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1、 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。1 證券研究報告 電力設備與新能源電力設備與新能源 快充行業系列之二:車載電源快充行業系列之二:車載電源 華泰研究華泰研究 電力設備與新能源電力設備與新能源 增持增持 (維持維持)研究員 申建國申建國 SAC No.S0570522020002 +(86)755 8249 2388 研究員 邊文姣邊文姣 SAC No.S0570518110004 SFC No.BSJ399 +(86)755 8277 6411 行業行業走勢圖走勢圖 資料來源:Wind,華泰研究 2024 年 2 月 29 日中國內地 專題研究專題研究 車載電源:電
2、動車能量轉換的核心車載電源:電動車能量轉換的核心,快充趨勢下有望帶來升級需求,快充趨勢下有望帶來升級需求 車載電源是新能源汽車的核心零部件之一,一輛純電動汽車一般配備一臺OBC 和一臺車載 DC/DC 變換器。OBC 將外部輸入的交流電轉化為直流電輸出給電池,DC/DC 銜接高壓動力電池與車載低壓系統,為低壓用電器供電。800V 快充趨勢下,OBC 向大功率(11kW、22kW 等)、雙向充電發展,DC/DC 可靠性要求升級、用量或增加。我們看好快充車滲透率提升帶來的車載電源升級需求。三電系統三電系統能量樞紐能量樞紐,集成集成/雙向充電雙向充電/高電壓高電壓/新材料應用為趨勢新材料應用為趨勢
3、車載電源集成產品已成為行業主流產品,2021 年國內集成產品占比達 50%。車載電源的生產流程包括表面貼裝(SMT)、插件(DIP)、組裝、測試四個環節,性能指標包括轉換效率、功率密度、可靠性等,行業壁壘主要包括供應商資質壁壘、技術與人才壁壘、規模壁壘等。技術創新浪潮下,車載電源正面臨著集成化(從物理集成向系統集成演化)、雙向充電(雙向 OBC 助力 V2X功能實現)、高電壓化(800V 快充趨勢帶來電源系統升級)、新材料應用(引入第三代半導體材料,降本提效)四大發展趨勢,高效化發展訴求明確。功率半導體成本占比高,預計功率半導體成本占比高,預計 2027 年年車載電源車載電源全球市場規模全球市
4、場規模 593 億億 從成本構成來看,直接材料成本占比高,其中功率半導體為第一大成本,對車載電源的性能有重要影響。車載電源的價格主要與產品功率、集成度等相關,OBC 價格呈逐年下降趨勢。車載電源行業的發展與充電樁的保有量及交流樁的占比高度相關:(1)從總量來看,政策與市場合力推動下,國內充電樁的保有量正在快速增長;(2)從保有量結構來看,交流樁占比維持高位,達 80-90%,短期預計將保持穩定。我們預計 2027 年全球車載電源市場規模達 593 億元,23-27 年 CAGR 為 17.31%。車載電源車載電源市場集中度高,第三方供應商占市場集中度高,第三方供應商占據據主導主導地位地位 車載
5、電源行業的上游為電力電子零部件供應商,中游為車載電源供應商,下游為整車廠。行業內企業主要包括三類:(1)整車廠,如特斯拉(新美亞)、比亞迪(弗迪動力);(2)傳統零部件供應商 Tier 1,如法雷奧、大陸集團;(3)第三方供應商,如威邁斯、英搏爾、富特科技、欣銳科技。乘用車 OBC 市場集中度較高,第三方供應商憑借技術和規模經濟優勢,持續占據主導地位。風險提示:新能源車銷量不及預期、車載電源行業競爭加劇、原材料價格波動、提及的產業鏈公司不代表對公司研究覆蓋或投資推薦。(44)(33)(22)(10)1Mar-23Jun-23Oct-23Feb-24(%)電力設備與新能源滬深300 免責聲明和披
6、露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。2 電力設備與新能源電力設備與新能源 正文目錄正文目錄 車載電源車載電源:“三電系統三電系統”重要能量樞紐重要能量樞紐.3 車載電源:新能源汽車內部實現能量轉換的重要部件.3 車載充電機(OBC):外部輸入的交流電轉直流,為動力電池充電.4 車載 DC/DC 變換器:動力電池輸出的高壓電轉低壓,為低壓部件供電.6 車載電源集成產品:以 OBC、DC/DC 為核心的集成產品.7 轉換效率、功率密度、可靠性等為主要性能指標.8 技術趨勢:集成技術趨勢:集成/雙向充電雙向充電/高電壓高電壓/新材料應用新材料應用.10 集成化:從物理集成向系統集成演化.
7、10 雙向充電:雙向 OBC 助力 V2X 功能實現.11 高電壓化:800V 快充趨勢帶來電源系統升級需求.12 新材料應用:引入第三代半導體材料,降本提效.14 市場空間:市場空間:2027 年全球市場規模達年全球市場規模達 593 億元億元.16 直接材料成本占比高,OBC 價值量逐年下降.16 交流樁占比維持穩定,車載電源市場空間廣.16 產業鏈:市場集中度高,第三方供應商占主導產業鏈:市場集中度高,第三方供應商占主導.19 第三方供應商:頭部企業各有千秋、陸續上市.20 風險提示.22 OX0X2UBZVWFZSU9P8Q8OpNpPoMnReRqQnOfQmMmNaQrQmNwMm
8、NsPvPrMsO 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。3 電力設備與新能源電力設備與新能源 車載電源:車載電源:“三電系統”“三電系統”重要重要能量樞紐能量樞紐 車載電源車載電源:新能源汽車內部實現能量轉換的新能源汽車內部實現能量轉換的重要重要部件部件 車載電源車載電源屬于新能源汽車屬于新能源汽車“電控總成”“電控總成”中中的的關鍵關鍵電氣零部件電氣零部件。車載電源一般指車載充電機(OBC)、車載 DC/DC 變換器,以及以二合一(OBC、DC/DC 集成)、三合一(OBC、DC/DC與高壓配電盒(PDU)集成,也被稱為“小三電”)為代表的車載電源集成產品。較傳統燃油
9、車,新能源汽車的核心在于“三電系統”(電池總成、電機總成和電控總成)。電池總成主要包括電池和電池管理系統(BMS);電機總成主要包括電機、電機控制器等;電控總成包括 OBC、車載 DC/DC 變換器、電動空調、PTC、PDU 和其他高壓部件,其中,OBC、車載 DC/DC 變換器為主要部件。圖表圖表1:新能源汽車三大核心總成部件新能源汽車三大核心總成部件 圖表圖表2:車載電源安裝位置車載電源安裝位置 資料來源:欣銳科技招股說明書,華泰研究 資料來源:威邁斯招股說明書,華泰研究 “小三電”“小三電”是銜接是銜接新能源汽車新能源汽車三三種不種不同電壓、同電壓、為“三電系統”為“三電系統”提供匹配電
10、源的能量樞紐,提供匹配電源的能量樞紐,其其失效會間接導致失效會間接導致汽車汽車無法啟動無法啟動。車載電源助力完成電能從汽車外部傳輸至內部各部件。從能量的輸入開始來看,OBC 的一端連接新能源汽車的充電口,當充電樁為新能源汽車充電時,OBC 將外部輸入的民用單相交流電(220V)或工業用三相交流電(380V)轉換為動力電池可以使用的直流電壓,充入動力電池中。車載 DC/DC 變換器則將動力電池輸出的高壓直流電轉換為 12V、24V、48V 等低壓直流電,為儀表盤、車燈、電動轉向等低壓車載電器或設備提供電能。圖表圖表3:純電動汽車的電氣架構純電動汽車的電氣架構 資料來源:用于集成車載電源的高性能
11、SiC DC-DC 的多域建模與優化設計研究(李良浩,2023),華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。4 電力設備與新能源電力設備與新能源 車載充電機車載充電機(OBC):外部外部輸入的輸入的交流交流電電轉直流,為動力電池充電轉直流,為動力電池充電 車載充電機(車載充電機(On-board charger,OBC)是是一種電池充電裝置,一種電池充電裝置,將將外部外部輸入輸入的的交流交流電電轉化轉化為為直流直流電電輸出輸出給電池給電池。OBC 用于通過充電補能的新能源汽車,其輸出電壓與車載電池充電要求一致,OBC 受控于 BMS、VCU,能夠動態調節充電電流、電
