新能源汽车快充行业深度报告:电动汽车20时代必争之地

【一、解决痛点关键技术——超级充电】

1.1 汽车充电:能量从哪来

新能源汽车在市场上的表现很厉害。现在新能源汽车的增长速度明显加快了,中汽协的数据显示,2016年到2021年期间,我国新能源汽车销量的年复合增长率达到了47.34%。2021年全国新能源汽车卖出去352.1万辆,和上一年比增长了157%,连续7年在全球排第一,新能源汽车在总体汽车销量里占13.4%。而且,以后我国新能源汽车很可能继续保持这种高渗透的态势。2019年12月工信部发布的《新能源汽车产业发展规划(2021 - 2035年)征求意见稿》明确说了,纯电动乘用车会是未来的主流,到2025年新能源汽车销量占比要达到25%左右。

电动化落地在加速,这会催生大量的充电需求。现在国际上有名的车企都清楚地提出了自己的电动化战略规划。就像大众,它打算在2022年之前推出15款MEB新能源车型;在2025年之前推出15款PPE新能源车型,到时候新能源车的销量要达到100万辆,这个销量会占公司总销售量的20% - 25%;在2028年之前还要推出70款纯电动车型,电动车的产量要达到2200万辆。从全球来看,电动化的趋势很明显,肯定会产生巨大的充电需求。

车载充电:新能源汽车能量的来源。电动车不像燃油车,主要靠车载动力电池供能。电动汽车开着的时候会不断耗电,电用完了,电池就得补充能量。补充能量就是把电网或者其他储能设备的能量转化成电池的能量,这个过程就叫充电。这时候,OBC(车载充电机)可是充电的关键部件,它主要把电网的电压经过充电桩或者交流接口,连起来给电池充电。

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充电分类:交流慢充属于传统的电池充电方式,也被叫做常规充电。交流充电设备没有功率转换器,是直接输出交流电,然后接入车内的。车载充电机收到交流电以后,就会把它转变成直流电来充电。所以呢,交流慢充这种方式,用车辆自带的便携式充电器就能接到家用电源或者专用充电桩上充电了。

交流充电功率是由车载充电机功率决定的。现在主流车型用的车载充电机有2Kw、3.3Kw、6.6Kw等型号。交流充电电流大概在16 - 32A之间,可以是直流,或者是两相、三相交流电。目前,混合动力车型用交流慢充的话,要4 - 8个小时才能充满,它的交流充电倍率基本在0.5C以下。

交流慢充有个好处,就是充电花的钱比较少,而且不用靠充电桩或者共享充电网络就能充电。不过呢,常规充电的毛病也很突出。最大的问题就是充电时间太长了,现在大部分电动汽车的续航里程都超过400千米了,常规充电的话,充电时间差不多得8个小时左右。对于那些要开长途车的车主来说,在路上充电的时候那种焦虑感可比其他因素大多了。还有啊,常规充电是用低电流充电的,这种充电模式是线性充电,不能很好地把锂电池的特性利用起来。

直流快充:交流慢充的电动车充电老有问题,这一直是个大麻烦事儿。新能源汽车越来越需要更高效的充电办法了,快充就这么出现了。快充呢,就是快速充电,也叫地面充电。直流充电桩里有功率转换模块,它能把电网或者储能设备的交流电变成直流电,然后直接把电输到车里的电池里,不用经过车载充电机转换。直流充电的功率是由电池管理系统和充电桩输出功率决定的,这两个功率里小的那个就是输入功率。

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特斯拉超级充电站是快速充电模式的代表。快速充电模式下,电流通常在150到400A之间,电压在200到750V之间,充电功率超过50kW。这种充电模式大多是直流供电,地面充电机功率大,输出的电流和电压变化范围比较宽。在目前的市场上,特斯拉的快充功率能达到120Kw,半个小时就能充到80%的电量,充电倍率接近2C。北汽EV200的快充功率可以达到37Kw,充电倍率大概是1.3C。

控制系统:BMS充电设备转化的时候,得和电动汽车上动力电池的管理系统BMS(Battery Management System)协作。BMS最厉害的地方就是在充电的时候,它能依据电池当下的状态,调整电池的充电方案。它那种非线性的充电模式,能在保证安全和电池寿命的条件下快速充电。

BMS主要有以下几类功能:

电量状态监控:动力电池荷电状态(SOC)监控是电量状态监控最基本的内容。SOC就是电池剩余电量与电池容量的百分比,这是车主衡量电动车续航里程的主要参数。BMS会调用电池包上多个高精度传感器的数据,实时监控电池的参数信息,像电压、电流、温度等,它的监控精度能达到1mV。有精确的信息监控,再加上出色的算法处理,就能保证对电池剩余电量评估得很精准。平常开车的时候,车主能设置SOC的目标值,这样就能动态优化车辆能耗了。

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电池温度的监控:锂电池对温度特别敏感,温度过高或者过低都会直接影响电芯性能,极端状况下还会让电池性能遭受不可逆的损害。BMS能借助传感器进行监控,给电池运行营造安全的环境。冬天温度低的时候,BMS会启动加热系统给电芯加热,让电芯达到适合充电的温度,防止电池充电效率下降;夏天温度高或者电池温度过高的时候,BMS马上会利用冷却系统给电池降温,确保行车安全。

电池能量管理方面:电芯制作工艺有误差或者实时温度不一样的话,电芯电压就会各有差异。所以在充电的时候,电池里也许会有一部分电芯已经充饱了,可另一部分电芯还没充满电呢。BMS系统会实时监测电芯电压的差值,调节并缩小各个单体电芯间的电压差,确保各电芯充电均衡,提升充电效率,减少能量损耗。

1.2 4C有希望成为产业发展的趋势。

充电成了消费者的痛点。电动车使用时一直有充电速度的问题,现在电动车在全球快速普及,这就使得充电速度对车主行车效率和用户体验的影响更大了。2021年7月的金砖充电论坛上,华为说,如今新能源汽车市场已经从政策驱动变成政策和市场一起驱动了。对现在的消费者来说,主要的痛点是充电、续航和安全。充电问题在很大程度上会影响消费者的购买意愿。

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心理锚定是这么个情况:传统燃油车补充能量特别快。在平常情况下,燃油车进加油站加油,然后开出加油站,整个过程用不了10分钟。要是跑长途的话,加油站可多了,每个高速公路服务站都有。就拿时速400公里的传统电动车来说吧,电动车充电普遍得30分钟往上,而且充电桩数量少,充电之前得等好久。现在的充电技术跟燃油车加油比起来,一点优势都没有。广大客户衡量电动汽车充电快慢,总是以燃油车那10分钟的加油时间为标准的。

超级充电标准诞生了。C的定义是这样的:一般来说,我们会用C来表示电池的充放电倍率。放电的时候呢,4C放电说的就是电池在4个小时完全放完电时的电流强度。充电的时候,4C的意思就是,在特定的电流强度下,要充满电池400%的电量得花1个小时,也就是说,在这个电流强度下,15分钟就能把电池完全充满电。那4C是什么呢?它不是新指标,是在像1C、2C这种传统充放电指标基础上延伸出来的,这体现了电池充放电性能的提高。而且能看出来,C的级数越高,电池充放电性能提升的效果就越不明显。要是电池的充电倍率超过了4C,技术难度就会变得更大,电池承受的电流压力也更大,可技术提升带来的好效果却变小了。所以呢,我们觉得4C是现在既能提升性能,电池技术又能承受得住的最好的选择。

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动力电池充电倍率是怎么迭代的呢?早期的时候,科技水平有限,充电技术和电池工艺都没法让电池用比较高的倍率充电。就拿刚能充电的铅酸电池来说,它的充电倍率才0.1C,要是提高充电倍率的话,电池寿命会受很大影响。后来,锂电池技术不断有新突破,电池管理系统(BMS)也一直在进步,电池的充放电倍率就明显提高了。最早的交流慢充方案,充电倍率在0.5C以下。这几年全球电动汽车发展得越来越快,动力电池充电技术也有了很大的突破,电动汽车的充电倍率从1C很快发展到2C。2022年的时候,国内已经有搭载3C电池的汽车上市了。2022年6月23日,宁德时代发布了新款麒麟电池,还说4C充电预计明年就能实现。

超级充电必然是充电技术升级要走的路。和新能源汽车一样,手机对充电速度的要求也比较高,在手机发展进程里充电技术一直在进步:1983年摩托罗拉DynaTAC8000X充电10小时能通话20分钟,2014年OPPO Find 7宣传充电5分钟可通话两小时,现在很多机型15分钟就能充满4500mAh容量的电池。智能手机的充电协议也从2010年USC BC 1.2的5V 1.5A提升到了2021年USB PD 3.1,最大电压能支持48V。我们觉得不管是智能手机还是新能源汽车,快速充电都会在很大程度上提高产品的使用感受,而且这也是技术升级必定要走的路,以后电动车4C充电也会是产业的发展趋势。

1.3 好多企业都在布局超级充电呢。

“大电流”和“大电压”这两种路径是同时存在的,“大电压”这种路径成本更低。要想提高充电功率来实现快充,加大电流或者电压是必不可少的。现在市场上采用“大电压”技术路径的公司数量比采用“大电流”的多。华为称:采用“大电压”技术路径时,整车的BMS(电池管理系统)、电池模组的成本和“大电流”路径是一样的,不过因为不需要考虑大电流的影响,其高压线束和热管理系统的成本相对来说更低一些。

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800V也许会成为主流呢。现在主流车型大多还是200V到400V的电压架构,要是想达到更高功率来满足快充的需求,那电流就可能得翻倍,这会对整车散热和性能有影响。现在像SiC之类的功率器件、高压连接器、高压充电枪这些部件都发展得挺成熟了,选择更高的电压,还能让电流处在相对安全的范围,这是个不错的选择。

