2022年线束行业研究报告(收藏)

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本文线束工程师之家主要分享下2022年线束行业的研究报告,值得收藏。

市场背景
电动化时代来临,高压线束需求显著提升,新能源汽车抵达渗透率快速增长点
2021新能源汽车已进入快速渗透期,国内车厂实现产业转型需求迫切,电动化目标清晰。从车企看,截止2022年8月厂商批发销量突破万辆的企业有比亚迪60858辆、特斯拉中国44264辆、上汽通用五菱43783辆、上汽乘用车16998辆、广汽埃安11619辆。如果按新能源汽车渗透率,比亚迪乘用车达到89.98%,上汽通用五菱达到33%,上汽乘用车达到26%,在双碳目标背景下,中国车企有潜力开创中国汽车产业转型发展的新格局,中国车企未来有望走出一条新型绿色近零碳排放发展新道路。
部分国内车企的电动化目标如下图所示:
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市场规模
中国新能源汽车产销量及市场渗透率不断增长
数据显示,中国新能源汽车的产销量在2012年到2021年上半年大致呈现相同的增长趋势。2021年中国新能源汽车产销量都达到了近年来的最大值,分别为354.5万辆和352.1万辆,实现了超大幅度的增长。消费需求增长和厂商产品力提升,推动了新能源汽车销量快速增长。
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2022年上半年中国新能源车市场共完成260万的零售销量,同比增长120%。截至2022年6月底,全国新能源汽车保有量达1001万辆,其中纯电动汽车保有量为810.4万辆,占新能源汽车总量的81%。渗透率方面,中国新能源汽车从2020年的7%上升到2022年7月的26.7%,占据了超过四分之一的汽车市场。我们认为新能源车销量的巨大增长是在汽车市场萎缩这一大背景下取得的成绩,意味着在中国市场,新能源车正加速替代传统燃油车。
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数据显示,中国新能源汽车市场规模从2017年到2021年逐年上升,2021年中国新能源汽车市场规模为6.0千亿元,同比增长76.5%,预计在接下来的四年中,中国新能源汽车市场规模也将始终呈现快速上升趋势。中国市场上新能源汽车可选车型丰富,诸多产品颇具吸引力,需求强劲有支撑,市场规模的高增长有望持续。
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线束需求升级,汽车线束市场迎广阔空间
新能源车的汽车线束技术要求显著提升带动单车线束价值量的大幅增加。新能源汽车高压线束的特点也决定其面临着安全、布线、屏蔽、重量及成本等挑战,有较高的技术门槛,高压线束的单车价值量也较燃油车有所提高。根据EV WIRE数据,新能源汽车线束单车价值平均在5000元左右,其中高压线束系统单车价值约2500元,传统乘用车线束则按照车型档次不同,一般汽车线束的单车价值量在2500、3500、4500元不等。

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预计到2025年我国汽车线束市场将超1300亿元。根据数据显示,2017年我国汽车线束市场规模已超过1000亿元,其中传统车线束市场规模988亿元,新能源汽车线束市场规模40亿元;随着新能源汽车对传统车的替代,未来传统车线束市场会逐步减小,而新能源车线束市场将以30%以上的年复合增速高速增长,预计到2025年,传统车线束市场和新能源车线束市场分别为947亿元和367亿元。

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汽车线束的定义
汽车线束是汽车电路的网络主体,主要由导线、端子、接插件及护套等组成。
具体工艺为:将电缆与由铜材冲制而成的接触件端子(连接器)压接后,塑压绝缘体或者外加金属壳体等,以线束捆扎形成连接电路的组件。汽车的线束产品为定制型产品,不同主机厂或者不同车型的设计方案和质量标准均有所不同。汽车线束是汽车能源、各种信号运输的载体,将中央控制部件和汽车控制单元、电子电器执行单元、电器件连接在一起,构成汽车的电控系统,是汽车的血管和神经系统。

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1)若根据功能来分类,线束可以分为电力线和信号线:其中电力线较粗,主要用于传输电流;信号线是铜质多芯软线,主要用于传递电信号。
2)若根据在汽车中的布局,线束可以分为:车身总成线束、发动机线束、仪表板线束、底盘线束、顶棚线束、门线束等。

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线束行业产业链
线束行业集中度较高,中游线缆认证壁垒较高
线束行业产业链上下游关系较为简单:中游线缆厂商采购铜材等金属进行拉丝、成缆等工艺制成线缆,下游线束厂商将连接器与线缆压接、捆扎等,形成线束。
下游线束行业集中度高,国产替代空间较大。汽车厂商尤其是全球汽车品牌通常实行高标准、严要求的供应商管理,供应商体系较为封闭。少数外资及合资汽车线束企业长时间占据了绝大部分的市场份额,形成了汽车线束行业寡头竞争的局面。2020年线束行业CR3为70.9%,CR5 为 81.7%,集中度较高。随着国内自主品牌的崛起,国内主机厂逐步将供应商切换至本土品牌,线束行业的国产替代空间较大。