12、壓參數,同時提供充電時的多種保護措施。OBC 按照電能能否雙向傳遞,可分為單向 OBC 和雙向 OBC,雙向OBC 除了為電池充電,還可以將動力電池的直流電逆變為交流電、輸送給地面電氣設備或電網。圖表圖表4:OBC 產品產品示意圖示意圖 圖表圖表5:OBC 功能功能示意圖示意圖 資料來源:新能源汽車快慢充小知識(二)(李運西,2021),富特科技招股說明書,華泰研究 資料來源:新能源汽車結構與原理(瑞佩爾,2018),華泰研究 OBC 一般采用兩級一般采用兩級式式架構架構,電路拓撲結構設計影響功率密度,電路拓撲結構設計影響功率密度。OBC 按照連接方式,可分為傳導式充電機和感應式充電機。傳導式
13、是指通過充電線束將電能充入動力電池中,感應式則是利用電磁轉換進行電能的無線傳輸。目前以傳導式為主,感應式小范圍應用于公交車等公共充電領域。傳導式 OBC 主要分為單級式和兩級式,目前兩級式為主流架構,即由兩級結構組成,前級 AC/DC 矯正模塊用于功率因數校正(APFC),在交流電轉換為直流電的過程中,可減少電能損耗;后級 DC/DC 變換模塊用于實現隔離、調節電壓至適用于動力電池系統。各級拓撲結構的設計影響 OBC 的功率密度,拓撲結構是指電路中不同類型的功率器件、電磁元件等的連接方式。圖表圖表6:單級式和兩級式單級式和兩級式 OBC 資料來源:具有逆變功能的集成式車載電源系統的研究與開發(
14、余榮磊,2023),華泰研究 OBC 主要由主要由 APFC 電路、電路、功率功率電路、電路、控制電路控制電路等等組成。組成。APFC 電路對交流輸入電流進行功率校正。功率電路主要由半導體器件、磁性器件以及開關接口器件等組成??刂齐娐肥菍崿F與電源管理進行通信,控制功率變換輸出以及進行各種保護、報警的裝置。其中,整流橋負責完成交流電與直流電的轉換,一般由多個二極管或晶體管構成,二極管、晶體管等功率半導體是交流、直流電轉換的核心器件。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。5 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表7:OBC 連接示意圖連接示意圖 資料來源:車載充電機產業發
15、展現狀及趨勢(王佳,2016),華泰研究 圖表圖表8:OBC 結構分解圖結構分解圖 -資料來源:車載充電機專利(臺達電子,2024),華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。6 電力設備與新能源電力設備與新能源 車載車載 DC/DC 變換器變換器:動力電池動力電池輸出的輸出的高壓高壓電電轉低壓,為轉低壓,為低壓低壓部件供電部件供電 車載車載 DC/DC 變換器變換器是一種是一種銜接高壓銜接高壓動力電池動力電池與與車載低壓系統車載低壓系統的裝置的裝置,為低壓用電器供電,為低壓用電器供電。純電動汽車包含動力電池和低壓蓄電池兩種電池,動力電池是純電動汽車的核心驅動力,通
16、過外部電源進行充電,可以回收和存儲部分制動能量;而車燈、空調、音響等低壓用電設備無法直接從高壓動力電池取電,而是從低壓蓄電池取電,或通過車載 DC/DC 變換器從高壓動力電池取電,低壓蓄電池中儲存的能量也是通過車載 DC/DC 變換器從高壓動力電池取電獲得。圖表圖表9:車載車載 DC/DC 變換器功能示意圖變換器功能示意圖 資料來源:威邁斯招股說明書,華泰研究 車載車載 DC/DC 變換器變換器通過開關管通過開關管調控調控電壓。電壓。車載 DC/DC 變換器的一般由開關管、電感、電容等電子元件組成。DC/DC 變換器通過開關管的打開與關閉,控制輸入電壓的占空比,實現對于輸出電壓的調節。當高壓電
17、池系統輸出的直流電壓經過 DC/DC 變換器時,開關管會周期性地打開和關閉,從而使電感和電容在開關管的控制下,將電壓轉換為需要的電壓水平,并在輸出端口輸出穩定的電壓。圖表圖表10:車載車載 DC/DC 變換器變換器的結構的結構示意示意圖圖 圖表圖表11:車載車載 DC/DC 變換器變換器的俯視圖的俯視圖 資料來源:一種新能源汽車及其車載 DCDC 變換器專利(科世達,2019),華泰研究 資料來源:一種新能源汽車及其車載 DCDC 變換器專利(科世達,2019),華泰研究 車載車載 DC/DC 變換器變換器以以隔離型變換器隔離型變換器為主。為主。DC/DC 變換器按照輸入和輸出端是否存在電氣隔
18、離,可分為隔離型變換器和非隔離型變換器。隔離型變換器中加入變壓器等隔離元件將高低壓隔離,通過改變變壓器的匝數比可以實現對輸出電壓的動態調整,安全系數較高,按照拓撲結構不同,分為移相全橋(FSFB)變換器、LLC 型諧振變換器等;而非隔離型中沒有隔離元件。目前車載 DC/DC 變換器以隔離型變換器為主,FSFB 的應用較多。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。7 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表12:兩種兩種隔離型隔離型 DC/DC 變換器變換器的的拓撲拓撲結構結構 資料來源:用于集成車載電源的高性能 SiC DC-DC 的多域建模與優化設計研究(李良浩,202
19、2),華泰研究 車載電源集成產品:車載電源集成產品:以以 OBC、DC/DC 為核心的集成產品為核心的集成產品 得益于節省空間、簡化布局、提升效率、降低成本等優勢,車載電源集成產品逐漸成為主得益于節省空間、簡化布局、提升效率、降低成本等優勢,車載電源集成產品逐漸成為主流產品。流產品。車載電源集成產品是指將 OBC、車載 DC/DC 變換器、PDU 等多個部件,通過共享電路、結構件等方式集成后的車載電源系統產品。據中商產業研究院,2021 年,我國車載電源集成產品占比已達 50%,OBC 占比 35.7%,DC/DC 變換器占比 14.3%。圖表圖表13:威邁斯威邁斯 6.6kW 三合一產品三合
20、一產品 圖表圖表14:三合一總成結構圖三合一總成結構圖 資料來源:威邁斯官網,華泰研究 資料來源:充電系統三合一總成的電磁干擾及抑制研究(楊文榮等,2021),華泰研究 圖表圖表15:2021 年車載電源各類型產品占比年車載電源各類型產品占比 資料來源:中國電源學會,中商產業研究院,華泰研究 車載電源集成產品50.0%OBC35.7%DC/DC14.3%免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。8 電力設備與新能源電力設備與新能源 轉換效率、功率密度、可靠性等轉換效率、功率密度、可靠性等為為主要主要性能性能指標指標 車載電源的生產流程車載電源的生產流程包括包括表面貼裝(表面貼
21、裝(SMT)、插件()、插件(DIP)、組裝、測試四個環節。)、組裝、測試四個環節。據富特科技招股說明書,雖然不同車載電源產品在產品形態、集成方案、技術質量標準等方面存在差異,但原材料、研發技術、設計方案具有相似性,所以工藝流程也基本相似,主要都包括:1)SMT 段:包括自動上板、激光鐳雕、錫膏印刷與檢測、貼片、回流焊接、自動光學檢測等工序;2)DIP 段:包括波峰焊、電路檢測、功能檢測、噴三防漆、點膠等工序;3)組裝段:包括組裝、功能初測等工序;4)測試段:包括功能終測、老化測試、氣密測試、包裝等工序。圖表圖表16:車載電源生產工藝流程車載電源生產工藝流程 資料來源:富特科技招股說明書,華泰
22、研究 車載電源的車載電源的性能性能指標包括轉換效率、功率密度指標包括轉換效率、功率密度、可靠性等??煽啃缘?。1)轉換效率:)轉換效率:輸出功率與輸入功率之比。OBC 和 DC/DC 變換器的轉換效率分別代表動力電池充電和電壓轉換過程中的能耗水平。轉換效率越高,則能量損耗越少。提升轉換效率的方式主要包括功率半導體等關鍵元件的更新迭代,以及電路拓撲結構設計的優化。根據GB/T 40432-2021 電動汽車用傳導式車載充電機 標準,轉換效率分為 90%92%、92%94%、94%三個級別。目前業內頭部企業可以做到96%,根據富特科技招股說明書,其 OBC 的最高轉換效率可達 96%。2)功率密度:
23、)功率密度:車載電源的額定功率與體積或重量之比。功率密度越高,則電能轉換更高效、材料成本更低。根據富特科技招股說明書,其車載高壓電源系統的功率密度可達 3.2kW/L,為行業較高水平。功率密度的提升主要通過提高功率,以及減小體積或重量兩大途徑。在功率方面,可以通過提高功率、轉換效率來實現,對于 OBC,A00 級以上乘用車上的輸出功率以 3.3kW(輸入 220VAC/16A,輸出 200V-400VDC/10A)、6.6kW(輸入 220VAC/32A,輸出 200V-400VDC/20A)為主。6.6kW 代表容量為 66kWh 的電池充滿電需要 10 小時。跟據迪龍電源官微,輸出功率大于
