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电子行业深度研究:智能化与电动化双轮驱动硬件与材料迎来广阔空间.pdf

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电子行业深度研究:智能化与电动化双轮驱动硬件与材料迎来广阔空间.pdf

行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 电子 证券 研究报告 2021 年 10 月 29 日 投资 评级 行业 评级 强于大市 (维持 评级 ) 上次评级 强于大市 作者 潘暕 分析师 SAC 执业证书编号: S1110517070005 张健 分析师 SAC 执业证书编号: S1110518010002 许俊峰 分析师 SAC 执业证书编号: S1110520110003 资料 来源: 贝格数据 相关报告 1 电子 -行业专题研究 :天风问答系 列:电子行业九问九答 2021-10-11 2 电子 -行业深度研究 :卫星互联网应 用元年:天地万物互联时代到来 2021-09-05 3 电子 -行业深度研究 :车载网络变 革,高速连接器迎来春天 2021-09- 01 行业走势图 智能化与电动化双轮驱动,硬件与材料迎来广阔空间 智能化驾驶机遇下 , 多传感器、域集中式趋势 驱动高速连接器需求 2020 年,我国智能网联汽车销量为 303.2 万辆,同比增长 107,市场渗 透率约为 15。 2021 年一季度, L2 智能网联汽车的市场渗透率达到 17.8,新能源汽车中的 L2 智能网联汽车市场渗透率达 30.9。 在智能化 汽车新 品 发布方面, L2 自动驾驶辅助系统普及化趋势明显,已成为新造车 势力的标配。 车 辆智能化程度提升 所带来的 传感器数量 提升趋势和 域集中 式 整车架构趋势将提高 Fakra 以及 MINI Fakra 连接器的 和 以太网连接器的 单车 用量。 以 L1 及其以下功能的汽车单车高速连接器价值为 200 元, L2 及其以上功能的汽车单车高速连接器价值为 1000 元进行推测, 2025 年中 国车用高速连接器市场规模为 140.24 亿元 ,全球市场为 520.8 亿 。 车用 连 接器 的国内总 市场达 310.15 亿元 , 全球市场达 898.8 亿元。 新能源 汽车 快速出货, 高压 连接器用量显著提升 2021 新能源汽车已进入快速渗透期。今年年初至年中,我国新能源汽车渗 透率从 5%快速提升至近 15%。进入今年下半年后新能源汽车渗透率继续提 升, 8 月中国新能源乘用车零售 24.9 万辆,同比增长 167.5%,环比也 增长 12.0%;新能源汽车产销分别完成 30.9 万辆和 32.1 万辆,同比均增长 1.8 倍,其渗透率已提升至 17.8%,乘用车渗透率更是接近 20%。 伴随着电动汽 车的快速市场渗透,高压连接器的用量将有显著提升。在新能源汽车产业 领域,高压连接器是极其重要的元部件,整车、充电设施上均有应用。以 新能源汽车渗透率为 30%。高压连接器中的单车价值量为 2100 元估算,高 压连接器的 中国 市场在 2025 将达到 169.91 亿 元 , 全球市场为 378 亿 元 。 连接器行业国产 厂商 破局 ,上游铜合金 亦 取得突破 车用 高压连接器领域 和车用高速连接器传统上都主要由海外企业主导,海 外 企业 具有 规模较大, 技术研发能力较强 ,产品成熟度较高 ,客户资源较 丰富 等 优势。 而 近年来国内优质的连接器厂商 不断 在技术、产品、 客户领 域取得突破性进展。高压连接器厂商以瑞可达为代表,该公司 的高压大电 流连接器系列产品与泰科、安费诺等行业内主要企业性能指标趋同 。高速 连接器厂商以电连技术为代表,该公司 自主研发的微型高速连接器具有显 著技术优势,已达到国际一流连接器厂商同等技术水平 。 此外在上游材料 方面, 博威合金率先实现 了 铜合金 的 进口替代。博威针对新能源汽车的高 压连接器,推出了 EValloy 的棒材系列产品 ,该系列 产品已广泛使用在新 能源汽车的充电枪端子、高压线束接头和车用继电器端子等领域。 