1.3.2 特斯拉:V4的充电功率或许能达到350kW。

从2012年开始,Tesla就开始布局超级充电桩了。第一代充电桩V1的功率是90kW;V2的功率提高到了120kW。从V3充电桩开始,Tesla使用液冷技术,通过全新的架构让电池能接受更大功率的充电,充电峰值能达到250kW,在峰值状态下充电,15分钟就能给车辆增加250km的续航里程,对于Model 3车型来说,V3充电桩只要40分钟就能把SOC从8%充到90%,比V2少用20分钟。

V4可能要推出了,功率或许能到350kW,峰值电流为900A。在近期的法说会问答环节,Tesla汽车业务负责人Jerome Guillen公开说正在开发350kW的超充充电桩,预计会在Plaid和Cybertruck等车型上试用。

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1.3.3 比亚迪呢,它的e平台3.0充电5分钟就能续航150千米。

比亚迪2003年就进入新能源领域了,在纯电车方面有过三次平台迭代。第一代e平台是2010年发布的,这个平台让三电关键技术实现了平台化,在高压架构、大功率电机、驱动电机控制器这些关键部件上有了突破。2016年比亚迪推出e平台2.0,第一次提出“33111”概念,目的是高度集成化,开发出标准化、轻量化、小型化还能组合的模块产品,这样就实现了整车减重,布局也优化了。

2021年比亚迪推出了全新概念车型ecean - X,还推出了e平台3.0。这个平台用的是八合一电驱动总成,把电机、减速器、DC - DC、BMS这些部件组合到了一起,全车的EE架构就从分散式变成集中式了。e平台3.0会用新一代的SiC模块,这样整车电控功率密度能提高30%,最大能支持840A的电流和1200V的电压。比亚迪e平台3.0还搭载着800V的超充平台呢,充电5分钟就能续航150km,达到了快充的标准。

1.3.4 保时捷的Taycan:800V平台。

保时捷Taycan有完整的800V电池架构,能支持400V直流快充和800V直流快充,充电5分钟就能达到SOC 80%。设计的时候,保时捷Taycan是大众集团J1电平台的改款。因为在Taycan开始设计的时候,市场上常见的是400V平台,所以Taycan用了升压器把400V平台升到800V。这就导致它内部的DC - DC结构比较复杂,不过也让它在800V配套设施还不完善的时候就能实现800V快速充电了。

Taycan的充电方案,在家用充电或者外部充电时都能用。充电功率方面呢,第一阶段能提供大概250kW的功率,之后会提高到320kW。它不但能实现快充,还能靠内部升压器达成400V、50kW的普通充电。

800V的Macan车型快要出来了。据保时捷公布的消息,Macan新款会在2023年推出,新车会配备800V快充平台。新款Macan和Taycan不一样,它要用大众集团的PPE纯电平台,这个平台是全新打造的纯电平台,充电功率也许能达到270kW。

1.3.5吉利方面,极氪001是支持360kW快充的。

2021年末,吉利推出了基于SEA架构的极氪001,价格在28.1万到36.0万之间。按照电机续航里程的差异,它分为“WE”“YOU”和长续航版“YOU”这几个版本。“WE”版的电池容量是86kWh,另外两款的电池容量为100 kWh。极氪001配备了800V高压充电平台,理论上支持360kW超级充电。新出行的实测数据显示,在400V平台下,极氪001能在28分钟内把SOC从20%充到80%。

同时,为了能和极氪001适配,吉利已经开始布局全景式充电了,有家庭用的7kW充电桩、商区的20kW轻充、道路枢纽的120kW超充,还有“即充即走”的360kW快充,能应对不同的使用场景,满足各种需求。其中,“即充即走”这种超充充电桩因为用的是液冷散热,外面线缆的外径还不到25mm,而且还支持无感支付这些功能呢。极氪预计在2023年底,要在全国建2200个不同规格等级的充电桩。

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1.3.6 用多品牌来布局超级充电桩。

2022年的时候,800V平台的电车越来越多地出现在大众眼前,与此同时,与之对应的充电桩部署也在有条不紊地开展着。

大众在纯电车方面布局很明确,超充站的建设也很积极。大众集团如今纯电汽车布局清晰,它旗下的纯电平台J1、MEB、PPE对应着大众ID、奥迪、保时捷等多个品牌的车型。按照大众公布的充电桩战略规划,现在MEB平台的年产量能达到60万辆,预计到2025年将有大概15款MEB平台的车型出现。

在充电桩这个领域,大众2019年的时候在咱们国内成立了一家叫CAMS的合资公司,给大家提供充电的办法。到2021年初的时候呢,大众已经在北京、成都这些地方安排了差不多40个超级充电站(功率大概在120到180kW之间)、255个充电站还有1800个充电桩。在德国呢,截至2021年初,大众集团已经安排了1200多个公共充电桩。2022年的时候,大众计划在欧洲地区新弄750个充电桩,这里面还有300kW的快充桩。

小鹏充电业务布局很超前呢。2018年的时候,小鹏第一批超充站就开始运营了。小鹏的充电业务是合作模式,可以接入好多第三方。2019年底,小鹏在充电这块还和未来nio power合作了。从小鹏官网能看到,到2022年3月底,小鹏自营超充站已经有757座上线了,全国所有地级行政区都覆盖到了。

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蔚来有180kW和250A的快充。蔚来在超充方面一直在发展,据蔚来官网消息,到2022年6月为止,蔚来在全国已经布局了862个以上的超充站,它最大功率能达到180kW,20%电量开始充的话,半小时就能充到80%。

【二、800V 高压架构或成下一代主流平台】

2.1 关键就在于电压的提升。

快充关键是要提升整车的充电功率,而提升充电功率主要有两种办法,要么加大充电电流,要么提高充电电压。现在大部分纯电动汽车的牵引逆变器用的都是600V的IGBT模块,这样一来,电池组电压峰值就被限制在400V左右了。要是充电电压一直保持在400V,那充电电流一旦提高,充电电缆就会变得很笨重,传导热损失会呈平方级增长,像连接器、电缆、电池的电连接、母线排这些东西的电阻都会发热。要是把母线电压提高到800V,同一根电缆的充电功率就能翻倍。要想达到350或者400kW这样超高的充电功率,800V高压平台就出现了。

拿采用400V总线的特斯拉Model 3和采用800V总线设计的保时捷Taycan作比较。Model 3和Taycan把充电SOC从5%充到80%,分别得花26分钟和22.5分钟。Model 3的母线电压低一些,它靠使用特别高的、超过600A的最大充电电流,达到了250kw的最大充电功率。保时捷Taycan用的是800V的电池组,通过传统的直流快速充电器和插头,最大充电电流是340A,峰值充电功率为270kW。Taycan得到的充电功率比Model 3稍高一点,要是在800V总线和500A充电电流的状况下,能达到400kW的功率。

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800V高压架构或许会变成下一代电动车的主流平台。800V高压系统呢,一般是说整车高压电气系统里电压范围在550 - 930V的系统,这种系统都被叫做800V系统。800V高压系统成本低、效率高,所以很多集团和品牌都很喜欢它,像海外的现代起亚、大众集团、奔驰、宝马,国内的比亚迪、吉利、极狐、现代、广汽、小鹏等,都在重点搞800V高压平台。800V高压架构很有希望成为下一代电动汽车整车的主流电压平台。

联合电子表示,现在通常有5种800V的高压系统架构:

方案一:车载的部件全都是800V的,采用电驱升压来兼容400V直流桩的方案。它有这些典型的特点:直流快充、交流慢充、电驱动、动力电池以及高压部件的电压都是800V;借助电驱动系统升压,就能兼容400V的直流充电桩。这个方案下整车能耗比较低,没有安全方面的风险,所有需要800V的部件也都是供应商正在研发的产品,推广起来比较容易。

方案二:车上部件全用800V的,再增加个能兼容400V直流桩的DCDC。它有这些典型特点:直流快充、交流慢充、电驱动、动力电池还有高压部件都是800V的。靠新增加的400V - 800V的DCDC来升压,就能兼容400V的直流充电桩了。这个方案下,整车能耗比较低,没有安全风险,就是系统新增加的成本有点高。不过呢,因为好多厂商都在研究800V部件,所以还是比较容易推广的。

方案三:车上的部件全都是800V的,动力电池能灵活输出400V和800V的电压,和400V直流桩方案是兼容的。它有这些典型的特点:直流快充、交流慢充、电驱动、动力电池还有高压部件,这些都是800V的;两个400V的动力电池串起来或者并起来,靠继电器切换就能灵活输出400V和800V的电压,这样就能兼容400V的直流充电桩了。这种方案里,动力电池得特殊设计才行,不然会有电池并联环流的潜在问题,所以推广起来比较难。

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方案四:车载的部件全都是800V的,动力电池能灵活输出400V和800V,能兼容400V直流桩方案。它的典型特点是:直流快充、交流慢充、电驱动、动力电池、高压部件都是800V;两个400V的动力电池串并联起来,靠继电器切换就能灵活输出400V和800V,能兼容400V直流充电桩。这种方案整车能耗比较高,好处是只需要加一个DCDC,不过这个400V/800V的DCDC对安全要求很高,不容易推广。

方案五是这样的:只有直流快充相关的部件是800V,其他部件保持400V,动力电池能灵活输出400V和800V。它有这些典型特点:就直流快充是800V;交流慢充、电驱动还有负载都是400V;两个400V的动力电池串并联起来,靠继电器切换就能灵活输出400V和800V,能兼容400V和800V的直流充电桩。这个方案呢,系统新增成本比较低,整车布置改造的难度也还可以,可在能耗、电池特殊改动和设计这些方面都不占优势。

从性能、系统成本还有整车改造工程量这些方面综合去看的话,方案一也就是“车载部件全部800V,电驱升压且能兼容400V直流桩方案”,应该是在短期内能够快速推广开的一种解决方案。(报告来源:未来智库)

2.2 多条产业链被高电压带动。

2.2.1 三电系统重点调整,符合高压平台需求。

要是升级到800V的高压平台,就得调整三电系统,这样才能达到电气电压升高后对耐压、绝缘这些方面可靠性的要求。

电池系统:

