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汽车行业:华创证券-汽车行业深度研究报告:800V架构渐近,引领电动产业链革新-211124

研报作者:张程航 来自:华创证券 时间:2021-11-25 08:48:32
  • 股票名称
    汽车行业
  • 股票代码
  • 研报类型
    (PDF)
  • 发布者
    sp***ii
  • 研报出处
    华创证券
  • 研报页数
    20 页
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研究报告内容

证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 未经许可,禁止转载 证券研究报告 汽车行业深度研究报告 推荐(维持) 800V架构渐近,引领电动产业链革新 800V平台渐近,车企加速落地布局大功率快充。

燃油车动力源来自内燃机, 车用电器对输出功率要求不高,低电压平台即可满足。

而纯电车型动力源是 电机和电池,充放电需要较大的输入/输出功率,车内电压平台高于燃油车。

纯电乘用车电压一般在200-400V间。

2019年,保时捷发布首款800V平台量 产车型Taycan,充电性能表现优异,国内车企开始跟进800V平台架构: 1) 2022年,小鹏G9、比亚迪将率先量产800V平台架构产品; 2) 2023年,蔚来、理想、吉利、长城、北汽、广汽等车企有望量产跟进。

800V平台有效降低续航及充电焦虑。

续航里程不足和充电速度慢是新能源汽 车的两大短板,制约新能源汽车对燃油车的渗透替换。

解决方案上: 1)提高带电量:虽然提高了整车续航但也同时增加了成本和车重,边际效益 递减且不解决补能效率的问题; 2)提升补能效率:主要分为换电和大功率快充两种方案。

换电方案下,换电 站建设成本较高,换电体系推广难度大、成本高。

大功率快充技术可分为大 电流快充方案(Tesla、极氪的400V)和高电压快充方案(800V),前者对 电控、线束和散热要求较高,后者是目前大多数车企的首选方案。

总体而言,800V高压平台为大功率快充技术预留了性能空间,也能够有效提 升三电系统的功率密度,进而对续航和充电问题有效缓解。

但要真正实现大 功率快充,还需要充电桩功率和电池充电倍率均与800V架构相匹配。

电气类零部件需要再验证,格局重构下国产替代有望加速。

电压平台升级需 要对电气系统重新验证,功率器件的耐压、损耗、抗热要求将更高。

SiC材 料性能上较硅基材料表现更优异,有望大规模普及。

考虑供应安全和成本, 国产SiC器件具备弯道超车潜力。

我们认为800V对产业链的影响体现在: 1)单车价值量变化:SiC材料较硅基产品高压性能突出,初期成本较高 (原成本的2-3倍,系统成本+10%至20%),但规模量产后有望逐步降低; 2)供应格局变化:新项目带来国产替代机遇,国内供应商的扩产能力、研 发服务能力、和产品性价比都更加优秀,有望把握新项目机会快速渗透; 3)新技术加速上车:新电压架构的推广也将带动冗余设计的发展,电动新 技术有望加速上车,例如油冷电机技术、扁线电机技术等。

根据我们测算,2025、2030年800V行业市场规模有望达到324/878亿元。

21-23年国内800V产业从0到1,23-25年复合增速有望超过70%(爆发增长 阶段),25-30年复合增速约为20%(稳步增长阶段)。

投资建议:围绕800V产业链,除了【功率器件】有望加速国产替代外, 【电机电控】、【OBC+DC/DC】、【连接器及线束】、【电容】等环节成 长机会也值得关注: 1)功率器件:国产SiC器件快速替代,建议关注时代电气、斯达半导、比 亚迪半导体、士兰微、宏微科技等; 2)电机电控:配套验证新架构,建议关注汇川技术、大洋电机、英搏尔、 巨一科技、精机电动、卧龙电机等; 3) OBC+DC/DC:充电/转换模块升级,建议关注欣锐科技、通合科技等; 4)连接器及线束:性能升级,建议关注瑞可达、永贵电器、中航光电等; 5)电容、滤波器等:建议关注法拉电子、鹰峰电子等; 6)新技术:油冷电机、扁线电机,建议关注精达股份、长城科技等。

风险提示:新能源汽车发展不及预期、800V平台量产不及预期、国产替代进 度不及预期等。

证券分析师:张程航 电话:021-20572543 邮箱:zhangchenghang@hcyjs.com 执业编号:S0360519070003 联系人:夏凉 电话:021-20572532 邮箱:xialiang@hcyjs.com 行业基本数据 占比% 股票家数(只) 1964.88 总市值(亿元) 29,936.483.59 流通市值(亿元) 21,158.063.31 相对指数表现 % 1M 6M 12M 绝对表现7.1227.219.2 相对表现8.0531.521.04 相关研究报告 《汽车行业跟踪报告:特斯拉产业链的中国机遇 进一步升级》 2021-11-05 《汽车行业重大事项点评:10月批发好于预 期,预计将持续好转》 2021-11-09 《汽车行业2022年度策略报告:靓丽时刻的交 错》 2021-11-16 -13% -2% 9% 20% 20/1121/0121/0321/0521/0721/09 2020-11-24~2021-11-23 沪深300汽车(申万) 华创证券研究所 行业研究 汽车 2021年11月24日 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 未经许可,禁止转载 投资主题 报告亮点 阐述800V电压平台升级趋势,梳理产业链投资机会。