投资建议: 看好汽车电动化与智能化趋势带来的汽车连接器机会,重点关 注电连技术、博威合金、瑞可达,建议关注徕木股份、意华股份等 风险 提示 : 车辆电动化趋势不及预期 、国内车联网 充电桩 基建速度不及预 期、车辆微型连接器领域技术突破、 恶性 的 自动驾驶交通 事故 的发生 -8% -4% 0% 4% 8% 12% 16% 20% 2020-10 2021-02 2021-06 电子 沪深 300 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 自动驾驶机遇下,高速连接器市场迎来历史性转折 . 4 1.1. L2 智能汽车快速出货,与新能源汽车的技术协同效应明显 . 4 1.2. 多传感器、域集中式趋势,打开高速连接器市场新格局 . 6 1.2.1. 集成化优势助力 Mini Fakra 取代传统 Fakra . 8 1.2.2. 域集中式架构趋势下,高性能以太网连接器 迎来春天 . 10 1.3. 高速连接器市场预测: 2025 年国内市场达 140.24 亿,全球市场达 520.8 亿 . 12 1.4. 高速连接器的市场竞争格局:电连技术率先突出重围 . 13 2. 电动化时代来临,高压连接器需求显著提升 . 15 2.1. 新能源汽车抵达渗透率快速增长点 . 15 2.2. 高压连接器在新能源汽车架构中地位重要,用量将有显著提升 . 17 2.3. 高压连接器市场预测: 2025 国内市场达 169.91 亿元,全球市场达 378 亿元 . 22 2.4. 高压连接器市场格局:造车新势力崛起为国内连接器厂商带来新机遇 . 22 3. 连接器上游供应链清晰,金属材料占比突出 . 24 3.1. 车辆电动化趋势全面拉动上游铜合金需求 . 24 3.2. 国内厂商已 打破海外高端铜垄断格局,完成高强高导铜产业化 . 25 4. 投资建议 . 27 4.1. 电连技术:高速连接器龙头,显著受益汽车智能化发展 . 27 4.2. 瑞可达:布局高压与换电连接器,受益汽车高压连接器与换电发展 . 28 4.3. 博威合金:高端铜合金突破海外垄断,受益汽车铜合金用量大幅增长 . 32 5. 风险提示 . 34 图表目录 图 1:小鹏 P5 的自动驾驶技术 . 4 图 2:各版本小鹏 P5 电池性能 . 4 图 3:单车智能和车联网方案下自动驾驶的解 决方案 . 5 图 4:各传输速率对应连接器 . 7 图 5:环视 Adas 架构 . 7 图 6:板端 FAKRA 连接器 . 8 图 7:线束端 FAKRA 连接器 . 8 图 8:传统 “ 灯笼头 ” 连接器的问题 . 8 图 9:传统 FAKAR 与 5 X 4 高速迷你 FAKRA 的对比 . 9 图 10:罗森伯格 H-MTD 连接器 . 10 图 11:泰科 MATEnet 产品系列 . 11 图 12:影响连接器性能的相关变量 . 12 图 13:汽车以太网链路示例 . 12 图 14:高速连接器全球 /中国专利年度申请趋势 . 14 图 15:罗森伯格德国总部 . 14 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 图 16:国产厂商电动化目标 . 15 图 17:世界主要国家电动化目标 . 16 图 18:高压连接器在整车的分布情况 . 18 图 19:高压连接器图例 . 18 图 20:高压连接器应用领域 . 18 图 21:连接器选择流程 . 18 图 22:换电连接器图例 . 19 图 23:降额曲线图例 . 20 图 24:高压连接器不同应用领域对屏蔽性能的要求 . 20 图 25:国内外连接器 参考标准 . 21 图 26:安费诺集团的中国厂区 . 23 图 27: 连接器上下游产业链 . 24 图 28: C70250 铜合金 . 26 图 29: 2020 年中国铜加工材各品种产量占比 . 26 图 30:电连技术产品 下游应用 . 27 图 31:电连技术 2016-2021H1 营收利润情况(亿元) . 27 图 32:电连技术近五年盈利能力情况 . 28 图 33:公司研发投入情况(亿元) . 28 图 34:瑞可达营收与利润情况(亿 元) . 29 图 35:瑞可达近五年盈利能力 . 29 图 36:公司产品在新能源汽车的应用 . 29 图 37:瑞可达产品升级历程 . 32 图 38:博威合金近五年营收利润情况(亿元 ) . 32 图 39: EValloy 系列产品 . 33 图 40:公司在建工程快速增长(亿元) . 33 图 41:博威数字化智能工厂 . 34 表 1:泰科电子所生产的部分高速连接器 . 6 表 2: Mini FAKRA 的相对优势 . 10 表 3: 2025 年中国高速连接器市场规模预测 . 13 表 4: 2025 年全球高速连接器市场规模预测 . 