,部分車型需要額外配備800V轉 4
63、00V 的轉換器進行供電,若同時支持400V和 800V直流快充的車型還需要配有 400V 轉 800V直流車載充電機轉換器,以上均為隔離類芯片需求增量。價值量價值量方面,根據納芯微公告,每臺新能源汽車使用數字隔離芯片約方面,根據納芯微公告,每臺新能源汽車使用數字隔離芯片約 35 顆,顆,價值約為價值約為200-300 元。其中每臺新能源汽車使用隔離驅動芯片約元。其中每臺新能源汽車使用隔離驅動芯片約20顆,價值約為顆,價值約為 150元。元。800V 架構下,單車價值量將進一步提高。架構下,單車價值量將進一步提高。全球數字隔離芯片市場將維持高速增長。全球數字隔離芯片市場將維持高速增長。根據Ma
64、rkets and Markets 數據,2022 年全球數字隔離芯片市場規?;驅⑦_到18 億美元,預計 2027年為27億美元,期間 CAGR 為 8.3%。2020年全球數字隔離芯片下游應用中,工業占比最高,為 28.58%,汽車電子第二,占比16.84%,其次是通信領域,占比 14.11%。競爭格局方面,全球占比較為領先的數字隔離芯片企業包括 ADI、TI、Silicon Labs、博通、Infineon、NVE 公司、羅姆半導體、美信、Vicor、安森美等。除納芯微外,國內主要隔離芯片企業還包括榮湃半導體等。圖圖 26:全球數字隔離芯片市場規模(億美元):全球數字隔離芯片市場規模(億美
65、元)圖圖 27:2020年全球數字隔離芯片各下游應用占比年全球數字隔離芯片各下游應用占比 行業深度 電子 19/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 資料來源:Markets and Markets、德邦研究所 資料來源:Markets and Markets、德邦研究所 2.3.電容器:薄膜電容電容器:薄膜電容 電容器,與電阻、電感共稱三大無源元件之一,是一種儲存電荷的儲能元件,電容器,與電阻、電感共稱三大無源元件之一,是一種儲存電荷的儲能元件,通常由電介質(絕緣材料)隔離的兩塊導電極板組成。簡而言之,電容器是能夠儲蓄電能,并可在必要的時候放電的零部件。根據材質不同,電容器可分為陶瓷
66、電容器、鋁電解電容器、鉭電解電容器和薄膜電容器等,其中,薄膜電容器是一種薄膜電容器是一種以聚合物薄膜為電介質的電容器以聚合物薄膜為電介質的電容器。整體而言,相比于其他種類電容器,薄膜電容具有優異的溫度特性和可高精度對應靜電電容的特性,同時也不存在 DC 偏壓特性和嘯叫、溫度/機械性沖擊引起的開裂問題,故主要應用于其他種類電容器無法覆蓋的電壓、電容區和高性能/高精度的用途。表表 10:各類電容器性能對比:各類電容器性能對比 陶瓷電容器陶瓷電容器 鋁電解電容器鋁電解電容器 鉭電解電容器鉭電解電容器 薄膜電容器薄膜電容器 對應高電壓 好 好 不太好 非常好 壽命 非常好 不太好 好 非常好 溫度特性
67、 不太好 不太好 好 非常好 低 ESR 非常好 差 不太好 非常好 極性 無 有 有 無 電容量 0.3pF-10uF 1uF-100000uF 0.1uF-1000uF 0.3pF-1uF 優點 高頻特性好、高耐壓、損耗小、易于片式化 電容量大、體積小、成本低;電壓范圍大;中高壓大容量領域具有獨特優勢 漏電流小、頻率特性好、片式化技術和產品結構成熟度高 損耗低、阻抗低、高耐壓、高頻特性好 缺點 電容量小,易碎 等效串聯電阻(ESR)較高、高頻特性較差、易受溫度影響;有極性 鉭資源貧乏、易污染環境,價格高;有極性 電容量小、易老化;體積相對較大 主要應用領域 應用于高頻電路中,如振蕩器、手機
68、等通信電路 適合大容量、中低頻率電路,如電源電路、變頻器電路、逆變器等。也用于儲能 應用于低壓電源濾波、低壓交流旁路中,如手機電源、電腦主板等 應用于對損耗低、高頻特性好、耐電壓要求高的電路 資料來源:艾華集團招股說明書,松下官網,德邦研究所 新能源汽車放量帶動薄膜電容需求。新能源汽車放量帶動薄膜電容需求。薄膜電容在新能源汽車上的應用場景包括逆變器、OBC、充電樁、DCDC 開關電源等,其中逆變器與 OBC 為主要應用場景。圖圖 28:薄膜電容器在新能源汽車上的應用:薄膜電容器在新能源汽車上的應用 CAGR 8.3%行業深度 電子 20/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 資料來源:
