新能源汽车电源模块及快充产业链专题研究:电源不止集成那么简单

发布时间:2022-09-13 15:48:01 来源:欧宝平台APP 作者:欧宝app安装

  电源是给电子设备提供电力的装置,由半导体功率器件、磁性材料、电阻电容、电池等元器件构成,生产制造涉 及电气工程、自动控制、微电子、电化学、新能源等技术。电源的稳定性直接影响电子设备的工作性能和使用寿 命。在绝大数情况下,发电机和电池等产出的电能并不能直接满足电气或电子设备等用电对象使用的要求,需要 对电能进行再次变换,电源则具有将粗电加工成高效率、高质量、高可靠性的交流、直流、脉冲等不同形式电能 的功能。 电源产业链较复杂,电源制造商位于电源产业链中游。电源产业链主要包括上游原材料供应商、中游电源制造商、 下游设备制造商以及行业应用客户。其中,上游为提供控制芯片、功率器件、连接器、PCB 板等电子器件的原材 料供应商;中游为电源制造商,进行电源产品的研发和生产,通过各种营销渠道对产品进行销售并提供售后服务; 下游的设备制造商则需要根据不同行业用户的需求采购相应型号、规格的电源产品,应用于电子设备中,行业用 户不仅包括通信、工控、消费电子等民生领域,而且涵盖航空航天、军工等特殊领域。

  我国电源行业规模庞大,近年实现快速增长。电源是电子设备和机电设备的基础,与国民各部门紧密相关,广泛 应用于生产生活各个领域。作为用电设备的刚需,受益于技术的进步和社会电气化程度提高,近年来电源产业实 现快速增长,Markets and Research 统计显示,全球电源市场预计将从 2018 年的 225 亿美元增至 2023 年的 349.2 亿美元,CAGR6.7%。由于统计口径不同,若以中国电源学会数据为例,2020 年我国电源行业产值同比 增长 22%,已达 3288 亿元。随着 5G、新能源汽车等新兴行业的涌现和快速发展,我们预计未来五年行业市场 将保持约 8%的稳定增长态势,2025 年我国电源市场规模有望达到 4887 亿元。

  电源行业产品种类丰富。电源可将各种形式的能量转换成电能,是各类电子设备的心脏。根据功能效果,电源可 分为开关电源、UPS 电源(不间断电源)、线性电源、逆变器、变频器及其他电源;根据功率变换形式,电源则 可分为 AC/DC(交流转直流)、AC/AC(交流转交流)、DC/AC(直流转交流)和 DC/DC(直流转直流)四大 类。作为电子设备和机电设施的基础,不同的电源具有不同的工作原理和功能,可广泛应用于经济建设、科学研 究、国防建设等多个领域。

  开关电源是市场的主流电源产品。中国电源协会数据显示,2020 年我国电源行业市场规模为 3288 亿元。由于 具有功耗小、效率高等优点,且不存在替代设备,2020 年,开关电源以 56%的市占率成为市场占比最高的电源品类,且已在小功率领域实现线性电源的全面替代;变频器以 9%的市场占比位居第二;逆变器市场占比为 4%; 模块电源(3%)和线%)紧随其后。从市场占比情况看,开关电源、变频器和逆变器三者占比为 69%, 成为市场的占比较高、较为主流的电源产品。

  全球和国内开关电源市场规模持续增长。近年来,PC、冰箱、智能手机等消费电子产品消费需求的增加推动全 球开关电源市场成长。据 QYR 数据,2021 年全球开关电源市场销售额为 262.3 亿美元,2028 年有望达 361 亿 美元,2022-2028 年 CAGR4.6%。中国电源学会数据显示,中国开关电源市场规模由 2015 年的 1149.8 亿元增 至 2020 年的 1540.6 亿元,CAGR6%。随着低碳时代到来,电子设备朝向小型化、轻薄化、节能化发展,将进 一步驱动我国开关电源市场扩容,亿渡数据预计中国开关电源市场规模有望从 2021 年的 1854 亿元增至 2025 年的 2532 亿元,CAGR8.1%。

  开关电源下游应用广泛,工业和消费领域需求占比大。由于具有体积小、重量轻、稳压范围宽等优势,开关电源 可广泛用于工业、消费类电子、通讯和家电等领域,下游应用领域的景气度和开关电源的发展息息相关。亿渡数 据显示,目前工业和消费电子两大领域的电源开关市场需求较大,市场占比分别为 55.12%和 34.05%;通信领 域占比 7.1%,未来 5G 的建设推进和商用项目落地有望提升通信领域开关电源的需求量。

  目前中国台湾厂商占据开关电源主要市场份额,大陆企业市占率低、提升空间大。由于中国台湾厂商进入开关电源市场较 早,技术积淀深厚,产品营收表现亮眼,占据绝大部分的市场份额。据中国电源学会数据,2020 年全球开关电 源市场总值为 1750 亿元,中国台湾厂商台达电、光宝、群光和康舒的电源产品收入分别为 362.76/188.8/80.92/49.45 亿元(2021 年上述厂商未全部披露分类收入),以此推算市占率分别为 20.73/10.79/4.62/2.83%。目前大陆厂 商普遍存在规模小、技术水平低下、市场份额分散、产品附加值低的问题。随着成本和产业链上下游转移双轮驱 动,大陆逐渐成为重要的电源生产基地,未来大陆厂商将不断提升技术水平和生产能力,在行业整合中扩规模 降成本,快速抢占市场份额。

  电源行业下游应用多,IT 及消费类电子和工业控制为主要应用领域。随着新兴领域的快速发展,IT 通信、新能 源和 LED 驱动等以往市场占比不大的行业对电源的需求日益增加。据中国电源学会数据,2020 年,IT 及消费类 电子和工业控制两大领域市场占比最高,分别为 51.45%和 34.1%;新能源、LED 驱动和新电动汽车次之,分别 占比 5.37%、3.03%、2.81%;医疗及其他占比为 3.24%。

