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汽車線束行業分析:三大趨勢引領汽車線束行業再成長
1 汽車線束類型與組成
如果將汽車比作一個生命體,那么汽車內部的線束就是汽車的神經與血管。汽車線束 是汽車的重要組成部分,承載著汽車動力與信號的傳輸。汽車線束主要由三部分組成,分 別為線纜、包裹材料以及連接器(端子)。具體工藝為:線束廠商講上游線纜廠商提供的線 纜與由銅材等沖制而成的接觸件端子壓接后,通過塑壓絕緣體或者外加金屬殼體等,以線 束捆扎形成連接電路的組件。
1.1 汽車線束分類
按照電壓劃分:可分為高壓線束和低壓線束,高壓線束電壓在 300V 及以上,主要用 于新能源車輛的驅動電力傳輸;低壓線束電壓在 60V 以下,一般車用電壓為 12V,主要用 于整車信號的傳遞。 按照組成劃分:發動機線束、儀表線束、照明線束、空調線束以及輔助電器線束等。
按照標準劃分:汽車線束根據導線標準分為國標、日標、德標、美標等。其中德標是 德國工業標準的簡稱,主要包括:DIN72550、DIN72551、DIN76772。德標導線絕緣皮 薄,柔韌性好。由于我國汽車行業的歷史特殊性,我國各汽車公司主要參考的還是德標。 按照用途劃分:可分為普通導線、雙絞線和屏蔽線等。雙絞線原理是:若外界電磁信 號在兩條導線上產生的干擾大小相等且相位相反,這個干擾信號就會相互抵消。雙絞線是 消除干擾最簡單的一種方式,在一些要求不是很嚴格的情況下可以使用雙絞線,但在重要 的地方,比如安全氣囊傳感器回路等需要用到屏蔽線。
1.2 汽車線束特性要求
汽車線束除了本身的性能要求外,由于其工作運行環境復雜,如發動機線束需要抵御 發動機艙高溫震動環境;車門線束需要有足夠的彎折次數保證車門部件的正常工作。不同 的環境要求線束擁有不同的特性,主要可以歸納為以下四類特性: 耐熱性:根據線束導線的工作環境溫度,選用不同耐溫等級的電線。乘客艙的電線可 選用耐溫等級為 90℃的導線;發動機艙線束可選擇耐溫等級為 180℃的導線;橫穿上述兩 個區域的導線應選用耐溫等級同時滿足兩個區域溫度要求的導線,可以通過溫度場獲得該 區域的耐溫要求,再從各導線耐溫等級確定選用的導線類型。 耐磨性:導線本身就應該具備防止配線部位由于磨損而引起的絕緣體損壞、漏電。 在 設計時,導線應盡量避免與容易發生震動的零件接觸,以防止線束發生磨損、斷裂。如不 可避免,可采用包裹膠帶或者外加波紋管。 阻燃性:阻燃性是指零件在著火后將燃燒時間、范圍控制在一定范圍內的規定。 彎折性:要求具有彎曲性的零件的反復彎曲性。零件的彎曲程度、允許彎曲次數、環 境溫度要根據使用情況來設定。如車門用的膠套要求達到 180°/10 萬次/-30~80℃。
1.3 汽車線束的三大組成部分
1.3.1 線纜
汽車線纜為汽車線束最重要組成部分,其可分為常規線纜和特殊線纜。常規線纜主要 包括 PVC 抵押線纜及交聯高溫線纜,主要區別為絕緣材料,交聯高溫線纜使用交聯聚乙烯 為絕緣材料,擁有更好的耐高溫、耐磨損性能。 特殊線纜包括鋁線纜、對絞線纜、屏蔽線纜、硅橡膠線纜、多芯護套線纜、同軸線 纜、數據傳輸線纜、充電線纜等,特殊線纜中的硅橡膠線纜、充電線纜等為主要應用于新 能源汽車的電纜。線纜是汽車線束中占比最高的部分,汽車線束的重量組成 75%-80%是汽 車線纜。
1.3.2 包裹材料
線束布置與車身各個部位,作業環境迥異,所以包裹材料對車輛線束得保護變得尤其 重要。常見得包裹材料包括波紋管、布基膠帶、絨布膠帶、PVC 套管、海綿條等等。部分 包裹材料由線束廠商完成安裝保護,還有部分則是在汽車制造商工廠汽車總裝時進行包裹 保護。
1.3.3 連接器
連接器也常被稱作為接插件。連接器可以類比為日常生活中的插頭與插座,連接器分 公連接器與母連接器。連接器由殼體、固定架、密封件與端子組成。
