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20220711-广发证券-汽车电子及半导体行业系列报告之三:薄膜电容行业双重量升中国大陆优质厂商乘势而来.pdf

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资源描述

1、 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 1/2929 Table_Page 行业专题研究|电子 2022 年 7 月 11 日 证券研究报告 本报告联系人:王钰乔 汽车电子及半导体系列报告之三汽车电子及半导体系列报告之三 薄膜电容薄膜电容行业行业双重量升,双重量升,中国大陆优质厂商乘势而来中国大陆优质厂商乘势而来 分析师:分析师:许兴军 分析师:分析师:王亮 分析师:分析师:叶秀贤 SAC 执证号:S0260514050002 SAC 执证号:S0260519060001 SFC CE.no:BFS478 SAC 执证号:S0260520100004 021-38003661 02

2、1-38003658 0755-82528531 分析师:分析师:郇正林 SAC 执证号:S0260521110001 010-59136610 请注意,许兴军,叶秀贤,郇正林并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人,不可在香港从事受监管活动。核心观点核心观点:双重量升,新能源为薄膜电容注入新活力双重量升,新能源为薄膜电容注入新活力。电容器在调谐、旁路、耦合、滤波、储能等电路中起重要作用,而薄膜电容相较其他种类电容器具有耐高压、寿命长、温度特性好、安全稳定等特点,广泛应用在车载及光伏逆变器、车载充电器(OBC)和充电桩等新能源场景中。一方面,薄膜电容作为新能源车电动化及光伏逆变器的核心元器

3、件,将持续受益于新能源高景气;另一方面,新能源汽车技术升级带来薄膜电容单车用量提升。电机的增多可以使新能源汽车的动力性能更好,多电机将逐渐成为更多新能源汽车的标准配置,单车配置电机数量增加,拉动配套电机控制器件需求上涨,薄膜电容作为电机控制器重要组成部分,单车价值量持续提升。同时,高功率充电方案可以使电动车充电时间大幅降低,解决新能源汽车续航焦虑,高压平台对薄膜电容要求更高,提升更高性能薄膜电容用量。全球薄膜电容全球薄膜电容供给供给格局加速集中,格局加速集中,中国中国大陆份额有望持续提升大陆份额有望持续提升。从产业转移角度,新能源产业向中国大陆转移,预计 2022 年中国新能源乘用车销量将超过

4、 650 万台,同比增长 95%,高于海外 64%的增速,占比 56%。国内政策利好下光伏装机需求旺盛,光伏装机量增速较快。预计 2022 年国内光伏新增装机量将达到 90GW,同比增长 63.93%,高于海外 47.06%的增速,占比 36%。国内新能源上游薄膜电容厂商将持续受益于国内新能源市场景气度,实现供应链的国产化转移。从竞争格局角度,海外厂商产能布局谨慎,2021 年国内企业法拉电子、江海股份、铜峰电子资本开支增速分别为 130.1%、77.8%和 159.0%,远超海外扩张速度。薄膜电容器具备高技术和工艺壁垒,中国龙头厂商完成技术追赶,有望进一步抢占国际市场。电容器龙头厂商多年积淀

5、,未来可期电容器龙头厂商多年积淀,未来可期。法拉电子作为薄膜电容器龙头企业,紧跟市场趋势,将业务重心逐渐转移至光伏和新能源汽车高前景板块。2021 年公司新能源汽车和风电光伏板块营收占比分别为 27%和 31%,较去年的 18%和 30%有明显增长;江海股份深耕电容器领域六十余年,是专业电容器厂商,以铝电解电容为主要收益来源,形成三大电容协同发展的产品布局,2019 至 2021 年,薄膜电容营收从 1.50 亿元高速增长为 2.24亿元,CAGR 为 20.0%,公司受益于新兴领域的高速发展,未来规模有望持续增长。投资建议投资建议。从规模来看,新能源高景气带动薄膜电容行业双重量升,从竞争格局

6、来看,新能源产业向中国大陆转移将持续带动国内薄膜厂商加速国产替代,同时国内厂商远超海外扩张速度,有望进一步抢占国际市场。建议关注法拉电子、江海股份、铜峰电子。风险提示风险提示。原材料价格波动风险,国际贸易风险,汇率变动风险。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 2/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 重点公司估值和财务分析表重点公司估值和财务分析表 股票简称股票简称 股票代码股票代码 货币货币 最新最新 最近最近 评级评级 合理价值合理价值 EPS(元元)PE(x)EV/EBITDA(x)ROE(%)收盘价收盘价 报告日期报告日期(元(元/股)股)2022E