800V电池包的BMS成本要比400V的高出大概1/3。从成本方面来说,800V的电池包串联的电池得是400V电池包的两倍,这样一来,它所需的电池管理系统(BMS)电压传感通道也是400V电池包的两倍。按照Iman Aghabali等人的计算,400V电池包的BMS总成本大概是602美金,800V电池包则是818美金,这就意味着800V电池包的成本比400V的高出了大约1/3。电池包电压提高了,对电池包可靠性的要求也就更高了。对电池包进行分析能发现,一个4p5s配置的电池包在25?C的时候,大概能可靠地循环1000次,可2p10s(电压是4p5s的两倍)配置的电池包就只能循环800次。电压升高会让电池包可靠性降低,主要是因为单个电芯的寿命变短了(充电功率提高之后,电芯的充电倍率会从1C提高到≥3C,高充电倍率会使活性物质有损失,从而影响电池的容量和寿命)。在电压较低的电池包中,并联的电池数量更多,可靠性也就更高。

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800V高压平台的线束直径更细,能削减成本和重量。在800V电池包与牵引逆变器、快充端口还有其他高压系统之间传输电力的直流电缆,其截面积能减小,这样就能降低成本和重量。就像特斯拉Model 3,它在电池组和快充接口之间用的是3/0 AWG的铜线。要是800V系统呢,把电缆面积减半,用1 AWG电缆的话,每米电缆所需铜的重量就会减少0.76kg,这么一来成本就能降个几十美元。总的来说,400V系统的BMS成本更低,能量密度和可靠性稍微高点,因为它的爬电距离短,对总线和PCB周围电气空隙的要求也低。800V系统呢,电力电缆更细,快充速度更快。另外,换用800V电池包还能提升动力系统尤其是牵引逆变器的效率,这种效率提升能让电池包体积变小,在这方面省下来的成本和电缆方面省的成本,能把800V电池包多出来的BMS成本补上。以后随着组件大规模生产,成本收益达到成熟的平衡,会有越来越多的电动车采用800V总线架构。

2.2.2动力电池:超级快充会是发展趋势。

新能源汽车的核心能量源是动力电池PACK,它给车辆提供驱动电能,主要包含动力电池模块、结构系统、电气系统、热管理系统和BMS这五个大部分。

动力电池模块就好比电池PACK的“心脏”,用来储存和释放能量。

2) 机构系统就像是电池PACK的“骨架”,主要是由电池PACK的上盖、托盘还有各种支架等构成的,能起到支撑、抵抗机械冲击以及防水防尘的作用。

3) 电气系统主要包含高压线束、低压线束和继电器。高压线束负责把动力传送到各个部件,低压线束则用来传输检测信号与控制信号。

4) 热管理系统有风冷、水冷、液冷和变相材料这四种类型。电池充放电时会产生很多热量,热管理系统能把这些热量传导散发出去,让电池处在合理的工作温度范围里,这样就能提高电池的安全性,还能延长电池的使用寿命。

5) BMS主要有CMU和BMU这两大块。CMU也就是单体监控单元,它能测电池的电压、电流和温度等数值,然后把数据经低压线束传给BMU(电池管理单元)。要是BMU评估数据有异常,就会发出低电量的要求,或者切断充放电的线路来保护电池。并且BMU还会对电池的电量、温度等数值加以判断,在需要预警的时候把警示信息发给整车控制器。

前瞻产业研究院的数据显示,从成本构成看,电芯在新能源汽车动力成本里占了50%,电力电子和PACK大概各占20%,BMS和热管理系统占10%。2020年全球动力电池PACK装机容量是136.3GWh,和2019年比增长了18.3%。全球动力电池PACK行业的市场规模,从2011年大概39.8亿美元快速增长到2017年的386亿美元。预计2023年全球动力电池PACK市场规模能达到1863亿美元,2011年到2023年的复合年增长率(CAGR)约为37.8%,市场空间非常大。2019年中国动力电池PACK市场规模是522.48亿元,装机量从2012年的7.85万套提高到2019年的124.19万套,复合年增长率(CAGR)为73.7%。2020年中国动力电池总装机量是64GWh,和上一年比增长了2.9%。

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动力电池的快充技术有着很高的壁垒,制约它的因素也很复杂。根据《Lithium - ion battery fast charging:A review》的说法,影响锂离子电池快充的因素在原子、纳米、Cell、电池包、系统等各个层面都有,每个层面都存在不少潜在的制约因素。高工锂电指出,负极高速嵌锂和热管理是影响快充能力的两个关键因素。其一,负极要是有高速嵌锂的能力,就能避免析锂、锂枝晶的出现,这样电池容量就不会不可逆地衰减,使用寿命也不会缩短。其二,电池升温快的话会产生大量热量,容易短路起火,而且电解液需要有较高的导电率,还不能和正负极发生反应,得能抗高温、阻燃、防止过充。

比亚迪刀片电池走的是磷酸铁锂技术路线,靠结构创新来达到更高的能量密度。和传统磷酸铁锂电池比起来,比亚迪刀片电池就只改变了电芯形状,把薄得像刀片似的电芯组合起来,这样就能优化电池包内部的空间布局,在同样大小的空间里能放更多电芯,电池能量密度就提高了,续航里程也跟着增加了。块状电池是堆叠放置的,刀片电池跟它比,能把整体空间利用率从大概40%提升到60%。刀片电池的设计跳过了模组,重量比能量密度能达到180wh/kg,比有模组的电池组提高了差不多9%。而且因为独特的结构设计,刀片电池还更稳定、更安全。比亚迪刀片电池充电循环能超过4500次,是三元锂电池的3倍还多,比普通磷酸铁锂电池的次数也多,它的等效里程寿命能超过120万公里。

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麒麟电池一发布,可能就会开启800V的时代呢。2022年6月的时候,宁德时代推出了他们家第三代CTP技术的电池,也就是麒麟电池。这个电池能量密度能达到255Wh/kg,体积利用率有72%,能满足车子续航1000km的需求。麒麟电池在结构上有了改变,它把横梁、纵梁都取消了,还把以前独立设计的水冷板和隔热垫整合成了多功能弹性夹层,这样整体的利用率就提高了。因为加了大面积的水冷,麒麟电池能做到5分钟快速热启动,10分钟就能快充。

比亚迪有个很厉害的产品叫刀片电池。要是提高功率的话,高电压或者大电流会产生更多热量,所以散热问题是动力电池厂家必须重点优化的。比亚迪的刀片电池是拳头产品,它是叠片式结构,以磷酸铁锂为材料体系,这种材料本身就比三元材料更耐高温。而且刀片电池没有模组化设计,是由电池直接组成的,还均匀地排列在电池包里,这样散热就更好。现在比亚迪汉EV用的就是刀片电池,补贴后卖20.98万,综合情况下能续航506千米,充电10分钟最多能开135千米。

2.2.3 SiC:在高压方面优势很显著。

电驱动和电控系统:新能源汽车会带动碳化硅迎来黄金十年。在新能源汽车的系统架构里,有电机驱动器、车载充电器(OBC)/非车载充电桩、电源转换系统(车载DC/DC)这些会用到SiC的系统。SiC器件用在新能源汽车上优势更明显。IGBT属于双极型器件,关断的时候有拖尾电流,所以关断损耗很大。MOSFET是单极器件,没有拖尾电流,SiC MOSFET的导通电阻和开关损耗都大幅下降了,整个功率器件有高温、高效、高频的特性,能提升能源转换效率。

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电机驱动方面,在其中使用SiC器件有不少优势。它能提高控制器的效率,提升功率密度和开关频率,还能减少开关损耗,让电路散热系统更简单,这样就能降低成本、减小体积,使功率密度得到改善。丰田的SiC控制器使电驱动控制器的体积减少了80%。

电源转换:车载DC/DC变换器的功能是把动力电池输出的高压直流电转变成低压直流电,这样就能给动力推进、HVAC、车窗升降、内外照明、信息娱乐还有一些传感器等不同的系统提供不一样的电压。用SiC器件的话,可以减少功率转换时的损耗,还能让散热部件变小,变压器的体积也能随之减小。充电模块:车载充电器和充电桩要是用上SiC器件,就能发挥出它高频、高温和高压的长处。采用SiC MOSFET,能大大提高车载/非车载充电机的功率密度,减少开关损耗,热管理也能得到改善。据Wolfspeed称,汽车电池充电机使用SiC MOSFET的话,在系统层面的BOM成本会降低15%;在400V系统相同的充电速度下,SiC的充电量和硅材料相比能翻一番。

特斯拉在逆变器使用SiC方面走在行业前列。特斯拉Model 3的电驱动主逆变器,用的是意法半导体的全SiC功率模块,这个模块里有650V SiC MOSFET,它的衬底是科锐提供的。现在特斯拉只是在逆变器中用了SiC材料,以后车载充电器(OBC)、充电桩这些地方也都能用SiC。

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大陆的电动车大厂比亚迪,它家汉四驱版电动汽车可是国内第一个在电机控制器里用自主研发SiC模块的。SiC有低开关、导通损耗低还有工作结温高的特性,靠着这个,汉EV的SiC模块在同样功率的时候,体积比硅IGBT能缩小一半还多呢,功率密度也能提高一倍。比亚迪说,打算到2023年的时候,把旗下所有电动车的IGBT都用SiC功率半导体全面替换掉。2020年12月的时候,比亚迪半导体说正在规划自己建SiC生产线,预计2021年就能把自己的SiC生产线建好了。

多种因素促使SiC大规模应用的好时机到了。SiC功率器件虽然在性能方面有不少优势,可之前它的发展受价格、晶圆质量、工艺技术等因素制约,没能大规模使用。近两年,Wolfspeed、Rohm、英飞凌这些起步早的海外厂商不断进行产品升级换代,产品的性能和质量一直在提高;晶圆良率提高了,尺寸变大了,产能增加了,衬底价格也快速下降,所以我们觉得SiC器件广泛应用的好时机已经来临。