69、驅動視界,德邦研究所 逆變器方面逆變器方面,薄膜電容主要應用于DC-Link、IGBT 保護與 AC 濾波。1)DC-LINK:一方面吸收直流母線與逆變器連接產生的高脈沖電流,防止產生高脈沖電壓,使逆變器端的電壓波動處在可接受范圍內;另一方面也防止逆變器受到直流支撐產生的電壓過沖和瞬時過電壓的影響;2)IGBT 保護:緩沖 IGBT 開關時產生的高脈沖電壓和電流;3)AC 濾波:濾除 IGBT 逆變器產生的高頻紋波,使變流器并網時有一個符合要求的正弦波電壓。圖圖 29:現代:現代 Ioniq5 的逆變器拆解圖的逆變器拆解圖 圖圖 30:薄膜電容在逆變器中的應用:薄膜電容在逆變器中的應用 資料來
70、源:電子技術設計,德邦研究所 資料來源:TDK,德邦研究所 注:紅框為薄膜電容 OBC 方面方面,薄膜電容主要應用于 EMI 濾波、DC-Link、輸出濾波與諧振腔。1)EMI濾波:消除 OBC 在交流輸入端的電磁干擾(EMI)對電網和其他電子設備的影響;2)DC-Link:吸收 DC-LINK 直流母線端的高脈沖電流,防止在 DC-LINK 的阻抗上產生高脈沖電壓,防止負載端受到過電壓的影響;3)輸出濾波:提升 OBC 直流輸出的瞬態響應特性;4)諧振:在含有電容和電感的電路中,實現瞬時的增壓。圖圖 31:OBC在電動汽車中的作用在電動汽車中的作用 圖圖 32:薄膜電容在:薄膜電容在 OBC
71、中的應用場景中的應用場景 行業深度 電子 21/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 資料來源:Ofweek,德邦研究所 資料來源:Ofweek,德邦研究所 薄膜電容憑其自愈特性、耐壓耐電流能力與低薄膜電容憑其自愈特性、耐壓耐電流能力與低ESR 性,有望廣泛用于性,有望廣泛用于800V架構中。架構中。自愈能力方面,當薄膜電容器的介質出現缺陷的情況下,擊穿點或缺陷位置的金屬化鍍層會在電弧作用下瞬間揮發,使得電容器的兩極再次形成短路,恢復正常的工作。故相比于其他電解電容,薄膜電容具有更高的安全性與耐久性,有適合在高電壓系統中應用。耐壓耐電流方面,薄膜電容單體電壓最高可達20kV,在中高壓變
72、頻應用中無需考慮串聯、均壓等連接問題以及相應的成本、人力。同時薄膜電容器耐紋波電流能力是同等容量鋁電解電容器額定紋波電流的十倍到幾十倍。穩定性方面,薄膜電容的ESR 通常很低。較低的 ESR 一方面意味著更小的損耗,能輸出足夠的電流,另一方面能使開關管上的電壓應力大大減小,有利于開關管工作的可靠性和穩定性。價值量方面,根據 TDK薄膜電容器在電動汽車中的應用 中的內容,新能源汽車用薄膜電容按照作用不同,價格也有所區分,800V 架構下單車整體價值量在500 元左右。圖圖 33:薄膜電容自愈能力示意圖:薄膜電容自愈能力示意圖 圖圖 34:不同電容承受電壓范圍示意圖:不同電容承受電壓范圍示意圖 資
73、料來源:Murate,德邦研究所 資料來源:TDK,德邦研究所 全球薄膜電容市場競爭開放,行業格局多元。全球薄膜電容市場競爭開放,行業格局多元。國際市場上,頭部企業有尼吉康、EPCOS(TDK)、松下等,目前競爭重點主要在新能源、電網等應用領域上;國內市場上,大、中、小各類生產廠商競爭激烈,行業集中度較低,主要面向傳統家電與照明市場。產品方面,應用于新能源、工控等領域的高端薄膜電容產品基本由日系、歐美廠商為主導,國內廠家積極突圍中;主要應用于電子器件、家電等領域的中低端薄膜電容發展較為成熟,制造技術普及程度高,國內企業具有一定的價格優勢。市占率方面,2020 年松下(Panasonic)全球市
74、占率為 55%左右,基美(KEMET)與法拉電子占比均為8%左右,全球前 5大廠家市占率超過 80%。圖圖 35:國內薄膜電容競爭格局:國內薄膜電容競爭格局 圖圖 36:全球薄膜電容器廠商市占率:全球薄膜電容器廠商市占率(2020)資料來源:高瞻資訊,德邦研究所 資料來源:華經產業研究院,德邦研究所 松下,55%基美,8%法拉電子,8%尼吉康,8%TDK,7%其他,14%松下基美法拉電子尼吉康TDK其他 行業深度 電子 22/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 2.4.控制器件:高壓直流繼電器控制器件:高壓直流繼電器 繼電器是一種電控制器件繼電器是一種電控制器件,是當輸入量(激勵量)