24、 5kW 的 OBC 占據市場較大份額。對于 DC/DC 變換器,乘用車用功率一般在 0.5-2kW。在減小體積或重量方面,主要通過集成化來實現。3)可靠性:)可靠性:包括抗振動、耐高/低溫、耐腐蝕、電磁兼容、使用壽命等方面的要求,降低故障率。對于 DC/DC 變換器,其使用頻率與工作時長比 OBC 長,可靠性要求更高,同時由于功率較大的負載投切時低壓母線上的負載電流將產生較大階躍,DC/DC 變換器需要快速動態響應,一般要求其輕滿載切換的響應時間達到 10ms 以內。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。9 電力設備與新能源電力設備與新能源 車載電源行業車載電源行業的的
25、壁壘在于壁壘在于供應商供應商資質、技術與人才資質、技術與人才、規模、規模等。等。1)供應商資質壁壘:)供應商資質壁壘:整車廠會對供應商進行嚴格的資質認證,認證周期長、難度大。2)技術與人才壁壘)技術與人才壁壘,配合客戶定,配合客戶定制化需求制化需求:整車廠對車載電源產品的功率密度、轉化效率等核心指標有非常高的要求,其還需與車內其他零部件互相兼容,需要企業進行長時間的技術迭代。車載電源是一種跨學科、綜合性產品,交叉融合了電力電子、自動控制、現代計算機等技術,對技術人員要求較高,具有人才壁壘,例如高頻大功率開關電源技術、整車電磁兼容技術、可靠性設計技術均有較高難度。在高壓化、集成化等行業趨勢下,車
26、載電源生產企業需要持續對產品進行迭代升級,技術壁壘還會在此過程中不斷積累。3)規模壁壘:)規模壁壘:規?;a有利于降低成本,提升企業盈利能力。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。10 電力設備與新能源電力設備與新能源 技術趨勢:技術趨勢:集成集成/雙向充電雙向充電/高高電電壓壓/新材料應用新材料應用 車載電源的技術趨勢包括集成化、雙向充電、高電壓化、第三代半導體應用等,高效化發展訴求明確。圖表圖表17:車載電源行業發展趨勢及對應核心技術車載電源行業發展趨勢及對應核心技術 行業發展趨勢行業發展趨勢 核心技術核心技術 集成化 磁集成控制解耦技術、OBC 輸出端口的電路集成
27、控制技術、高效率冷卻車載結構設計技術等 雙向充電 OBC 的 V2X 技術 高電壓化 高壓平臺下,用于 OBC 或 DC/DC 的散熱結構、插件開關管的安裝,以及產品安全性設計、漏電保護技術等 新材料應用 第三代半導體 資料來源:威邁斯招股說明書,華泰研究 集成化:從集成化:從物理物理集成向系統集成集成向系統集成演化演化 車載電源的集成化車載電源的集成化符合新能源汽車符合新能源汽車輕量化輕量化需求需求,在產品生產、整車制造、售后維修、整車,在產品生產、整車制造、售后維修、整車性能等多方面都具有明顯的技術優勢。性能等多方面都具有明顯的技術優勢。1)通過共用部分電路、共用控制芯片等方式,可以節省物
28、料、減小體積和重量、降低成本;2)在產品開發方面,集成化可以避免軟件重復開發,有利于在統一軟件架構下開發,可以提高效率;3)在整車生產方面,集成化減少了零部件數量,有利于降低生產管理難度,提高生產效率和整車性能;4)在售后服務方面,集成化減少了零部件數量,可以降低售后服務壓力;5)從消費者視角,集成化有利于優化空間布局,提升乘坐體驗和儲物能力。目前目前車載電源的車載電源的集成方式主要包括物理集成、磁集成集成方式主要包括物理集成、磁集成等等。較獨立運行的產品,集成化的產品在減小體積、降低成本的同時,需要保留各部分原有功能。物理集成共用殼體和濾波電路,但是整體結構仍較大。磁集成除了物理集成,還可以
29、通過從拓撲層面改變磁網絡結構,減小電路磁元件使用數量,實現電氣集成。圖表圖表18:OBC 與與 DC/DC 變換器集成方式對比變換器集成方式對比 布置方式布置方式 特點特點 優點優點 缺點缺點 完全獨立 分開放置 便于布置,易于維修 成本高,重量大 物理集成 共用殼體和濾波電路 節省殼體成本和部分元器件 結構偏大,不易布置 磁集成 共用控制板和 B 板,用同一個變壓器將0BC 和 DC/DC 變換器耦合起來 共用變壓器、原邊電路,結構緊湊,功率密度高,體積小,成本低 不易維修,OBC 輸出效率受影響 資料來源:具有逆變功能的集成式車載電源系統的研究與開發(余榮磊,2023),華泰研究 磁集成技
30、術是指將變換器中的兩個或多個分立磁件,如電感、變壓器等,繞制在一副磁芯上,利用單個磁元件實現多個磁元件功能的集成。磁集成技術磁性元件是車載電源中重要的功能元件,具備能量儲存與轉換、濾波、電氣隔離等功能,影響電源輸出動態性能和輸出紋波。其重量占變換器總重的 30-40%,體積占 20-30%。磁集成技術的運用,可以有效磁集成技術的運用,可以有效減小磁件的體積、重量,降低磁件損耗,提高電源的功率密度、效率和輸出品質。減小磁件的體積、重量,降低磁件損耗,提高電源的功率密度、效率和輸出品質。圖表圖表19:集成磁件與分立磁件對比集成磁件與分立磁件對比 資料來源:耦合電感倍壓解耦磁集成高電壓增益變換器(李
31、洪珠等,2023),華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。11 電力設備與新能源電力設備與新能源 利用電器原理的通融和共用特性,進一步將功率部件、軟件等融合,集成利用電器原理的通融和共用特性,進一步將功率部件、軟件等融合,集成范圍不斷拓展范圍不斷拓展。除了最常見的二合一、三合一,部分企業進行了進一步迭代,形成了大三電(驅動電機、電控、減速器)+小三電集成所形成的“六合一”產品,以及進而與 BMS、整車控制器等集成所形成的“七合一”“八合一”“十合一”等產品,集成范圍不斷拓展。2023 年 4 月,華為推出十合一超融合 A 級車動力域模塊,通過芯片融合、功率融合、
32、功能融合和域控融合,實現 BOM 數量降低 40%,芯片數量降低 60%。圖表圖表20:威邁斯“電驅威邁斯“電驅+電源”多合一集成產品圖電源”多合一集成產品圖 圖表圖表21:華為華為十十合一超融合合一超融合 A級車級車動力域模塊動力域模塊 資料來源:威邁斯招股說明書,華泰研究 資料來源:華為數字能源官微,華泰研究 雙向充電:雙向充電:雙向雙向 OBC 助力助力 V2X 功能功能實現實現 雙向雙向 OBC 可以可以滿足新能源汽車雙向充放電的需要。滿足新能源汽車雙向充放電的需要。傳統的 OBC 只能為動力電池充電,而不能實現向外供電。雙向 OBC 可實現的功能包括 V2L(Vehicle-to-l
33、oad,車對負載)、V2V(Vehicle-to-vehicle,車對車)、V2G(Vehicle-to-grid,車對電網)等。一方面,OBC 作為移動電源、應急電源向其他負載或其他新能源汽車供電,使得新能源汽車具備移動分布式儲能設備的功能;另一方面,可以實現新能源汽車與電網之間的能量互動,用電低谷時用較低的電價給汽車充電并儲存電量,在用電高峰期把電力賣給電網,賺取差價收益,助力削峰填谷。圖表圖表22:兩級式雙向充電機結構示意圖兩級式雙向充電機結構示意圖 圖表圖表23:V2X 體系結構體系結構 資料來源:應用于 V2G 的 CLLC 雙向諧振變換器磁網絡優化技術研究(張東博,2023),華泰
34、研究 資料來源:ADI 官網,華泰研究 綱領性文件出臺,綱領性文件出臺,V2G 或加速發展?;蚣铀侔l展。2024 年 1 月 4 日,國家發改委等四部門發布關于加強新能源汽車與電網融合互動的實施意見,提出到 2025 年,我國車網互動技術標準體系初步建成;到 2030 年,我國車網互動技術標準體系基本建成,市場機制更加完善,車網互動實現規?;瘧?,智能有序充電全面推廣,新能源汽車成為電化學儲能體系的重要組成部分,力爭為電力系統提供千萬千瓦級的雙向靈活性調節能力。目前,V2G 在技術層面上已經可以實現,但商業模式仍不清晰。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。12 電力設備
