本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。1 2023 年 11 月 09 日 电子 行 业 专题 整车互连技术趋势及元器件投资机遇 证券研究报告 投 资评 级 领先大市-A 维持评级 首 选股票 目 标价（元）评级 行业表现 资料来源：Wind 资讯 升幅%1M 3M 12M 相 对收益 10.9 11.2 8.7 绝 对收益 8.7 1.9 5.0 马良 分 析师 SAC 执 业证 书编 号：S1450518060001 盛 晓君 分 析师 SAC 执 业证 书编 号：S1450523080001 相关报告 终端 AI 加速落地，AI+安防未来可期 2023-10-29 对华AI 芯片禁令升级，AI 产业链国产化迎来窗口期 2023-10-22 华为产业链持续发酵，Quest 3 大定超预期 2023-10-15 半 导 体 自 主 可 控 仍 为 主 旋律，华 为产 业 链迎 来重 要 机遇 2023-10-09 折 叠 机 价格 持 续下 探，生 成式AI 赋能效应将加速释放 2023-09-24 汽 车智 能化水 平提 升，整 车电 子电气 架构（E&E 架构）升 级，汽车 以太 网大有 可为：随着汽车智能化程度提升，整车电子电气应用增加，单车 ECU 数量激增，导致传统的分布式 E&E 架构凸显出 线束设计复杂、控制逻辑混杂和汽车成本增加等诸多问题。因此，基于“域”的电子电气架构应运而生，解决分布式架构存在的线束设计复杂和控制逻辑混乱等局限性。传统 E&E 架 构 下 车 载 总 线 通信 种 类 繁 多，包 括 CAN、LIN、MOST、FlexRay、LVDS、A2B 等，难以适应汽车智能化发展趋势。而 基于功能域或 区 域控制 器的 架构下，以太 网通信 凭借 在 带 宽、时 延、可 扩展性及 安全 性等方 面 的 优势正 快速 渗透。以太网的快速渗透有望带动以太网网关、Phy 芯片、以太网线束及连接器等电子硬件的市场规模取得快速成长，相关标的 建议关注：裕太微、电连技术、立讯精密、瑞可达、维峰电子、菱电电控等。汽 车电 动化趋 势带 来高压 连接 器及充 电枪 的增量 机会：相较燃油车，新能源汽 车上新增众多高压部件：电机、PDU（高压配电盒）、OBC（车载充电机）、DC/DC、PTC 加热、直/交流充电接口等。以上高压部件的连接都需要通过高压连接器，高压连接器市场有望随汽车电动化趋势快速成长。新能源汽车销量攀升，充电桩需求同步增长。据 EVCIPA，2022 年我国存量 车桩比 为 2.5:1,补能焦虑 现状倒逼 充 电桩建设增速。充电枪起到充电桩与新能源汽车电气连接的作用，充电桩的建设加速必然带动与之匹配的充电枪市场需求。高压连接器及充电枪产业链建议关注：永贵电器、瑞可达、中航光电、兴瑞科技、徕木股份、华丰科技等。风险提示：汽 车 智 能化及 电 动 化 发展 不 及 预期，整 车 销 量不 及预 期，产业链 相关 环节竞 争加 剧。-10%0%10%20%30%40%2022-11 2023-03 2023-07 2023-11电子 沪深300行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。2 内容目录 1.高 速信 息互 连支 撑汽 车 智能化 发展.5 1.1.汽车 智能 化水 平快 速 提升，汽车 整车 电子 电气 架构不 断演 进.5 1.2.从传 统总 线到 以太 网 连接，汽车 通信 协议 不断 升级.6 1.2.1.汽 车传 统总 线通 信 已难以 满足 智能 化发 展需 求.6 1.2.2.汽 车以 太网 通信 优 势明显，可 扩展 性潜 力大.8 1.3.汽车 以太 网连 接硬 件 基础及 相关 元器 件.10 1.3.1.PHY 芯片.11 1.3.2.以 太网 线束 及连 接 器.12 1.3.3.以 太网 网关.15 1.4.实现V2X 互连 的关 键：T-Box.16 2.电 动化 趋势 带来 高压 电 连接需 求.20 2.1.新能 源汽 车创 造车 载 高压连 接器 需求，行 业有 望持续 景气 发展.20 2.2.充电 桩市 场高 速发 展，高压 连接 器厂 商积 极布 局充电 枪产 品.21 3.相 关标 的.22 3.1.电连 技术：射 频连 接 器龙头，引 领汽 车高 速连 接器国 产替 代.22 3.2.