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2022年中国汽车公司超级快充技术布局及产业链分析报告(86页).pdf

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2022年中国汽车公司超级快充技术布局及产业链分析报告(86页).pdf

1、2022 年深度行业分析研究报告 P.2 内容目录内容目录 一、解决痛点关键技术超级充电 . 7 1.1 汽车充电:能量的来源 . 7 1.2 4C 有望成为产业趋势 . 14 1.3 多企业布局超级充电 . 17 1.3.1 华为:AI 闪充全栈高压平台将实现 5min 快充 . 18 1.3.2 特斯拉:V4 充电功率有望达到 350kW . 19 1.3.3 比亚迪:e 平台 3.0 充电 5 分钟续航 150km . 21 1.3.4 保时捷:800V 平台 Taycan . 22 1.3.5 吉利:极氪 001 支持 360kW 快充 . 23 1.3.6 多品牌布局超级充电桩 .

2、25 二、800V 高压架构或成下一代主流平台 . 27 2.1 核心在于电压的升级 . 27 2.2 高电压带动多条产业链 . 32 2.2.1 三电系统核心调整,满足高压平台要求 . 32 2.2.2 动力电池:超级快充将成为趋势 . 33 2.2.3 SiC:高压优势明显 . 37 2.2.4 隔离芯片:保证信号传输安全 . 45 2.2.5 磁性元件:单车价值量提升显著 . 46 2.2.6 连接器&充电枪:高压需求下的产品升级 . 50 2.2.7 薄膜电容:提升整车耐压等级 . 55 2.2.8 EMC:减少高压干扰 . 58 2.2.9 TVS:提高系统防静电、抗浪涌电流能力 .

3、 62 2.2.10 熔断器:高压平台对熔断式保护器件提出更高要求 . 63 三、标的推荐 . 65 3.1 宁德时代:一季度成本承压明显,后博弈时代盈利有望修复 . 65 3.2 三安光电:全产业链布局,产能规划全球前列 . 66 3.3 可立克:双重拐点 磁性汽车电子龙头 . 69 3.4 永贵电器:多领域布局,新能源业务助力腾飞 . 70 3.5 韦尔股份:平台型龙头,3+N 战略启航,TVS 国内领先 . 73 3.6 德新交运:致宏精密加持,驶入锂电池黄金大赛道 . 75 3.7 欣旺达:消费电芯自供比例提升,动力电池成长迅猛 . 78 3.8 纳芯微:全系列数字隔离芯片,充分卡位车

4、规 . 79 3.9 东山精密:FPC 需求份额双击,汽车电子大有可为 . 82 3.10 飞荣达:电磁屏蔽及导热解决方案国内领先 . 84 3.11 圣邦股份:新品孵化加速,盈利水平再提升! . 85 3.12 法拉电子:薄膜电容龙头,新能源业务放量 . 86 3.13 闻泰科技:车规级器件供应龙头厂商,持续扩产和新品迭代 . 86 图表目录图表目录 图表 1:中国新能源汽车月销量及增速(万辆,%) . 7 图表 2:部分车企/集团电动车战略 . 7 图表 3:特斯拉充电网络 . 8 P.3 图表 4:OBC 在充电过程中起到关键作用 . 8 图表 5:充电技术发展 . 9 图表 6:电动车

5、商业交流充电方案 . 9 图表 7:部分车型交流慢充时长及续航 . 10 图表 8:交流慢充优缺点对比 . 10 图表 9:直流快充方案原理图 . 10 图表 10:BMS 解决方案 . 11 图表 11:特斯拉车辆型号和充电参数 . 11 图表 12:快充的问题 . 11 图表 13:蔚来 ES8 的 BMS 架构 . 12 图表 14:蔚来 ES8 中 CMU 架构 . 12 图表 15:不同 SOC 下电池的使用 . 12 图表 16:BMS 温度传感器材料性能 . 13 图表 17:电池容量不一致时的主动均衡 . 13 图表 18:充放电时能量均衡 . 13 图表 19:影响消费者购买

6、电动车的主要因素 . 14 图表 20:电动车充电对比传统燃油车加油 . 14 图表 21:锂电池的充电过程 . 15 图表 22:不同级数下边际效应改善 . 16 图表 23:宁德时代麒麟电池发布会 . 16 图表 24:USB 充电协议升级过程 . 17 图表 25:部分 OEM 厂 800V 电车规划 . 17 图表 26:“大电压”快充路径成本优于“大电流”快充路径 . 18 图表 27:华为 AI 闪充全栈高压平台解决方案 . 19 图表 28:华为全栈高压解决方案 . 19 图表 29:华为 800V 高压四驱解决方案 . 19 图表 30:对 Model 3 充电时 V2 和 V

7、3 功率对比(%) . 20 图表 31:对 Model 3 充电时 V2 和 V3 所需时间(min,SOC 8%90%) . 20 图表 32:特斯拉 V4 超充的目标(kW,%) . 21 图表 33:比亚迪 e 平台迭代情况. 21 图表 34:比亚迪 e 平台 3.0 . 22 图表 35:e 平台 3.0 电机升压充电架构 . 22 图表 36:保时捷 Taycan 平台拆解图. 22 图表 37:大众集团 J1 纯电平台(奥迪 e-rton GT 架构图例) . 22 图表 38:Taycan 在 800V 平台下充电时的功率表现(kW,%) . 23 图表 39:Taycan

8、400V 提升至 800V 升压器功不可没 . 23 图表 40:2023 款 Macan 概念图 . 23 图表 41:大众集团 PPE 纯电平台 . 23 图表 42:极氪 001 充电情况实测(基于 400V 平台) . 24 图表 43:极氪充电站概念图 . 24 图表 44:极氪 360kW 充电桩 . 24 图表 45:部分 OEM 厂快充桩部署情况 . 25 图表 46:目前已采用 MEB 平台的上市车型 . 25 图表 47:大众充电桩概念图 . 26 图表 48:小鹏汽车专属充电空间 . 26 图表 49:蔚来超充桩 . 27 P.4 图表 50:400V 体系下快充的迭代路

9、径 . 27 图表 51:800V 体系快充路径 . 28 图表 52:保时捷 Taycan 和特斯拉 Model 3 充电情况对比 . 28 图表 53:保时捷 Taycan 和特斯拉 Model 3 电池对比 . 29 图表 54:车载部件全部 800V,电驱升压兼容 400V 直流桩方案 . 29 图表 55:车载部件全部 800V,新增 DCDC 兼容 400V 直流桩方案。 . 30 图表 56:车载部件全部 800V,动力电池灵活输出 400V 和 800V,兼容 400V 直流桩方案 . 30 图表 57:车载部件全部 800V,动力电池灵活输出 400V 和 800V,兼容 4

10、00V 直流桩方案 . 31 图表 58:仅直流快充相关部件为 800V,其余部件维持 400V,动力电池灵活输出 400V 和 800V 方案 . 31 图表 59:常见 800V 高压系统架构综合比较图 . 32 图表 60:高压结构主要零部件需重新选型 . 33 图表 61:动力电池 PACK 结构 . 34 图表 62:全球动力电池 pack 装机容量(GWh) . 34 图表 63:中国动力电池 PACK 市场规模及装机量 . 34 图表 64:阿维塔 11 . 35 图表 65:不同层级下影响锂离子电池快速充电的因素 . 36 图表 66:三元锂电池-传统磷酸铁锂电池-刀片电池结构

11、对比. 36 图表 67:麒麟电池性能优势 1 . 37 图表 68:麒麟电池性能优势 2 . 37 图表 69:比亚迪刀片电池 . 37 图表 70:比亚迪汉 EV . 37 图表 71:SiC 器件在新能源汽车中的优势应用 . 38 图表 72:丰田的 SiC 控制器体积缩小 80% . 38 图表 73:新能源车充电桩对 SiC 功率器件需求 . 39 图表 74:电动汽车电池系统 . 39 图表 75:电动汽车充电机系统层面 BOM 物料清单成本对比 . 39 图表 76:特斯拉 Model 3 逆变器拆解 . 40 图表 77:特斯拉 Model 3 逆变器 PCB . 40 图表

12、78:比亚迪自主研发 SiC MOSFET 模块 . 40 图表 79:SiC 模块是比亚迪电动汽车未来发展方向 . 40 图表 80:汽车 SiC 模块供应链厂商四个维度 . 41 图表 81:碳化硅晶体管领域部分供应商产品迭代历程 . 41 图表 82:SiC 较 Si 基产品能够大幅减少 Die Size . 42 图表 83:目前的主流 SiC 和 Si 基 IGBT 产品 . 42 图表 84:硅基 IGBT 与 SiC 基 MOSFET wafer cost 对比 . 42 图表 85:SiC MOSFET 前道成本拆分 . 42 图表 86:部分厂商 SiC MOSFET 各环节

13、成本占比对比(%,$/A) . 42 图表 87:650V SiC SBD 价格逐年降低(元/A) . 43 图表 88:1200V SiC SBD 价格同样逐年降低(元/A) . 43 图表 89:SiC MOSFET 2020 年平均价格(元/A) . 43 图表 90:650V SiC MOSFET 和 Si IGBT 价格比较(元/A) . 43 图表 91:SiC 功率器件市场规模及预测(百万美元) . 44 图表 92:新能源汽车用 SiC 功率器件产能测算 . 44 图表 93:科锐预计 SiC 衬底市场规模在 2024 年达到 11 亿美元 . 45 图表 94:科锐预计 Si

14、C 器件市场规模在 2024 年达到 50 亿美元 . 45 图表 95:弹性测算:2025 年纯电动新能源汽车逆变器 SiC 需求中枢在 59-65 亿美金 . 45 P.5 图表 96:新能源汽车新增多种数字隔离类芯片产品需求 . 46 图表 97:数字隔离类芯片下游应用占比及其预测(2020 左图,2026E 右图) . 46 图表 98:磁性元件是变压器和电感的统称 . 47 图表 99:全球电子变压器市场规模(亿,%) . 48 图表 100:全球电子变压器下游应用领域占比(%) . 48 图表 101:全球电子变压器份额(%) . 48 图表 102:全球电感器市场规模(亿美元)

15、. 49 图表 103:全球电感器下游应用领域 . 49 图表 104:2019 年全球电感器市场份额 . 49 图表 105:新能源汽车电子磁性元件应用领域 . 50 图表 106:盛弘 750V 充电桩使用可立克磁性元件 . 50 图表 107:科士达充电桩解决方案使用可立克磁性元件 . 50 图表 108:连接器上下游产业链 . 51 图表 109:全球连接器市场规模及其增速(亿美元) . 51 图表 110:2020 年全球连接器下游应用领域产值占比 . 51 图表 111:新能源汽车所需连接器部位 . 52 图表 112:新能源汽车所需连接器部位 . 52 图表 113:泰科电子高速

16、连接器产品组合 . 53 图表 114:高速连接器应用类型 . 53 图表 115:全球连接器需求格局按地区(内圈 2017 年,外圈 2018 年) . 53 图表 116:中国市场连接器产量及增长率(2014-2025 年) . 53 图表 117:中国市场连接器供需情况 . 54 图表 118:充电枪标准 . 54 图表 119:大功率充电温度曲线 . 55 图表 120:菲尼克斯 HPC 高压充电枪采用液冷技术 . 55 图表 121:基于电机的薄膜电容产品 . 56 图表 122:马达/发电机电路结构 . 56 图表 123:不同电子产品运行环境要求 . 57 图表 124:适用于车

17、载、产业领域电容器情况 . 57 图表 125:Model 3 电控拆解图 . 58 图表 126:驱动控制面板 SiC inverter 结构 . 58 图表 127:电磁干扰分类 . 58 图表 128:不同电子产品或者元器件的 EMC 国际标准 . 59 图表 129:电磁屏蔽材料 . 59 图表 130:不同电磁屏蔽元件及性能 . 60 图表 131:EMC 器件成本构成 . 61 图表 132:电子产品发展状况(单位:亿美元) . 61 图表 133:全球电磁屏蔽材料市场规模及预测(单位:亿美元) . 61 图表 134:新能源汽车电子部件较多 . 62 图表 135:ESD 保护器

18、件各应用领域应用及技术难度情况 . 63 图表 136:常见纯电动汽车高压附件系统设计回路 . 64 图表 137:2019 年全球熔断器终端应用分布 . 65 图表 138:宁德时代季度营收及其增速 . 66 图表 139:宁德时代季度归母净利润及其增速 . 66 图表 140:宁德时代季度利润率 . 66 图表 141:宁德时代期间费用率情况 . 66 P.6 图表 142:全球 SiC 产业链布局情况 . 67 图表 143:国内外 SiC 产业环节情况对比 . 67 图表 144:北电新材近期主要财务数据(万元) . 68 图表 145:公司营收及增速情况(亿,%). 69 图表 14

19、6:公司归母净利润及增速情况(亿,%). 69 图表 147:部分公司车企客户 . 69 图表 148:海光电子营收及增速情况(亿元,%). 70 图表 149:海光电子净利润及增速情况(亿元,%) . 70 图表 150:还光电子拥有行业龙头客户资源优质 . 70 图表 151:海光电子获得华为、艾默生优秀供应商评定 . 70 图表 152:永贵电器营收及其增速 . 71 图表 153:永贵电器归母净利及其增速(亿元) . 71 图表 154:公司营收结构(亿元) . 71 图表 155:公司营收结构(%) . 71 图表 156:永贵电器轨车载与能源信息板块客户群 . 72 图表 157:

20、永贵电器部分充电枪性能参数 . 73 图表 158:永贵电器车载产品布局 . 73 图表 159:韦尔股份季度营收及其增速 . 74 图表 160:韦尔股份季度归母净利润及其增速 . 74 图表 161:理解韦尔股份的三个层次 . 74 图表 162:韦豪创芯汽车电子投资布局 . 75 图表 163:致宏精密主要产品 . 76 图表 164:致宏精密客户群体 . 77 图表 165:致宏精密客户营收占比(%) . 77 图表 166:致宏精密锂电池客户收入分配(万) . 77 图表 167:欣旺达季度营收及其增速 . 79 图表 168:欣旺达季度归母净利润及其增速 . 79 图表 169:欣

21、旺达季度利润率 . 79 图表 170:欣旺达期间费用率情况 . 79 图表 171:数字隔离芯片技术指标对比 . 80 图表 172:接口芯片技术指标对比 . 81 图表 173:驱动芯片技术指标对比 . 81 图表 174:采样芯片技术指标对比 . 82 图表 175:公司营收及其增速 . 82 图表 176:公司归母净利及其增速 . 82 图表 177:FPC 在整车中的具体应用情况 . 83 图表 178:东山精密精密制造解决方案行业应用 . 83 图表 179:飞荣达主营业务及产品 . 84 图表 180:飞荣达营收结构(亿元) . 85 图表 181:飞荣达盈利水平 . 85 P.

22、7 一、解决痛点关键技术一、解决痛点关键技术超级充电超级充电 1.1 汽车充电:能量的来源汽车充电:能量的来源 新能源汽车市场表现强劲。新能源汽车市场表现强劲。目前新能源汽车增速加速明显,根据中汽协数据,我国在20162021 年新能源汽车销量年复合增速高达 47.34%。其中 2021 年全国新能源汽车销量为 352.1 万辆,同比增长 157%,连续 7 年全球第一,新能源汽车总体汽车销量占比为 13.4%。同时,未来我国新能源汽车将有望延续高速渗透架势,根据 2019 年 12 月工信部发布新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)征求意见稿 ,明确提出纯电动乘用车为未来的主流,到

23、 2025 年新能源汽车销量占比达到 25%左右。 图表 1:中国新能源汽车月销量及增速(万辆,%) 资料来源:中汽协,国盛证券研究所 电动化加速落地:催生庞大充电需求。电动化加速落地:催生庞大充电需求。目前国际知名车企都明确提出自身电动化战略规划, 例如大众计划 2022 年之前推出 15 款 MEB 新能源车型; 2025 年之前推出 15 款 PPE新能源车型, 新能源车销量达 100 万辆,占公司总销售量 20%-25%;2028 年前推出 70款纯电动车型, 电动车产量达 2200 万辆。 全球电动化趋势明显, 势必催生庞大的充电需求。 图表 2:部分车企/集团电动车战略 车企车企/

24、集团集团 战略战略 内容内容 大众 2025 Together 战略 2020 年出 20 款新能源新车型,纯电动车销量达 50 万辆。 2022 年之前推出 15 款 MEB 新能源车型。 2025 年之前推出 15 款 PPE 新能源车型,新能源车销量达 100 万辆,占公司总销售量 20%-25%。 2028 年前推出 70 款纯电动车型,电动车产量达 2200 万辆。 戴姆勒 2025 计划“瞰思未来”战略 2025 年前推出 10 款新能源车型,新能源车销量占公司总销量 15%-25%。 宝马 新“第一战略” 2020 年之前所有车系具备电动选项 2021 年 EV 和 PHEV 销

25、量翻番;2023 年前实现 25 款电动车型布局,其中一半为纯电动。 2025 年新能源车销量占公司总销量 15%-25%。 资料来源:可立克公告,国盛证券研究所 -200%-100%0%100%200%300%400%500%600%700%800%01020304050----------03中国新能源汽车月销量(万辆)同比(%)P.

26、8 车载充电:新能源汽车能量的来源。车载充电:新能源汽车能量的来源。电动车与燃油车不同,主要依靠车载动力电池提供能量,电动汽车行驶过程中不断消耗电能,当电量消耗完毕后,电池能量需要补充。其能量补充形式是将电网或者其他储能设备的能量转换为电池的能量, 该过程称之为充电。与此同时,OBC(车载充电机)成为充电过程中的关键部件,其主要负责将电网的电压经过充电桩或交流接口,通过连接给予电池充电。 图表 3:特斯拉充电网络 图表 4:OBC 在充电过程中起到关键作用 资料来源:Tesla,Google 图片,国盛证券研究所 资料来源:Ofweek,国盛证券研究所 充电技术的发展:充电技术的发展: 充电技

27、术的发展过程也是伴随着电动汽车的发展过程,总体分为四个阶段。 : 第一阶段第一阶段:萌芽:萌芽。历史上第一辆电动汽车诞生于 1832 年左右,由苏格兰人 Robert Anderson 发明,该车辆使用无法充电的初级电池功能,拉开了电动车近两百年的历史发展序幕,电动车实现了从无到有的第一次飞跃。 第二阶段:低级第二阶段:低级。随着铅蓄电池技术的发展,电动汽车的充电技术迎来了从无到有的重大飞跃。1896 年,Hartford Electric Light 公司便推出可更换电池方案的电动货车。电动汽车进入充电时代。 第三阶段:发展第三阶段:发展。进入 1990 年之后,随着锂电池能量密度的不断增高

28、,以及电池管理技术的不断进步,电池的充电模式从传统的交直流充电慢慢转变为带有电池管理概念的充电解决方案。 第四阶段:成熟第四阶段:成熟。进入 21 世纪,电池技术以及 BMS 不断优化进步,电动车再次迎来历史性的发展,巨大的需求推动充电技术迈向短时高效的快充时代,对车载电池的安全性和寿命也提出更进一步的要求。 P.9 图表 5:充电技术发展 资料来源:国盛电子根据公开资料整理,国盛证券研究所 充电分类充电分类: 交流慢充:交流慢充:即传统的电池充电方式,又称常规充电。交流充电设备没有功率转换器,直接将交流电输出,接入车内。车载充电机接受到交流电后将其转换为直流电进行充电。因此交流慢充方案通过车

29、量自带的便携式充电器即可接入家用电源或专用充电桩进行充电。 图表 6:电动车商业交流充电方案 资料来源:CSDN,国盛证券研究所 交流充电的功率取决于车载充电机的功率。目前主流车型的车载充电机有分为2Kw,3.3Kw,6.6Kw 等型号。而交流充充电的电流一般在 16-32A 左右,电流可以是直流或者两相交流电和三相交流电。目前,混合动力车型交流慢充需要 4-8 小时充满,其交流充电的充电倍率基本在 0.5C 以下。 P.10 图表 7:部分车型交流慢充时长及续航 车型车型 交流慢充(小时)交流慢充(小时) 续航里程(千米)续航里程(千米) 北汽 E150EV 6-8 160-200 比亚迪

30、E6 20 300 江淮和悦 IEV4 8 200 腾势 5 250 荣威 E50 6-8 180 长安 E30 8 160 启辰 e30 8 180 资料来源:车主指南,国盛证券研究所 交流慢充的优点在于其充电成本较低, 不依赖充电桩或者共用充电网络就可以完成充电。但是常规充电的缺点也非常明显,最大的问题在于充电时间较长,目前大部分电车的续航里程均超过 400KM,常规充电对应的充电时间均在 8 小时左右,对于有长途行车需求的车主来说,路途中充电焦虑远远大于其他因素。其次,常规充电的充电模式为低电流充电,其充电模式为线性充电,不能很好地对锂电池的特性进行利用。 图表 8:交流慢充优缺点对比