7、 2023E 2022E 2023E 2022E 2023E 2022E 2023E 法拉电子 600563.SH CNY 205.70 2021/08/31 买入 206.86 4.56 5.68 45.11 36.21 36.76 29.86 21.80 21.40 数据来源:Wind、广发证券发展研究中心 备注:表中估值指标按照最新收盘价计算 fU9ZaUOAqQsRaQdNaQoMqQoMtRjMpOmMjMtRpR9PoOqQxNtPsQNZsOqM 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 3/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 目录索引目录索引 一

8、、双重量升,新能源为薄膜电容注入新活力.6(一)乘新能源之势,薄膜电容器需求强劲.6(二)新能源汽车技术升级,带来薄膜电容单车用量提升.13 二、全球薄膜电容供给格局加速集中,大陆份额有望持续提升.19(一)新能源产业向中国大陆转移,持续贡献需求增量.19(二)复杂制造工艺构建行业壁垒,优质厂商凭技术实力稳固地位.20(三)海外厂商产能布局谨慎,中国大陆优质厂商份额提升.22 三、电容器龙头厂商多年积淀,未来可期.24(一)法拉电子:薄膜电容器龙头企业,新能源贡献强劲动能.24(二)江海股份:深耕电容器六十余年,三大电容器协同发力.25 四、风险提示.27 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的

9、免责声明 4 4/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 图表索引图表索引 图 1:电容器示意图.6 图 2:电容器的耦合作用.6 图 3:电容器的滤波作用.6 图 4:电容器的分类.7 图 5:2020 年中国电容器市占率.7 图 6:电容器的等效电路.8 图 7:薄膜电容的自愈特性.8 图 8:薄膜电容在电力电子设备中的应用.9 图 9:新能源车的主要系统.9 图 10:薄膜电容在逆变器中的应用.10 图 11:薄膜电容在车载充电器(OBC)中的应用.10 图 12:全球新能源乘用车销量预测.10 图 13:中国新能源乘用车销量预测.10 图 14:全球及中国新能源汽车

10、销量及渗透率.11 图 15:2025-2040 年全球电动汽车渗透率.11 图 16:丰田第一代 Pirus 使用的电解电容.11 图 17:丰田第二代 Pirus 使用的薄膜电容.11 图 18:既定政策情境下充电桩数量预测.12 图 19:承诺目标情境下充电桩数量预测.12 图 20:光伏发电原理.12 图 21:薄膜电容在光伏逆变器中的应用.12 图 22:全球光伏新增装机量.13 图 23:单电机、双电机和三电机布局.14 图 24:Audi e-tron 后轮单电机和后轮双电机.15 图 25:Audi e-tron 电机控制器爆炸图.16 图 26:英博尔 2016 年电控相关主

11、要原材料成本.16 图 27:中国 ChaoJi 传导充电技术主要参数.17 图 28:松下 ECWFG 系列不同额定电压 3uF 电容价格.18 图 29:松下 ECWFG 系列 800V 不同容值电容价格.18 图 30:松下 EZPV 系列不同额定电压 15uF 电容价格.18 图 31:松下 EZPV 系列 800V 不同容值电容价格.18 图 32:中国在全球新能源汽车销量中占比.19 图 33:中国与海外新能源汽车销量增速对比.19 图 34:中国在全球光伏新增装机量中占比.20 图 35:中国与海外光伏新增装机量增速对比.20 图 36:薄膜电容工艺流程.20 图 37:蒸镀基本

12、工艺流程.21 图 38:薄膜电容金属损耗来源.22 图 39:全球薄膜电容器主流厂商分布.23 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 5/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 图 40:主要薄膜电容器厂商营业收入增速.23 图 41:主要薄膜电容器厂商资本性支出增速.23 图 42:法拉电子公司发展历程.24 图 43:法拉电子产品结构变化.25 图 44:公司新能源汽车业务营收.25 图 45:法拉电子 20172022Q1 营收情况.25 图 46:法拉电子 20172022Q1 毛利率和净利率.25 图 47:江海股份公司发展历程.26 图 48:20

13、21 年江海股份主营产品营收占比变化.26 图 49:江海股份薄膜电容营业收入及增速.26 图 50:江海股份 20152022Q1 营收情况.27 图 51:江海股份 20152022Q1 毛利率和净利率.27 表 1:不同种类电容器特性对比.7 表 2:Tesla 车型不同电机配置参数.14 表 3:2021 热销车型提供双电机配置.14 表 4:部分高电压平台车型参数梳理.17 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 6/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 一、一、双重量升,新能源为薄膜电容注入新活力双重量升,新能源为薄膜电容注入新活力(一)乘新能源之势