35、與新能源電力設備與新能源 高高電壓電壓化化:800V 快充快充趨勢趨勢帶來電源系統升級帶來電源系統升級需求需求 高電壓高電壓架構架構下,下,OBC 向向 11kW、22kW 等大功率方向發展等大功率方向發展。高電壓趨勢下,OBC 將逐從3.3kW、6.6kW 的低功率單相系統,向可以滿足 800V 等更高架構下充電需求的 11kW、22kW等大功率方向發展。在 OBC 的前級 PFC 模塊中,11kW、22kW 的情形下,輸入電流從單相 220V 交流電變為三相 380V 交流電。在后級 DC/DC 變換模塊中,相較于 400V,800V架構下 MOSFET 耐壓從 650V 或 750V 提
36、升至 1200V。圖表圖表24:OBC 系統設計趨勢系統設計趨勢 3.3kW 6.6kW 11kW 22kW 車型車型 混動混動/插電混動插電混動 純電通勤車純電通勤車 純電通勤車純電通勤車/卡車卡車 電動高性能電動高性能/商用車商用車 電池規格電池規格 3-20kWh 20-80kWh 20-100kWh 100-300kWh 0-100%充電充電 2.75 小時 7 小時 7.5 小時 9 小時 競爭性技術競爭性技術 1.Si 超結 2.SiC 3.GaN 1.SiC 2.Si 超結/IGBT 3.GaN 1.SiC 2.Si IGBT 1.SiC 2.Si IGBT 關鍵事項關鍵事項 1
37、.功率密度:功率密度:輕量化車型需要更小、更輕的 OBC 安裝至逆變器 2.成本:成本:OBC 在汽車中的成本占比需與乘用車相同 3.效率:效率:要求摩托車/電動滑板車快速充電 1.成本:成本:經濟型電動汽車需要低成本以縮小與燃油車價格差距 2.功率密度:功率密度:小型車要求重量輕、體積小 3.效率:效率:更快、更便宜的充電彰顯系統級優勢 1.功率密度:功率密度:關注 OBC+DCDC 一體式設計等趨勢,最大限度提高功率密度 2.效率:效率:更高的功率輸出提升效率價值 3.成本:成本:標準級電動汽車需要低成本以縮小與燃油車價格差距 1.功率密度:功率密度:高性能汽車空間小,但需要快速充電 2.
38、效率:效率:更高的功率輸出提升效率價值 3.成本:成本:批量商用車需要最低成本 資料來源:Wolfspeed 官網,華泰研究 圖表圖表25:OBC 中中 PFC 電路變化電路變化 圖表圖表26:OBC 中中 DC/DC 電路變化電路變化 資料來源:芝能汽車官微,華泰研究 資料來源:芝能汽車官微,華泰研究 新能源汽車的充電方式包括交流慢充、直流快充,對應充電樁的直流樁和交流樁,直流樁是三相電通過功率轉化模塊(AC/DC)轉換成可以給電池充電的交流電;交流樁即兩相電/三相電通過 OBC 給電池充電。所以只有使用交流電充電(慢充)時需要使用 OBC。中中短期內直流快充對短期內直流快充對 OBC 用量
39、的用量的影響有限影響有限??紤]到 1)目前存量充電樁以交流樁為主(占比 80-90%),快充基礎設施的建設、用戶習慣的轉變需要時間;2)根據中國汽車工程學會節能與新能源汽車技術路線圖 2.0,要構建慢充普遍覆蓋、快充(換電)網絡化部署來滿足不同充電需求的立體充電體系,規劃到 2025/2030/2035 年慢充端口保有量達到 1300萬/7000 萬/1.5 億端以上,公共快充端口保有量達到 80 萬/128 萬/146 萬端。這意味著,未來交流慢充與直流快充將協同發展,交流慢充憑借低成本等優勢仍為主流;3)雙向 OBC帶來 V2G 等功能,重建或者額外增加 OBC 將新增成本。我們預計短期內
40、仍將隨車配備一臺 OBC。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。13 電力設備與新能源電力設備與新能源 長期來看,直流快充的普及對長期來看,直流快充的普及對 OBC 或有一定替代作用或有一定替代作用。1)隨著高壓快充直流樁的全面鋪開,對于交流充電的需求減少;2)高電壓架構下對于 OBC 可靠性的要求提升,而 OBC 故障率高、維修成本高。目前已有部分整車廠開始嘗試“去 OBC”。2021 年,蔚來在推出的ET7 車型上首次取消了交流充電口,且后續新車型也沿用了該設計。2023 年 10 月上市的極越 01 也取消了交流充電口。此外,對于家用的交流充電樁,也可能將 OBC
41、從車上取消、遷移至充電樁內部;加拿大 Hillcrest 推出了一款不需要 OBC 也可以實現交流慢充與對外放電的高效逆變器解決方案。整體來看,未來的方案尚不明確。圖表圖表27:Hillcrest 碳化硅逆變器碳化硅逆變器 資料來源:Hillcrest 官網,華泰研究 直流快充或將提升直流快充或將提升 DC/DC 的單車價值量及用量。的單車價值量及用量。一方面,800V 高壓系統下,對耐壓(需要具備寬輸入寬輸出能力)和絕緣的可靠性設計要求更高,產品升級將帶來價值量的提升;另一方面,DC/DC 的單車用量可能增加。據聯合電子官微,目前有五種常見的 800V 高壓架構升級方案,方案一(車載部件全系
42、 800V,電驅升壓兼容 400V 直流樁)具有綜合優勢,短期有望快速推廣。此外,方案二(車載部件全系 800V,新增 DC/DC,兼容 400V 直流樁)、方案四(僅直流快充相關部件為 800V,其余部件維持 400V,新增 DC/DC)均需新增一個DC/DC,即單車價值量增加約 1000 元,這兩種方案在未來也有可能推廣。圖表圖表28:五種五種 800V 高壓架構升級方案高壓架構升級方案 方案一方案一 方案二方案二 方案三方案三 方案四方案四 方案五方案五 動力電池動力電池 800V 800V 400V*2 800V 400V*2 直流快充直流快充部件部件 800V 800V 800V 8
43、00V 800V 交流慢充、電驅動、高壓部件交流慢充、電驅動、高壓部件 800V 800V 800V 400V 400V 兼容兼容 400V 直流樁方式直流樁方式 電驅動系統升壓 新增新增 DC/DC 新增切換繼電器 新增新增 DC/DC 新增切換繼電器 整車能耗整車能耗 低 低 低 高 高 安全風險安全風險 無 無 電池并聯環流潛在風險 400V/800V DC/DC 安全要求高,防止 800V 電網和400V 電網直通 電池并聯環流潛在風險;400V/800V DC/DC 安全要求高,防止 800V 電網和400V 電網直通 推廣難度 較低 較低 較大 較大 大 資料來源:聯合電子官微,華
44、泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。14 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表29:五種五種 800V 高壓架構升級方案圖高壓架構升級方案圖 資料來源:聯合電子官微,華泰研究 新材料應用:新材料應用:引入引入第三代半導體材料,降本提效第三代半導體材料,降本提效 功率半導體的主要功能是實現電力設備的電能變換和電路控制,對車載電源的性能有重要功率半導體的主要功能是實現電力設備的電能變換和電路控制,對車載電源的性能有重要影響。影響。功率半導體主要包括分立器件和集成電路(IC),分立器件主要是功率器件,包括晶體管(IGBT、MOSFET 等)、二極管、三極管、晶閘
45、管等;IC 包括模擬 IC、邏輯 IC 等。有時也專稱功率器件為“功率半導體”。功率半導體的技術壁壘較高,以常見的功率器件IGBT 為例,由于開關頻率高,對其可靠性的要求通常較高;在保證可靠性的前提下,還需要盡可能降低導通損耗和開關損耗,以提升功率密度,這對供應商的技術水平提出了較高要求。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。15 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表30:功率半導體功率半導體分類分類 資料來源:新潔能招股說明書,華泰研究 從功率半導體的材料來看,從功率半導體的材料來看,車載電源中車載電源中碳化硅取代傳統硅基已成為碳化硅取代傳統硅基已成為大勢所趨大勢