殼體:主要為塑料材質,汽車連接器的外罩,它為內裝的絕緣安裝板和插針提供機械 保護,并提供插頭和插座插合時的對準,進而將連接器固定到設備上。 固定架:主要為塑料材質,作用是使端子按所需要的位置和間距排列,并保證端子之 間和端子與外殼之間的絕緣性能。良好的絕緣電阻、耐電壓性能以及易加工性是選擇絕緣 材料加工成絕緣體的基本要求。 密封件:主要為橡膠材質,可分為密封圈,密封墊等,用來保證接插件內部防水防塵 等要求。現在很多汽車制造商會選擇 IP67 要求來確保連接器的密閉性能。
端子:端子安裝在線纜末端,線纜在剝開裸露后,通過壓接的形式與端子進行固定。 壓接可以保證端子與線纜的穩定接觸以及擁有足夠抗拉強度。安裝完端子后的線纜會按照 功能設計,數根為一股一起匯總到相應的連接器上。連接器上一般會有一定數量的孔位, 端子插入相應孔位通過固定架進行固定。公連接器內的端子為剛性零件,其形狀為圓柱形 (圓插針)、方柱形(方插針)或扁平形(插片)。端子材料一般由黃銅、磷青銅制成。母 連接器內端子為插孔,依靠彈性機構與插針接觸時發生的彈性形變與公連接器端子插針行 車緊密接觸。插孔的種類結構有很多有圓筒型(劈槽、縮口)、音叉型、懸臂梁型(縱向開 槽)、折迭型(縱向開槽,9 字形)、盒形(方插孔)以及雙曲面線簧插孔等。
2 汽車線束成本構成
2.1 材料成本占成本比重最高,人工成本其次
從上游行業來看,汽車線束行業生產原材料主要為導線、端子、護套、密封件等物 品,涉及銅材、橡膠、塑料等材質,價格主要由銅材、石油、天然橡膠及其他化工材料等 商品的市場價格決定。根據滬光股份 2021 年年報,直接材料成本占成本比重最高,達到了 76.64%。 汽車線束行業屬于典型的勞動密集型產業,在線束制造過程中需要大量人工進行插 植、布線、包膠、軋帶等流水線操作。所以線束行業人工成本占比較高,根據滬光股份 2021 年年報,線束的直接人工費用占比為 13.43%。
2.2 線纜成本占比最高,其核心為銅材料
在所有原材料中,線纜(導線)、護套、端子占比分別位列前三。根據滬光股份招股說 明書數據顯示,在 2019 年,線纜、護套、端子分別占公司總采購額的 29.70%、18.73%、 18.17%。2017 年度、2018 年度及 2019 年度,滬光股份采購導線、端子、護套合計占總采 購比重為 65.66%、64.78% 及 66.60%,前三大原材料采購比例較為穩定。 線纜的核心材料為銅,故銅材料成本為構成線纜成本的絕對主力,主要為銅桿和銅 絲。同材料占到線纜廠商主營業務成本的 80%以上。根據線纜制造商卡倍億招股說明書數據,2019 年該公司原材料成本占主營業務成本的 93.69%,其中銅材料成本占比為 86.23%。
3 汽車線束市場格局
3.1 線束行業上下游
汽車線束屬于汽車零部件,在整個汽車產業鏈中處于中游,其上游為銅材、橡膠、化 工產品等,下游為整車制造商及部分零部件配套供應商。線束生產原材料主要為導線、端 子、護套等物品,涉及材料主要為銅材、橡膠、塑料等。 下游主要以國內外汽車整車制造商為主,部分零部件配套供應商為輔。整車廠商在價 格博弈中擁有較強的談判能力;零部件配套供應商主要為與整車制造商上期合作的一級供 應商。
3.2 線束行業集中度高,國產替代成為趨勢
汽車線束傳遞車輛信號、動力,是汽車整車運行的關鍵零部件。整車制造商尤其是國 際知名品牌通常實行高標準、嚴要求的供應商質量管理,所以供應商體系相對來說較為封 閉。
少數外資及合資汽車線束企業長時間占據了絕大部分的市場份額,形成了汽車線束行 業寡頭競爭的局面,主要以德國的萊尼、德科斯米爾、科絡普,日本的矢崎、住友電氣、 古河、藤倉以及美國的李爾、安波福等知名汽車零部件企業及其合資廠商為代表。2021 年 全球汽車線束行業 CR3 為 71%,前三大分別為矢崎、住友以及安波福。 就國內市場而言,大型自主品牌車廠大多擁有穩定配套生產的本土線束廠。隨著自主 品牌崛起,國內也涌現了一批如滬光股份、上海金亭、河南天海等自主線束企業。這些優 質的本土企業通過長期積累的產品技術和同步開發經驗,整體實力顯著增強。自主品牌近 年來逐漸蠶食傳統合資車企市場份額,驅使合資品牌對于成本控制的愈發重視,國產線束 企業逐漸進入合資汽車品牌供應商體系,我們預計汽車線束的國產替代趨勢將快速到來。
3.3 線束行業市場規模將破千億