  消费电子市场规模扩大拉动消费电子电源需求增加。在技术创新等因素的驱动下,全球消费电子新产品层出不 穷,消费电子行业快速发展,形成了庞大的产业规模。据 Statista 数据,2021 年全球消费电子市场规模达到 72359 亿元,预计 2022 年增长至 75415 亿元;2021 年中国消费电子市场规模为 18113 亿元,在疫情影响边际淡化、 市场需求恢复双重影响下,预计 2022 年将达 18649 亿元。作为消费电子产品必需配件,消费电子电源主要包括 用于给手机,智能穿戴设备,智能家居等智能终端产品充电的电源装置,未来将随着下游终端产品更新换代频率 加快和新产品不断出现保持持续增长态势。

  工业自动化为工控电源行业奠定良好的市场基础。工控电源产业链下游应用市场回暖,机床、纺织等行业智能化 进程加速,工业自动化下愈来愈多智能制造设备和自动化生产流水线的应用将有效带动工控产品需求增长。据工 控网数据,我国工控市场规模由 2015 年的 1395 亿元增至 2020 年的 1894 亿元,CAGR6.31%,预计 2026 年 有望达 2256 亿元。随着制造业逐渐推进生产智能化进程向中高端转型,工控电源市场也将受益于工控市场规模 进一步扩大。

  全球及国内服务器电源市场规模持续扩大。通信电源领域呈现高度市场化,作为通信电源细分市场的服务器电 源,主要应用于服务器和存储器等数据中心场景中。随着新冠疫情的缓和,向混合云转型和升级现有基础设施以 处理增加的工作负载将为服务器市场提供增长动力,5G 建设、VR/AR 发展以及浪潮、长城、星网锐捷等传统第 三方服务器厂商的需求增长拉动服务器行业扩容,服务器电源市场规模随之增加。据华经产业研究院数据,截至 2021 年,全球服务器电源市场规模为 203 亿元,预计 2025 年达到 316 亿元,4 年 CAGR11.6%;2021 年中国 服务器电源市场规模为 59 亿元,2025 年有望达 91 亿元,4 年 CAGR11.44%。

  车载电源和新能源汽车产业发展息息相关。车载电源主要用于新能源汽车,主要分为车载充电机、DC/DC 变换 器和车载电源集成产品三大类,是新能源汽车中实现内部能量转换的重要零部件,故车载电源需求量与新能源汽 车销量紧密相关。据《新能源汽车蓝皮书:汽车产业发展报告(2022)》数据,我国新能源汽车销量由 2015 年 的 33.1 万辆增至 2021 年的 352.1 万辆,CAGR48.3%,发展势头强劲。据《中国车载电源行业现状深度研究与 投资趋势预测报告(2022-2029)》数据,我国车载电源市场规模也由 2017 年的 54.4 亿元增至 2021 年的 246.5 亿元,CAGR45.9%,该报告预计 2025 年有望达到 700 亿元。从我国车载电源产品占比来看,2021 年,车载电 源集成产品占比为 50%,车载充电机占比 35.7%,DC/DC 变换器产品占比 14.3%。

  LED 照明市场增长推动 LED 驱动电源市场需求增加。我国 LED 行业市场规模逐年增长,国家半导体照明工程 研发及产业联盟数据显示,2021 年,我国 LED 市场规模有望同比增长 25%达到 9428 亿元。LED 驱动电源是 LED 产品的重要组成部分,其效率、使用寿命、控制等直接决定 LED 照明的性能,是充分发挥 LED 照明优势的 根本保证。GGII 数据显示,受益于 LED 照明市场的快速增长,我国 LED 驱动电源市场规模由 2016 年的 198 亿 元增至 2020 年的 356 亿元,2021 年我国 LED 驱动电源市场规模将达 394.6 亿元。

  国内电源产品厂商数量众多,中小型企业占比高。目前,中国电源行业已形成了高度市场化的状态,电源产品厂 商数量多,且以生产中低端电源产品的中小企业为主,市场集中度较低,企业规模差异大。从我国电源行业每年 新增数量来看,2014-2017 年我国电源行业发展迅速,每年新增企业数量多,2017 年新增数量高达 4.3 万家, 2017-2021 年新增企业数量较之前有所下降,2021 年仅新增 2.95 万家电源厂商。近年来,我国电源企业增速逐 年放缓,市场有望逐渐由分散向相对集中转变。

  电源产品功率越高,技术难度越大。目前,电源产品呈现功率提升,体积缩小的发展趋势,高效地利用有限的空 间对电源厂商的设计和制造水平要求极高。目前,在高功率密度电源设计工作中,结构设计和主电路方案难度大。 1)结构设计方面:常见高功率电源结构设计分为单功率单元单控制方案、多功率单元并联单控制系统和多功率 单元多控制系统。其中,单功率单元控制方案中大容量高频变压器的设计和制作难度较大;多功率单元并联单控 制系统中,全功率输出电源将导致各功率电源件不均流的问题;多功率单元多控制系统难以实现各个功率单元的 同步控制。2)主电路方案方面:高效高功率密度电源的主电路方案包括输入整流方案和 DC/DC 方案,输入整流 方案技术难度较大。输入整流方案包含二极管整流和晶闸管整流两种技术,该方案的电路可将市电整流为直流电 并供给逆变电路,晶闸管整流较为复杂、技术难度高,易产生较多高次谐波,故二极管整流成为主流方案。

  多数电源厂商专注生产低瓦数的中低端电源产品。目前,大多数技术水平相较落后的中小企业以生产低端低瓦数 电源产品为主,该类产品技术含量和附加值低,市场竞争尤为激烈。以普通手机电源产品为例,技术更迭和产品 推陈出新使智能手机行业竞争激烈,终端产品价格战下手机厂商成本管控力度大,加剧手机电源行业竞争,缩减 手机电源产品盈利空间,以生产小功率手机电源为主的低端厂商可替代性强、客户黏性小,叠加产业链议价能力 弱,整体毛利水平低,把握“快充”机遇、提高技术水平将成为中低端电源厂商破圈的机会。 TO C 多为中低端电源产品,竞争白热化下毛利水平低。领先的研发和制造能力是电源厂商发展 C 端产品的保 证,TO C 电源企业多生产移动充电宝、充电器等面向个人消费者的电源产品,不同于 TO B 厂商对高端电源产 品技术水平的追求,C 端电源企业聚焦自主品牌的建立以及终端产品的营销和销售能力。TO C 电源产品技术壁 垒和行业准入门槛较低,市场竞争激烈,多数 C 端电源厂商加大渠道建设投入,增加销售成本,实行以价换量的 营销策略,TO C 电源产品价格的下降和营销成本的上升在一定程度上削减了毛利水平。