31、交流慢充交流慢充 优点优点 缺点缺点 成本低 充电慢 电池寿命损耗低 无法应对紧急情况 资料来源:汽车之家,国盛证券研究所 直流快充:直流快充:交流慢充的电动车充电问题始终是一大痛点,随着新能源汽车对更高效率充电方案的需求越来越大,快充方案应运而生。快充也即快速充电,或者地面充电。直流充电桩内置功率转换模块,能将电网或者储能设备的交流电转换为直流电直接输入车内电池,无需经过车载充电机进行转换。直流充电的功率取决于电池管理系统和充电桩输出功率,两者取较小值作为输入功率。 图表 9:直流快充方案原理图 资料来源:MORNSUN,国盛证券研究所 快速充电的核心在于提高充电功率,根据公式 P=UI 衍

32、生出两条快充方案,即大电压方案和大电流方案。两种方案结合 BMS(Battery Management System,电池管理系统) ,制定出非线性的充电方式,在安全范围内充分利用电池特性,使电池短时间内充至较高的电量。 P.11 图表 10:BMS 解决方案 资料来源:infineon,国盛证券研究所 快速充电模式的代表为特斯拉超级充电站。快速充电模式的电流和电压一般在 150400A 和 200750V,充电功率大于 50kW。此种方式多为直流供电方式,地面的充电机功率大,输出电流和电压变化范围宽。目前市场上特斯拉的快充功率达到 120Kw,半小时能充满 80%电量, 充电倍率接近 2C。

33、 北汽 EV200 可以达到 37Kw, 充电倍率约 1.3C。 图表 11:特斯拉车辆型号和充电参数 资料来源:Tesla,国盛证券研究所 快速充电的充电时间相较于交流慢充时间大大缩短, 一定程度上缓解了车主的充电焦虑,是电动汽车快速推广的重要因素。但目前的快速充电方案也存在一定的问题。在车端,快充方案对电池性能以及 BMS 提出了较高的要求。在桩端,快充方案无论是大电流还是大电压都对充电桩的性能施加了较大压力。 除此之外快充还具有对充电设备安装要求高、在低温环境下充电效率低等问题。 图表 12:快充的问题 快充的问题快充的问题 电池的压力增大 对 BMS 的性能提出较高要求 对充电设备要求

34、更高 低温环境下充电效率低 资料来源:汽车之家,国盛证券研究所 P.12 控制系统:控制系统:BMS 充电设备的转化过程还需要和电动汽车上动力电池的管理系统 BMS(Battery Management System)配合, BMS的最大优势在于充电过程中, 会根据电池的实时状态,来改变电池的充电方案,其非线性的充电模式实现了在安全和保障电池寿命两大前提下的快速充电。 图表 13:蔚来 ES8 的 BMS 架构 图表 14:蔚来 ES8 中 CMU 架构 资料来源:电动知家,国盛证券研究所 资料来源:电动知家,国盛证券研究所 BMS 的功能主要包括以下几类: 电电量量状态监控状态监控:最基本的

35、电量状态监控内容是动力电池荷电状态(SOC)监控,SOC是指电池剩余电量和电池容量的百分比,是车主评估电动车续航里程的主要参数。BMS 通过调用电池包上多个高精度传感器的数据,对电池参数信息(电压、电流、温度等)进行实时监控,其监控精度可达 1mV。精确的信息监控外加优秀的算法处理,确保了电池剩余电量评估的精准度。在日常行车过程中,车主可以设置 SOC 的目标值,以实现车辆能耗的动态优化。 图表 15:不同 SOC 下电池的使用 资料来源:CSDN,国盛证券研究所 电池电池温度监控:温度监控:锂电池对温度的敏感程度很高,温度无论过高还是过低都会直接影响电芯的性能,极端情况下会对电池的性能造成不

36、可逆的损伤。BMS 能够通过传感P.13 器监控,保障了电池运行的安全环境。在温度较低的冬天,BMS 会调用加热系统对电芯加热使其达到合适的充电温度,避免电池充电效率降低;而在温度较高的夏天或者是电池温度过高时,BMS 会立即通过冷却系统降低电池温度,保障行车安全。 图表 16:BMS 温度传感器材料性能 资料来源:eefocus,国盛证券研究所 电池能量管理:电池能量管理: 电芯的制作工艺误差或者实时温度不一致都会导致其电压各不相同。因此充电过程中, 可能电池内一部分电芯已经充满, 而另一部分电芯电量还没充满。BMS 系统通过实时监控电芯电压差值,调节减小各个单体电芯之间的电压差,保证各电芯

37、充电的均衡性,提高充电效率,减小能量消耗。 图表 17:电池容量不一致时的主动均衡 图表 18:充放电时能量均衡 资料来源:EVTester,国盛证券研究所 资料来源:EVTester,国盛证券研究所 故障和异常处理:故障和异常处理:BMS 可以进行故障上报和诊断。根据电芯的参数和电池系统制定相应的故障阈值表,一旦出现故障,BMS 便会点亮故障灯提醒车主;同时上报故障类型,方便进行故障排查以及维护检修。 P.14 1.2 4C 有望成为产业趋势有望成为产业趋势 充电充电问题成为消费者痛点。问题成为消费者痛点。充电速度始终是贯穿电动车使用过程,目前电动车在全球的快速渗透扩张则进一步放大了充电速度

38、对于车主行车效率和用户体验的影响。在 2021年 7 月召开的金砖充电论坛中,华为表示目前新能源汽车市场已经由政策驱动转化为政策+市场双轮驱动,对于目前的消费者而言,存在的主要痛点为:充电、续航和安全。其中充电问题在很大程度上将影响消费者购买欲望。 图表 19:影响消费者购买电动车的主要因素 资料来源:华为,2021 金砖充电论坛,国盛证券研究所 心理锚定:心理锚定:传统燃油车的能量补充十分快速,一般场景下,燃油车从进入加油站加油到驶出加油站全程不超过 10 分钟,且对于长距离行驶来说,加油站数量众多,遍布于每一个高速公路驿站。而以 400KMH 传统电动车为例,电动车的充电速度普遍在 30

39、分钟朝上,且充电桩的数量紧张延长了充电的前置等待时间。目前的充电技术相比于燃油车的加油方式毫无优势。 10 分钟的燃油车心理锚定时间始终是广大客户衡量电动汽车充电速度快慢的第一标准。 图表 20:电动车充电对比传统燃油车加油 资料来源:国盛电子绘制,国盛证券研究所 过去痛点:过去痛点: 尽管充电技术在这几年得到了一定的进步, 但是受限于以下几个因素的影响, 充电时间的缩短存在明显的边际效应减弱现象。 P.15 电池容量增加电池容量增加 续航提升和充电加快一体两面,核心在于用户难以消磨的行车焦虑。虽然近几年电池充电速度有所增加,但是电池容量的增长速度始终与充电速度保持统一步调,这在某种程度上变相

40、抵消了电池的充电效用。 电池安全性要求电池安全性要求 在车身不增大的情况下,电池容量增加体现在电池密度加大和电池电芯增加两个维度,本质都是电池复杂性的提升,使得车辆对于电池安全性提出更高要求,一定程度上限制了激进充电技术的发展。 电池寿命管理电池寿命管理 充电技术提升的本质在于充电效率的提升,但是过大的电流以及过大的电压都会增大电池的负担,影响电池寿命,开发人员对充电速度与电池寿命的平衡也一定程度上影响了充电技术的发展。 目前的目前的解决方案:解决方案: 不断突破的快充技术:不断突破的快充技术:从用户需求的角度出发,充电速度的提升始终是用户体验提升的最直观因素,各个厂商也针对汽车的快速充电技术

41、不断研发布局,力争实现燃油车级别的能量补给效率。 高效的高效的 BMS:针对充电功率提升过程中所带来的安全性以及电池寿命损耗等问题,更加智能高效的 BMS 也是各个厂商共同的发力方向。力争将 BMS 系统打造为高功率快充的完美管家。 图表 21:锂电池的充电过程 资料来源:eefocus,国盛证券研究所 超级充电标准孕育而出。超级充电标准孕育而出。C 的定义:通常,我们将电池的充放电倍率用 C 来表示。对于放电,4C 放电表示电池 4 个小时完全放电时的电流强度。对于充电,4C 表示在给定的电流强度下, 充满电池 400%的电量需要 1 个小时, 也即在给定的电流强度下 15 分钟电池能够完全

42、充电。 4C 是什么:是什么:4C 并非全新指标,而是在传统的充放电指标如 1C、2C 基础上的延伸,是电池充放电性能提升的体现,并且可以看出 C 的级数越高,电池充放电性能提升的边际效果越弱。 当电池的充电倍率超过 4C, 其技术难度的提升以及电池承受的电流压力更大,但是技术提升所带来的正向效应变小。 因此我们认为, 4C 是目前兼具性能提升和电池技是目前兼具性能提升和电池技术承受能力的最优解术承受能力的最优解。 P.16 图表 22:不同级数下边际效应改善 资料来源:锂离子电池原理与关键技术,国盛证券研究所 动力电池充电倍率的迭代进程动力电池充电倍率的迭代进程:在早期,受限于当时的科技水平

43、,无论是充电技术还是电池工艺都不允许电池以较高的倍率进行充电,对于刚刚实现充电跨越的铅酸电池,其充电倍率仅为 0.1C,充电倍率的提高会对电池寿命产生较大影响。而随着锂电池技术的不断突破搭配 BMS 的不断进步,电池的充放电倍率得到了显著的提升。最早的交流慢充方案充电倍率为 0.5C 以下。 随着近几年全球电动汽车的加速渗透,动力电池的充电技术得到大幅突破,从 1C 的电动汽车迅速演进到 2C。2022 年,国内已有搭载 3C 电池的汽车进入市场。而在 2022 年的 6 月 23 日,宁德时代发布新款麒麟电池,并表示 4C 充电预计将于明年到来。 图表 23:宁德时代麒麟电池发布会 资料来源

44、:宁德时代麒麟电池发布会,国盛证券研究所 超级充电将成为充电技术升级必经之路。超级充电将成为充电技术升级必经之路。同新能源汽车一样,手机对于充电速度的需求也较强,在手机发展的过程中充电技术也在不断提升:从 1983 年摩托罗拉DynaTAC8000X 实现充电 10 小时通话 20 分钟,到 2014 年 OPPO Find 7 宣传充电 5 分钟通话两小时,到现如今多机型可以在 15 分钟内充满 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 提升至 2021 年 USB PD 3.1,最大电压可支持 48V。我们认为无论是智能手机

45、还是新能源汽车,实现快速充电都将在很大程度上提升产品使用体验,同时也是技术升级的必经之路,未来电动车 4C 充电也将成为产业趋势。 P.17 图表 24:USB 充电协议升级过程 资料来源:AI 芯天下,国盛证券研究所 1.3 多企业布局超级充电多企业布局超级充电 目前已经有多家企业已经发布自身快充布局方案,并且自 2021 年起已经陆续有相关车型发布:保时捷推出首款 800V 快充平台电车;比亚迪 e 平台 3.0 发布,对应概念车型ocean-X;吉利极氪 001 搭载 800V 快充平台。同时华为发布其 AI 闪充全栈高压平台,预计到 2025 年将实现 5min 快充。 图表 25:部

46、分 OEM 厂 800V 电车规划 OEM 电压电压(V) 功率功率(kW) 电流电流(A) 续航续航 量产时间量产时间 长城沙龙 800V 400kW 600A 充电 10 分钟,续航 800 公里 机 甲 龙 限 量 版 将 在 2022 年上半年陆续 交付 比亚迪 800V 228kW 充电5分钟,续航 150公里 ocean-x预计2022年 发布 东风岚图 800V 360kW 600A 充电 10 分钟,续航 400 公里 广汽埃安 1000V 480kW 600A 充电5分钟,续航 200公里 率先搭载在 AION V 车型上 吉利 800V 充电 5 分钟,续航 120公里 路

47、特斯 800V 20 分 钟 即 可 充 满80%电量 Type 132 将于 2022 年发布,2023 年交付 北汽极狐 800V 充电 10 分钟,续航196 公里 阿尔法 S 于 2021 年 12月底小批量交付 小鹏 800V 480kW 670A 充电 5 分钟,续航 200公里 G9 将于 2022 年 Q3 交付 理想 800V 2023 年以后 P.18 零跑 800V 400kW 充 电 5 分 钟 , 续 航 200+公里 2024 年 Q4 保时捷 800V 350kW 5 分钟充 80%电 Taycan 已量产, Macan将于 2023 年 发布 现代 800V 2

48、20kW 14 分钟充 80%电 IONIQ 5 于 2021 年 发布,国内版于 2022 年量产交付 资料来源:佐思汽研,国盛证券研究所 1.3.1 华为华为:AI 闪充全栈高压平台闪充全栈高压平台将实现将实现 5min 快充快充 “大电流”与“大电压”路径并存,后者成本更优。“大电流”与“大电压”路径并存,后者成本更优。为了达到更高的充电功率以达到快充的目的,加大电流或者电压是必须的,目前市面上采用更“大电压”技术路径的公司多于“大电流” 。华为表示:当使用“大电压”技术路径时,整车 BMS、电池模组成本与“大电流”路径持平,但是由于不需要考虑大电流影响, 其高压线束以及热管理系统成本要

49、相对较低。 图表 26:“大电压”快充路径成本优于“大电流”快充路径 资料来源:华为,2021 金砖充电论坛,国盛证券研究所 未来实现未来实现 5min 快充, “像加油一样快捷” 。快充, “像加油一样快捷” 。华为作为新能源汽车方案解决商,在快充领域布局超前。 2021 年 7 月金砖充电论坛在上海顺利召开, 华为公布其高压快充解决方案及规划: 2021年起推出200kW, 750V快充平台, 能够在15分钟内将SOC由30%充至80%; 2023 年将推出 400kW,1000V 快充平台,将在 7.5 分钟实现 SOC 30%80%; 2025 年将公布 5min 解决方案,其充电功率

50、将达到 600kw。 P.19 图表 27:华为 AI 闪充全栈高压平台解决方案 资料来源:华为,2021 金砖充电论坛,国盛证券研究所 800V 或将成为主流。或将成为主流。 在如今主流车型依旧为 200V400V 电压架构, 为了达到更高功率以满足快充需求,电流将会面临翻倍的可能,这将会给整车散热以及性能带来影响。如今包括 SiC 等功率器件,高压连接器,高压充电枪等管径部件已经发展成熟,选用更高的电压的同时保证电流处于相对安全的范围是一个较好的选择。 图表 28:华为全栈高压解决方案 图表 29:华为 800V 高压四驱解决方案 资料来源:华为,2021 金砖充电论坛,国盛证券研究所 资

51、料来源:华为,2021 金砖充电论坛,国盛证券研究所 1.3.2 特斯拉特斯拉:V4 充电功率有望达到充电功率有望达到 350kW 自2012年起, Tesla便着手超充布局。 第一代充电桩V1功率为90kW; V2提升至120kW,自 V3 充电桩起,Tesla 采用液冷技术,运用全新的架构使得电池能够承受更大功率的充电,充电峰值达到 250kW,在峰值情况下充电可以达到 15 分钟为车辆补充 250km 的续航里程,V3 对于 Model 3 车型来说仅需 40min 便可将 SOC 由 8%充至 90%,相较于 V2缩短 20min。 P.20 图表 30:对 Model 3 充电时 V

52、2 和 V3 功率对比(%) 图表 31:对 Model 3 充电时 V2 和 V3 所需时间(min,SOC 8%90%) 资料来源:Reddit,国盛证券研究所 资料来源:Reddit,国盛证券研究所 V4 或将面世,功率有望达到或将面世,功率有望达到 350kW,峰值电流,峰值电流 900A。Tesla 在近期法说会问答环节中, 其汽车业务负责人 Jerome Guillen 曾公开表示在着手开发 350kW 超充充电桩, 预计将试配于 Plaid 和 Cybertruck 等车型中。根据外媒特斯拉记者 Sawyer Merritt 报道,对于目前 400V 平台的 Model 3, 当

53、试配 350kW 的 V4 充电桩时, 峰值电流或将达到 900A,同时超过 300kW 的高功率充电时间将较 V3/V2 更长,占比达 40%50%(V3 平台峰值时间占比约为 10%30%) P.21 图表 32:特斯拉 V4 超充的目标(kW,%) 资料来源: Twitter,搜狐,国盛证券研究所 1.3.3 比亚迪比亚迪:e 平台平台 3.0 充电充电 5 分钟续航分钟续航 150km 比亚迪自 2003 年进入新能源领域,在纯电车领域实现三次平台迭代,其中第一代 e 平台发布于 2010 年,实现了三电关键技术的平台化,在高压架构、大功率电机、驱动电机控制器等关键部件中实现突破;20

54、16 年比亚迪发布 e 平台 2.0,首次剔除“33111”概念:以高度集成化为目的,开发标准化、轻量化、小型化、可组合的模块产品。并实现了整车的减重以及布局优化。 图表 33:比亚迪 e 平台迭代情况 资料来源:比亚迪发布会,国盛证券研究所 2021 年比亚比发布全新概念车型 ecean-X,同时推出其搭载的 e 平台 3.0,其采用八合一电驱动总成,将电机、减速器、DC-DC、BMS 等部件向结合,全车 EE 架构由分散式升级为集中式,e 平台 3.0 将采用全新一代 SiC 模块,整车电控功率密度提升 30%,最大支持电流、电压分别为 840A、1200V。比亚迪比亚迪 e 平台平台 3

55、.0 同时搭载同时搭载 800V 超充平台,达超充平台,达P.22 到充电到充电 5 分钟续航分钟续航 150km 的快充标准。的快充标准。 图表 34:比亚迪 e 平台 3.0 图表 35:e 平台 3.0 电机升压充电架构 资料来源:比亚迪发布会,国盛证券研究所 资料来源:比亚迪发布会,国盛证券研究所 1.3.4 保时捷:保时捷:800V 平台平台 Taycan 保时捷 Taycan 采用完整 800V 电池架构,能够满足 400V 直流快充和 800V 直流快充, 5 分钟能够实现 SOC 80%的充电。在设计中,保时捷 Taycan 采用大众集团 J1 电平台改款, 由于保时捷 Tay

56、can 在设计之初市面上普遍电压为 400V 平台, Taycan 使用了升压器将 400V 平台提升至 800V,使得其内部 DC-DC 结构较为复杂,同时使得其在 800V 相关配套设施并不完善的时期实现了 800V 快速充电。 图表 36:保时捷 Taycan 平台拆解图 图表 37:大众集团 J1 纯电平台(奥迪 e-rton GT 架构图例) 资料来源:汽车电子设计,国盛证券研究所 资料来源:大众集团,奥迪,国盛证券研究所 目前 Taycan 的充电方案可以适用于家用充电或者外部充电,在充电功率方面第一阶段可以提供大约 250kW 功率,后续将提升至 320kW,在实现快充的同时也能

57、够通过内部的升压器来实现 400V 50kW 的普通充电。 P.23 图表 38:Taycan 在 800V 平台下充电时的功率表现(kW,%) 图表 39:Taycan 400V 提升至 800V 升压器功不可没 资料来源:Drive,国盛证券研究所 资料来源:汽车电子设计,国盛证券研究所 800V Macan 车型即将面世。根据保时捷公开消息,新款 Macan 将于 2023 年发布,新车将搭载 800V 快充平台, 与 Taycan 不同, 新款 Macan 将使用大众集团 PPE 纯电平台,其将作为从零打造的纯电平台,充电功率或将达到 270kW。 图表 40:2023 款 Macan

58、 概念图 图表 41:大众集团 PPE 纯电平台 资料来源:MotorTrend,国盛证券研究所 资料来源:大众集团,国盛证券研究所 1.3.5 吉利吉利:极氪极氪 001 支持支持 360kW 快充快充 2021 年底,吉利发布基于 SEA 架构的极氪 001,售价基于 28.136.0 万,根据电机续航里程的不同分为 “WE” 、 “YOU” 和长续航版 “YOU” , 其中 “WE” 电池容量为 86kWh,其余两款电池容量为 100 kWh。 极氪 001 由于搭载 800V 高压充电平台, 支持理论 360kW超级充电,根据新出行实测数据,在 400V 平台下,极氪 001 能够实现

59、 28min 将 SOC 由20%充至 80%。 P.24 图表 42:极氪 001 充电情况实测(基于 400V 平台) 电量电量 (%) 电压电压 (V) 电流电流 (A) 功率功率 (kW) 充电时长充电时长 (min) 18 0 0 0 0 20 359 261 93.7 1 25 361 261 94.2 3 30 369 381 140.5 5 35 370 382 141.3 6 40 372 382 142.1 8 45 370 285 105.4 10 50 371 286 106.1 12 55 375 286 107.2 14 60 378 279 105.4 17 65