立讯 精密：汽 车连 接 器功底 深厚，汽 车电 子产 品布局 全面.24 3.3.永贵 电器：轨 交连 接 器龙头，汽 车业 务打 造第 二成长 曲线.25 3.4.兴瑞 科技：汽 车电 子 业务快 速成 长，受益 集成 化趋势 产品 前景 广阔.26 3.5.瑞可 达：汽车 高压 连 接器龙 头，横向 拓展 品类 成长动 力充 足.28 3.6.维峰 电子：深 耕工 控 连接器 市场，布 局新 能源 三电系 统.29 3.7.徕木 股份：产 品布 局 全面的 汽车 连接 器厂 商.30 3.8.华丰 科技：老 牌连 接 器领先 企业，通 讯及 汽车 业务焕 发增 长新 动力.31 3.9.裕太 微：打破 海外 垄 断的国 产 Phy 芯 片龙 头.33 3.10.菱电 电控：国 产汽 车电控 系统 专家，聚 焦乘 用车和 新能 源车 打造 新增 长点.34 4.风 险提 示.36 图表目录 图1.汽车 电子 成本 占比.5 图2.传统 的分 散式 分布.5 图3.功能 域分 布架 构.5 图4.汽车 电子 电气 架构 不断演 进.6 图5.传统 汽车 总线 互连 架构示 例.6 图6.传统 总线 通信 类型 繁多.8 图7.以太 网用 于本 地环 境中计 算机 与其 他设 备的 互连.8 图8.以太 网在 汽车 上的 应用（蓝线 部分 为车 载以 太网）.10 图9.OSI 模型.10 图10.以 太网 的硬 件基 础.10 图11.以 太网 芯片 拥有 多 种设计 架构.11 图12.以 太网 物理 层芯 片 功能.11 图13.同 轴电 缆示 意图.12 图14.屏 蔽双 绞线.13 图15.非 屏蔽 双绞 线.13 图16.光 纤传 输原 理.13 WUEVzQmRmPnMrPsRtOtMmNaQdN8OsQoOsQpMeRmNmNkPqQxObRpOpONZpPzQwMsQmM行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。3 图17.传 统以 太网 和汽 车 以太网 线束 对比.13 图18.2021 年 全球 汽车 线 束企业 市场 份额.14 图19.RJ45 连 接器.14 图20.RJ45 模 块分 解.14 图21.泰 科电 子 MATEnet.15 图22.泰 科电 子 GEMnet.15 图23.安 波福 AMEC.15 图24.罗 森伯 格 MTD.15 图25.汽 车网 关配 置集 中 式网关 和域 网关.16 图26.汽 车网 关与 众多 网 络接口 通信.16 图27.汽 车网 关产 业链.16 图28.V2X 包含 车与 行人、网络、其 他车 辆、基础 设施的 连接.17 图29.T-box 与 OBD 技术 路线差 异明 显.17 图30.T-box 终 端硬 件拆 解.18 图31.T-box 各 类接 口.18 图32.T-box 工 作流 程.18 图33.我 国乘 用车 T-box 市场规 模.18 图34.我 国车 载 T-box 产 业链.18 图35.2022 年 中国 乘用 车 T-box 市 场份 额.19 图36.全 球市 场 2023 年Q1 通信 模组 厂商 出货 量份 额.20 图37.新 能源 汽车 相交 燃 油车新 增众 多高 压部 件.20 图38.我 国充 电桩 保有 量 加速上 升.21 图39.新 能源 车桩 比持 续 走低但 离目 标仍 有差 距.21 图40.我 国充 电桩 市场 规 模（亿 元）.21 图41.某 品牌 充电 枪与 充 电插座.22 图42.液 冷超 充枪 内置 液 冷循环 油路.22 图43.电 连技 术产 品应 用 广泛.22 图44.电 连技 术营 收及 同 比增速.23 图45.电 连技 术归 母净 利 润及同 比增 速.23 图46.我 国联 网汽 车总 量 不断上 升.23 图47.立 讯精 密发 展历 程.24 图48.立 讯精 密营 收及 同 比增速.24 图49.立 讯精 密归 母净 利 润及同 比增 速.24 图50.立 讯精 密汽 车电 子 产品布 局完 善.25 图51.永 贵电 器营 收及 同 比增速.26 图52.永 贵电 器归 母净 利 润及同 比增 速.26 图53.永 贵电 器产 品系 列.26 图54.公 司发 展历 程.27 图55.兴 瑞科 技营 收及 同 比增速.27 图56.兴 瑞科 技归 母净 利 润及同 比增 速.27 图57.公 司汽 车产 品系 列.28 图58.