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    汽車線束行業研究:智能化電動化雙輪驅動,產業迎來廣闊空間

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    放大字體  縮小字體 發布日期:2021-12-29  來源:天風證券/潘暕,張健,許俊峰   瀏覽次數:116
    核心提示:(報告出品方/作者:天風證券/潘暕,張健,許俊峰)1. 電動化時代來臨,高壓線束需求顯著提升1.1. 新能源汽車抵達滲透率快速增長

    (報告出品方/作者:天風證券/潘暕,張健,許俊峰)

    1. 電動化時代來臨,高壓線束需求顯著提升

    1.1. 新能源汽車抵達滲透率快速增長點

    2021 新能源汽車已進入快速滲透期,國內車廠實現產業轉型需求迫切,電動化目標清晰。 從車看,截止今年 8 月廠商批發銷量突破萬輛的企業有比亞迪 60858 輛、特斯拉中國 44264、上汽通用五菱 43783 輛、上汽乘用車 16998 輛、廣汽埃安 11619 輛。如果 按新能源汽車滲透率,比亞迪乘用車達到 89.98%,上汽通用五菱達到 33%,上汽乘用 車達到 26%,在雙目標背景下,中國車企有潛力開創中國汽車產業轉型發展的新格局, 中國車企未來有望走出一條新型綠色近零碳排放發展新道路。

    主要國家在碳排放政策上取得共識,新能源汽車需求后勁十足。中國提出碳達峰、碳中 和目標之后,日本、英國、加拿大、韓國等發達國家相繼提出到 2050 年前實現碳中和標的政治承諾。在全球積極應對氣候變化的背景下,主要發達國家大力推動綠色低碳交 通,提出汽車行業零碳轉型目標,對碳排放大戶汽車要求進一步嚴苛,歐洲新政持續加 碼:2030汽車二氧化碳排放2021 年減少 55%,2035 年新車排放歸零。

    電動化滲透率將快速提升,2025 年預計達到 20-30%。國務院辦公廳印發的《新能源 汽車產業發展規劃(2021—2035 年)》曾提出,到 2025 年,純電動乘用車新車平均 電耗降至 12.0 千瓦時/百公里,新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的 20%左 右。按照高增長態勢,新能源汽車 20%滲透率目標或將提前實現。從產業層面看, 小鵬汽車 CEO 何小鵬判斷“2025全國新能源汽車滲透率可達 30%,在限排政策的超 一線城市更可達 60%。

    1.2. 車輛電動化趨勢打開高壓線束

    高壓線束作為電動汽車上動力輸出的主要載體,是性能和安全的關鍵零部件之一。 車內高壓線束主要是對新能源車輛提供高壓強電供電作用,在新能源汽車中屬于高安全 件,具有大電壓/大電流、大線徑導線數量多等特點。與傳統的車內低壓用途相比車內高壓電源傳輸對線束的電性能、屏蔽性能、機械性能和 耐久性能都有較高的要求。(報告來源:未來智庫)

    1.3. 高壓線束市場預測

    預測 2025 年新能源汽 車滲透率為 30%。高壓線束在新能源汽車中的單車價值量在 2500 元左右,最后推測高壓 線束的國內市場在 2025 將達到 202.28 億,全球市場預計為 450 億。

    2. 車輛智能化機遇下,高速線纜市場迎來歷史性轉折

    2.1. L2 智能汽車快速出貨,與新能源汽車的技術協同效應明顯

    L2 智能汽車快速出貨,今年市場滲透率有顯著提升。2021 年一季度,L2 智能網聯汽車市場滲透率達到 17.8%,新能源汽車中的 L2 智能網聯汽車市場滲透率達 30.9%。

    《車聯網產業發展行動計劃》錨定車聯網基礎設施發展目標,彰顯國家發展自動駕駛業決心。2018 年底,工信部發布《車聯網產業發展行動計劃》,彰顯了國家對于車聯網 產業發展的高度重視,明確表示將加大對車聯網產業的政策支持力度。該計劃明確以 2020 年為時間節點,分兩個階段實現車聯網產業高質量發展的目標,車聯網產業發展從 示范應用階段向規模應用階段跨越。具體為,2020 年前,具備高級別自動駕駛功能的智 能網聯汽車實現特定場景規模應用;2020 年后,高級別自動駕駛功能的智能網聯汽車和 5G-V2X 逐步實現規?;虡I應用,“人-車-路-云”實現高度協同。