对于SiC技术的产业化来说,Die Size和成本是两个核心变量。我们拿现在市场上主流的1200V硅基IGBT和SiC基MOSFET作比较,就会发现SiC基MOSFET产品跟Si基产品比起来,Die Size能大幅减小,性能也更好。不过呢,最大的阻碍还是Wafer Cost,按照Yole的估算,单片成本上,SiC比Si基产品要高出7到8倍。

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SiC电力电子器件的价格又降了些,它和同类型Si器件的价格差变小了。按照CASA、Mouser的公开报价,2020年底的时候,650V的SiC SBD平均价格是1.58元/A,跟去年比降了13.2%,和Si器件的价格差大概是3.8倍;1200V的SiC SBD平均价格是3.83元/A,同比下降8.6%,和Si器件的差距大概是4.5倍。CASA调研发现,实际成交价格比公开报价低,650V的SiC SBD实际成交价约0.7元/A,1200V的SiC SBD价格约1.2元/A,大概是公开报价的60% - 70%,同比下降了20% - 30%,实际成交价和Si器件的价格差已经缩小到2 - 2.5倍之间了,这个情况已经很不错了。要是把系统成本(像周边的散热、基板这些)和能耗等因素考虑进去,SiC产品已经有一定的竞争力了。随着产业链技术越来越成熟,产能不断增加,以后在新能源汽车、光伏逆变、消费类电子这些下游市场的应用有望更快地推广开。

车用SiC器件渗透率要是提高了,市场规模很可能会迅速变大。Yole统计过,新能源汽车是SiC功率器件下游最主要的应用市场,预计到2024年,新能源车用SiC功率器件的市场规模差不多能达到12亿美元。2018年的时候,国际上已经有20多家汽车厂商在车载充电机(OBC)里用上了SiC SBD或者SiC MOSFET。现在像特斯拉Model 3、比亚迪汉这样的车型,在逆变器里用SiC功率模块,这还只是车用SiC器件应用的开始。以后要是SiC在车载充电器、DC/DC转换还有充电桩里的渗透率提高了,市场空间很有希望快速拓展。

要是只看逆变器的使用情况,新能源车会用掉SiC衬底产能的绝大部分;要是把车载OBC、充电桩、DC/DC里SiC使用渗透率的提高也考虑进去,那需求量就更大了。从产能方面来说,拿特斯拉Model 3举例来估算,根据拆解图,主逆变器里有24个SiC模块,每个模块有2个SiC MOSFET,总共得要48颗芯片。一个6寸片的面积大概是8.8辆车所消耗的SiC MOSFET芯片面积,假设边缘损耗是10%,良率是60%,那么单个6寸片就够供应大概4.7辆车了。Model 3/Y在2019年的交货量是30万辆,消耗了6.4万片SiC,这差不多占当年全球产能的24%。虽然SiC产业链在快速扩大产能,预计2025年产能是2019年的10倍,但是从中期来算的话,只考虑逆变器的搭载,新能源汽车会占到SiC衬底产能的50%。

按照Yole和科锐的业务状况,科锐预估,到2024年的时候,其碳化硅(SiC)晶圆的可服务市场规模大概有11亿美元,碳化硅(SiC)器件的可服务市场规模能达到50亿美元。

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要是算上降价这个因素的话,2025年新能源汽车碳化硅(SiC)需求的中间值大概在59亿到65亿美元之间。我们假定2025年全球新能源汽车的出货量在1800万到2000万辆这个范围。由于碳化硅晶圆随着技术不断成熟价格会下降,我们就假设它的单价差不多是2000美元一片,这样算下来,预计到2025年在新能源汽车里,光是逆变器这块的碳化硅需求空间的弹性中间值就在59亿到65亿美元之间。另外,新能源汽车里的直流/直流(DC/DC)、车载充电器系统还有充电桩当中碳化硅的应用,会让新能源汽车用碳化硅的市场规模变得更大!

2.2.4 隔离芯片:确保信号传输安全。

隔离芯片呢,隔离器件就是把输入信号转换后输出,这是一种安全规定的器件,能让输入和输出两端实现电气隔离。电气隔离能确保强电电路和弱电电路之间信号传输是安全的。800V的电驱动系统会让系统有更高的瞬态共模干扰,这样一来,逆变器的隔离驱动芯片就得能承受超过100kV/us的共模瞬态干扰,不然驱动信号容易出问题,上下桥臂的功率管就会直通。还有啊,随着800V电压升高,系统对原副边绝缘耐压有了更高的需求。主要在两个方面体现出来,一个是绝缘工作电压,对于800V电压系统来说,跨越隔离带的隔离芯片至少得承受800V的绝缘工作电压,要保证有15 - 20年的工作寿命。而且,隔离芯片外部爬电距离的要求也比以前提高了很多。

新能源车的安规以及设备保护要求,促使单车隔离需求大大增加。新能源汽车跟传统燃油车比起来,电气化程度更高,对安规和设备保护的要求也高。于是,数字隔离类芯片在新能源汽车高瓦数功率电子设备里用得更多了,像车载充电器(OBC)、电池管理系统(BMS)、DC/DC转换器、电机控制驱动逆变器、CAN/LIN总线通讯等汽车电子系统里都有应用,变成了新型电子传动系统和电池系统的关键部件。另外,汽车内部往简单化设计发展,这就要求数字隔离芯片要有高集成度,那种集成了接口、驱动、采样等功能的隔离芯片更占优势。

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数字隔离这块,国际上的龙头企业起步早,所以国产替代是很有机会的。国际半导体企业在数字隔离芯片这一块起步早,长时间都主导着市场。据Markets and Markets的数据,2020年全球排名前5的数字隔离芯片供应商是TI、SiliconLabs、ADI、博通公司以及Infineon,这5家企业的市场集中度(CR5)达到40% - 50%,剩下的市场大多被NVE公司、罗姆半导体、美信公司、Vicor公司、安森美半导体等企业占据。中国厂商进入这一领域比较晚,现在能实现量产并且销售的厂商没多少,主要有纳芯微、中科格励微、荣湃半导体和川土微电子这些。

2.2.5磁性元件:单车的价值量有明显提升。

变压器和电感统称磁性元件。其中:

变压器呢,就是一种利用电磁感应原理,能实现电能变换,或者把电能从一个电路传送到另一个电路的静止电磁装置。它主要有隔离、电压变换这些功能。电子变压器在电子设备里可重要了,特别是在电源设备当中,不管是交流电压还是直流电压,差不多都得经过变压器变换和整流才能得到。电子变压器按用途一般可以分为:电源变压器、开关电源变压器、音频变压器、脉冲变压器、特种变压器等。

电感器属于储能元件,它依据电磁感应原理把电能转变成磁能存起来。它的结构和变压器差不多,不过就只有一个绕组。电感器主要的作用是筛选信号、过滤噪音、稳定电流以及抑制电磁波干扰啥的。

变压器是磁性元件的主要市场,预计2025年的时候市场规模能达到786.8亿。在磁性元件里,变压器有很多应用场景,技术产业也一直在革新,所以现在已经成了磁性元件的主要市场。中国电子元件行业协会的数据显示,2021年全球电子变压器的市场规模是668.4亿,同比增长了8.5%,预计2025年全球电子变压器市场规模会达到786.8亿,2020 - 2025年的复合年均增长率是5.0%。在下游的应用领域,目前照明还是电子变压器最大的应用市场,在全球下游应用所占份额大概是24%,家用电器和通讯设备分别占15%、14%。以后随着新能源汽车、光伏、工控、消费电子等领域发展,这些领域在电子变压器下游应用里占的比例预计会明显增长。

全球的变压器制造厂大多都在中国大陆呢。全球的电子变压器制造商主要集中在中国大陆、中国台湾还有日本这几个地方,像台达、光宝、TDK、胜美达、海光、京泉华、可立克这些都是骨干企业。在全球的市场份额里,中国大陆本土企业占了大概47%,中国台湾企业占了约18%,日本制造商占了大概14%。

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全球电感器市场规模到2026年预计能达到76亿美元。ECIA的数据显示,2019年全球电感器销售额差不多是46亿美元。中国电子元件行业协会预计,2020年全球电感器市场规模的增幅大概是7.5%,这么一算的话,2020年全球电感器市场规模大约是49亿美元。要是按照全球2020年到2026年7.5%的复合年增长率(CAGR)来算,2026年全球电感器市场规模也约为76亿美元。在下游应用领域,从产值方面看,移动通讯、电脑、工业、汽车分别占35%、20%、22%和13%,这些都是主要的应用场景。

全球电感器的主要市场份额被日本企业占据着。现在全球电感器市场以日本厂家为主,就拿2019年来说,日本的村田、太阳诱电、TDK,它们的市场份额分别约为14%、14%、13%,是全球排名前三的电感器企业,日本企业总共占据着全球40% - 50%的市场份额。

磁性元件在汽车里用得很普遍,像OBC(车载充电机)、DC - DC转换器、逆变器、电驱电控、BMS(汽车电池管理系统)这些地方都会用到。OBC呢,就是把交流电(220V或者380V的)变成直流电,然后给新能源汽车的动力电池充电。现在OBC的功率转换还得靠电磁转换,这对磁性元件来说是个很重要的应用场景。而且我们觉得,现在超充/快充在新能源汽车产业里的发展趋势很明显,充电效率提高了,平台电压也提升了,与此同时,对磁性元件性能的要求也变高了,在这个过程中,单车磁性元件的价值量有希望快速提高。

超级快充是充电桩领域的新风口。一直以来,跟加油的速度比起来,充电速度慢始终是新能源汽车的一个痛点。要是用慢充,在高速公路上充电超过2个小时的话,排队充电恐怕就避免不了了。现在,超级快充方案慢慢进入了人们的视线。当充电电压超过800V,功率超过500kw的时候,充5分钟电,续航里程就能接近500km,这和传统加油的时间以及续航里程已经很接近了。快充时代到来后,电压会从200V最终提升到1000V甚至更高。在这个过程中,为了和现有的低电压充电桩适配,充电桩得加装DC-DC升压模块,这会极大地增加对磁性元件的需求量。(报告来源:未来智库)

