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汽車線束行業(yè)研究:智能化電動化雙輪驅動,產業(yè)迎來廣闊空間

(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(yè)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(fā)銷量突破萬輛的企業(yè)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(chuàng)中國汽車產業(yè)轉型發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)達國家大力推動綠色低碳交 通,提出汽車行業(yè)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(xù)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(fā)的《新能源 汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)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(tài)勢,新能源汽車 20%滲透率目標或將提前實現。從產業(yè)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(yè)發(fā)展行動計劃》錨定車聯網基礎設施發(fā)展目標,彰顯國家發(fā)展自動駕駛業(yè)決心。2018 年底,工信部發(fā)布《車聯網產業(yè)發(fā)展行動計劃》,彰顯了國家對于車聯網 產業(yè)發(fā)展的高度重視,明確表示將加大對車聯網產業(yè)的政策支持力度。該計劃明確以 2020 年為時間節(jié)點,分兩個階段實現車聯網產業(yè)高質量發(fā)展的目標,車聯網產業(yè)發(fā)展從 示范應用階段向規(guī)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(guī)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(guī)模化商業(yè)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(xù)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(fā)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(xù)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(jié)。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(tài)車輛,180 m 左右的小目 標。德國大陸集團所發(fā)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(tài),包括但不限于行、坐、臥、立等狀態(tài), 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(huán)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(zhàn) 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(huán)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(guī)模商業(yè)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。同軸線纜通常可以提供與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(guī)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(huán)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(fā)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(yè)協會、天津大學中國汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心發(fā)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(guī)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(yè)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(yè)而言,由于整車制造企業(yè)的動力平臺具有相當的穩(wěn)定性和較長的生命 周期(一般會在 5-7 年,期間若有局部優(yōu)化,生命周期將獲得適當延長),一旦整車制 造企業(yè)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(yè)會從供應商歷史交付業(yè)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(wěn)定。

汽車零部件制造企業(yè)必須滿足整車制造企業(yè)的內部標準和要求,具備客戶認可的技術研 發(fā)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(yè)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(fā) 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(fā)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(yè)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(yè) 一旦被納入整車制造企業(yè)的合格供應商目錄,就會形成較為穩(wěn)固的長期合作關系。新進 入企業(yè)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(yè)的認可。

3.2. 技術壁壘:線束行業(yè)對廠商同步研發(fā)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(fā)、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(fā)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(xù)航能力的重要因素。 因此,汽車線束企業(yè)的研發(fā)能力、新材料技術儲備、生產工藝及產品質量需更加領先、 穩(wěn)定、可靠。新進入企業(yè)規(guī)模較小,同步研發(fā)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(fā)能力:汽車零部件全球化采購的興起以及整車企業(yè)與零部件企業(yè)形成的產業(yè)分 工協作格局,使得汽車線束企業(yè)逐漸參與到整車廠商新車型的設計研發(fā)中,對汽車線束 企業(yè)的產品設計、同步研發(fā)能力提出了較高要求。

與此同時,汽車產業(yè)的不斷發(fā)展使得每種車型的生命周期逐漸變短,新車研發(fā)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(yè)加快產品研發(fā)設計,具備同步開發(fā)甚 至超前開發(fā)的能力。同步開發(fā)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(jié)點配合整車開發(fā)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(yè)的整車配套能力,同步研 發(fā)實力顯得愈發(fā)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(xù)追求,汽車線束 行業(yè)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(yè)。

4. 產業(yè)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(wěn)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(fā)展和國產線束廠商成本優(yōu)勢凸顯的背景下,我國汽車線束行業(yè)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(fā)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(yōu)秀的自主線束企業(yè)。這些優(yōu)質的本土企業(yè) 通過長期積累的產品技術和同步開發(fā)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(fā) 和自主研發(fā)的能力的提升,加之成本優(yōu)勢和本地化服務優(yōu)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(fā)展,吉利、奇瑞、長城、比亞迪等一優(yōu)秀國產品牌正逐漸崛起。 中國汽車工業(yè)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(wěn)步提高有望為本土零部件企業(yè)的發(fā)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(yōu)勢繼續(xù)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(yōu)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(yōu)勢 及成本管理優(yōu)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(yōu)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(chuàng)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(yōu)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(fā)具有創(chuàng)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(yōu)化線束的開發(fā)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(fā)、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(fā),通過小型化和自動化創(chuàng)新,以應對汽車的智能化、電氣化、自動化和 輕量化的發(fā)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(chuàng)新型導線。依托全面 完備的設計開發(fā)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(yè)開發(fā)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(fā)研究。萊尼線束系統通過不斷創(chuàng)新,以在汽車工業(yè)中樹立了良好的聲譽, 例如開發(fā)了發(fā)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(yōu)化線束系 統的電子解決方案等。發(fā)泡線束由聚氨酯發(fā)泡預成型,發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)設計及銷售業(yè)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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