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薄膜电容行业报告:新能源车、光伏、风电驱动薄膜电容市场潜力巨大-220525(33页).pdf

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薄膜电容行业报告:新能源车、光伏、风电驱动薄膜电容市场潜力巨大-220525(33页).pdf

1、请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 Table_MainInfo Table_Title0 2022.05.25 新能源车、光伏、风电驱动,薄膜电容市场潜力巨大新能源车、光伏、风电驱动,薄膜电容市场潜力巨大 薄膜电容行业报告薄膜电容行业报告 王聪王聪(分析师分析师) 刘刘堃(分析师分析师) 证书编号 S0880517010002 S0880522020002 本报告导读:本报告导读: 在新能源车、光伏、风电等下游的带动下,薄膜电容的需求快速提升。同时,国产公在新能源车、光伏、风电等下游的带动下,薄膜电容的需求快速

2、提升。同时,国产公司已具备较强的竞争力,有望享受市场份额与市场规模增长的发展红利。司已具备较强的竞争力,有望享受市场份额与市场规模增长的发展红利。 摘要:摘要: Table_Summary0 薄膜电容薄膜电容是元器件的子行业,该细分是元器件的子行业,该细分行业首次覆盖,给与“增持”行业首次覆盖,给与“增持”评级。评级。在新能源车、风电、光伏等下游领域的推动下,薄膜电容的市场规模正稳步提升。 在全球竞争对手中, 受益于下游客户对上游供应商本土化的需求, 国产公司有望享受市场份额与市场规模同时增长的发展红利。 推荐在全球竞争力处于第一梯队的法拉电子、 在光伏与汽车领域进展顺利的江海股份, 以及同时

3、具备基膜和电容器生产能力的铜峰电子。 薄膜电容在诸多电力电子领域具备独特的应用优势。薄膜电容在诸多电力电子领域具备独特的应用优势。薄膜电容具备高压、高容、寿命长的特点,且其薄膜的结构设计可保证电容器具备良好的自愈性。 在直流支撑这一场景中, 薄膜电容扮演者不亚于 IGBT模块的重要性。受益于此,在各类变频、交直流转换的场景中,如电动汽车的电驱、OBC、充电桩,以及光伏、风电的逆变器、变流器中,薄膜电容的应用十分广泛。 2021-2025 年的复合增速为年的复合增速为 13.3%,新能源车、光伏、风电是主要驱,新能源车、光伏、风电是主要驱动力。动力。 我们测算新能源车使用薄膜电容的平均单车价值量

4、在 400 元以上,光伏、风电对薄膜电容使用的价值量也非常高,分别约为 6000元/MW,5000 元/MW。受益于上述市场的增长,我们测算到 2025年,薄膜电容的市场规模将达到 240 亿元,2021-2025 年的复合增速为 13.3%。其中 2025 年新能源车、光伏、风电市场带来的需求合计超过薄膜电容整体需求量的一半,分别是 92 亿元、18.5 亿元与 9.2亿元,2021-2025 年的复合增速分别为 33.9%、12.1%、8.23%。 产业链本土化驱动,国内厂商产业链本土化驱动,国内厂商有望有望充分受益充分受益。新能源车、光伏、风电作为薄膜电容行业最重要的驱动力, 无论是需求

5、端还是供给端, 中国在全球均具备非常重要的行业地位。 国内玩家现在已经具备非常强劲的竞争实力, 在下游客户对产业链本土化的需求提升之下, 国内厂商未来的市场份额有望进一步增长。此外,薄膜电容需求的增长,对聚丙烯基膜的需求也随之增长, 目前基膜正处于供不应求的状态, 国内部分基膜公司已经具备 3m 以下用于新能源车的基膜供应能力,在当前高景气之下,国产基膜公司也迎来了发展机遇。 风险提示:风险提示:新能源车销量增长不及预期,聚丙烯树脂材料采购风险,原材料持续涨价风险。 Table_Invest 评级:评级: 增持增持 上次评级:增持 细分行业评级 薄膜电容 增持 重点覆盖公司列表 Table_C

6、ompany 代码代码 公司名称公司名称 评级评级 002484 江海股份 增持 600563 法拉电子 增持 600237 铜峰电子 增持 行业更新行业更新 股票研究股票研究 证券研究报告证券研究报告 元器件元器件 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 26 目目 录录 1. 薄膜电容:交直流转换的核心元器件 . 3 1.1. 特点:高压、高容,具备自愈性 . 3 1.2. 壁垒分析:金属化镀膜技术与基膜是核心能力 . 4 1.2.1. 结构:以蒸镀电极型产品为主. 4 1.2.2. 工艺流程:金属化镀膜是核心环节. 5 1.2.3. 上游:基膜是核心材