13 表 5:全球车载高速连接器主要厂商概况 . 13 表 6:应用于乘用车的换电连接器 PF 系列关键性能 . 19 表 7: 2025 年中国高压连接器市场规模预测 . 22 表 8: 2025 年全球高压连接器市场规模预测 . 22 表 9:国内外公司高压连接 器产品关键性能指标对比 . 22 表 10:布局高压连接器的中国厂商 . 24 表 11: 高端铜合金国内外主要厂商 . 26 表 12:公司在新能源汽车行业的主要产品 . 30 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 1. 自动驾驶机遇下,高速连接器市场迎来历史性转折 1.1. L2 智能汽车快速出货,与新能源汽车的技术协同效应明显 L2 智能汽车快速出货,今年市场渗透率有显著提升 。国家工业信息安全发展研究中心日 前发布的智能网联汽车数据安全研究报告显示, 2020 年,我国智能网联汽车销量为 303.2 万辆,同比增长 107,市场渗透率约为 15。 2021 年一季度, L2 智能网联汽车 的市场渗透率达到 17.8,新能源汽车中的 L2 智能网联汽车市场渗透率达 30.9。 L2 自动驾驶辅助系统普及化趋势明显,已成为新造车势力的标配。 蔚来发布了旗下首款 电动化轿车,该车配备了搭载了蔚来最新的自动驾驶技术,拥有 33 个高精度传感器,包 括 11 颗超感镜头总像素数高达 8800 万、 1 个超远距离高精度激光雷达,并且搭载四颗英 伟达 NVIDIA DRIVE Orin 芯片,算力高达 1016TOPS。 小鹏汽车发布首款配备激光雷达的车型小鹏 P5,掀起激光雷达的量产帷幕。其搭载的 XPILOT 3.5 自动驾驶辅助系统,在激光雷达的加持下,具备更强的感知能力与精确度,可 以在更多复杂的场景下实现更高的自动驾驶能力。 吉利旗下刚独立的极氪品牌发布了 SEA 浩瀚架构下首款车型极氪 001。极氪 001 采用了 Mobileye 最新一代的 Super-Vision 系统。 SuperVision 是由 ADAS 行业领头羊 Mobileye 打造的 L2级纯视觉智能驾驶解决方案,采用了 Mobileye 最先进的 EyeQ5H 芯片及视觉 感知算法,可以支持在高速公路 /城市快速路、泊车、城市公开道路全场景上的智能驾驶 。 图 1: 小鹏 P5 的自动驾驶 技术 资料来源: CNMO、 天风证券研究所 自动驾驶技术与新能源汽车技术的协同性强,新能源汽车的快速出货将进一步拉抬自动 驾驶的相关需求 。各大车企似乎更加愿意选择在新能源汽车上研发搭载自动驾驶技术, 而不是选择在传统燃油车型上搭载,上文所提及的搭载 L2 高级辅助系统的三款车型均是 新能源汽车。新能源汽车的整体架构主要是以三电系统为支持的,其中电控系统的设计 意味着车辆的控制更多的集成在电脑当中,这意味着相比于复杂程度较高的传统内燃机 汽车电动车更容易被自动驾驶系统控制。此外新能源汽车具有更强的可操控性,能够更 方便地控制电压电流的大小以及输出。最重要的是对比已经定性的能源车架构,新 能源 汽车在整车架构设计上依然有很大的开放性,可以因应智能驾驶技术所产生的新需求。 图 2: 各版本小鹏 P5 电池性能 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 资料来源: 第一电动车友会 、 天风证券研究所 车联网产业发展行动计划锚定车联网基础设施发展目标,彰显国家发展自动驾驶产 业决心。 2018 年底,工信部发布车联网产业发展行动计划,彰显了国家对于车联网产 业发展的高度重视,明确表示将加大对车联网产业的政策支持力度。该计划明确以 2020 年为时间节点,分两个阶段实现车联网产业高质量发展的目标,车联网产业发展从示范 应用阶段向规模应用阶段跨越。具体为, 2020 年前,具备高级别自动驾驶功能的智能网 联汽车实现特定场景规模应用; 2020 年后,高级别自动驾驶功能的智能网联汽车和 5G- V2X 逐步实现规模化商业应用,“人 -车 -路 -云”实现高度协同。 在该发展计划中,提出要推动 LTE 网络的改造和升级,满足车联网的大规模应用。提升 LTE-V2X 网络在主要高速公路和部分城市主要道路的覆盖水平,完善路侧单元的数据接入 规范,提高路侧单元与道路基础设施、智能管控设施的 融合接入能力,推动 LTE-V2X 网 络升级与路侧单元部署的有机结合。在重点地区、重点路段建立 5G-V2X 示范应用网络, 提供超低时延、超高可靠、超大带宽的无线通信服务。