46、所趨,已有部分企,已有部分企業在業在 OBC、DC/DC 中使用。中使用。第三代半導體材料是指碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)等寬禁帶半導體材料,一般禁帶寬度(Eg)2.3eV。不同代際的半導體之間并非技術替代的關系,而是由于材料不同,應用場景有所區別。第三代半導體材料具有高功率特性、高效率和低損耗特性、高頻率特性等優勢,更適合用于制作高溫、高頻、大功率、抗輻射器件,因而廣泛應用于光電子器件、電力電子器件等領域。其中,SiC 是目前應用最成熟的第三代半導體材料,其次是 GaN,而 ZnO、金剛石、AlN 等材料的相關研究尚處于起步階段。從應用端來看
47、,比亞迪、特斯拉、豐田、吉利、上海大眾等車企已經開始在 OBC、DC/DC 中使用 SiC MOSFET。據據 Wolfspeed 官網披露的數據,官網披露的數據,SiC 系統系統的成本的成本比比 Si 系統系統低低近近 20%。Si 系統的成本更高主要是因為 DC/DC 模塊中的柵極驅動和磁性元件數量相對較多。雖然較單個 Si 基二極管和功率晶體管,分立式 SiC 基功率器件的成本更高;但在系統中采用時,SiC 器件的性能可減少所需元件的數量,從而降低電路元件成本以滿足支持各種功率器件功能的要求。除了成本節約外,SiC 系統在 3kW/L 的功率密度下可實現 97%的峰值系統效率,而使用 S
48、i的 OBC 僅可在 2kW/L 的功率密度下實現 95%的效率,這一系統效率的提升可為消費者帶來每年平均 40 美元的能源節約。圖表圖表31:Si 材料與材料與 SiC、GaN 材料性能對比材料性能對比 圖表圖表32:采用采用 SiC 與與 Si 的的 22kW 雙向雙向 OBC 的成本的成本結構結構對比對比 資料來源:第三代半導體產業概況剖析(李春和鄧君楷,2017),華泰研究 資料來源:Wolfspeed 官網,華泰研究 16%21%7%8%16%13%15%19%10%13%10%10%10%10%15%7%0.00.20.40.60.81.01.21.4采用SiC采用SiAFE MO
49、SFET一次DC/DC二次DC/DC磁性AC/DC磁性DC/DC電容器熱管理/外殼柵極驅動 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。16 電力設備與新能源電力設備與新能源 市場空間:市場空間:2027 年年全球市場規模達全球市場規模達 593 億元億元 直接材料成本占比高,直接材料成本占比高,OBC 價值量逐年下降價值量逐年下降 直接材料成本占比高,功率半導體為第一大材料成本。直接材料成本占比高,功率半導體為第一大材料成本。直接材料在車載電源產品成本中占比高達 80-90%。據公司招股說明書,2022 年,威邁斯、富特科技主營業務成本中直接材料占比分別為 87.25%、85
50、.30%。車載電源行業的上游主要為電力電子零部件行業,包括功率半導體、結構件、阻容器件、磁元件等,其中,功率半導體是直接材料中的第一大成本,占比約 20%。圖表圖表33:車載電源集成產品成本拆分車載電源集成產品成本拆分 圖表圖表34:2022 年我國車載電源產品成本拆分年我國車載電源產品成本拆分 注:圖中數據為富特科技 23H1 主營業務成本拆分,其中二合一、三合一產品主營業務成本占比為 96.17%資料來源:富特科技招股說明書,華泰研究 資料來源:觀研天下中國乘用車行業運營現狀研究與發展戰略分析報告2022-2029 年),華泰研究 車載電源的價格與功率車載電源的價格與功率、集成度、集成度相
51、關,相關,OBC 價格價格呈逐年下降趨勢。呈逐年下降趨勢。以威邁斯為例,據威邁斯招股說明書,2020-2022 年,其車載電源集成產品平均售價分別為 2613.11 元、2204.64元、2399.34 元(平均約為 2500 元),OBC 平均售價分別為 2468.23 元、2020.81 元、1724.36元(平均約為 2000元),車載 DC/DC變換器平均售價分別為 1107.55元、1008.46 元、993.76元(平均約為 1000 元)。對于 2024 年,我們預計碳化硅價格下降將進一步帶來使用碳化硅的車載電源產品價格下降,碳化硅的導入有望提速。圖表圖表35:威邁斯車載電源產品
52、單車價值量威邁斯車載電源產品單車價值量 資料來源:威邁斯招股說明書,華泰研究 交流樁占比交流樁占比維持穩定維持穩定,車載電源市場空間廣,車載電源市場空間廣 車載電源行業的車載電源行業的發展與充電樁的保有量及交流樁發展與充電樁的保有量及交流樁占比高度相關。占比高度相關。新能源汽車主要包括純電動汽車(BEV)、增程式電動汽車(REEV)、插電式混合動力汽車(PHEV)、燃料電池汽車(FCEV)四類。目前,以 BEV 為主、REEV 和 PHEV 為輔的新能源汽車市場結構已基本形成,而 FCEV 尚未得到充分發展。在此背景下,充電樁的保有量及交流樁的占比成為車載電源行業發展過程中所面臨的重要變量。直
53、接材料89.58%直接人工3.57%制造費用及其他6.80%技術服務成本0.05%功率半導體23%結構件18%阻容器件16%磁元件13%芯片6%連接器6%其他18%2613.11 2204.64 2399.34 2468.23 2020.81 1724.36 1107.55 1008.46 993.76 05001,0001,5002,0002,5003,000202020212022車載電源集成產品OBCDC/DC 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。17 電力設備與新能源電力設備與新能源 政策與市場合力,充電樁保有量快速增長。政策與市場合力,充電樁保有量快速增長。完
54、善充電基礎設施建設,將有助于緩解補能焦慮,促進新能源汽車滲透率的提升。1)政策方面:2020 年 5 月,2020 年政府工作報告正式將充電樁納入七大“新基建”產業。數量規劃上,從 2022 年 1 月國家發展改革委等部門關于進一步提升電動汽車充電基礎設施服務保障能力的實施意見中所提出的滿足2000 萬輛電動車的目標,逐漸轉變為達到車樁比 1:1 的動態指引。2)需求方面:近年來,我國新能源汽車市場蓬勃發展,據公安部數據,2023 年全國新能源汽車保有量達 2041 萬輛,為 2018 年末 261 萬輛的 7.8 倍。充電需求也由此不斷增加,據 EVCIPA,2023 年全國新能源汽車充電樁
55、保有量達 859.6 萬臺,為 2018 年末 77.7 萬臺的 11 倍。圖表圖表36:國內新能源汽車及充電樁保有量國內新能源汽車及充電樁保有量 資料來源:EVCIPA,公安部,威邁斯招股說明書,華泰研究 交流樁占比維持高位,交流樁占比維持高位,我們預計我們預計中中短期短期內內保持穩定。保持穩定。交流電充電與直流電充電各有優缺點,直流電充電的功率高、速度快,但占地面積大、建設成本高、配電要求高,一般適用于高速服務區快充站、公交車和出租車集中充電站等專用充電站場景;交流充電雖然速度較慢,但具有占地面積小、配電要求低、安全性高等優點,覆蓋了日常生活中的絕大多數場景,短期仍占據主流地位。據 EVC
56、IPA,2018-2023 年,我國交流充電樁占比維持在 80-90%,且相對穩定。其中,私人充電樁占全國充電樁保有量約 60%,是充電樁的主要構成部分,且均為交流充電樁。在此背景下,整車配備交流充電裝置已成為新能源汽車行業的慣例,以 OBC 為核心組成之一的車載電源市場空間廣闊。圖表圖表37:國內新能源汽車充電樁保有量構成情況國內新能源汽車充電樁保有量構成情況 資料來源:EVCIPA,威邁斯招股說明書,華泰研究 77.68 121.94 168.15 261.76 520.90 859.60 261.00 381.00 492.00 784.00 1310.00 2041.00 74.27%
57、56.98%37.90%55.67%99.00%65.02%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%110%05001,0001,5002,0002,500201820192020202120222023充電樁保有量(萬臺)新能源汽車保有量(萬輛)充電樁保有量增長率(右軸)11.00 21.50 30.95 47.06 76.10 120.30 172.90 19.00 30.10 49.80 67.70 103.60 152.20 208.10 47.70 70.30 87.40 147.00 341.20 587.10 884.70 85.84%82.36%81.