  安克和奥海科技定位高端 TO C 品牌。与普通 TO C 电源厂商不同,安克和奥海科技实行差异化竞争战略,在中 低端市场打造高端品牌。作为全球著名充电品牌,安克提供移动电源、USB 充电器和充电线材等产品,一方面, 公司注重研发,不断推陈出新;另一方面,线上+线下销售渠道双管齐下,实现充电类业务的稳定增长,创新驱 动下 2022H1 公司充电产品毛利率为 42.56%。手机厂商不再附赠充电器将成为未来趋势,随着苹果取消标配充 电器,2020 年,以 TO B 业务为主的奥海科技开启 TO C 产品战略布局和战略转型,发挥在智能终端充储电的 产品领域积累的技术优势,公司推出面向终端消费市场的高端电源品牌“AOHI”,提供快充、充电宝、数据线 等充储类产品,并打通天猫、京东、拼多多、亚马逊、eBay、Lazada、抖音等线上营销渠道,增强品牌渠道建 设和运营能力布局。2021 年,AOHI 品牌达成天猫主动搜索充电器品牌 TOP10 的目标。

  高端电源产品具有较高的研发能力壁垒。电源产品广泛应用于通信、航空、航天、军工、工控等领域,随着应用 行业信息化、智能化、高可靠性要求的不断提升,高性能的高端电源产品需求逐渐增加,电源厂商需要持续加大 研发投入、保持高水平的研发设计能力、快速响应客户的个性化生产需求,并且能够及时将研发成果成功转化为 产品,为客户提供高端电源产品,并实现产业化。足够的研发投入是成功开发高端电源产品的前提,持续的高研 发投入才能保障产品技术的先进性、质量的稳定性,由此获得客户的认可,保持长期市场竞争优势。

  高性能电源产品的技术要求极高。电源技术是电力电子技术、控制理论、热设计、电子兼容性设计、磁性元器件设计等技术的综合集成。高性能电源产品需要电路、结构、软件和工艺等方面技术精湛的团队进行研发,以满足 产品具有高效率、高可靠性、高功率密度、高电磁兼容性等特点。其中,高端电源领域对制造工艺和可靠性设计 等方面要求更高,需要长期、大量的工艺技术积累和研发投入。此外,随着下游电子产品更新换代频率加快,客 户定制化要求进一步提高,若电源生产厂商缺少足够的技术积累,将无法快速响应客户的多样化产品需求,未来 难以获取大量优质订单,缩小自身盈利空间。

  较高的客户关系门槛是高端电源产品的一大特征。市场上的知名客户对供应商有严格的认证过程,流程包括文件 核查、现场评审、样品试产以及合作关系确立后的年度审核,对供应商质量控制能力、技术创新能力、成本控制 能力以及售后服务能力予以考察,整个认证周期需 1-2 年,随着电源产品逐渐向高端化演变,下游客户电源供应 商要求愈加严格。由于资格认证流程严格,更换配套供应商的成本高、周期长,故客户黏性强,合作关系长期稳 固。相较于低端电源产品,高端产品在技术储备、产品性能、生产规模以及服务质量等方面具有显著优势,形成 行业内较强的客户壁垒,增加其他企业进入市场的难度。

  电源产品具有明显的规模效应壁垒。由于电源产品所用的电子元器件和配套材料有较强的通用性,极易形成规模 效应。专注生产中高端电源产品的厂商规模较大、技术水平高、客户资源优质,更容易形成规模效应,通过批量 生产电源产品,有效地降低产品的生产成本,取得价格优势,不断提高市占率。此外,下游终端客户订单具有一 定的不确定性,厂商需要建立成熟、充足的原材料和成本库存以保障供货关系,以备不时之需,故新进入者和小 厂商将面临着巨大的规模效应壁垒,体现在成本控制、研发、生产、信息化和市场拓张五个方面。

  高端电源厂商在原材料周期波动中巩固市场地位。电源厂商位于电源产业链中游,生产易受上游原材料周期波动 影响。上游原材料涨价使得电源厂商成本增加,成本难以转嫁至下游终端客户的情况下,一定程度上削弱其盈利 能力,技术水平和产品附加值低的中小电源厂商难以负担高的生产成本,面临行业出清。此时,高端产品优势显 著,行业壁垒更高,厂商议价能力更强,规模效应下,毛利虽有下降,但仍维持在较高水平,竞争对手退出市场 使得高端厂商市场地位得以巩固。2021 年上游原材料涨价削弱了厂商盈利能力,目前,随着大宗商品和消费类 电子元器件价格逐步松动,电源企业毛利水平有望得到修复。

  TO B 电源产品较高端,技术加持下毛利高。TO B 客户的电源产品供应商标准要求严格,需要谨慎审核供应商 的设计、研发、生产和管理等方面资质。由于不同的 TO B 客户产品定位存在差异化,电源厂商需根据品牌客户 的具体需求进行项目产品的设计、测试及试产,同时,优质的 TO B 客户对电源产品的技术、性能和质量具有高 要求,且深度参与电源产品开发,使得电源厂商生产的产品逐渐朝向高端化发展,赋能终端电子产品。此外,复 杂的供应商验证程序下,TO B 客户不会轻易更换通过认证的电源厂商,客户粘性较强,具备高研发和量产水平 的电源厂商高端产品定价较高,议价能力强劲,盈利能力也相对较高,依靠研发高端产品提高毛利率有望成为 TO B 端电源厂商成长的主流方向。 功率提高、体积小型化是电源高端化发展趋势。近年来,电子产品朝向轻量化发展,轻薄化的电子产品成为消费 者的首选。在笔记本电脑电源和手机电源领域,消费者对于产品的快充需求使得笔电和手机电源朝向大功率发展, 充电速度加快的同时,电源厂商注重电源体积的减小,兼顾充电效益和便携两方面效益。在服务器电源领域,未 来随着第三代半导体技术的成熟,碳化硅和氮化镓逐渐取代服务器电源中的硅器件,得益于碳化硅材料的高频特 性,服务器中碳化硅功率器件的使用能够提升服务器电源的功率密度和效率,缩小数据中心体积,实现数据中心 整体建设成本的降低。