75、的變化達到規定要求時,在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路)之間的互動關系,通常應用于自動化的控制電路中,起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。繼電器行業上游以銅帶、鐵帶、漆包線、銀絲材、工程塑料等大宗產品為主。繼電器下游應用涉及家用電器、智能家居、新能源、汽車工業等領域,應用廣泛。按照產品用途,可分為通訊繼電器、控制繼電器、通用功率繼電器、汽車繼電器、新能源繼電器等類型。表表 11:按用途分類繼電器簡介與用途一覽:按用途分類繼電器簡介與用途一覽 產品種類產品種類 產品簡介產品簡介 主要用途主要用途 通用功率繼電器 利
76、用電磁鐵控制工作電路通斷的開關,具有控制系統和被控制系統,在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。廣泛應用于空調、電熱器、微波爐、音響等家電產品及工業控制、電力電源、安防、辦公自動化等領域。磁保持繼電器 常閉或常開狀態依靠永久磁鋼的作用的一種繼電器,對電路起著自動接通和切斷作用的自動開關元件。廣泛應用于智能電表、智能電容、過欠電壓保護器領域。汽車繼電器 在汽車中使用的繼電器,該類繼電器觸點切換負載功率大,抗沖擊、抗振性高。廣泛應用于汽車起動、預熱、空調、燈光、雨刮、油泵、音箱、電動風扇、電動門窗、汽車電子儀表、故障診斷、底盤、安全、防盜、駕駛信息及車身電子系統中。新能源繼電器 用于高電
77、壓環境下控制電流為直流電的電磁繼電器。具有多品種、小批量的特點,往往采用柔性制造技術。廣泛應用于新能源汽車及充電配套設施、電池充放系統、風力/光伏發電等行業的不同領域。通訊繼電器 用于現代程控交換機中,該類繼電器精度要求高,極靈敏,設計裕度很小,用料要求也極高。廣泛應用于通訊系統,安防設備等領域??刂评^電器 適用于遠距離接通和分斷交、直流小容量控制電路,并在電力驅動系統中供控制、保護及信號轉換用。廣泛用于電力拖動、程序控制、自動調節與檢測、家用電器系統中。資料來源:三友聯眾招股說明書,華強電子網,上技科技官網,德邦研究所 高壓直流繼電器是新能源汽車與充電樁的核心部件。高壓直流繼電器是新能源汽車
78、與充電樁的核心部件。高壓直流繼電器屬于新能源繼電器的一種,主要用于高電壓環境下控制電流為直流電。當高壓電池模組為新能源汽車提供動力時,需要在電池系統和電機控制器之間配置高壓直流繼電器以保證電氣系統實現正常通斷:當系統停止運行后實現隔離,當系統運行時實現連接,當車輛關閉或發生故障時,能安全地將儲能系統從車輛電氣系統中分離,起到分斷電路的作用。高壓直流繼電器也廣泛用于直流充電樁的輸出側,當接觸器閉合時,起充電樁和汽車的連通作用;斷開時,隔離充電樁和外部的連接,起到安全防護作用。圖圖 37:運用于新能源汽車的繼電器:運用于新能源汽車的繼電器 圖圖 38:高壓直流繼電器內部:高壓直流繼電器內部構造構造
79、 資料來源:宏發官網,德邦研究所 資料來源:電子發燒友,德邦研究所 800V架構有望推動高壓直流繼電器需求。架構有望推動高壓直流繼電器需求。一方面相比于普通繼電器,高壓直流繼電器采用了獨特的密封技術,將高壓直流繼電器的接觸點密封在腔體中,與外界空氣隔離,由此避免了觸點氧化而導致的繼電器性能下降。另一方面,在繼電器觸點進行閉合分斷操作時由于介質的電離難免會產生電弧,對繼電器壽命產生影響,高壓直流繼電器采用真空介質或高壓氣體介質能有效抑弧,提升繼電器 行業深度 電子 23/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 壽命。此外,高壓直流繼電器擁有的耐高壓、耐負載與耐沖擊能力也是其能廣泛用于 80
80、0V 架構的前提。隨著各大車廠配備 800V架構的車型上市,高壓直流繼電器具有廣闊的市場空間。價值量方面,根據三友聯眾及宏發股份公司公告,新能源汽車需要配備 12V-24V 汽車繼電器數量在 20-70個之間,單價在 3元左右,而高壓直流繼電器則需要5-8個,單價在 84元左右,則單車高壓直流繼電器價值量可達到 670元左右。充電樁方面,根據國力股份招股書,一臺充電樁需要 2-4個高壓直流繼電器,價值量在 200元-300 元間。未來隨著 800V架構的普及,對高壓直流繼電器的性能要求更高,有望帶來更高的產業附加值。表表 12:高壓直流繼電器技術要求與表現:高壓直流繼電器技術要求與表現 技術要
81、求技術要求 表現表現 耐高壓 乘用車的工作電壓一般為370V 以上,大巴車將達到576V 以上,遠高于傳統汽車的12V/24V 耐負載 新能源乘用車和大巴車的電動機額定功率一般為 30KW 和 80KW 以上,峰值達到 60KW和 160KW 以上,電流將分別達到 200A 和 300A 左右 抗沖擊 抵抗閉合瞬間產生的,負載額定電流的數倍至數十倍的巨大電流沖擊 滅弧能力強 采用一些特殊的快速滅弧手段降低電弧能量,減少對繼電器觸點的損害 分斷能力強 在緊急情況下,如電氣系統短路時,回路中的瞬間電流驟升,此時要求繼電器在極限大電流下能夠順利的切斷電路,而不發生觸點粘連或繼電器爆炸等異常狀況的發生