60、 381 238 90.6 19 70 385 214 82.3 22 75 391 214 83.6 25 80 392 201 78.7 28 85 398 117 46.5 31 90 402 73 29.3 39 95 408 68 27.7 50 99 411 32 13.1 62 100 69 资料来源:新出行,国盛证券研究所 同时为了适配极氪 001,吉利着手已经布局全景式充电:家庭 7kW 充电桩、商区 20kW轻冲、道路枢纽 120kW 超充以及“即充即走”360kW 快充,支配不同应用场景满足多样化需求,其中“即充即走”超充充电桩由于采用液冷散热外部线缆外径小于 25mm,

61、同时支持无感支付等功能, 极氪预计将在 2023 年底全国范围内建设 2200 个不同规格等级的充电桩。 图表 43:极氪充电站概念图 图表 44:极氪 360kW 充电桩 资料来源:极氪官网,国盛证券研究所 资料来源:极氪 001 发布会,国盛证券研究所 P.25 1.3.6 多品牌布局超级充电桩多品牌布局超级充电桩 2022 年随着越来越多的 800V 平台电车进入大众视野,相对应的充电桩部署也在井然有序进行。 图表 45:部分 OEM 厂快充桩部署情况 车企车企 功率功率(kW) 高压值高压值(V) 充电桩部署充电桩部署情况情况 吉利 240kW360kW 2021 年极能在北京、上海、

62、广州、深圳、杭州、宁波、西安、长沙、武汉、成都这 10 座城市布局自建充电网络; 广汽 480kW600kW 1000V 2021 年广汽独立建设 100 个充电桩,预计到 2025 年,广汽将会在全国 300 个城市建设 2000 座超充站; 北汽 180kW360kW 2021 年在北京、上海、深圳、广州、苏州投资建设 24 座专属超充站和 16座目的地站,84 座认证站 小鹏 480kW 800V 截止 2022 年 3 月,小鹏品牌的超充站上线 757 座,覆盖全国所有地级行政区。 特斯拉 250kW 400V 在全球范围内拥有超过 25000 个超级充电桩,在华开放的超级充电站突破8

63、00 站,拥有超过 6300 根超级充电桩。 大众 大众汽车集团零部件公司与上海度普新能源科技有限公司共同投资的灵活储能快充桩项目落户苏州,项目总投资 1.1亿欧元。 资料来源:佐思汽研,国盛证券研究所 大众:纯电车布局清晰,超充站建设积极。大众:纯电车布局清晰,超充站建设积极。大众集团目前纯电汽车布局清晰,旗下纯电平台:J1、MEB、PPE 对应包括大众 ID、奥迪、保时捷等多品牌车型,根据大众公布的充电桩战略规划,目前 MEB 平台年产量可达 60 万辆,预计到 2025 年将会有 15 款左右的 MEB 平台车型面世。 图表 46:目前已采用 MEB 平台的上市车型 资料来源:大众,国盛

64、证券研究所 P.26 充电桩领域, 大众在 2019 年在国内成立 CAMS 合资公司, 提供充电解决方案, 截止 2021年初已经在北京、成都等地布局近 40 个超级充电站(功率在 120180kW 左右) 、255做充电站和 1800 个充电桩。截止 2021 年初,大众集团在德国已经布局 1200 余个公共充电桩,2022 年规划在欧洲地区新建 750 个充电桩,其中包含 300kW 快充桩。 图表 47:大众充电桩概念图 资料来源:大众集团,国盛证券研究所 小鹏:小鹏:充电业务充电业务布局超前。布局超前。早在 2018 年小鹏就已经有第一批超充站投入运营,同时小鹏充电业务采取合作模式,

65、可接入多个第三方,同时小鹏在 2019 年底在充电领域与未来 nio power 达成合作。根据小鹏官网显示,截止 2022 年 3 月底,小鹏自营超充站上线757 座,覆盖全国所有地级行政区。 图表 48:小鹏汽车专属充电空间 资料来源:小鹏官网,国盛证券研究所 蔚来:蔚来:180kW 和和 250A 快充。快充。蔚来在超充领域没有停滞,根据蔚来官网,截止 2022 年6 月蔚来全国范围内布局超充站超过 862 个,其拥有最大功率为 180kW,能够在半小时内由 20%充电至 80%。 P.27 图表 49:蔚来超充桩 资料来源:蔚来官网,国盛证券研究所 二、二、800V 高压架构或成下一代

66、主流平台高压架构或成下一代主流平台 2.1 核心在于电压的升级核心在于电压的升级 快充的核心在于提高整车充电功率,提高充电功率主要两种方式,加大充电电流或者提高充电电压。目前大多数纯电动汽车的牵引逆变器都使用 600V 的 IGBT 模块,因此将电池组电压限制在 400V 左右的峰值, 如果充电电压保持在 400 V,提高电流会导致充电电缆笨重、传导热损失平方级别增长,连接器、电缆、电池的电连接、母线排等的电阻都会发热。将母线电压提高到 800 V,可以使同一根电缆的充电功率增加一倍,要达到 350或 400kW 的超高充电功率,800V 高压平台应运而生。 图表 50:400V 体系下快充的

67、迭代路径 资料来源:汽车电子设计,国盛证券研究所 P.28 图表 51:800V 体系快充路径 资料来源:汽车电子设计,国盛证券研究所 对比采用 400V 总线的特斯拉 Model 3 和采用 800V 总线设计的保时捷 Taycan。Model3和 Taycan 将充电 SOC 从 5%-80%分别需要 26 分钟和 22.5 分钟。Model 3 的母线电压较低,通过使用非常高的超过 600A 的最大充电电流实现了 250kw 的最大充电功率。保时捷 Taycan 采用 800V 的电池组,通过传统的直流快速充电器和插头提供最大充电电流为 340A,峰值充电功率 270kW。Taycan

68、获得的充电功率比 Model 3 略高,在 800 V 总线和 500 A 充电电流的情况下,可以达到 400 kW 的功率。 图表 52:保时捷 Taycan 和特斯拉 Model 3 充电情况对比 资料来源:800-V Electric Vehicle Powertrains: ReView and Analysis of Benefits, Challenges, and Future Trends,国盛证券研究所 P.29 图表 53:保时捷 Taycan 和特斯拉 Model 3 电池对比 车型车型 电压电压 (V) 容量容量 (kWh, 估计估计) 质量质量 (kg) 能量密度能量

69、密度 (Wh/kg) 串并联串并联 电芯电芯 最大最大 电流电流 (A) 最大最大 功率功率 (kW) SOC 5-80% 充电时间充电时间 特斯拉 Model 3长续航版 400 78.3 480 163 96s46p 21700 圆柱电池 631 250 28 分钟 保时捷 Taycan Turbo S 800 93.4 630 148 198s2p 软包电池 340 270 22.5 分钟 资料来源:800-V Electric Vehicle Powertrains: ReView and Analysis of Benefits, Challenges, and Future Tre

70、nds ,国盛证券研究所 800V 高压架构或成为下一代电动车主流平台。高压架构或成为下一代电动车主流平台。 800V 高压系统通常指整车高压电气系统电压范围达到 550-930V 的系统,统称 800V 系统。800V 高压系统以低成本和高效率系统获得众多集团和品牌青睐,海外现代起亚、大众集团、奔驰、宝马等,国内比亚迪、吉利、极狐、现代、广汽、小鹏等均重点布局 800V 高压平台。800V 高压架构有望成为下一代电动汽车的主流整车电压平台。 根据联合电子,目前常见的有 5 种 800V 高压系统架构: 方案一:方案一:车载部件全部 800V,电驱升压兼容 400V 直流桩方案。典型特征为:直

71、流快充、交流慢充、电驱动、动力电池、高压部件均为 800V;通过电驱动系统升压,兼容 400V 直流充电桩。这种方案整车能耗低,无安全风险,所有部件要求 800V 也都是供应商在研产品,易于推广。 图表 54:车载部件全部 800V,电驱升压兼容 400V 直流桩方案 资料来源:联合汽车电子,国盛证券研究所 方案二:方案二:车载部件全部 800V,新增 DCDC 兼容 400V 直流桩方案。典型特征为:直流快充、交流慢充、电驱动、动力电池、高压部件均为 800V;通过新增 400V-800V DCDC 升压,兼容 400V 直流充电桩。这种方案整车能耗低,无安全风险,但系统新增成本较高,不过仍

72、然由于 800V 部件多家厂商在研,较易推广。 P.30 图表 55:车载部件全部 800V,新增 DCDC 兼容 400V 直流桩方案。 资料来源:联合汽车电子,国盛证券研究所 方案三:方案三:车载部件全部 800V,动力电池灵活输出 400V 和 800V,兼容 400V 直流桩方案。 典型特征为: 直流快充、 交流慢充、 电驱动、 动力电池、 高压部件均为 800V;2 个 400V 动力电池串并联, 通过继电器切换灵活输出 400V 和 800V, 兼容 400V 直流充电桩。这种方案由于动力电池需要特殊设计,以避免电池并联环流潜在问题,因此推广难度较大。 图表 56:车载部件全部 8

73、00V,动力电池灵活输出 400V 和 800V,兼容 400V 直流桩方案 资料来源:联合汽车电子,国盛证券研究所 方案四:方案四:车载部件全部 800V,动力电池灵活输出 400V 和 800V,兼容 400V 直流桩方案。 典型特征为: 直流快充、 交流慢充、 电驱动、 动力电池、 高压部件均为 800V;2 个 400V 动力电池串并联, 通过继电器切换灵活输出 400V 和 800V, 兼容 400V 直流充电桩。这种方案整车能耗高,优点在于只需要增加一个 DCDC,但这个400V/800V DCDC 对安全要求高,推广不易。 P.31 图表 57:车载部件全部 800V,动力电池灵

74、活输出 400V 和 800V,兼容 400V 直流桩方案 资料来源:联合汽车电子,国盛证券研究所 方案五:方案五: 仅直流快充相关部件为 800V, 其余部件维持 400V, 动力电池灵活输出 400V和 800V 方案。 典型特征为: 仅直流快充为 800V; 交流慢充、 电驱动、 负载均为 400V;2 个 400V 动力电池串并联, 通过继电器切换灵活输出 400V 和 800V, 兼容 400V 和800V 直流充电桩。 这一方案虽然系统新增成本低, 整车布置改造难度适中, 但是在能耗、电池特殊改动和设计方面均处于劣势。 图表 58:仅直流快充相关部件为 800V,其余部件维持 40

75、0V,动力电池灵活输出 400V 和 800V 方案 资料来源:联合汽车电子,国盛证券研究所 综合考虑性能、系统成本及整车改造工程量,方案一“车载部件全部综合考虑性能、系统成本及整车改造工程量,方案一“车载部件全部 800V,电驱升压,电驱升压兼容兼容 400V 直流桩方案”直流桩方案”预计是短期内快速推广的解决方案。预计是短期内快速推广的解决方案。 P.32 图表 59:常见 800V 高压系统架构综合比较图 资料来源:联合汽车电子,国盛证券研究所 2.2 高电压带动多高电压带动多条条产业链产业链 2.2.1 三电系统核心调整,满足高压平台要求三电系统核心调整,满足高压平台要求 升级至 80

76、0V 高压平台, 需要对三电系统进行调整, 以满足电气电压提升带来的对耐压、绝缘等可靠性需求。 电池电池系统:系统: 800V 电池包的电池包的 BMS 成本成本比比 400V 高约高约 1/3。成本端,800V 的电池包需要两倍的串联电池, 因此需要两倍的电池管理系统(BMS)电压传感通道。 根据 Iman Aghabali 等人的测算,400V 电池包的 BMS 总成本约 602 美金,800V 电池包为 818 美金,即 800V 电池包的成本比 400V 高出约 1/3。 电压提升对电池包可靠性提出更电压提升对电池包可靠性提出更高高要求。要求。对电池包分析表明,一个 4p5s 配置的电

77、池包在 25C 时可以可靠地执行约 1000 次循环,而 2p10s(电压较 4p5s 提升一倍)配置的电池包只能达到 800 次循环。电压提升会降低电池包可靠性主要是因为单个电芯寿命降低(充电功率提升后,电芯充电倍率将由 1C 提升到3C,高充电倍率将造成活性物质的损失,影响电池容量和寿命) 。在较低电压的电池包中,并联电池更多,可靠性更高。 800V 高压平台线束直径更小,降低成本和重量。高压平台线束直径更小,降低成本和重量。800V 电池包与牵引逆变器、快速充电端口和其他高压系统之间传输电力的直流电缆截面积可以减少,从而降低成本和重量。例如特斯拉 Model 3 在电池组和快速充电接口之

78、间使用了 3/0 AWG 铜线。对于 800V 系统,将电缆面积减半至 1 AWG 电缆,每米电缆需要的铜得重量将减少 0.76kg,因此降低几十美元的成本。 总结来讲,由于爬电距离较少以及总线和 PCB 周围的电气空隙要求较少,400V 系统的BMS 成本更低, 能量密度和可靠性略高。 而 800V 系统的电力电缆更小, 快充速率更高。此外,切换到 800V 电池包还可以提高动力系统特别是牵引逆变器的效率,这种效率的提高可以使电池包的体积缩小,这方面节省的成本以及在电缆方面节省的成本可以弥补P.33 800V 电池包额外的 BMS 成本。未来随着组件规模化生产以及成本收益成熟的平衡,会有越来

79、越多的电动车采用 800V 总线架构。 图表 60:高压结构主要零部件需重新选型 资料来源:汽车电子设计,华为,国盛证券研究所 2.2.2 动力电池:超级快充将成为趋势动力电池:超级快充将成为趋势 动力电池 PACK 作为新能源汽车的核心能量源,为车辆提供驱动电能,主要由动力电池模块、结构系统、电气系统、热管理系统以及 BMS 五大部分组成: 1) 动力电池模块就像是电池 PACK 的“心脏”储存和释放能量; 2) 机构系统可以看作为电池 PACK 的“骨架” ,主要由电池 PACK 的上盖、托盘及各种支架等组成,起支撑、抗机械冲击和防水防尘的作用; 3) 电气系统主要由高压线束、低压线束以及

80、继电器组成,其中高压线束将动力传输到各部件中,低压线束传输检测信号和控制信号; 4) 热管理系统可分为风冷、 水冷、 液冷和变相材料四种, 电池在充放电的过程中产生大量热量,通过热管理系统将热量传导散发出去,是电池处于合理工作温度内提高电池的安全性并延长使用寿命; 5) BMS 主要包含 CMU 和 BMU 两大部分,CMU(Cell Monitor Unit)为单体监控单元,测量电池的电压、电流和温度等参数,并将数据通过低压线束传送给 BMU (Battery Management Unit, 电池管理单元) , 如果 BMU 评估数据异常将会发出低电量要求或切断充放电通路对电池进行保护,同

81、时 BMU 还会对电池的电量和温度等参数进行判断,在需要预警情况下将警示发送给整车控制器。 P.34 图表 61:动力电池 PACK 结构 资料来源:CSDN,国盛证券研究所 根据前瞻产业研究院数据,从成本拆分来看,新能源汽车动力成本的新能源汽车动力成本的 50%在于电芯,在于电芯,电力电子和 PACK 约各占 20%, BMS 与热管理系统占 10%。 2020 年全球动力电池 PACK装机容量为 136.3GWh,较 2019 年增长 18.3%,全球动力电池 PACK 行业市场规模从2011 年的 39.8 亿美元左右快速增长至 2017 年的 386 亿美元, 预计 2023 年全球动

82、力电池 PACK 市场规模将达到 1863 亿美元,2011 年至 2023 年的 CAGR 约为 37.8%,市场空间巨大。2019 年中国动力电池 PACK 市场规模为 522.48 亿元,装机量从 2012 年的7.85 万套提升至 2019 年的 124.19 万套,CAGR 为 73.7%,2020 年中国动力电池总装机 64GWh,同比增长 2.9%。 图表 62:全球动力电池 pack 装机容量(GWh) 图表 63:中国动力电池 PACK 市场规模及装机量 资料来源:智研咨询,国盛证券研究所 资料来源:智研咨询,国盛证券研究所 阿维塔首款车型正式发布,搭配阿维塔首款车型正式发布

83、,搭配 200kW 以上的高压超级快充。以上的高压超级快充。11 月 15 日,长安汽车高端电动汽车品牌阿维塔品牌正式发布, 首款车型阿维塔 11 迎来全球首发, 将于明年二季度发布,明年三季度量产并且完成首批交付。阿维塔 11 搭载了华为鸿蒙系统,续航里程超过 700km(未公布标准) ,百公里加速小于 4 秒。阿维塔 11 搭载了华为鸿蒙系统,同时还会将会使用华为 HI(Huawei Inside)智能汽车解决方案和宁德时代最新的电动化技术。 新车具备 200kW 以上的高压超充能力和 400tops 的智驾能力, 百公里加速小于0204060800201420152

84、00192020全球动力电池pack装机(GWh)005006007002001720182019中国动力电池PACK市场规模(亿元)PACK装机量(万套)P.35 4 秒,CLTC 下续航超过 600km,根据新浪汽车数据,充电方面阿维塔 11 未来会应用750V 高压平台,充电功率最高 240kW, 15 分钟可将电量由 30%充至 80%。 图表 64:阿维塔 11 资料来源:2022 重庆车展、国盛证券研究所 动力电池快充技术壁垒高,制约因素复杂。动力电池快充技术壁垒高,制约因素复杂。根据 Lithium-ion bat

85、tery fast charging:A review,影响锂离子电池快充的影响因素来自原子、纳米、Cell、电池包、系统等各个层次,各层次皆包含众多潜在制约因素。据高工锂电,负极高速嵌锂和热管理是快充能力两大关键。1)负极高速嵌锂能力可避免出现析锂、锂枝晶,从而避免电池容量不可逆衰减和缩短使用寿命。2)电池升温快会产生大量热,容易短路起火,同时电解液也需要较高导电率,并且不与正负极反应,能抗高温、阻燃、防过充。 P.36 图表 65:不同层级下影响锂离子电池快速充电的因素 资料来源:欧阳明等著 Lithium-ion battery fast charging:A review,国盛证券研究

86、所 比亚迪刀片电池延续磷酸铁锂技术路线,通过结构创新实现更高能量密度。比亚迪刀片电池延续磷酸铁锂技术路线,通过结构创新实现更高能量密度。比亚迪刀片电池相较传统磷酸铁锂电池,仅改变电芯形状,将薄如刀片的电芯组合在一起,使得电池包内的空间布局得以优化,同样体积内的空间能布设更多数量电芯,从而提升电池能量密度, 进而增加续航历程。 较块状体电池堆叠方式, 刀片电池将整体空间利用率从 40%左右提升至 60%。刀片电池跳过模组来设计,重量比能量密度可达 180wh/kg,较有模电池组提升约 9%。 同时得益于独特结构设计, 刀片电池也具有了更高稳定性和安全性。比亚迪刀片电池的充电循环寿命超 4500

87、次,是三元锂电池的 3 倍以上,超过了普通的磷酸铁锂电池,刀片电池的等效里程寿命可突破 120 万公里。 图表 66:三元锂电池-传统磷酸铁锂电池-刀片电池结构对比 资料来源:新浪汽车,国盛证券研究所 麒麟电池麒麟电池发布发布,或将开启或将开启 800V 时代。时代。2022 年 6 月,宁德时代发布其第三代 CTP 技术电池麒麟电池, 实现能量密度 255Wh/kg, 体积利用率达到 72%, 满足续航 1000km需求。在结构上,麒麟电池取消横梁、纵梁,水冷板与隔热垫由之前的独立设计集成为多功能弹性夹层, 提高了整体的利用率。 由于大面积水冷的加入, 麒麟电池能够支持 5min快速热启动以

88、及 10min 快充。 P.37 图表 67:麒麟电池性能优势 1 图表 68:麒麟电池性能优势 2 资料来源:麒麟电池发布会,国盛证券研究所 资料来源:麒麟电池发布会,国盛证券研究所 比亚迪拳头产品之一: 刀片电池比亚迪拳头产品之一: 刀片电池。 在提高功率的时候, 大电压/电流将会带来更多的热量,散热问题将是动力电池厂商需要去优化的重点。比亚迪拳头产品刀片电池采用的是叠片式结构,同时其基于磷酸铁锂材料体系,自身的耐高温属性要强于三元材料。同时刀片电池采用无模组化设计,由电池直接组成并且均匀排布在电池包内,同时也能够提供更好的散热。目前搭载刀片电池的比亚迪汉 EV 补贴后售价 20.98 万