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2.2.6 连接器和充电枪:在高压需求下产品要升级

连接器,听名字就知道,它是电路元件间的连接部分,能起到电气连接或者传输信号的作用,在电子设备里是不可或缺的。在电路断开或者电路不通的地方,连接器就像架起的桥梁一样,让电流能通过,达到预定的功能。按照连接对象、频率、功率、应用环境等的差异,连接器会有各种各样的产品类型。

连接器在下游有很广泛的应用领域,下游的需求是这个行业发展的重要推动力量。汽车、智能手机、平板电脑,还有无人机、可穿戴设备这些新兴产业都在连接器的下游应用范围里。它的客户比较集中,议价能力很强。智能手机在功能和外观上不断创新、汽车电子化程度不断提高、可穿戴设备加速渗透和升级等发展趋势,都给连接器行业增添了发展的动力。

全球连接器市场规模大体上一直在增长,2020年达到了627亿元。2016年到2018年这三年一直是正增长,2018年的时候同比增长10.98%,达到了667亿元。2020年因为疫情,全球连接器市场规模是627亿美元,不过到了2021年全球经济开始复苏,连接器行业形势大好,销售需求一直很强劲,线束世界的数据显示,到2021年5月,全球连接器预订量增长了47%。BishopAssiciate预计,2021年全球连接器销售额会达到771.7亿美元,同比增长大概23%。还有,思科预测,在全球的连接器里,射频连接器市场规模的增长速度会比很多其他类型的连接器都要快,会从2017年的34.97亿美元增加到2023年的56.05亿美元。

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连接器就像电子元器件之间的“桥”,它在下游有很广泛的应用。BishopAssociate的数据显示,2020年在连接器下游应用里,产值排名前五的分别是汽车(占22.55%)、通信(占23.08%)、消费电子(占13.32%)、工业(占12.3%)、轨道交通(占6.93%)。从产值来看,通信和汽车是连接器最大的两个应用领域,2020年它们的总产值分别是144.79亿美元和141.46亿美元,通信领域的需求在2020年同比增长了1.5%。

汽车行业未来是朝着智能化发展的,而电动化是跟智能化最匹配的动力技术。新能源智能汽车在技术进步上得全方位涵盖感知、决策和执行这三个层面,不但传感器、芯片等电子设备的数量要大增、性能要大幅提升,底层的电子电气架构也得彻底变革。从智能化方面看,汽车智能化促使ADAS、车载传感器、摄像头等用量增多,这就对数据传输的要求不断提高,如此能保障车辆行驶安全;同时,车联网的需求逐渐显现,车载信息娱乐系统、以太网链接、大规模数据的长距离传输都会让高频连接器的用量和价值量增加。

高速连接器是汽车领域里高速数据传输的新战场。它主要有两大功能,一是汽车无线信号传输,像车载AM/FM、GPS、车联网、遥控还有车载多媒体设备之间的信号传输都包含在这个无线信号传输里;二是射频信号传输,像摄像头、车载雷达等各类车载传感器应用就属于射频信号传输。按照性能参数的不同,高速连接器大致能分成四大类,分别是Fakra、HFM(高速Fakra Mini)、HSD(高速连接器)和以太网连接器。Fakra连接器是汽车行业通用标准的射频连接器;HMF是Fakra的升级版,它的优势是体积更小、等级更高、电气性能更好;HSD是一种差分连接器,已经发展了挺长时间了,主要用在车载信息娱乐系统、摄像头接口等高速数据的短距离传输上;以太网连接器是针对智能化程度比较高的汽车的,用来进行大规模数据的长距离传输,目前生产成本比较高,不过它符合智能汽车的发展趋势,以后应用场景应该会很广泛。

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从全球的情况看,中国已经是第一大连接器应用市场了。BishopAssociate的数据显示,2018年中国连接器的需求在全球占31.4%,和2017年比,上升了3个多百分点。再看其他地方的需求占比,除了欧洲有不到1%的小幅度增长,日本、北美还有亚太其他地方都有不同程度的下降。加上前面说的全球连接器市场规模一年比一年大的趋势,我们觉得中国连接器市场规模很大,以后还会发展得不错。

从供给这方面来说,中国市场上连接器的产量一直在增加,特别是最近两年,增速都保持在10%以上,速度很快。前瞻产业研究院的数据显示,2018年全国总共生产了785.92亿个连接器。预计在2019 - 2025年期间,产量的增速中枢基本会保持在11%左右,到2025年的时候,总产量能达到1662.7亿个。

不过从产值方面来说,中国市场上连接器的供需之间还有很大的缺口。同样是前瞻经济研究院的统计数据显示,2018年中国市场里连接器的市场规模已经到了209亿美元,这么大的市场规模,可根据QYResearch的统计,中国连接器的总产值才134.99亿美元,供需缺口超过70亿美元呢。想到中国连接器市场规模一直在扩大,而且现在中国连接器在高端领域还需要技术突破这些实际情况,预计以后5年供需不平衡的这种状况还会继续下去。

充电枪是电动汽车用来充电的连接器,它的作用是把充电桩和电动汽车连接起来,其质量好坏直接关系到新能源车充电的性能和安全。永贵电器靠着自己多年在轨道交通连接器方面的基础,近年来向新能源等多个领域横向拓展,凭借自身的技术能力,在国内充电枪领域已经积累了一定的技术,再加上公司有优质的客户资源,所以充电枪将来很可能成为公司新能源板块业绩增长的一个点。充电枪能分成直流枪和交流枪。直流枪适合大电流、高功率的充电,一般用在新能源汽车快充站、充电桩这些地方;交流枪通常用于家用充电桩和便携式充电桩。现在充电枪有好几个标准,不同国家的标准不一样,主要有type1、type2、GB/T这几种,分别对应的是美标、欧标和国标。

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传统风冷充电枪满足不了高电压、大电流产生的热能散出需求,散热功能搞不定,液冷充电枪就应运而生了。按照国际标准,要确定额定电流的话,充电连接器和充电枪的温度最多比环境温度高50K,所以充电时最高允许温度是+90°C。为保证这点,大功率充电连接器里有5个温度传感器,能实时测温度变化。控制器会评估采集到的数据,然后对冷却输出做相应调整。环保冷却液能通过内置冷却管道有效散热,防止充电系统过热,确保符合相关标准。现在菲尼克斯的大功率液冷充电枪能实现远距离续航,和内燃机汽车有得一拼。在液冷助力下,主动式液冷系统充电功率能达到500kW,同时还能保障充电系统安全稳定运行。

2.2.7 薄膜电容:让整车耐压等级得以提升。

薄膜电容属于电容器的一种,在电子产品里应用得很广泛。薄膜电容一般是拿金属箔当电极,和聚乙烯、聚丙烯这类塑料薄膜材料叠起来卷绕,就成了圆柱状的结构。平常工作的时候,薄膜电容靠电极来储存电能。跟普通电容比起来,薄膜电容有不少优点,它没有极性,抗阻高,频率特性好,介质损失也比较小。在模拟电路里,薄膜电容传输信号的时候大多能保证质量,减少失真,所以被广泛使用;在新的领域当中,薄膜电容安全性较好,耐压也高,在工业、光伏、风电、新能源这些领域大量地被应用。

薄膜电容有较好的高压承受能力,在未来800V汽车平台升级的时候,有望大大受益。电车启动马达或者发电机的时候,逆变电路会把直流变成交流,这个逆变电路里用了IGBT、SiC这些半导体开关,这时候就得有对应的电容器来稳定高压线路。

薄膜电容跟其他电容产品比起来,更适配高压平台。传统消费电子和汽车电子不一样,汽车电子和车辆的行驶安全有关,而且在使用的时候可能处于更恶劣的环境里,所以对质量的要求更严。就拿发动机周围的元器件来说吧,对温度的要求是在 -40℃到160℃之间,可普通民用消费电子一般是在0℃到40℃。另外,像湿度、发霉、有害气体侵蚀、使用寿命这些指标,汽车电子的要求都比消费电子高。这就让汽车电子的制造难度大大增加了,也对相关企业有了更高的要求。薄膜电容和铝电解电容器相比,它的温度耐受性更高,能承受的电压也更高,抗浪涌电压的能力能达到自身额定电压的约1.5倍,特别适合新能源汽车,尤其是高压平台下的新能源汽车。

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薄膜电容能提高电控的耐压等级。薄膜电容大多起直流支撑的作用,它可以从直流输入端吸收高压脉冲电流,从而保护功率半导体等部件。一般每个功率半导体器件都会配一个薄膜电容,要是豪华车型用多电机的话,薄膜电容的使用量也会增加。

2.2.8 EMC:降低高压干扰。

EMC的全称为Electromagnetic Compatibility,它包含电磁抗扰度和电磁干扰这两个概念。电磁抗扰度这个概念呢,是用于评估产品自身稳定性的,也是衡量产品对其他电子产品抗电磁干扰能力的一个指标。电磁干扰呢,则是用来表示产品对外产生噪声水平的一个指标。所以呀,EMC的功能有两个方面。一方面,要把外部的电磁干扰给滤除掉,像连接线的辐射传导以及内部不同电器单元之间的电磁干扰等都得处理。另一方面,EMC还得尽量减少设备自身对外发出的电磁辐射,免得影响到在同一个电磁环境下其他电子设备的正常工作。

EMC靠滤波器来实现对外部电磁信号的抗干扰,滤波器能滤除传导干扰,还能抑制和衰减外界产生的噪声信号干扰,好让设备处在不错的电磁工作环境里。同时,滤波器也能抑制和衰减设备对外界的电磁干扰。EMC实现电磁屏蔽的关键方法是用不同的电磁屏蔽材料让电磁信号衰减和阻隔。原理就是电磁屏蔽材料会吸收和反射接收到的电磁波。常用的电磁屏蔽材料有下面几种。