分阶段、分区域推进道路基础设 施、交通标志标识的数字化改造和新建,在桥梁、隧道等道路关键节点加快部署窄带物 联网( NB-IoT)等网络。 图 3: 单车智能和车联网方案下自动驾驶的解决方案 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 资料来源: 盖世汽车咨询 、 天风证券研究所 1.2. 多传感器、域集中式趋势,打开 高速连接器 市场新格局 随着车辆智能化程度的提升,会出现两个明显的变化趋势,第一 个趋势是 单车搭载的传 感器数量会提 升 , 第 二 个趋势是 车辆的整体架构将由分布式转变为域集中式。 比起传统 车辆,搭载了 ADAS 系统的车辆需要安装更多的传感器 , 蔚来 ES8 搭载了 20 余个传感器, 小鹏 P7 搭载 30 余个传感器,北汽极狐阿尔法 S 华为 HI 版搭载了 34 颗传感器, Waymo 的第五代自动驾驶系统共约 40 个传感器。 随着 ADAS 的快速发展,分布式架构无已经无 法适应需求。因为 ADAS 系统里有各种传感器,产生的大量的数据,每个传感器模块可 以对数据进行预处理,为了保证数据处理的结果最优化,最好功能控制都集中在一个核 心处理器里处理 ,这就是域集中式汽车架构。 在域集中式汽车架构设计中,域控制器处 于绝对中心,它们需要强大的计算能力、超高的实时性能以及大量的通信外设。 高速连接器可以分为 Fakra、 Mini Fakra、 HSD 和以太网连接器 ,其中 ADAS(高级驾驶辅 助系统) 所需的传感器诸如相机、雷达,是信息娱乐系统所需的高分辨率显示器,还是 车辆联网所需的 V2X 天线都有对 Mini Fakra 连接器的使 用需求。而以太网连接器则 被 广 泛应用于包括以太网在内的车载网络、多媒体、激光雷达等领域 。 单车传感器数量的提 升趋势将会提升 Fakra 以及 MINI Fakra 连接器 的单车用量。 表 1: 泰科电子所生产的部分高速连接器 连接器种类 传输效率 具体性能 应用领域 示例图 以太网连接 器 : MATEnet:可 用于汽车以太 网的模块化和 可扩展小型化 数据连接器系 统 传输效率达 1Gbps,如果 采用替代技 术,传输速率 则高达 4Gbps 车用级稳健性:基于经验证的 Nano MQS 端子系统。 灵活性更高:兼容非屏蔽绞合线 对 (UTP)和屏蔽绞合线对 (STP)。 模块化和可扩展性:集成到现有 的汽车连接接口。 经济高效:设计和流程符合汽车 以太网要求 车载网络:以太网 /PCIe、后视摄像 头、多媒体、激光 雷达、板载诊断、 环绕摄像 MiniFakra ( HFM) 连接器 : MATE-AX 小 型 FAKRA 同 轴连接器 支持 9GHz 到 15GHz 的 带宽 MATE-AX 端子具有更高的封装 密度,可支持高达 75%的 PCB 占用率,并且通过使用现有的导 线类型,可灵活集成到现有的同 轴架构中 4K 相机、雷达、 激光雷达、高分辨 率显示器、广播天 线、 WLA 天线、 移动互联网天线、 (4G/5G)、 V2X 天线 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 FAKRA 连接 器 和连接器系 统 射频性能高达 6GHz 该连接器提供广泛的端子、塑壳 和电缆组件,适用于所有基于射 频的应用。其中包括 14 个核心料 号,提供密封、未密封、 180 和 90方向变体。 广播天线、 GPS、蜂窝、蓝 牙无、钥匙进入、 双频 WiFi、环绕 摄像 资料来源: 泰科电子官网、 天风证券研究所 图 4:各传输速率对应连接器 资料来源:盖世汽车每日速递公众号、天风证券研究所 想要了解车用高速连接器的具体使用情境,可以以比较常见的环视 Adas 架构为切入口。 在该架构下,汽车会通过摄像头捕捉道路周边的信息,紧接着摄像头通过具备防水功能 的 Fakra 高速连接器将数据传输到线束上,线束的另一端会连接到 HFM 连接器的连接上。 采集到的数据就通过这样的连接方式传输到了 AVM 即车辆的环视系统。再由 HSD 连接 器、连接线束将数据传输到主机,最终通过 HSD+2 连接器将数据传输到显示屏上。至此 司机就可以看到由摄像头所拍摄的影像了。从这个例子就可以看出,车辆仅实现环视需 求,就需要使用多个连接器件包括防水 Fakra、 HFM 和 HSD。 图 5:环视 Adas 架构 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 资料来源:罗森伯格汽车电子 公众号 、天风证券研究所 1.2.1. 