89、,在综合情况下续航里程可达 506km,充电 10 分钟可最大行驶 135km。 图表 69:比亚迪刀片电池 图表 70:比亚迪汉 EV 资料来源:比亚迪,国盛证券研究所 资料来源:比亚迪,国盛证券研究所 2.2.3 SiC:高压优势明显:高压优势明显 电电驱动及电控系统:驱动及电控系统: 新能源汽车推动碳化硅黄金十年新能源汽车推动碳化硅黄金十年。新能源汽车系统架构中涉及到 SiC 应用的系统主要有电机驱动器、车载充电器(OBC)/非车载充电桩和电源转换系统(车载 DC/DC) 。 SiC 器件在新能源汽车应用中具有更大优势。器件在新能源汽车应用中具有更大优势。IGBT 是双极型器件,在关断时

90、存在拖尾电P.38 流,因此关断损耗大。MOSFET 是单极器件,不存在拖尾电流,SiC MOSFET 的导通电阻、开关损耗大幅降低,整个功率器件具有高温、高效和高频特性,能够提高能源转换效率。 图表 71:SiC 器件在新能源汽车中的优势应用 资料来源:英飞凌,国盛证券研究所 电机驱动:电机驱动:电机驱动中使用 SiC 器件的优势在于提升控制器效率,提升功率密度和开关频率,减少开关损耗以及简化电路散热系统,从而降低成本、大小,改善功率密度。丰田的 SiC 控制器将电驱动控制器体积减小 80%。 图表 72:丰田的 SiC 控制器体积缩小 80% 资料来源:驱动视界,国盛证券研究所 电源转换电

91、源转换:车载 DC/DC 变换器的作用是将动力电池输出的高压直流电转换为低压直流电,从而为动力推进、HVAC、车窗升降、内外照明、信息娱乐和一些传感器等不同系统提供不同的电压。使用 SiC 器件可降低功率转换损耗并实现散热部件的小型化,从而减小变压器体积。 充电模块:充电模块:车载充电器和充电桩使用 SiC 器件,能够发挥其高频、高温和高压的优势,采用 SiC MOSFET,能够显著提升车载/非车载充电机功率密度、减少开关损耗并改善热管理。根据 Wolfspeed,汽车电池充电机采用 SiC MOSFET 在系统层面的 BOM 成本将降低 15%;在 400V 系统相同充电速度下,SiC 充电

92、量较硅材料可以翻倍。 P.39 - 非车载直流快速充电机:将输入的外部 AC 转换为电动汽车所需的 DC 电源,并将其存储在电池中。SiC 的高开关速度是新型快速充电器的核心。 图表 73:新能源车充电桩对 SiC 功率器件需求 资料来源:英飞凌,国盛证券研究所 - 车载蓄电池充电机 (OBC) : 将来自电池子系统的 DC 电源转换为主驱动电机的 AC 电源。在插入外部电源充电时,OBC 的整流电路将 AC 电源转换为 DC 电源,为蓄电池充电。OBC 系统还可以通过再生制动收集车辆动量产生的动能,并送到电池。与硅相比,SiC OBC 体积小 60,器件热量和能量损失都更少。 图表 74:电

93、动汽车电池系统 图表 75:电动汽车充电机系统层面 BOM 物料清单成本对比 资料来源:ROHM,国盛证券研究所 资料来源:Wolfspeed,国盛证券研究所 特斯拉引领行业潮流,率先在特斯拉引领行业潮流,率先在逆变器逆变器上上使用使用 SiC。特斯拉 Model 3 的电驱动主逆变器采用意法半导体的全 SiC 功率模块,包含 650V SiC MOSFET,其衬底由科锐提供。目前特斯拉仅在逆变器中引用了SiC材料, 未来在车载充电器 (OBC) 、 充电桩等都可以用到SiC。 P.40 图表 76:特斯拉 Model 3 逆变器拆解 图表 77:特斯拉 Model 3 逆变器 PCB 资料来

94、源:Munro&Associates teardown,国盛证券研究所 资料来源:知乎:Munro 对特斯拉逆变器拆解,国盛证券研究所 大陆电动车龙头厂比亚迪大陆电动车龙头厂比亚迪汉四驱版是国内首款在电机控制器中使用自主研发汉四驱版是国内首款在电机控制器中使用自主研发SiC模块的模块的电动汽车。电动汽车。借助 SiC 的低开关及导通损耗及高工作结温特性, 汉 EV 的 SiC 模块同功率情况下体积较硅 IGBT 缩小一半以上,功率密度提升一倍。根据比亚迪,公司计划到 2023年,在旗下所有电动车中用 SiC 功率半导体全面替代 IGBT。2020 年 12 月,比亚迪半导体公布目前在规划自建

95、SiC 产线,预计 2021 年建成自有 SiC 产线。 图表 78:比亚迪自主研发 SiC MOSFET 模块 图表 79:SiC 模块是比亚迪电动汽车未来发展方向 资料来源:比亚迪,国盛证券研究所 资料来源:比亚迪,国盛证券研究所 目前汽车目前汽车 SiC 模块模块供应链厂商主要从四个维度进军市场。供应链厂商主要从四个维度进军市场。 SiC 模组厂商与 Tier 1 厂商合作:以罗姆为代表,2020 年 6 月,罗姆与大陆集团(Continental)动力总成事业群纬湃科技(Vitesco Technologies)达成合作协议,共同开发 SiC 动力解决方案,纬湃科技将首选合作伙罗姆提供

96、的 SiC 功率器件,提升电动汽车功率电子效率; 领先功率器件及模块厂商:在全球 Si 功率器件领先的英飞凌、安森美、ST 意法半导体等厂商在 SiC 材料功率器件同样具备优势。 衬底厂商垂直整合:以 II-VI 为代表,通过收购 SiC 器件厂商,及 GE 的 SiC IP 授权,垂直整合 SiC 业务; 电动汽车 OEM 厂商同时也是 Tier 1:例如比亚迪,不仅是整车厂,比亚迪半导体具备自主研发 SiC 模块能力。 P.41 图表 80:汽车 SiC 模块供应链厂商四个维度 资料来源:Yole,国盛证券研究所 多因素推动,多因素推动,SiC 大规模运用甜蜜点到来大规模运用甜蜜点到来。尽

97、管 SiC 功率器件在性能上有诸多优势,但此前 SiC 的发展主要受到价格、晶圆质量、工艺技术等限制,没有被大规模使用。近两年,起步较早的 Wolfspeed、Rohm、英飞凌等海外厂商不断进行产品迭代,产品性能、质量持续提升;晶圆良率提升,尺寸升级,产能扩充,衬底价格快速下探,我们认为 SiC器件广泛应用的甜蜜点已经到来。 图表 81:碳化硅晶体管领域部分供应商产品迭代历程 资料来源:Yole,国盛证券研究所 Die Size 和成本是和成本是 SiC 技术产业化的核心变量。技术产业化的核心变量。我们比较目前市场主流 1200V 硅基IGBT 及 SiC 基 MOSFET,可以发现 SiC

98、基 MOSFET 产品较 Si 基产品能够大幅减少 Die Size,且表现性能更好。但是最大阻碍仍在于 Wafer Cost,根据 Yole 测算,单片成本 SiC比 Si 基产品高出 78 倍。 P.42 图表 82:SiC 较 Si 基产品能够大幅减少 Die Size 图表 83:目前的主流 SiC 和 Si 基 IGBT 产品 资料来源:Yole,国盛证券研究所 资料来源:Yole,国盛证券研究所 图表 84:硅基 IGBT 与 SiC 基 MOSFET wafer cost 对比 资料来源:Yole,国盛证券研究所 图表 85:SiC MOSFET 前道成本拆分 图表 86:部分厂

99、商 SiC MOSFET 各环节成本占比对比(%,$/A) 资料来源:Yole,国盛证券研究所 资料来源:Yole,国盛证券研究所 SiC 电力电子器件价格进一步下降,与同类型电力电子器件价格进一步下降,与同类型 Si 器件价差缩小。器件价差缩小。根据 CASA,Mouser,从公开报价来看,2020 年底 650V SiC SBD 均价为 1.58 元/A,同比下降 13.2%,与 Si器件的价差约 3.8 倍;1200V SiC SBD 均价为 3.83 元/A,同比下降 8.6%,与 Si 器件的差距约 4.5 倍。根据 CASA 调研,实际成交价低于公开报价,650V SiC SBD

100、实际成交价SiC衬底(6英寸), 44%外延, 7%正面及背面处理, 17%良率损失, 32%00.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.050%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%WolfspeedRohmSTLittelfuse针测和划片良率损失正面及背面处理外延SiC衬底(6英寸)单位安培成本($/A)P.43 格约 0.7 元/A,1200V SiC SBD 价格约 1.2 元/A,约为公开报价的 60%-70%,同比则下降了 20%-30%,实际成交价与 Si 器件价差已经缩小至 2-2.5 倍之间,已经达到了甜蜜

101、点。若考虑系统成本(周边的散热、基板等)和能耗等因素,SiC 产品已经具备一定竞争力,随着产业链技术更加成熟和产能不断扩充,未来在下游新能源汽车、光伏逆变、消费类电子等市场应用有望加速渗透。 图表 87:650V SiC SBD 价格逐年降低(元/A) 图表 88:1200V SiC SBD 价格同样逐年降低(元/A) 资料来源:Mouser,Digi-Key,CASA,国盛证券研究所 资料来源:Mouser,Digi-Key,CASA,国盛证券研究所 图表 89:SiC MOSFET 2020 年平均价格(元/A) 图表 90:650V SiC MOSFET 和 Si IGBT 价格比较(元

102、/A) 资料来源:Mouser,Digi-Key,CASA,国盛证券研究所 资料来源:Mouser,Digi-Key,CASA,国盛证券研究所 车用车用 SiC 器件渗透率提升有望带来市场规模快速器件渗透率提升有望带来市场规模快速扩张扩张。据 Yole 统计,新能源汽车是 SiC功率器件下游最重要的应用市场,预计到 2024 年新能源车用 SiC 功率器件市场规模将达到近 12 亿美元。2018 年国际上有 20 多家汽车厂商已经在车载充电机(OBC)中使用SiC SBD 或 SiC MOSFET。目前以特斯拉 Model 3、比亚迪汉为代表的车型在逆变器中采用 SiC 功率模块只是车用 Si

103、C 器件的起步,未来随着 SiC 在车载充电器、DC/DC 转换以及充电桩中渗透率提升,市场空间有望快速扩大。 4.12.841.821.581.51.020.750.4200.511.522.533.544.520020650V SiC SBD650V Si FRD6.557.544.193.8321.320.940.860720200V SiC SBD1200V Si FRD2.242.424.28.931.922.373.045.950650V900V1200V1700V201920203.444.1

104、83.12.242.151.920.330.350.370.290.270.5300.511.522.533.544.52018年中 2018年底 2019年中 2019年底 2020年中 2020年底650V SiC MOSFET650V Si IGBTP.44 图表 91:SiC 功率器件市场规模及预测(百万美元) SiC 功率器件市场规模(百万美元)功率器件市场规模(百万美元) 2018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E Rail(including aux power) 5 8 9 13 15 39 96 PFC/power supply 138

105、151 164 169 181 201 228 xEV(OBC+main inVerter+DC-DC) 112 209 295 318 397 543 941 Wind 1 2 3 xEV charge infrastructure 6 21 42 65 101 160 257 PV+ESS 97 106 116 146 168 196 235 Motor driVe 22 25 28 37 46 58 72 UPS 27 31 35 40 49 59 72 others(oil,gas,military,medical,R&D,etc) 13 14 15 16 17 20 24 Total

106、 420 565 704 804 975 1378 1928 资料来源:Yole,国盛证券研究所 仅考虑逆变器的使用,仅考虑逆变器的使用,新能源车新能源车将消耗绝大部分将消耗绝大部分 SiC 衬底产能;如果考虑车载衬底产能;如果考虑车载 OBC、充、充电桩、电桩、DC/DC 的的 SiC 使用渗透提升,需求量将更大使用渗透提升,需求量将更大。从产能角度来看,以特斯拉 Model 3 为例估算,根据拆解图,主逆变器中有 24 个 SiC 模块,每个模块 2 个 SiC MOSFET,共需要 48 颗芯片。一个 6 寸片面积约为 8.8 辆车所消耗的 SiC MOSFET 芯片面积,假设10%边缘

107、损耗和 60%良率,则单个 6 寸片足够供应约 4.7 辆车。Model 3/Y 2019 年交货量 30 万辆,消耗 6.4 万片 SiC,约占当年全球产能 24%。尽管 SiC 产业链在快速扩产,预计 2025 年产能为 2019 年的 10 倍,中期测算,仅考虑逆变器的搭载,新能源汽车将占 SiC 衬底产能 50%。 图表 92:新能源汽车用 SiC 功率器件产能测算 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E 新能源车(万辆) 254 371 501 636 782 980 1185 1394 2730 主逆变器 SiC 渗透率

108、13% 25% 30% 40% 45% 50% 55% 63% 70% 单车芯片用量(颗) 48 48 48 48 48 48 48 48 48 单车消耗 6 寸数(片) 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 消耗 6 寸片数量(万片) 54 67 85 101 117 138 163 190 360 消耗产能单位(K/M) 45 56 70 84 97 115 136 158 300 资料来源:Yole,Ingineerix 拆解,国盛电子测算,国盛证券研究所 根据 Yole 及科锐业务情况, 科锐预计到 2024 年, 其 SiC 晶圆可

109、服务市场规模约 11 亿美元,SiC 器件可服务市场规模达到 50 亿美元。 P.45 图表 93:科锐预计 SiC 衬底市场规模在 2024 年达到 11 亿美元 图表 94:科锐预计 SiC 器件市场规模在 2024 年达到 50 亿美元 资料来源:CREE,Yole,国盛证券研究所 资料来源:CREE,Yole,国盛证券研究所 考虑降价因素考虑降价因素 2025 年年新能源汽车新能源汽车 SiC 需求需求中枢在中枢在 5965 亿美元亿美元。我们假设 2025 年全球新能源汽车出货量 1800 万2000 万辆,考虑 SiC 晶圆随着技术成熟价格下降,假设单价约 2000 美元/片,则预

110、计到 2025 年新能源汽车仅逆变器 SiC 需求空间弹性中枢在 5965 亿美元。此外,新能源汽车 DC/DC、车载充电器系统及充电桩中 SiC 的应用将进一步提升新能源车用 SiC 市场规模! 图表 95:弹性测算:2025 年纯电动新能源汽车逆变器 SiC 需求中枢在 59-65 亿美金 资料来源:国盛电子测算,国盛证券研究所 2.2.4 隔离芯片隔离芯片:保证信号传输安全保证信号传输安全 隔离芯片:隔离芯片:隔离器件是将输入信号进行转换并输出,以实现输入、输出两端电气隔离的一种安规器件。 电气隔离能够保证强电电路和弱电电路之间信号传输的安全性。 800V 电驱动系统使得系统具有更高的瞬

111、态共模干扰,就要求逆变器的隔离驱动芯片能够承受超过 100kV/us 的共模瞬态干扰,否则驱动信号容易出错,导致上下桥臂的功率管直通。此外随着 800V 电压的提高, 系统需要更高的原副边绝缘耐压需求。 主要体现在两个方面,一个是绝缘工作电压,对于 800V 电压系统,其跨隔离带的隔离芯片需要承受至少 800V的绝缘工作电压,保证至少 15-20 年的工作寿命。另外隔离芯片的外部爬电距离的要求也比之前有了很大提高。 P.46 图表 96:新能源汽车新增多种数字隔离类芯片产品需求 资料来源:纳芯微招股书,国盛证券研究所 新能源车安规和设备保护要求驱动单车隔离需求大幅增加。新能源车安规和设备保护要

112、求驱动单车隔离需求大幅增加。新能源汽车较传统燃油车电气化程度更高,安规和设备保护需求高,数字隔离类芯片也更多地应用于新能源汽车高瓦数功率电子设备中, 包括车载充电器 (OBC) 、 电池管理系统 (BMS) 、 DC/DC 转换器、电机控制驱动逆变器、CAN/LIN 总线通讯等汽电子系统,成为新型电子传动系统和电池系统的关键组件。此外,汽车内部设计简单化发展要求数字隔离芯片具有高集成度,集成了接口、驱动、采样等功能的隔离芯片更具优势。 图表 97:数字隔离类芯片下游应用占比及其预测(2020 左图,2026E 右图) 资料来源:Markets and Markets,国盛证券研究所 数字隔离数

113、字隔离国际龙头起步较早,国产替代大有可为。国际龙头起步较早,国产替代大有可为。国际半导体公司在数字隔离芯片领域起步较早, 并在长期以来占据了市场的主导地位。 根据 Markets and Markets 数据, 2020年全球前 5 大数字隔离芯片供应商为 TI、SiliconLabs、ADI、Broadcom(博通公司)以及 Infineon,CR5 达 40%-50%,剩余市场主要被 NVE 公司、ROHM(罗姆半导体) 、MAXIM(美信公司) 、Vicor 公司、ON(安森美半导体)等公司占据。中国厂商布局相对较晚,目前实现量产且销售的厂商不多,主要包括纳芯微、中科格励微、荣湃半导体和

114、川土微电子等。 2.2.5 磁性元件磁性元件:单车价值量提升显著:单车价值量提升显著 磁性元件是变压器和电感的统称。磁性元件是变压器和电感的统称。其中: P.47 变压器变压器是指利用电磁感应原理实现电能变换或把电能从一个电路传递到另一个电路的静止电磁装置,其主要功能有隔离、电压变换。电子变压器在电子设备中占有重要地位,尤其是在电源设备中,交流电压和直流电压几乎都要经过变压器变换和整流取得。电子变压器按照用途通常又分为: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。 电感器电感器是一种储能元件,利用电磁感应原理,将电能转化为磁能而存储起来。其结构类似于变压器,但只有一个绕组

115、。电感器的主要功能是筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等。 图表 98:磁性元件是变压器和电感的统称 资料来源:可立克招股说明书,国盛证券研究所 变压器为磁性元件主要市场,预计变压器为磁性元件主要市场,预计 2025 年市场规模达到年市场规模达到 786.8 亿。亿。在磁性元件中,变压器由于其多应用场景以及技术产业的不断革新,目前已经发展成为磁性元件的主要市场。根据中国电子元件行业协会数据,2021 年全球电子变压器市场规模达到 668.4 亿,同比增长 8.5%,预计到 2025 年全球电子变压器市场规模将达到 786.8 亿,20202025 CAGR 5.0%。在下游应用领域,

116、目前照明仍然是电子变压器最大的应用市场,在全球下游应用占比中份额约为 24%,家用电器、通讯设备分别占 15%、14%,预计未来随着新能源汽车、光伏、工控、消费电子等领域的发展,其在电子变压器领域的下游应用占比将增速显著。 P.48 图表 99:全球电子变压器市场规模(亿,%) 图表 100:全球电子变压器下游应用领域占比(%) 资料来源:中国电子元件行业协会,国盛证券研究所 资料来源:中国电子元件行业协会,国盛证券研究所 全球变压器制造厂集中在中国大陆。全球变压器制造厂集中在中国大陆。全球电子变压器制造商主要集中在中国大陆、中国台湾及日本, 骨干企业包括台达、 光宝、 TDK、 胜美达、 海

117、光、 京泉华、 可立克等。 其中,中国大陆本土企业约占全球 47%的市场份额、中国台湾企业约占 18%的市场份额,日本制造商约占全球 14%的市场份额。 图表 101:全球电子变压器份额(%) 资料来源:中国电子元件行业协会,国盛证券研究所 预计预计 2026 年全球电感器市场规模可达到年全球电感器市场规模可达到 76 亿美元。亿美元。根据 ECIA 数据, 2019 年全球电感器销售额约为 46 亿美元,根据中国电子元件行业协会预计,2020 年全球电感器市场规模增幅约为 7.5%,则可以计算出 2020 年全球电感器市场规模约为 49 亿美元,同时按照全球20202026年CAGR 7.5

118、%计算, 2026年全球电感器市场规模约为76亿美元。下游应用领域中, 从产值端来看移动通讯、 电脑, 工业、 汽车分别占比 35%、 20%、 22%和 13%,为主要的应用场景。 24%15%14%47%照明家用电器通讯设备其他47%18%14%21%中国大陆中国台湾日本其他P.49 图表 102:全球电感器市场规模(亿美元) 图表 103:全球电感器下游应用领域 资料来源:ECIA,中国电子元件行业协会,国盛证券研究所 资料来源:Paumanok,国盛证券研究所 日本企业占据全球电感器主要市场份额。日本企业占据全球电感器主要市场份额。目前全球电感器市场主要由日本厂家为主,其中 2019

119、年日本村田、太阳诱电、TDK 市场份额约为 14%、14%、13%为全球前三大电感器企业,日本企业共计占据全球 40%50%市场份额。 图表 104:2019 年全球电感器市场份额 资料来源:中国电子元件行业协会,Mordor Intelligence,国盛证券研究所 磁性元件在汽车中被广泛使用,主要用于 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)等场景。其中 OBC 的作用是将交流电(220V 或380V)转化为直流电,并对新能源汽车动力电池进行充电。目前 OBC 功率的转换仍需使用电磁转换,对于磁性元件是重要应用场景。同时我们认为目前超充/快