58、59%82.02%85.39%86.01%86.34%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%02004006008001,0001,2001,4002018201920202021202220232024E公共直流樁保有量(萬臺)公共交流樁保有量(萬臺)私人樁保有量(萬臺)交流樁占比(右軸)免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。18 電力設備與新能源電力設備與新能源 2027E 全球全球車載電源市場規模達車載電源市場規模達 593 億元,億元,23-27 年年 CAGR 達達 17.31%。車載電源行業隨著新能源汽車行業的發展而興起。對于新能源
59、乘用車銷量,沿用我們 2023 年 12 月 29 日外發報告 鋰電材料復盤與 2024 年展望 中的預測數據。對于單車價值量,在乘用車領域,我們參考頭部企業威邁斯的車載電源集成產品價格 2400 元為 2022 年行業均價,按照每年同比下降 5%/5%/3%/3%/2%來預測未來單價。針對 800V 高壓平臺場景,參考中國高壓快充產業發展報告(2023-2025)中的數據,假設帶來 800 元增量。假設每輛車配備一臺OBC+DC/DC 集成產品,計算得出市場規模預測值。商用車領域,考慮到大多數商用車已經“去 OBC”化,且新能源商用車市場遠小于乘用車,故在上述估算中忽略不計。我們預計,202
60、7 年車載電源全球市場規模為 593 億元,23-27 年 CAGR 為 17.31%。圖表圖表38:車載電源市場空間測算車載電源市場空間測算 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 新能源乘用車銷量新能源乘用車銷量 全球新能源乘用車銷量(萬輛)1368.9 1639.0 2002.0 2402.4 2834.8 800V 高壓架構滲透率(%)1%5%8%10%12%全球 800V 高壓架構車銷量(萬輛)15.1 78.7 156.2 235.4 340.2 單車價值量單車價值量 車載電源集成產品單價(元/臺)2279 2165 2100 2037 1996 車載電源集成產
61、品單價-800V(元/臺)3079 2965 2900 2837 2796 市場空間市場空間 全球市場規模(億元)313 361 433 508 593 資料來源:EV-Volumes,CleanTechnica,華泰研究預測 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。19 電力設備與新能源電力設備與新能源 產業鏈:市場集中度高,第三方供應商占主導產業鏈:市場集中度高,第三方供應商占主導 車載電源行業的上游為電力電子零部件供應商,中游為車載電源供應商,下游為整車廠。車載電源行業的上游為電力電子零部件供應商,中游為車載電源供應商,下游為整車廠。行業內企業主要包括三類:1)整車廠
62、)整車廠,如特斯拉(新美亞)、比亞迪(弗迪動力),由于進入行業較早,形成了垂直一體化的供應鏈模式,但隨著第三方供應商的發展,整車廠已經逐步轉向第三方供應商進行采購;2)傳統)傳統燃油車燃油車零部件供應商零部件供應商 Tier 1,如法雷奧、大陸集團,憑借技術積累,從傳統燃油車零部件切入新能源汽車零部件領域;3)第三方供應商)第三方供應商,如威邁斯、英搏爾、富特科技、欣銳科技,基于電力電子領域的技術積累,轉型進入新能源汽車零部件領域。圖表圖表39:車載電源產業鏈車載電源產業鏈 資料來源:欣銳科技招股說明書,華泰研究 國內國內乘用車乘用車OBC市場集中度高,第三方供應商占據主導地位。市場集中度高,
63、第三方供應商占據主導地位。據NE Times數據,2020-2023年,中國乘用車 OBC(含集成產品)的 CR3 由 43.2%提升至 61.1%,CR10 由 87.8%提升至 92.60%,市場集中度進一步加強。其中,威邁斯、富特科技、欣銳科技等第三方供應商持續占據頭部地位,其面臨良好發展機遇,1)第三方供應商一般會同時為多個整車廠的多款車型供應車載電源,有利于技術積累和方案儲備,開發效率更高,具有規模經濟優勢;2)在造車新勢力崛起、互聯網科技公司切入新能源賽道的背景下,這兩類客戶由于相對缺乏產業鏈積累,更傾向于選擇專業的第三方供應商。圖表圖表40:2020-2023 年中國乘用車年中國
64、乘用車 OBC 市場格局市場格局 2023 年年 2022 年年 2021 年年 2020 年年 排名排名 市占率市占率 排名排名 市占率市占率 排名排名 市占率市占率 排名排名 市占率市占率 弗迪動力/比亞迪 1 33.6%1 28.7%2 15.8%3 12.8%威邁斯 2 18.8%2 20.4%1 20.9%1 17.3%富特科技 3 8.7%5 8.5%3 11.9%5 7.5%新美亞/特斯拉 4 8.6%3 8.6%4 10.8%4 12.4%英搏爾 5 6.5%4 8.6%7 5.3%-欣銳科技 6 5.9%6 5.9%6 7.2%6 7.5%科世達 7 3.0%8 3.5%9
65、4.1%8 4.2%鐵成科技 8 2.9%7 4.2%5 8.5%2 13.1%匯川聯合動力 9 2.3%-華為 10 2.3%9 3.1%-力華集團-10 2.1%8 4.7%-臺達電子-10 2.2%7 6.1%麥格米特-9 4.2%法雷奧-10 2.7%CR3-61.1%-57.7%-48.6%-43.2%CR10-92.6%-93.6%-91.4%-87.8%資料來源:NE Times,威邁斯招股說明書,華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。20 電力設備與新能源電力設備與新能源 第三方供應商:第三方供應商:頭部頭部企業企業各有千秋、各有千秋、陸續上市陸
66、續上市 車載電源第三方供應商包括威邁斯、英搏爾、富特科技、欣銳科技等。車載電源第三方供應商包括威邁斯、英搏爾、富特科技、欣銳科技等。英搏爾、欣銳科技分別于 2017 年、2018 年在創業板上市,威邁斯于 2023 年 7 月在科創板上市,富特科技正處于 IPO 申報階段。威邁斯:國內乘用車威邁斯:國內乘用車 OBC 出貨量第一出貨量第一的第三方供應商的第三方供應商,磁集成降本見成效磁集成降本見成效。威邁斯成立于2005 年,產品包括車載電源系列、電機控制器、電驅總成,以及液冷充電樁模塊等。2017年成功量產車載電源集成產品,成為業內最早實現 OBC、DC/DC 和其他部件集成的廠商之一。80
67、0V 車載電源集成產品已獲得小鵬、理想、嵐圖等客戶定點,其中小鵬 G9 于 2022年上市,為國內首批 800V 高壓平臺車型之一。公司磁集成技術領先,通過磁集成方案實現功率級整合,實現重量降低、體積減小、成本降低;應用碳化硅的產品已有一定規模。公司積極進行海外布局,已向 Stellantis 集團量產銷售車載電源集成產品,并取得雷諾、阿斯頓馬丁、法拉利等海外車企定點,是行業內最早向境外知名整車廠出口的境內廠商之一。欣銳科技:欣銳科技:攜手攜手碳化硅碳化硅頭部企業頭部企業布局碳化硅電源方案布局碳化硅電源方案,開拓大功率市場。,開拓大功率市場。欣銳科技成立于2005 年,產品包括車載電源系列、大
68、功率充電產品、氫能與燃料電池專用產品(DCF)等。2017 年開始與小鵬合作,已配套了小鵬 P7i、G6 等車型,且是 G6 車型車載電源的獨家供應商。公司 SiC 材料布局領先,2013 年將科銳(CREE,現更名為 Wolfspeed)的 SiC 方案正式應用于車載電源產品中;2023 年與 Wolfspeed 簽署合作協議,推進 SiC MOSFET在新能源汽車及充電樁領域的應用,與安森美共同打造的聯合實驗室投入使用。海外布局方面,2023 年 11 月公告與偉世通在美國組建合資公司從事聯合開發的汽車零部件產品的制造和供應。富特科技:富特科技:深度布局車載電源集成深度布局車載電源集成產品
69、產品,技術指標領先。技術指標領先。富特科技成立于 2011 年,產品包括車載電源系列,以及液冷超充樁電源模塊、智能直流充電樁電源模塊等非車載高壓電源系統。公司是目前國內少數同時布局車載高壓電源系統和非車載高壓電源系統的企業,關鍵技術指標業內領先,OBC 覆蓋 3.3kW/6.6kW/11kW/22kW,DC/DC 覆蓋 0.5kW-5kW,OBC 最高轉換效率可達 96%,車載高壓電源系統的功率密度可達 3.2kW/L。英搏爾:英搏爾:發力電驅與發力電驅與電源總成產品,電源總成產品,技術水平與出貨量排名位居前列技術水平與出貨量排名位居前列。英搏爾成立于 2005年,主要產品包括電源系統、驅動系