瑞 可达 营收 及同 比 增速.28 图59.瑞 可达 归母 净利 润 及同比 增速.28 图60.公 司高 压连 接产 品 系列.29 行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。4 图61.维 峰电 子产 业下 游.29 图62.维 峰电 子营 收及 同 比增速.30 图63.维 峰电 子归 母净 利 润及同 比增 速.30 图64.徕 木股 份发 展历 史.30 图65.徕 木股 份营 收及 同 比增速.31 图66.徕 木股 份归 母净 利 润及同 比增 速.31 图67.徕 木股 份汽 车电 子 产品.31 图68.华 丰科 技 2022 年 收入结 构.32 图69.华 丰科 技营 业收 入 及同比 增速.32 图70.华 丰科 技归 母净 利 润及同 比增 速.32 图71.华 丰科 技汽 车电 子 产品.32 图72.公 司产 品应 用领 域.33 图73.裕 太微 营收.34 图74.裕 太微 归母 净利 润.34 图75.公 司发 展历 程.34 图76.菱 电电 控营 收及 增 速.35 图77.菱 电电 控归 母净 利 润及增 速.35 图78.公 司发 展历 程.35 表1：不 同车 载总 线的 比 较.7 表2：以 太网 通信 协议 不 断发展.9 表3：2020 年 全球 和中 国大陆 以太 网物 理层 芯片 市场竞 争格 局.12 表4：不 同车 载以 太网 标 准的比 较.14 表5：T-box 主 要厂 商以 及供应 汽车 品牌.19 表6：我 国汽 车高 压连 接 器市场 有望 快速 增长.21 表7：公 司汽 车连 接器 产 品.30 行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。5 1.高速信 息 互连支撑汽车智 能化发展 1.1.汽 车智 能化水 平快 速提升，汽 车整车 电子 电气架 构不 断演进 汽车电 子电 气架 构（E&E）是指整 车电 子电 气系 统的 总布置 方案，即将 汽车 中 的各类 传感 器、控制单 元、线 束和 电子 电 气分配 系统 整合 在一 起，完成运 算、动 力和 能量 的 分配，进 而实 现整车的 各项 功能。传统燃 油车 功能 单一，智 能化水 平较 低，通常 采用 分布式 电子 电气 架构，汽 车里的 每 个 ECU只负责 控制 一个 单一 的功 能单元，彼此 独立，通过CAN、LIN 等 总线 架构 进 行通讯 连接，按照厂商 预先 定义 好的 通信 协议交 换信 息，以实 现整 车的功 能。图1.汽车电子成本占比 资料来源：前瞻 产业研 究院，安信 证券研究 中心 随着汽 车智 能化 程度 提升，整车 电子 电气 应用 增加，单 车 ECU 数量 激增。继 续采用 传统 的 分布式架 构将 带来 线束 设计 复杂、控制 逻辑 混杂 和汽 车成本 增加 等诸 多问 题。为了解 决这 些 问题，基于“域”的电子电气架构应运而 生：即根据汽车电子部件 功能将整车划分为驾驶辅 助、安全、车 辆运 动、娱乐 消息 和车身 电子 等 5 个功 能域，每个功 能域 由一 个域 控制 器集中 控制，域控制 器之 间主要 通 过以 太网、CAN 等高 速率 总线 进行通 信，从而 解决 分布 式架构 存在 的 线束设计 复杂 和控 制逻 辑混 乱等局 限性。图2.传统的分散式分布 图3.功能域分布 架构 资料来源：博世，安信 证券研 究中 心 资料来源：博世，安信 证券研 究中 心 0.91%3.18%3.64%10%15.23%19.09%29.55%34.32%49.55%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030E行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。6 未来汽车电子电气架 构仍 将不断演进：目 前汽 车电 子架构 尚处 于功 能集 成化 阶段。未来 汽车智能化 发展 对电 子电 气架 构的要 求会 越来 越高，汽 车电子 架构 将不 断朝 着集 成式的 方向 演 进，逐步 以区域控制器取 代传 统的功能域控制器，并最 终有望实现车辆功能 在云 端计算。图4.汽车电子电气架构不 断演 进 资料来源：博世，安信 证券研 究中 心 1.2.从 传统 总线到 以太 网连接，汽 车通信 协议 不断升 级 1.2.1.