120、充对于新能源汽车产业趋势明显,在充电效率、平台电压提升的同时,对于磁性元件的性能需求也同样在提高,单车价值量有望在此过程中实现快速提升。 35%20%22%13%5%5%移动通讯电脑工业及基础设施汽车家庭影院医疗、航天14%14%13%8%7%44%村田太阳诱电TDK奇力新顺络电子其他P.50 图表 105:新能源汽车电子磁性元件应用领域 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 超级快充:充电桩领域新风口。超级快充:充电桩领域新风口。长期以来相较于加油速度,充电速度较慢一直是新能源汽车的痛点之一, 在慢充的情况下, 如果在高速公路上使用超过 2 小时的时间进行充电,那排队充电的情况可能在所难免。目

121、前超级快充方案逐渐出现在人们视野中,当充电电压超过 800V,功率超过 500kw 时,充电 5 分钟的续航里程可接近 500km,这与传统加油的时间和续航里程十分接近。当快充时代来临,电压将从 200V 最终提升至 1000V 甚至以上,在此过程中,充电桩为了适配目前的低电压存量充电桩,需要加装 DCDC 升压模块,这将在极大程度上提升磁性元件的需求量。 图表 106:盛弘 750V 充电桩使用可立克磁性元件 图表 107:科士达充电桩解决方案使用可立克磁性元件 资料来源:盛弘电气,国盛证券研究所 资料来源:科士达官网,国盛证券研究所 2.2.6 连接器连接器&充电枪充电枪:高压需求下的:高

122、压需求下的产品升级产品升级 连接器,顾名思义就是电路元件之间的连接部件,起到连接器,顾名思义就是电路元件之间的连接部件,起到电气连接或者信号传输的作用电气连接或者信号传输的作用,是电子设备中不可缺少的部件。连接器在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间,架起沟通的桥梁,从而使电流流通实现预定的功能。依据连接对象、频率、功率、应用环境等不同,连接器可有种类多样的产品形式。 P.51 连接器下游应用领域广泛, 下游需求为行业发展重要驱动力。连接器下游应用领域广泛, 下游需求为行业发展重要驱动力。 连接器下游应用涵盖汽车、智能手机、平板电脑以及无人机、可穿戴设备等新兴产业,客户集中度高,具备较强的议价能

123、力。下游智能手机功能外观创新、汽车电子化程度提升、可穿戴设备加速渗透升级等发展趋势,为连接器行业注入发展动能。 图表 108:连接器上下游产业链 资料来源:ITTBANK,国盛证券研究所 全球连接器市场规模全球连接器市场规模基本保持增长态势,基本保持增长态势,2020 年达到年达到 627 亿元。亿元。2016-2018 年三年来持续正增长,2018 年同比增长 10.98%至 667 亿元。2020 年受疫情影响,全球连接器市场规模为 627 亿美元,但步入 2021 年全球经济回暖,连接器行业高景气,销售需求持续强劲,根据线束世界到 2021 年 5 月,全球连接器预订量增长 47%。 据

124、 Bishop&Assiciate 预测,2021 年全球连接器销售额将达到 771.7 亿美元,同比增长约 23%。另外,根据思科预测,在全球范围内连接器中的射频连接器市场规模,增速将超过许多其它类型的连接器,从 2017 年的 34.97 亿美元增至 2023 年的 56.05 亿美元。 图表 109:全球连接器市场规模及其增速(亿美元) 图表 110:2020 年全球连接器下游应用领域产值占比 资料来源:Bishop&Associate,国盛证券研究所 资料来源:Bishop&Associate,国盛证券研究所 作为电子元器件间的 “桥梁” , 连接器的下游应用非常广泛。 根据 Bish

125、op&Associate 的数据, 2020 年年连接器下游应用中产值连接器下游应用中产值 TOP5 分别为分别为汽车 (汽车 (22.55%) 、 通信 (、 通信 (23.08%) 、) 、消费电子(消费电子(13.32%) 、工业() 、工业(12.3%) 、轨道交通() 、轨道交通(6.93%) 。从产值角度看,连接器最大的前两大应用领域为通信和汽车,2020 年总产值分别达年总产值分别达 144.79 亿美元亿美元和 141.46亿美元,其中通信领域需求同比增长 1.5%。 -40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%00500600700800

126、9002001720192021E市场规模YOY23%23%13%12%7%22%通信汽车消费电子工业控制轨道交通其他P.52 智能化智能化是未来汽车行业的发展方向,是未来汽车行业的发展方向,电动化是电动化是匹配智能化的最佳动力技术匹配智能化的最佳动力技术。新能源智能新能源智能汽车汽车需要感知、决策和执行层三个维度全方位的技术进步,不仅需要传感器、芯片等电子设备数量和性能的大幅提升,更需要底层电子电气架构彻底变革。 从下文两图可以看到,新能源汽车方面由于取代了传统的燃油发动的技术路径,转向电力驱动,对于电力的高压传送有着更大的需求,从电池向外延伸的充电机、空调、点区级、M

127、CU、DC/DC 等都提出了更高的需求,进而推动了高压连接器的技术要求(价)和使用使用数量(量) 。 在智能化的角度而言, 在汽车智能化的驱动之下, ADAS 以及各类车载传感器、 摄像头等用量的提高,对于数据传输的要求也在不断的升级,从而保障了车辆的行驶安全;同时随着车联网的需求逐步呈现,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将推动高频连接器的用量及价值量。 图表 111:新能源汽车所需连接器部位 图表 112:新能源汽车所需连接器部位 资料来源:智研资讯,国盛证券研究所 资料来源:瑞可达招股说明书,国盛证券研究所 高速连接器高速连接器是高速数据传输在汽车领域的新战场是高速数

128、据传输在汽车领域的新战场。高速连接器主要承担汽车无线信号传输及射频信号传输两大功能,其中无线信号传输包含车载 AM/FM、GPS、车联网、遥控控制及车载多媒体设备间信号传输,而射频信号传输则主要包括如摄像头、车载雷达等的各类车载传感器应用。 依据性能参数不同可主要分为 Fakra、 HFM (高速 Fakra Mini) 、HSD(高速连接器) 及以太网连接器等四大类,Fakra 连接器为汽车行业通用标准的射频连接器; HMF 为 Fakra 升级版, 具备更小体积、 更高级程度和更好的电气性能等优势;HSD 是一种差分连接器,发展时间较长,主要运用于车载信息娱乐系统、摄像头接口等高速数据短距

129、离传输;以太网连接器则针对智能化程度较高的汽车,用于大规模数据的长距离传输, 目前生产成本相对较高但契合智能汽车发展趋势, 未来预计应用场景广泛。 P.53 图表 113:泰科电子高速连接器产品组合 图表 114:高速连接器应用类型 资料来源:泰科电子官网,国盛证券研究所 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 全球格局来看, 中国已经成为第一大连接器应用市场。全球格局来看, 中国已经成为第一大连接器应用市场。 根据Bishop&Associate数据资料,2018 年中国连接器需求在全球占比达到了 31.4%,相较 2017 年上升超过 3 个百分点,反观其他地区需求占比,除欧洲地区有不到 1%

130、的微弱增长外,日本、北美和亚太其他地区均为不同程度的下降。叠加前述全球连接器市场规模逐年扩张趋势,我们认为中国连接器市场规模可观且未来具备成长性。 图表 115:全球连接器需求格局按地区(内圈 2017 年,外圈 2018 年) 资料来源:Bishop&Associate,国盛证券研究所 从供给端看,中国市场的连接器产量长期是上升的从供给端看,中国市场的连接器产量长期是上升的,尤其是最近两年维持了超过 10%的高增速。根据前瞻产业研究院数据,2018 年全国共生产连接器 785.92 亿,预计 2019-2025 年,产量将基本保持 11%的增速中枢,到 2025 年将达到 1662.7 亿的

131、总产量。 图表 116:中国市场连接器产量及增长率(2014-2025 年) 资料来源:前瞻产业研究院,国盛证券研究所 中国欧洲日本北美亚太其他国家其他-4%-2%0%2%4%6%8%10%12%14%16%020040060080004200182019E 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E中国市场连接器产量(亿个)YOYP.54 然而从产值角度看,中国市场的连接器供需间尚存在较大缺口然而从产值角度看,中国市场的连接器供需间尚存在较大缺口。同样根据前瞻经济研究院统计数据, 2018 年中国市

132、场连接器的市场规模已经达到 209 亿美元, 而对应如此庞大的市场规模,对应的中国连接器总产值据 QYResearch 统计仅为 134.99 亿美元,供需缺口超 70 亿美元。 考虑到中国连接器市场规模不断扩大, 以及目前中国连接器高端领域还有待技术突破的现实因素,预计未来 5 年供需不平衡的现状仍将持续。 图表 117:中国市场连接器供需情况 资料来源:QYResearch,前瞻产业研究院,国盛证券研究所 充电枪是电动汽车的充电连接器,负责链接充电桩与电动汽车,其品质直接影响到新能源车的充电性能与安全。永贵电器基于自身多年的轨道交通连接器根底,近年横向延伸至新能源等多领域,凭借自身的技术水

133、平,目前在国内充电枪领域已经有一定的技术积累,加之公司优质的客户资源,充电枪未来有望成为公司新能源板块的业绩增长点。 充电枪可分为直流枪和交流枪,直流适用于大电流、高功率的充电枪,一般适用于新能源汽车快充站、充电桩等地,交流通常适用于家用充电桩以及便携式充电桩。由于目前对于充电枪存在多个标准,各国家的标准不同,主要可分为 type1、type2、GB/T,对应为美标、欧标和国标。 图表 118:充电枪标准 资料来源:AGreatE,国盛证券研究所 在在 800V 平台成为趋势的今天, 高压充电枪成为趋势。平台成为趋势的今天, 高压充电枪成为趋势。 。 从功率的公式我们得知, 为了得到更高的功率

134、,电压和电流必须有一个数值提升。由于成本和技术难度等因素,目前市05003003502001720182019E2020E2021E2022E2023E中国市场连接器市场规模(亿美元)中国市场连接器产值(亿美元)P.55 面上采用更“大电压”技术路径的公司多于“大电流” 。充电枪作为超级充电桩和汽车的连接桥梁, 其电压承受能力将在很大程度上决定800V甚至1000V快充平台的落地速度,高压充电枪成为刚需产品。 为了满足高电压为了满足高电压/大电流带来的热能,传统的风冷充电枪无法胜任散热功能,液冷充电大电流带来的热能,传统的风冷充电枪无法胜任散热功能,

135、液冷充电枪孕育而出。枪孕育而出。根据国际标准,为确定额定电流,充电连接器和充电枪的温度最多可比环境温度高 50 K。因此,充电过程中允许的最高温度为+90C。为了确保这一点,大功率充电连接器内共有 5 个温度传感器,可以实时测量温度变化情况。控制器会评估采集到的数据,并对冷却输出作出相应的调整。环保冷却液可通过内置冷却管道有效地散热。从而防止充电系统过热,确保符合相关标准。 目前菲尼克斯采用液冷散热的大功率充电枪能够实现远距离续航,媲美内燃机汽车。液冷加持下使充电功率可达可使充电功率达 500 kW 的主动式液冷系统,同时确保充电系统的安全稳定运行。 图表 119:大功率充电温度曲线 图表 1

136、20:菲尼克斯 HPC 高压充电枪采用液冷技术 资料来源:菲尼克斯官网,国盛证券研究所 资料来源:菲尼克斯官网,国盛证券研究所 2.2.7 薄膜电容薄膜电容:提升整车耐压等级:提升整车耐压等级 薄膜电容是电容器中的一种,被广泛应用于电子类产品中。薄膜电容通常以金属箔当做电极,与聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜材料重叠卷绕后形成的圆柱状结构。在日常工作中薄膜电容通过电极储存电能,由于其相较于普通电容而言,具有无极性、高抗阻、优秀频率特性的同时介质损失较小。 在模拟电路中, 由于其在传输信号时通常能够保证质量,减少失真情况发生, 所以被广泛应用; 在新型领域中, 由于薄膜电容具有较好的安全性,同时耐压高,

137、在工业、光伏、风电、新能源领域被大量应用。 P.56 图表 121:基于电机的薄膜电容产品 资料来源:TDK 官网,国盛证券研究所 由于具有较好的高压承受能力,未来 800V 汽车平台升级过程中薄膜电容有望从中深度受益。在电车启动马达及发电机的时候,使用了将直流变为交流的逆变电路,其中运用了 IGBT、SiC 等半导体开关的同时,也需要相对应的电容器实现高压线路进行稳定。 图表 122:马达/发电机电路结构 资料来源:TDK,国盛证券研究所 薄膜电容相较于其他电容产品,薄膜电容相较于其他电容产品,更适合与高压平台更适合与高压平台。与传统消费电子不同,汽车电子由于关系到车辆的行驶安全,同时在使用

138、过程中可能面临更加苛刻的环境,对于质量的要求更加严格。例如发动机周边的元器件对于温度的要求在-40160之间,而普通民用消费电子则通常在 040, 另外对于湿度、 发霉、 有害气体侵蚀、 使用寿命等指标中,汽车电子要求都要高于消费电子。这在很大程度上加大了汽车电子的制造难度,也给相关企业提出更高要求。薄膜电容相较于铝点解电容器来说,具有更高温度耐性的同时可以承载更高的电压,并且抗浪涌电压的能力也大于自身约 1.5 倍的额定电压,十分契合电容器 P.57 新能源汽车,特别是高压平台下的新能源汽车。 图表 123:不同电子产品运行环境要求 项目项目 消费电子消费电子 汽车电子汽车电子 温度( C)

139、 0-40 C -40-160 C 运行时间(年) 2-5 年 15 年以上 湿度 低 0%-100% 有害气体侵蚀 低 高 发霉 普通 高 容错率(%) 10% 目标:0%不良率 资料来源:经纬恒润招股书,金测检测,国盛证券研究所 图表 124:适用于车载、产业领域电容器情况 资料来源:TDK,国盛证券研究所 薄膜电容提升电控耐压等级。薄膜电容提升电控耐压等级。由于薄膜电容的作用多为直流支撑,其可从 DC 输入端吸收高压脉冲电流,达到保护功率半导体等其他部件的作用,通常每个功率半导体器件会配备一个薄膜电容,在豪华车型中如果采用多电机,则薄膜电容使用量也会随之提升。 P.58 图表 125:M

140、odel 3 电控拆解图 图表 126:驱动控制面板 SiC inverter 结构 资料来源:电动新视界,国盛证券研究所 资料来源:汽车电子设计,国盛证券研究所 2.2.8 EMC:减少高压干扰:减少高压干扰 EMC 全称 Electromagnetic Compatibility,包括电磁抗扰度和电磁干扰两个概念。电磁抗扰度用来评估产品自身稳定性,是对其他电子产品电磁抗干扰程度的指标。而电磁干扰则是用来表征产品对外产生噪声水平的指标。因此 EMC 的功能包括两方面,一方面要实现外部电磁干扰的滤除,如连接线的辐射传导和内部不同电器单元之间的电磁干扰等。另一方面,EMC 还需尽可能减小设备本身

141、对外部发出的电磁辐射,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。 图表 127:电磁干扰分类 资料来源:知乎,国盛电子绘制,国盛证券研究所 在进行电子产品设计时,电磁防屏蔽和电磁干扰是重要的设计标准。EMC 的国际标准依据四个方面进行考量:传导发射、辐射发射、传导抗扰度、辐射抗扰度。除此之外每种不同的电子产品或者元器件也有对应的 EMC 国际标准。 P.59 图表 128:不同电子产品或者元器件的 EMC 国际标准 产品体系产品体系 电磁干扰(电磁干扰(EMI) 电磁兼容性(电磁兼容性(EMS) 半导体元件半导体元件 IEC 61967-4 标准 IEC 62312-4 标准 (传导发射)

142、:1/150直接耦合法 (传导抗扰度):DPI 法 150kHz1GHz 150kHz1GHz 消费电子产品消费电子产品 CISPR32(旧 22)标准 IEC 61000-4-3 标准 (传导发射):电压法 (辐射抗扰度): 150kHz30MHz 射频电磁场辐射抗扰度 (辐射发射):3m 法/10m 法 80MHz6GHz 30MHz1GHz 车载产品车载产品 CISPR25 标准 ISO 11452-4 标准 (传导发射):电压法 (传导抗扰度): 150kHz108MHz HE 法(BCI 法/TWC 法) (辐射发射):ALSE 法 100KHz400MHz 150kHz2.5GHz

143、 /400MHz3GHz 资料来源:面包社区,国盛证券研究所 EMC 实现对外部电磁信号抗干扰的结构是滤波器,用于滤除传导干扰,并且抑制衰减外界所产生的噪声信号干扰,以确保设备设备能处于良好的电磁工作环境。同时,滤波器也可以抑制和衰减设备对外界产生电磁干扰。 EMC实现电磁屏蔽的最主要方法是通过不同的电磁屏蔽材料实现电磁信号的衰减与阻隔。其原理是电磁屏蔽材料会对接收到的电磁波进行吸收和反射。常用的电磁屏蔽材料包括以下几种。 图表 129:电磁屏蔽材料 电磁屏蔽材料电磁屏蔽材料 金属类电磁屏蔽材料 导电涂料类电磁屏蔽材料 表面敷层屏蔽材料 复合屏蔽材料 新型电磁屏蔽材料 资料来源:飞荣达招股书,

144、国盛证券研究所 除了 EMC 电磁屏蔽材料,EMC 电磁屏蔽器件包括导电塑料器件、导电硅胶、导电布衬垫、金属屏蔽器件、吸波器件和导电胶等。 P.60 图表 130:不同电磁屏蔽元件及性能 产品产品 用途用途 应用领域应用领域 导电塑料器件 具有导电功能的改性塑料。产品用于电子元器件中,起着抗电磁波干扰和抗静电的作用。 通讯设备、计算机、手机终端、汽车电子、家用电器和其他领域 导电硅胶 具有导电功能的硅胶,既可作为电磁屏蔽材料,也可起着缓冲、密封 和防水的作用。 通讯设备、计算机、手机终端、汽车电子、家用电器和其他领域 导电布衬垫 是一种起导电屏蔽作用的衬垫,有缓冲、密封、抗震的功能,其耐磨性好

145、、无卤阻燃。 通讯设备、计算机、 手机终端、汽车电子、家用电器和其他领域 金属屏蔽器件 适用于有电磁波干扰或静电问题的电子设备, 有宽频率的屏蔽性能,具有良好的导电、耐压、耐磨、可塑性和机械性能。 通讯设备、计算机、 手机终端、汽车电子、家用电器和其他领域 导电胶 导电胶通常以基体树 脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分,通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起,形成导电通路,实现被粘材料的导电连接。 通讯设备、计算机、 手机终端、汽车电子、家用电器和其他领域 吸收器件 用于吸收电磁波、杂波抑制、抗电磁干扰,阻燃等级达到 UL94V0。 通讯设备、计算机、 手机终端、汽车电子、家用电器和其他

146、领域 导热界面器件 填充发热元件与散热元件之间的空气间隙,用于降低功率电子器件和散热片之间的热阻,提高导热效率。 网络与通讯设备、电 源、工控系统、照明系统、 汽车电子、家用电器等 资料来源:飞荣达招股书,国盛证券研究所 电磁屏蔽器件的成本构成包括原材料、直接人工、制造费用和其他成本。其中原材料成本是电磁屏蔽器件的最大成本。 P.61 图表 131:EMC 器件成本构成 资料来源:飞荣达招股说明书,国盛证券研究所 随着全球消费电子以及智能汽车等领域的不断发展,电子设备或者产品内集成了越来越多的电子元器件,带动了 EMC 行业近些年规模的不断扩大。除此之外,近年来我国在军工航天领域不断发展,加大

147、了对 EMC 的市场需求。EMC 正迎来广阔的发展空间。根据MarketandMarkets,预计到 2025 年,全球电磁屏蔽材料市场市场规模将会达到 92 亿美元,20202025 年 CAGR 6.3%。 图表 132:电子产品发展状况(单位:亿美元) 图表 133:全球电磁屏蔽材料市场规模及预测(单位:亿美元) 资料来源:Statista,国盛证券研究所 资料来源:MarketandMarkets,国盛证券研究所 高压平台需要更加重视高压平台需要更加重视 EMC。 新能源汽车电器部件占比提升显著, 多重控制器、 DC-DC、DC-AC 都属于较强的干扰源,同时新能源车中的线束长度普遍较