  电源行业供应链逐渐转移到中国台湾。欧美、日韩等发达国家发展电源产业较早,技术较为先进,随着国际产业转移 以及我国台湾地区电源产业技术渐趋成熟,中国台湾厂商的电源产品被国际大厂接受,电源供应链逐渐转移到中国台湾, 为中国台湾电源厂商的发展提供了良好的市场环境。 台达电厚积薄发成为全球电源供应器龙头。台达电于 1971 年在台北成立,起初,公司产品主要为开关电源、电 感元件和无刷式直流风扇。深耕电源行业二十余载,1993 年,公司开关电源产品在美国市场市占率第一,在全 球市场份额第五;开关电源产品实现行业领先后,1995-1996 年间,台达电围绕电能变化的应用,陆续推出同样 以电力电子和控制技术为基础,但技术门槛更高的交流变频器和不间断电源产品,切入工业自动化和网络通信领 域;2009 年,已在 IT 和消费电子电源市场占据领导地位的台达电着手布局新能源汽车产品,开发出电动汽车电 力动力系统及关键零部件、充电桩和自动测试系统,并通过进入马达驱动系统领域拓张电动汽车业务版图;2010 年起,台达电积极从零组件、产品供应商跨入系统整合领域,为客户打造包括工业自动化、楼宇自动化、资料中 心、通讯电源、智慧能源和电动车充电等在内等高效解决方案;2017 年,台达电调整业务架构,以电源及零组 件、自动化和基础设施三大业务驱动长期成长,夯实全球电源供应器龙头地位;2021 年,公司首次推出无人搬 运车及工业用无人车专用无线充电方案,助力实现智能制造最终的物流环节。目前,台达电设有 4 个生产基地, 30 多处研发中心与实验室,2500 名研发工程师以及 80 余运营网点,以满足客户实现不间断运营及可持续发展 需求。

  与产业链上下游企业保持密切技术交流是电源厂商进步的关键。台达电是为下游客户提供电源设计制造和品牌 加值服务的电源厂商,随着科学技术进步和下游应用领域信息化、智能化、高性能要求提升,客户定制化生产需 求对电源厂商的市场判断和研发设计能力等提出挑战。一方面,下游产品高速推陈出新倒逼公司提高研发能力, 以满足客户产品更新换代的技术要求;另一方面,上游半导体元件、被动元件和部分机构元件供应商技术水平虽 逐年提升,但存在不完全配适终端产品生产需求的可能。此时,电源制造厂商不仅需要增强自身研发制造能力, 而且要积极协调产业链上下游进行技术交流,加强产业协同和技术合作攻关,提高服务效率,实现共同发展。

  台达电营收及盈利表现亮眼。台达电作为全球电源行业龙头,受益于其他智能终端的持续切入以及下游新兴领域 的不断开拓,业绩表现亮眼。台达电的营业收入由2017年的491.65亿元增至2021年的729.17亿元,CAGR10%; 归母净利润也由 2017 年的 40.42 亿元增至 2021 年的 61.69 亿元,CAGR11%。2021 年,台达电电源及零组件、 自动化和基础设施三大业务板块的营收占比分别为 59%/15%/26%,电源仍是台达电的核心基础业务。随着电子 行业制造中心从欧美向中国台湾转移,新能源等新兴领域迅速发展,台达电有望发挥行业龙头的技术、管理和客户资 源等优势,收入体量持续扩大,盈利能力随之增强。

  台达电重视研发投入,能源转换效率提升。近年来,台达电加大研发投入力度,研发费用由 2017 年的 36.47 亿 元增至 2021 年的 62.62 亿元,CAGR14%,研发费用率常年维持在 8%,高于同行业可比公司。公司持续产品 研发和技术创新,不断开发创新节能产品及解决方案,提供高效率且可靠的节能整合方案与服务,逐渐提升产品 的能源转换效率。目前,公司研发网点遍布全球,包括中国大陆、日本、新加坡、泰国、美国及欧洲等地,共计 近一万名研发工程师进行全球研发计划。公司以电源管理的核心竞争力为基础,积极拓展数据中心电源系统、工 业自动化、电动车、楼宇节能与绿建筑等前瞻性领域。

  高研发投入持续赋能核心电源业务,满足客户与时俱进的生产需求。电源下游电子设备具有产品迭代快的特点, 不断提高技术水平以满足客户生产需求是电源厂商的发展方向。深耕电源行业五十载,台达电通过加大研发投入、 培育研发人员等推动技术进步,革故鼎新,推出多种高效率、高功率密度、体积小与低噪声的交换式电源供应器、 电源适配器、直流电转换模组以及电池充电器等技术领先的产品,满足电脑、服务器、通讯、新能源、消费电子和车载电子等领域客户高标准的生产需求。为了保持在电源行业的领先地位,台达电合理制定电源及零组件业务 的研发计划,积极开发软硬件整合和大数据分析等新技术,研发新产品,定期追踪并严格监控研发流程,实现对 资料中心、物联网、电动车及再生能源等新兴市场领域的全面布局,公司预计目前在研电源产品在 1-4 年内实现 量产,新产品的推出有望开拓利基市场和新客户,为公司贡献新的业绩增量,巩固其电源行业龙头地位。

  台达电聚焦电力电子技术,不断延展下游应用领域。在技术领域,台达电多数产品的生产均以电力电子技术为 基础,并辅以控制和通信技术。持续聚焦电力电子技术,公司产品仍以电源为主,电源产品线也由单一的嵌入 式电源产品过渡为由嵌入式电源、外接式电源、工业电源、医疗电源和工业电池充电器构成的多元化产品矩 阵。围绕电能变换,公司持续拓展下游应用领域,业务已实现通讯、消费电子、汽车电子、楼宇和工业等众多 领域全覆盖。同时,公司秉承节能环保的经营理念,目前各项电源产品效率逐年提升,兼顾经济和环保效益。