汽车传统总线通信 已 难以 满足智能化发展需求 车载总 线作 为 汽 车领 域的 通信总 线，是指 用于 车载 网络中 底层 的车 用设 备或 车用仪 表互 联 的通信网 络。其 实 现了 车辆 内部各 个系 统的 集成 和协 调工作。传 统车 载总 线技 术种类 繁多，目前主要 的车 载总 线类 型包 括 CAN、LIN、MOST、FlexRay、LVDS、A2B 等，分别 在 汽车 上 不同 的电子系统 进 行应 用。图5.传统汽车总线互连架构 示例 资料来源：Theissler,Andreas.(2013).Detecting anomalies in multivariate time series from automotive systems，安信证券 研究中心 行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。7 表1：不同车载总线的比较 名称 通信速度 介质 优点 缺点 应用 CAN（1986 年发布）125k1Mbit/s 非屏蔽双 绞线 ISO 标准化：兼容 性 主干网络：简化 设计与 集成 低成本 可靠性高 非破坏性 仲裁：提高通 信效率 分布式实 时控制：适配 对实时 性要 求高的应 用 通信速率 低 汽车动力 系统 底盘 车身电子 等 CAN FD（2011 年发布的第二代CAN）5-8Mbit/s 双绞线 更高的传 输速率 更大的数 据负载 能力 兼容传 统 CAN 网络 存在部分 协议缺陷 汽车动力 系统 底盘 车身电子 等 CAN XL（2020 年发布的第三代CAN）10+Mbit/s 双绞线 适应多样 化的网 络需求 更优的传 输性能 桥梁作用：填补 了 CAN FD 与 100BASE-T1（以太网）之 间的空 白 不支持 IDE 标识符扩展 汽车动力 系统 底盘 车身电子 等 LIN（2001 年应用于汽车工 业，CAN 的低成 本替代方案）20Kbit/s 单线缆 无需总线 仲裁：降低通 信延迟、提 高通信效率、减少 总线的 复杂性 低成本 单线串行 通信：线间干 扰小、节省 线束、传 输距离长 传输速率 低 单宿主总 线访问方法受局 限 灯光 防盗系统、门锁 加热器控 制 电动座椅 等 MOST（1998 年建立，服务 车用多媒体）150Mbit/s 双绞线/光纤 线束质量 轻 抗干扰性 强 高带宽 信号衰减 少：线 束传输 的质量 较高 扩展性差 技术开发 周期长 存在自然 信号衰减的现象 汽车导航 系统 多媒体娱 乐 FlexRay(07 年首次 应用，主要 用于动力总成 和主动安全系 统）110Mbit/s 双绞线/光纤 时间可确 定性：实现精 确的通 信 分布式时 钟同步：实现 数据同 步和 通信协调 故障容错：提高 系统的 可靠性、稳 定性 成本高 更加复杂 引擎控制 ABS 悬挂控制 线控转向 LVDS（1994 年首次进入通信 领域）850Mbit/s 双绞线并/串行 低压差分 高速信 号标准：进行 稳定 而快速的 数据传输 低成本 传输屏蔽 层较厚 扩展性差 车载摄像 头 A2B(14 年由 ADI公司首次 发布）50Mbit/s 非屏蔽双 绞线 可配置、灵活、低风险 且易于 使用 降低系统 和电缆 成本、重量和 复杂 性 出色的音 频质量 确定性低 延迟 带宽和可 传输声音通道数 下降 音频 ECU 连接 免提麦克 风阵列 车内通信 主动降噪 资料来源：Analog Devices，安信 证券研究 中心 传统的车辆总线通信 技术 由于种类繁杂、带宽有限、灵活性不足和数据安全 隐私保护不足等问题，难以适应汽车 智能 化发展趋势。类型过于繁杂：过 多的 总 线类型 使得 系统 设计、集 成和维 护变 得复 杂而 昂贵。每种 总线 类型需要专 用的 硬件 和 软 件支 持，且 每种 总线 类型 有其 特定的 物理 层、通信 协议 和带宽 要求，增加了系 统的 成本 和复 杂性。随着 汽车 智能 化的 发展，新的 功能 和传 感器 会不 断涌现 出来，而每次引 入新 的功 能都 需要 考虑是 否需 要额 外的 总线 类型来 支持，这 也导 致了 系统的 扩展 性 和灵活性 受到 限制，难 以适 应未来 智能 化的 需求。带宽和速度的限制：随 着 汽车智 能化 的快 速发 展，汽车系 统对 数据 传输 的需 求不断 增加。传统的总 线通 讯技 术在 带宽 和速度 方面 存在 一定 的限 制，很 难满 足高 速数 据传 输的要 求。