集成化优势助力 Mini Fakra 取代传统 Fakra FAKRA 是德国天线标准,为 FAchKReisAutomobil(汽车专家团队由来自 BMW、 Huber- Suhner, Rosenberger 等公司的工程师组成,后 Huber-Suhner 相关连接器业务及技术在 2010 年并入 Rosenberger)缩写。起初为 BMW 需求用于车载收音机天线连接,如今 FAKRA 已成为汽车行业通用标准的高速连接器,被业内广泛应用。 HFM 连接器广泛应用 于各类 ADAS 传感器中,因此伴随着自动驾驶带来的 ADAS 传感器数量激增,单车对 HFM 连接器的用量或有显著提升。 HFM 为 FAKRA 连接器的升级版产品,最大程度的适配 了传统 Fakra 的抗阻性。 图 6:板端 FAKRA 连接器 图 7:线束端 FAKRA 连接器 资料来源:线束世界、天风证券研究所 资料来源:线束世界、天风证券研究所 Fakra 的出现在当时是车内连接技术的一场革命,因为传统的“灯笼头”(或香蕉头)既 不能保证良好的接触,更无法实现射频信号的低损耗传输。在收音机系统中,限于成本, “灯笼头”即使不符合车规但也勉强可用。但涉及 GPS, 3G/LTE 等应用,该连接器是完 全无法满足数据传输需求的。 图 8:传统 “灯笼头”连接器的问题 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 z 资料来源:线束世界、 罗森伯格 汽车 电子公众号。 天风证券研究所 而 FAKRA 良好地解决了这些问题。在性能上, FAKRA 连接器达到 6GHz,符合 50, 60(限制)和 75 欧姆版本的汽车行业的坚固耐用的机械和环境要求。并且它能通过允许 连接器的中心同轴插入件和连接的电缆旋转 360 度,来确保 D 性能。这样的特性可能可 以防止因电缆扭曲产生的影响电缆阻抗和信号传输完整性等问题。 而 FAKRA 的锁定系 统具有主要和次要锁定机构,可以防止在汽车行驶中产生的连接器脱离事故。 目前, FAKRA 连接器已成为汽车 RF 应用的主要解决方案。除日本国内市场外,全球几 乎所有汽车制造商都需要 FAKRA 连接器作为汽车中射频 信号的传输标准,应用领域包 括收音机天线、 GPS 天线或导航、车载移动通信、射频蓝牙应用以及射频遥控无钥匙进 入和车辆辅助加热。 FAKRA 一般采用同轴电缆,单线单芯。常见的 FAKRA 连接器由 塑壳,外导体,中心导体,绝缘体,压接套管(仅线束端连接器)和二次锁(仅线束端 连接器)组成。 高速迷你 FAKRA( HFM) 随着传感器数量的激增和汽车电气架构的集中化,未来车辆对高速连接器的传输频率要 求更高。最新的车辆数据传输速率可到 9.6GHz。传统 6GhzFAKRA 连接器将无法满足 新的需求。根据 Molex 和 Rosenberger 宣布的双向采购协议的内容, Rosenberger 新 推出的 HFM 连接器的频率可达 15GHz,支持高达 20GB/秒的高速数据速率传输。除了 高频率的特性意外, FAKRA-Mini 连接器与传统的连接器相比,结构更小,节省空间超 过 80%。随着车联网的进程速度加快,单车高速连接器的用量大幅度提升, Mini FAKRA 的节省空间的优势将会变得非常有价值 。因为 Mini FAKRA 的高传输速率和小 体积的优势,更符合域集中式汽车的需求,预计会在接下来几年或出现 Mini FAKAR 对 传统 FAKRA 的替代浪潮 。 图 9:传统 FAKAR 与 5 X 4 高速迷你 FAKRA 的对比 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 10 资料来源:连接器世界网、天风证券研究所 考虑到 Fakra 在市场的保有量, HFM 作为其升级版产品,最大程度的适配了传统 Fakra。 HFM 特性阻抗与 Fakra 一致为 50 欧姆,最大承载电流也是 1A。 HFM 线缆与 传统 Fakra 通用,在集成度要求高、空间小的区域,可以使用 HFM 连接器,在分向各 功能执行器处使用传统 Fakra。即线束一端为 HFM,另一端为 Fakra。 表 2: Mini FAKRA 的相对优势 优势 具体细节 体积优势 单腔直式线端的公母连接器 ;4K 级摄像头:占用空间减少 25%,双腔线端 与板端连接器:占用空间减少 40%,四腔线端与板端连接器:占用空间减 少 70%。 