14、,薄膜电容器需求强劲(一)乘新能源之势,薄膜电容器需求强劲 1、薄膜电容特性使其充分适用于新能源领域、薄膜电容特性使其充分适用于新能源领域 电容器是电路系统中不可或缺的被动元器件,具备通交流阻直流功能。电容器是电路系统中不可或缺的被动元器件,具备通交流阻直流功能。电容器的基本结构是两个金属导体物质之间以绝缘介质隔离,使之构成两极板,充电后两极板会分别储存数量相等的正负电荷,从而成为“储存电荷的容器”。除了储能外,电容器还具备“通交流,阻直流”的功能。由于两极间的绝缘物质,电容器会阻断直流电流,但交流电流会轮流对电容器的两极充电,两极电荷产生周期性变化,极板不断地充电和放电,对于外电路来说形成电

15、流。基于上述功能,电容器在调谐、旁路、耦合、滤波、储能等电路中起重要作用。图图 1:电容器示意图电容器示意图 数据来源:TDK,广发证券发展研究中心 图图 2:电容器的耦合作用电容器的耦合作用 图图 3:电容器的滤波作用:电容器的滤波作用 数据来源:Murata,广发证券发展研究中心 数据来源:Murata,广发证券发展研究中心 从电容器产品分类来看,电容器产品根据材质的不同可分为陶瓷电容器、铝电解电容器、钽电解电容器和薄膜电容器等。从中国电容器市场产品结构来看,根据华经电极间距离:d电极面积:S电介质(电容率:)电极导线电极 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 7/2929 T

16、able_PageText 行业专题研究|电子 产业研究院数据,2020年陶瓷电容占比53.2%,占据电容市场半壁江山,铝电解电容、薄膜电容和钽电解电容分别占比26.4%、8.8%和5.4%。图图 4:电容器的分类:电容器的分类 图图 5:2020年中国电容器市占率年中国电容器市占率 数据来源:Murata,广发证券发展研究中心 数据来源:华经产业研究院,广发证券发展研究中心 薄膜电容器具有耐高压、寿命长、温度特性好、安全稳定等特点。薄膜电容器具有耐高压、寿命长、温度特性好、安全稳定等特点。铝电解电容器是以铝氧化膜为电介质的电容器,体积小、容量大、价格低,但阻抗频率特性与温度特性较一般,寿命较

17、短。钽电解电容器是以钽氧化膜为电介质的电容器,寿命更长,温度特性比铝电解电容器更好,但故障后容易短路起火。陶瓷电容器是以陶瓷为介质的电容器,具有无极性、耐高压等特点,但受震动易引起容量变化且成本较高。薄膜电容器是将金属箔与塑料薄膜重叠或对薄膜进行金属化并卷绕形成的电容器,其具有无极性、耐压高、频率响应宽广、温度特性好、寿命长、安全稳定性等优势,但同时单位体积的容量小,价格高。随着成本的下降和技术的提升,薄膜电容在交直流转换、直流支撑DC-Link等领域起到越来越重要的作用。表表1:不同种类电容器特性对比:不同种类电容器特性对比 铝电解电容器铝电解电容器 钽电解电容器钽电解电容器 陶瓷电容器陶瓷

18、电容器 薄膜电容器薄膜电容器 容量容量 较大 F 或 F 级 较大 103F 级以上 一般 较小 最大为 x103F 电压电压 高(最高几百伏)一般 较高 高(最高几千伏)高频特性高频特性 一般 好 好 好 温度特性温度特性 一般 较好 一般 好 ESR(等效串联电阻)(等效串联电阻)一般 差 好 好 极性极性 有 有 无 无 寿命寿命 较短 一般 较长 长 数据来源:电子世界,广发证券发展研究中心 陶瓷电容53%铝电解电容27%薄膜电容9%钽电解电容5%其他6%识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 8/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 薄膜电容充分发挥特

19、性,适用于新能源领域。薄膜电容充分发挥特性,适用于新能源领域。由于新能源的应用场景要求电容器承受高电压、强电流且功能特性保持稳定,抵抗被电压击穿的风险,薄膜电容的耐高压高频和安全稳定性使其更适宜应用于新能源领域。电容器在实际使用过程中会产生电阻和电感,而薄膜电容具备减小电阻和残余电感的构造,高频下阻抗低,耐高纹波电流能力强,减小开关频率下的震荡效应,让电路更稳定。除此之外,薄膜电容还具有自愈能力,当金属化薄膜电容器由于电介质发生击穿时,该部分的蒸镀电极会瞬间挥发,使得电容器两极再次形成短路恢复工作,大大提升高压电路场景下的可靠性。图图 6:电容器的等效电路电容器的等效电路 图图 7:薄膜电容的