新能源普及,線束單車價值量提升,市場規模將破千億。線束價格方面,傳統燃油車 主要搭載低壓線束。在低檔汽車、中檔汽車、高檔汽車線束平均價格分別為 2500 元、3500 元以及 5000 元左右;新能源車由于新增高壓線束,目前線束平均價格 5000 元左右。
根據中汽協預測,2025 年,中國汽車銷量預計為 3000 萬輛。如果按照 2025 年新能源 車 50%滲透率測算,即傳統燃油車、新能源車各 1500 萬臺。假設 2025 年傳統燃油車隨著 智能化配置提升,低壓線束平均單車價值量為 3000 元水平;新能源滲透率提升,新能源高 低壓線束平均單車價值量維持 5000 元左右,則 2025 年中國汽車線束市場規模將達到 1200 億元,其中傳統車用低壓線束 450 億元,新能源車用高低壓線束 750 億元。 新能源車載連接器長期增量空間廣闊。國外每輛車用到的連接器成本大約在在 125 美 元-150 美元,而國內每輛汽車平均用到的連接器成本僅有幾百元,隨著中國新能源汽車發 展,中國汽車連接器市場還有較大的增長空間。預計未來受到新能源汽車不斷發展的影 響,市場規模將保持增長,2021 年新能源汽車連接器市場規模達 98 億元,2025 年將達 484 億元。
3.4 線束行業主要玩家
矢崎總業株式會社(YAZAKI Corporation)日本矢崎總業株式會社成立于 1941 年,是 一家生產汽車線束的跨國公司,在全球 35 個國家設有 150 多家分支機構,產品涵蓋電氣 分配系統、電子元件、儀表、連接件領域,主要客戶包括豐田、本田、日產、通用等。
住友電氣工業株式會社(Sumitomo)住友電氣工業株式會社總部位于日本大阪市,是全 球電線電纜、線束系統、光電子器件產品供應商,在超過 40 個國家開展事業,線束業務客 戶包括大眾、本田、豐田、日產等。旗下的住友電氣波德耐茲歐洲股份公司與上海金亭汽 車線束有限公司成立合資公司蘇州波特尼電氣系統有限公司,為大眾合資品牌供貨。 安波福有限公司(Aptiv PLC)安波福有限公司原名德爾福汽車公司(Delphi Automotive PLC),是全球性的汽車零部件制造商,為全球汽車市場提供電子/電器架構、動力總成系 統、保險裝置和熱工藝解決方案,主要客戶包括通用汽車、福特、德國大眾等。 萊尼集團(Leoni Corporation)德國萊尼集團總部位于德國紐倫堡,是世界范圍內知名 的電氣線纜、線束系統供應商之一。德國萊尼集團在汽車線束領域有著豐富的經驗,為克 萊斯勒、奧迪、保時捷、德國寶馬等國際知名汽車整車廠商提供服務。
李爾(Lear)李爾公司于 1917 年在美國底特律創立,是全球汽車座椅和電子電氣技術 供應商。公司擁有全面的座椅縱向整合能力,產品涵蓋金屬骨架、發泡、織物及皮革面料 等各個座椅組件,為汽車產業提供高品質的座椅。李爾也是全球為數不多的整車電子及電 氣系統架構供應商,能夠為傳統電氣架構和高功率及混合動力系統提供完整的配電系統。 其產品及服務覆蓋了全球所有的主要汽車制造商,應用于 400 多個品牌的汽車。 古河(Furukawa Electric)日本古河電氣工業成立于 1896 年,總部位于日本東京。公司 以“金屬”、“塑料”、“光”、“高頻電子”這 4 項技術為核心,在信息通信、能源、汽車、 電子零部件、建設和建筑、新事業及開發產品等六個事業領域,開發出豐富多彩的產品。 藤倉(Fujikura)日本藤倉自 1885 年創業以來,利用電線、電纜的研究、開發、創造所 培養出來的連接技術,在能源、信息通信、電子、汽車電裝 4 個事業鄰域為客戶提供高可 靠性的產品和服務。
裕羅(Yura Corporation)裕羅公司作為制造汽車配線系統的汽車線束公司,是一家設 計開發 ICU 等各種電器控制產品的專門電器產品企業。自 2002 年挺進中國市場之后,裕 羅公司打開了全球經營的篇章。發展的腳步踏遍了歐洲,北美,亞洲等世界各國。現在在 國內外 14 個國家擁有 20 個法人企業 46 座工廠。 科侖伯格舒伯特公司(Kromberg & Schuber Group)科侖伯格舒伯特公司是德國專業生 產線束和汽車連接器的制造商之一,經營時間超過 110 年,在全球擁有 40 多處分支機構及 超過 48,000 名員工。科侖伯格舒伯特公司在東亞的子公司 Kromberg Schubert Eastern Asia AG 在中國與深圳市得潤電子股份有限公司、科博達技術股份有限公司分別成立合資公 司,為國內汽車市場提供線束產品及服務。