7、料 . 5 1.3. 应用:直流支撑(DC-Link)应用推升市场需求 . 7 2. 市场:2022-2025 行业复合增速有望达到 13.3% . 9 2.1. 电动汽车:到 2025 年市场规模达 92 亿元,复合增长率 33.9% 9 2.1.1. 电驱系统使用的薄膜电容价值量约为 200-400 元. 9 2.1.2. OBC 系统使用的薄膜电容价值量估算在 50-100 元 . 10 2.1.3. 其他车载系统也有薄膜电容的用武之地.11 2.1.4. 直流充电桩市场有望成长.11 2.1.5. 2025 年电动汽车对薄膜电容的需求量有望超过 90 亿元 . 12 2.2. 清洁能源

8、:光伏、风电稳步推动薄膜电容需求 . 12 2.2.1. 光伏:到 2025 年复合增长约率为 12.1% . 12 2.2.2. 风电:到 2025 年复合增长率约为 8.23% . 15 2.3. 其他:工业市场不断涌现新动力,消费市场稳定成长 . 16 2.3.1. 工业:不断涌现新动力 . 16 2.3.2. 消费:市场稳定增长. 17 3. 产业格局:国产厂商迎发展机遇 . 18 3.1. 竞争分析:产业链本土化,国产厂商份额稳步提升 . 18 3.1.1. 国产厂商:法拉电子全球领先,江海股份迎头跟上 . 18 3.1.2. 发展机遇:产业链本土化趋势明显,国产份额有望提升 . 1

9、8 3.2. 基膜:上游基膜企业同样受益 . 21 4. 重点公司推荐 . 23 4.1. 法拉电子 . 23 4.2. 江海股份 . 23 4.3. 铜峰电子 . 25 4.4. 估值 . 26 5. 风险提示 . 26 Table_Directory 表:表:本报告覆盖公司估值表本报告覆盖公司估值表 Table_ComData 公司名称公司名称 代码代码 收盘价收盘价 盈利预测(盈利预测(EPS) PE 评级评级 目标价目标价 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 江海股份 002484 2022.05.24 22.5 0.52 0.71 0.93 43.

10、22 31.81 24.22 增持 26.97 法拉电子 600563 2022.05.24 168.77 3.69 4.95 6.39 45.72 34.09 26.41 增持 255.6 铜峰电子 600237 2022.05.24 6.68 0.09 0.18 0.29 74.13 36.96 22.85 增持 8.41 qRrOmNnOuMtOsQmPwPoMnM7N9RaQoMpPpNpNjMmMmRfQnPpQ9PnMrRvPpNtMxNmOpQ 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 26 1. 薄膜电容:交直流转换的核心元器件薄膜电容:交直流

11、转换的核心元器件 1.1. 特点:高压、高容,具备自愈性特点:高压、高容,具备自愈性 电容器是电路中必不可少的基础电子元件,在两极导电物质间以介质隔电容器是电路中必不可少的基础电子元件,在两极导电物质间以介质隔离,并将电能储存其间,几乎所有的电子设备中都要用到电容器。离,并将电能储存其间,几乎所有的电子设备中都要用到电容器。电容器根据所使用的介质材料的不同可以分为陶瓷电容、铝电解电容、钽电解电容、薄膜电容等类型。 不同类型的电容器具备不同的特点,不同类型的电容器具备不同的特点,因此因此各有不同的适用场景。各有不同的适用场景。薄膜电容具备高压、高容、高稳定性的特点,在风电、光伏、新能源汽车等高压

12、、大电流等领域具备较强的适用性。 图图 1:薄膜电容适用于高压、高容量的场景薄膜电容适用于高压、高容量的场景 数据来源:基美 相比于其他类型的电容器,薄膜电容具备诸多优点:相比于其他类型的电容器,薄膜电容具备诸多优点: 良好的电学特性:良好的电学特性:薄膜电容具备无极性(不区分正负极) 、等效电阻较低(ESR 低,功率损耗低,可承受较大的纹波电流) 、等效电感低(ESL 低,减小 IGBT 开关动作时的尖峰电压)等特点。 电压强度高:电压强度高:在较多应用场景中,薄膜电容与铝电解电容均可作为备选方案, 但相比于铝电解电容, 薄膜电容可承受更高的电压强度。在新能源汽车、太阳能和风能的部分应用场景

13、中,涉及高压电力转换,要求其中的电容器能够承受几百甚至几千伏特的电压,这种场景之下,薄膜电容是最优的选择。 具备自愈性,使用寿命长:具备自愈性,使用寿命长:蒸镀电极具有自我修复功能,当薄膜上绝缘弱的地方被施加过高电压导致击穿时,周围的蒸镀膜瞬间氧化,恢复绝缘状态(如图 2 所示) 。此外,高端薄膜电容的蒸镀电极有时还会结合保险丝图案使用,即并非在基膜整个平面上形成蒸镀膜,而是分割成多个领域并用狭窄的熔断器相连接(如图 3 所示) ,当发生超过自我修复功能极限的绝缘击穿时,熔断器会熔断从而避免绝缘击穿。在这种自愈性的加持下,薄膜电容一般都具备 10 年以上的寿命,这在新能源汽车、光伏、风电等对元

