公司成长期业务:多年布局迎来丰收,战略布局效果显现
1 高压直流继电器:竞争优势明显,受益新能源汽车高增长
高压直流继电器是保障新能源车电路安全的重要器件。高压直流继电器是一种用于高电压环境下控制电流为直流电的电磁继电器,电动汽车是高压直流继电器最主要的应用领域,主要用于电动车中 BDU(电池断路单元)及 PDU(高压配电单元)单元,是整车电路控制环节非常重要的器件。
图表
:高压直流继电器是新能源汽车关键的电路安全器件
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图表 :新能源车高压直流继电器与传统汽车继电器对比
额定电压 150-1000V 12-48V 额定电流 20-600A 5-10A 抗冲击电流 20-1350A 20-40A 分断能力 150-1000V/35-2500A 12-48V/20-40A 温升及散热
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上海大众召回高压直流继电器可满足新能源车的严苛工况。传统汽车继电器主要为低压产品,电压区间为 12-48V,应用于电路开合包括雨刷、车窗、车灯等。而以纯电动为代表的新能源车电压在 300-400V,电流达到200A 以上,电路断开时不可避免产生电弧,且面临冲击电流频繁,电器件发热量大,电磁环境复杂等难题。传统燃油车用的继电器性能低、不具备灭弧功能,无法适用于新能源车工况。高压直流继电器设计灭弧装置,同时具备耐高压、载流能力强、散热性能好、抗电磁干扰等优点,能在电池系统和电机控制器之间,保证电气系统正常通断,满足新能源汽车的严苛工况。
10 年内,高压直流继电器难被新技术替代。当前高压直流继电器已成为全市场新能源汽车高压电路控制和安全保护的技术方案,而潜在的替代型技术方案主要为固态继电器。固态继电器是一种由固态电
子元件组成的无触点开关,其替代优势包括:无触点、无电弧切断电路,安全可靠,寿命长,但直流固态继电器产品输出功率小、载流能力低,无法满足新能源车高功率、大电流工况,此外,固态继电器在散热、安全、体积、重量、经济性上存在难点。考虑到新技术方案验证周期长、成本高,现有高压直流继电器方案在已确定车型/平台的存续期难改变,因此我们认为未来 5-10年,高压直流继电器难被新技术替代,且纯电动车高电压化将对高压直流继电器形成刚需。
图表 :电磁继电器与固态继电器对比
工作原理
电磁力带动触点吸合、分离控制电路通断
根据电压或电流信号实现电路导通、切断。中间采用
隔离器件实现输入输出电隔离组成部分铁芯、线圈、衔铁、触点等
输入电路、驱动电路、输出电路(MOSFET、IGBT、
大功率晶体三极管等)岳是哪里的车牌号
优势耐高压、载流能力强、散热性能好
无触点、无电弧、寿命长(可达100w以上)、电磁
干扰小、耐振动&冲击
劣势工作时有电弧,需加灭弧装置输出功率小、载流能力低、发热量大、价格相对高
图表 :车企加速布局高电压平台及车型
长城沙龙800V 400kW 600A 充电10分钟,续航800公里机甲龙限量版将在2022年上半年陆续交付比亚迪800V 228kW -充电5分钟,续航150公里ocean-x预计2022年发布
东风岚图800V 360kW 600A 充电10分钟,续航400公里-
广汽埃安1000V 480kW 600A 充电5分钟,续航200公里率先搭载在AION-V车型吉利800V 360kW -充电5分钟,续航120公里-
路特斯800V - - 20分钟即可充满80%电量Type 132将在2022年发布,2023年全球交付北汽极狐800V - - 充电10分钟,续航196公里阿尔法S于2021年12月底小批量交付小鹏800V 480kW 670A 充电5分钟,续航200公里G9将于2022年Q3交付
理想800V - - - 2023年以后
零跑800V 400kW -充电5分钟,续航200+公里2024年Q4