20、自愈特性:薄膜电容的自愈特性 数据来源:Murata,广发证券发展研究中心 数据来源:Nichicon,广发证券发展研究中心 2、新能源汽车市场爆发,带动薄膜电容需求、新能源汽车市场爆发,带动薄膜电容需求 从整体来看,薄膜电容在电子电力设备中主要有三种应用场景,直流支撑、吸收电从整体来看,薄膜电容在电子电力设备中主要有三种应用场景,直流支撑、吸收电压和滤波。压和滤波。直流支撑方面,DC-Link电容一方面吸收逆变器从DC-Link端得到的高脉冲电流,防止在DC-Link的阻抗上产生高脉冲电压,使逆变器端的电压波动处在可接受范围内,另一方面防止逆变器受到DC-Link端的电压过冲和瞬时过电压的影

21、响。吸收电压方面,吸收电容在电路中可以吸收掉尖峰电压,消除由于母排的杂散电感引起的尖峰电压,避免IGBT的损坏。滤波方面,滤波电容在变流器中滤除IGBT逆变器产生的高频纹波,使变流器并网时有符合要求的正弦波电压。理理想想实实际际CESRIRESL金属喷镀金属喷镀电解质薄膜电解质薄膜蒸镀电极蒸镀电极绝缘破坏绝缘破坏自我恢复后(蒸镀电极)自我恢复后(蒸镀电极)识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 9/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 图图 8:薄膜电容在电力电子设备中的应用薄膜电容在电力电子设备中的应用 数据来源:万裕科技展示材料,广发证券发展研究中心 从新能

22、源汽车领域来看,薄膜电容器主要应用于从新能源汽车领域来看,薄膜电容器主要应用于车载车载逆变器、车载充电器(逆变器、车载充电器(OBC)和充电桩。和充电桩。1)逆变器:逆变器是电驱系统的重要部件,其职责是将电池输出的高压直流电转换为电流和频率可变的三相交流电(DC-AC电路)供电动汽车的电机运转。高效的逆变器技术需要功能强大的功率模块进行逆变、与之匹配的DC-Link电容器进行直流支撑、以及吸收电容进行电压吸收。2)车载充电器:OBC系统通常包括整流电路和生成充电所需直流电压的DC-DC功率变化器。在此过程中,薄膜电容的应用场景包括EMI滤波电容、DC-Link电容、输出滤波电容、谐振电容、功率

23、因数校正(PFC)等。3)充电桩:充电桩分为交流充电桩和直流充电桩。其中,交流充电桩采用常规电压、较小功率,被称为“慢充”;直流充电桩采用高电压、大功率,被称为“快充”,需要输出滤波电容及DC-Link电容等。除此之外,电池管理系统(BMS)、电控系统、DC-DC开关电源等高压电气单元中也可以采用薄膜电容器。图图 9:新能源车的主要系统新能源车的主要系统 数据来源:中国电子元件行业协会电容器分会电容器行业信息从 3 大日本巨头,看薄膜电容应用趋势,广发证券发展研究中心 C1:直流:直流支撑支撑(DC-Link)C2:逆变回路中:逆变回路中,IGBT、IPM模块突波电压吸收模块突波电压吸收C3:

24、AC滤波电容滤波电容,输出端高频波纹吸收输出端高频波纹吸收热系统电池系统电源系统电池(电芯)电池包非接触充电驱动逆变器家庭AC 100VAC 200V急速充电器DC500V薄膜电容 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1010/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 图图 10:薄膜电容在逆变器中的应用:薄膜电容在逆变器中的应用 图图 11:薄膜电容在车载充电器(:薄膜电容在车载充电器(OBC)中的应用)中的应用 数据来源:电子世界,广发证券发展研究中心 数据来源:OFweek,广发证券发展研究中心 新能源汽车新能源汽车进入加速渗透阶段进入加速渗透阶段,景气度持续