14、器件寿命要求较高的领域具备较高的适用性。 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 26 图图 2:薄膜电容具备自愈性薄膜电容具备自愈性 数据来源:松下 图图 3:高端产品结合高端产品结合保险丝图案保险丝图案提高安全性提高安全性 数据来源:尼吉康 1.2. 壁垒分析:金属化镀膜技术与基膜是核心能力壁垒分析:金属化镀膜技术与基膜是核心能力 1.2.1. 结构:以蒸镀电极型产品为主结构:以蒸镀电极型产品为主 薄膜电容分不同的类型与结构,也对应不同的生产工艺过程。目前主流薄膜电容分不同的类型与结构,也对应不同的生产工艺过程。目前主流的类型是将金属化薄膜卷绕的类型,的

15、类型是将金属化薄膜卷绕的类型, 因此影响产品质量的关键点包括因此影响产品质量的关键点包括基膜、蒸镀技术等环节。基膜、蒸镀技术等环节。 从电极类型看,薄膜电容分为箔电极型与蒸镀电极型:从电极类型看,薄膜电容分为箔电极型与蒸镀电极型: 箔电极型:箔电极型:将作为内部电极的金属箔与塑料薄膜重叠并进行卷绕,薄膜电容早期多采用这种技术,目前占比逐渐减少,主要优势是工艺简单、可应用于大电流场合; 蒸镀电极型 (金属化薄膜型) :蒸镀电极型 (金属化薄膜型) : 在薄膜上蒸镀金属薄层 (铝、 锌等) ,由于蒸镀膜极薄,因此能在实现小型化的前提下实现更大的电流,是目前主流的薄膜电容的类型。 从结构上看,薄膜电

16、容可分为叠层型和卷绕型两类:从结构上看,薄膜电容可分为叠层型和卷绕型两类: 叠层型为将多层聚合物薄膜叠加到一起,然后将叠层体装入壳内; 卷绕型为卷绕并冲压聚合物薄膜,然后将其装入壳内,由于便于制造,目前卷绕型薄膜电容器是较常使用的类型。 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 26 图图 4: 从结构上分为卷绕型和叠层型从结构上分为卷绕型和叠层型 数据来源:松下 1.2.2. 工艺流程:金属化镀膜是核心环节工艺流程:金属化镀膜是核心环节 金属化膜是工艺流程中的核心环节。金属化膜是工艺流程中的核心环节。薄膜电容的工艺流程可简单总结为:在基膜上蒸镀一层金属化膜,

17、然后将金属化膜按照一定的规格裁切、卷绕后在两端焊接引线后装入外壳。其中金属化膜的厚度、材料、图案决定着薄膜电容的电气特性和寿命,因此金属化膜是决定薄膜电容性能的决定性指标。 图图 5: 金属化镀膜是工艺流程的核心环节金属化镀膜是工艺流程的核心环节 数据来源:电子元件技术,国泰君安证券研究 掌握金属化镀膜核心蒸镀工艺掌握金属化镀膜核心蒸镀工艺是薄膜电容企业的重要壁垒是薄膜电容企业的重要壁垒。有部分公司的生产模式是外购金属化膜,并开展后续的生产工艺,这种模式之下,公司自身对薄膜电容的质量水平能力把握较差。而国内薄膜电容的龙头企业,比如法拉电子、江海股份、铜峰电子等,均掌握了自主的镀膜技术,保证了各

18、自在市场上的竞争力。 1.2.3. 上游:基膜是核心材料上游:基膜是核心材料 薄膜电容器的电介质使用薄膜电容器的电介质使用 PET、PP、PPS、PEN 等各种聚合物材料。等各种聚合物材料。根据电介质类型的不同,薄膜电容器的特性将发生较大的变化,应用的领域也有所不同。例如,PP 薄膜电容器具有良好的自愈性和高可靠性,因此被广泛应用于车载和工业设备等领域。 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 of 26 表表 1: 采用不同电介质的薄膜电容产品特点不同采用不同电介质的薄膜电容产品特点不同 电介质电介质 简称简称 主要特点主要特点 聚对苯二甲酸乙二醇酯 PET 也