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全球消费电子和智能汽车等领域一直在发展,电子设备或者产品里集成的电子元器件越来越多了,这让EMC行业这些年的规模不断变大。还有啊,近年来咱们国家在军工航天领域发展得不错,对EMC的市场需求也增大了。EMC的发展空间变得很广阔了。MarketandMarkets预计,到2025年的时候,全球电磁屏蔽材料市场规模能达到92亿美元,2020 - 2025年的复合年增长率是6.3%。

高压平台得更注重EMC。新能源汽车里电器部件的占比明显提高,像多重控制器、DC - DC、DC - AC这些都是干扰性很强的源头。而且新能源车的线束大多比较长,辐射很强。特别是800V这样的高压平台,因为高压产生的电磁干扰问题要比低电压平台严重得多。另外,动力系统在快充平台下电流短时间内的跳动,还有SiC、IGBT这些开关半导体的快速移动,都会造成更强的辐射和电磁干扰。

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2.2.9 TVS:增强系统防静电、抗浪涌电流的能力。

在BMS的充放电回路里,MOS管开关的瞬间,电流会突然变化,这样就产生了漏极尖峰电压,这会让MOS管坏掉的。功率管开关的速度要是越快呢,产生的过电压就越高。所以啊,升级到800V平台之后,为了不让器件损坏,主要是防止通信被雷电、系统自己电源的浪涌还有静电影响,避免系统通信瘫痪,就在GS级之间加上大功率的TVS二极管。TVS二极管是20世纪80年代开始有的。它和普通二极管不一样,TVS是靠反向击穿特性,能快速把浪涌放掉,这样就保护了电子产品,对初级浪涌防护效果挺好的。21世纪初开始,IC芯片集成度变高了,工作电压变低了,IC芯片就变得更敏感了,特别容易被静电和浪涌冲击弄坏。新型的TVS二极管,有漏电小、钳位电压低、响应快、抗静电能力强还有防浪涌能力这些特点,是用来做ESD(静电放电)保护的,这十几年被开发出来还一直在创新、升级呢。ESD保护器件对结构设计和工艺要求更高,结构更复杂,一般设计成多路PN结集成结构,用多次外延、双面扩结或者沟槽设计。ESD保护器件能保证小型的集成电路芯片得到有效保护,这是现在TVS技术的发展方向。

2020年,全球TVS市场规模达到了12亿美元,前五大厂商占据的市场份额接近70%。Omdia的数据显示,2020年全球TVS市场规模大概是16.2亿美元,预计2021年能达到18.2亿美元。2020年的时候,全球ESD保护器件市场规模约为10.6亿美元,预计到2023年将达到13.2亿美元。从市场格局上看,ESD保护器件市场主要是由欧美厂商占主导地位的。全球前五大供应商是安世半导体(Nexperia)、ST、商升特(Semtech)、安森美、晶焱(Amazing),2020年这前五大厂商的销售额为7.1亿美元,在全球市场份额里占比约为67.1%。

2019年的时候,韦尔在国内消费类TVS这块儿,出货量是第一。到了2021年,韦尔的TVS营收有5.6亿元了。韦尔在超低容高速信号保护器件这块儿是领先的,开发了好多类型的低容静电保护芯片,像Diode、NPN还有SCR这些类型的都有,性能在国际上都是领先的,能替代商升特、安森美和英飞凌这些国外牌子的同类产品。在浪涌保护方面,韦尔的产品规格很丰富,还开发了CSP0402封装工艺,这个工艺是带六面绝缘保护的,在小封装尺寸里能有超过100A(8/20us)的浪涌保护能力,性能比传统的DFN0402产品要高一倍多呢,要是器件尺寸一样的话,它的浪涌保护效果更好。2021年,韦尔在常规DIODE工艺的基础上,按照触发管的特性设计出了全新的SCR工艺特性防护器件。这种新工艺的TVS器件钳位电压超低,跟常规工艺的TVS比起来防护效果更好,结电容也特别低,能保护高速信号端口芯片,不让它们被ESD/Surge干扰弄坏。2021年,韦尔还推出了不少过压保护器件,这些器件适合新型电子领域,用的时候和被保护的信号电路两端并联,有导通精确、响应快、浪涌吸收能力强、可靠性高这些特点。

2.2.10熔断器:高压平台对熔断保护器件有更高要求。

熔断器是电网和用电设备的安全保护电器里的一种,是用来搞短路保护的东西。要是流过熔断器的电流比某个数值大(一般就是熔断器的熔断电流),它就能靠着自己产生的热量,让特制的金属(熔体)熔化,从而自动把电路断开。熔断器在电路里是个保护的器件,回路出故障的时候,它工作有“熔”和“断”这两个过程,“熔”这个过程和电流有关,“断”这个过程和电压有关。熔断器的电压可以这么说:这个熔断器能断开这个电压产生的电弧。电压分交流电和直流电,纯电动汽车里是直流电压,因为回路中的电感在熔断器断开的瞬间会产生感应电压,所以也要考虑回路中的电感对电压灭弧的影响。熔断器能承受的最大电压肯定得比系统里的电压大。

在新能源汽车这块儿,除了动力电池的总熔断器,汽车空调系统、暖风系统、DC/DC系统等其他附件也有高压回路,每个回路都得串上直流高压熔断器来保护回路。从应用线路的角度看,整车线路按电流大小能分成高压大电流保护区和中低压小电流保护区。一般来说,动力电源主回路要有1只总熔断器,其他分系统得单独设熔断器,起码得选4到5只直流系列(也就是高压熔断器),这样才能满足车辆基本功能需求。直流高压熔断器选型主要是确定额定电压和额定电流,额定电压得比动力电池最高电压高。所以当电动汽车从400V往800V升级的时候,熔断器额定电压也得升到800V以上。另外,电压平台升级后,持续电流、环境温度、安装尺寸限制这些因素对熔断器也有更高要求了。

2019年,全球电路保护器件的市场规模有69.8亿美元。这里面过电压保护器件是35.7亿美元,在总体里占51.2%;熔断器的市场规模为22.0亿美元,占31.6%。全球熔断器市场的规模和销售数量基本都在上升。熔断器市场是美日欧的厂商占主导地位,像Littelfuse、伊顿/Bussmann、美尔森/Mersen、PEC、SCHURTER、ABB、SOC这些厂商,加起来占了全球差不多90%的市场份额。在国内,中熔电气的熔断器产品已经通过宁德时代、国轩高科、普莱德、比亚迪供应链、捷普电子、汇川技术等主流的动力电池、电控系统和它们的配套厂商,进入到新能源汽车的供应链里了。特斯拉、戴姆勒、比亚迪汽车、上汽乘用车等国内外知名的新能源整车厂商都是终端用户。(报告来源:未来智库)

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【三、重点公司分析】

3.1 宁德时代:一季度成本压力很明显,到了后博弈时期盈利有望改善。

一季度归母净利润是14.93亿元,这比市场预期要低。22Q1的时候,公司营收达到486.78亿元,跟去年同期比增加了154%,但跟上一周期比却减少了15%;归母净利润为14.93亿元,同比下降24%,环比下降82%;扣除非经常性损益后的归母净利润是9.77亿元,同比减少42%,环比减少86%。上游原材料价格上涨,成本方面压力很大,一季度毛利率环比下降幅度不小。22Q1时,联营与合营企业的投资收益有5.76亿元,补助等带来的其他收益是4.57亿元,子就上去了,价格往下传导又有一定的滞后性,这就使得公司一季度毛利率面临压力,利润环比下滑。

碳酸锂的价格稳住了,电池涨价的谈判也有了结果,第二季度盈利或许能得到修复。鑫椤锂电的数据显示,电池级碳酸锂的价格从4月初的每吨50.25万元降到了46.75万元每吨,上游原材料的价格已经有了企稳下降的态势。在电池售价这块儿,公司差不多和下游的车企谈好了调价的事,第二季度的毛利率有望慢慢回升。持续在技术创新上领先,第二季度要推出麒麟电池。宁德时代基于第三代CTP技术的麒麟电池预计会在第二季度正式发布。要是电芯化学体系一样,电池包尺寸也相同,麒麟电池的电量能比4680系统多出13%;它有速度快、无损耗、安全、高效等特性,能适配磷酸铁锂和三元这两种电池体系。LFP电池系统的重量密度不低于160Ah/kg,体积能量密度不低于290Wh/L;NCM电池系统的重量密度不低于250Ah/kg,体积能量密度不低于450Wh/L。

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3.2 三安光电:全产业链都有布局,产能规划在全球处于前列。

三安集成是全球不多的能把SiC从材料到封装一体化完成的半导体企业。现在呢,三安集成在全球是继科锐、罗姆之后,少数能做到SiC IDM的厂商,在国内那更是SiC IDM的先行者。SiC和Si材料比起来,SiC的晶圆生长速度慢,晶锭长度不长,晶圆大小还受晶种的限制,而且硬度大,切割、研磨、抛光都不容易,这样就影响了SiC器件的质量和稳定性,所以当前衬底市场的情况是格局比较集中,价格挺高的,产能也有限。三安有产业链一体化的能力,这对把控产品质量、提高交货能力、提升公司盈利水平都是有好处的。

三安集成达成国内SiC产业链一体化是很重要的。当下,国内外的产业链在各个环节都存在一定差距。国外衬底正在从6英寸迈向8英寸,国内却还处在4英寸到6英寸的过渡状态;国内外延质量和国外比还有待提高;SiC二极管在国内外发展得都比较成熟,不过国内MOSFET的发展速度比较慢;封装设备国产化的比例低;国内缺乏SiC车规级产品可靠性验证经验;只有少数领域开始有应用渗透,以后批量应用的空间会更大。国外SiC产业链各个环节形成了闭环反馈,这有助于加速研发和产品落地,国内没有IDM龙头企业,所以三安集成的全产业链能力对国内SiC产业链的发展、公司技术研发以及产品商业化来说意义重大。