    2.2. 車輛智能化時代,高性能數據線纜用量將顯著提升

    隨著車輛智能化程度的提升,將會帶來單車傳感器數量的增加和車聯網的普及度提升的 趨勢。在此趨勢下車輛線束市場將迎來兩個重要變化:1)伴隨著傳感器數量的增加和 V2X 天線數量的提升,在現有技術框架內單車的數據線的用量將會顯著提升。2)為了提 升智能化車輛行駛的安全性,包括分辨率在內的傳感器關鍵性能的持續提升趨勢是非常 明顯的,這將顯著提高數據線纜的傳輸速率的要求。

    汽車智能化時代,傳感器數量增多會顯著拉動線束用量。比起傳統車輛,搭載了 ADAS 系統的車輛需要安裝更多的傳感器,蔚來 ES8 搭載了 20 余個傳感器,小鵬 P7 搭載 30 余 個傳感器,北汽極狐阿爾法 S 華為 HI 版搭載了 34 顆傳感器,Waymo 的第五代自動駕駛 系統共約 40 個傳感器。而傳感器的數據傳輸離不開數據線纜的支持。下圖清晰展示了車 內數據線纜的布設架構,可以發現包括攝像頭、激光雷達、毫米波雷達在內的傳感都需 要不同種類的數據線纜支持。在汽車智能化的大背景下,單車傳感器數量快速增加,對 于數據線束的用量也將有顯著的提升。(報告來源:未來智庫)

    在汽車智能化時代,安全性是汽車智能化提升的核心 痛點之一,ADAS 傳感器的性能提升和車聯網的輔助支持是持續改善智能化駕駛安全性 的重要解決路徑。伴隨著高清攝像頭、激光雷達等 ADAS 傳感器的性能提升以及車輛網 應用的普及,將會顯著提升單車的高性能以太網線纜和同軸線束的用量。

    高清攝像頭:

    高清攝像頭對提高車輛智能化駕駛的安全性效果顯著。高清攝像頭將幫助車輛實現更遠 距離內識別到更多的信息,或者更近距離識別到更多、更細的細節。這也推動了車載攝 像頭正在由傳統的 120 萬像素、200 萬像素向 500 萬、800 萬像素升級。800 萬像素攝 像頭相對于之前的 120 萬像素攝像頭,可以探測到 100 - 150 m 范圍內的行人,并且 在窄視角的場模式情況下,大約可以探測到 500 m 左右的動態車輛,180 m 左右的小目 標。德國大陸集團所發布的 800 萬像素的攝像頭 MFC535 可利用深度學習方法,識別 人體的四肢、背包、五官,并判別出行人的姿態,包括但不限于行、坐、臥、立等狀態, 以及判斷出大人還是小孩。

    800 萬像素攝像頭已經成為高端智能化車型的標準配置,今年以來,上汽智己、蔚來、 小鵬、理想等新舊勢力為了實現更多更強的自動駕駛功能,不約而同地對車載攝像頭硬 件進行了升級,800 萬像素車載攝像頭成為了高端智能化車型的標配。像素越高,意味著 攝像頭的圖像分辨率就越好,可以實現更加精準的感知。

    高像素攝像頭的普及將顯著拉動高性能同軸線纜和以太網線纜用量。一個 800 萬像素的 16 位前視攝像頭,以每秒 60 幀的速度運行,數據速率可達 1GB/s。800 萬像素的攝像頭, 每秒鐘需要處理的數據量是巨大的,同時對于不同場景和不同的神經網絡,耗費的算力 也不一樣。傳統的單芯屏蔽線將不再能滿足需求,需要配備高性能的同軸數據線纜或者 以太網線纜才能滿足需求。

    激光雷達:

    而激光雷達的數據傳輸需求也相對較高,激光雷達工作于光學波段,頻率比微波高 2~3 個數量級以上,因此,與微波雷達相比,激光雷達具有極高的距離分辨率、角分辨率和 速度分辨率。傳統的百兆以內的數據線纜已經無法滿足激光雷達的數據傳輸要求,數據 速率需達到千兆級別,屏蔽以太網為激光雷達的數據線纜解決方案。

    車聯網:

    作為對單車智能重要補充,車聯網所衍生高傳輸速率、低損耗容忍度的數據傳輸需求, 需要車內高性能同軸電纜的支持,伴隨著車聯網普及率的提升,高性能同軸電纜的用量 會被拉動。

    伴隨著自動駕駛智能度的提升,單車智能或無法完全滿足車輛應對環境復雜性和滿足自 身安全性的訴求。首先是安全。單車智能在應對極端天氣、不利照明、物體遮擋等挑戰 性交通場景方面,能力仍然有待提升。其次是 ODD 限制。自動駕駛運行設計域 (Operational Design Domain,ODD)是指自動駕駛系統功能設定的運行條件,包括環境、 地 理和時段限制、交通流量及道路特征等。目前車輛在限定路段中行駛時,仍然沒有徹 底解決準確感知識別和高精度定位問題。另外還有經濟性。為了確保自動駕駛安全,高 等級的自動駕駛車輛需要部署更多傳感器,大大增加了硬件成本,難以保證車輛的經濟 性,從而阻礙了規模商業化進程。

    因此除了單車智能外車輛還將需要的車聯網“云-管-端”架構作為補充來實現完全自動 駕駛的目標。通過“云”V2X(Vehicle to X)所建立的車與車、車與基站、基站與基站的 通信通道,使車輛獲得實時路況、道路信息、行人信息等一系列交通信息,從而提高駕 駛安全性、減少擁堵、提高交通效率、提供車載娛樂信息等。

    因此從車輛內部視角來看,需要配備傳輸速率要求較高和損耗較小的線束以滿足 VtoX 的 數據傳輸需求,RG 58 類型同軸電纜的低損型號就符合相關要求,同軸線纜已在汽車天線 應用多年,可良好地在汽車系統內運行。同軸線纜通??梢蕴峁┡c差分線纜相同的技術 性能,物理鏈路設置的選擇由芯片組制造商完成。在未來車聯網的應用規劃下天線在未 來的汽車概念中不僅用于無線電接收,還用于將車輛智能嵌入其環境。因此同軸線纜必 須適用于更復雜的安裝情況,如外后視鏡、車門、發動機艙。

    2.3. 高速線束市場預測

    因為自動駕駛車輛的銷售增量主要貢獻于 2021 到 2025 年期間,故推測 2025 年當 年具有 L2 級及以上的功能的汽車出貨量不低于汽車總出貨量的 40%。

    據中國汽車工業協會、天津大學中國汽車戰略發展研究中心發布對中國汽車市場的總銷 量中長期預測顯示 2025 年預測值中值為 2697 萬輛。Statista 的研究部門預測,2025 年全 球的輕型轎車的產量為 9300 萬輛。以 L2 及其以上功能的汽車單車高速線束價值為 1000 元進行推測,2025 年中國車用高速連接器市場總規模為 107.88 億元。(報告來源:未來智庫)

    3. 客戶壁壘、工藝壁壘形成產業護城河

    3.1. 汽車廠商的供應商篩選:標準嚴、周期長

    對零部件制造企業而言,由于整車制造企業的動力平臺具有相當的穩定性和較長的生命 周期(一般會在 5-7 年,期間若有局部優化,生命周期將獲得適當延長),一旦整車制 造企業將其選定為零部件供應商,就傾向于同其建立長期固定的合作關系。整車制造企業會從供應商歷史交付業績、質量管理、生產能力控制的角度考慮,傾向于保持現有的 供應商數量和供應鏈體系的穩定。

    汽車零部件制造企業必須滿足整車制造企業的內部標準和要求,具備客戶認可的技術研 發能力、質量保證能力、生產制造能力、成本控制能力等多方面的能力認定。一般來說 整車制造企業對供應商的認證過程包括技術評審、質量體系評審、價格競標、模具開發 與制造、試驗、檢測、小批量生產、裝機試用產品試制、小批量試用、批量生產等多個 階段。由于認證過程較為嚴苛,因此從產品開發到實現大批量供貨,整個過程一般需要 1 -2 年的時間。