例如，对于高 分辨 率的 视频 传输、大规 模的 数据 交换 和分 析等应 用，传统 总线 技术 可能无 法提 供 足够的带 宽和 速度。灵活性和扩展性不足：传 统的总 线通 讯技 术通 常采 用固定 的拓 扑结 构和 通信 协议，缺乏 灵活性和可 扩展 性。随着 汽车 智能化 系统 的复 杂性 增加，汽车 需要 更灵 活的 通信 架构来 支持 不 同类型的 传感 器、控制 单元 和外部 接口 的集 成和 扩展，而传 统总 线技 术往 往难 以满足 这种 需 求。行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。8 数据安全和隐私保护：随 着汽车 智能 化系 统越 来越 互联互 通，数 据安 全和 隐 私保护 愈发 重要。传 统总 线通 信技 术可 能缺乏 必要 的安 全机 制，将面临 数据 泄露、篡 改和 未授权 访问 的风 险。而 新一 代通 信技 术则 可以提 供更 强大 的安 全功 能，包 括身 份验 证、数据 加密和 访问 控制 等，以保护 汽车 数据 的安 全和 隐私。图6.传统总线通信类型繁多 资料来源：CSDN，安信 证券研 究中 心 1.2.2.汽车以太网通信优势 明显，可扩展性潜力大 以太网（Ethernet）是目 前应用 最普 遍的 局域 网技 术，最 早是 由美 国的 Xerox 公司 与前 DEC公司设 计的 一种 通信 方式，用于 在家 庭等 本地 环境 中连接 计算 机和 其他 设备。图7.以太网用于本地环境 中计 算机与其他设备的互 连 资料来源：REALPARS，安信证 券研 究中心 以太网 自被 发明 以来 不断 在带宽（传输 速率）、最 大 传输距 离、传 输介 质及 应用 场景 实 现突 破。以太网 标准 的命 名方 式为“X Base Y”，X 代表 带宽，Y 若 为数 字则 代表 最大 传输距 离，若 为字母则 代表 传输 介质。以 太 网的传 输速 度已 从上 个世 纪80 年代的10Mbps 提 升 到了几 十Gbps，传输距 离也 已可 达几 十千 米。行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。9 表2：以太网通信协议不断 发展 名称 带宽 线材 距离 IEEE 标准 通过年份 10Base-5 10Mbps 同轴电缆 500 米 802.3 1983 10Base-T 10Mbps 双绞线 100 米 802.3i 1990 100Base-TX 100Mbps 双绞线 100 米 802.3u 1995 100Base-FX 100Mbps 光纤 2000 米 802.3u 1995 1000Base-T 1000Mbps 双绞线 100 米 802.3ab 1999 100Base-T1 100Mbps 双绞线 15 米 802.3bw 2015 1000Base-T1 1000Mbps 双绞线 15 米 802.3bp 2016 1000BASE-TX 1000Mbps 双绞线 100 米 802.3ab 1999 1000BASE-LX 1000Mbps 光纤 5 千米 802.3z 1998 1000BASE-SX 1000Mbps 光纤 220 米 802.3z 1998 2.5GBASE-T 2.5Gbps 双绞线 100 米 802.3bz 2016 5GBASE-T 5Gbps 双绞线 100 米 802.3bz 2016 2.5GBASE-T1 2.5Gbps 双绞线 15 米 802.3ch 2020 5GBASE-T1 5Gbps 双绞线 15 米 802.3ch 2020 10GBASE-T1 10Gbps 双绞线 15 米 802.3ch 2020 10GBASE-T 10Gbps 双绞线 100 米 802.3an 2006 10GBASE-CX4 10Gbps 光纤 15 米 802.3ak 2004 10GBASE-SR 10Gbps 光纤 300 米 802.3ae 2002 10GBASE-LR 10Gbps 光纤 10 千米 802.3ae 2002 10GBASE-ER 10Gbps 光纤 40 千米 802.3ae 2002 25GBASE-T 25Gbps 双绞线 30 米 802.3bq 2016 40GBASE-T 40Gbps 双绞线 30 米 802.3bq 2016 资料来源：IEEE，安信 证券研 究中 心 以太网的优势主要体 现在 带宽、时延、可扩展性及 安 全性等方面。