报告深入浅出的介绍 了400V电压平台升级为800V的产业趋势。

结合测算,给出800V电压平台 渗透提升趋势和行业增长空间。

进而对800V产业链上市/非上市公司进行梳 理,寻找优质细分领域和受益标的。

投资逻辑 从400V到800V,供应链国产替代有望加速。

800V高压平台为大功率快充技 术预留了性能空间,也能够有效提升三电系统的功率密度,进而对续航和充 电问题有效缓解。

800V相关零部件迎升级/更新机遇,供应链国产替代有望 加速。

我们认为800V对产业链影响体现在: 1)单车价值量变化:SiC材料较硅基产品高压性能突出,初期成本较高 (原成本的2-3倍,系统成本+10%至20%),但规模量产后有望逐步降低; 2)供应格局变化:新项目带来国产替代机遇,国内供应商的扩产能力、研 发服务能力、和产品性价比都更加优秀,有望把握新项目机会快速渗透; 3)新技术加速上车:新电压架构的推广也将带动冗余设计的发展,某些新 技术有望加速上车,例如油冷电机技术、扁线电机技术等。

根据我们测算,2025、2030年800V行业市场规模有望达到324/878亿元。

21-23年国内800V产业从0到1,23-25年复合增速有望超过70%(爆发增长 阶段),25-30年复合增速约为20%(稳步增长阶段)。

汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 3 目录 一、800V高压平台渐近,加快解决续航、充电焦虑问题...................................................5 (一)电动车800V高压平台正逐步落地.......................................................................5 (二)800V方案是降低续航及充电焦虑的主流选择....................................................7 二、电气类零部件需要再验证,格局重构下国产替代有望加速.........................................9 (一)零部件需再验证,迎升级/更新机遇..................................................................11 (二)核心环节弯道超车,国产替代有望加速...........................................................14 三、投资建议...........................................................................................................................17 四、风险提示...........................................................................................................................18 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 4 图表目录 图表1:400V电子电器架构....................................................................................................5 图表2:400V架构下零部件布局............................................................................................5 图表3:800V电子电器架构....................................................................................................5 图表4:保时捷Taycan 800V高压架构布局...........................................................................5 图表5:国内车企800V快充技术布局...................................................................................6 图表6:蔚来换电站..................................................................................................................7 图表7:特斯拉V3超充桩.......................................................................................................8 图表8:特斯拉V3超充桩参数...............................................................................................8 图表9:保时捷800V超充桩...................................................................................................8 图表10:保时捷高压超充桩参数............................................................................................8 图表11:新能源乘用车三电系统(除电池)零部件价格估算.............................................9 图表12:800V平台应用市场空间(亿元)测算及产业链核心公司.................................10 图表13:不同电压下硅基与SiC性能对比..........................................................................11 图表14:碳化硅模块较IGBT模块损耗更小.......................................................................11 图表15:电驱系统示意图......................................................................................................12 图表16:国产某品牌新能源汽车电驱系统构成..................................................................12 图表17:电控系统示意图......................................................................................................12 图表18:比亚迪秦电控系统图..............................................................................................12 图表19:电池系统示意图......................................................................................................13 图表20:车载电池结构图......................................................................................................13 图表21:DC/DC+OBC示意图...............................................................................................13 图表22:DC/DC+OBC技术方案图.......................................................................................13 图表23:连接器与线束示意图..............................................................................................13 图表24:瑞可达连接器与线束示意图..................................................................................13 图表25:滤波器示意图..........................................................................................................14 图表26:有源滤波器原理图..................................................................................................14 图表27:继电器示意图..........................................................................................................14 图表28:车载继电器连接原理图..........................................................................................14 图表29:800V零部件升级产业链(上市) .........................................................................15 图表30:800V零部件升级产业链(非上市) .....................................................................16 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 5 一、800V高压平台渐近,加快解决续航、充电焦虑问题 (一)电动车800V高压平台正逐步落地 因动力源差异,燃油车和电动车的电压平台差异大。

燃油车动力源来自内燃机,车用电 器对输出功率要求不高,低电压平台即可满足:1918年,蓄电池首次引入汽车;1920 年得到普及,电压仅为6V。

随着车载电器增多,车企相继推出12V-48V等系统,适配 以内燃机为主要动力源的车型。

而纯电车型动力源是电机和电池,需要较大的输入/输 出功率,车内电压平台通常高于燃油车。

纯电乘用车电压通常在200-400V之间。

400V高压系统通常包括:电池、电机、电控、充电机(OBC)、高低压转换器 (DC/DC)、高压控制盒(PDU)、连接器及线束、电机/电池热管理相关零部件。

从核心 部件功能上看: 1)电池是所有电器的供电单元,PDU对电池、电路起保护作用; 2)驱动电机及控制器是动力源,将电能转化为机械能; 3)DC/DC对高低压进行转化,满足车内低电压器件用电需求; 4)OBC将充电桩的交流电转换成直流电进而通过分线盒给电池充电。