19、称聚酯膜,这是最普通的薄膜电容器,价格低廉 聚丙烯 PP 绝缘电阻高,损耗低,适用于大电流用途 聚苯硫醚 PPS 耐热性、温度特性优异,价格较高 聚萘二甲酸二醇酯 PEN 耐热性优异,但与 PP、PPS相比,温度特性较差 数据来源:TDK,国泰君安证券研究 上述类型电介质中,上述类型电介质中,PET (聚酯膜)和(聚酯膜)和 PP(聚丙烯膜)应用较为广泛。(聚丙烯膜)应用较为广泛。其中聚酯薄膜多应用于对耐热要求较低的低电压、小型化的电子仪器和家用电器,而本报告第二章所述的汽车、绿色能源等领域使用的电力电容器多采用聚丙烯膜作为基膜。 基膜的技术指标对电容器的性能有决定性的作用。基膜的技术指标对电

20、容器的性能有决定性的作用。具体而言,基膜的主要性能要求包括以下方面: 厚度,厚度,电容器的容值与薄膜的面积成正比、与薄膜的厚度成反比,因此薄膜的厚度越小,相同体积的电容器的容值就会更大。一般电工级BOPP膜厚度至少在20m以下, 目前6m的用量越来越多,汽车级的薄膜厚度一般要求在 3m 以下; 厚度偏差厚度偏差,厚度偏差越小,电容量更易控制,也更不容易出现局部击穿; 介质强度,介质强度,当基膜越薄时,耐压能力就会下降,为了在相同体积之下实现更好的耐压能力,对基膜的材料耐压的性能也会提出越来越高的要求 介质损耗,介质损耗,市场上通常用“普通料”和“高温料”来衡量原材料档次的高低,介质损耗越低的膜

21、材能够允许电容器在更加恶劣(高压与高温环境)的环境下工作,不会导致电容膜热击穿或者电容急剧衰减。 粗糙度,粗糙度,与结晶度和拉膜工艺相关,粗糙度太高影响膜的电性能,过低不利于蒸镀、卷绕、浸渍等环节 基膜的质量主要由原材料和拉膜工艺两个因素决定。基膜的质量主要由原材料和拉膜工艺两个因素决定。拉膜工艺方面。日本东丽是全球的行业龙头,目前依靠自身的技术积累可以对设备进行改造,用以改进薄膜的性能。目前我国主要依靠进口海外的拉膜设备,当前已经具备生产新能源车、光伏等领域的 3m 以下厚度基膜的水平,国内水平比较高的包括铜峰电子、大东南、嘉德利等公司。 原材料方面,聚丙烯树脂材料国产供应仍有较大进步空间。

22、原材料方面,聚丙烯树脂材料国产供应仍有较大进步空间。聚丙烯树脂材料的供应方面, 目前全球认可度较高厂家的包括北欧化工 (比利时) 、大韩油化(韩国) 、日本住友,均采用脱灰工序生产。北欧化工产品曾经在中国市场长期垄断,在韩国、日本产品进入中国之后,原材料供应出现了一定的缓和。国产原材料在加工性能、质量稳定性、电性能上仍存在一定的不足,未来仍有较大的进步的空间。 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 26 1.3. 应用:直流支撑应用:直流支撑(DC-Link)应用推升市场需求应用推升市场需求 薄膜电容应用广泛,薄膜电容应用广泛,一般用于高频滤波、高频旁路、

23、一阶或二阶滤波电路。在家电、照明、工业、光伏、风电、电动汽车等下游中均有广泛的应用。从具体电路功能来看,薄膜电容一般可实现如下功能: 滤波,滤波,整流电路将交流变成脉动的直流,滤波后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压; 降低噪声,降低噪声,电流中有时会出现系统外的噪声干扰,电容在此时可降减少系统外噪声的干扰; 抑制和缓冲抑制和缓冲 EMI, 系统运行中, 常出现突发的电流、 信号干扰, EMI滤波器可减少突然进入系统的干扰电流、信号; 直流支撑直流支撑 DC-link,一般在交直流转换的场景中需要,起到滤波、储能的作用,用以支撑直流电路的稳定性。这是薄膜电容较为重要的应用场景,在各类变流

24、器内有重要的应用; 储能,储能,通过电容临时存储系统的电量,并在系统需要时放出较高的瞬间电流。 图图 6:薄膜电容可实现数种不同的功能薄膜电容可实现数种不同的功能 数据来源:IT 百科,国泰君安证券研究 直流支撑直流支撑在在需要交直流转换、需要交直流转换、变化频率变化频率等场景等场景较为常见较为常见,下游包括逆变器、整流器、交流变流器、直流变流器等等,是电动汽车、光伏、风电、 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 26 储能、工业电源等下游领域中必须的核心设备。 直流支撑是直流支撑是薄膜电容器具备独特优势的场景。薄膜电容器具备独特优势的场景。由于支撑电容同