148、长,具有较强的辐射。尤其在800V等高压平台下, 由于高压产生的电磁干扰问题相较于低电压平台更加严重,同时动力系统由于快充平台下的电流短时间内的跳动以及 SiC、IGBT 等开关半导体的快速移动都会导致更强的辐射以及电磁干扰。 65.40%15.40%15.10%4.10%原材料直接人工制造费用其他85009000950001920202021E 2022E 2023E电子产品规模(亿美元)P.62 图表 134:新能源汽车电子部件较多 资料来源:电磁兼容网,国盛证券研究所 2.2.9 TVS:提高系统防静电、抗浪涌电流能力:提

149、高系统防静电、抗浪涌电流能力 BMS 充放电回路中 MOS 管开关瞬间电流的突变而产生漏极尖峰电压,会导致 MOS 管损坏,功率管开关速度越快,产生的过电压也就越高。因此在升级至 800V 平台后,为了防止器件损坏,主要是为了防止通信受到来自雷电、系统本身电源浪涌及静电的影响,造成系统通信瘫痪,会在 GS 级间增加大功率的 TVS 二极管。 TVS 二极管首先在 20 世纪 80 年代开始出现,与普通二极管相比,TVS 基于反向击穿特性,通过对浪涌快速泄放,起到对电子产品的保护作用,对初级浪涌防护效果较好。21 世纪初期以来,随着 IC 芯片集成度变高,工作电压贬低,使得 IC 芯片变得更加敏

150、感,极易受到静电和浪涌冲击,造成损坏。新型的具备漏电小、钳位电压低、响应时间快、抗静电能力强且兼具防浪涌能力等特点的用于 ESD (Electro-Static discharge, 静电放电)保护的 TVS 近十几年被开发出来并不断创新、升级。 ESD 保护器件对结构设计和工艺要求更高,结构更加复杂,一般设计成多路 PN 结集成结构,采用多次外延、双面扩结或沟槽设计。ESD 保护器件能够确保小型化的集成电路芯片得到有效保护,是前 TVS 技术发展方向。 P.63 图表 135:ESD 保护器件各应用领域应用及技术难度情况 按领域按领域 主要应用终端主要应用终端 市场容量市场容量 市场成熟度市

151、场成熟度 技术难度差异及主要壁垒技术难度差异及主要壁垒 消费电子 智能手机、平板电 脑、笔记本电脑、真 无线耳机(TWS)、 移动支付系统、扫地 机器人等 占据ESD保护器件绝大部分市场 由于该领域技术创新快,不断涌现出新的技术和新的终端产品,市场在不断发展 技术创新要求高, 集成度要求高、可靠性要求高 汽车电子 车载多媒体、倒车影 像雷达等 占据小部分市场 成熟 技术创新要求相对不高, 可靠性要求高, 需要通过车规级别认证,认证周期很长 工艺 电机、医疗设备、纺 织机械、照明设备、 电源等 占据少量市场 成熟 创新要求相对较低、 集成度要求较低、可靠性要求 高、对工况范围要求高 网络通讯 网

152、关、基站 占据少量市场 该市场领域目前处于 4G 至 5G 升级换代的过程中,市场出现新的需求 创新要求较高、 集成度要求一般、可靠性要求高、产品认证周期长 安防 数字硬盘录像机、监 控摄像头 占据少量市场 成熟 创新要求一般、 集成度要求一般、可靠性要求高、产品认证周期长 资料来源:芯导科技招股书,国盛证券研究所 全球全球 TVS 市场市场 2020 年达到年达到 12 亿美金,前五大厂商市占率近亿美金,前五大厂商市占率近 70%。根据 Omdia,2020 年全球 TVS 市场规模约为 16.2 亿美元,预计 2021 年市场规模达到 18.2 亿美元。2020 年全球 ESD 保护器件市

153、场规模约为 10.6 亿美元,预计 2023 年达到 13.2 亿美元。从市场格局来看,ESD 保护器件市场主要由欧美厂商主导,全球前五大供应商分别为安世半导体(Nexperia) 、ST、商升特(Semtech) 、安森美、晶焱(Amazing) ,2020 年前五大厂商销售额 7.1 亿美元,占全球市场份额约为 67.1%。 2019 年韦尔在消费类年韦尔在消费类 TVS 领域出货量国内第一。领域出货量国内第一。2021 年,韦尔 TVS 营收达到 5.6 亿元。公司在超低容高速信号保护器件领域处于领先地位,开发了包含 Diode,NPN 和 SCR 在内的多种类型的低容静电保护芯片,性能

154、达到国际领先水平,可以替代商升特,安森美和英飞凌等国外品牌的同类产品。在浪涌保护领域,公司产品规格丰富,并开发了带六面绝缘保护的 CSP0402 封装工艺,可在小封装尺寸内实现超过 100A(8/20us)的浪涌保护能力, 性能比传统 DFN0402 产品提升一倍以上, 在器件尺寸一致的情况下,可以提供更加优异的浪涌保护效果。 2021 年,韦尔在常规 DIODE 工艺基础上结合触发管特性设计出全新 SCR 工艺特性防护器件。新工艺 TVS 器件具有超低钳位电压,相比常规工艺 TVS 防护效果更优,同时具有极低的结电容,适用于保护高速信号端口芯片不受 ESD/Surge 干扰而损坏。2021

155、年内韦尔推出多款适用于新型电子领域的过压保护器件, 使用时并联在被保护信号电路两端, 具有精确导通、快速响应、浪涌吸收能力强、可靠性高等特点。 2.2.10 熔断器:高压平台对熔断器:高压平台对熔断式保护器件熔断式保护器件提出更高要求提出更高要求 熔断器是电网和用电设备的安全保护电器之一,是用来进行短路保护的器件。当通过熔断器的电流大于一定值(通常是熔断器的熔断电流)时能依靠自身产生的热量,是特制P.64 的金属(熔体)熔化而自动分断电路。熔断器作为电路中的保护器件,在回路中出现故障时,熔断器工作分为“熔”+“断”两个过程, “熔”的过程与电流有关系, “断”的过程与电压有关系。熔断器的电压可

156、以表述为:此熔断器可以分断此电压所产生的电弧。 电压有交流电及直流电的区别,纯电动汽车中为直流电压,因回路中电感在熔断器分断瞬间会产生感应电压,同时要考虑回路中的电感对电压灭弧的影响。熔断器可承受的最熔断器可承受的最大电压值一定大于系统中的电压值大电压值一定大于系统中的电压值。 在新能源汽车领域,除了动力电池总熔断器外,还存在汽车空调系统,暖风系统,DCDC 系统等其他附件高压回路, 各回路均需串接直流高压熔断器做回路保护。 从应用线路上考虑,整车线路根据电流强弱可以分为高压大电流保护区和中低压小电流保护区。通常来讲,动力电源主回路需要总熔断器 1 只,其余分系统需单独设置熔断器,至少需要选用

157、 45 只直流系列(高压熔断器) ,才能满足车辆的基本功能需求。由于直流高压熔断器选型原则主要是熔断器额定电压与额定电流的确认,熔断器额定电压需大于动力电池最高电压,所以随着电动汽车从 400V 向 800V 升级,对熔断器的额定电压也升级到800V 以上,除此之外持续电流,环境温度、安装尺寸限制等也都在电压平台升级后对熔断器产生更高要求。 图表 136:常见纯电动汽车高压附件系统设计回路 资料来源:焉知新能源汽车,国盛证券研究所 2019 年全球电路保护器件市场规模为 69.8 亿美元,其中过电压保护器件 35.7 亿美元,占比 51.2%,熔断器市场规模 22.0 亿美元,占比 31.6%

158、。全球熔断器市场规模和销售数量总体保持着上升趋势。美日欧厂商主导熔断器市场,Littelfuse、伊顿/Bussmann、美尔森/Mersen、PEC、SCHURTER、ABB、SOC 合计占有全球约 90%的市场份额。国内中熔电气熔断器产品已通过宁德时代、国轩高科、普莱德、比亚迪供应链、捷普电子、汇川技术等主流动力电池、电控系统及其配套厂商进入新能源汽车供应链,终端用户有特斯拉、戴姆勒、比亚迪汽车、上汽乘用车等国内外知名新能源整车厂商 P.65 图表 137:2019 年全球熔断器终端应用分布 资料来源:华经产业研究院,国盛证券研究所 三三、标的推荐、标的推荐 3.1 宁德宁德时代:一季度成

159、本承压明显,后博弈时代盈利有望修复时代:一季度成本承压明显,后博弈时代盈利有望修复 一季度归母净利一季度归母净利 14.93 亿元,低于市场预期。亿元,低于市场预期。22Q1,公司实现营收 486.78 亿元,同比+154%,环比-15%;实现归母净利润 14.93 亿元,同比-24%,环比-82%;实现扣非归母净利 9.77 亿元,同比-42%,环比-86%。 上游原材料涨价导致成本承压,一季度毛利率环比下滑程度较大。上游原材料涨价导致成本承压,一季度毛利率环比下滑程度较大。22Q1,联营和合营企业贡献投资收益 5.76 亿元,政府补助等贡献其他收益 4.57 亿元,我们判断一季度公司电池业

160、务利润较少。从利润率来看,22Q1 公司毛利率 14.48%,环比-10.22pcts;净利率 4.06%,环比-11.23pcts。受上游锂钴镍等原材料价格大幅上涨影响,电池成本急速上升,向下价格传导具有一定滞后性,导致公司一季度毛利率承压,利润环比下滑。 碳酸锂价格企稳,电池涨价谈判落地,二季度有望迎来盈利修复。碳酸锂价格企稳,电池涨价谈判落地,二季度有望迎来盈利修复。根据鑫椤锂电数据,电池级碳酸锂价格已从 4 月初的 50.25 万元/吨回落至 46.75 万元/吨,上游原材料价格已呈现企稳回落迹象。电池售价方面,公司已基本完成了和下游车企的协商调价,二季度毛利率有望逐步修复。 持续引领

161、技术创新,二季度将推出麒麟电池。持续引领技术创新,二季度将推出麒麟电池。基于宁德时代第三代 CTP 技术的麒麟电池预计将在二季度正式发布。在相同电芯化学体系和同等电池包尺寸下,麒麟电池的电量可比 4680 系统提升 13%;具备极速、无损、安全、高效等特点,能够适配磷酸铁锂和三元两种电池体系。 LFP 电池系统重量密度160Ah/kg, 体积能量密度290Wh/L。 NCM电池系统重量密度250Ah/kg,体积能量密度450Wh/L。 电子电器, 35%工业, 31%汽车汽车, 23%住宅, 11%P.66 图表 138:宁德时代季度营收及其增速 图表 139:宁德时代季度归母净利润及其增速

162、资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 图表 140:宁德时代季度利润率 图表 141:宁德时代期间费用率情况 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 风险提示:下游需求不及预期,公司技术更新不及预期。风险提示:下游需求不及预期,公司技术更新不及预期。 3.2 三安光电:三安光电:全产业链布局,产能规划全球前列全产业链布局,产能规划全球前列 三安集成是全球少数实现三安集成是全球少数实现 SiC 从材料到封装一体化的半导体公司。从材料到封装一体化的半导体公司。目前,三安集成是继科锐、罗姆后,全球少数实现 SiC IDM 的厂商,在国

163、内更是 SiC IDM 先驱者。与 Si 材料相比, SiC 晶圆生长速率满、 晶锭长度短、 晶圆大小受晶种限制, 且硬度高, 不易切切割、研磨、抛光,进而影响 SiC 器件质量及稳定性,故目前衬底市场格局集中、价格高企、产能有限。三安具备的产业链一体化能力有利于增强品控、提高交货能力、提升公司盈利能力。 -50%0%50%100%150%200%250%0050060020Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q1营收/亿元yoyqoq-100%-50%0%50%100%150%200%250%300%0070809020

164、Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q1归母净利/亿元yoyqoq0%5%10%15%20%25%30%35%20Q1 20Q2 20Q3 20Q4 21Q1 21Q2 21Q3 21Q4 22Q1毛利率净利率-4%-3%-2%-1%0%1%2%3%4%5%6%20Q1 20Q2 20Q3 20Q4 21Q1 21Q2 21Q3 21Q4 22Q1销售费用率财务费用率管理费用率P.67 图表 142:全球 SiC 产业链布局情况 资料来源:Yole,国盛证券研究所 三安集成三安集成实现实现国内国内 SiC 产业链一体化具有重要意义。产业链一体化具有重要意义。目前国内

165、外产业链在各环节仍有一定差距。国外衬底正从 6 英寸向 8 英寸转移,国内仍处于 4 英寸至 6 英寸过渡阶段;国内外延质量较国外仍有提升空间;SiC 二极管国内外发展均较成熟,但国内 MOSFET 进度较缓;封装设备国产化率低;国内 SiC 车规级产品可靠性验证经验欠缺;仅少数领域应用开始渗透,未来批量应用空间更大。国外 SiC 产业链各环节形成闭环反馈,有利于加速研发及产品落地,国内缺少 IDM 龙头企业,因此三安集成的全产业链能力对于国内SiC 产业链发展、公司技术研发及产品商业化具有重要意义。 图表 143:国内外 SiC 产业环节情况对比 环节环节 国外国外 国内国内 衬底衬底 6

166、英寸:2015 年产业化 4 英寸:大批量生产 8 英寸:预计 2022 年量产 6 英寸:小批量生产,成本较高 外延外延 85% 30um:质量控制良好 30um:缺陷密度偏高 器件器件 二极管:批量生产 二极管:批量生产 MOSFET:三代技术 MOSFET:少量实现产业化 封装封装 高温封装材料与专用设备 关键封装材料与设备尚未国产 先进封装结构 沿用硅基封装结构 可靠可靠性性 车规级测试经验丰富 测试经验少,设备认可度不高 测试标准尚在摸索 测试方法尚在摸索中 应用应用 电动车、新能源发电等批量应用 少数行业开始渗透、尚未批量应用 大容量、高频电力电力应用预研开发 大容量高频电力电子应

167、用预研开发 生态生态 产业链各环节闭环反馈闭环反馈, 研发与产业化加速 产业链各环节条块分割, 缺乏缺乏 IDM 龙头企业龙头企业 资料来源:国盛电子整理,国盛证券研究所 长沙加码长沙加码 160 亿投资亿投资 SiC 等第三代化合物半导体等第三代化合物半导体,抢先卡位布局,抢先卡位布局。2020 年 6 月,公司公告在长沙高新技术园区成立子公司, 投资160亿元于SiC等化合物第三代半导体项目,包括长晶衬底制作外延生长芯片制备封装产业链。长沙投资的具体项目的产品P.68 包括 6 寸 SiC 导电衬底、4 寸半绝缘衬底、SiC 二极管外延、SiC MOSFET 外延、SIC 二极管外延芯片、

168、SiC MOSFET 芯片、SiC 器件封装二极管、SiC 器件封装 MOSFET。该项目 2020 年 7 月开工,计划 2021 年 6 月试产,预计 2 年内完成一期项目并投产,4 年内完成二期项目并投产,6 年内达产。 收购北电新材,收购北电新材,延伸延伸布局布局 SiC 衬底。衬底。2020 年 8 月,全资子公司湖南三安以现金 3.815 亿元收购福建北电新材料 100%股权。 北电新材成立于 2017 年, 由国家级基金安芯基金投资,2017 年 1 月全资收购瑞典 Norstel 公司(提供 6 寸 SiC 衬底及外延) 。意法半导体2019 年 12 月收购瑞典 Norste

169、l 100%股权,总收购金额 1.375 亿美元。 北电新材是第三代半导体的材料、衬底制作商。北电新材是第三代半导体的材料、衬底制作商。北电新材主要从事第三代化合物半导体关键材料所需原材料粉料合成、长晶和衬底的加工。前期小试线专注于晶体缺陷密度、产品良率等技术指标提升,重点突破晶体生长和加工研制的关键技术。目前,采用其衬底制作芯片良率居国内前列,晶体质量和器件应用可靠性优;公司中试线已建成,未来随着产能逐步扩大,营收及利润将会持续增长。 根据公司权益价值评估,北电新材的无形资产主要包括 SiC 晶体生长设备等相关专利 89件,其中已获授权 43 件。2020 年上半年营收 304.4 万元,净

170、利润-1767.0 万元。 图表 144:北电新材近期主要财务数据(万元) 总资产总资产 净资产净资产 营业收入营业收入 净利润净利润 2019 11,417.92 10,843.75 353.14 -2,674.38 2020.1-2020.6 14,426.25 14,902.43 304.37 -1,766.97 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 三安光电三安光电 SiC SBD/MPS 量产器件已量产器件已较为成熟较为成熟。 在 SiC 电力电子领域, 三安集成在 2018年推出 SiC 肖特基二极管后,目前产品系列已覆盖 650V/1200V 的高可靠性、高功率密度的 SiC 功率

171、二极管, 累计出货量超过百万。 公司的 SiC 二极管直接应用于 DC/AC 转换,PFC(功率因数校正)和 SMPS(开关模式电源) ,主要应用在消费电子产品的电源转换/反向器、工业用大功率电源转换/反向器中。 打造打造 SiC MOSFET 器件量产平台器件量产平台,完成,完成 SiC 器件产品线覆盖器件产品线覆盖。2020 年 12 月三安集成首次推出 1200V 80m SiC MOSFET,目前已完成研发并通过一系列产品性能和可靠性测试,可广泛用于光伏逆变器、开关电源、脉冲电源、高压 DC/DC、新能源汽车充电和电机驱动等领域,能够减小系统体积、降低系统功率,提升电源系统功率密度,目

172、前多家客户处于样品测试阶段。 三安三安 SiC MOSFET 性能性能优异优异,可有效降低成本,可有效降低成本。三安推出的 SiC MOSFET 采用平面型设计,通过反复优化,提升 SiC 栅氧结构质量,阈值电压稳定性得到明显提高,1000 小时的阈值漂移在 0.2V 以内,进而提升了器件可靠性。此外,三安通过优化 SiC MOSFET 器件结构和布局,提升了其 SiC 体二极管通流能力,使器件在实际应用过程中,可以不需要额外并联二极管,从而有效降低系统成本、减小体积。 SiC MOSFET 在汽车电子等高压高功率领域具备优势。在汽车电子等高压高功率领域具备优势。与硅基 IGBT 相比,SiC

173、 MOSFET的高温、高压特性使其能够更好的应用于大功率设备,相同功率下,SiC MOSFET 损耗小,散热需求低,有利于系统向小型化、轻量化和更高集成度发展,在新能源汽车车内充电器 OBC、服务器电源应用中具备优势。 风险提示:下游需求不及预期,公司技术更新不及预期。风险提示:下游需求不及预期,公司技术更新不及预期。 P.69 3.3 可立克:可立克:双重拐点双重拐点 磁性汽车电子龙头磁性汽车电子龙头 公司是全球知名国内领先的磁性元件和电源技术解决方案供应商,不断通过内生外延提公司是全球知名国内领先的磁性元件和电源技术解决方案供应商,不断通过内生外延提升核心竞争优势,卡位新能源车及光伏两大细

174、分新兴成长需求。升核心竞争优势,卡位新能源车及光伏两大细分新兴成长需求。公司长期深耕磁性元件以及电源产品领域,产品适用于 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 照明等多领域。 近年来公司规模化逐步显现,2017 至 2021年公司营业收入复合增速达 15.58%, 2021 年营收同比增速达 28.83%, 呈现加速态势。2022Q1 进一步加速,同比增速达 39.13%。 图表 145:公司营收及增速情况(亿,%) 图表 146:公司归母净利润及增速情况(亿,%) 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 汽车电子磁

175、性需求爆发,磁性器件单车价值量有望达到汽车电子磁性需求爆发,磁性器件单车价值量有望达到 1500 元以上,随新能源汽车元以上,随新能源汽车800V 平台渗透周期,新的市场成长空间打开。平台渗透周期,新的市场成长空间打开。公司前瞻布局,已经成为绝大部分主流厂商的核心供应商。 公司为大众 MEB 平台主要供应商, 从海外高端客户向国内市场开拓。公司主要生产销售 OBC、 DC-DC、 逆变器、 电驱动、 电控、 BMS 等关键部件的磁性元件。公司新能源车领域直接或间接配套的客户主要有大众、奥迪、 比亚迪、现代、长城、小鹏、理想、蔚来等。 图表 147:部分公司车企客户 资料来源:公司公告,各公司官

176、网,国盛证券研究所 0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%02468002020212022Q1营收(亿元)同比-200%0%200%400%600%800%1000%00.511.522.52002020212022Q1归母净利润(亿元)同比P.70 充电桩:超级快充逐渐充电桩:超级快充逐渐成为产业趋势,深度绑定头部客户。成为产业趋势,深度绑定头部客户。根据 Astute 预计未来全球充电桩市场有望以 17.5%的年复合增长率快速扩张,同时以中国为主的亚太地区将在充电桩份额中占据 80%,主导全球市场。目前充

