電驅動大勢所趨 磁元件在芯片荒下如何抉擇?

? 行業新聞 ????|???? ?2021-06-25 09:46
       國產絕緣材料、注塑件、磁芯、電感器、電子變壓器等產品漸趨被應用于新能源汽車之中,但半導體芯片等核心部件基本依賴于進口,國產磁性元件產業鏈在全球芯片荒之下該如何抉擇?

  特斯拉在華建立工廠之后,在中國、甚至全球的新能源汽車市場上呈現了摧枯拉朽之勢,憑借的是先發優勢+成本控制,在其他車企、消費者還沒反應過來之時,快速搶占用戶心智、確立市場地位、建立競爭優勢。

  然而4月以來,一樁樁負面新聞,讓特斯拉接連站在了輿論的風口浪尖,國內新能源汽車造車勢力繃緊了神經,電動車頂流的特斯拉走過的路、踩過的坑,其他造車勢力心存敬畏。

  新能源汽車行業過去一年逆勢再度上揚,給產業鏈提振了士氣,但時下擺在該行業及產業鏈面前的難題,不僅僅是這連樁負面的新聞,還有難以破解的死局。

  新能源汽車攜產業鏈攀升

  在闡述困局前,我們先回顧下過去一段時間行業的戰績!

  根據乘聯會的數據,一季度國內新能源汽車銷量為47.7萬輛,其中上汽通用五菱銷售96674輛,占20.26%,為市場份額最高的品牌;特斯拉銷售72934輛,排在第二位,市場份額15.28%;排在第三位的比亞迪市場份額為11.19%,累計銷量53383輛。

  另外,根據各品牌公布的數據,今年前4個月,蔚來累計交付27162輛;小鵬汽車和理想汽車的累計交付量相當,分別為18487輛和18118輛;哪吒汽車累計交付11458輛,超過10000輛大關;零跑汽車前4個月累計交付了5909輛。

  2020年,我國新能源汽車產銷分別完成136.6萬輛和136.7萬輛,創歷史新高,同比分別增長7.5%和10.9%。

  分車型看,純電動汽車產銷分別完成110.5萬輛和111.5萬輛,同比分別增長5.4%和11.6%;

  插電式混合動力汽車產銷分別完成26萬輛和25.1萬輛,同比分別增長18.5%和8.4%。

  新能源汽車增量,也表現在產業鏈業績水平上。珠海云路新能源有限公司在新能源汽車市場主要提供一些磁環類、共模電感類、大功率扁平變壓器。生產經理夏吉明說:“今年整個新能源汽車市場比我們預期還要好,從去年年底到現在快速增長,也得益于現在一些新能源汽車企業陸續做大做強。我們還在擴充產能,車間相比去年增加了一倍的空間,也增加多了多名技術人員。此前,我們汽車電子車間只有幾十號人,現在已達到150多人。去年汽車電子業務在我們公司產值比大概是10%左右,今年預計可達到20%左右”

  四川經緯達科技集團有限公司研發總監汪洪偉同樣提到,今年一季度,經緯達新能源事業部業績表述不俗,同比上漲30%。他表示,雖然4月份以來,以特斯拉為代表的電動汽車出現多個負面新聞,但這可能僅是暫時性陷入了技術性難題的困局,困局并非不可突破。“對于新能源汽車的發展我們是抱有無限期待的。”

  蘇州宇盛電子有限公司總經理陳紅星認為,由于特斯拉目前在國內有量產,所以它的價格還是有進一步下調,這對整個市場刺激比較大,所以他現在也是處于供不應求的狀態,對材料的需求也是很大。“雖然特斯拉是新能源的標桿,但是國內的新能源車也同步起來了。我們非常看好新能源汽車行業,我們判斷新能源汽車在未來會逐年增長,逐步地替代傳統燃油汽車。”

新能源汽車攀升 磁元件如何跟著芯片找蛋糕

  小鵬汽車車身電子工程師陳利強說:“現在很多人只要開完電動車,再去開同等價位的燃油車,發現它的動力性可能比不上電動車,再往回開燃油車可能沒那么習慣。所有有些車主購置電動車后,此前的燃油車基本就擱置了。”

  他認為,新能源汽車消費群體畫像很重要,新生一代的消費群體可能跟一些傳統大眾客戶群體不一樣,新生代群體愿意去嘗試一些新的事物,成為新能源汽車用戶。而這些群體在使用電動車后發現電動車更安靜,提速也更有優勢一點,有這種客戶之后,會延伸到家庭成員。在這邊口碑之下,逐步引導更多人進入新能源車賽道。