集成度优势 HFM 可提供 4 合 1 甚至 5 合 1 型式 传输速率 最高支持 28Gbps 的传输速率 (速率还受电缆影响 ) 电气性能 连接器最大支持 20GHz 的传输频率,在 0-6Ghz 的损耗也优于传统Fakra 成本优势 在性能和装配性都大大提升的情况下, HFM 未来成本会优于市场上现有的车载同轴界面产品 资料来源: 罗森伯格汽车电子公众号 、天风证券研究 所 1.2.2. 域集中式架构 趋势下, 高性能以太网连接器 迎来春天 汽车电子电气架构的集中化趋势对高速连接器的数据传输性能提出了更高的要求。在现 有的域集中化解决方案里是将数 十 个 ECU 集成到 1 个域控制器里面,这势必对高速连接 器的数据传输速率以及稳定性提出了更高的要求,一个合格的车用域控制连接器至少具 备良好的屏蔽性能、电性能、机械和环境性能。 以罗森伯格生产的 H-MTD 为例,他适用于车载以太网的 360 度全屏蔽的系统,由于良 好的屏蔽性能,使得其可传输更高的频率的信号,非常适用于未来预控制系统的连接, 可避免驾驶所出现的黑屏、花屏以及闪屏等现象。在电性能方面,因为在连接器的使用 过程中会有回拨损耗、插入损耗以及串扰等不利影响。 H-MTD 良好的连接器结构设计 和设计验证,使这些损耗降到最低。机 械和环境性能主要跟连接器的抗振动抗温度冲击 能力和对差后的牢固性相关, H-MTD 连接器一旦锁死,至少需要 110 牛的力才能拔开, 100 牛的力量大概可以提起 10 千克的重物,所以连接器自脱落或者被人为拉开几乎不可 能。 图 10:罗森伯格 H-MTD 连接器 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 11 资料来源:罗森伯格官网、天风证券研究所 泰科所生产的 MATEnet 连接器也有相当好的屏蔽性能、数据传输性能、机械和环境性 能。除了 MATEnet 系列产品外,面向高速数据传输应用, TE 还开发出了支持高达 100Mbps 的数据速率的 NanoMQS 连接器、为满足信息娱乐连接需求而设计的光信号 连接器平台 MOST 连接器以及可以通过单端解决方案来实现最高的数据传输速率的 FAKRA 和 MATE-AX 连接器系列等。 从以太网未来传输数据增长情况上看,由百兆到千兆的上升还仅仅是在自动驾驶的 L1、 L2 的阶段,而泰科公司内部预计到 L3、 L4 的时候将会达到 10Gbps 甚至更高。因此, 高速连接器将在未来汽车电子化的发展中,进行逐步的迭代升级,从速率上看,将有 100Mbps、 1Gbps 到之后的 12Gbps、 24Gbps 等连接器。 图 11:泰科 MATEnet 产品系列 资料来源: 盖世汽车每日速递公众号 、天风证券研究所 在具体应用领域方面,以太网连接器用于汽车以太网的模块化和可扩展小型化数据连接 器系统 ,还是以泰科所生产的 MATEnet 连接器举例, MATEnet 可应用于包括连接器以太 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 12 网和 PCIe 在内的车载网络、后视摄像头、多媒体、激光雷达、板载诊断、环绕摄像。 符合未来市场需求的以太网连接器的设计和制造是颇为不易的 ,随着市场需求不断推动 解决方案逼近物理限制,连接器的实际系统性能已越来越接近物理极限,因此,组件开 发人员的稳健性评估和对所有关键容差的考量变得越来越重要。此外,所需带宽较大时, 链路预算较低,在进行与组件选择和最 大链路长度相关的架构设计时,自由度会受到限 制。但是,当考虑所有元件公差(例如,电缆和连接器阻抗)与环境影响(例如,温度 影响、湿度和老化)时,差距会大大减小,如右侧曲线阵列所示。因此,必须在系统设 计过程中综合考虑所有这些系统参数,以便在考虑了所有上述影响的最差情况下也能满 足应用要求。 图 12:影响连接器性能的相关变量 图 13:汽车以太网链路示例 资料来源:泰科电子 官网 、天风证券研究所 资料来源:泰科电子 官网 、天风证券研究所 据罗森伯格亚太副总裁兼汽车产品事业部总经理丁磊的发言,随着 GPS、 ADAS、 360 环视等技术不断集成到汽车中,对于速率和车内干扰都提出了全新要求,在近两年车内 高频连接器已经从过去的 1 根增长到 30 根了。”据此可以推测整个高速连接市场将有一 个数量级的成长空间。 1.3. 