70、統、電機、電控等。公司是國內新能源汽車領域少數同時具備驅動系統、電源系統兩大產品矩陣的頭部企業,六合一動力系統產品(集成驅動總成和電源總成)技術領先、量產交付能力強。800V 方面,公司已推出基于 800V 高壓架構的高功率密度的第三代電源總成產品。對比對比四四家企業可以發現:家企業可以發現:1)從營收和歸母體量來看,威邁斯保持領先。2020-2022 年,威邁斯營業收入分別為 6.57 億元、16.95 億元、38.33 億元,歸母凈利潤分別為 0.06 億元、0.75 億元、2.95 億元,持續快速增長;2)從車載電源集成產品毛利率來看,威邁斯、富特科技基本相當,高于欣銳科技。欣銳科技毛利
71、率較低主要由于受下游客戶以及自身經營等因素影響,其產能及規模優勢未能得到充分發揮所致;3)從主要客戶來看,各家均獲得了優質的客戶資源,威邁斯積極進行海外布局,踐行“走出去”戰略,是最早向境外知名整車廠出口的境內廠商之一;4)從第三代半導體技術應用來看,各家均有布局,并實現量產應用。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。21 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表41:2020-2022 年車載電源年車載電源頭部頭部企業營業收入對比企業營業收入對比 圖表圖表42:2020-2022 年車載電源年車載電源頭部頭部企業歸母凈利潤對比企業歸母凈利潤對比 資料來源:Wind,華
72、泰研究 資料來源:Wind,華泰研究 圖表圖表43:2020-2022 年車載電源年車載電源頭部頭部企業企業研發費用研發費用對比對比 圖表圖表44:2020-2022 年車載電源年車載電源頭部頭部企業集成產品毛利率對比企業集成產品毛利率對比 資料來源:Wind,各公司招股說明書,華泰研究 資料來源:Wind,各公司招股說明書,華泰研究 圖表圖表45:2020-2022 年車載電源年車載電源頭部頭部企業企業 OBC 毛利率對比毛利率對比 圖表圖表46:2020-2022 年車載電源年車載電源頭部頭部企業企業 DC/DC 毛利率對比毛利率對比 資料來源:Wind,各公司招股說明書,華泰研究 資料來
73、源:Wind,各公司招股說明書,華泰研究 圖表圖表47:車載電源車載電源頭部頭部企業客戶情況企業客戶情況 公司公司 主要客戶主要客戶 威邁斯 國內:造車新勢力理想、小鵬、合眾新能源、零跑,知名車企上汽集團、吉利汽車、長安汽車、奇瑞汽車,合資品牌東風日產、上汽通用等 海外:Stellantis 集團、雷諾、阿斯頓馬丁、法拉利等 欣銳科技 國內:比亞迪、吉利汽車、北汽新能源、江淮汽車、小鵬汽車、長城汽車等 中外合資或獨資品牌:東風本田、廣汽本田、現代汽車等 富特科技 廣汽集團、長城汽車、蔚來汽車、易捷特(東風和雷諾-日產合資公司)、埃諾威(大眾合資公司)、雷諾汽車、日產汽車、小鵬汽車、小米汽車、上
74、汽集團、比亞迪、長安汽車、零跑汽車、LG 等 英搏爾 吉利汽車、上汽通用五菱、奇瑞、長安、長城、上汽大通、東風、小鵬、合眾等 資料來源:Wind,各公司招股說明書,華泰研究 6.5716.9538.333.549.3515.152.959.6416.54.219.7620.060510152025303540452020年2021年2022年(億元)(億元)威邁斯欣銳科技富特科技英搏爾0.060.752.95-2.850.25-0.28-0.150.580.870.130.470.25-100%-80%-60%-40%-20%0%20%(4)(2)0242020年2021年2022年歸母凈利率
75、歸母凈利率歸母凈利潤歸母凈利潤(億元)(億元)威邁斯欣銳科技富特科技英搏爾威邁斯(右軸)欣銳科技(右軸)富特科技(右軸)英搏爾(右軸)76561457219141805668398639387254311132742359190147890%5%10%15%20%25%05,00010,00015,00020,00025,0002020年2021年2022年研發費用率研發費用率研發費用研發費用(萬元)(萬元)威邁斯欣銳科技富特科技英搏爾威邁斯(右軸)欣銳科技(右軸)富特科技(右軸)英搏爾(右軸)-10%0%10%20%30%2020年2021年2022年威邁斯車載電源集成產品欣銳科技車載電源集
76、成產品富特科技三合一系統富特科技二合一系統英搏爾車載電源集成產品0%10%20%30%40%2020年2021年2022年威邁斯OBC欣銳科技OBC富特科技單一功能產品(OBC/DCDC)英搏爾OBC-10%0%10%20%30%2020年2021年2022年威邁斯DC/DC欣銳科技DC/DC富特科技單一功能產品(OBC/DCDC)英搏爾DC/DC 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。22 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表48:本報告提及公司本報告提及公司 公司名稱公司名稱 公司代碼公司代碼 公司名稱公司名稱 公司代碼公司代碼 公司名稱公司名稱 公司代碼公司代
77、碼 公司名稱公司名稱 公司代碼公司代碼 比亞迪 002594 CH 威邁斯 688612 CH 麥格米特 002851 CH 華為 未上市 特斯拉 TSLA US 英搏爾 300681 CH 富特科技 未上市 力華集團 未上市 豐田 TM US 欣銳科技 300745 CH 科世達 未上市 臺達電子 未上市 吉利 0175 HK 匯川技術 300124 CH 鐵成科技 未上市 法雷奧 未上市 資料來源:Wind,Bloomberg,華泰研究 風險提示風險提示 1)新能源車銷量不及預期的風險)新能源車銷量不及預期的風險 新能源汽車需求受到國內外宏觀經濟情況、新能源產業政策、居民消費能力等多重因素
78、影響,若新能源汽車需求低迷、銷量不及預期,將對車載電源銷量產生一定沖擊。2)車載電源行業競爭加劇風險)車載電源行業競爭加劇風險 行業內企業進一步擴充產能、其他領域生產企業進入車載電源行業等因素可能加劇車載電源市場競爭程度。3)原材料價格波動風險)原材料價格波動風險 芯片、功率器件等半導體材料是車載電源系列產品的重要原材料,且部分公司進口依賴程度較高,若國際政治經濟形勢發生不利變化、上游原材料價格大幅上漲,將影響行業整體盈利能力。4)提及的產業鏈公司不代表對公司研究覆蓋或投資推薦)提及的產業鏈公司不代表對公司研究覆蓋或投資推薦 本文所提及的產業鏈公司僅系客觀信息數據的整理,不代表對公司研究覆蓋或
79、投資推薦。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。23 電力設備與新能源電力設備與新能源 免責免責聲明聲明 分析師聲明分析師聲明 本人,申建國、邊文姣,茲證明本報告所表達的觀點準確地反映了分析師對標的證券或發行人的個人意見;彼以往、現在或未來并無就其研究報告所提供的具體建議或所表迖的意見直接或間接收取任何報酬。一般聲明及披露一般聲明及披露 本報告由華泰證券股份有限公司(已具備中國證監會批準的證券投資咨詢業務資格,以下簡稱“本公司”)制作。本報告所載資料是僅供接收人的嚴格保密資料。本報告僅供本公司及其客戶和其關聯機構使用。本公司不因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告基于本公
80、司認為可靠的、已公開的信息編制,但本公司及其關聯機構(以下統稱為“華泰”)對該等信息的準確性及完整性不作任何保證。本報告所載的意見、評估及預測僅反映報告發布當日的觀點和判斷。在不同時期,華泰可能會發出與本報告所載意見、評估及預測不一致的研究報告。同時,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。以往表現并不能指引未來,未來回報并不能得到保證,并存在損失本金的可能。華泰不保證本報告所含信息保持在最新狀態。華泰對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。本公司不是 FINRA 的注冊會員,其研究分析師亦沒有注冊為 FINRA 的研究分析師/不