  千如電機指出,未來三年電動車將進入發展的全盛期,給行業發展帶來新契機。為此,千如電機正擴充產能的EMI噪聲濾波器及合金粉壓一體成型電感器,這兩者皆為電動車應用領域的重要元器件。

  據悉,目前千如電子的車用電子業務占其營收約15%至20%,這一市場的主要客戶為歐系,少數美系。2021年,他們還決定著力于向正準備起步的日本車用電子市場開拓。千如希望今年比2020成長幅度更大,繼續實現雙位數的成長目標。

  國家新能源汽車創新工程項目專家組組長王秉剛認為,經過十年的發展國內的新能源汽車即將走出政府政策鼓勵為導向的培育期,進入以市場為導向的快速發展期。他還預測了未來十五年的發展愿景和分階段里程碑,2025年,EV和PHEV占總銷量的15%~25%,2030年,EV和PHEV占總銷量的30%~40%,2035年,EV和PHEV占總銷量的50%~60%。

  電驅動大勢所趨

  王秉剛表示,純電動汽車拉動了動力電池、驅動電機、電控系統與充換電基礎設施產業鏈的初步建成,已經成為了增強我國汽車工業發展與增強競爭力的重要基礎。

  他認為全面電動化將消除傳統汽車與新能源汽車的技術體系界限,構筑中國汽車產業的新的整體技術架構和產業鏈布局,電驅動系統是未來汽車工業產業鏈的重中之重。“不過,當前我國在電驅動系統上存在明顯的短板,機電耦合裝置技術落后,要吸取內燃機的教訓,加大驅動系統的自主研發與產業發展,重視關鍵材料、核心零部件、元器件與主控芯片級軟件架構的研發,形成自主可控的產業鏈。”

  隨著未來汽車電氣化、智能化水平不斷提升,發動機、變速箱等內燃機動力系統逐步被取代,傳統機械部件價值大幅縮水,與此同時,汽車電氣化部件則將迎來跨越式發展,成為最重要的整車價值提升環節。

  以2019年某款主流A級轎車為例,該車仍由內燃機驅動,搭載L1級別駕駛輔助功能,整車電子電子部件總價值約為2.2萬元人民幣,主要由車載傳感器、屏幕、線束、線控執行機構、芯片等電氣化零部件貢獻。預計到2025年,假設該車型已經升級為純電動汽車,智能化水平可達L3級別,其整車電子電器部件總價值將翻倍,高達約5萬元。價值增量主要由新能源驅動系統貢獻,占比超過50%,且不包括動力電池與驅動電機價值,其次為自動駕駛等級提升帶來的價值增長。因此,未來5年,由于駕駛輔助功能仍停留在L3及以下級別,新能源浪潮下的電驅動系統將成為整車價值的主要增長點,尤其是考慮到更高價值的動力電池對整車價值增量貢獻將更為顯著,從而帶動技術升級與產業鏈價值轉移。

  汪洪偉認為,當前全球石油能源能源日益短缺,石油價格日益高昂,電驅動系統將成為汽車工業未來一個重要的發展方向。

  目前,電驅動系統的集成以三合一技術路線為主流,即將電機、電控(逆變器)與減速器集成為電驅橋,常見于P3/P4混動的插電混動和純電動車型上。電控系統的集成則傾向多合一模塊,通常將變壓器、車載充電機、加熱器、功率分流模塊等進行集成,甚至會將VCU、MCU等包含在內。

  小鵬汽車車身電子工程師陳利強表示,三合一已經是量產的一個技術了。隨著未來純電動車型進一步滲透,集成化新能源模塊的應用愈加廣泛。尤其是三合一電驅動,由于其體積小、重量輕、成本低等核心優勢,在合資車企及自主品牌未來的純電平臺車型上均將成為標配。作為新能源汽車上游配套廠商,經緯達也參與了下游廠商三合一等汽車應用技術的研發,緊密配合富特、飛仕得等合作客戶在充電樁、BMS等產品研發。

  芯片缺失受制于人,跟著芯片找蛋糕

  按國內目前新能源汽車行業發展趨勢,當前行業發展本該氣勢如虹,然而,作為高端制造業,我國在電池續航里程上雖已取得長足進步,但新能源汽車發展無芯不可,且所缺芯片短時難以實現國產化。

  乘聯會指出,進入二季度,廠商芯片短缺的影響凸顯,產能不足造成的批售節奏后移,或將傳導至終端,帶來折扣回收和購買觀望情緒,預計芯片壓力在下半年才能得到緩解。而英特爾CEO近日則稱芯片短缺可能需要幾年時間才能解決。