高速连接器市场预测 : 2025 年国内市场达 140.24 亿,全球市场达 520.8 亿 据罗兰贝格 (Roland Berger)公司的预测显示,至 2025 年,中国预计有 30%的车辆无 ADAS 功能, 30%的车辆具有 L1 级功能, 35%的车辆具有 L2 级功能, 5%的车辆具有 L3 级或更高功能。因为自动驾驶车辆的销售增量主要贡献于 2021 到 2025 年期间,故 推测 中国 2025 年当年具有 L2 级及以上的功能的汽车出货量不低于汽车总出货量的 40%。 2025 年全球主要市场 预计有 14%的车辆无 ADAS 功能, 40%的车辆具有 L1 级功能, 36%的车辆具有 L2 级功能, 9%的车辆具有 L3 级或更高功能。因为自动驾驶车辆的销 售增量主要贡献于 2021 到 2025 年期间,故推测 全球主要市场 2025 年当年具有 L2 级 及以上的功能的汽车出货量不低于汽车总出货量的 45%。 据中国汽车工业协会、天津大学中国汽车战略发展研究中心发布对中国汽车市场的总销 量中长期预测显示 2025 年预测值中值为 2697 万辆。 根据全球知名数据统计机构 Statista 的研究部门预测, 2025 年全球的轻型轿车的产量为 9300 万辆。 中国高速连接器市场预测 以 L1 及其以下功能的汽车单车高速连接器价值为 200 元, L2 及其以上功能的汽车单车 高速连接器价值为 1000 元进行推测, 2025 年中国车用高速连接器市场总规模为 140.24 亿元,加上 下文 所预测 的 169.91 亿元的高压连接器市场, 中国 车用连接器市场 总规模达 310.15 亿元。 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 13 表 3: 2025 年中国高速连接器市场规模预测 L1 及其以下功能的汽车 L2 及其以上功能的汽车 全部种类汽车 2025 年汽车销量 (万辆 ) 1618.20 1078.8 2697 单车连接器价值(元) 200 1000 高速连接器市场规模(亿 元) 32.36 107.88 140.24 资料来源: Roland Berg、中国汽车工业协会、天津大学中国汽车战略发展研究中心、天风证券研究所 全球 高速连接器市场预测 以 L1 及其以下功能的汽车单车高速连接器价值为 200 元, L2 及其以上功能的汽车单车 高速连接器价值为 1000 元进行推测, 2025 年 全球 车用高速连接器市场总规模为 520.8 亿元, 加上 下文 所预测的 378 亿元的高压连接器市场 , 全球 车用连接器市场总规模达 898.8 亿元。 表 4: 2025 年全球高速连接器市场规模预测 L1 及其以下功能的汽车 L2 及其以上功能的汽车 全部种类汽车 2025 年汽车销量 (万辆 ) 5115 4185 9300 单车连接器价值(元) 200 1000 高速连接器市场规模(亿 元) 102.3 418.5 520.8 资料来源: Statista、 中国汽车工业协会、天津大学中国汽车战略发展研究中心、 天风证券研究所 1.4. 高速连接器的市场竞争格局:电连技术率先突出重围 高速连接器的全球市场格局 有 行业集中度 非常高的特点 。 全球车载高速连接器的主要厂 商有罗森伯格、泰科 电子、 安费诺、电连技术。 表 5: 全球车载高速连接器主要厂商概况 公司 公司概况 罗森伯格 全球市场中,罗森伯格系微型高速连接器领域的龙头企业。罗森伯格很早就已经进入汽车电子领域,目前 客户涵盖欧系、美系、日韩以及国内等众多主机厂。 泰科电子 TE Connectivity(泰科电子)是全球最大的连接器制造商, TE 连接器的业务部门已经遍布全球近 50 个国家 的 1000 多个地区。泰科电子涉足的产品种类及其丰富涵盖了连接器、传感器和继电器,尤其是在连接器 领域,高速连接器仅仅是泰科电子生产的一个细分品类。泰科电子本财政年度前三季度的收入为 111.05 亿 美元同比上涨 24.62%,净利润为 14.67 亿美元 同比上涨 411.46%。 安费诺 安费诺公司是全球最主要的连接器制造商之一。公司生产,设计,销售各种类型的连接器。包括低频通信 连接器,背板,输入 /输出连接器,光纤连接器等。公司上半年的收入为 50.31 亿美元同比上涨 30.69%,净 利润为 6.99 亿美元 同比上涨 39.92%。 电连技术 电连技术是国内从事微型高速连接器行业的龙头企业,其专业从事微型电连接器及互连系统相关产品的技 术研究、设计、制造和销售服务。