以太网 要 实现 不同的 带宽，只需选 择相 应的 物理 层芯 片，而 不用 更改 上层 的协 议和软 件，可以 根据 应用 实现带 宽的 灵 活选择。时 延方 面，以太 网 遵循 AVB/TSN 协 议，提 供 有保障 的 QoS（Quality of Service），保证传输 的带 宽，降低 传送 的时延，降 低数 据的 丢包 率以及 时延 抖动 等。以太 网具有 灵活 的 拓扑，方便 物理 节点 的增 加，因 此具 有较 高的 可扩 展 性。此外，以太 网的 可扩 展性也 体现 在其兼容性 上，汽车 与各 类车 外的终 端（手机、RSU 等）均使 用以 太网，便 于 FOTA、V2X 等功 能的实现。以 太网 利用 各类 安全协 议、防火 墙等 实现 增强自 身安 全性。以 太网 凭借 其优 势，开始在 汽车 上取 得广 泛应 用：经 过十 余年 的发 展,针对 汽车 的 以 太网 标准已 发展了三代。2013 年 第一代 以太 网标 准 100Base-T1 产生，其 传输 速率 可 达 100Mbps；2016 年的 1000Base-T1 标 准将汽 车以 太网 的传 输速 率标准 提升 至 1000Mbps。2020 年，为 了填补 CAN 总线 和 100Base-T1 标 准之 间的 以太 网标 准 空白，相对 低速 的以 太网 标准 10Base-T1S 出 台，进一 步拓 宽了 以太网 通讯 在汽 车的 应用 领域。因此以太网不 仅在 传输带宽上限方面远超传统总线类标 准，满足智能化发展的需 求，亦能兼容低速标准，实现 应用领域的向下兼容。以太网亦可以实现 PoDL（数据线供电），消除一 部分 电源线。此外，以太 网是 基于双绞线进行传输，相对于 LVDS 这类 总线，线束的重量和 成本 都可以得到降低。近两年车 载 以 太 网 主要 以 独 立 的 节 点 正 加 速 应 用 于 智 能 座 舱 与 智 能 驾 驶 等 对 带 宽 需 求 较 高的系统中，单车车载 以太 网节点 达到 9-10 个。长 期来看，以太网将集 成动 力总成、底盘、车身、多媒体、辅助 驾驶 等功能，形成一个域 级别 的汽车网络，成为整 车骨 干网络。行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。10 图8.以太网在汽车上的应 用（蓝线部分为车载以太 网）资料来源：致远 电子，安信证 券研 究中心 1.3.汽 车以 太网连 接硬 件基础 及相 关元器 件 1983 年 IEEE802.3 委员 会 将以太 网规 范化。IEEE 802.3 标准 规定 了以 太网 物 理层和 数据 链路层协 议的 内容。物 理层 和 数据 链路 层 是 OSI 模 型 中的最 基础 两层（OSI 模 型即开 放式 系统互联通 信参 考模 型，是一 种 使各 种计 算机 在世 界范 围内互 连为 网络 的标 准框 架）。图9.OSI 模型 图10.以太网的硬件基础 资料来源：CSDN，安信 证券研 究中 心 资料来源：安信 证券研 究中心 以太网物理层协议主 要任 务是增强网络通信硬 件需 求，并确保数据能 够被准 确传输。通 过控制 比特 传输 速率 来调 整发送 端和 接收 端之 间的 数据流 传输,其在 高效 共享 可用通 信资 源方 面起着重 要作 用，它能有效 避免多个用户间网络 争用 事故的发生。物理层的硬件主要包 括线 束（包括连接器）和设备 两个层面，线束由最开始 的同轴线发展到双绞线再到光纤传输，传 输速率不断提升。设 备包 括网卡（Network Interface Card）、网关（Gateway）、物理层 芯片（PHY）等。数据链 路层 分为 上 层 LLC（逻 辑链 路控 制）和下 层 的MAC（介 质访 问控 制）。数据链路层定义了在单个链路上如何 传输 数据，其最关键的技术就 是媒体访问控制（MAC），它的作用是平均分配存在竞争和高吞 吐量 节点之间的信道资源。其 规定了 数据 帧能 被网 卡接 收的条 件，最 常见的方 式是 利用 利用 网卡 的 MAC 地址，发 送方 会在 欲 发送 的数 据帧 的首 部加 上接收 方网 卡 的MAC 地 址信 息，接收 方只 有监听 到属 于自 己 的 MAC 地址信 息后，才 会去 接收 并处理 该数 据。