800V高压平台兴起!汽车电子持续景气

2022年预计为国内800V电压平台发展元年,车企纷纷布局。
目前小鹏汽车、广汽埃安、e平台、吉利极氪、理想汽车、北汽极狐等车企已经布局了800V快充技术,并有望在2021年底后陆续实现量产。
2021年现身多款800V平台的车型,如极狐阿尔法S(EV)采用800V平台,售价25.19-42.99万元;比亚迪唐DM-i(PHEV)适用于≥700V的充电桩,售价19-21.7万元。海外品牌现代和起亚下一代电动车平台可提供800V版本,预计在2021年末上市。Rivian和通用也已经计划将电压改为800V。

高压平台能够大幅提升整车效率,缩短充电时长,有效缓解续航里程和充电时间长焦虑。与低压平台相比,高压平台有以下几点优势:
能量/功耗损失小:在功率相同的情况下,电压越高通过汽车线路的电流越小,由Q=I2Rt可知产生的功率损耗也越小。因此要想使整个系统效率更高,可增加电池组电压可降低电流,进而降低损耗。
电机驱动效率更高:电流不变时,电池电压越高电机的功率越大,电动车速度就越大,电机驱动的效率也越高。
提高充电功率:在充电时,充电桩需要提供与电池相匹配的电压。因此当电压确定时,增大电流,可提升充电功率,缩短充电时间。
从2018-2021年中国BEV乘用车分价格带销量看,25万以上车型占比变化最为明显,从2018年4.4%提升到2021年1-7月31.1%,说明消费者倾向于买续航里程高的车。看未来,随着对续航里程、充电时长要求更高,电动车电压有望提升至800V、1000V。
800V电压平台下,涉及到高压的器件都需要升级,提高绝缘耐压等级。

车载电源、电动力系统零部件
此类最受益于800V电压平台升级,因为除去绝缘等级提升外,得益于SiC器件的应用,以及DC/DC升压器新部件的引入,车载电源单车配套价值量有望提升;而SiC器件在动力电机控制器的大规模应用也将助推其单车价值提升。
元器件
在450V下,Si-IGBT的实际耐压需求接近650V,而当电压提升到800V,Si-IGBT的实际耐压需求将达到1200V,之前适用于400V的Si-IGBT模块将不再适用。
同时,继电器、熔断器、薄膜电容也会受到高压的影响,使用寿命会出现下降,需要选择具有更高的耐压值的元器件。高压(400V-800V-1000V)趋势下,迭代速度快,ASP持续提升。800V电压平台下,预计高压直流继电器ASP提升40%,薄膜电容提升20%,熔断器提升约20%。
元器件方面,看2025年,预计高压直流继电器在新能源车中ASP最大,高压直流继电器、薄膜电容、熔断器、软磁合金在新能源汽车的ASP分别为731、360、273、76元。
预计新能源利润在整体盈利的弹性:中熔电器>铂科新材>法拉电子>宏发股份。考虑竞争格局&竞争对手盈利情况,预计2025年宏发股份、法拉电子、中熔电器、铂科新材在全球电动车市占率分别为37%、46%、39%、40%。
软磁合金粉芯
随着充电电压达到800V,需要升压电感进行升压,特别是PHEV车型,须安装升压模块,对软磁合金粉芯使用需求提升。
纯电动汽车金属磁粉用量为0.6-0.8kg/辆,混动汽车用量为2-3kg/辆。
不同于电池材料企业,零部件企业的竞争对手多为海外企业。在国产替代过程中预计价格缓慢下降,国内龙头企业能保持较好盈利水平。
高压直流继电器:与海外竞争对手处于同一起跑线,宏发股份在行业发展初期获得较高市占率,2018年全球市占率20%,位列第二。
薄膜电容:法拉电子在新能源领域为龙头,且盈利水平高于竞争对手。
熔断器:欧美日企业主导,中熔为新能源车熔断器国内龙头,2019年新能源车约占国内40%份额。在海外客户方面,中熔在2018年11月成为特斯拉熔断器供应商,2020年11月为宝马新平台激励熔断器、电力熔断器送样测试,未来有望在海外客户获得更高市场份额。
合金软磁:竞争对手主要为海外企业,2020年铂科市占率约20%。
预计未来3-5年公司成长最快的业务为高压直流继电器,从行业空间看,2020年全球继电器市场规模约467亿,预计2025年新能源汽车用高压直流继电器行业空间约169亿,行业空间超30%。
从市占率看,宏发2018年高压直流继电器全球市占率20%,国内市占率40%,宏发凭借质量、成本、生产效率等优势,且在产品品类上显著多于竞争对手,有望在2025年国内、海外市占率分别达到45%、30%,全球市占率达到37%。

法拉电子:注重品质,制造端纵向整合,新能源打开成长属性
法拉在1983年引进国外先进技术和设备,实现自动化生产。公司以产品质量为第一,不惜重金引入自动化产线,同时也向上游布局金属化镀膜,取得成本优势。
单价大幅提升叠加新能源行业高增,打开成长属性。法拉电子薄膜电容器2020年产均价为0.7元/个,而新能源汽车薄膜电容器单个价格200-300元,一辆电动车用1-2个薄膜电容器。2019年全球薄膜继电器市场空间18亿美元(约115亿RMB)。预计2025年电动车、光伏、风电、储能薄膜电容市场空间分别为83.3、13.9、5.9、3.1亿,合计约106亿,4年复合增速34%。