  台达电同时涉足电动汽车充电领域,提供用于电动汽车充电站、充电桩的解决方案和零部件,于 2010 年和特斯 拉达成充电桩产品的合作,充电桩客户拓展至丰田、现代、本田等国际知名汽车厂商。2022 年起,台达电提供 AC 7–22 kW 和 DC 25–200 kW 充电方案,所售直流充电桩有 30kW 挂壁充电桩、60-120kW 一体式充电桩、 120-240kW 分体式充电桩等,广泛应用于小区、商场和高速休息站。同时,公司的充电解决方案结合太阳能、 储能与能源管理系统调度,并调节充电站电网,优化电力成本并削减用电峰值,进而优化能源效率和充电服务。

  电池、电控和电机是新能源汽车的三大核心部件。新能源汽车是指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源 驱动的汽车。相较于传统汽车,新能源汽车有三大核心部件:1)“电池”总成,指电池和电池管理系统;2)“电 机”总成,指电动机和电动机控制器;3)高压“电控”总成,包括车载 DC/DC 变换器、车载充电机、电动空调、 PTC、高压配电盒和其他高压部件。

  车载电源主要包括车载 DC/DC 变换器、车载充电机和车载电源集成产品。车载电源是新能源汽车中实现内部能 量转换的重要部件,在电控系统内发挥主要作用并起到协调各系统的正常、安全及有效运行的作用,包括车载 DC/DC 变换器、车载充电机和车载电源集成产品。以纯电动汽车为例,汽车充电时,电网交流电源先通过车载 充电机被转换为动力电池适用的直流电进行充电,动力电池充电后为汽车提供动力来源,达到保障电控系统各部 件和其他部件正常运行的目的。

  全球及国内新能源汽车市场规模巨大。随着汽车电动化、网联化、智能化和共享化的逐步推进,新能源动力汽 车技术充分发展,全球消费者需求呈加速上升趋势。据德勤咨询,全球新能源汽车销量由 2018 年 210 万辆增 至 2020 年 326 万辆,CAGR24.6%,我们预计 2025 年全球销量将达 2100 万辆。在新能源汽车技术进步、政 策支持、官方补贴等多重因素影响下,中国新能源汽车产销量有望实现快速增长,中汽协数据显示,中国新能 源汽车产量由 2014 年的 8.4 万辆增至 2021 年的 354.5 万辆,CAGR70.68%;销量由 2014 年的 7.5 万辆增至 2021 年的 352.1 万辆,CAGR73.3%;同时,中国新能源汽车渗透率由 2015 年的 1.4%增至 2021 年的 13.4%, 渗透率增速快,仍有较大提升空间,未来发展潜力较大。

  车载电源和新能源汽车产业发展息息相关。车载电源主要用于新能源汽车,是新能源汽车中实现内部能量转换的 重要零部件,需求量与新能源汽车销量紧密相关。

  充电桩是维持电动汽车运行的能源补给设施,直流充电桩是主要发展方向。作为电动车的重要基础设施,充电桩 可根据不同电压等级在公共楼宇、商场、居民停车场以及充电站等多种场景下为电动汽车充电。按照充电类型分 类,充电桩可以分成交流充电桩和直流充电桩。其中,交流充电桩输出单相/三相交流电,通过车载充电机转换为 直流电为汽车充电,具有功率小、充电时间长的特点,故私人家用停车位使用较多;相较之下,直流充电桩输出 直流电为蓄电池充电,功率大、充电速度较快,适合公共楼宇、商场、公共停车场等充电效率要求高的场景。随 着快充加速发展,直流充电桩将成为公共场合快充主要发展方向。

  市场需求+政策支持驱动中国充电桩市场高速发展。2021 年以来,我国新能源汽车需求激增,电动汽车销售量和 保有量齐升,新能源汽车行业快速发展带动充电桩需求增长,叠加我国“新基建”与“稳增长”等政策的支持和补贴,有望驱动新能源充电桩维持较高的增长率。据中国电动汽车充电基础设施促进联盟数据,我国的充电桩市 场规模由 2017 年的 72 亿元增至 2021 年的 418.7 亿元,CAGR42.2%。 2025 年充电桩市场规模有望达 2100 亿元,4 年 CAGR50%望高速增长。充电联盟数据显示, 2021 年新能源 汽车销量爆发,车桩比升至 3:1,和国家能源局提出的 2030 年车桩比达到 2:1 的目标仍有差距。1)据充电联盟 数据,我国充电桩市场在 2025 年约为 2200 亿元。2)我们以以下方式测算:若以艾媒咨询数据所预测的 2025 年国内新能源车保有量 2672 万辆,以目标车桩比 2:1 测算,对应充电桩 1336 万台,假定其中 35%为直流桩, 65%为交流桩,单个直流桩价值量 3.8 万元,单个交流桩价值量 4000 元,2025 年充电桩市场有望达 2126 亿 元。 结合以上充电联盟数据及我们测算数据,取测算数据 2126 亿元,对比 2021 年的 418.7 亿元,4 年 CAGR50%, 体现为我国新能源汽车保有量的增加将倒逼充电基建发展,充电桩市场望持续保持高增长。

  充电模块是充电桩的核心。充电桩零部件主要包括充电模块、APF 有源滤波、电池维护设备、监控设备和其他增 强性能安装的设备材料。其中,作为直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,电源模块能够为 ASIC、DSP、微处理器、存储器、FGPA 及其他数字或模拟负载提供供电电源,是充电桩的核心,充电模块的性能直接决定充电 桩的输出能力。从充电桩成本构成来看,2018 年充电模块成本支出占比 50%,是充电桩价值量最高的零件构成; APF 有源滤波、电池维护设备和监控设备分别占比 15%、10%和 10%;其他设备材料占比 15%。