177、电速度慢是新能源汽车一大痛点,产业逐渐形成超级快充的共识,华为预计在 2025 年推出的 FC3 快充方案能够实现 5 分钟 80%容量的充电速度。在超充迭代过程中,充电桩为了适配目前的低电压存量充电桩,需要加装 DCDC 升压模块,这将在极大程度上提升磁性元件的需求量。目前公司新产品进展顺利,已成功开发 175kW、350kW 超级快速充电桩用水冷高频磁性元件。 海光电子拟收购落地后,预计收入利润有望继续增厚。海光电子拟收购落地后,预计收入利润有望继续增厚。根据我们预计,2022 年海光电子营收约 1416 亿,维持之前稳步增长态势。预计整合后海光电子盈利能力有继续提升。 图表 148:海光

178、电子营收及增速情况(亿元,%) 图表 149:海光电子净利润及增速情况(亿元,%) 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 图表 150:还光电子拥有行业龙头客户资源优质 图表 151:海光电子获得华为、艾默生优秀供应商评定 资料来源:海光电子官微,国盛证券研究所 资料来源:海光电子官微,国盛证券研究所 风险提示:下游需求不及预期,公司技术更新不及预期。风险提示:下游需求不及预期,公司技术更新不及预期。 3.4 永贵电器:永贵电器:多领域布局,新能源业务助力腾飞多领域布局,新能源业务助力腾飞 轨交连接器龙头, 四大板块协同发展。 永贵电器成立于 1973 年,

179、专注各类电连接器的研发与销售,于 2012 年登陆深交所。公司依托自身连接器技术,在轨道交通、车载新能0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%02468021营业收入(亿元)yoy-20%-18%-16%-14%-12%-10%-8%-6%-4%-2%0%00.020.040.060.080.10.120.140.160.1820202021净利润(亿元)yoyP.71 源、军工与航空航天等领域纵深拓展,形成四大产业集群。公司是国内轨道交通连接器龙头,积极拓展新能源、军工、航空航天等领域,并已初见成效。未来随城轨建设投运高速增长和新能源车和充电口继续维持高

180、景气度,公司有望从中充分受益。2021 公司营收 11.49 亿元,同比+9%;归母净利同比 1.22 亿元,同比+16.43%。22Q1 公司营收3.00 亿元,同比+50%;归母净利 0.39 亿元,同比+41%。 图表 152:永贵电器营收及其增速 图表 153:永贵电器归母净利及其增速(亿元) 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:永贵电器,国盛证券研究所 当前, 公司轨交与工业, 车载与能源信息领域营收占比较大, 为两大支柱应用领域。 2021轨交与工业领域营收 6.8 亿元,同比+7%,占比 59%;车载与能源信息领域营收 4.1 亿元,同比+34%,占比 36%。公司新能

181、源车业务高增。在新能源汽车行业高速发展的环境下,公司紧抓机遇,加大力度拓展新能源客户,深化战略合作,2021 新能源汽车业务营收 3.52 万元,yoy+81.42%。 图表 154:公司营收结构(亿元) 图表 155:公司营收结构(%) 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 汽车电动化+智能化浪潮中, 连接器及线束将迎量价齐升, 充电枪为公司的拳头产品。 据Canalys 数据,2021 年电动汽车占全球新车销量的 7%以上,进一步增长 66%,销量将超过 500 万辆;2028 年,电动汽车的销量将增加到 3000 万辆;到 2030 年,电动汽车将占全球

182、乘用车总销量的近一半。据 Bishop & associates,预计到 2025 年,全球汽车连接器市场规模将达到 194.52 亿美元,20192025 CAGR 4.20%。市场黄金机遇中,公司拳头产品充电枪受益度高;其覆盖直流与交流,并涵盖国标与国际标准接口,性能-50%0%50%100%150%200%02468002122Q1总营收/亿元yoy-100%-50%0%50%100%150%-5-4-3-2-02122Q1归母净利/亿元yoy6.31946.7772024680

183、021其他军工及其他产品电动汽车连接器通信连接器轨道交通连接器车载与能源信息轨道交通与工业0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%200202021其他军工及其他产品电动汽车连接器通信连接器轨道交通连接器车载与能源信息轨道交通与工业P.72 稳定。快充领域,公司液冷大电流充电枪电流指标达 600A,是国内首家液冷充电枪实现量产的公司,技术国际领先,随着未来与相关客户的深入合作,将作为公司发展的新增长点。 图表 156:永贵电器轨车载与能源信息板块客户群 资料来源:永贵电器官网,国盛证券研究所 永贵电器的充电枪覆盖直流与交流,

184、并且涵盖国标与国际标准接口,且性能稳定,以公司产品直流 YG691 国标充电枪举例,其插合后满足 IP55 防水性能、使用 10000 次后接触电阻及稳升依旧满足国标要求、在经受 1.5t 压力测试后,所有功能依旧满足标准等优点。 在快充领域, 公司液冷大电流充电枪电流指标可达到 600A, 是国内首家液冷充电枪商业化量产的公司, 并且在技术上达到国际领先水平, 随着未来与相关客户的深入合作,将作为公司发展的新增长点。 P.73 图表 157:永贵电器部分充电枪性能参数 资料来源:四川永贵,国盛证券研究所 拳头产品:高压液冷充电枪。拳头产品:高压液冷充电枪。根据公司公告显示,根据公司公告显示,

185、公司的液冷超充枪是国内首家商业化量产的企业,可以实现电动汽车极速充电,目前的电压指标在 1000V,最大电流指标能达到 600A,在技术上处于先进水平。 图表 158:永贵电器车载产品布局 资料来源:公司年报,国盛证券研究所 风险提示:下游需求不及预期,液冷充电枪放量速度不及预期。风险提示:下游需求不及预期,液冷充电枪放量速度不及预期。 3.5 韦尔股份韦尔股份:平台型龙头,平台型龙头,3+N 战略启航战略启航,TVS 国内领先国内领先 公司 2022Q1 实现营收 55.38 亿元,yoy-10.84%,qoq-4.33%,归母净利润 8.96 亿元, yoy -13.90%, qoq -6

186、.42%, 扣非归母净利润 9.02 亿元, yoy -4.45%, qoq -3.52%。22Q1 毛利率 35.3%,同比提升 2.9%,环比降低 1.2%,2022Q1 净利率 16.2%,同比降低 0.6%,环比降低 0.4%。此外,公司预计 2022Q2 归母净利润环比将有望实现不低于 50%的增长,则 2022Q2 归母净利润有望不低于 13.44 亿元,同比增速不低于 11.77%。 公司 3+N 战略逐步完善, 致力于成为国际领先混合信号芯 片提供商, “3 ”P.74 即三大基本盘业务:CIS 、模拟、触控显示; “N ” :韦豪创芯赋能,基于共同 IP 、供应链、客户群协同

187、,不断培育新兴高速增长业务,形成多产品线,多应用,国内海外均衡发展格局。 图表 159:韦尔股份季度营收及其增速 图表 160:韦尔股份季度归母净利润及其增速 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 公司公司未来五年的成长动能和脉络布局已经非常清晰:未来五年的成长动能和脉络布局已经非常清晰:2018-2020 主要依赖手机 CIS 业务的增长再次奠定全球龙头地位;2021-2023 预计主要依赖汽车 CIS 和触控显示驱动业务的增长; 2024-2026预计主要依赖汽车非CIS的其他产品业务和ARMR技术方案的增长。此外在模拟电路产品大类、在新兴市场(医疗、IO

188、T、工业检测、物联网等) ,在传统的安防、物联网市场,预计都会有全方位不同幅度的持续增长。 图表 161:理解韦尔股份的三个层次 资料来源:国盛电子,国盛证券研究所 公司在常规公司在常规 DIODE 工艺基础上结合触发管特性设计出全新工艺基础上结合触发管特性设计出全新 SCR 工艺特性防护器件。工艺特性防护器件。新工艺新工艺 TVS 器件具有超低钳位电压,相比常规工艺器件具有超低钳位电压,相比常规工艺 TVS 防护效果更优,同时具有极低防护效果更优,同时具有极低的结电容,适用于保护高速信号端口芯片不受的结电容,适用于保护高速信号端口芯片不受 ESD/Surge 干扰而损坏。干扰而损坏。 韦豪创

189、芯赋能,延伸汽车电子布局。韦豪创芯赋能,延伸汽车电子布局。韦豪创芯是专注于泛半导体领域优质企业的股权投资,管理团队在硬科技行业具备丰富的从业和投资经验。义乌韦豪创芯一期股权投资合P.75 伙企业是韦豪创芯管理的泛半导体产业投资基金,出资人包括韦尔股份、义乌国有资产经营公司、知名母基金等。韦豪创芯已投资于一批优质的汽车电子相关厂商,助力集团从车载 CIS 拓展至更多汽车电子产品,提升公司为单车能够提供的产品总体价值量,从而深度受益汽车硅含量提升大趋势。 图表 162:韦豪创芯汽车电子投资布局 布局领域布局领域 公司公司 与豪威集团与豪威集团关系关系 备注备注 车规 TDDI/DDIC 豪威 20

190、21 年公司 TDDI 产品在诸多一线手机品牌客户方案中陆续量产;公司 OLED DDIC 产品将在 2022 年应用于智能手机客户产品方案中。公司触控与显示解决方案领域的深厚积累未来有望进入汽车应用。 车载功率器件 豪威 公司拥有多项分立器件工艺平台储备,掌握多模多频功率放大器技术、SOI开关技术、Trench 技术、多层外延技术、背面减薄技术和芯片倒装技术等多项核心专利技术,产品应用于消费电子、安防、汽车等 隔离器 荣湃 已投项目 韦豪创芯参与 A+轮近亿人民币投资,荣湃填补了国内数字隔离器发明专利的空白 传感器 共达电声 已投项目 韦豪创芯持股的无锡韦感系共达控股股东;共达产品包括车载

191、MIC 等 材料 青禾 已投项目 韦豪创芯参与 A 轮投资,青禾建设碳化硅复合衬底项目 自动驾驶 AI 芯片 爱芯科技 已投项目 韦豪创芯参与 A+轮数亿人民币投资,及 A+轮 8 亿人民币投资;爱芯科技专注高性能、低功耗 AI 处理器芯片;自主研发面向推理加速的神经网络处理器IP 地平线 已投项目 韦豪创芯参与 C+轮投资;地平线提供边缘 AI 芯片等,2019 推出中国首款车规级 AI 芯片征程 2 毫米波雷达 圭步 已投项目 韦豪创芯参与 B 轮投资,圭步专注于毫米波射频电路设计仿真、雷达芯片系统架构设计;研发车载毫米波雷达芯片 LVDS 芯片 景豪半导体 合资公司 车规 CIS 豪威

192、全球 CIS 佼佼者,面向手机、汽车、安防等领域 车规级 WLCSP 豪威 推出全球首款汽车晶圆级摄像头,OVM9284 CameraCubeChip模块,是全球最小的一款汽车摄像头 车规 MCU 豪威 车载以太网芯片 景略半导体 已投项目 韦豪创芯参与其 B+轮投资。景略为下一代网络通信提供大规模量产的高性能以太网 PHY 和相关的 SoC 产品 智能座舱方案 豪威集团 联合地平线围绕多模交互、驾驶员监控及车内监控等功能,打造软硬件深度结合的智能座舱产品 整车 国内外整车厂 豪威客户 豪威 CIS 已用于国内外众多汽车品牌不同车型 资料来源:各公司官网,国盛证券研究所整理 风险提示:下游需求

193、不及预期,公司技术更新不及预期。风险提示:下游需求不及预期,公司技术更新不及预期。 3.6 德新交运:德新交运:致宏精密加持,驶入锂电池黄金大赛道致宏精密加持,驶入锂电池黄金大赛道 致宏精密: 国内领先的锂电池极片裁切模具企业。致宏精密: 国内领先的锂电池极片裁切模具企业。 公司于 2021 年初完成购致宏精密 100%股权并顺利完成过户,使其成为公司全资子公司,同时让公司成功切入锂电池赛道。致宏精密是一家从事精密模具研发和设计生产的企业,公司现有产品主要应用在锂电池电芯的制作过程中。经过在精密模具制造领域的多年深耕,公司目前已经成为国内领先的P.76 锂电池极片裁切模具企业,工艺技术指标均达

194、到业内标准,并在以日本、韩国为主导的竞争市场中脱颖而出。 图表 163:致宏精密主要产品 资料来源:公司公告。国盛证券研究所 营收高速增长,处于业绩爆发初期。营收高速增长,处于业绩爆发初期。根据目前披露的信息,致宏精密在 2018 年实现营收 4931 万, 2021 年营收实现 31061 万元,期间实现 CAGR 84.68%。2022Q1 实现营收 12232 万,同比增长 67.46%;利润端来看,致宏精密归母净利润由 2018 年 1303 增长至 2021 年 12812 万,CAGR 114.24%。2022Q1 实现归母净利润 6202 万,同比增长58.82%。得益于致宏精密

195、对于新顾客的不断拓展,同时由于相关产品的技术领先性,在售价上也有所提高。同时新能源汽车市场持续火爆,下游车企、电池厂商持续扩张也推动了公司的业务向好发展。 产品图产品图产品名称产品名称对应生产环节对应生产环节特点特点能否差异化定制能否差异化定制锂电池极片叠片模切模具锂电池极片成型制作速度快、精度高,有效控制裁切后极片的毛刺和粉尘,使用寿命长可以多极耳卷绕模切模具锂电池极片成型制作速度快、精度高,有效控制裁切后极片的毛刺和粉尘,使用寿命长可以3C异型极片成型模具锂电池极片成型制作满足各种异型极片的裁切要求,速度快、精度高,能有效控制裁切后极片的毛刺和粉尘,使用寿命长可以精密极片模切刀锂电池极片成

196、型制作满足客户大尺寸极片一次性成型、高标准毛刺及掉粉要求,提升能量密度及安全性可以精密陶瓷模具锂电池极片成型制作剪切摩擦过程中无金属粉屑,减少粉尘粘附,能大幅降低电池短路风险提升电池安全性可以TWS叠片模具锂电池极片成型制作满足客户生产微型电池极耳小而软容易弯折变形、毛刺要求高等要求可以P.77 图表 164:致宏精密客户群体 资料来源:各公司官网,国盛证券研究所 超额完成业绩承诺,超额完成业绩承诺,2022 订单、合作不断。订单、合作不断。2020、2021 年公司业绩承诺实现率分别为116.38%、210.69%,均实现业绩超额完成。2022 年根据公司公告,致宏精密目前新接订单情况良好,

197、 1 月、 3 月分别收到比亚迪 2131 万、 3168 万有关极耳冲切模具的订单;4 月收到来自宁德 ATL 2391 万模具订单;4 月成功与惠州比亚迪签署刀片电池长切刀为期 2 年的长期合作协议。 图表 165:致宏精密客户营收占比(%) 图表 166:致宏精密锂电池客户收入分配(万) 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 在收购致宏精密时,致宏精密做了 2020-2022 年为期三年的业绩承诺,规定三年的归母净利润分别不低于 6,410.50 万元、6916.00 万元、8173.50 万元,承诺期的业绩年复合增速约为 12.92%。 2 20200

198、20 年致宏精密扣非后归母净利润达到年致宏精密扣非后归母净利润达到 7 7460.79460.79 万,业绩实现率万,业绩实现率 1 116.3816.38% %,超额完,超额完成业绩承诺。成业绩承诺。 20212021 年致宏精密扣非归母净利润年致宏精密扣非归母净利润 14571.6214571.62 万万,业绩实现率为,业绩实现率为 210.69210.69% %,实现业绩,实现业绩承诺的翻倍完成。承诺的翻倍完成。 2 2022022 订单、合作不断,实现业绩有保障!根据公司公告,致宏精密目前新接订单情订单、合作不断,实现业绩有保障!根据公司公告,致宏精密目前新接订单情0%10%20%30

199、%40%50%60%70%80%90%100%201820192020.1-9其他设备厂商电池生产商0040005000600070008000201820192020.1-9消费电池类动力电池类储能电池类其他P.78 况良好,况良好,1 1 月、月、3 3 月分别收到比亚迪月分别收到比亚迪 2 2131131 万、万、31683168 万有关极耳冲切模具的订单;万有关极耳冲切模具的订单;4 4月收到来自宁德月收到来自宁德 ATL 2391ATL 2391 万万模具订单;模具订单; 4 4 月与惠州比亚迪签署刀片电池长切刀为期月与惠州比亚迪签署刀片电池长切刀为期2 2 年

200、的长期合作协议。年的长期合作协议。 行业壁垒较高,致宏精密优势显著。行业壁垒较高,致宏精密优势显著。锂电池极片裁切模具是锂电池电芯生产过程中不可或缺的产品,一旦出现问题将在很大程度上影响锂电池的顺利生产制造。目前,行业对于毛刺的标准为 Va/Vb15m,致宏精密的产品可以做到 Va/Vb10m,其中 3C 产品可达 5m,属于行业领先水平。同时具有较强的研发能力,致宏精密于 20182019年成功为 ALT 和比亚迪新能源研发苹果手机 L 型电池极片裁切模具、华为 TWS 耳机叠片电池、 “刀片电池”裁切刀。 风险风险提示:下游需求不及预期。提示:下游需求不及预期。 3.7 欣旺达:欣旺达:消

201、费电芯自供比例提升,动力电池成长迅猛消费电芯自供比例提升,动力电池成长迅猛 上游原材料成本上涨使得一季度短期承压,动力电池收入端增长迅速。上游原材料成本上涨使得一季度短期承压,动力电池收入端增长迅速。公司 22Q1 实现营业收入 106.21 亿元,同比+35.11%;实现归母净利润 0.95 亿元,同比-26.13%;扣非归母净利润 1.01 亿元,同比-38.09%。由于 22Q1 上游原材料价格波动给公司成本造成压力,对公司短期业绩造成一定的影响,但收入端公司仍然实现较快增长。 2021 年公司营收、净利实现稳步增长。年公司营收、净利实现稳步增长。公司 2021 年实现收入 373.59

202、 亿元,同比+25.82%;实现归母净利润 9.16 亿元,同比+14.18%。2021 年公司积极与客户合作,配合客户需求,实现了营收和归母净利润的稳步上升。公司消费类锂电池业务收入继续保持增长,消费类电芯业务的生产规模逐步扩大,稼动率稳步提升,动力电池业务进展顺利。 动力电池业务发展迅猛,毛利率优化显著。动力电池业务发展迅猛,毛利率优化显著。根据 GGII 数据,2021 年全球新能源汽车销量约 637 万辆,同比+100%;动力电池装机量约 292.13GWh,同比+114%,预计 2022年新能源汽车销量将达到 500 万辆,同比+42%。2021 年公司动力电池收入 29.33 亿,

203、同比+584.67%,营收占比 7.85%,出货量达 3.52GHW,产品聚焦方形铝壳电芯,覆盖BEV、HEV、48V 等应用市场,客户包括雷诺、日产、易捷特、吉利、东风、广汽、上汽通用五菱、上汽乘用车等。2021 年动力电池类产品毛利率-0.87%,同比+13.98pct,得益于公司全球范围内与知名车企的合作不断加深,产能逐渐爬坡,部分产品的批量交付使得整体业务盈利能力较去年同期优化十分显著。22Q1 公司综合毛利率 13.45%,同比-2.40pct,主要原因系上游原材料价格波动。 储能迈入规模化发展,多储能迈入规模化发展,多款产品顺利量产出货,有望成为锂电池下一个风口。款产品顺利量产出货

204、,有望成为锂电池下一个风口。根据 GGII数据,2021 年国内储能电池出货量 48GWh,同比+2.6 倍,预计 2022 年国内储能电池有望继续保持高速增长态势,年出货量有望突破 90GWh,同比+88%。公司专注于电力储能、网络能源储能、家庭储能和便携储能等业务。公司已与多家主设备商达成合作,家庭储能方面,公司致力于为客户提供锂电池标准模块与集成系统,多款产品已经批量出货。 锂威高速成长,电芯自给率持续增加。锂威高速成长,电芯自给率持续增加。公司积极布局消费类电芯,锂威迅速放量,电芯自供率逐年提升。目前公司产品已被广泛应用于 HMOV、Moto、联想、亚马逊、谷歌、传音等智能手机、笔记本

205、电脑等电子产品中。公司扩产计划已经顺利完成,子公司浙江锂威一期已实现量产,出货量和市场份额持续创新高。 强强联合,生态布局持续突破。强强联合,生态布局持续突破。欣旺达与上游公司强强联合,与川恒股份共同投资建设新能源材料循环产业项目, 与陕西省膜分离技术研究院孵化成立的西安金藏膜签署协议,P.79 有利于整合各方优势资源,充分发挥欣旺达在锂电池领域的技术研发优势及川恒股份的磷矿资源,加快磷矿等矿产资源的开发,进一步扩大电池用磷酸铁等产品生产规模,利于公司持续开拓上游产业链。 图表 167:欣旺达季度营收及其增速 图表 168:欣旺达季度归母净利润及其增速 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料