德科斯米爾集團(Draxlmaier Group)德科斯米爾集團總部位于德國菲爾斯比堡鎮,在 全球 20 多個國家設有 60 多處分支機構,從事現代汽車線束系統、品牌專屬內飾產品以及 電子元件的研發和生產,并始終專注于高檔汽車領域,主要客戶有奧迪、寶馬、奔馳、保 時捷、大眾等。 上海金亭汽車線束有限公司 上海金亭汽車線束有限公司成立于 1997 年,是一家具有研 發、生產、試驗、檢測及銷售等綜合能力的汽車線束生產企業,主要客戶包括上汽通用、 上汽大眾、沃爾沃等汽車廠商以及康明斯、延峰江森、偉世通等汽車零部件廠商,2015 年 7 月被江蘇永鼎股份有限公司收購,成為其全資子公司。2017 年上海金亭實現營業收入為 10.27 億元。
河南天海電器有限公司 河南天海電器有限公司始建于 1969 年成立的鶴壁市汽車電器 廠。河南天海電器有限公司主要從事汽車連接器、汽車線束、汽車電子產品的研發、生產 及銷售,主要客戶包括比亞迪、北汽福田、東風汽車等。
4 新趨勢驅動線束行業新發展
4.1 電動化趨勢,驅動高壓線束需求提升
4.1.1 新能源汽車擴張,高壓線束為新能源汽車關鍵部件
從 2009 年國內推出“十城千輛”計劃,展開新能源汽車試點工作至今,中國新能源產 業經過十余年發展,從無到有,從弱到強。新能源汽車幫助中國汽車工業對世界汽車工業 強國實現彎道超車。根據中汽協數據,2022 年全年,新能源汽車產銷分別達到 705.8 萬輛 和 688.7 萬輛,同比增長 96.9%和 93.4%,市場占有率達到 25.6%。產銷量連續八年保持世 界第一。
汽車電動化成為汽車未來發展主流的同時,也將助力能源高壓線束的發展。無論純電 動新能源汽車還是混合動力新能源汽車,新能源汽車都需要各類高壓線束。有別于傳統燃 油車使用的 12V 電壓,新能源汽車動力電池的工作電壓可達到 400V 甚至更高的 600V、 800V,所以需要有高壓線束將動力電池的電力傳向用電設備。從具體應用來看,高壓線束 一般分為動力電池高壓線束、電機控制器高壓線束、快充插座線束、慢充插座線束、空調 系統線束及充電高壓線束五大類。隨著新能源汽車的不斷滲透,市場對于高壓線束的需求 不斷提升。
4.1.2 高壓線束相比低壓線束,要求高且結構復雜
高壓線束由于其運行特殊性,對線纜要求較高,具有高電壓、高密封、高耐熱、抗干 擾、高耐久等要求。
4.1.3 800V 高壓平臺處于發展前夜
消費者對于電動汽車“里程焦慮”的本質是對電動汽車充電慢、充電不方便等諸多使 用不便的情感外化體現。提高快充充電功率的方式有兩種:加大充電電流和提高充電電 壓。 大電流方案已到瓶頸,對于直流快充樁而言,在不適用冷卻裝置的前提下,一般的極 限電流為 250A,在 400V 電壓平臺下,對應的極限功率為 100kW。若要進一步提升電流則 需要設計冷卻裝置以控制充電中大電流造成的發熱問題。目前特斯拉 V3 超級充電樁,要 實現 250kW 的功率,充電電流高達 600A,但也僅僅在 5%-27%的小范圍實現了全功率充 電,因此,大電流方案目前已經達到了技術瓶頸。
2022 年為 800V 高壓技術元年。目前比亞迪 E3.0 平臺、保時捷 Tycan 以及小鵬 G9 等 車型已經搭載 800V 平臺。此外廣汽埃安、長城汽車、阿維塔、理想、零跑等車企都在布 局 800V 高壓充電技術。 800V 平臺將需要汽車連接器技術升級。隨著 400V 向 800V 的逐漸切換,高壓連接器 面臨重新選型。電壓提升對連接器的機械性能、電氣性能以及環境性能方面提出了更高的 可靠性要求。國內整車 800V 平臺發展迅速,將為國產供應商替代帶來機遇。
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