保时捷800V 350kW - 5分钟充80%电Taycan已量产,Macan将于2023年发布现代800V 220kW -14分钟充80%电IONIQ-5于2021年发布,国内版2022年量产主机厂加速布局高电压平台,对高压直流继电器形成刚性需求。目前高压快充成为汽车厂商的多数选择,2019 年保时捷的 Taycan 全球首次推出 800V 高电压电气架构,搭载 800V 直流快充系统并支持
350kW 大功率快充。而进入 2021 年后高压快充路线受到越来越多主机厂的青睐,先是现代、起亚等国际巨头发布 800V 平台,之后比亚迪、长城、广汽、小鹏等国内主机厂也相继推出或计划推出 800V 平台,高压快充已成为新能源汽车充电难题的重要解决方案。
新能源车高压直流继电器使用数量取决于车型类别及电路设计。高压直流继电器一般分为主继电器、快充继电器、预充继电器、普通(慢充)继电器、辅助继电器,最主要的差异在于最大通过的电流不同,一般通过的电流越大,继电器单价越高。根据新能源车车型类别、电路设计,对应高压直流继电器使用数量和价值量也有所差异。 B EV  最常见的方案为 2 只主继电器(正负极各一只),1 只快充继电器(正极或负极),1 只普通继电器(正极或负极),1 只预充继电器、1-4 只辅助继电器,PHEV 由于仅配备慢充系统,因此没有对快充继电器的需求。此外,高压直流继电器在直流充电桩上
常规配 2 只,用于充电线路通断控制和保护。
我们以新能源车销量及充电桩建设预测为基础数据,假设国内外高压直流继电器价格水平一致,单车及单桩平均分别配置 6 个/2 个高压直流继电器,且继电器价值量在规模化生产下,随着生产成本的不断降低,保守给每年 6%降幅。测算到 2025年全球及国内新能源车用高压直流继电器市场规模将分别达到 142 亿元/73 亿元, 2021-2025 年 CAGR  分别为 27.3%/23.9%。
图表 :全球及国内高压直流继电器市场规模测算
全球新能源汽车销量(万辆)
307 621 930 1217 1558 1907 -国内新能源车销量(万辆)137 352 520 688 840 980 -海外新能源汽车销量(万辆)170 269 410 529 718 927 单位继电器价格(元/个)
150 144 138 133 127 122 单车配置量(个)    6    6    6    6    6    6 单车继电器价值量(元/辆) 900 864 829 796 764 734 桩
江淮汽车和悦rs
全球公共直流桩建设新增(万台)
11.6 24.5 36.4 49.0 64.8 81.6 国内公共直流桩新增(万台)
9.4 16.1 30.1 31.6 37.4 42.3 单桩配置量(个)    2    2    2    2    2
2 单桩继电器价值量(元/台)
汽车销量排行榜2016
300 288 276 265 255 245 注:高压直流继电器单价方面参考主流供应商继电器报价,取中位值 150 元/个;降本方面,参考动力电池规模化生产下,生产成本年均降幅为 6-8%,考虑到高压直流继电器规模化空间大,尚存在充足的降本空间,我们保守取高压直流继电器价值量年均 6%降幅
高压直流继电器技术壁垒较高,市场份额高度集中于头部企业。相较于传统继电器产品,高压直流继电器技术壁垒及认证壁垒高,供应商须同时具备过硬的产品质量和稳定的供货能力。目前高压直流继电器具备大批量供货能力的专业厂商可划分为三类:1)第一类是以泰科、松下、格伽瓦克为代表的外资继电器专业制造商,这类厂商技术实力雄厚、布局高压直流继电器业务较早;2)第二类是以宏发股份、上海西艾、昆山国力为代表的国产继电器专业制造商,这类制造商布局高压直流继电器较晚,
大多从 2005 年后开始研发、在近 5年形成配套;3)第三类是下游整车制造商,目前仅有比亚迪,高压直流继电器自供、并逐步开拓外部市场。