北电新材是做第三代半导体材料和衬底的。它主要负责第三代化合物半导体关键材料的原材料粉料合成、长晶以及衬底加工。一开始小试线就重点提升晶体缺陷密度、产品良率这些技术指标,着重突破晶体生长和加工研制方面的关键技术。现在呢,用它衬底做芯片的良率在国内排在前面,晶体质量和器件应用的可靠性都很不错;公司的中试线已经建好了,以后产能慢慢扩大的话,营收和利润就会一直增长。按照公司权益价值的评估情况来看,北电新材的无形资产包含SiC晶体生长设备等相关的89件专利,这里面已经得到授权的有43件。2020年上半年营收是304.4万元,净利润是 -1767.0万元。

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三安的SiC MOSFET性能特别好,能把成本降下来。三安出的SiC MOSFET是平面型设计,经过多次优化后,SiC栅氧结构的质量提高了,阈值电压的稳定性有了显著提升,1000小时阈值漂移不超过0.2V,这样器件就更可靠了。还有,三安优化了SiC MOSFET的器件结构和布局,让它的SiC体二极管通流能力变强了,在实际使用的时候,器件不用额外并联二极管,就把系统成本降下来了,体积也变小了。SiC MOSFET在像汽车电子这种高压高功率的领域是有优势的。和硅基IGBT比起来,SiC MOSFET的高温、高压特性让它在大功率设备里用起来更合适,同样功率的情况下,SiC MOSFET损耗小,散热要求低,这对系统朝着小型化、轻量化和更高集成度发展是有好处的,在新能源汽车的车内充电器OBC、服务器电源应用方面有优势。

3.3 可立克:是磁性汽车电子方面的龙头企业,正处于双重拐点。

公司在全球都很有名气,在国内也是领先的,主要供应磁性元件和电源技术解决方案。它不断从内部挖掘潜力,向外拓展,以此来增强核心竞争力,在新能源车和光伏这两个新兴的细分增长需求领域占据了有利位置。公司在磁性元件和电源产品方面深耕多年,它的产品能用于UPS电源、汽车电子、光伏储能、充电桩、网络通信、消费类电子、电动工具、LED照明等好多领域。这几年公司规模渐渐大起来了,2017年到2021年,公司营业收入的复合增速是15.58%,2021年营收同比增速达到28.83%,速度越来越快。2022年第一季度进一步加快,同比增速是39.13%。

充电桩方面,超级快充慢慢变成产业发展趋势,并且和头部客户深度合作。Astute预计,以后全球充电桩市场可能会以每年17.5%的复合增长率快速变大,亚太地区(主要是中国)在充电桩的份额里会占到80%,在全球市场占主导地位。现在新能源汽车有个大问题就是充电慢,产业内慢慢都觉得超级快充是个解决办法。华为打算在2025年推出FC3快充方案,这个方案能让车在5分钟就充到80%的电量。在超级快充不断发展的时候,充电桩要是想和现有的低电压的存量充电桩适配,就得加装DC - DC升压模块,这会让磁性元件的需求大大增加。公司的新产品现在进展挺好的,已经成功开发出了用于175kW、350kW超级快速充电桩的水冷高频磁性元件。海光电子要是收购成功落地了,估计收入和利润还能再增加。我们预计2022年海光电子的营收大概在14亿到16亿之间,保持之前那种稳步增长的状态。估计整合之后海光电子的盈利能力还会继续提高。

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3.4 永贵电器:在多个领域布局,新能源业务推动其腾飞

永贵电器1973年成立,专门搞各类电连接器的研发和销售,2012年在深交所上市。这公司靠自己的连接器技术,在轨道交通、车载新能源、军工和航空航天等方面深入发展,有了四大产业群。它可是国内轨道交通连接器方面的老大呢,在新能源、军工、航空航天这些领域也积极开拓,而且已经有了些成果。以后城轨建设投运要是快速增长,新能源车和充电口还能一直保持热度的话,这公司肯定能得到不少好处。2021年公司营业收入11.49亿元,和上一年比增加了9%;归母净利润是1.22亿元,比上一年多了16.43%。22年第一季度公司营收3.00亿元,比上一年多了50%;归母净利润0.39亿元,比上一年多了41%。

在汽车走向电动化和智能化的浪潮里,连接器和线束会有量和价都上升的情况,充电枪是这家公司的主打产品。Canalys的数据显示,2021年电动汽车在全球新车销量里占比超过7%,而且还增长了66%,销量会超过500万辆;到2028年的时候,电动汽车的销量会涨到3000万辆;到2030年,电动汽车在全球乘用车总销量里差不多能占一半。Bishop associates预计,到2025年,全球汽车连接器的市场规模能达到194.52亿美元,2019 - 2025年的复合年均增长率是4.20%。在这个市场的大好机会里,公司的主打产品充电枪受益很多。它直流和交流的都有,国标和国际标准接口也都涵盖,性能很稳定。在快充这块,公司的液冷大电流充电枪电流能达到600A,是国内第一家让液冷充电枪量产的公司,技术在国际上都是领先的,以后要是和相关客户合作得更深入,会成为公司发展新的增长点。

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3.5 韦尔股份:它可是平台型的龙头企业,3+N战略开始启动了,在TVS方面处于国内领先地位。

公司在2022年第一季度营收达到55.38亿元,和去年同期比下降了10.84%,跟上季度比下降了4.33%。归属于母公司股东的净利润是8.96亿元,同比减少13.90%,环比减少6.42%。扣除非经常性损益后归属于母公司股东的净利润是9.02亿元,同比减少4.45%,环比减少3.52%。22年第一季度的毛利率是35.3%,跟去年同期比提高了2.9%,和上季度比降低了1.2%。2022年第一季度净利率是16.2%,同比下降0.6%,环比下降0.4%。另外,公司预计2022年第二季度归属于母公司股东的净利润环比有望增长不低于50%,这样的话,2022年第二季度归属于母公司股东的净利润就有望不少于13.44亿元,同比增速不低于11.77%。公司的3+N战略在慢慢完善,想要成为国际上领先的混合信号芯片供应商。这里的“3”说的是三大基础业务,也就是CIS、模拟、触控显示。“N”呢,就是韦豪创芯给赋能,依靠共同的IP、供应链、客户群一起协作,不断培育新的快速增长的业务,形成多产品线、多应用,国内国外均衡发展的局面。

公司未来五年的成长动力和布局规划已经十分明确了:在2018 - 2020年,主要靠手机CIS业务的增长来重新稳固全球龙头的位置;2021 - 2023年呢,预计主要靠汽车CIS和触控显示驱动业务的增长;2024 - 2026年,预计主要靠汽车非CIS的其他产品业务和ARMR技术方案的增长。另外,在模拟电路产品这个大类别里,在新兴市场(像医疗、IOT、工业检测、物联网这些),还有传统的安防、物联网市场,预计都会持续增长,而且增长幅度各有不同,是全方位的增长。

3.6 德新交运:有了致宏精密的加持,就驶入了锂电池的黄金大赛道。

致宏精密是国内非常厉害的锂电池极片裁切模具企业。2021年初的时候,公司把致宏精密100%的股权都买下来了,而且顺利完成了过户,这样致宏精密就成了公司的全资子公司,公司也就成功进入了锂电池这个领域。致宏精密就是搞精密模具研发、设计和生产的,它现在的产品主要用在锂电池电芯的制作流程里。在精密模具制造这行干了好多年,致宏精密现在已经是国内顶尖的锂电池极片裁切模具企业了,工艺技术指标都符合业内标准,在以日本、韩国占主导的竞争市场里也能冒尖儿。

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营收在快速增长,正处于业绩爆发的初期。从目前已披露的信息可知,致宏精密2018年营收为4931万,到了2021年营收达到31061万元,这期间的复合年均增长率(CAGR)是84.68%。2022年第一季度营收为12232万,同比增长67.46%。从利润方面看,致宏精密归属于母公司股东的净利润从2018年的1303万增长到2021年的12812万,复合年均增长率(CAGR)为114.24%。2022年第一季度归属于母公司股东的净利润为6202万,同比增长58.82%。致宏精密不断开拓新顾客,再加上相关产品技术领先,售价也提高了。而且新能源汽车市场一直很火爆,下游车企、电池厂商不断扩张,这也让公司的业务发展得越来越好。

3.7 欣旺达呢,消费电芯自己供应的比例提高了,动力电池发展得特别快。

一季度的时候,上游原材料成本往上走了,这就导致短期有压力,不过动力电池在收入这块增长得挺快。22年第一季度,公司的营业收入达到了106.21亿元,和去年同期比起来,增长了35.11%;归母净利润是0.95亿元,同比下降了26.13%;扣非归母净利润是1.01亿元,同比下降38.09%。22年第一季度的时候,上游原材料价格来回波动,这给公司成本带来了压力,对公司短期的业绩也有一定影响,但是在收入方面公司还是增长得比较快的。2021年的时候,公司的营收和净利都是稳步增长的。2021年公司收入是373.59亿元,和去年同期比,增长了26.82%;归母净利润是9.16亿元,同比增长14.18%。2021年公司很积极地和客户合作,按照客户的需求来,这样就实现了营收和归母净利润稳步上升。公司消费类锂电池业务的收入还在继续增长,消费类电芯业务的生产规模一点点扩大,稼动率也稳步上升,动力电池业务发展得也挺顺利。

储能开始大规模发展了,好多产品都顺利量产并且出货,很可能成为锂电池的下一个热门领域。GGII的数据显示,2021年国内储能电池出货量是48GWh,跟之前相比增加了2.6倍呢。预计2022年国内储能电池还会保持快速增长的势头,年出货量也许能超过90GWh,比之前增加88%。有个公司主要做电力储能、网络能源储能、家庭储能和便携储能这些业务。这个公司已经跟很多主设备商合作了。在家庭储能这块儿,公司就想着给客户提供锂电池标准模块和集成系统,好多产品都已经批量出货了。锂威发展得特别快,电芯自给的比例一直在增加。公司积极地对消费类电芯进行布局,锂威的产量迅速上升,电芯自供率每年都在提高。现在公司的产品已经广泛用在HMOV、Moto、联想、亚马逊、谷歌、传音等品牌的智能手机、笔记本电脑这些电子产品里了。公司的扩产计划顺利完成了,子公司浙江锂威一期已经量产了,出货量和市场份额一直创新高。(报告来源:未来智库)