206、来源:Wind,国盛证券研究所 图表 169:欣旺达季度利润率 图表 170:欣旺达期间费用率情况 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 风险提示:下游需求不及预期。风险提示:下游需求不及预期。 3.8 纳芯微:纳芯微:全系列数字隔离芯片全系列数字隔离芯片,充分卡位车规,充分卡位车规 纳芯微拥有全系列的车规级的加强隔离的数字隔离芯片, 包含了数字隔离器、 隔离驱动、隔离电压电流采样芯片,其中车规级隔离驱动芯片,抗共模瞬态干扰能力 CMTI 大于100kV/us。公司数字隔离芯片能够承受超过 1500V 的绝缘工作电压,完全满足 800V 系统抗干扰的要求。另外

207、芯片的绝缘材料 CTI 等级达到 I 级,具有 8mm 的爬电距离,可以满足 800V 电驱动系统要求的同时使得系统更加小型化,集成度更高。 车规级芯片发力,车规级芯片发力,卓越技术实力卓越技术实力打入国内新能源车供应体系。打入国内新能源车供应体系。车规级隔离驱动芯片技术难度较大,需兼具高压隔离技术和驱动技术。公司系国内具备隔离驱动芯片产品为数不多的企业之一,隔离驱动&采样芯片 2020Q3 开始批量出货,目前已进入比亚迪、五菱汽车、长城汽车、一汽集团、宁德时代等国内主流终端厂商的新能源汽车供应体系批量装车。 -20%-10%0%10%20%30%40%50%60%02040608010012

208、014020Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q1营收/亿元yoyqoq-200%-100%0%100%200%300%400%-2-1012345620Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q1归母净利/亿元yoyqoq-5%0%5%10%15%20%20Q1 20Q2 20Q3 20Q4 21Q1 21Q2 21Q3 21Q4 22Q1毛利率净利率0%1%2%3%4%5%20Q1 20Q2 20Q3 20Q4 21Q1 21Q2 21Q3 21Q4 22Q1销售费用率财务费用率管理费用率P.80 数字隔离芯片产品齐全,全球市占率达到数

209、字隔离芯片产品齐全,全球市占率达到 5.12%。数字隔离与采样芯片方向,纳芯微基于“Adaptive OOK”数字调制技术,2018 年推出数字隔离芯片,逐渐拓展产品品类,目前已量产标准数字隔离、隔离接口、隔离电源以及隔离驱动、隔离采样等多品类数字隔离类芯片产品。各品类数字隔离类芯片中的主要型号通过了 VDE、UL、CQC 等安规认证,并且部分型号通过了 VDE0884-11 增强隔离认证。2020 年,全球数字隔离类芯片的出货量为 7.01 亿颗,同年公司数字隔离类芯片产品出货量达到 3587 万颗,市场占有率为 5.12%。目前公司数字隔离类芯片作为 5G 通信电源、新能源汽车、工业自动化

210、等应用的关键芯片,已成功进入多个行业一线客户的供应体系并实现批量供货。 数数字隔离芯片:字隔离芯片:纳芯微的数字隔离芯片可实现业界高水准的 CMTI 指标,能有效隔离共模噪声,隔离耐压等级在符合安规要求等级的同时还有丰富余量,并拥有优异的系统级ESD 防护及抗浪涌能力。如 NSi822X、NSi812X 数字隔离芯片,在 CMTI、ESD 防护、工作电流等性能指标上优于国际竞品。 图表 171:数字隔离芯片技术指标对比 性能指标 纳芯微 NSi822X 纳芯微 NSi812X 国际竞品一 国际竞品二 国际竞品三 指标含义 信号传输速率 150Mbps 150Mbps 150Mbps 150Mb

211、ps 100Mbps 信号传输数率,数值越大覆盖的应用越广泛 传输延时 (最大值) 15ns 15ns 13ns 13ns 16ns 信号输入到输出的延时,数值越小越好 CMTI (最小值) 200kV/S 100kV/S 75kV/S 35kV/S 85kV/S 隔离两端共模瞬态抗干扰能力,指标越大,抗干扰能力越强 ESD 防护 HBM8kV HBM6kV - - HBM6kV 抗静电能力,数值越大越好 工作电流 1.5mA/ch(1Mbps) 1.5mA/ch(1Mbps) 2.55mA/ch(1Mbps) 1.6mA/ch(1Mbps) 1.7mA/ch(1Mbps) 电流越小,功耗越低

212、 工作温度范围 -40C125C -40C125C -40C125C -40C125C -40C125C 温度范围越宽越好 隔 离 耐 压( 窄 体 封装) 3.75kVRMS 3.75kVRMS 3kVRMS 3.75kVRMS 3kVRMS UL1577 认证的 1 分钟交流电气隔离耐压值,越高越好 浪涌抗拢度 7kV 7kV 10kV 4kV 5kV 浪涌耐压是模拟雷击场景,值越高,越不容易雷击损坏 资料来源:纳芯微招股说明书,国盛证券研究所 接口芯片:接口芯片:纳芯微能够提供 I2C、RS-485、CAN 等不同标准的隔离接口芯片,且具有行业领先技术水平,其中 NSi8100 隔离接口

213、芯片的供电电压、信号传输速率、CMTI、ESD 防护、隔离耐压等性能指标上达到或者优于国际竞品的水平。 P.81 图表 172:接口芯片技术指标对比 性能指标 纳芯微 NSi8100 国际竞品一 国际竞品二 国际竞品三 指标含义 供电电压 2.5V-5.5V 3V-5.5V 3V-5.5V 3V-5.5V 范围越大适应性越广 信号传输速率 2Mbps 1Mbps 1.7Mbps 1Mbps 信号传输数率, 数值越大覆盖的应用越广泛 CMTI(最小值) 100kV/us 25kV/us 35kV/us 25kV/us 隔离两端共模瞬态抗干扰能力,指标越大,抗干扰能力越强 ESD 防护 HBM6k

214、V - - HBM4kV 抗静电能力, 数值越大越好 工作温度范围 -40C125C -40C125C -40C125C -40C125C 温度范围越宽越好 隔离耐压(窄体封装) 3.75kVRMS 2.5kVRMS 3.75kVRMS 2.5kVRMS UL1577 认证的 1 分钟交流电气隔离耐压值,越高越好 传输延时 91.5ns 150ns 55ns 181ns 信号输入到输出的延时,数值越小越好 资料来源:纳芯微招股说明书,国盛证券研究所 驱动芯片:驱动芯片:纳芯微提供的隔离驱动芯片可靠性高,能满足复杂化系统与高压场景中的相关应用, 驱动能力、 传输延时、 绝缘工作电压等性能指标上达

215、到或优于国际竞品, 另外,部分隔离驱动芯片产品的封装形式通过了 AEC-Q100 认证,可应用于新能源汽车车载电源。 图表 173:驱动芯片技术指标对比 性能指标 纳芯微 NSi6602 国际竞品一 国际竞品二 指标含义 驱动能力 4A/6A 2A/4A 4A 驱动后级功率管的能力, 电流越大, 驱动能力越强 传输延时(最大值) 35nS 45nS 44nS 信号从输入到输出的延时, 数值越小, 可以支持越高的系统功率密度 最小脉冲宽度 (典型值) 10nS 10nS 16nS 最低支持的输入脉冲宽度, 数值越小, 可以支持越细分控制; CMTI(最小值) 100kV/S 20kV/S 150

216、kV /S 隔离两端共模瞬态抗干扰能力,指标越大,抗干扰能力越强 绝缘工作电压 1,414V 891V 849V 隔离两端长时间工作耐压, 数值越大, 可以支持越高压系统,同时使用寿命更高 资料来源:纳芯微招股说明书,国盛证券研究所 采样芯片:采样芯片:纳芯微隔离采样芯片能在实现高精度信号采集及传输的同时,具备高耐压隔离功能,代表产品 NSi1300 隔离采样芯片具有良好的精确性,其增益误差、偏置误差、非线性度误差均达到或优于国际竞品;CMTI 性能优于国际竞品,其最小值达到了100kV/S,抗干扰能力卓越。 P.82 图表 174:采样芯片技术指标对比 性能指标 纳芯微 NSi1300 国际

217、竞品一 国际竞品二 指标含义 增益误差(最大值) 0.30% 0.30% 3.00% 输入输出放大倍数的误差,数值越小越好 偏置误差(最大值) 0.2mV 0.2mV 2mV 放大器输入误差,数值越小越好 非线性度误差(最大值) 0.03% 0.03% 0.13% 输出信号线性度误差,数值越小越好 CMTI(最小值) 100kV/S 75kV/S 10kV/S 对于共模输入信号抗干扰能力,数值越大越好 最高环温 125C 125C 105C 最高工作环境温度,数值越高越好 资料来源:纳芯微股说明书,国盛证券研究所 风险提示:下游需求不及预期。风险提示:下游需求不及预期。 3.9 东山精密东山精

218、密:FPC 需求份额双击,汽车电子大有可为需求份额双击,汽车电子大有可为 高效整合壮大 FPC 业务,精准收购丰富 PCB 版图。公司当前业务涵盖电子电路(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)和精密制造等领域(金属结构件及组件) ,面向下游消费电子、新能源车、通信等领域。公司 1980成立,2010 年登陆深交所;2016 收购柔性线路板和装配全球排名第五企业 MFLEX。收购后高效整合, 精益管理; 收购后首年维信营收翻番并扭亏为盈。 2018 年, 公司收购 PCB企业 Multek,集团形成覆盖柔性电路板、刚性电路板、刚挠结合板的全系列 PCB

219、 产品组合。 营收端营收端电子电路业务系主要增长引擎,显示及精密组件业务多点开花电子电路业务系主要增长引擎,显示及精密组件业务多点开花。公司近年总体营收增速维系 20%左右; 2021 年营收同比+13.17%增至 317.93 亿元; 归母净利同比 21.72%增至 18.62 亿元。2022Q1 公司实现营收 73.12 亿,同比下降 2.61%;归母净利润实现3.64 亿,同比增加 48.62%。公司 FPC 业务继续实现平稳增长,PCB(硬板)业务提质增效取得成效,光电显示业务盈利能力提升显著,精密制造业务成功切入新能源电动车的大赛道。 图表 175:公司营收及其增速 图表 176:公

220、司归母净利及其增速 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 -10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%05003003502002020212022Q1营业收入(亿元)同比(%)-50%0%50%100%150%200%250%300%0246802002020212022Q1归母净利润(亿元)同比(%)P.83 汽车汽车 FPC 大有可为,打造第二成长曲线。大有可为,打造第二成长曲线。车载 FPC 用量提升主要驱动力包含 1)车用FPC 取代线束的趋

221、势;2)新能源汽车渗透,其 PCB 用量为传统汽车 5-8 倍。据战新 PCB数据,预计 2016-2022 年,车载 FPC 年增速约 6%9%;2022 年车用 FPC 规模将增至70 亿元。据 iFixit 数据,预计新能源车单车 FPC 用量将超过 100 片,其中电池电压监测FPC 用量可高达 70 片。公司积极扩产汽车软板产能。2020 公司车载 FPC 配套新能源车超过 40 万台,正积极实施数倍的产能扩充规划;同时公司客户资源优渥,为北美新能源汽车提供 BMS 系统的 FPC 产品,亦积极拓展国内外其他客户。 图表 177:FPC 在整车中的具体应用情况 资料来源:iFixit

222、,国盛证券研究所 东山精密精密制造事业部,全球前列的通信设备射频子系统和天线系统供应商,年营收近 5 亿美金,拥有近 2000 名专业工程人员,其中机构设计、热管理和射频产品设计研发人员达 5%,内部纵向集成了跨越机械、机电、电子零部件、组件和成品的供应链。精密制造领域,公司主要为通信、消费电子和新能源汽车等客户提供金属结构件及组件业务,主要产品包括移动通信基站天线、滤波器等结构件及组件,新能源汽车散热件及精密结构件,消费电子金属结构件和外观件等产品。 图表 178:东山精密精密制造解决方案行业应用 资料来源:公司官网,国盛证券研究所 P.84 新能源车单车价值迅速提升,更多单品孵化中。新能源

223、车单车价值迅速提升,更多单品孵化中。较 2020,公司 2021 在新能源汽车客户中单车价值量提升较快;未来公司仍将持续加大新能源汽车业务开拓力度,持续提升单车价值量;全方位服务好新能源汽车客户,同时加快临港基地的建设。产品维度看,公司将全方位开发智能电动汽车等领域的新产品和新服务, 包括高频高速传输及连接产品、轻量化零部件、电池组散热系统、充电桩和电池模组结构件等。 风险提示:下游需求不及预期。风险提示:下游需求不及预期。 3.10 飞荣达:飞荣达:电磁屏蔽及导热解决方案电磁屏蔽及导热解决方案国内领先国内领先 飞荣达 1993 年创立于深圳,2017 年在创业板上市,目前已在深圳、苏州、常州

224、、佛山等地建有生产基地,在亚洲、欧洲和美洲设立了十多个办事处,能为全球客户提供便捷专业的电磁屏蔽及导热应用解决方案。公司主要从事电磁屏蔽材料及器件、热管理材料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、生产与销售,并能够为客户提供相关领域的整体解决方案,致力成为 ICT 领域新材料及智能制造领先企业。 其中电磁屏蔽材料及器件包括导电布衬垫、导电硅胶、导电塑料器件、金属屏蔽器件和吸波器件等;热管理材料及器件包括导热界面器件、石墨片、导热石墨膜

225、、散热模组/风扇/VC 均温板/热管及半固态压铸等;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;功能组件包括: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。 图表 179:飞荣达主营业务及产品 资料来源:飞荣达公司公告,国盛证券研究所 新能源汽车电池包从 400V 升级至 800V 的过程中,在使用连接片、液冷板、等导电、热管理系统零部件的同时,需要使用电池复合材料上盖等轻量化零部件,以减轻电池包的重量, 提升整体续航能力带来动力电池导电、 热管理、 轻量化零部件市场需求持续增长。 2021 年公司实现营收 30.58 亿元,同比增长 4

226、.39%,实现归母净利润 3,009.39 万元,同比下降 85.59%;从主营产品收入结构来看,电磁屏蔽材料及器件占比 32.3%,热管P.85 理材料及器件占比 36.4%。公司主营业务未发生重大变动,受中美贸易冲突及芯片供应紧缺等影响, H 客户订单量减少, R 客户订单不及预期, 公司手机终端产能利用率下降。 海外疫情管控导致公司部分海外客户的项目暂时停滞甚或延迟。 尽管公司面临多种挑战,公司经营管理层仍及时调整策略,持续挖潜通讯及终端相关产品线潜力的同时,积极开拓新能源汽车、光伏及储能等相关业务,已通过多个客户资格认证,部分订单生产与交付顺利进行中。 图表 180:飞荣达营收结构(亿

227、元) 图表 181:飞荣达盈利水平 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 风险提示:下游需求不及预期。风险提示:下游需求不及预期。 3.11 圣邦股份:圣邦股份:新品孵化加速,盈利水平再提升!新品孵化加速,盈利水平再提升! 2021 营收 22.38 亿元,yoy+87.07%,归母净利 6.99 亿元,yoy+142.21%;归母扣非净利 6.48 亿元,yoy+145.48%。全年毛利率 55.50%,同比提升 6.76pt,归母净利率31.25%,同比提升 7.11pt。其中信号链产品营收 7.09 亿元,yoy+103.38%,占营收31.67%, 毛

228、利率 60.77%, 同比提升 2.15%; 电源管理产品 15.29 亿元, yoy+80.27%,占营收比 68.29%。毛利率 53.03%,同比提升 8.36%。2022Q1 实现营收 7.75 亿元,yoy+96.81%,归母净利润 2.60 亿元,yoy+244.98%,归母扣非净利 2.47 亿元,yoy+241.78%, 单季毛利率进一步提升至 60.62%, 净利率 33.58%。 2021 全年及 22Q1营收业绩大幅增长, 一方面得益于市场需求旺盛背景下, 公司持续推出新产品拓展客户,2021 年公司推出新产品数量增至 500 款,此外公司信号链及电源管理产品毛利率均持续

229、提升,22Q1 综合毛利率创新高。 持续大力研发投入, 稳固提升核心竞争力。 2021 年公司研发费用 3.78 亿元, yoy+82.6%,占营收比达到 16.9%,全年新申请专利达 184 件。截至 2021 年底,公司员工总数 858人,较上年同期增加 50.0%,其中研发人员达到 602 人,占总员工数的 70.2%,同比增加 59.3%。公司始终重视研发,研发费用率多年保持在 15%以上高水平,是公司持续积累核心技术、推出新产品的重要保障。 产品孵化换挡提速,新品技术水平世界领先!21 年公司料号新增 500 余款,较 2017-2020 年均推出二、三百款新品数大幅增加!新增一批具

230、有世界先进水平的新产品,包括高压高精度低噪声仪表放大器、电荷泵模式 AMOLED 屏电源芯片、高效功率限制热插拔控制器、 集成可调负压稳压器的负压电荷泵电源、 35nA 超低静态电流带看门狗功能的系055200202021其他电子器件加工费用电子材料贸易导热器件充电类产品轻量复合材料基站天线及相关器件电磁屏蔽器件热管理材料0%5%10%15%20%25%30%35%200202021毛利率归母净利润P.86 统计时器、140dB 大动态对数电流电压转换器、3.8V55V 输入 1.5A 输出可调频率高达 2MHz 的高压 DC-

231、DC 降压电源转换器、 DDR 终端稳压器、 集成 PGA 的高速高精度 24位 Sigma-Delta ADC 等。 产品分类方面,电源管理类产品同比+80%至 15.3 亿元,信号链产品同比+103%至 7.1亿元,双双取得大幅成长,且平均单价来看,2021 年 ASP 0.47 元(22.38/47.5)较 2020年 0.36 元(11.97/32.9)亦有较大幅度提升,体现公司产品结构及均价升级! 风险提示:下游需求不及预期。风险提示:下游需求不及预期。 3.12 法拉电子:薄膜电容龙头法拉电子:薄膜电容龙头,新能源业务放量,新能源业务放量 2022Q1 公司营收 8.40 亿, 同

232、比增长 44.70%; 归母净利润 2.04 亿, 同比增长 23.55%。得益于新能源汽车、光伏、风电等领域的积极拓展以及公司自动化水平的提升,公司综合能力进一步提升。22Q1 综合毛利率 37.81%,同比下降 6.17 pct,主要收到上游原材料价格影响。 下游需求持续旺盛,卡位薄膜电容。根据中汽协数据,截止 2022Q1 我国乘用车销量为120.1 万辆,同比增加 138.5%;根据国家能源局数据,2021 年全国年度新增光伏装机量 54.88GW,同比+13.86%,2019-2021CAGR+35.00%。公司作为薄膜电容的国内龙头公司, 有望从中充分受益。 根据公司年报数据, 2

233、021 年公司生产薄膜电容 35.74 亿只,同比增加 29.96%。 竞争格局较好,鲜有竞争者加入。竞争格局较好,鲜有竞争者加入。薄膜电容器属于充分竞争市场。目前国际市场上,龙头企业为 Panasonic、TDK、法拉电子等,由于产品整体上盈利能力较弱,众多厂商逐步淡出传统领域,仅存少数几家供应商,竞争重点主要转向新能源、电网等电力电子应用方向发展。 风险提示:下游需求不及预期。风险提示:下游需求不及预期。 3.13 闻泰科技:车规级器件供应龙头厂商,持续扩产和新品迭代闻泰科技:车规级器件供应龙头厂商,持续扩产和新品迭代 安世半导体为世界一流的半导体标准器件安世半导体为世界一流的半导体标准器

234、件 IDM 厂商,公司专注于分立器件、逻辑器件厂商,公司专注于分立器件、逻辑器件及及 MOSFET 器件。器件。公司中、低压 MOSFET 产品组合具备领先优势,其产品广泛应用于汽车、工业与能源、移动及可穿戴设备、消费及计算机等领域,其中汽车为公司最核心下游领域,产品在汽车电子领域的占比较高,目前安世半导体的主要客户在欧美等国,其客户包括中游制造商和下游电子品牌客户,如博世、华为、苹果、三星、华硕、戴尔、惠普等知名公司。 增量产能较多, 产品持续迭代, 巩固车规级竞争优势。增量产能较多, 产品持续迭代, 巩固车规级竞争优势。 公司收购英国最大的晶圆厂 NWF,带来 3 万片 8 寸晶圆的增量月产能,并在上海临港规划 12 寸晶圆厂。公司持续受益于新产能投放、产品技术迭代,在车规级领域器件深耕,从二极管、MOSFET 向 IGBT、SiC延伸布局。 风险提示:下游需求不及预期。风险提示:下游需求不及预期。

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