25、延伸。,景气度持续延伸。随着电动化、智能化水平的不断提高,消费者对新能源汽车的认可度逐渐提高,带动新能源汽车渗透率持续提升,行业进入爆发期。2021年,全球及中国新能源车销量分别为648.7万辆、333.4万辆,分别同比增长107.6%、167.6%。2021年,全球及中国新能源乘用车渗透率分别达11.5%、15.5%,分别大幅上升5.7pct、9.3pct。根据EV Sales和中汽协数据,全球新能源乘用车销量预计将从2021年的648.7万辆增长至2025年的2869.3万辆,4年CAGR为45%;中国新能源乘用车销量预计将从2021年的333.4万台增至2025年的1429.1万台,4年

26、CAGR为43.9%。根据前瞻产业研究院预测,全球电动汽车渗透率有望在2025年提升至23%,2040年达到67%。薄膜电容作为新能源车电动化的核心元器件将持续受益于新能源高景气。图图 12:全球新能源乘用车销量预测全球新能源乘用车销量预测 图图 13:中国:中国新能源乘用车销量预测新能源乘用车销量预测 数据来源:EV Sales,广发证券发展研究中心 数据来源:中汽协,广发证券发展研究中心 C3:DC-LinkC4:IGBT吸收电容吸收电容0%20%40%60%80%100%120%050010001500200025003000全球新能源车销量YOY(万辆)-50%0%50%100%150

27、%200%02004006008001000120014001600中国新能源车销量YOY(万辆)识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 11 11/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 图图 14:全球全球及中国及中国新能源汽车销量新能源汽车销量及渗透率及渗透率 图图 15:2025-2040年全球电动汽车渗透率年全球电动汽车渗透率 数据来源:EV Sales,中汽协,广发证券发展研究中心 数据来源:前瞻产业研究院,广发证券发展研究中心 新能源汽车需求增长将持续带动新能源汽车需求增长将持续带动薄膜电容薄膜电容器替代铝电解电容趋势器替代铝电解电容趋势。其一,耐压性方

28、面,得益于汽车电机驱动的电压增长,铝电解电容明显耐压不足,具有高耐压属性的薄膜电容器成为更优选。在电驱逆变器中,薄膜电容器已经逐渐替代铝电解电容器。其二,安全性方面,比起卷绕构造的传统型薄膜电容,叠加薄膜蒸镀新技术的薄膜电容器在安全性和性能上具有显著优越性,可满足日益发展的新能源车的可靠性标准,铝电解电容已经不再适用。国际市场中,全球混动汽车龙头丰田已从第二代Prius开始采用薄膜电容替代电解电容,特斯拉Model 3开始采用薄膜电容器;国内市场中,新能源汽车龙头比亚迪也在车型“秦”、“唐”、“E6”等采用薄膜电容。未来,随着新能源汽车渗透率的提高,将持续带动薄膜电容器需求量的上升。图图 16

29、:丰田第一代丰田第一代Pirus使用的电解电容使用的电解电容 图图 17:丰田第二代:丰田第二代Pirus使用的薄膜电容使用的薄膜电容 数据来源:中国电子元件行业协会电容器分会电容器行业信息从 3 大日本巨头,看薄膜电容应用趋势,广发证券发展研究中心 数据来源:中国电子元件行业协会电容器分会电容器行业信息从 3 大日本巨头,看薄膜电容应用趋势,广发证券发展研究中心 新能源汽车市场扩大推动充电设施基础建设需求新能源汽车市场扩大推动充电设施基础建设需求,抬升充电桩中薄膜电容需求抬升充电桩中薄膜电容需求。充电基础设施建设数量应与电动汽车发展规模相匹配。根据国际能源署预测,在既定政策情境下,到2030

30、年国内充电桩数量可达860万个,世界充电桩总数可达1293万个,10年CAGR达25.9%;而在承诺目标情境下,到2030年,国内充电桩数量可达926万个,世界充电桩总数可达1537万个,10年CAGR达28.1%。随着充电桩的需求0%5%10%15%20%020004000600080002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021全球乘用车销量中国乘用车销量全球新能源车渗透率中国新能源车渗透率(万辆)0%10%20%30%40%50%60%70%80%2025E2030E2040E 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1212/2929 Table_Pag

31、eText 行业专题研究|电子 增加,充电桩用薄膜电容器的数量有望同步增加。图图 18:既定政策情境下充电桩数量预测:既定政策情境下充电桩数量预测 图图 19:承诺目标情境下充电桩数量预测:承诺目标情境下充电桩数量预测 数据来源:IEA,广发证券发展研究中心 数据来源:IEA,广发证券发展研究中心 3、薄膜电容广泛应用于光伏领域,未来成长空间可期、薄膜电容广泛应用于光伏领域,未来成长空间可期 从光伏领域从光伏领域来看,薄膜电容是光伏逆变器的重要元件。来看,薄膜电容是光伏逆变器的重要元件。光伏逆变器应用于光伏阵列系统中,是系统平衡(BOS)的关键平衡组件,可将光伏太阳能板产生的可变直流电(DC)