  “快充”需求下充电模块朝向大功率化发展。充电模块又名“功率模块”,是充电桩中技术壁垒较高的核心产品。 新能源汽车技术不断进步,电动汽车电气平台朝向高压化发展,同等尺寸下电池功率密度和充电倍率快速提升, 以支撑电动汽车大功率快充应用。充电桩正处于由交流充电(慢充)向直流充电(快充)转变的过渡期,充电模 块不断提高功率等级能够满足消费者的日益增长的快充需求。目前,我国充电模块已历经三代发展,从第一代 7.5kW 到第二代 15/20kW,现在正处于第二代到第三代 30/40kW 的转换期,国内厂商英飞源、永联、优优绿能 和电王快充等企业已具备批量生产使用 40kW 充电模块能力,大功率充电模块已然成为市场主流。

  充电模块标准化程度将进一步提高。我国电源厂商众多,行业内未制定充电模块的统一生产标准,不同厂商的充 电模块或同一厂商不同规格的充电模块在外形尺寸和安装接口方面存在差异化。然而,充电模块的尺寸和接口不 兼容将导致充电桩更新换代的成本增加、经济效益下降。目前,国家电网推出充电模块三统一标准:统一模块外 形尺寸、统一模块安装接口和统一模块通讯协议,该标准极大程度上解决了产品兼容性差的难题,有益于进一步 提高充电模块标准化程度,同时也为国内厂商设计生产电源模块提供参考标准。

  液冷充电桩优势显著。充电模块传统散热方式是风冷散热,即通过空气进行热交换,被动实现降温效果,能较好 地满足 20-30Kw 充电模块的散热需求。虽然风冷具有较好的经济效益,但恶劣环境下故障率高,长时间高热运 转下的散热功能较弱。相较于风冷散热,全隔离防护技术下的液冷充电模块是通过压缩机制冷,依靠循环液带走 热量,并使用冷凝器对循环液进行降温,以实现目前温度,具有高防护、低噪声(风冷散热噪声大于等于 60 分 贝,液冷散热噪声则控制在 35 分贝内)、耐热好和易维护的特点,符合快充需求下 70Kw 及以上充电模块的散 热诉求。目前,虽然液冷充电模块成本较高,同等功率下液冷充电桩价格较风冷高,但后期维护和检修次数较少, 一定程度上降低运营维护成本,未来有望成为充电模块的主流散热方式。 液冷充电桩的技术难点在于电缆和冷却液的密封。最常用的风冷散热方式是散热风扇,即将充电桩箱体的进出风 口设计成百叶窗式,安装在出风口的风扇将电源模块产生的热量排尽,电源厂商负责集成分离的风冷装置和电源 模块。不同于风冷充电桩,液冷充电桩是在电缆和充电桩之间设置一个专门注入冷却液的循环通道,通过动力泵 推动冷却液循环带走充电模块产生的热量,体积较小,密封难度高。同时,由于充电桩易受极端天气和恶劣环境 等因素影响,液冷电缆在生产制造过程中需要经过耐高温、耐腐蚀、抗爆破、耐低温和耐气候等测试。

  连接器是电子设备电流和讯号传输与交换的桥梁。连接器也称电路连接器,指将一个回路上的两个导体侨接起 来,使电流或讯号能够从一个导体流向另一个导体的设备,通常由接触件、绝缘件、壳体和附件组成。其中,附 件作为连接器的重要组成部分,能够保护到导线与接触体端接处不受损伤、固定线缆和提高电磁屏蔽性能的功能。 连接器主要应用于通信、汽车、消费电子、轨道交通、航空航天和军事等领域,不同应用领域的连接器需要满足 基本的机械性能、电气性能和环境性能。同时,由于应用场景不同,连接器功能和技术水平的侧重点也存在差异 化。

  汽车行业是连接器的重要应用领域,主要应用于充电及整车系统。近年来,随着新能源汽车渗透率不断提升,汽 车电子化、智能化程度逐渐提高,作为汽车制造必需品的连接器需求量攀升。据 Bishop&Associates 数据,2021 年,通信和汽车行业作为连接器的主要下游应用领域,分别占比 23.47%和 21.86%;消费电子和工业分别占比 13.13%和 12.8%;交通和防务分别占比 6.96%和 5.99%;其他领域占比 15.8%。汽车连接器作为中高端连接器 产品,主要涵盖圆形连接器、射频连接器、FCP 连接器、I/O 连接器等类型,被广泛应用于动力系统、车身系统、 信息控制系统、安全系统和车载设备等领域,对连接器产品的质量和性能要求进一步提升。

  高压连接器被广泛使用于充电桩中。根据传输介质的不同,连接器可分为传输电信号的低/高压连接器和传输数 据信号的高速连接器。低压连接器通常用于传统燃油车的 BMS、空调系统、车灯等领域;高压连接器则能够根 据场景和需求的不同,提供 60V-380V 以及更高的电压等级传输和 10A-300A 以及更高的电流等级传输,保障产 品在高电流、高电压下的可靠连接,目前被广泛使用于电动汽车和充电桩中,具体应用产品涵盖交流充电口、车 载充电机、高压配电盒、空调、电池和 DC/DC 等;高速连接器主要包括 FAKRA 射频连接器、Mini-FAKRA 连接 器、HSD 连接器和以太网连接器,主要应用于需要高频高速处理的功能,如摄像头、传感器、GPS、蓝牙、WiFi、信息娱乐系统、导航与驾驶辅助系统等。

  高压连接器对体积、电气性能和可靠性要求高。区别于传统燃油车,新能源汽车的电驱动单元和电气设备数量增 幅大,内部动力电流和信息电流复杂度提升。与中低压连接器相比,在高电流、高电压的电驱系统领域中,高压 连接器对材料选择和工艺要求严格,其自身的体积、电气性能和可靠性也具有高要求。此外,汽车连接器需要审 慎把控产品质量,相关供应商也必须获得 IATF16949 质量体系认证。目前,在我国充电桩集中度不断提升的背 景下,规模化发展已然成为趋势,充电桩连接器质量的不断提高是充电桩行业实现快速发展的前提和基础。 新能源汽车+快充需求驱动国内汽车高压连接器市场增长。低压连接器主要应用于传统燃油车,价值量大约维持 在 1000 元/套;使用在充电桩内部到外部充电枪接口、电池端线路的高压连接器有较大技术提升,高性能连接器 产品的驱动和充电功率变大,价值量增加至 1000-3000 元/套,高压连接器单车价值量显著提升。同时,随着新 能源汽车需求增加,厂商加速布局充电桩连接器产品,汽车高压连接器增量明显,市场规模将不断扩大。据一览 众数据,我国新能源汽车高压连接器市场规模有望由 2021 年的 80.1 亿元增至 2026 年的 150 亿元,CAGR13%, 充电桩高压连接器规模有望随之增加。