行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。11 1.3.1.PHY 芯片 以太网 的电 路接 口一 般 由CPU、MAC 控 制器 和物理层PHY 组成。PHY 连接 一个 数 据链路 层的 设备（MAC）到 一个 物理 媒介，如 光纤 或铜 缆线。PHY 芯片负 责 接 收模 拟信 号，经过解 调 和 A/D转换后 通 过MII 接口 发送 至MAC 控制 器。在设计 上，主 流方 案是CPU 内部 集成MAC，PHY 采 用 独立芯 片；CPU 内 部集 成 MAC 和PHY 的方案由于 难度 较高 并不 多见；CPU 不集成 MAC 和PHY，MAC 和 PHY 采用 独立 芯片 或 集成芯 片方案是时下 更灵 活、密度 更高 的高端 芯片 技术。图11.以太网芯片拥有多种 设计 架构 资料来源：CSDN、安信 证券研 究中 心 PHY 具体 定 义了 数据 传送 与接收 所需 要的 电与 光信 号、线 路状 态、时钟 基准、数据 编码 和 电路等 信 息，当设 备从 外部 接收数 据时，PHY 会 将模 拟信号 转换 为数 字信 号，并经过 解码 得 到数据，经过接 口传 输 到 MAC；当设 备向外 部发 送数 据 时，MAC 会通过 MII/RGMII/SGMII 接 口传送数据，PHY 收 到数 据后 将 并行 数据 转化 为串 行流 数据、按照 物理 层的 编码 规则进 行数 据 编码，再 变为 模拟 信号 把数 据传输 出去。PHY 包 含高 性能SerDes、高性能 ADC/DAC、高 精度PLL 等AFE 设计，同 时也 包括滤 波算 法 和信号恢 复 等DSP 设计。模 拟电路 负责 模拟 信号 与数 字信号 之间 的转 换，数字 电路负 责数 字 信号的处 理，实现 降噪、干 扰抵消、均 衡、时钟 恢复 等功能。图12.以太网物理层芯片功 能 资料来源：裕太 微招股 书，安 信证 券研究中 心 行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。12 以太网 物理 层芯 片 PHY 作 为以太 网传 输的 基础 芯片 之一，终端 应用 广泛 分布 于信息 通讯、汽车电子、消 费电 子、监控 设备及 工业 控制 等领 域。目前汽车大部分处理 器已 包含 MAC 控制，智能汽车的传感器侧 和 交 换机节点 都需要配置 PHY 芯片，用以（向 MAC）输 入从 传感器端传输过来的数据，PHY 作为 连接处理器与通信介 质的 作用不断凸显。以太网物理层芯片领 域市场 集中度较高。欧 美 和中 国台湾 厂商 经过 多年 发展，凭借 资金、技术、客户 资源、品 牌等 方 面的积 累，形 成了 较大 的 领先优 势。根 据 中 汽研 的 数据统 计，在 全球 以太 网物 理芯 片市 场竞争 中，博通、美 满电 子、瑞 昱、德州 仪器、高 通和微 芯稳 居 前列，前五大 以太 网物 理层 芯片 供应商 市场 份额 占比 高达 91%。在中 国大 陆市 场，以 太网物 理层 芯片市场 基本 被海外 国 际巨 头 或中 国台 湾的 企业 所主 导。表3：2020 年全球和中国大陆以 太网物理层芯片市场 竞争 格局 全球市场 中国大陆 市场 企业名称 国家/地区 市场份额 企业名称 国家/地区 市场份额 博通 美国 28.0%瑞 昱 中国台湾 28.6%美满电子 美国 22.3%博通 美国 23.4%瑞昱 中国台湾 19.0%美满电子 美国 17.7%德州仪器 美国 13.5%德州仪器 美国 10.8%高通 美国 8.2%高通 美国 6.7%微芯 美国 5.8%微芯 美国 5.1%其他-3.2%其他-7.7%资料来源：中国 汽车技 术研究 中心 有限公司，安信 证券研 究中心 1.3.2.以太网线束及连接器 以太网 线束 是指 用于 传输 以太网 信号 的电 缆组 合，它通常 由多 个以 太网 电缆 捆绑在 一起，电缆两端 压接 连接 器，以便 于在建 筑物 或数 据中 心等 场所进 行布 线。以太网线束传输介质 经历 了从同轴电缆到双绞 线再 到光纤的演变。早 期的 以 太网使 用同 轴电缆作为 传输 介质，它 是一 种由两 个导 体组 成的 合成 物。同 轴电 缆在 线缆 的内 外两芯 之间、外芯和线 皮之 间分 别纳 入一 层铜导 体的 屏蔽 网，从而 屏蔽干 扰信 号。同轴 电缆 的这种 屏蔽 效 果较好，但也 很昂 贵，随着 时代发 展，现已 被渐 渐淘 汰。