82、,防止電池過放短路起火或爆炸的安全危害 資料來源:線束工程師之家,德邦研究所 全球高壓直流繼電器市場呈現寡頭特征,國內市場呈現一超多強格局全球高壓直流繼電器市場呈現寡頭特征,國內市場呈現一超多強格局。根據國力股份招股書,目前高壓直流接觸器市場中具備大批量供貨的專業廠商可劃分為三類:第一類是以泰科電子、Panasonic、GIGAVAC 為代表的外資繼電器專業制造商;第二類是以宏發股份、上海西艾、國力股份為代表的國產繼電器專業制造商;第三類是以比亞迪為代表的下游整車制造商。在全球市場份額方面,Panasonic 與宏發股份位列前兩位,共占據了 60%的市場份額;在國內市場份額方面,宏發股份占據市
83、場約 40%的份額,其余市場份額由比亞迪、松下電器、上海西艾、國力股份及其他廠商所占據。圖圖 39:全球高壓直流繼電器市占率情況(:全球高壓直流繼電器市占率情況(2020)圖圖 40:國內高壓直流繼電器市占率情況(:國內高壓直流繼電器市占率情況(2020)資料來源:華經產業研究院,德邦研究所 資料來源:華經產業研究院,德邦研究所 2.5.保護器件:激勵熔斷器保護器件:激勵熔斷器 熔斷器屬于過電流保護器件。熔斷器屬于過電流保護器件。當電路發生短路或過載,過電流的熱效應使熔體熔化、氣化產生斷口,斷口產生電弧,熔斷器通過熄滅電弧切斷故障電路,起到電路保護的作用。相比于其他過流保護器件,熔斷器具有出色
84、的高分斷能力與故障電流能量限制能力,故廣泛應用于大幅值短路電流保護。隨著新能源汽車滲透隨著新能源汽車滲透panasonic,36%宏發股份,23%Denso,12%GIGAVAC,5%其他,24%panasonic宏發股份DensoGIGAVAC其他宏發股份,40%比亞迪,25%panasonic,20%上海西艾,10%其他,5%宏發股份比亞迪panasonic上海西艾其他 行業深度 電子 24/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 率提升,熔斷器需求有望進一步增長。率提升,熔斷器需求有望進一步增長。新能源汽車電壓按照應用場景有高低壓之分。低壓場景涉及到車用雨刷、車燈、喇叭等功能,一般
85、運用電子熔斷器對低壓負載進行保護;高壓場景涉及到車內空調、DC/DC、OBC 等功能,此時運用電力熔斷器對主回路和輔助回路進行保護。表表 13:電力熔斷器與電子熔斷器特性對比:電力熔斷器與電子熔斷器特性對比 電力熔斷器電力熔斷器 電子熔斷器電子熔斷器 保護目的 保護大能量回路 保護電信號和小能量回路 適用場景 一般適用于高電壓、大功率電路。保護對象如發電設備、電力儲能設備、各類輸電線纜、電力變壓器、電力互感器、電力電容器、電動機、電力電子器件、功率整流器、逆變器、變頻器、電力濾波器、大功率電池回路、軌道交通車輛驅動回路、新能源汽車高壓電路、各類工業電源、通信電源、充電樁等充電回路保護等 一般適
86、用于低電壓、小功率以及電子控制等電路。保護對象如各類家用電器、各類電子產品、小型微型供電設備、小型微型電池供電回路、電測量及控制等電子回路、汽車低壓電路等。此外,電力熔斷器適用場景中大功率設備系統若涉及電測量及控制等電子回路、小型微型電源回路則應用電子熔斷器 市場應用領域 主要應用于傳統發電、輸配電、冶金、采礦、電化工、通信、新能源風光發電及儲能、新能源汽車、軌道交通、船舶等工業領域 主要應用于各類電子產品、家用電器、汽車低壓電路等領域 新能源車載應用 應用電壓一般為60VDC-1,000VDC,分主回路、輔助回路。主回路保護指對電池大電流充放電、車輛驅動回路進行過電流保護。輔助回路保護指對車
87、輛的輔助功能回路,如空調、DC/DC(直流轉直流電源)、PTC(加熱)、氣泵等,OBC(慢充)等進行保護 應用電壓低于 60VDC,主要對車用的低壓負載進行保護,如車燈、車窗電機、雨刷器電機、喇叭等 資料來源:中熔電氣招股說明書,德邦研究所 圖圖 41:熔斷器應用于新能源汽車保護示意圖熔斷器應用于新能源汽車保護示意圖 資料來源:中熔電氣招股說明書,德邦研究所 800V架構有望打開激勵熔斷器市場。架構有望打開激勵熔斷器市場。目前市場上各類新能源車型、電力架構與技術路線紛紛涌現。不同車型的電池容量、電壓等級不同,動力電池需要保護的特性有較大差異,而傳統電力熔斷器,難以根據保護要求調整特性。新型的激