图表1:400V电子电器架构 图表2:400V架构下零部件布局 资料来源:汽车电子设计、华创证券 资料来源:汽车技术培训网、华创证券 图表3:800V电子电器架构 图表4:保时捷Taycan 800V高压架构布局 资料来源:汽车电子设计、华创证券 资料来源:汽车之家、华创证券 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 6 800V高压平台车型出现后,国内车企从技术迭代角度开始跟进800V架构。

保时捷 Taycan是首款800V高压平台的量产车型,已将最大充电功率提升至350KW,可以在 大约23分钟内,把动力电池从5%充至80%,相当于300公里的续航能力。

同等功率下, 当电压从400V提升到800V后,工作电流将降低一半,进而线束体积、功率损耗均有 下降。

国内车企目前纷纷跟进800V高压平台架构,有望在2022年陆续实现量产: 1)比亚迪:2021年9月,上海车展发布e平台3.0,提供800V闪充功能,充电5分钟 可增加续航150公里,搭载800V平台的车型有望2022年量产。

2)吉利极氪:2021年9月,发布子品牌极氪,充电桩最大功率达360KW。

极氪001 采用的浩瀚架构具备400V和800V两种电压架构,10%-80%SOC充电时间仅需30 分钟,充电5分钟续航可增加120公里。

搭载800V的产品有望在2022-2023年亮相。

3)北汽极狐:2021年4月,发布极狐αSHi版,具备800V充电架构,2.2C闪充技术 能实现10分钟补充196公里续航的电量,30%-80%SOC充电时间仅为15分钟。

4)广汽埃安:2021年8月,发布A480超充桩,峰值电压1000V,电流600A,未来将 超倍速电池技术搭载于AION系列车型,可做到充电5分钟,续航200公里。

5)东风岚图:2021年9月,发布最新800V高压超级快充技术,在360KW超级充电桩 的加持下,充电速率可提升125%,可实现充电10分钟,续航400公里。

6)小鹏汽车:2021年10月,公布首个量产的800V高压SiC平台,充电峰值电流超过 600A,采用高能量密度、高充电倍率电池,充电5分钟最高可补充续航200公里。

7)现代:2020年12月,发布E-GMP平台,标配800V系统同时配套800V超高速充 电基础设施,可实现14分钟快充80%,充电5分钟可行使约100公里。

图表5:国内车企800V快充技术布局 公司形式时间电压功率电流续航 保时捷车型、充电桩2018-06800V 350kW 15分钟充80%电 起亚充电桩2020-09800V - 现代平台2020-12800V 14分钟充80%电 比亚迪平台2021-04800V 充电5分钟,续航150公里 吉利极氪车型、充电桩2021-09800V 360kW 充电5分钟,续航120公里 吉利平台、车型2021-04400V/800V 30分钟充80%电 长城车型2021-11800V 400kW 600A充电10分钟,续航800里 北汽极狐车型2021-04800V 充电10分钟,续航196公里 广汽埃安车型、充电桩2021-081000V(峰值) 480kW 600A充电5分钟,续航200公里 东风岚图平台、充电桩2021-10800V 360kW 600A充电10分钟,续航400公里 小鹏车型、充电桩2021-10800V 480kW 670A充电5分钟,续航200公里 长安平台2021-08800V 300KW 充电10分钟,续航200公里 理想平台预计2023800V - 蔚来车型预计2022800V - 资料来源:盖世汽车、汽车之家、搜狐网、IT商业新闻网、经济网、公司官网、华创证券 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 7 (二)800V方案是降低续航及充电焦虑的主流选择 新能源汽车普及过程中,续航和充电速度是两大短板。

相较于燃油车,大部分新能源汽 车续航里程低于600公里,普遍低于燃油车的续航里程,较难满足城际间长里程行驶需 求。

另一方面,现有的充电技术需要消费者等待40分钟甚至更久才可充满,而燃油车 的加油过程仅需要5分钟,对比之下补能效率更低。

续航里程和充电速度是两大短板, 制约新能源汽车对燃油车的替代。

车企的解决方案包括:提升带电量、提高补能效率。

提升带电量能够缓解续航问题,但边际效益递减。

HEV、PHEV、EREV车型通过燃油 的方式提高续航水平。

纯电车型可通过增加电池带电量实现高续航目的,目前特斯拉 Model 3高性能版CLTC标准的续航里程达675公里。

但电池是新能源车价值量最高的 部件,带电量提升会导致边际成本和整车重量增加,购车成本与整车功耗也将随之增加。

提高补能效率,主流解决方案有两种:换电、大功率快充。

1)换电:换电把新能源车充电时间替换成换电时间,代表企业有蔚来汽车,其二代换 电站换电效率已提升至约5分钟/车,接近于普通燃油车一次加油的水平。

但各品 牌车型电池规格不同,换电技术的推广极度依赖于车企自建的换电体系,大规模推 广的成本及难度较高。

图表6:蔚来换电站 资料来源:蔚来官网、华创证券 2)高电流低电压(400V)充电:根据功率、电压、电流关系公式 = ,其他条件 保持不变,充电电压或电流其中任一提高即可提高充电效率。