    鑒于整車制造企業對合格供應商有著極其嚴格的資格認證及考核,因此零部件制造企業 一旦被納入整車制造企業的合格供應商目錄,就會形成較為穩固的長期合作關系。新進 入企業需要在產品質量、生產能力、工藝過程,質量控制、價格和溝通能力等多方面顯 著超過原有供應商,才能獲得整車制造企業的認可。

    3.2. 技術壁壘:線束行業對廠商同步研發能力和自動化能力要求較高

    高端汽車線束的總體技術壁壘較高。分產品來看,汽車高速線束作為汽車電路的網絡主 體,既要確保傳送電信號,也要保證連接電路的可靠性,在產品的研發、生產工藝技術、 質量控制等方面有著較高的要求。

    高壓線束方面,新能源汽車的快速發展對汽車線束產品的機械強度、絕緣保護、電磁兼 容方面都提出更高的要求,汽車及零部件產品的輕量化也是影響續航能力的重要因素。 因此,汽車線束企業的研發能力、新材料技術儲備、生產工藝及產品質量需更加領先、 穩定、可靠。新進入企業規模較小,同步研發實力較弱,產品質量可靠性有待提升,面 臨較高的技術壁壘。

    同步研發能力:汽車零部件全球化采購的興起以及整車企業與零部件企業形成的產業分 工協作格局,使得汽車線束企業逐漸參與到整車廠商新車型的設計研發中,對汽車線束 企業的產品設計、同步研發能力提出了較高要求。

    與此同時,汽車產業的不斷發展使得每種車型的生命周期逐漸變短,新車研發及其生產 周期也相應縮短,因此整車廠商要求汽車線束企業加快產品研發設計,具備同步開發甚 至超前開發的能力。同步開發要求汽車線束供應商融入整車配套體系,充分理解整車設 計的理念和需求,并根據整車廠商的計劃和時間節點配合整車開發進度,及時同步推出 汽車線束的設計方案和最終產品。因此,為提高汽車線束企業的整車配套能力,同步研 發實力顯得愈發重要。這要求線束廠商擁有經驗豐富的產品專家,并可以與汽車生產商、 一級供應商和插座制造商長期保持密切聯系。

    自動化能力:伴隨著人力成本高企及汽車整車制造商對產品質量的持續追求,汽車線束 行業對設計、生產、物流的自動化水平也提出了更為苛刻的要求。國內絕大多數線束廠 局部自動化水平依然很低,很多還是人工勞動,線束加工依然是勞動密集型行業。

    4. 產業格局:國產化替代邏輯清晰

    國產汽車崛起帶來國產線束機會,部分線束廠已突破海外客戶。目前,全球汽車線束市 場主要由日本的矢崎、住友電氣、藤倉,韓國的欲羅、京信以及歐美的萊尼、安波福、 科侖伯格舒伯特公司、德克斯米爾、李爾等線束廠商主導。就國內市場而言,大型自主 品牌車廠大多擁有穩定配套生產的本土線束廠,而外資以及合資整車廠,對線束的要求 較高,選擇的線束廠家大多為國際零部件廠商在國內的獨資或者合資廠商。(報告來源:未來智庫)

    在國內汽車市場快速發展和國產線束廠商成本優勢凸顯的背景下,我國汽車線束行業正 處于逐步實現國產替代的趨勢之中。由于國際汽車廠商越發重視成本控制,汽車零部件 的本土化采購日益加強,國內也涌現了一批優秀的自主線束企業。這些優質的本土企業 通過長期積累的產品技術和同步開發經驗,整體實力顯著增強,憑借及時有效的服務、 可靠的產品質量逐步進入國際汽車零部件供應體系,國產替代趨勢顯現。隨著同步開發 和自主研發的能力的提升,加之成本優勢和本地化服務優勢,本土汽車零部件供應商在 部分汽車零部件領域開始進口替代。