  在排名全球前20名的汽車半導體廠商中,我國本土企業僅有1家,部分關鍵零部件進口超過80%。另一方面,行業發展空間較小,供應鏈企業面臨較大生存壓力。

  “現在全球汽車缺芯現象比較嚴重,也造成了很多整機廠商就停產。所幸目前還沒有影響我們的生產,但后期還未有定數,這種現象對很多行業打擊都大。整個行業缺芯導致我們會逐漸往國產化的方向推進。”陳利強說。

  汪洪偉說,缺芯情況下,他們的客戶只能通過增加應用場景開源,經緯達也通過增加產品線,保證整體業績不下滑,他預估,今年增長趨勢會低于規劃,原計劃產值翻一番,但從目前來看,預計實際增長為30%。

  即便終端生產受限,但在缺芯情況下,許多芯片廠商仍將會重點供應新能源汽車市場。大比特資訊調研人員通過對國內60家芯片相關廠商進行調研,發現這些廠商在有限芯片下,會優先供應一些他們認為的高價值市場,在前五大側重供應市場中,便有新能源汽車。

  對于磁性元件等被動元件廠商來說,他們的產品方案最終走向主要是根據芯片廠商走,芯片廠商器重的市場,這些企業更應該堅定行業發展信心。

  芯片固然是當下新能源汽車產業鏈最為棘手的問題,但行業發展諸多供應環節,國產品牌仍需與強勁的海外品牌競爭,除了本土化優勢,在技術優勢上仍難占上風。

  在去年舉辦的全球新能源汽車供應鏈創新大會上,許多新能源汽車廠商都認為,目前國內供應鏈的核心基礎研究仍然比較差,很多關鍵零部件還不具備自主生產能力,這對于產業發展將造成很大的影響。核心零部件的研發應當成為國內供應鏈領域玩家重點發力方向。

  理想汽車聯合創始人、總裁沈亞楠說,“預計到2025年,智能電動車在我國要賣到500萬臺,甚至750萬臺。但是,現有供應鏈體系難以支撐這樣的高速增長。”

  蔚來汽車執行副總裁沈峰表示,蔚來期望自己的合作伙伴可以集中在自己的工廠周圍,70%的供應鏈企業在合肥工廠的600公里范圍內,92%的零部件采購來自合作伙伴的中國工廠。

  行百里者半于九十,磁元件企業再奮力

  由于各家設計不同,一輛新能源汽車大概可用到100-200個磁性元器件。在新能源汽車電子市場,國內磁性元器件廠商需要與TDK、村田、太陽誘電等老牌廠商同臺競爭,而且,除了在技術上多方面仍深處下風,這些老牌廠商基于過去的資源積累和實力地位,其磁性元器件產品與許多芯片廠商方案嚴密“捆綁”,想撬動這些既定方案,難度不小。

  陳利強告訴記者,小鵬汽車不會直接向電子元器件廠商采購產品,但平時會去了解一下,比如電容、電阻、電感等元器件是哪些品牌的產品。“我們主要與上游的一些電源模塊、芯片廠商合作,主要由他們去負責。他們有時候也會有原創的技術過來這邊與我們交流。我們也會定期去了解那些企業的產品工藝、性能、企業資質等各方面信息。”顯然,只要企業實力在線,就有機會獲得終端廠商關注。

  雖然進入門檻較高,但也不乏有一些相關產業鏈不同程度進入這一市場。

新能源汽車攀升 磁元件如何跟著芯片找蛋糕

  汪洪偉說,當前國內磁性元器件在新能源汽車的供應鏈上的企業主要有順絡電子、銘普光磁、經緯達、可立克,嘉龍海杰等廠商,這些廠商在各自的擅長領域都有所建樹,一些產品也已經進入世界先進行列。

  這批國內磁性元器件廠商擁有較高的自動化生產能力,并在不斷加大研發投入力度,加快強化他們在新能源汽車市場的競爭力,為2025智能智造升級,推動磁性元器件自動化生產起到行業帶頭作用。

  汪洪偉告訴記者,經緯達的產品已經進入了新能源汽車的電池管理BMS系統、自動駕駛ADAS系統、影視娛樂系統(AVB)、車載電源OBC、電子阻力傳感器。經緯達用于新能源汽車的主要產品有網絡變壓器、高絕緣防護等級隔離變壓器、貼片式4532共模電感、一體成型電感,以及用于AC-DC、DC-DC的車載變壓器。“針對新能源汽車市場需求,我們將推動重點產品將實現更寬廣的應用耐候性,生產更高性能指標產品,并推動經緯達設備與產品開發雙向結合。”