25、时需要兼具滤波和储能两大功能,其次对电容选型有着较高的要求: 高容:高容:兼具储能功能的电容器的首要要求就是具备高容值,容值越大时,直流母线的电压波动机会更小。在这一需求之下,陶瓷电容一般无法满足要求; 高压:高压:在部分场景中,需要上千伏特的耐压,铝电解电容无法满足这一需求; 寿命长:寿命长:如前文所述,薄膜电容具备自愈性且安全性高,因此薄膜电容在这一场景之下优势较强。 直流支撑电容价值量较高。直流支撑电容价值量较高。 由于直流支撑电容一般电压、 容值都比较大,因此应用于这一场景的薄膜电容器一般都价值量都比较高:普通的用于滤波、防止噪声等功能的电容器一般单价在 10 元以下,而直流支撑薄膜电

26、容器单价一般在几十元至数百元人民币不等。 综上所述,在不同的场景之下,薄膜电容可体现出不同的功能特性,因此在各类下游领域中均有广泛的应用。其中在直流支撑这一需求场景之下,薄膜电容具备其他各类电容所不具备的优势,因此可广泛应用于工业、风电、光伏、储能、电动汽车等领域。上述领域当前均处于行业发展趋势良好的阶段,因此在这些领域的刺激下,薄膜电容的市场空间正逐步打开。 图图 7:薄膜电容下游应用广泛薄膜电容下游应用广泛 数据来源:国泰君安证券研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 26 2. 市场:市场:2022-2025 行业复合增速有望达到行业复合增速有望

27、达到 13.3% 根据 QY Research,薄膜电容 2020 年的市场规模为 124.6 亿元。我们测算,在电动汽车及其配套产业链、风电、光电、储能、工业等行业的需求推动下,市场规模到 2025 年有望达到 240.9 亿元,2021-2025 年的复合增长率为 13. 3%。 表表 2:电动汽车对薄膜电容需求的市场测算(亿元)电动汽车对薄膜电容需求的市场测算(亿元) 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 电动汽车 13.7 28.6 38.3 51.3 68.7 92.0 光伏 9.7 11.7 15.5 16.6 17.2 18.5 风电 6.2 6.

28、7 7.2 7.1 8.3 9.2 其他(工业、家电、照明等) 95.0 99.7 104.7 109.9 115.4 121.2 合计 124.6 146.8 165.8 185.0 209.6 240.9 数据来源:QY Research,国泰君安证券研究 注:电动汽车、光伏、风电来自国泰君安证券研究测算,2020 年总规模来自于 QY Research,其他按每年增长率 5%计算 2.1. 电动汽车:到电动汽车:到 2025 年市场规模达年市场规模达 92 亿元,复合增长率亿元,复合增长率33.9% 电动汽车有许多系统都会用到电容,其中在电驱、OBC、充电桩、空调压缩机等系统中,薄膜电容

29、具备良好的应用空间。我们测算,2021 年电动汽车使用的薄膜电容价值量约为 28.6 亿元,到 2025 年这一数字有望达到 92 亿元,4 年的复合增长率为 33.9%。 2.1.1. 电驱系统使用的薄膜电容价值量约为电驱系统使用的薄膜电容价值量约为 200-400 元元 电驱是电动汽车最重要的核心部件,电驱是电动汽车最重要的核心部件,是把电能转化为机械能来驱动汽车的核心部件,起着传统汽车中“发动机+变速箱”的作用。在电驱系统中,将动力电池输出的直流电转换成交流电是电驱系统的核心功能。 薄膜电容在薄膜电容在电驱电驱之中即承担着非常重要的功能之中即承担着非常重要的功能。简要而言,在控制 IC与

30、 IGBT/SiC 功率模块的共同作用下,由电池输出的直流电变为稳定的交流电供电机转动。但急剧的电流变化会造成大幅振荡电压,从而会导致半导体器件耐压恶化,并产生噪音,薄膜电容在此处的作用为对上述剧烈变化的电流进行缓冲,其重要性堪比 IGBT 模块。如下图所示,在电动汽车的驱动系统中,通常需要下述类型的薄膜电容: 直流支撑(DC-link)电容,对整流器的输出电压进行平滑滤波; 缓冲电容,用于对电路系统进行保护,也可采用陶瓷电容; EMI,抑制电容器,用于消除电路中的高频噪声。 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 26 图图 8:薄膜电容在电驱系统中起到

31、非常重要的作用薄膜电容在电驱系统中起到非常重要的作用 数据来源:TDK,国泰君安证券研究 电驱系统使用的薄膜电容价值量约为电驱系统使用的薄膜电容价值量约为 200-400 元元。电动汽车的直流支撑电容多以定制化为主,标准型号较少。参考 TDK 的 B3277 系列产品,容量在 100-200F 的产品价格分布在某经销商网站上的报价在 280 元-540 元不等,由于实际销售产品时的价格应远低于我们查询到的价格,因此我们估算直流支撑电容的实际销售价格应在 200 元-400 元,我们保守按单颗 250 元估算。其余缓冲电路、EMI 等价格较便宜,普遍在 10元以下,因此在后续的测算过程中,我们假