    國內汽車市場近年快速發展,吉利、奇瑞、長城、比亞迪等一優秀國產品牌正逐漸崛起。 中國汽車工業協會統計顯示,2021 年 7 月,自主品牌乘用車單月市場占有率更是超過了 46%,邁上了近 3 年來的最高點(除去年 2 月的特殊情況之外)。自主汽車品牌本土零 部件采購率較高,其市場份額的穩步提高有望為本土零部件企業的發展帶來機遇。

    乘用車市場競爭激烈,本土線束廠商有望借成本優勢繼續擴大市場份額。目前,整車廠 對成本控制的需求日益提高,國產汽車零部件價格優勢凸顯,整車廠尋求內資零部件配 套的趨勢已經形成。自 2015 年以來我國乘用車市場競爭激烈,價格波動顯著。下游整車 廠商為應對市場競爭壓力,壓縮整車產品成本日漸重要。憑借相對較低勞動力成本優勢 及成本管理優勢,國內汽車線束廠商,有望把握這一機遇進入此前被國際廠商所壟斷的 細分領域,擴大市場份額。

    4.1. 海外主要線束廠商

    安波福: 安波福是最早進入新能源汽車市場的高壓線束與導線制造商之一。憑借在產品設計、 測試驗證與自動化制造方面的獨特優勢,安波福的高壓線束類產品能滿足客戶多設計 標準與高質量要求。在中國,安波福創新性地使用鋁母排,配合多家不同高壓設計理 念的主機廠設計并優化線束分類以及走向,結合自動化的生產工藝,為混合電動汽車、 插電式混合電動汽車及純電動汽車配套線束和導線。

    安波??蔀檎嚳蛻籼峁┩暾募軜嬛С郑簭母拍?、原型設計、到系統制造及裝配。 可以根據客戶的功能和物理要求,利用安波福的基礎研究、工程知識和系統工具來開 發具有創新性且符合成本效益的解決方案,并憑借高效整合的系統流程和知識工具, 優化線束的開發過程。

    安波福在中國市場已完成了廣泛布局,公司在中國設立了 13 個線束系統生產基地和 1 個技術中心,擁有包括新技術開發、產品工程設計、測試和驗證等全面的工程能力, 為客戶提供全面的本地化服務。 同時,安波福正在進行下一代智能、可靠的汽車布 線和導線開發,通過小型化和自動化創新,以應對汽車的智能化、電氣化、自動化和 輕量化的發展趨勢。

    安波福的低壓線束產品線包括整車線束總成、功能傳輸線束及創新型導線。依托全面 完備的設計開發能力、國際認證的本地測試能力以及高級自動化的裝配制造能力,安 波福為中國客戶提供高可靠性、高經濟性、易組裝且能滿足智能化架構擴展需求的低 壓線束與導線產品。

    萊尼:

    萊尼作為資深線束廠商,致力于為汽車工業開發并提供汽車線束系統解決方案的全 球合作伙伴。在全球 30 個國家擁有超過 60,000 名雇員,2020 年銷售總額達 41 億歐 元。除了線束的生產以外,萊尼線束系統一貫重視線束系統及相關電子部件整體解決 方案的開發研究。萊尼線束系統通過不斷創新,以在汽車工業中樹立了良好的聲譽, 例如開發了發泡成型線束,基于扁平導體技術的線束設計,以及革命性的優化線束系 統的電子解決方案等。發泡線束由聚氨酯發泡預成型,發泡材料可以與金屬支架或塑 料材料很好的結合,可簡化在整車或發動機中的安裝工序。同時,耐油、耐污、耐高 溫,而且還具有很好的防水性能,可滿足發動機艙等特殊應用場所的安裝需要。

    矢崎:

    矢崎自 1929 年開始生產線束,在 46 個不同的國家設立工廠或分支機構,目前在中 國已擁有 13 家公司和 24 個分支機構。矢崎在中國的總公司位于上海,主要從事汽 車線束、儀表、汽車部件的開發設計及銷售業務,并對矢崎在全國的工廠進行統括管 理。公司以日資、歐美資及中資的整車廠為客戶。

    (本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)

    精選報告來源:【未來智庫】。

     
     
     
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