特斯拉、极氪是大电 流超充的代表品牌,其中特斯拉V3超充桩能在400V电压的条件下达到250kW的 峰值充电功率,15分钟可补充Model 3约250公里续航所需电量。

高电流推广难度同样较大。

根据焦耳定律 = 2,当通电时间与电阻不变,热量 与电流的二次方成正比,大电流快充将大幅增加充电过程中的热量。

特斯拉V3超 充桩峰值工作电流超过600A,需要使用更粗的线束,同时对散热技术要求更高。

目前国内车厂并没有在散热方案上做大幅定制化改动。

大电流充电桩同样极度依赖 自建体系,推广成本高。

另外,目前的大电流模式仅能在10%-20%SOC进行最大 功率充电,在其他区间充电功率也有明显下降,高效充电并非全程覆盖。

汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 8 图表7:特斯拉V3超充桩 资料来源:Electrek、华创证券 图表8:特斯拉V3超充桩参数 发布时间适用电压最大功率最大电流充电效率描述 2019-03400V 250kW 640A充电15分钟,续航250km 资料来源:特斯拉官网、爱卡汽车、华创证券 3)高电压(800V)低电流充电:目前整车普遍使用400V架构,切换800V架构能够 使充电时间减少一半。

保时捷Taycan是第一台量产的800V架构电动车;小鹏最新 发布的G9是国内首款基于800V高压SiC(碳化硅)平台的量产车,可实现充电5 分钟,续航200公里。

图表9:保时捷800V超充桩 资料来源:Newrooms、华创证券 图表10:保时捷高压超充桩参数 发布时间适用电压最大功率最大电流充电效率描述 2018-06800V 350kW约438A充电15分钟,Taycan电量从0充至80% 资料来源:太平洋汽车、盖世汽车、华创证券 800V架构使整车具有更高的效率。

800V电压平台推出后,相较于400V平台,工作电 流更小,进而节省线束体积、降低电路内阻损耗,变相提升了功率密度和能量使用效率。

在功率不变前提下,我们预计800V平台的推出,续航里程将增加10%、充电速度将提 升一倍以上。

当然,实际快充技术的普及需要充电桩功率和电池充电倍率的同步匹配。

汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 9 二、电气类零部件需要再验证,格局重构下国产替代有望加速 车企应用800V平台架构,需要对电气系统零部件重新验证,对功率器件的耐压、损耗、 抗热的要求更高。

SiC材料在相关性能上较硅基材料表现更优异,有望迎来大规模普及。

考虑供应安全和成本,国产SiC器件具备弯道超车的潜力。

我们认为800V平台对供应 链影响主要体现在: 1)单车价值量变化:SiC材料较硅基产品的高压性能突出,但初期成本较高(部件成 本是原来的的2-3倍,系统总成本增加10%-20%),规模化量产后有望逐步降低; 2)供应格局变化:新项目带来国产替代机遇,国内供应商的扩产能力、研发服务能力、 和产品性价比都更加优秀,有望把握新项目机会快速渗透; 3)新技术加速上车:新电压架构的推广也将带动冗余设计的发展,电动新技术有望加 速上车,例如油冷电机技术、扁线电机技术等。

图表11:新能源乘用车三电系统(除电池)零部件价格估算 零部件400V价格(元/辆) 800V价格(元/辆)主要变动 电机 3,0003,450碳化硅应用,初期成本整体上升15%-20% 电控 减速器1000-20001000-2000耐高压验证,基本无变化 OBC 2,5003,000碳化硅应用,初期成本整体上升20% DC/DC PDU ~1000 ~1000耐高压验证,基本无变化 连接器 2,0002,200 高压、高速验证,连接器重新选型 线束高压、高速验证,线束重新选型(冗余设计不变细) 滤波系统- -重新设计,集成化成本上升 继电器- -更换耐高压,成本上升20% 总计10,000-12,00011,300-13,300整体成本上升10%-20% 资料来源:华创证券估算 2023-2025年或是800V产业爆发期,建议关注:电机电控(含功率半导体)、 OBC+DC/DC、连接器及线束细分领域。

三电系统(除电池)中,电机电控、 OBC+DC/DC和连接器及线束的单车价值量超过2000元。

根据我们测算,2025、2030年800V行业市场规模有望分别达到324/878亿元,其中: 电机电控100/270亿元,OBC+DC/DC 87/235亿元,连接器及线束64/172亿元。

2021- 2023年国内800V产业从无到有,2023年-2025年复合增速有望超过70%(爆发增长), 2025年-2030年复合增速约为20%(稳步增长)。

从竞争格局角度,电机电控(含功率半导体)、连接器及线束方向上市公司较多,未来 国产替代有望加速;OBC+DC/DC行业上市公司较少,未来或有新进入者参与竞争(杭 州富特、深圳威迈斯)。

当前竞争格局并未定型,未来有望孵化多家百亿级细分龙头。

核心假设: 1)800V平台应用SiC器件方案,短期推高系统整体成本。

2)随着2023年SiC方案开始量产普及,2023-2025年年降较快(5%/年);2025年- 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 10 2030年800V进入稳定增长,年降2%/年。