88、勵熔斷器具有體積小、功耗低、抗強電流沖擊、動作速度快(毫秒級)等特點,不僅能通過接收控制信號激發保護動作,還能在車輛碰撞、涉水等傳統熔斷器不能有效保護的場景中快速可靠地切斷回路,保護車輛電氣系統安全。價值量方面,根據中熔電氣所披露的數據,在配備數個應用于車內低壓電路的電子熔斷器基礎上,新能源乘用車一般還需配備 5-8 個電力熔斷器。若在 800V 架構下將電力熔 行業深度 電子 25/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 斷器全部替換為激勵熔斷器的話,單車價值量將達到780 元左右。表表 14:不同種類熔斷器價格比較:不同種類熔斷器價格比較 電子熔斷器電子熔斷器 電力熔斷器及配件電力熔
89、斷器及配件 激勵熔斷器激勵熔斷器 營業收入(萬元)409.8 37727.5 354.4 銷量(萬只)259.4 1393.3 3.62 單價(元/只)1.6 27.1 97.9 資料來源:中熔電氣 2021 年年報,德邦研究所 外資熔斷器企業主導,我國熔斷器企業加速追趕中外資熔斷器企業主導,我國熔斷器企業加速追趕中。根據中熔電氣公司公告,隨著亞洲成為熔斷器行業的主要銷售市場,伊頓(Bussmann)、美爾森、Littelfuse等國際領先的電路保護器件生產商均在中國設廠,迅速提高了我國熔斷器行業的整體水平,帶動行業快速發展。目前我國知名熔斷器企業有中熔電氣與好利來,其中中熔電氣在新能源汽車用
90、熔斷器這一細分領域取得顯著突破。根據中國電動車百人會的研究報告,2019年國內新能源汽車用熔斷器市場份額中,中熔電氣占據 55%,排名第一。圖圖 42:全球熔斷器市占率情況(:全球熔斷器市占率情況(2019)圖圖 43:國內新能源汽車用熔斷器市占率情況(:國內新能源汽車用熔斷器市占率情況(2019)資料來源:華經產業研究院,德邦研究所 資料來源:華經產業研究院,中國電動車百人會 關注電動汽車安全,聚焦關鍵部件與系統-“提鏈計劃”研究報告之一,德邦研究所 2.6.電子元件:磁性元件電子元件:磁性元件 磁性元件是保障電器電子設備安全穩定工作的重要基礎元器件。磁性元件是保障電器電子設備安全穩定工作的
91、重要基礎元器件。磁性元件是指以法拉第電磁感應定律為原理,由磁芯、導線、基座等組件構成,實現電能和磁能相互轉換的電子元器件,是屬于電子元器件行業領域的重要分支。按用途磁性元件主要可分為電子變壓器與電感,電子變壓器是指利用電磁感應原理實現電能變換或把電能從一個電路傳遞到另一個電路的靜止電磁裝置,將輸入的高電壓轉化為低電壓,而電感器是一種利用電磁感應原理的儲能元件,主要起篩選信號、過濾噪聲、穩定電流及抑制電磁波干擾等功能。表表 15:磁性元件分類:磁性元件分類 用途用途 分類分類 電子變壓器 利用電磁感應原理實現電能變換或把電能從一個電路傳遞到另一個電路的靜止電磁裝置。電源變壓器、開關電源變壓器、音
92、頻變壓器、脈沖變壓器、其他功能變壓器 電感器 把電能轉化為磁能而存儲起來的元件,主要功能是篩選信號、過濾噪聲、穩定電流及抑制電磁波干擾等,一般由骨架、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁芯或鐵芯等組成 小型電感器、電感濾波器、扼流圈、發射或接收線圈、空心線圈等。資料來源:京泉華招股說明書,德邦研究所 0%10%20%30%40%Little FuseBussmannMersenSchurterPECABBSOC中熔電氣好利來其他市占率(%)中熔電氣,55%Bussmann,30%美爾森,10%其他品牌,5%中熔電氣Bussmann美爾森其他品牌 行業深度 電子 26/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和
93、法律聲明 磁性元件可廣泛用于新能源汽車新能源汽車與充電樁充電樁中。新能源汽車方面新能源汽車方面,相比傳統燃油車,新能源車在汽車電子方面的要求更高,應用場景更加廣泛。作為保障電子設備安全穩定工作的重要元器件,磁性元件廣泛應用于 OBC、DC-DC、電驅電控系統、逆變器等系統中,隨著新能源車滲透率的上升,對于磁性元件的需求將有增無減。根據CWIEME 的采訪內容,一臺燃油車磁性元件價值量在 100-200 元,400V 平臺的新能源車磁性元件在 1200-1300元左右,而 800V平臺下對于磁性元件的要求更高,單車價值量有望進一步提升。圖圖 44:磁性元件在新能:磁性元件在新能源汽車上的應用源汽