  电动汽车充电线缆是连接电动汽车和充电桩并用于传输电能的载体。充电桩线缆由导体、隔离层、绝缘、芯线及 填充、内护层和护套等组成,基本功能是对电动汽车进行电力传输,并配备一定数量的信号线、控制线和电源辅 助线等确保充电过程控制准确、操作无误。目前,充电桩线缆广泛应用于充电站、停车场、酒店、小区和车库等 区域,便携式充电电缆可放置在车内。随着充电技术的发展,充电电缆不仅需要具有电量传输的作用,而且要将 车辆以及动力电池的状态和信息传递至充电桩进行实时交互,必要情况下对充电动作进行控制,以确保充电过程 的安全性。

  充电桩线缆产品分类呈现多样化。根据形状,充电桩线缆可分为直线形和盘绕形。其中,盘绕形线缆具有易维护、 更耐用、及时收缩的特点,目前价格较高,随着技术进步价格有望回落;根据长度,充电桩线 米是满足基本充电需求的主流长度;根据充电级别,充电桩线V)之分,随着全球快充需求增长,3 级将成为首要选择;根据护套材料,充电桩 线缆又可分为橡胶护套、热塑料弹性体护套和聚氯乙烯护套。

  充电桩线缆需要具有良好的安全性、适用性、坚固耐用性和较强的节能效果。电动车充放电时间长、电流强度大、 电缆使用频率高,其安全性至关重要。电动汽车充电桩电缆在保证优良的绝缘性基础上,仍需要具备耐老化、耐 热性和低烟阻燃等特点,最大程度上降低事故发生的风险。此外,充电桩电缆易受日光、风化、油污、潮湿和冰 冻等外界因素影响,且日常使用中难以避免刮擦、磨损和碾压等损伤,故坚固耐用,具有较强的抗腐蚀性和较慢的老化速度是线缆产品的基本诉求。同时,优质的充电桩线缆有较强的导电性,能在不同场景和不同电流条件下 正常使用;使用低电阻的铜作为充电桩的基本材料,在保障线缆产品质量的同时,兼顾环保效益。

  快充桩建设推动电动汽车充电桩线缆市场快速增长。IEA 统计数据显示,近年来全球电动汽车公共快充桩建设规 模持续扩大,由 2015 年的 2.76 万台增至 2020 年的 38.57 万台,CAGR 高达 69.46%。充电桩线缆作为连接电 动汽车和充电桩的载体,将随快充桩一同放量,且相较于使用三芯铜芯线缆的慢充桩,快充桩采用符合国标要求 的五芯铜芯线缆,线缆价值量随着快充桩功率的提高而增加。Research Dive 数据显示,2020-2026 年,全球电 动汽车充电桩线%的复合年增长率高速成长。随着我国政府不断出台政策促进充换电基础设施建设, 进一步推动快充桩行业发展,我国线缆市场有望实现高速增长。

  制定独立的充电桩线缆产品标准助推行业健康发展。相较于传统电线电缆,充电桩线缆的性能和使用要求更高, 目前的电线电缆标准难以准确覆盖充电桩线缆行业。综合考虑充电桩线缆的机械性能要求、电气性能要求、安全 性、耐用性以及环保性等要求,新型的低烟无卤阻燃材料、聚酯型弹性体、聚氨酯材料等更配适于充电桩线缆的 绝缘材料和护套材料,有望成为充电桩线缆产品的发展方向,以此独立制定的充电线缆产品标准有望驱动产业持 续健康发展。

  电源适配器龙头,三大业务共驱成长。欧陆通成立于 1996 年,以灯具电源起家,2004 年切入电源适配器领域, 2014 年着手研发服务器电源,常年深耕开关电源产品的研发、生产以及销售。目前,电源适配器是公司业务基 盘,其他服务器电源是长期战略方向,其他电源是业绩增长引擎。截至 2022H1,公司实现营收 13.61 亿元, yoy12.23%,其中,电源适配器、服务器电源营收分别为 9.42/2.33 亿元,收入分别占比 69.21%/17.12%;其他 业务实现营收 1.87 亿元,收入占比 13.74%。公司设有深圳、赣州、东莞和越南四大生产基地,2021 年,电源 年产量超 1 亿只,已与 LG、大华股份、海康威视和惠普等客户建立起良好的合作关系。

  产品实现全瓦数段布局,市场份额提升未来可期。公司深耕开关电源行业多年,形成三大成熟的产品线矩阵。目 前,电源适配器已全面覆盖 3W 到 400W,兼容办公电子、机顶盒、网络、通信、安防监控、音响、金融 POS 终 端等行业的电磁兼容和安全标准;服务器电源覆盖 60W 到 4000W 瓦数段,客户涵盖浪潮信息、星网锐捷、富 士康等;其他电源板块,公司将布局大瓦数动力电池设备充电器、家电充电器及手机快充等业务,齐全的产品线 使得公司能够及时响应客户差异化的生产需求。目前,开关电源主要玩家仍为中国台湾厂商,大陆厂商综合成本更低、 服务能力更佳,随着公司技术不断升级和产品持续推陈出新,市场份额有望进一步提升。

  不断开拓新业务,有望切入快充电源模块领域。除了电源适配器和服务器电源外,公司加大研发投入,开拓新业 务领域,产品业务涵盖大瓦数动力电池设备充电器及手机快充、纯电交通工具充电器和化成分容设备等。同时, 公司着手研发多口输出 HUB 电源,设计达到快充、多端口充电产品,以配合消费电子客户定制化电源需求,协 助公司快速切入快充电源领域,不断提高市场份额和开拓新客户。