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线缆属于汽车安全件,资质认证壁垒较高
故而整车厂对汽车线缆的采购较为严格,形成了较为封闭的供应体系。目前汽车线缆的制造商主要有两类:第一类为线束公司旗下的线缆厂商;第二类为独立专门生产线缆的公司。
目前日系线束厂商如矢崎、住电、古河等,欧美系线束厂商如安波福、莱尼等的线束为“自产+外购”模式;美系线束厂商李尔,德系线束厂商德科斯米尔,国内线束厂商沪光、金亭等均为外购模式。

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线束行业成本拆分
从成本拆分来看,线束所需人工成本较高
线束需根据不同车型以及车内不同部位进行不同的布线设计,所以需较多人力进行线束的捆扎加工。因此线束的营业成本中,人工成本占比较线缆行业高一些,根据沪光股份和卡倍亿2021 年年报,线束的直接人工费用占比为13.43%,线缆的直接人工占比仅为 1.43%。

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从原材料成本占比来看,线束主要原材料为导线、护套和端子,导线中铜材占比最高。根据沪光股份招股书数据,线束原材料中导线、护套、端子占比分别为 32.54%、20.53%和19.90%。导线中主要原材料为铜杆和铜丝,根据卡倍亿招股书数据,导线中铜杆、铜丝占比分别为 77.95%和12.59%。

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线束行业发展趋势
随着汽车电气架构的复杂化,单车线束用量迅速增长
四十年来汽车电子技术爆发,汽车线束单车用量迅速增长。20 世纪 50 年代,汽车如雪佛兰贝尔艾尔只有极少的电气组件,依靠最基本的环形端子连接;70 年代,汽车开始引入电子元件,而且排放要求和电子模块也随之出现,线束开始对电气系统提出了专业要求;2000~2010 年,汽车电子技术与日俱增,消费电子产品集成增加了电气系统的复杂性。
新能源汽车的发展,带来更多高压线束的需求
由于新能源车的结构特点,以电池为主要能源,因此产生了更多高压线束的需求。新能源汽车中的车内高压线束主要是对车辆提供高压强电供电作用,在新能源汽车中属于高安全件,具有大电压/大电流、大线径导线数量多等特点:
1)高电压、大电流:新能源汽车电池电压可达 600V,对应导线耐压等级达 300A,而传统燃油车电池导线耐压等级小于 60V;
2)大线径需求增加:新能源汽车在高压电池、逆变器、变压器、低压电池、空调压缩机等等部位都需要用到大线径导线,数量非常之多;
3)安全、布线、密封、重量等挑战:高电压、大电流对新能源车的汽车线束安全性、密封性提出更大挑战。布线设计、减重等也对新能源车性能和可靠性有重要影响。

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车辆电动化趋势打开高压线束新市场
高压线束作为电动汽车上动力输出的主要载体,是整车性能和安全的关键零部件之一。

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车内高压线束主要是对新能源车辆提供高压强电供电作用,在新能源汽车中属于高安全件,具有大电压/大电流、大线径导线数量多等特点与传统的车内低压用途相比车内高压电源传输对线束的电性能、屏蔽性能、机械性能和耐久性能都有较高的要求。
为保障高压大电流线束使用的安全性,车辆线缆使用的绝缘材料的选择是十分重要的。
早期汽车线缆用绝缘材料主要是PVC( 聚氯乙烯),但PVC中含有铅,对人体有害,近些年来逐渐被LSZH(低烟无卤材料)、TPE(热塑性弹性体)、XLPE(交联聚乙烯)、硅橡胶等材料替代。由于电动乘用车高压电缆在满足高压大电流、抗电磁干扰的同时还要满足耐磨和阻燃等要求。
轻量化是未来汽车线束发展主基调
汽车线束作为整车重要零部件,占整车总重量的 2%,且随着汽车电子设备的增加而继续扩大,线束轻量化对单车能耗的降低越来越重要。
汽车线束中铜导线重量占比达到75%,是主要的轻量化方向。

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汽车线束轻量化主要包括:材料轻量化、结构轻量化和布局优化。
材料优化:铝导线导电特性与铜接近,重量更轻,越来越多地被应用到电源线和信号线中;
结构优化:信号线使用特细的铜导线,在保障电流导通的同时还可降低50%的线束重量;
布局优化:汽车零部件顶级供应商博世和一流整车厂宝马提出了域控制架构和电源分配架构的展望,新能源车领先车厂特斯拉在Model3上实现了域控制架构和电源分配架构的量产配套。

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轻量化趋势下,铝材有望替代铜材
铝相比于铜密度轻三分之二,而且铝是一种供应充足的建筑材料,与铜的有限可用资源不同,铝不是投机金属,价格相对稳定,且低于铜材。具体属性来看铜的导电和导热性能良好,化学稳定性高,抗腐蚀性好,力学性能较好,铜的塑性好易于加工;铝的导电率较差于铜,为铜的 60%左右,易氧化生成氧化膜,金属铝密度小,价格便宜,来源可靠,但是作为导电材料抗拉强度低,焊接性差。

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总得来看:铝相对铜密度更小、价格便宜,但机械性较差,易氧化,压接工艺较难。
汽车线束的轻量化是一个不断迭代且耗时的过程,在这个过程中还伴随着汽车功能的丰富。我们预计未来 5 年内单车线束的需求还将呈向上的趋势。
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