94、車上的應用 資料來源:可立克 2020 年非公開發行 A 股股票預案,德邦研究所 充電樁方面充電樁方面,磁性元件是充電樁的核心元器件之一,起到功率因數校正、電壓變換、安全隔離、消除 EMI 等關鍵作用。隨著 800V快充的普及,高壓快充直流樁的鋪開將帶動直流充電樁中磁性元件的價值量:一般為提升直流充電樁的充電功率,通常采用并聯多個充電模塊的方式來獲得更高的充電功率。根據大比特產業研究室的數據,一個 30kW 的充電模塊所需的磁性元件價值量在600元左右,則普通 60kW 的直流充電樁磁性元件價值量在 1200 元左右,而 800V 平臺下480kW 快充樁的磁性元件價值量約為 9600 元左右
95、。圖圖 45:充電樁中磁性元件的運用:充電樁中磁性元件的運用 資料來源:可立克非公開募集報告,德邦研究所 磁性元件原材料主要涉及磁性材料制造業、輔材制造業、線材制造業與絕緣磁性元件原材料主要涉及磁性材料制造業、輔材制造業、線材制造業與絕緣材料制造業。材料制造業。原材料中成本占比較大的主要是漆包線和磁性材料。漆包線是電磁線的一種,市場成熟,競爭頗為充分,原材料以銅為主。漆包線定價模式基本為“銅價+加工費”,漆包線廠商通過加工費獲取毛利。磁性材料是指由過渡族元素鐵、鈷、鎳等及其合金等組成的能夠產生磁性的物質,磁性元件所用的磁性材料 行業深度 電子 27/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明
96、 是易于磁化也易于退磁的軟磁材料。目前亞太地區在全球磁性材料行業中處于中心地位,以TDK、日立金屬、日本戶田(Toda)等為代表的日本企業處于行業技術領先地位。我國磁性材料產業仍處于價格競爭階段,產品在價格和數量上存在一定優勢,但技術水平與外國仍有一定差距。目前我國在中低端磁性材料市場具有一定競爭力,少數企業在高端市場上擁有一定技術優勢,但總體上被外國所壟斷。圖圖 46:LME銅價格與漆包線價格對比銅價格與漆包線價格對比 圖圖 47:國內磁性材料行業競爭格局:國內磁性材料行業競爭格局 資料來源:Wind,德邦研究所 資料來源:前瞻產業研究院,德邦研究所 磁性元件市場份額由歐美向中國大陸逐步轉移
97、。磁性元件市場份額由歐美向中國大陸逐步轉移。全球磁性元件市場在 20 世紀中期初具規模,磁性元件廠商主要集中在歐美。由于成本,人力等因素,20世紀 60 年代磁性元件產業逐漸轉移到了日本與中國臺灣,誕生了如 TDK、村田制作所、臺達電子等一系列磁性元件企業。隨著電子信息制造業向中國的轉移,國內廠商逐漸崛起,已成為全球磁性元器件和電源行業的重要組成力量。部分國內企業已開始從 OEM向 ODM轉型,并擁有一定的品牌影響力,主要廠商有順絡電子、可立克、京泉華、麥捷科技、鉑科新材等。圖圖 48:全球電子變壓器市場競爭情況(:全球電子變壓器市場競爭情況(2020)圖圖 49:全球電感市場競爭情況(:全球
98、電感市場競爭情況(2021)資料來源:中國電子元件行業協會,德邦研究所 資料來源:研精智庫,德邦研究所 2.7.高壓線束:高壓連接器高壓線束:高壓連接器 高壓線束是新能源汽車高壓系統的神經網絡,包括高壓連接器及線纜等元件。高壓線束是新能源汽車高壓系統的神經網絡,包括高壓連接器及線纜等元件。整車高壓線束主要由連接器、端子、電線、覆蓋物等零件組成,主要用于配電盒內部線束信號的分配,能高效優質地傳輸電能、屏蔽外接信號干擾。其中,高壓連接器用于高壓電流傳輸,可用于新能源汽車電池、配電盒、充電機、DC/DC 等部件,01000020000300004000050000600007000080000900
99、00LME銅現貨結算價(元)長江有色市場:QZ0.1-3.0mm漆包線平均價(元)中國大陸,47%中國臺灣,18%日本,14%其他,21%中國大陸中國臺灣日本其他村田,16.5%TDK,15.3%太陽誘電,13.7%奇力新,9.1%順絡電子,8.8%村田TDK太陽誘電奇力新順絡電子 行業深度 電子 28/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 應用場景十分廣泛。圖圖 50:Tesla Model 3 充電用高壓連接器充電用高壓連接器 HC Stak 35 圖圖 51:高壓連接器整車布局圖:高壓連接器整車布局圖 資料來源:線束世界微信號,德邦研究所 資料來源:線束世界,德邦研究所 高壓連接
100、器:高壓大電流成趨勢,高壓連接器:高壓大電流成趨勢,800V高壓平臺應用促使高壓連接器重新選高壓平臺應用促使高壓連接器重新選型。型。在新能源車電氣架構從 400V 向 800V轉換時,高壓、大電流和小型集成化是目前階段高壓連接器的主流趨勢:1)高電壓導致絕緣材料更易老化,因此為了保障安全需要更好的絕緣性能;2)為實現大電流需要進一步提高銅材導電率,以降低連接器溫升;3)器件小型化需要銅材彈性和強度更高。此外電壓、頻率提升導致的其它敏感零部件電磁干擾問題,這些因素將合力推動連接器的設計和品質升級。價值量方面,據 800V高壓未來微信公眾號及貿澤電子,當前技術架構下新能源車單車需要 1520個高壓