81、具有 FINRA 分析師的注冊資格。華泰力求報告內容客觀、公正,但本報告所載的觀點、結論和建議僅供參考,不構成購買或出售所述證券的要約或招攬。該等觀點、建議并未考慮到個別投資者的具體投資目的、財務狀況以及特定需求,在任何時候均不構成對客戶私人投資建議。投資者應當充分考慮自身特定狀況,并完整理解和使用本報告內容,不應視本報告為做出投資決策的唯一因素。對依據或者使用本報告所造成的一切后果,華泰及作者均不承擔任何法律責任。任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。除非另行說明,本報告中所引用的關于業績的數據代表過往表現,過往的業績表現不應作為日后回報的預示。華泰不承諾也
82、不保證任何預示的回報會得以實現,分析中所做的預測可能是基于相應的假設,任何假設的變化可能會顯著影響所預測的回報。華泰及作者在自身所知情的范圍內,與本報告所指的證券或投資標的不存在法律禁止的利害關系。在法律許可的情況下,華泰可能會持有報告中提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,為該公司提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務或向該公司招攬業務。華泰的銷售人員、交易人員或其他專業人士可能會依據不同假設和標準、采用不同的分析方法而口頭或書面發表與本報告意見及建議不一致的市場評論和/或交易觀點。華泰沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。華泰的資產管理部門、自營部門以及其他投資業務部門可
83、能獨立做出與本報告中的意見或建議不一致的投資決策。投資者應當考慮到華泰及/或其相關人員可能存在影響本報告觀點客觀性的潛在利益沖突。投資者請勿將本報告視為投資或其他決定的唯一信賴依據。有關該方面的具體披露請參照本報告尾部。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布的機構或人員,也并非意圖發送、發布給因可得到、使用本報告的行為而使華泰違反或受制于當地法律或監管規則的機構或人員。本報告版權僅為本公司所有。未經本公司書面許可,任何機構或個人不得以翻版、復制、發表、引用或再次分發他人(無論整份或部分)等任何形式侵犯本公司版權。如征得本公司同意進行引用、刊發的,需在允許的范圍內使
84、用,并需在使用前獲取獨立的法律意見,以確定該引用、刊發符合當地適用法規的要求,同時注明出處為“華泰證券研究所”,且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。本公司保留追究相關責任的權利。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。中國香港中國香港 本報告由華泰證券股份有限公司制作,在香港由華泰金融控股(香港)有限公司向符合證券及期貨條例及其附屬法律規定的機構投資者和專業投資者的客戶進行分發。華泰金融控股(香港)有限公司受香港證券及期貨事務監察委員會監管,是華泰國際金融控股有限公司的全資子公司,后者為華泰證券股份有限公司的全資子公司。在香港獲得本報告的人員若有任
85、何有關本報告的問題,請與華泰金融控股(香港)有限公司聯系。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。24 電力設備與新能源電力設備與新能源 香港香港-重要監管披露重要監管披露 華泰金融控股(香港)有限公司的雇員或其關聯人士沒有擔任本報告中提及的公司或發行人的高級人員。有關重要的披露信息,請參華泰金融控股(香港)有限公司的網頁 https:/.hk/stock_disclosure 其他信息請參見下方“美國“美國-重要監管披露”重要監管披露”。美國美國 在美國本報告由華泰證券(美國)有限公司向符合美國監管規定的機構投資者進行發表與分發。華泰證券(美國)有限公司是美國注冊經紀商和
86、美國金融業監管局(FINRA)的注冊會員。對于其在美國分發的研究報告,華泰證券(美國)有限公司根據1934 年證券交易法(修訂版)第 15a-6 條規定以及美國證券交易委員會人員解釋,對本研究報告內容負責。華泰證券(美國)有限公司聯營公司的分析師不具有美國金融監管(FINRA)分析師的注冊資格,可能不屬于華泰證券(美國)有限公司的關聯人員,因此可能不受 FINRA 關于分析師與標的公司溝通、公開露面和所持交易證券的限制。華泰證券(美國)有限公司是華泰國際金融控股有限公司的全資子公司,后者為華泰證券股份有限公司的全資子公司。任何直接從華泰證券(美國)有限公司收到此報告并希望就本報告所述任何證券進
87、行交易的人士,應通過華泰證券(美國)有限公司進行交易。美國美國-重要監管披露重要監管披露 分析師申建國、邊文姣本人及相關人士并不擔任本報告所提及的標的證券或發行人的高級人員、董事或顧問。分析師及相關人士與本報告所提及的標的證券或發行人并無任何相關財務利益。本披露中所提及的“相關人士”包括FINRA 定義下分析師的家庭成員。分析師根據華泰證券的整體收入和盈利能力獲得薪酬,包括源自公司投資銀行業務的收入。華泰證券股份有限公司、其子公司和/或其聯營公司,及/或不時會以自身或代理形式向客戶出售及購買華泰證券研究所覆蓋公司的證券/衍生工具,包括股票及債券(包括衍生品)華泰證券研究所覆蓋公司的證券/衍生工
88、具,包括股票及債券(包括衍生品)。華泰證券股份有限公司、其子公司和/或其聯營公司,及/或其高級管理層、董事和雇員可能會持有本報告中所提到的任何證券(或任何相關投資)頭寸,并可能不時進行增持或減持該證券(或投資)。因此,投資者應該意識到可能存在利益沖突。評級說明評級說明 投資評級基于分析師對報告發布日后 6 至 12 個月內行業或公司回報潛力(含此期間的股息回報)相對基準表現的預期(A 股市場基準為滬深 300 指數,香港市場基準為恒生指數,美國市場基準為標普 500 指數,臺灣市場基準為臺灣加權指數,日本市場基準為日經 225 指數),具體如下:行業評級行業評級 增持:增持:預計行業股票指數超
89、越基準 中性:中性:預計行業股票指數基本與基準持平 減持:減持:預計行業股票指數明顯弱于基準 公司評級公司評級 買入:買入:預計股價超越基準 15%以上 增持:增持:預計股價超越基準 5%15%持有:持有:預計股價相對基準波動在-15%5%之間 賣出:賣出:預計股價弱于基準 15%以上 暫停評級:暫停評級:已暫停評級、目標價及預測,以遵守適用法規及/或公司政策 無評級:無評級:股票不在常規研究覆蓋范圍內。投資者不應期待華泰提供該等證券及/或公司相關的持續或補充信息 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。25 電力設備與新能源電力設備與新能源 法律實體法律實體披露披露 中國
90、中國:華泰證券股份有限公司具有中國證監會核準的“證券投資咨詢”業務資格,經營許可證編號為:91320000704041011J 香港香港:華泰金融控股(香港)有限公司具有香港證監會核準的“就證券提供意見”業務資格,經營許可證編號為:AOK809 美國美國:華泰證券(美國)有限公司為美國金融業監管局(FINRA)成員,具有在美國開展經紀交易商業務的資格,經營業務許可編號為:CRD#:298809/SEC#:8-70231 華泰證券股份有限公司華泰證券股份有限公司 南京南京 北京北京 南京市建鄴區江東中路228號華泰證券廣場1號樓/郵政編碼:210019 北京市西城區太平橋大街豐盛胡同28號太平洋
91、保險大廈A座18層/郵政編碼:100032 電話:86 25 83389999/傳真:86 25 83387521 電話:86 10 63211166/傳真:86 10 63211275 電子郵件:ht- 電子郵件:ht- 深圳深圳 上海上海 深圳市福田區益田路5999號基金大廈10樓/郵政編碼:518017 上海市浦東新區東方路18號保利廣場E棟23樓/郵政編碼:200120 電話:86 755 82493932/傳真:86 755 82492062 電話:86 21 28972098/傳真:86 21 28972068 電子郵件:ht- 電子郵件:ht- 華泰金融控股(香港)有限公司華泰金融控股(香港)有限公司 香港中環皇后大道中 99 號中環中心 58 樓 5808-12 室 電話:+852-3658-6000/傳真:+852-2169-0770 電子郵件: http:/.hk 華泰證券華泰證券(美國美國)有限公司有限公司 美國紐約公園大道 280 號 21 樓東(紐約 10017)電話:+212-763-8160/傳真:+917-725-9702 電子郵件:Huataihtsc- http:/www.htsc- 版權所有2024年華泰證券股份有限公司