图13.同轴电缆示意图 资料来源：CSDN，安信 证券研 究中 心 双绞线是目前最为常 见的 以太网线束传输介质，它 是一种组合线缆，由多组 绝缘铜导线相互缠绕而成。双 绞线 内部 传 输 的是 电信 号，根据 电磁 原理，变化 的电 流会 产生 磁场，导线 两两缠绕 在 一起 即可 互相 抵消 磁场，降低 信号 干扰。按结构 来分，双 绞线 可分 为 屏蔽 双绞 线(STP)和非 屏 蔽双绞 线(UTP)两类。屏 蔽 双绞线 中的 缠绕线对 被一 种金 属制 成的 屏蔽层 所包 围，且每 个线 对中的 电线 也相 互绝 缘；非屏蔽 双绞 线 在实际工 程部 署中 更为 常见，它 包 括一 对或 多对 由塑 料封套 包裹 的绝 缘电 线对，虽然 对外 部 的电磁噪 声没 有额 外的 防护，但得 益于 双绞 线的 固有 特性，其数 据传 输也 非常 可靠。行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。13 图14.屏蔽双绞线 图15.非屏蔽双绞线 资料来源：Practical N，安信证券 研究中 心 资料来源：Practical N，安信证券 研究中 心 光纤 是 新一 代的 传输 介质，它 利 用光 在玻 璃或 塑料 制成的 纤维 中的 全反 射原 理 达到 光传 导 目的。虽 然光 纤在 速度 和安 全性方 面具 有强 大的 优势，但由 于其 较为 昂贵 的及 布线和 维护 的 不便，目 前使 用并 没有 双绞 线普遍。图16.光纤传输原理 资料来源：CSDN，安信 证券研 究中 心 传统以 太网 主要 采 用 100BASE-TX 和1000BASE-T 等 标准，在线 束上 需要 使用 多对 非 屏蔽 双绞线电缆 进行 数据 传输；与传 统以太网相比，汽车以太 网 的运行环境更苛刻，要充 分 考虑振动、防水、EMC 电磁干扰等因 素的影响 以及车载系 统 空 间、成本等的限制，因此 汽车以太网一般采用带T1 的标准，如 IEEE 100BASE-T1、IEEE 1000BASE-T1 等，在线束上仅 需 使用一对双绞线共两根线进行数 据传 输，减轻了布线重量，降 低了成本和电磁干扰，增 强了应用性。图17.传统以太网和汽车以 太网 线束对比 资料来源：线束 世界公 众号，安信 证券研究 中心 行 业专题/电子 本报告版权属于安信证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。14 表4：不同车载 以太网标准 的比 较 物理层标准 速率 传输媒介 拓扑结构 IEEE 100BASE-T1 100Mbit/s 1 对非屏蔽 双绞线 星型 IEEE 1000BASE-T1 1000Mbit/s 1 对屏蔽双 绞线 星型 IEEE 10BASE-T1S 10Mbit/s 1 对非屏蔽 双绞线 多点拓扑 IEEE 100BASE-TX 100Mbit/s 2 对非屏蔽 双绞线 星型 IEEE 100/1000BASE-T 100/1000Mbit/s 4 对非屏蔽 双绞线 星型 资料来源：智能 汽车开 发者平 台公 众号，安 信证券 研究中 心 从供应 商来 看，由于 整车 制造商 尤其 是国 际知 名品 牌通常 对汽 车线 束的 标准 要求较 高，所 以供应商 体系 相对 较难 进入，形成了 汽车 线束 行业 寡头 竞争的 局面。2021 年 全球 汽车线 束市 场，海外企 业 矢 崎、住友 电气、安波 福等 企业 具有 较高 的市场 占有 率。图18.2021 年 全球汽车线束 企业 市场份额 资料来源：华经 产业研 究院，安信 证券 研究 中心 在连接 器方 面，传统 以太 网一般 使用 RJ45 连 接器 连 接。RJ45 由 插头（接 头、水晶头）和 插座（模 块）组成，插头 有8 个凹 槽和8 个 触点，“RJ”表示 已注 册的 插孔，“45”表示 接口 标准的序 列号。RJ45 模 块的 核心是 模块 化插 孔，镀金 的导线 或插 座孔 可维 持与 模块化 的插 座 弹片间稳 定 而 可靠 的电 器连 接。由 于弹 片与 插孔 间的 摩擦作 用，电接 触随 着插 头的插 入而 得 到进一步 加强。RJ45 模块 上 的接线 模块 通过“U”形接 线 槽来连 接双 绞线，锁定 弹 片可以 在面 板等信息出 口装 置上 固 定 RJ45 模块。图19.RJ45 连接器 图2