32、设电驱系统使用的薄膜电容价值量约为 260 元。 2.1.2. OBC 系统使用的薄膜电容价值量估算在系统使用的薄膜电容价值量估算在 50-100 元元 OBC 系统是电动汽车另一使用薄膜电容价值量较大的系统系统是电动汽车另一使用薄膜电容价值量较大的系统。如下图所示,薄膜电容在 OBC 系统中可承担抑制 EMI、DC-Link、谐振电容、输出滤波电容等功能。 图图 9:薄膜电容在薄膜电容在 OBC 系统的应用系统的应用 数据来源:Cntronics 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 26 OBC 使用的薄膜电容价值量估算在使用的薄膜电容价值量估算在

33、50-100 元。元。OBC 系统中,价值量较高的也是直流支撑电容,如松下 EZPV 系列在某经销网站的售价在 66元以上。其他用于 EMI、平滑等功能的电容价格较低,如某经销网站上ECWFG 系列的报价约 6.5 元,ECQUA、ECQE 等系列电容在某经销网站的售价均在 2 元以下。我们依此估算 OBC 系统中对薄膜电容的使用量约为 50-100 元,在后续的测算过程中,我们假设 OBC 系统使用的薄膜电容价值量为 60 元。 2.1.3. 其他车载系统也有薄膜电容的用武之地其他车载系统也有薄膜电容的用武之地 在电动汽车上,DC-DC 开关电源、48V 变频器、无线充电系统、空调变频器等系

34、统中也均各自需要使用不同类型的薄膜电容。但由于这些系统中使用的薄膜电容器单价均在 10 元以下,且有陶瓷电容或铝电解电容的替代方案,我们在后续的测算中暂不考虑这部分系统对薄膜电容需求的价值量。 2.1.4. 直流充电桩市场有望成长直流充电桩市场有望成长 直流充电桩是薄膜电容在新能源车领域的另一场景。直流充电桩是薄膜电容在新能源车领域的另一场景。充电桩包括直流充电桩与交流充电桩,对电容使用价值量较高的场景主要在于直流充电桩,主要在于三类功能需求: 输入的三相电路每两路之间、每路对地线的 7 颗、以及输出直流电的正负极之间以及各自对地线的 3 颗,合计 10 颗 EMI 电容 LC谐振电路, 确保

35、输入 AC-DC模块的电流频率的稳定, 共计 3 颗; 直流支撑电容,价值量最贵的一颗电容。 图图 10:充电桩对薄膜电容的需求包括输入充电桩对薄膜电容的需求包括输入/输出输出 EMI、谐振、直流支撑、谐振、直流支撑 数据来源:TDK 直流充电桩对薄膜电容的需求量约为直流充电桩对薄膜电容的需求量约为 80-100 元元。我们同样参考松下EZPV、ECWFG、ECQUA、ECQE 等产品的报价,估算出单台直流充电桩对薄膜电容需求的价值量应在 80-100 元。 目前充电桩领域使用电解电容的方案仍然比较多,目前充电桩领域使用电解电容的方案仍然比较多,主要原因在于充电桩的维护相对方便,对寿命的要求比

36、光伏、汽车等领域的需求较低,电解 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 26 电容的价格相对低廉可以降低成本。未来随着充电桩市场的发展,市场对充电桩寿命提出更高的要求之时,薄膜电容有望在此市场获得发展。 2.1.5. 2025 年电动汽车对薄膜电容的需求量有望超过年电动汽车对薄膜电容的需求量有望超过 90 亿元亿元 为测算薄膜电容在电动汽车领域的市场规模,我们做以下假设: 电动汽车上每个电机搭配的薄膜电容价值量电动汽车上每个电机搭配的薄膜电容价值量为为 260 元元,未来随着续航里程的增长,价值量也随之增长,但由于行业规模化生产之后成本降低,相同规格的电

37、容价格也会随之下降,因此假设未来每个电机搭配的薄膜电容价值量保持不变; 不同配置的电动汽车会搭配 1-4 台电机,假设平均每辆车搭载 1.5台电机; OBC 使用的薄膜电容价值量为 60 元。 2021 年全球电动车销量为 675 万辆, 并根据 ALB假设到 2025 年全球电动车销量为 2170 万辆,2022-2025 年保持相同的增速。 表表 3:电动汽车对薄膜电容需求的市场测算电动汽车对薄膜电容需求的市场测算 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 全球新能源车出货量(万量) 324 675 904 1210 1621 2170 单个电机薄膜电容价值量(