101、連接器,器件種類方面選擇安費諾HVSL800系列產品,則單車價值量有望達到 4000 元以上。表表 16:各廠商高壓連接器產品對比:各廠商高壓連接器產品對比 廠商廠商 泰科泰科 安費諾安費諾 中航光電中航光電 航天電氣航天電氣 瑞可達瑞可達 產品系列 HVP800 系列 HVSL800 系列 EVH1 系列 HVL800 系列 REG 系列 額定電流 最大 250A 180A70 250A 200A 200A 工作溫度范圍-40-140 最大 125-40-125-45-125-40-125 額定電壓 1000V 1000V 1000V 800V 750V 防護等級 IP67、IP6K9K I
102、P67、IP6K9K IP67 IP6K9K IP68B 資料來源:瑞可達招股說明書,德邦研究所 高壓連接器競爭格局:汽車連接器市場集中程度高,歐美日連接器巨頭優勢高壓連接器競爭格局:汽車連接器市場集中程度高,歐美日連接器巨頭優勢明顯。明顯。汽車連接器市場主要為歐洲、美國以及日本的老牌連接器公司所占據。國際巨頭擁有連接器領域多年連接器技術沉淀,生產流程,以及產業規模等方面的優勢,且先于國內廠商介入汽車連接器行業,主導了行業標準的制定。此外,汽車零部件安全性要求高,檢驗認證周期長,海外巨頭產品系列儲備完善,合規認證流程熟悉,因此在全球市場構筑了較深的護城河。高壓連接器方面,目前泰科、安費諾、安波
103、福等海外連接器大廠以及中航光電、瑞可達、永貴電器等國內連接器廠商都推出了高壓、大電流的集成化高壓連接器產品。在國產化率方面,高壓連接器在新能源商用車領域國產化率已接近 100%,在新能源乘用車領域已超60%。圖圖 52:2021年全球汽車連接器行業市場占有率年全球汽車連接器行業市場占有率 行業深度 電子 29/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 資料來源:華經產業研究院,德邦研究所 3.投資建議投資建議 800V 架構下,相關器件有望迎來更新換代。架構下,相關器件有望迎來更新換代。1)SiC 功率器件:碳化硅擁有更為出色的電氣特性。SiC MOSFET憑借在高壓損耗、尺寸大小、能耗方
104、面的優勢有望廣泛應用于新能源汽車800V架構。價值量方面,800V 架構下 SiC MOSFET 價值量有望達到 6400 元。2)BMS 模擬前端芯片與隔離芯片:800V架構下電芯數量翻倍將帶動模擬前端芯片 AFE 需求,AFE 單車價值量有望達到 1600元左右。新能源單車使用數字隔離芯片約 35 顆,價值約為200-300 元;隔離驅動芯片約20 顆,價值約為150元。3)薄膜電容:憑其自愈特性、耐壓耐電流能力與低 ESR 性,薄膜電容有望廣泛用于 800V 架構中。價值量方面,800V架構下薄膜電容單車價值量有望達到500 元左右。4)高壓直流繼電器:高壓直流繼電器自身所具備的耐高壓、
105、耐負載、耐沖擊能力與抑弧能力使其可廣泛應用于 800V 架構中。價值量方面,800V架構下高壓直流繼電器單車價值量有望達到670 元以上,充電樁單樁價值量在200-300元左右。5)激勵熔斷器:激勵熔斷器能夠根據保護要求調整特性,未來有望代替電力熔斷器應用于 800V 架構中。價值量方面,800V架構下激勵熔斷器單車價值量有望達到 780 元左右。6)磁性元件:800V 架構下新能源汽車與直流充電樁對磁性元件的需求有望進一步提升。價值量方面,800V 架構下磁性元件單車價值量有望達到1300元以上,充電樁單樁價值量有望達到9600 元左右。7)高壓連接器與高壓電纜:800V 架構下高壓連接器需
106、要更高的絕緣性能與抗溫升能力,價值量及利潤率有望成倍增加,單車價值量有望達到 4000元以上。建議關注相關標的建議關注相關標的 SiC(天岳先進、斯達半導、東尼電子)、隔離芯片(納(天岳先進、斯達半導、東尼電子)、隔離芯片(納芯微)、芯微)、AFE(杰華特、中穎電子、芯??萍迹?、薄膜電容(法拉電子、江海股(杰華特、中穎電子、芯??萍迹?、薄膜電容(法拉電子、江海股份)、繼電器(宏發股份、國力股份)、熔斷器(中熔電氣)、磁性元件(可立份)、繼電器(宏發股份、國力股份)、熔斷器(中熔電氣)、磁性元件(可立克、京泉華)、連接器(瑞可達克、京泉華)、連接器(瑞可達、永貴電器、永貴電器)。)。泰科,39.