32、转换为市电频率交流电(AC),从而反馈回商用输电系统或供离网的电网使用。薄膜电容器广泛应用于光伏逆变器DC-Link、输入输出滤波以及逆变系统缓冲电路。图图 20:光伏发电原理:光伏发电原理 图图 21:薄膜电容在光伏逆变器中的应用:薄膜电容在光伏逆变器中的应用 数据来源:MECHANICAL BOOSTER,广发证券发展研究中心 数据来源:电子世界,广发证券发展研究中心 光伏行业高景气持续,提升薄膜电容需求。光伏行业高景气持续,提升薄膜电容需求。一方面,政策推动光伏行业景气延续,从海外市场来看,美国自2021年2月重返巴黎协定后出台Solar Futures Study,目标2035/205

33、0年光伏发电占比达40%、45%;欧盟通过欧洲气候法,将2050年“气候中和”目标纳入欧盟法律,欧洲光伏协会乐观预期2030年欧盟光伏累计装机020040060080010001200140020202021202220232024202520262027202820292030(万个)中国除中国外其他地区02004006008001000120014001600180020202021202220232024202520262027202820292030(万个)中国除中国外其他地区52%33%8%7%陶瓷电容铝电容钽电容薄膜电容逆变器逆变器电灯电灯家用直流电家用直流电(AC)太阳能电池太阳

34、能电池光伏发电阵列光伏发电阵列太阳能板太阳能板太阳光激发太阳能电池板的太阳光激发太阳能电池板的电子电子产生产生直流电直流电蓄电池蓄电池太太阳阳1:被送往公共事业公司的额外的电力:被送往公共事业公司的额外的电力2:当需要时从公共事业公司获取的电力:当需要时从公共事业公司获取的电力直流滤波直流滤波直流支撑直流支撑DC-AC交流滤波交流滤波C1:DC滤波滤波C2:EMI滤波滤波C3:DC滤波滤波C4:DC-LinkC5:IPM/IGBT吸收吸收C6:LC滤波滤波(网侧网侧)C2C2C4C6C5C5C3C1 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1313/2929 Table_PageText

35、 行业专题研究|电子 将达到1TW;从国内市场来看,光伏需求确定强,自2020年9月正式提出“碳达峰,碳中和”目标以来,光伏产业政策不断推出,快速发展。2022年6月1日,国家发改委、能源局、财政部等九部委联合下发“十四五”可再生能源发展规划,提出2025年可再生能源发电量达3.3万亿千瓦时,在全社会用电增量中占比超过50%,风电和太阳能发电量实现翻倍。假设2030年起全球一次能源消费需求增速达到峰值,不考虑更新替换需求,预计全球光伏新增装机量将从2021年的170GW上升至2025年的433GW,4年CAGR达26%。另一方面,随着光伏行业技术不断迭代,降本增效下光伏经济性凸显。根据Laza

36、rd报告,光伏组件价格在过去10年间下降幅度超过了90%,2020年光伏电站平均LCOE为37美元/MWh,使得光伏发电已成为全球最便宜的能源,远低于天然气、核电、燃煤等传统能源发电成本,逐步开始由其内部经济性所驱动装机。2021年是我国光伏平价上网元年,落实了消纳条件的市场化规模打开行业装机上限。未来光伏产业降价趋势还将持续,光伏行业高景气将拉动相关配套器件使用量大幅提升。图图 22:全球光伏新增装机量:全球光伏新增装机量 数据来源:CPIA,广发证券发展研究中心 (二)新能源汽车技术升级,带来薄膜电容单车用量提升(二)新能源汽车技术升级,带来薄膜电容单车用量提升 1、多电机新能源汽车配置趋

37、势显现多电机新能源汽车配置趋势显现,带动薄膜电容单车用量提升,带动薄膜电容单车用量提升 多电机新能源汽车趋势形成,带动电机需求量增加。多电机新能源汽车趋势形成,带动电机需求量增加。目前量产的新能源汽车主要包括单电机、双电机、三电机三种类型,电机的增多可以使得相同型号新能源汽车的动力性能更好。多电机设计所带来的动力优势不仅在于电机数量的增加,还在于可以使电池和电机功率更加匹配,允许对汽车加速过程做转矩的优化,并且通过电机的差异化设计获得更优异的等效合成电机。0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%050100150200250300350400450500201820192