38、元) 260 260 260 260 260 260 平均每辆车搭载电机数量(元) 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 OBC 使用薄膜电容价值量(元) 60 60 60 60 60 60 市场规模(亿元) 13.7 28.6 38.3 51.3 68.7 92.0 数据来源:EV-Volumes,ALB,国泰君安证券研究 因此,因此, 我们测算我们测算 2021年电动汽车使用的薄膜电容价值量约为年电动汽车使用的薄膜电容价值量约为28.6亿元,亿元,到到 2025 年这一数字有望达到年这一数字有望达到 92 亿元,亿元,4 年的复合增长率为年的复合增长率为 33.9%,是,是薄膜电

39、容下游领域内最重要的增长下游薄膜电容下游领域内最重要的增长下游。 2.2. 清洁能源:光伏、风电稳步推动薄膜电容需求清洁能源:光伏、风电稳步推动薄膜电容需求 随着全球对节能减排的关注度提升, “减碳”需求在全球各地已形成趋势。 各类绿色能源中, 光伏、 风电、 储能等行业正迎来快速发展的机遇,而在这类清洁能源中,逆变器、变流器需求的增长为薄膜电容的需求带来较为确定性的发展机遇。我们测算我们测算 2021 年光伏、风电对薄膜电容的年光伏、风电对薄膜电容的需求为需求为 18.4 亿元,到亿元,到 2025 年,这一市场将增长至年,这一市场将增长至 27.7 亿元,复合增长亿元,复合增长率为率为 1

40、0.74%。 2.2.1. 光伏:到光伏:到 2025 年复合增长约率为年复合增长约率为 12.1% 我们测算,我们测算, 2021年光伏系统中使用的薄膜电容器价值量约为年光伏系统中使用的薄膜电容器价值量约为 11.7 亿元,亿元,到到 2025 年将增长至年将增长至 18.5 亿元,复合增长率为亿元,复合增长率为 12.1%。 薄膜电容在光伏系统中扮演不可或缺的作用。薄膜电容在光伏系统中扮演不可或缺的作用。光伏系统主要是通过太阳能板发出直流电,并通过逆变器将直流电转换成电网所需的交流电,因此光伏逆变器是光伏系统中最重要的设备。薄膜电容是光伏逆变器中非常重要的元器件,不同类型的薄膜电容器也起着

41、不同的作用。以下图中松下提供的一套方案为例: 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 of 26 太阳能板输出的电流、电压可能随着外界环境的变化而发生变化,电容器对输入的电流进行滤波; DC-DC 变流器将电流升压之后,与 DC-AC 变流器之间需要一颗DC-Link 电容,用以防止电压方向变化剧烈影响元器件寿命; DC-AC 变流器输出交流电之后, 需要一颗电容器对输出电流进行滤波; 除上述三颗价值量较高的薄膜电容器之外,还有十几颗用于滤波、抑制噪音、缓冲的电容器。 图图 11:薄膜电容在薄膜电容在 OBC 系统的应用系统的应用 数据来源:松下 光伏逆变器包括

42、组串式、 集中式等类型, 功率范围从几 KW 到数 MW 不等,测算单位功率之下的光伏逆变器对薄膜电容的需求量存在一定的不准确性,因此我们采取两种测算方法: 从产品价格与用量进行估算:从产品价格与用量进行估算: 以上述松下的解决方案为例,我们在不同的经销商网站上查询到不同类型的产品批量销售单价,计算出光伏逆变器使用的薄膜电容器价值量约为 433 元, 但考虑到 to B销售价格应低于我们查询到的报价,因此我们估算单台光伏逆变器使用的薄膜电容器价值量约为300-400 元。 表表 4: 采用不同电介质的薄膜电容产品特点不同采用不同电介质的薄膜电容产品特点不同 应用案例应用案例 输入滤波输入滤波

43、输入滤波输入滤波 杂音防止杂音防止 ( Y ) 缓冲缓冲 平滑平滑 Output filter 杂音防止杂音防止 ( X ) 型号型号 EZPE ECWFA ECQUL ECWFA EZPE EZPQ ECQUA 用量用量(颗)(颗) 1 1 4 5 1 1 3 经销商报价经销商报价(元元) 178 1.4 1.72 1.4 178 40 7.5 数据来源:松下、Rsonline 、贸泽电子、得捷电子 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 of 26 集中式逆变器通常包含多路输入输出,虽容量要远大于组串式,但其对薄膜电容的用量要数倍于组串式逆变器,因此我们主要