107、10%矢崎,15.30%安波福,12.40%羅森伯格,4%住友,3.60%JST,3.60%意力速,2.50%京瓷,2.10%ADI,2%其它,13.50%泰科矢崎安波福羅森伯格住友JST意力速京瓷ADI其它 行業深度 電子 30/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 4.風險提示風險提示 800V 新能源車銷量不及預期風險:新能源車銷量不及預期風險:隨著各大車企對800V平臺的研發,未來采用 800V 架構的新車型將逐一面世。若下游消費者對 800V 架構新能源車的消費熱情不及預期,則 800V 架構所帶來的相關價值增量將難以落地。宏觀經濟復蘇未達預期風險宏觀經濟復蘇未達預期風險:世
108、界通脹高企,疊加俄烏沖突影響外溢,后疫情時代全球經濟仍面臨較強下行壓力。若宏觀經濟復蘇未及預期,則下游新能源車消費需求將受到影響。關鍵技術發展進度不及預期風險:關鍵技術發展進度不及預期風險:800V架構升級涉及多個產業鏈,若關鍵部件研發進度不及預期,則將影響800V 新能源車的推廣速度。行業深度 電子 31/31 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 信息披露信息披露 分分析師析師與研究助理簡介與研究助理簡介 陳海進,電子行業首席分析師,6 年以上電子行業研究經驗,曾任職于民生證券、方正證券、中歐基金等,南開大學國際經濟研究所碩士。電子行業全領域覆蓋。陳蓉芳,電子行業研究助理,曾任職于民生證
109、養、國金證券,香港中文大學碩士,覆蓋汽車電子、車載半導體等領域。分析師聲明分析師聲明 本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,以勤勉的職業態度,獨立、客觀地出具本報告。本報告所采用的數據和信 息均來自市場公開信息,本人不保證該等信息的準確性或完整性。分析邏輯基于作者的職業理解,清晰準確地反映了作者的研究觀 點,結論不受任何第三方的授意或影響,特此聲明。投資評級說明投資評級說明 Table_RatingDescription 1.投資評級的比較和評級標準:投資評級的比較和評級標準:以報告發布后的 6 個月內的市場表現為比較標準,報告發布日后 6 個月內的公司股價(或行業指數)的漲跌幅相
110、對同期市場基準指數的漲跌幅;2.市場基準指數的比較標準:市場基準指數的比較標準:A 股市場以上證綜指或深證成指為基準;香港市場以恒生指數為基準;美國市場以標普500或納斯達克綜合指數為基準。類類 別別 評評 級級 說說 明明 股票投資評股票投資評級級 買入 相對強于市場表現 20%以上;增持 相對強于市場表現 5%20%;中性 相對市場表現在-5%+5%之間波動;減持 相對弱于市場表現 5%以下。行業投資評行業投資評級級 優于大市 預期行業整體回報高于基準指數整體水平 10%以上;中性 預期行業整體回報介于基準指數整體水平-10%與 10%之間;弱于大市 預期行業整體回報低于基準指數整體水平
111、10%以下。法律聲明法律聲明 。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。在任何情況 下,本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容 所引致的任何損失負任何責任。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可 能會波動。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。市場有風險,投資需謹慎。本報告所載的信息、材料及結論只提供特定客戶作參考,不構成投資建議,也沒有考慮到個別客戶特殊 的投資目標、財務狀況或需要??蛻魬紤]本報告中的任何意見或建議
112、是否符合其特定狀況。在法律許可的情況下,德邦證券及其 所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券并進行交易,還可能為這些公司提供投資銀行服務或其他服務。本報告僅向特定客戶傳送,未經德邦證券研究所書面授權,本研究報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件 或復制品,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為 本公司的商標、服務標記及標記。如欲引用或轉載本文內容,務必聯絡德邦證券研究所并獲得許可,并需注明出處為德邦證券研究 所,且不得對本文進行有悖原意的引用和刪改。根據中國證監會核發的經營證券業務許可,德邦證券股份有限公司的經營范圍包括證券投資咨詢業務。