38、02020212022E2023E2024E2025E(GW)全球光伏新增装机量YOY 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1414/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 以特斯拉为例,随着电机数的增多,各车型的加速度和最高时速表现更加优异。以特斯拉为例,随着电机数的增多,各车型的加速度和最高时速表现更加优异。目前,Model X和Model S已无可供销售的单电机版本,美国市场Model Y也已取消单电机后轮驱动版本,多电机电车将逐渐成为更多新能源汽车的标准配置。随着国产厂商逐渐掌握多电机设计技术,制造成本逐步降低,多电机配置渗透率将持续提高。2021年国内电

39、动车销量排行榜前十的车型中,有五种车型已经包含双电机配置版本。图图 23:单电机、双电机和三电机布局:单电机、双电机和三电机布局 表表2:Tesla车型不同电机配置参数车型不同电机配置参数 车型车型 60 英里英里 加速加速用时用时(s)最高时速最高时速 (km/h)Model 3 单电机后轮驱动 5.8 225 双电机全轮驱动 3.1 261 Model X 双电机全轮驱动 3.8 250 三电机全轮驱动 2.5 262 Model Y 单电机后轮驱动 6.9 217 双电机全轮驱动 4.8 217 双电机全轮驱动 3.5 250 Model S 双电机全轮驱动 3.1 250 三电机全轮驱

40、动 2 322 Cybertruck 单电机后轮驱动 6.5 175 双电机全轮驱动 4.5 195 三电机全轮驱动 2.9 210 数据来源:Lucidowners 官网,广发证券发展研究中心 数据来源:Tesla 官网,广发证券发展研究中心 表表3:2021热销车型提供双电机配置热销车型提供双电机配置 排名排名 车型车型 销量销量 厂商厂商 是否有双电是否有双电机机版本版本 双电机版车型双电机版车型 1 宏光 MINIEV 426482 上汽通用五菱 否 2 Model 3 259104 特斯拉中国 是 2022 款-高性能全轮驱动版 3 Model Y 198490 特斯拉中国 是 20

41、22 款-长续航全轮驱动版、2022 款-高性能全轮驱动版 4 荣威 Ei5 174333 上汽集团 否 5 汉 134796 比亚迪 是 2022 款四驱尊享型 6 理想 ONE 90491 理想 是 全部双电机 7 小蚂蚁 77149 奇瑞新能源 否 8 哪吒 U 64496 合众汽车 否 9 欧拉黑猫 63492 长城新能源 否 10 小鹏 P7 61959 小鹏汽车 是 562E 性能版、562E 鹏翼性能版 数据来源:车主之家,广发证券发展研究中心 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1515/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 单车配置电机单车配置

42、电机数量数量增加,拉动配套电机控制器件需求上涨。增加,拉动配套电机控制器件需求上涨。新能源汽车各电机需要搭配电机控制器组成驱动单元才能正常工作。电机控制器的功能是根据档位、油门、刹车等指令,将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能,使电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作。电机控制器的本质是一个可以通过控制板受外部信号控制的逆变电路,逆变电路的基础功能是将电池提供的高压直流电(HV DC)转换成高压交流电(HV AC)驱动电机运转。图图 24:Audi e-tron后轮单电机和后轮双电机后轮单电机和后轮双电机 数据来源:Audi Media Center 官网,广发证券发展研究

43、中心 薄膜电容作为电机控制器重要组成部分,单车价值量持续提升。薄膜电容作为电机控制器重要组成部分,单车价值量持续提升。根据主营业务为电机控制器的英博尔招股说明书2016年数据,电容器占到电机控制器成本的5%左右。在逆变器中,薄膜电容作为电驱逆变器电容,起到不可缺少的作用。首先,电驱逆变器电容可以平滑母线电压,使电机控制器的母线电压在功率器件开关时仍比较平滑;其次,可以降低电机控制器功率器件端端到动力电池端线路的电感参数,削弱母线的尖峰电压;再次,可以吸收电机控制器母线端的高脉冲电流;最后可以防止母线端电压的过充和瞬时电压对电机控制器的影响。我们认为,未来随着多电机新能源汽车配置趋势持续显现,单