44、以组串式为计算基准。组串式逆变器容量通常在 100KW 以下,10KW 以下的产品类型也较多, 我们假设组串式逆变器平均的容量为 50KW; 单机价值量按上述估算区间的保守数字计算,光伏逆变器对薄膜电容器的使用量约为 6000 元/MW。 从下游从下游成本成本进行估算进行估算: 根据阳光电源公告数据,公司生产成本约 0.1-0.15 元/W,我们假设集中式 0.1 元/W,组串式 0.15 元/W,并且按集中式占比 30%、组串式+集散式合计占比70%估算, 光伏逆变器的平均生产成本约0.13元/W; 图图 12:各类逆变器市场的占比各类逆变器市场的占比 数据来源:CPIA,国泰君安证券研究

45、参考固德威与锦浪科技的招股说明书,锦浪科技 2016-2018 年电容在生产成本中占比为 7.7%、9.8%和 11.2%,三年平均为 9.6%;固德威 2017 年-2019 年电容在原材料占比为 10.1%、 10.2%和 8.4%,三年平均为 9.6%; 在光伏设备中,较多的应用场景均可选用薄膜电容或铝电解电容,如价值量最高的直流支撑电容,不同的厂商也存在着铝电解电容的方案。但由于薄膜电容出色的稳定性与寿命,部分光伏电站处于较为偏远的地点,考虑到维修的便利性,目前采用薄膜电容的解决方案更多且呈上升趋势,假设薄膜电容占比为 55%。 综上所述,我们估算光伏逆变器中,薄膜电容的价值量约为0.

46、13*9.6%*55%*106=6864 元/MW 综合上述两种方法的测算结果,我们保守综合上述两种方法的测算结果,我们保守估计光伏逆变器对薄膜电容的估计光伏逆变器对薄膜电容的平均平均需求量约为需求量约为 6000 元元/MW。为进一步测算光伏对薄膜电容需求的市为进一步测算光伏对薄膜电容需求的市场规模,我们做以下核心假设:场规模,我们做以下核心假设: 单位功率的光伏逆变器对薄膜电容的需求价值量为 6000 元/MW; 0%20%40%60%80%100%120%2002120232025集中式组串式集散式 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分

47、15 of 26 参考 BNEG 对未来全球光伏新增装机量的预测,到 2025 年光伏新增装机量为 252GW; 现有设备维修的需求按 10 年前(即 2011-2015 年)的新增装机量计算; 表表 5: 光伏用薄膜电容市场空间预测光伏用薄膜电容市场空间预测 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 光伏新增装机量(光伏新增装机量(GW) 144 166 228 236 241 252 现有设备维修需求(现有设备维修需求(GW) 18 29 31 41 45 56 小计(小计(GW) 162 195 259 277 286 308 每每 MW使用薄膜电容价值量使用

48、薄膜电容价值量(元)元) 6000 6000 6000 6000 6000 6000 薄膜电容市场规模(亿元)薄膜电容市场规模(亿元) 9.7 11.7 15.5 16.6 17.2 18.5 数据来源:BNEF, 国泰君安证券研究 综合以上假设,我们测算,2021 年光伏系统中使用的薄膜电容器价值量约为 11.7 亿元,到 2025 年将增长至 18.5 亿元,复合增长率为 12.1%。 2.2.2. 风电:到风电:到 2025 年复合增长率约为年复合增长率约为 8.23% 风电市场是薄膜电容市场的另一重要推动力。风电市场是薄膜电容市场的另一重要推动力。根据 GWEC,风电 2021年新增装

49、机量 94GW, 除中国、 美国之外, 全球各地均实现了大幅增长,欧洲、拉丁美洲、非洲及中东的陆上新增装机分别增长了 19%、27%及120%。到 2025 年,风电新增装机量有望达到 121GW,成为薄膜电容的另一重要推动力。 图图 13:薄膜电容在薄膜电容在 OBC 系统的应用系统的应用 数据来源:TDK 风电变流器与光伏逆变器功能相似,区别在于光伏组件输出的是直流电,而风电逆变器输出的是低频交流电,因此对薄膜电容的需求也较为相似,如上图所示,风电变流器对薄膜电容的需求功能主要在于: 输入、输出端的三相交流电分别对地的 EMI 抑制; 输入端二级滤波器; 变流器部分的滤波器; 直流支撑电容

50、器,系统中价值量较高的一颗。 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 of 26 为测算风电市场对薄膜电容的需求空间,我们做以下核心假设: 风电直接输出的是低频交流电,而光伏输出的是直流电,输入端的滤波器容值要低于光伏,因此价值量也低于光伏,我们假设每 MW使用的薄膜电容的价值量为 5000 元/MW。 根据 GWEC 的预测数据,风电的新增装机量到 2025 年为 121GW,并按照复合增长率估算 2022-2024 年的新增装机量。 现有设备维修的需求按 10 年前(即 2011-2015 年)的新增装机量计算; 综合上述假设,我们测算综合上述假设,我们测算

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