电连技术具备高可靠、高性能产品的设计、制造能力,自主研发的微型 高速连接器具有显著技术优势,已达到国际一流连接器厂商同等技术水平。电连技术的汽车连接器产品目 前已进入吉利、长城、比亚迪、长安等国内主要新能源汽车厂商供应链。公司上半年的收入为 15.81 亿元 同比上涨 46.72%,净利润为 1.88 亿元 同比上涨 119.71%。 资料来源: 世强硬创电商、 Wind、维科网、 连接器世界网、 天风证券研究 所 高速连接器行业有较高的技术壁垒,科技专利数量和关键技术的掌握是相关制造企业的 核心竞争力,所以可以通过专利的分布情况来判断整个市场格 局。以高速连接器全球分 布情况来看,高速连接器全球排名前 15 位的专利权人专利总数占全球专利总数近 60%, 专利实力强大。其中, 10 位美国专利权人拥有专利总数近 4000 件,占全球专利总数近 一半份额,优势明显。美国一直是高速连接器的重要市场,其专利持续高量申请,且专 利总数全球排名第一位。全球前 15 位专利权人中,没有中国专利权人出现,可见中国企 业与国际领先企业的实力仍存在较大差距。 中国厂商奋起追赶,实力稳步提升。 2011 年之后中国专利数量快速增长,中国专利总数 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 14 现排名全球第二位。高速连接器专利在中国约有 2200 件,且呈逐年增加的趋势,与国际 申请趋势相同。在中国排名前 15 位的专利权人中,本土专利权人有 9 位,主要以设计制 造企业为主,我国本土企业的专利实力正在逐步提升。 中国高速连接器专利方案聚焦在 高速数据传输、快速连接、控制器、各类端子、连接优化、稳定性、转换、测试背板连 接、差分信号、接触件等方向。近年的方案主要集中在性能提升、外形改良、兼容等方 向。 图 14:高速连接器全球 /中国专利年度申请趋势 资料来源: 中国信息通信研究院技术与标准研究所、 天风证券研究所 全球市场中,罗森伯格系微型高速连接器领域的龙头企业, 在无线射频和光纤通信技术 领域深耕六十多年,业务领域涵盖通信设备、汽车电子、测试与计量、楼宇及数据中心 布线系统、以及医疗与工业等多个市场,实现了多产品线的系统化和完整化。其中,通 信市场在公司业务中占比最大,汽车电子紧随其后。罗森伯格亚太副总裁 盐雾: 720H 电磁屏蔽 高压 /低压 /外壳相互全屏蔽 外形尺寸 车端 :226*135*94.5mm;电池端 :170*109*94.5mm; 接触件数量 DC 针: 2; PE: 1; 信号: 22; 互锁: 2 浮动量 X 轴 /Y 轴: +8/-8mm, Z 轴: -15mm 资料来源: 瑞可达 公众号、天风证券研究所 连接器件 的核心性能指标 行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 20 温升: 温升是连接器设计最重要的设计关键项之一,异常的温升会导致连接器因为温升 过高,发生烧蚀。 连接器的温升受如下因素影响 接触电阻:用于导电连接,两接触载体之间的电阻,如针孔对插接触电阻、针孔尾部与 导线压接电阻、螺纹连接铜牌与铜牌之间的接触电阻 物质环境加热:当连接器长期处于一个高温环境,由于连接器所用的材料都是工程塑料、 金属、橡胶等,尤其工程塑料要求最高工作温度 140,但当产品使用的环境温度过高, 连接器由于自身接触内阻发热在达到热平衡时,加上所处的环境温度高于了材料允许使 用最高工作温度。此时,若连接器长期处于 一个该环境,连接器内部针孔件发热导致内 部温度排不出来话,内部温度会持续升高,连接器就会产生很大的热量,导致连接器出 现烧蚀引起车辆燃烧,这是非常严重的问题。橡胶材料和金属材料均有最高工作温度限 制,设计时均需要考虑。 板端的连接:设计的时候要用螺栓的情况下,或者要用预防措施,防止供货的时候松脱; 同时在螺栓连接时,一定要根据操作规范进行扭力检测。导电部件螺钉连接情况下,主 要的失效模式之一就是未按照力矩要求进行拧紧力矩管控,导致连接部位温升异常,烧 蚀。 图 23: 降额曲线图 例 资料来源: 嘉峪检测网 公众号 、 天风证券研究所 注: 降额曲线不同的工作环境温度下对应出的 不同电流,帮助使用者更 直观的 确定 连接器使用条件。 电磁 屏蔽 :由于新能源汽车使用大量电力电子器件,高压和大电流产生的电磁场,会对其 他的通讯设备产生电磁干扰,整车和零部件必须要有抗干扰和抗辐射的能力。高压电

注意事项

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