  經緯達還準備斥資5000萬打造智能工廠,并計劃前期引入100臺智能機械手臂。汪洪偉希望經緯達可以與國內眾多磁性元器件廠商,共同推動了被動元器件國產化,與國內新能源汽車上下游產業鏈密切配合,攜手支撐起未來國產新能源汽車的研發生產工作。

  汽車電子是順絡電子新的重要業務領域之一,順絡在汽車電子新能源電動化和智能化應用領域布局多年。順絡表示有信心在汽車電子領域取得長遠發展。

  據順絡電子工程師介紹,順絡汽車電子產品應用領域廣泛,涵蓋汽車電池管理系統、自動駕駛系統、車載充電系統(OBC)、車聯網、大燈控制系統、電機管理系統、車身控制系統、影音娛樂系統等,未來市場空間巨大,汽車電子業務將為順絡長期持續穩定增長奠定堅實基礎。

  順絡電子財報提到,其新推出的具有核心競爭優勢的高速共模、小磁環共模、車載網絡變壓器、OBC 等產品,目前均取得國內外多家汽車零部件供應商及終端車廠的認證并已實現批量交付。 應用于LED車燈控制系統的電感類產品、為儲能應用領域開發的 BMS 類元件均實現了量產交付。

  作為國產磁性元器件標桿,順絡汽車高可靠性電子變壓器、電感,電動汽車BMS變壓器等產品,在技術性能、質量和管理上已得到了客戶高度認可,已經被海內外眾多知名汽車電子企業和新能源汽車企業批量采購,大量新業務正在設計導入過程中,為國產產品在全球汽車電子市場的全面推廣打下了堅實基礎。

  浙江東睦科達磁電有限公司是一家國產標桿的金屬磁粉芯廠商,市場開發總監陸慶認為,車載電子是真正考驗一家企業產品技術水平。“作為供應鏈,我們有信心、有能力做好這一市場需求的產品。”

  王澤政說,從資歷來看,嘉龍海杰新能源汽車業務算是剛起步,由于汽車電子準入門檻較高,需要諸如16949等資質的認證,嘉龍海杰前期經過2-3年的摸索和調研,從去年才開始放量生產。“今年我們規劃再擴大,目前場地已全部裝修完畢,現在已經接單,一些訂單還在繼續跟進。我們提供的是打火應用的變壓器,是打火一個程序上面用的一個零件。”據透露,這些產品已用于國內某知名電動汽車廠商,目前他們還在接洽更多電動汽車廠商。

  感通科技工程師王工告訴記者,他們也已經做了16949認證,其磁性元器件產品主要用于車載電源、車載音箱、車載前端后端LED。

  宇盛電子是國內三層絕緣線生產廠商,屬于磁性元器件配套廠商。宇盛電子總經理陳紅星說,他們當前用于汽車類產品主要還是三層絕緣線,由于車載汽車電子耐溫等級要求比較高,所以我們用于汽車類產品重點為F級、H級。

  注塑件廠商對新能源汽車市場關注度熱情同樣高漲,東莞南吉達實業有限公司總經理茅士歡在接受記者采訪時提到,在南吉達產品應用的諸多市場領域中,汽車零部件、新能源地位尤為突出,這也是他們近年來最為關注的市場。到目前為止,他們前后投入近600萬元,引進了各種汽車精密注塑件的周邊配套設施,茅士歡表示,他們今年還將繼續加大在汽車零部件方面的生產投入!基于近3年在新能源汽車零部件市場的持續開發,目前南吉達汽車零部件品年銷售額在其公司營收占比已高達30%-40%。

  千如電機總經理范良芳說:“汽車電池管理系統(BMS)是由多個鋰電池串起,需要電源管理電路去匹配平衡,會使用到耐大電流的電源電感器。”

  汪洪偉認為,未來磁性元器件行業在新能源汽車市場還能進一步深挖的應用場景有:車載充電器、DC-DC轉換器、新能源汽車電池管理系統、音視頻橋連接、電動發電機、汽車安全系統、汽車以太網、發動機控制單元、駕駛輔助系統、光與視覺系統。

  從產業鏈布局來看,僅是磁性元器件用于新能源汽車的產品就已囊括絕緣材料、注塑件、磁芯、電感器、電子變壓器等產品,行業扛把子并非沒有。但“行百里者半于九十”,何況仍有諸多困局等待著他們去攻克,期待行業日日有進步,年年傳佳音!