据了解,汽车线缆是车内电能传输、信号传递和控制的基本载体,是汽车线束的主要组成部分。
汽车线束是汽车电路的网络主体,类似汽车的神经网络,为整车中不可缺失的系统级零部件,大多数都用在连接汽车的蓄电池、分电盒、执行器、控制器、传感器等部件,为整车电器电子部件提供电能、信号传输,并为控制回路提供基础连接,使之实现所有的电器功能。
随着汽车电子化、信息化的加快速度进行发展,汽车的电气架构也随之发生改变,汽车线s,汽车内电气组件极少,没有电子元件,环形端子就是最基本的连接方式;1960s,电气组件增加。
自 1970s 起,开始引入电子元件,电子集成推动电气化发展,专业的电气架构成为重点;2010s 后,消费电子科技类产品集成增加了电气系统的复杂性,新能源汽车逐步普及推动高电压动力系统发展。
汽车智能化与电气化程度的提升,依赖于汽车传感器、ECU(电子控制单元)数量的增加,90 年代一辆车的 ECU 数量大约为十几个,而目前单车 ECU 数量已增至上百个。控制单元的数量的增加使得网线结构日益复杂,大幅度提升了车辆中的线缆长度。
智能驾驶功能实现需要大量传感器支撑,带动单车线缆用量增加。传感器在智能汽车领域起着及其重要的作用,担任着智能驾驶汽车的感知系统,相较于传统汽车,智能汽车新增传感器包括高清摄像头、毫米波雷达、激光雷达以及现有的超声波雷达。
随智能驾驶向高阶持续发展,仅感知层,传感器数量将从 6 个明显提升至 35 个以上。传感器数量的增加使得网线结构日益复杂,大幅度提升了车辆中的线缆长度。
同时,无人驾驶要增加大量硬件冗余和故障安全机制,以防出现可能意外禁用无人驾驶系统的单点故障,这些安全冗余也会大幅度的增加线缆的重量和成本。虽然域控集成将优化布线方案,但由于传感器用量激增,总体汽车线缆用量不可能会出现显著降低。
国内政府全力支持,推动立法和政策实施,促进无人驾驶落地。无人驾驶汽车是未来汽车行业的重点发展趋势,为此国家出台了一系列政策和规划以促进相关产业的发展。
2020 年 11 月发布《智能网联汽车技术路线 年新车销量占比达到 50%,首先在特定场景和限定区域推行商业化应用;在 2035 年各类无人驾驶车辆将广泛运行于我国广大地区,L5 级无人驾驶乘用车开始应用。
2022 年 7 月 5 日发布《深圳经济特区智能网联汽车管理条例》,首次明确无人驾驶交通事故责任认定。2022 年 9 月 5 日《上海市加快智能网联汽车创新发展实施方案》,将进一步加速无人驾驶产业链落地。
智能网联汽车行业发展加速,汽车智能化渗透率持续上行。据我们统计,标配L2(含 L2+、L2++)功能的乘用车 22 年 12 月终端渗透率达 53%,智能化渗透持续高位。传统车企 L2(含 L2+、L2++)功能的电动车 22M12 销量达 10.3 万辆,环比增长 23.7%。
智能化浪潮涌现,各大车企纷纷布局高智能化车型,传感器配置增强。在智能化竞赛中,车企集中精力布局高智能化车型,传感器数量持续增加,例如,阿维塔11 配置有 3 个激光雷达,13 个摄像头,12 个超声波雷达和 6 个毫米波雷达,传感器数量已高达 34 个。
伴随着高清摄像头、激光雷达等 ADAS 传感器的性能提升以及车辆网应用的普及,汽车数据吞吐量呈现井喷式增长。在 2018 年,汽车需要在一瞬间传输 15000 条数据,而仅过两年,到 2020 年,数据量就跃升至 10 万。
在智能化程度较低的情况下,汽车车内网络以 LIN 总线、CAN 总线为主要协议,即可满足数据传输要求,此类协议的速率较低,一般不超过 1 Mbits/s,而新一代汽车架构对总线速率的要求逐步的提升,L3、L4 的时候将会达到 10Gbps/s甚至更高。
因此,传输速率更快的线束将成为未来的趋势,随着 FlexRay 和 Most总线的逐渐投入到正常的使用中,线缆单车价值量持续提升。
在全球积极应对气候平均状态随时间的变化的大趋势下,主要发达国家大力推动绿色低碳交通,提出汽车行业零碳转型目标,对碳排放大户汽车要求进一步严苛,欧洲新政持续加码:2030 年汽车二氧化碳排放较 2021 年减少 55%,2035 年新车排放归零。
在双碳目标背景下,中国车企致力于开创中国汽车产业转型发展的新格局,走出一条新型绿色近零碳排放发展新道路,相继提出到 2025 年的电动化目标。
新能源汽车动力来源与传统燃油车不同,尤其电动车用三电系统替换了燃油发动机系统,高压线束作为新能源电动汽车连接动力电池、驱动电机、高压控制管理系统这三大核心部件的纽带,是高压电源传输的媒介,是车辆的电力和信号传输分配的高速公路,其品质的好坏直接影响到电力或者信号的传输效果乃至整车高压系统的稳定。
高压线缆是电力传输的载体,为新能源汽车高压线束的核心零部件。高压线缆用来传送高压,相对于低压线缆,其最大特点为工作电压很高(一般都在 10KV 以上)、电流强度较小,因此高压线缆的绝缘包层很厚、线芯截面积很小,但耐压性能很好。高压线缆由二次护套(外绝缘层)、铝箔、屏蔽编织层、内绝缘层和芯线(导体)组成。