中熔电器:激励熔断器提升安全性,随成本下降渗透率有望加速
从下游行业看,2020年新能源车营收占比47%,风光储营收占比29%,合计76%,且新能源弹性有望继续提升,公司业绩弹性较强。公司未来增长来自3个方面:
1)下游行业高增速+产品ASP提升
2)各细分领域市占率提升
3)产品品类扩张
从市占率看,公司仍有较大提升空间,2019年公司在全球新能源汽车熔断器市占率约20%,未来有望提升至40%。2019年公司在风光储熔断器全球市占率约5%,随着产品不断完善以及产能扩张,未来有望提升至30%以上。
从募投项目看,公司将开拓电子熔断器、激励熔断器等,同时加强研发中心建设。2021年,中熔IPO共募集3.6亿元,其中2.2亿用于智能电气产业基地建设,0.4亿用于研发中心建设项目。达产后,可实现新增熔断器产能6686.1万只,其中激励熔断器100万只,电子熔断器5200万只。未来有望成为平台型公司。

铂科新材:成本优势明显+扩产加速
铂科新材产品覆盖5KHz到2MHz频率段,并向更高频迭代。公司以铁硅产品为基础,低频推出NPI磁芯,高频推出NPX磁芯。公司技术水平上领先竞争对手一到两年。预计2021-2023年合金软磁粉芯产能分别为2.5、3.3、5万吨,产量分别为2.2、3、4.2万吨。2020年公司合金软磁粉芯单吨净利为0.7万,而2021年随着上游原料涨价。

芯片电感有望成为公司第二增长极,芯片电感为芯片前端供电,主要用于服务器、电源模组、笔记本电脑等领域。芯片分轻载和重载下的供电,均需要高频率和低功耗特性来维持运转,对材料损耗,即电感效率有更高的要求。公司采用粉芯铜铁共烧工艺制成电感,目前是独家在做。
芯片电感所处的微型电感领域为百亿级市场,目前公司芯片电感与全球各大半导体及终端应用厂商接洽,并取得进展,有望成为公司第二增长极。

欣锐科技:受益于800V趋势,车载电源龙头将保持高速发展
公司自2006年初进入新能源汽车产业,专注新能源汽车车载DC/DC变换器和车载充电机(统称为车载电源),在车载电源和大功率充电领域积累了丰富的研发及产业经验。此外公司还拓展了氢能与燃料电池业务,核心产品主要为大功率DC/DC变换器产品,产品可应用于燃料电池乘用车、客车、专用车等。
公司目前已经能够提供车载电源二合一或三合一的方案,公司的产品主要配套吉利汽车、某新能源龙头公司(如:DM-i系列车型)、小鹏汽车、东风本田、广汽本田、现代汽车等国内外知名整车厂商,目前公司绝大多数产品已经应用SiC功率器件。
英搏尔:立足自主,收入迅速增长,SiC控制器已经交样
国内少数具备新能源汽车动力系统自主研发、全工艺生产能力的领先企业,可以为车企提供包括驱动总成、电源总成,以及驱动电机、电机控制器、充电机等动力域核心模块产品。公司产品已实现从A00级、A级、B级、MPV、SUV等全系乘用车型量产配套,单车配套产品价值量也有效提升。
此外SiC器件因其导通电阻小,开关速度快的特点,运用单管并联技术才能发挥其最优特性,英搏尔拥有单管并联技术,其也将在SiC时代拥有一定的优势。目前公司的SiC电机控制器已经给美国福特、一汽大众交样。
“集成芯”驱动总成是英搏尔公司第三代驱动总成,是集电机、电机控制器及减速箱为一体的高度集成产品,相比同行体积减少30%,重量减轻30%,成本降低20-30%。
精进电动:技术领先,发布250kW碳化硅三合一电驱动总成
公司三合一电驱动系统产品实现了深度的集成化,缩短了总成的轴向尺寸、减轻了重量、改善了传动效率,其技术参数相比海外零部件巨头毫不逊色,甚至还有一定的优势。
2021年9月,精进电动250kW碳化硅复合冷却三合一电驱动总成推出,该系统采用精进电动的第三代半导体碳化硅控制器(ASIL-D级功能安全),实现了高输出功率(350V条件下半轴机械输出功率250kW)和超过95%的高系统效率。
后续随着公司海外订单及国内订单的逐步上量,将迎来快速增长。
参考资料:
20211107-天风证券-汽车零部件行业专题研究:800V高压平台SiC应用,新能源汽车供应链的投资机会
20211008-天风证券-电气设备行业深度研究:EV整车平台高电压化,看好格局好、弹性大的零部件投资机会
20211116-兴业证券-电子行业2022年度策略:国产化是行业主线,汽车电子持续景气
本报告由研究助理协助资料整理,由投资顾问撰写。投资顾问:黄波(登记编号:A0740620120007)研究助理:于鑫(登记编号:A0740120040019)
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