图表12:800V平台应用市场空间(亿元)测算及产业链核心公司 核心假设2021E 2023E 2025E 2030E 新能源乘用车销量,万辆3206508001200 800V渗透率,% 0% 15% 40% 80% 单车价值(元/辆) 电机 3,0003,4503,1142,814 电控 减速器1,5001,4411,3841,251 OBC 2,5003,0002,7082,447 DC/DC PDU 1,000960922834 连接器 2,0002,2001,9861,795 线束 总计10,00011,05110,1139,141 市场空间(亿元) 电机 34100270 电控 减速器 1444120 OBC 2987235 DC/DC PDU 93080 连接器 2164172 线束 总计 108324878 CAGR(%) 73% 22% 相关产业链核心上市公司 功率半导体时代电气、斯达半导、比亚迪半导体、士兰微、新洁能、宏微科技 电机电控汇川技术、英博尔、大洋电机、卧龙电驱、精进电动、巨一科技 DC/DC+OBC欣锐科技、通合科技、麦格米特 连接器及线束瑞可达、中航光电、永贵电器、立讯精密 电容法拉电子、鹰峰电子 其他精达股份、长城科技 资料来源:Wind、华创证券测算 *未考虑高端电动车与中低端电动车电气系统零部件的成本差异 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 11 (一)零部件需再验证,迎升级/更新机遇 升级800V平台需要对零部件重新验证,功率器件要求更高。

应用800V电压平台需要 对现有的电子电器架构重新验证,尤其是功率器件的要求更高。

目前车规级的功率半导 体主要是硅基IGBT,应用于新能源汽车电动控制系统、车载空调系统、充电桩逆变器 三个子系统中,车内IGBT约占整车成本的7%-10%,是除电池以外成本第二高的元件。

400V平台架构升级至800V平台对功率半导体提出了更苛刻的要求: 1)耐压:在450V直流母线电压下,IGBT模块承受的最大电压在650V左右;在 800V以上直流母线电压下,功率器件耐压需要提高到1200V以上。

尽管英飞凌、 富士、罗姆等厂家推出了1200V耐压的车规级IGBT,但成本较高并未实现规模化 应用。

对比之下,SiC器件在高压下性能更好。

图表13:不同电压下硅基与SiC性能对比 资料来源:Gerd, et al., “INCREASEDSYSTEMEFFICIENCYBYAN 800 VOLTAXLEDRIVECONCEPT”, Vitesco Technologies *在400V直流母线电压下,硅基IGBT通导损耗与碳化硅相近,开关损耗更高;在800V直流母线电压 先,硅基IGBT通导损耗、开关损耗均显著高于碳化硅 2)损耗:根据NE时代,碳化硅在导通损耗、开关损耗表现方面优于IGBT,在400V 母线电压下,应用1200V碳化硅模块的整车损耗较750V的IGBT降低6.9%;若电 压升至800V,整车损耗将进一步降低7.6%。

图表14:碳化硅模块较IGBT模块损耗更小 资料来源:NE时代、华创证券 *在400V直流母线电压下,1200V碳化硅模块较750V硅基IGBT模块逆变器损耗下降6.9%;在800V 直流母线电压下,1200V碳化硅模块较用于400V直流母线的750V硅基IGBT模块逆变器损耗下降 7.6%。

在基础损耗与传动系统损耗不变的情况下,整车损耗随逆变器损耗下降同步变化。

0% 20% 40% 60% 80% 100% 400V, Si 750V,10kHz 400V, SiC 1200V,10kHz 800V, SiC 1200V,10kHz Basic consumption Powertrain w/o Inverter Inverter -6.9% -7.6% 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 12 3)抗高温:在高电压快充方案下,尽管在相同充电功率情况下电流增加幅度较大电流 方案要小,但大功率快充需要电压、电流同增,因此发热量增加,对功率器件抗高 温能力也提出更高的要求。

碳化硅理论上能够在远超175℃高温的正常工作,较硅 基IGBT更加适应未来800V平台架构的发展。

初期碳化硅成本较高,推高相关零部件价值量。

目前具有碳化硅量产能力的厂家数量稀 少,主要位于欧美,如科锐、罗姆、意法、博世等,其中科锐市场份额最大。

早期碳化 硅器件价格高于硅基IGBT,量产后或能降至IGBT的2倍左右。

800V平台架构的升级 带来核心功率器件的切换,核心部件成本上升短期将推高电动控制系统、车载空调系统、 充电桩逆变器等部件的单车价值量。

目前碳化硅实际应用较少,国产SiC器件有望迎来发展机遇。

欧美新能源汽车碳化硅技 术集中批产时间多数在2024年,欧美晶圆厂商产能扩张规划基本与之匹配,目前仅特 斯拉Model 3与比亚迪汉实际应用碳化硅功率器件。

而根据国内新能源车升级800V平 台计划,2023年碳化硅器件需求旺盛。

相较于硅基IGBT,不少国产供应商具备SiC的 研发量产能力,未来有望快速扩产响应国内新能源汽车的外溢需求。

受碳化硅应用与系统升级影响,我们预计以下零部件成本会相应变化: 1)电机电控:800V平台或要求电机控制器应用的功率器件从硅基IGBT升级至碳化 硅MOSFET,短期成本相应上升;但碳化硅的应用将减少电机系统的功耗、提高功 率密度,因此整体结构缩小、壳体线路布局优化,单电机的成本将有所下降。