相比低压线缆,高压线缆结构和生产的基本工艺更复杂,单车价值提升。新增绝缘层:低压线缆仅有单绝缘层,而高压线缆使用时电压较高,使用环境恶劣,对安全性和绝缘性要求更高,因此设置有两层绝缘层(二次护套)。
新增半导体屏蔽层:电缆导体由多根导线绞合而成,与绝缘层之间易形成气隙,导体表面不光滑,会造成电场集中。因此,在导体表面增加一层半导电材料的屏蔽层,避免在导体与绝缘层之间发生局部放电。
新增屏蔽丝编制层:本质是一种带金属编织物外壳的导线 的镀锡铜丝编织而成,其作用是低频屏蔽。
新增铝箔层:铝箔一般都会采用铝塑复合带,主要由铝、高温焦化的胶和耐温等级为 80°C 的 PET 材料组成,其作用是高频屏蔽。
传统汽车线缆用绝缘材料主要是 PVC(聚氯乙烯),而高压线缆内外绝缘层的制造材料一般为 SIR(硅橡胶)、XLPO(交联聚烯烃)和 TPE(热塑性弹性体)三种,其中,SIR 硅橡胶因具有物理机械性能好、常规使用的寿命长、相对价格低等优点而成为了电动车高压电缆绝缘材料的首选。而 PVC 价格为 6430 元(2023.2.16 数据),硅橡胶价格为 17650 元(2023.2.16 数据),明显高于 PVC。
低压线缆市场:智能汽车加速放量,低压线缆量价齐升,有望迎来迅速增加。单车价值量:传统乘用车主要搭配低压线束,按照车型档次不同,低压线 元不等,豪华车可达 5000-6000 元。
根据沪光股份 2021 年数据,线缆价值量约为整体线%。受益于汽车智能化提升,高速/普通线缆用量有望逐步提升,单车价值量随之提升。汽车销量:随疫情趋缓,汽车行业景气度回升,汽车销量持续上升,根据中汽中心预测,2025年中国乘用车销量有望达 2500 万辆,汽车线缆的需求量也随之增长。
根据立鼎产业研究网对 2021 年不同价位汽车销量的统计,我们将汽车分为低档、中档、中高档、高档和豪华,对应不同的单车价值量,假设各档位销量占比保持不变,则 2025 年,低压线 亿元。
高压线缆市场:新能源渗透率走高,高压线缆为纯增量市场,未来市场空间广阔。新能源渗透率:我们国家新能源汽车产业发展迅速,根据工信部此前的规划,2025 年新能源汽车渗透率将达 20%,而随着“双碳”目标的提出,汽车电动化明显提速,预计到 2025 年中国汽车的新能源化渗透率或将接近 50%,带动汽车高压线缆市场空间进一步扩张。
单车价值增量:除传统低压线缆外,新能源汽车额外配置高压线缆,为纯增量部分,根据卡倍亿招股说明书,新能源汽车高压线 年中国新能源汽车销量或达 1500 万辆,假设新能源高压线 年高压线 年乘用车低压+高压线 亿元。
全球线束市场之间的竞争格局较为稳定,竞争区域化明显。全球市场汽车线束行业发展高度依赖汽车行业,大部分品牌车厂有自己很成熟稳定的汽车配套体系。
欧美车系主要是采用平行配套模式,只有部分研发实力强、生产规模较大的自主品牌企业能够进入该体系;日韩车系主要是采用塔式发展模式,整车企业控制了关键零部件企业的股权,形成“金字塔式”的紧密关系模式,自主品牌较难进入这种封闭的供应体系。
自主品牌主要是采用纵向一体化模式,实行本土化采购战略,是国内具备整车配套能力的自主品牌零部件企业重点竞争的市场,受全世界汽车工业行业正逐步向生产精益化、非核心业务外部化、产业链配置全球化、管理机构精简化的方向演化发展影响,国内整车厂商正逐渐由纵向一体化模式向平行配套模式和塔式发展模式转变。
传统汽车零部件供应体系较为封闭,外资供应商与海外品牌绑定,处于线束行业垄断地位。以德系、美系、日系为代表的国际汽车企业对零部件供应商实施严格的考核评价,其长期以来对零部件的高标准要求使得汽车线束供应商与汽车企业的结合也相对来说比较稳定。从行业竞争格局来看,全球线束行业由矢崎、住友、安波福、莱尼和李尔等外资厂商主导,2021 年 CR4 市场占有率达到 77%。
内资汽车线束厂商竞争能力相对较弱,以中小企业为主,当前内资企业不具备头部垄断能力。国内市场汽车线束厂商虽然较多,但大多规模较小,只有上海金亭、柳州双飞及昆山沪光等几家线束厂商凭借严格的产品质量能够进入合资汽车供应商体系。
国内优秀线束厂商逐渐显现,国产化优势显现。就国内市场而言,大型自主品牌车厂大多拥有稳定配套生产的本土线束厂,而外资以及合资整车厂,对线束的要求比较高,选择的线束厂家大多为国际零部件厂商在国内的独资或者合资厂商,例如得润电装主要为广州本田、东风本田配套。
近年来,由于国际汽车厂商越发重视成本控制,汽车零部件的本土化采购日益加强,国内也涌现了一批优秀的自主线束企业。这些优质的本土企业通过长期积累的产品技术和同步开发经验,整体实力明显地增强,凭借及时有效的服务、可靠的产品质量逐步进入国际汽车厂商的供应商配套体系。