  高端铜合金龙头,充分受益于碳中和大背景下的需求井喷。公司作为国内高端铜合金领军者,打破铜镍硅、铜铬 锆等多种高端铜合金材料海外垄断的技术壁垒,进入全球头部新能源车连接器厂商供应链,打开公司长期发展天 花板。碳中和的发展路径将伴随着电子设备电流增大、功率增大、器件减小,这些趋势使得高端铜合金作为以汽 车连接器为代表的零部件的重要原材料,有望在碳中和大浪潮中实现需求爆发。 快充产业链爆发,高端铜合金望持续受益。新能源车的高压化、快充产业链的爆发趋势较强,公司所产灭弧材料 高导电(85%IACS)、易切削,在充电枪、高压直流继电器等领域也有较多应用。快充直流装置中,电流可达 100A 以上,大电流模式对金属接触件的导电和散热能力都提出了较高要求,公司所产壁垒极高的铜镍硅等高端 铜合金需求有望爆发。

  新能源汽车车载电源龙头,电源产品行业领先。公司成立于 2005 年,专注于新能源汽车电源的研发、生产和销 售,经过多年发展,公司已成为国内领先的新能源汽车电源解决方案提供商。深耕行业多年,公司重点布局新能 源汽车电控总成中的车载电源系列产品(车载充电机、车载 DC/DC 变换器和电源集成产品)。2022H1,公司共 实现营收 6.17 亿元,yoy58.11%,其中,车载充电机、车载 DC/DC 变换器和车载电源集成产品收入分别为 0.27/0.28/4.46 亿元,营收占比 4.38%/4.54%/72.29%。

  碳化硅、大功率方案并举,拓展多款配套新车型市场。公司较早研发碳化硅车载充电机,以销售碳化硅方案产品 为主,在 800V 应用平台下具有较强的技术先发优势。同时,公司生产的 11kW 车载充电机销售情况良好,为迎 接新能源汽车 3.0 时代,持续受益新能源汽车智能化发展,公司加大研发投入前瞻布局 i-CDU 和 AUTOSAR 软 件架构。2022 年新能源汽车热度不减,拉动车载电源市场快速扩容,技术和客户优势并存下,公司的车载电源 业务有望持续增长。

  国内轨道交通连接器龙头,三大业务板块共振。公司成立于 1973 年,专注各类电连接器、连接器组件和静谧智 能产品的研发、制造、销售和技术支持。公司深耕轨道交通连接器多年,现已成为我国轨道交通连接器龙头。目 前,公司形成了轨道交通与工业、车载与能源信息和军工与航空航天三大产品板块。2022H1,公司共实现营收 6.79 亿元,yoy45.18%,轨道交通与工业和车载与能源信息营收分别为 3.51/2.99 亿元,营收占比分别为 51.69%/44.04%。随着城轨建设投运高速增长,叠加新能源汽车和充电桩维持高景气,公司的业绩表现有望进一 步提升。 乘新能源浪潮东风,高压连接器优势显著。公司于 2012 年切入新能源与通信领域,产品包括高压连接器及线束 组件、PDU/BDU、充/换电接口及线束、交/直流充电枪、大电流液冷直流充电枪和 5G 设备连接器等。公司新能 源汽车客户资源丰富,不仅拥有比亚迪、吉利、上汽、广汽和一汽等整车厂,而且覆盖特锐德和威迈斯等桩端客 户。汽车电动化趋势下,高压连接器需求量爆发,公司作为国内领先的连接器厂商,有望加速技术突破赶超海外 龙头,持续拓展海内外客户,不断提高市场影响力。

  5.5 博敏电子:”PCB+解决方案”服务厂商,SiC 打造第二增长曲线

  内生+外延,打造“PCB+解决方案”一站式服务厂商。公司成立于 2005 年,深耕行业逾 30 载,通过内生+外 延,形成了 PCB 和解决方案两大事业群。其中,公司 PCB 事业群专注于高精密印制电路板的研发、生产和销 售,产品广泛应用于通讯设备、医疗器械、军工高科技产品、检测系统、航空航天和家用电子等高科技领域,夯 实全国领先的电路板制造商地位。同时,解决方案事业群有助于协同公司 PCB 业务发展,优化产品结构,从而 提高盈利水平。“PCB+解决方案”双轮驱动下,公司业绩有望持续修复。 新能源汽车加速快充发展,SiC 产业有望成为公司第二成长曲线。除了传统电路板和 PCBA 产品,公司 SiC 产 品未来可期。随着新能源汽车技术进步和性能的不断提升,高压 SiC 和 IGBT 器件将得到广泛使用。其中,SiC 器件具有使模块和周边元器件小型化、提升续航里程、缩短充电时间和降低整体成本的作用,新能源汽车的高电 压、轻量化和高效率发展有望实现 SiC 对 IGBT 器件的替代。我们认为,随着新能源时代消费者快充需求的提 升,公司的 SiC 器件将有效赋能快充桩发展。

  内生动力驱动发展,电缆全产业链布局形成。公司成立于 1989 年,专注电力电缆的研发、生产和销售,从硬件 设施到技术实力在电线电缆、高分子材料、特种线缆以及光伏新能源等领域均处于行业领先水平,产品广泛应用 于全国多省市的城、农网改造、全国各大电厂、铁路、石油化工系统以及地铁、轻轨和机场等重点工程。过去 30 年,公司坚持以内生动力驱动发展,通过加大研发投入力度、创设子公司等方式拓展业务条线,形成电缆的全产 业链布局,夯实以线缆为体、以新材料和新能源为翼的发展格局。截至 2022H1,公司共实现营收 71.52 亿元, yoy27.47%。

  开拓新能源充电桩业务,持续受益于电动汽车高景气。公司于 2010 年前瞻性地布局充电桩业务,拓展电动汽车 充电设备研发和制造、充电站整体解决方案与运营以切入充电桩赛道。经过多年不断的研发投入下技术进步和业 务优化,公司已实现新能源汽车充电桩产业的基本布局。近年来,电动汽车需求增加拉动充电桩市场规模扩容, 公司作为市场领先的新能源汽车充电桩线缆提供商,其新能源电桩业务有望充分受益。

  (本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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