若考 虑零部件供应商借此机会推出一些新的电机技术(油冷、扁线电机),我们预计电 机成本有所增加,电驱系统(电机、电控、减速器)单车价值增加10-15%。

图表15:电驱系统示意图 图表16:国产某品牌新能源汽车电驱系统构成 资料来源:巨一科技官网、华创证券 资料来源:中国传动网、华创证券 图表17:电控系统示意图 图表18:比亚迪秦电控系统图 资料来源:安捷利电控官网、华创证券 资料来源:汽车测试网、华创证券 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 13 2)电池:碳化硅应用将提高整车效率,电池做功效果预计能提高20-25%,在同等续 航要求的情况下,电池带电量得以下降,我们预计能够降低电池2-3%成本。

但车 企后续也将推出更高带电量的电池,这部分成本的下降难直观反映。

图表19:电池系统示意图 图表20:车载电池结构图 资料来源:亿纬锂能官网、华创证券 资料来源:电工知识网、华创证券 3) DC/DC+OBC:该集成部件主要构成为功率器件,我们预计碳化硅的应用将使其成 本在2000-3000元的基础上提高10-15%。

图表21:DC/DC+OBC示意图 图表22:DC/DC+OBC技术方案图 资料来源:欣锐科技官网、华创证券 资料来源:技高网、华创证券 4)连接器+线束:平台架构从400V升级至800V要求连接器重新选型,连接器数量可 能增加(增加大功率快充接口);在同等功率条件下,电压提高,电流减小,线缆 耐压性提高、体积减下;我们预计连接器+线束综合成本将由约2000元小幅上升。

图表23:连接器与线束示意图 图表24:瑞可达连接器与线束示意图 资料来源:采桩网、华创证券 资料来源:瑞可达官网、华创证券 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 14 5)滤波系统:主要包括电容和磁环,原滤波系统基于400V架构设计,升级800V后 EMC辐射量会变化,整车滤波系统需重新设计。

图表25:滤波器示意图 图表26:有源滤波器原理图 资料来源:萌胜电子官网、华创证券 资料来源:晶控电子官网、华创证券 6)继电器:升级800V平台要求继电器耐压性提升,现有部分继电器能够兼容高电压, 若更换非兼容高电压继电器,预计成本增加5-10%。

图表27:继电器示意图 图表28:车载继电器连接原理图 资料来源:巴斯巴官网、华创证券 资料来源:电工之家、华创证券 (二)核心环节弯道超车,国产替代有望加速 行业层面:国内新能源汽车单月渗透率一度突破20%,预计2021-2022年新能源乘用车 销量分别达到320/500万辆。

而在IGBT、碳化硅、车用芯片、连接器、电容等领域, 国外厂家如英飞凌(IGBT)、科锐(SiC)、罗姆(SiC)、泰科(连接器)、EPCOS (电容)等占据头部地位。

在海外电动化速度慢于国内、疫情反复的背景下,国内电动 车企的量产和研发需求被滞后。

车企有诉求寻找供应商保护供应安全、加快技术迭代。

企业层面:国内企业不断成长,在扩产、响应和性价比上更具比较优势。

已有具备量产 硅基IGBT和SiC器件的企业(时代电气、比亚迪半导体、斯达半导等);电机电控、 OBC+DC/DC领域国内方案更成熟(汇川技术、大洋电机、欣锐科技等),连接器及线 束、电容等环节也有望撬动车企供应体系(瑞可达、永贵电器、法拉电子等)。

汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 15 图表29:800V零部件升级产业链(上市) 领域公司位置2020年营收/亿元主营产品主要客户 IGBT及 SiC相关 科锐 (Wolfspeed) 美国34 碳化硅、氮化镓和相关化合物生产 意法半导体、住友集团、艾瑞 电子等 罗姆日本214 ICs、分立半导体、模块 佳能、丰田、美蓓亚三美、斯 坦利电子、住友电装 意法荷兰667 动力和汽车产品及嵌入式处理解决方案 苹果,黑莓,博世,思科,孔 蒂,惠普,诺基亚等 英飞凌德国685 微控制器、通讯、集成电路、电力电子 博世、比亚迪、微软、百度、 华为等 日立日本5199 家用电器、电子零组元件、半导体和显示相关 材料等 — 安森美美国343 高能效链接、传感、电源管理、模拟、逻辑、 时序、分立及定制器件 — 时代电气株洲160 轨道交通设备、机车及列车电气系统及元件 中车集团、国铁集团、中国铁 道建筑集团、青岛四方庞巴迪 铁路运输设备 士兰微杭州43 士兰微DVD播放机电路、LED驱动电路、半 导体分立器件芯片等 小米、VIVO、OPPO、海康等 比亚迪半导体深圳14 功率半导体、智能传感器、光电半导体、智能 控制IC 比亚迪、小康、福田、北京时 代、宇通等 斯达半导嘉兴10 1200VIGBT模块、其他电压IGBT模块、 IGBT芯片、恢复二极管 英威腾电气、汇川技术、上海 电驱动、巨一动力、合康新能 新洁能无锡10 1200V -1350V绝缘栅极双极型晶体管 (IGBT)、20V-250V沟槽型功率MOSFET等 中兴通讯、长城汽车、宁德时 代、海尔、美的、晶丰明源等 宏微科技常州3 以IGBT、FRED为主的功率半导体芯片、单 管、模块和电源模组 台达集团、汇川技术、佳士科 技、奥太集团、苏州固锝等 车用芯片 德州仪器美国944 放大器、裸片和晶圆服务、微控制器和处理器等 — 长电科技无锡265 长电SIP封装、半导体芯片、场效应管、二极 管、封测服务等 包括全球集成电路制造商、无 晶圆厂公司及晶圆代工厂 纳芯微苏州2 传感器信号调理ASIC芯片、集成式传感器芯 片、隔离与接口芯片以及驱动与采样芯片等 中兴通讯、汇川技术、霍尼韦 尔、智芯微、阳光电源、海康 威视等 电机电控 卧龙电驱绍兴126 电机与控制、输变电、电源电池等采埃孚、大陆等 汇川技术深圳115 变频器、伺服系统、电机控制器、辅助动力系 统等 小鹏、理想、威马等 大洋电机中山78 建筑及家居电器电机、新能源汽车动力总成系 统等 长安、长城、北汽、小鹏、雷 诺等 巨一科技合肥15 智能装备整体解决方案和新能源汽车电驱动系 统产品 江淮、奇瑞、蔚来等 精进电动北京6 电驱动系统的研发、生产、销售及服务 菲亚特克莱斯勒、小鹏汽车、 比亚迪等 英搏尔珠海4 新能源汽车动力总成及电源总成 吉利、上汽通用五菱、江淮、 北汽等 DC/DC+ OBC 麦格米特深圳34 医疗设备电源、平板显示电源、新能源汽车电 机驱动器、DCDC模块等 北汽等 欣锐科技深圳4 车载DC/DC变换器、车载充电机及以车载 DC/DC变换器等 吉利、北汽、比亚迪等 通合科技石家庄3 新能源电动汽车(充电桩)及配套设备、新能 源电动汽车车载电源等 福田、宇通等 连接器+线束 泰科瑞士829 EMI/EMP连接器、光纤连接器、传感器、电感 器、电阻器等 诺基亚移动等 安费诺美国561 低频通信连接器,背板,输入/输出连接器,光 纤连接器等 华为、诺基亚、索尼、LG、戴 尔、华为等 立讯精密深圳925 精密模具设计与加工、智能自动化设计与实 现、CNC、SMT、SiP等 华为、苹果 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 16 中航光电洛阳103 电连接器、光器件及光电设备、线缆组件等比亚迪、奇瑞、宇通等 永贵电器台州11 高压连接器及线束组件、PDU/BDU、充/换电 接口及线束等 吉利、长城、比亚迪、北汽、 上汽等 瑞可达苏州6 高压大电流连接器、高压线束组件及模块,高 压充换电连接器及组件,ADAS应用的车载高 速和车载射频连接器 美国T公司、蔚来汽车、上汽 集团、长安汽车、比亚迪等 电容 松下日本3989 家电、摄影设备、机电产品、冷机系统等— EPCOS(爱普 科斯) 日本881 电容器、铁氧体和电感器、压电和保护器件以 及传感器等 博世等 法拉电子厦门19 薄膜电容器的研发、生产和销售,产品涵盖全 系列薄膜电容器 比亚迪、上汽、吉利、蔚来等 鹰峰电子上海5 电子电抗器、电子电容器、电子电阻器、电子 叠层母线、电子散热器 — 资料来源:Wind、公司公告、公司官网、一览众咨询、华创证券 图表30:800V零部件升级产业链(非上市) 领域公司位置主营产品主要客户 IGBT及 SiC相关 博世德国 汽油系统、柴油系统、汽车底盘控制系统、汽车电子 驱动等 大众、一汽等 上海先进上海五寸、六寸及八寸半导体晶圆— 基本半导体深圳碳化硅功率器件— 南京银茂南京 工业和其他应用的功率IGBT和MOSFET模块产品的 设计和制造 — 方正微深圳 集成电路芯片及相关产品,加工、封装、测试及生产 经营集成电路芯片 — 瑞能半导体南昌晶闸管和功率二极管 惠而浦、伊莱克斯、惠普、海尔、 美的、格力、海信等 车用芯片 新进芯上海半导体集成电路及新型电子元器件— 极海珠海 工业级通用微控制器、低功耗蓝牙芯片及工业物联网 SoC-eSE大安全芯片产品 — 电机电控联合电子上海 汽油发动机管理系统、变速箱控制系统、车身电子、 混合动力和电力驱动控制系统等 奥迪、大众、上汽、北汽、东风等 DC/DC+ OBC 铁城信息杭州电机及其控制系统研发、充电桩销售等江淮、江铃、众泰等 威迈斯深圳车载电源、通信电源、电梯电源等上汽、奇瑞、吉车、长安、北汽等 富特杭州 车载充电机OBC、直流转换器DCDC和一体机CCU 产品 雷诺、大众、广汽、蔚来等 连接器+线束 八达光电乐清 新能源汽车高压控制装置、充电及放电系统、高压连 接器等 — 巴斯巴深圳 新能源汽车零部件、高压配电箱、高压直流接触器、 继电器等 — 电容凯颖昆山 新型仪表元器件、仪用接插件,制造组合仪表、线 束、线缆 — 资料来源:Wind、公司公告、公司官网、一览众咨询、华创证券 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 17 三、投资建议 围绕800V产业链,除了功率器件有望快速国产化外,电机电控、OBC+DC/DC、连接 器及线束、电容等环节也有中长期成长机会: 1)功率器件:国产SiC器件快速替代,建议关注时代电气、斯达半导、比亚迪半导体、 士兰微、宏微科技等; 2)电机电控:配套验证新架构,建议关注汇川技术、大洋电机、英搏尔、巨一科技、 精机电动、卧龙电机等; 3) OBC+DC/DC:充电、转换模块升级,建议关注欣锐科技、通合科技等; 4)连接器及线束:性能升级,建议关注瑞可达、永贵电器、中航光电等; 5)电容、滤波器等:建议关注法拉电子、鹰峰电子等; 6)新技术:油冷电机、扁线电机,建议关注精达股份、长城科技等。

汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 18 四、风险提示 新能源汽车发展不及预期、800V平台量产不及预期、国产替代进度不及预期等。

汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 19 汽车组团队介绍 组长、首席分析师:张程航 美国哥伦比亚大学公共管理硕士。

曾任职于天风证券,2019年加入华创证券研究所。

研究员:夏凉 华威大学商学院商业分析硕士。

曾任职于汽车产业私募股权基金,2020年加入华创证券研究所。

华创证券机构销售通讯录 地区姓名职 务办公电话企业邮箱 北京机构销售部 张昱洁副总经理、北京机构销售总监010-63214682 zhangyujie@hcyjs.com 张菲菲高级销售经理010-63214682 zhangfeifei@hcyjs.com 侯春钰销售经理010-63214682 houchunyu@hcyjs.com 侯斌销售经理010-63214682 houbin@hcyjs.com 过云龙销售经理010-63214682 guoyunlong@hcyjs.com 刘懿销售经理010-63214682 liuyi@hcyjs.com 车一哲销售经理 cheyizhe@hcyjs.com 广深机构销售部 张娟副总经理、广深机构销售总监0755-82828570 zhangjuan@hcyjs.com 汪丽燕高级销售经理0755-83715428 wangliyan@hcyjs.com 段佳音资深销售经理0755-82756805 duanjiayin@hcyjs.com 包青青销售经理0755-82756805 baoqingqing@hcyjs.com 巢莫雯销售经理0755-83024576 chaomowen@hcyjs.com 董姝彤销售经理0755-82871425 dongshutong@hcyjs.com 张嘉慧销售助理0755-82756804 zhangjiahui1@hcyjs.com 邓洁销售助理0755-82756803 dengjie@hcyjs.com 上海机构销售部 许彩霞上海机构销售总监021-20572536 xucaixia@hcyjs.com 官逸超资深销售经理021-20572555 guanyichao@hcyjs.com 黄畅资深销售经理021-20572257-2552 huangchang@hcyjs.com 张佳妮高级销售经理021-20572585 zhangjiani@hcyjs.com 吴俊高级销售经理021-20572506 wujun1@hcyjs.com 柯任销售经理021-20572590 keren@hcyjs.com 蒋瑜销售经理021-20572509 jiangyu@hcyjs.com 施嘉玮销售经理021-20572548 shijiawei@hcyjs.com 私募销售组 潘亚琪高级销售经理021-20572559 panyaqi@hcyjs.com 汪子阳销售经理021-20572559 wangziyang@hcyjs.com 汽车行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号 20 华创行业公司投资评级体系(基准指数沪深300) 公司投资评级说明: 强推:预期未来6个月内超越基准指数20%以上; 推荐:预期未来6个月内超越基准指数10%-20%; 中性:预期未来6个月内相对基准指数变动幅度在-10%-10%之间; 回避:预期未来6个月内相对基准指数跌幅在10%-20%之间。

行业投资评级说明: 推荐:预期未来3-6个月内该行业指数涨幅超过基准指数5%以上; 中性:预期未来3-6个月内该行业指数变动幅度相对基准指数-5%-5%; 回避:预期未来3-6个月内该行业指数跌幅超过基准指数5%以上。

分析师声明 每位负责撰写本研究报告全部或部分内容的分析师在此作以下声明: 分析师在本报告中对所提及的证券或发行人发表的任何建议和观点均准确地反映了其个人对该证券或发行人的看法和判断;分析 师对任何其他券商发布的所有可能存在雷同的研究报告不负有任何直接或者间接的可能责任。

免责声明 本报告仅供华创证券有限责任公司(以下简称“本公司”)的客户使用。

本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。

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报告中的内容和意见仅供参考,并不构成本公司对具体证券买卖的出价或询价。

本报告所载信息不构成对所涉及证券的个人投资 建议,也未考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求。

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本报告中提及的 投资价格和价值以及这些投资带来的预期收入可能会波动。

本报告版权仅为本公司所有,本公司对本报告保留一切权利。

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