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3.8 纳芯微:它有全系列的数字隔离芯片,在车规方面占据了很好的位置。

纳芯微有全系列车规级的、加强隔离的数字隔离芯片,像数字隔离器、隔离驱动、隔离电压电流采样芯片都有。它的车规级隔离驱动芯片,抗共模瞬态干扰能力(CMTI)能超过100kV/us。这家公司的数字隔离芯片能承受1500V以上的绝缘工作电压,800V系统抗干扰的要求它完全能满足。而且芯片的绝缘材料CTI等级是I级,爬电距离有8mm,既可以满足800V电驱动系统的要求,又能让系统更小型化,集成度更高。车规级芯片发力了,凭借卓越的技术实力打进了国内新能源车供应体系。车规级隔离驱动芯片技术不容易做,得同时有高压隔离技术和驱动技术。纳芯微是国内有隔离驱动芯片产品的少数企业之一,隔离驱动和采样芯片在2020年第三季度就开始批量出货了,现在已经进入比亚迪、五菱汽车、长城汽车、一汽集团、宁德时代等国内主要终端厂商的新能源汽车供应体系开始批量装车了。

纳芯微的字隔离芯片产品种类很全,在全球的市场占有率达到了5.12%。在数字隔离与采样芯片这块,纳芯微靠着“Adaptive OOK”数字调制技术,在2018年就推出了数字隔离芯片,然后慢慢增加产品种类。现在已经能量产好多类别的数字隔离类芯片产品了,像标准数字隔离、隔离接口、隔离电源、隔离驱动、隔离采样这些产品都能量产。这些数字隔离类芯片里的主要型号都通过了VDE、UL、CQC等安全规定的认证,有一些型号还通过了VDE0884 - 11增强隔离认证呢。2020年的时候,全球数字隔离类芯片总共出货量是7.01亿颗,纳芯微这一年的数字隔离类芯片出货量达到了3587万颗,算下来市场占有率就是5.12%。现在纳芯微的数字隔离类芯片是5G通信电源、新能源汽车、工业自动化等应用里的关键芯片,已经顺利进入多个行业里一线客户的供应体系,而且能批量供货了。

3.9 东山精密:FPC的需求份额会有双击的情况,在汽车电子方面是大有发展前景的。

高效整合来壮大FPC业务,精准收购以丰富PCB版图。公司目前的业务包含电子电路(软板、硬板、刚柔结合板)、光电显示(触控面板、液晶显示模组、LED显示器件)以及精密制造(金属结构件及组件)等领域,下游面向消费电子、新能源车、通信等行业。公司1980年成立,2010年在深交所上市;2016年收购了全球柔性线路板和装配排名第五的企业MFLEX。收购之后高效整合,精细管理;收购后的第一年,维信营收就翻了一番,还扭亏为盈了。2018年,公司收购PCB企业Multek,集团就有了覆盖柔性电路板、刚性电路板、刚挠结合板的全系列PCB产品组合。在营收方面,电子电路业务是主要的增长动力,显示及精密组件业务也发展得不错。公司近几年总体营收增速保持在20%左右;2021年营收同比增长13.17%,达到317.93亿元;归母净利润同比增长21.72%,达到18.62亿元。2022年第一季度,公司营收73.12亿元,同比下降2.61%;归母净利润3.64亿元,同比增长48.62%。公司FPC业务继续平稳增长,PCB(硬板)业务提高质量和效率有了成效,光电显示业务盈利能力明显提升,精密制造业务成功进入新能源电动车这个大领域。

新能源汽车快充行业深度报告:电动汽车20时代必争之地-有驾

汽车FPC发展前景很好,能打造出第二条成长曲线。车载FPC用量增加,主要有两个推动因素:一是车用FPC有取代线束的趋势;二是新能源汽车不断渗透,新能源汽车的PCB用量是传统汽车的5 - 8倍。战新PCB的数据显示,预计2016 - 2022年,车载FPC每年的增速大概在6% - 9%;到2022年,车用FPC的规模会增长到70亿元。根据iFixit的数据,预计新能源车每辆车的FPC用量会超过100片,其中电池电压监测的FPC用量最多能达到70片。公司正在积极扩大汽车软板的产能。2020年,公司为超过40万台新能源车提供车载FPC,现在正在积极推进数倍于现有的产能扩充计划;而且公司的客户资源很不错,为北美新能源汽车提供BMS系统的FPC产品,也在积极开拓国内外的其他客户。

3.10飞荣达:在国内,其电磁屏蔽和导热解决方案处于领先地位。

飞荣达1993年在深圳成立,2017年于创业板上市。现在,它在深圳、苏州、常州、佛山等地都有生产基地,并且在亚洲、欧洲、美洲设置了十几个办事处,能给全球客户提供方便又专业的电磁屏蔽和导热应用解决方案。飞荣达主要搞电磁屏蔽材料及器件、热管理材料及器件、基站天线及相关器件、防护功能器件、轻量化材料及器件、功能组件等的研发、设计、生产和销售,也能给客户提供这些领域的整体解决方案,目标是成为ICT领域新材料和智能制造方面的领先企业。电磁屏蔽材料及器件包含导电布衬垫、导电硅胶、导电塑料器件、金属屏蔽器件和吸波器件等;热管理材料及器件有导热界面器件、石墨片、导热石墨膜、散热模组、风扇、VC均温板、热管以及半固态压铸等;基站天线及相关器件包括基站天线、一体化天线振子、天线罩、精密注塑等;功能组件包含无线充电模组、充电器等;防护功能器件包括单双面胶、保护膜、绝缘片、防尘网等。

3.11圣邦股份:新品孵化速度加快,盈利水平又提高了!

2021年营收是22.38亿元,同比增长87.07%;归母净利润6.99亿元,同比增长142.21%;归母扣非净利润6.48亿元,同比增长145.48%。这一年全年的毛利率是55.50%,和之前相比提高了6.76个百分点,归母净利率31.25%,同比提高7.11个百分点。信号链产品营收7.09亿元,同比增长103.38%,在营收里占31.67%,毛利率是60.77%,同比提升2.15%;电源管理产品营收15.29亿元,同比增长80.27%,占营收的68.29%,毛利率53.03%,同比提升8.36%。2022年第一季度营收7.75亿元,同比增长96.81%,归母净利润2.60亿元,同比增长244.98%,归母扣非净利润2.47亿元,同比增长241.78%,单季的毛利率进一步提高到60.62%,净利率33.58%。2021年全年和2022年第一季度营收业绩大幅增长,一方面是因为市场需求很旺盛,公司不断推出新产品来拓展客户,2021年公司推出的新产品数量增加到了500款,另外公司信号链和电源管理产品的毛利率一直在提升,2022年第一季度综合毛利率达到新高。不断大力投入研发,稳稳地提升核心竞争力。2021年公司研发费用3.78亿元,同比增长82.6%,占营收的比例达到16.9%,全年新申请专利有184件。到2021年底,公司员工一共有858人,比上一年同期增加了50.0%,其中研发人员有602人,占员工总数的70.2%,同比增加59.3%。公司一直很重视研发,研发费用率多年都保持在15%以上的高水平,这是公司持续积累核心技术、推出新产品的重要保障。

3.12 法拉电子,它可是薄膜电容方面的龙头呢,新能源业务正在大量增长。

2022年第一季度,公司营收达到8.40亿,和去年同期比增长了44.70%;归属于母公司的净利润是2.04亿,同比增长23.55%。因为在新能源汽车、光伏、风电这些领域积极开拓,再加上公司自动化水平提高了,公司的综合能力又提升了。2022年第一季度综合毛利率是37.81%,和去年同期比下降了6.17个百分点,主要是受上游原材料价格的影响。下游的需求一直很旺盛,在薄膜电容这块占住了好位置。中汽协的数据显示,到2022年第一季度,我国乘用车的销量是120.1万辆,同比增长138.5%;国家能源局的数据表明,2021年全国一年新增的光伏装机量是54.88GW,同比增长13.86%,2019 - 2021年的复合年均增长率是35.00%。公司是国内薄膜电容的龙头企业,应该能从当中得到很多好处。公司年报数据显示,2021年公司生产薄膜电容35.74亿只,同比增长29.96%。

3.13 闻泰科技可是车规级器件供应方面的龙头企业呢,它一直在扩大生产规模,并且不断有新品推出迭代。

安世半导体是世界顶尖的半导体标准器件IDM厂商,这家公司主要搞分立器件、逻辑器件还有MOSFET器件。它在中、低压MOSFET产品组合方面有很大优势,产品在好多领域都广泛使用,像汽车、工业与能源、移动和可穿戴设备、消费和计算机这些领域,其中汽车是它最关键的下游领域,在汽车电子领域里产品占比挺高的。目前安世半导体的主要客户都在欧美国家,既有中游制造商,也有下游电子品牌客户,像博世、华为、苹果、三星、华硕、戴尔、惠普这些有名的公司都是。它的增量产能不少,产品一直在更新迭代,车规级竞争优势也不断巩固。安世半导体收购了英国最大的晶圆厂NWF,这样每个月就增加了3万片8寸晶圆的产能,而且还在上海临港计划建12寸晶圆厂。公司不断从新产能投入、产品技术更新里获益,在车规级领域的器件上深入钻研,从二极管、MOSFET朝着IGBT、SiC的方向拓展布局。

(这篇文章仅供参考,并不代表我们的任何投资建议。要是想要使用相关信息的话,请查看报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。未来智库 - 官方网站

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