44、车电机控制器需求量增加,单车薄膜电容价值量将持续提升,打开新能源汽车薄膜电容市场空间。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1616/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 图图 25:Audi e-tron电机控制器爆炸图电机控制器爆炸图 图图 26:英博尔英博尔2016年电控相关主要原材料成本年电控相关主要原材料成本 数据来源:Audi Media Center 官网,广发证券发展研究中心 数据来源:英博尔招股说明书,广发证券发展研究中心 2、新能源高压平台技术升级,提升更高性能薄膜电容用量新能源高压平台技术升级,提升更高性能薄膜电容用量 高压平台技术持续推广,

45、成为解决新能源汽车续航焦虑的主流方案之一。高压平台技术持续推广,成为解决新能源汽车续航焦虑的主流方案之一。目前新能源汽车续航里程短、充电时间长是限制新能源汽车发展的主要阻碍,高功率充电方案可以使得电动汽车充电时间降低到与燃油车相似的水平。根据中国 ChaoJi 传导充电技术主要参数,以500kW功率充电5分钟,续航里程便可达400公里。根据焦耳定律Q=I2R,假设电路总电阻不变,通过提升电压而不是提升电流,可在提升充电功率的同时,不增加电路热损耗。综上所述,高压低电流是更为经济可行的高功率充电解决方案。目前国际上,日本CHAdeMO协会计划到2025年以后将充电功率提升到350-400kW,电

46、压平台1000V;欧洲已经完成了350kW大功率充电标准体系的建设,最大充电电压920V;美国已经拥有了以特斯拉为应用案例的超级充电桩。在我国,由国家电网和中国电力企业联合会联合发布的电动汽车ChaoJi传导充电技术白皮书中,方案设计电压等级有望达到1500V,最大充电功率可达900kW。5%3%24%3%4%1%4%0%1%4%4%17%30%电容器件继电器绝缘栅场效应管DSP 芯片类芯片类霍尔变压器晶振连接器件类PCB 板类线束类结构件类其他 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1717/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 图图 27:中国中国 ChaoJ

47、i 传导充电技术主要参数传导充电技术主要参数 数据来源:CHAdeMO,广发证券发展研究中心 高压平台架构是新能源汽车实现快速充电的基础,龙头车企入场布局。高压平台架构是新能源汽车实现快速充电的基础,龙头车企入场布局。由于额定电压的不同,未搭载高电压平台的新能源汽车并不能在利用高压充电桩时使用其中的高压电流充电,因此只有搭载高压平台的新能源汽车才能进行快速充电,解决续航焦虑问题。龙头车企入场高压平台开发,保时捷于2019年推出搭载800V平台,支持最大270kW最大充电功率的纯电动量产车,极狐与华为合作推出搭载750V高压平台车型,最大充电功率为180kW。随着2021年比亚迪推出e平台3.0

48、、华为推出全栈动力域高压平台这两个800V高压平台,国产品牌高压平台车型将持续渗透。表表4:部分高电压平台车型参数梳理部分高电压平台车型参数梳理 品牌品牌 车型车型 发布时间发布时间 充电系统电压充电系统电压(V)续航里程续航里程(km)快充时间快充时间 测试快充功率测试快充功率 保时捷 Taycan 2019 800 500 5.5min/100km 22.5min/0%-80%SOC 270kW 比亚迪 汉 2020 569.6 715 30min/30-80%SOC 120kW 极狐 阿尔法 S Hi 版 2021 750 500 15min/30%-80%SOC 180kW 现代 IO

49、NIQ 5 2021 800 500 5min/100km 18min/0%-80%SOC 350kW Lucid Lucid Air 2021 900 643 20min/483km 350kW 小鹏 G9 2021 800/5min/200+km 480kW 阿维塔 阿维塔 11 2022 750 680 10min/200km 240kW 奥迪 A6 e-tron(2023)800 700 10min/300km 270kW 数据来源:各公司官网,广发证券发展研究中心 1000(1500)V最大电压最大电压Umax600Awith cooling system最大电流最大电流Imax50

50、0(900)kW最大功率最大功率PmaxMajor Parameter主要主要参数参数充电充电5分钟,行驶分钟,行驶400公里公里 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1818/2929 Table_PageText 行业专题研究|电子 高压平台对薄膜电容要求更高,提升更高性能薄膜电容用量。高压平台对薄膜电容要求更高,提升更高性能薄膜电容用量。提高车载平台电压对汽车内部电路带来多方面的影响。随着电压的增高,尖峰电压会更高,并且在功率器件开关时产生的电感更高,更易产生反向电动势(back EMF),对于电容器的耐压能力和电容值提出更高的要求。根据电子元件分销商贸泽电子官网给出的松下EC

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