车载电源龙头,欣锐科技:乘碳化硅风而起,精准布局高压化赛道
(报告出品方/分析师:国盛证券 丁逸朦 杨润思)
1. 欣锐科技:新能源汽车车载电源行业龙头
1.1 SiC 方案领先,车载电源积淀深厚
深耕车载电源领域。欣锐科技自2005年成立以来,深耕于新能源汽车车载电源领域,2013 年开始探索碳化硅(SiC)在新能源汽车产业的应用,是最早应用 SiC 方案的车载电源厂商之一;2010年开始研发氢能与燃料电池汽车专用产品,2021年开始放量。
公司目前产品包括车载充电机(OBC),车载 DC/DC 转换器、CDU 系统集成(二合一/三合一)以及燃料电池汽车 DCF,其中公司提供的各类解决方案中核心部件均采用 SiC。
公司客户包括比亚迪、小鹏汽车、吉利汽车、北汽新能源等国内外知名整车厂商的全球供应体系。
2021年公司进入到比亚迪 DM-i 混动乘用车及吉利 SEA 浩瀚架构供应体系,2022年公司进入到吉利雷神动力架构供应体系。
公司主要产品为车载充电机(OBC),车载 DC/DC 转换器、CDU 系统集成(二合一/三合 一)以及燃料电池汽车 DCF:
➢ OBC:指固定在车身上的充电设备,将家用单相交流电(220V)或工业用三相交流电(380V)转换为动力电池可以使用的直流电压,对新能源汽车的动力电池进行充电。
➢ 车载 DC/DC 变换器:指将动力电池输出的高压直流电转换为 12V、24V、48V 等低压直流电。
➢ CDU 系统集成:指将 OBC、车载 DC/DC 变换器、其他高压部件等多个功能模块,按照整车厂要求进行综合性集成后提供的定制高压电控总成产品。
➢ 氢能与燃料电池汽车 DCF(DC/DC Converter For Fuelcell):指用于燃料电池汽车能量转换的升压 DC/DC 变换器。
2022H1 车载电源相关产品营收占比 81%,贡献毛利占比 38%。
其中,2022H1 电源集成产品营收占比 72%,OBC、DC/DC 变换器营收占比分别为 4%、5%;业务毛利率分别为 5%、17%、29%。燃料电池汽车相关产品营收占比 9%,贡献毛利占比 24%,业务毛利率为 40%。
股权结构稳定。
公司创始人吴壬华及其妻子毛丽萍为公司实控人,直接及间接合计持股31.32%。
1.2 营收同比高增,静待盈利修复
产线升级+原材料涨价影响,盈利短时承压。
2021 年,受益新能源汽车渗透率提升,公司营收 9.4 亿元,同比大增 164.2%,归母净利润 0.25 亿元,同比增长 108.94%。
2022H1,公司营收 6.17 亿元,同比增长 58.11%;受生产端部分生产线进行自动化升级改造,产能利用率仅 57.8%,加上芯片和结构件供给紧张,归母净利润仅 0.03 亿元,同比减少 68%,盈利短期承压。
随着升级完成和产能爬坡,订单交付加速,盈利能力有望改善。
分产品看,2017-2021 年,车载电源集成产品营收 CAGR36.4%,到 2022H1 营收贡献 72.3%,创历史新高。
2021 年起,燃料电池汽车 DCF 业务开始放量,且毛利率显著高于其他产品。
费用率有改善,研发投入在 7%-10%。2022H1,公司期间费用率同比-1.01pct,其中管理费用、销售费用、财务费用均实现同比下降。
研发上,除 2020 年外,公司保持了较高的研发投入,比例在 7%-10%波动,助力产品技术高效迭代。
与李尔强强联合,整合产品能力、形成优势互补。
2021 年 11 月,公司与李尔公司签订协议,在深圳设立合资公司深圳欣锐李尔电控技术有限公司。李尔是全球汽车座椅和电子电气技术引领者,客户覆盖福特、通用汽车、宝马、戴姆勒、克莱斯勒、菲亚特、大众等著名欧美系汽车生产商。
对于在车载充电机方面都有能力的企业,欣锐科技和李尔通过合资互补渠道和制造工厂,整合双方在先进的车载充电机和新一代多功能集成电源模块上的产品能力,形成优势互补,服务众多本土和全球汽车制造商。
2. 高压化、集成化、双向化助力车载电源量价齐升
2.1 新能源汽车长期景气,车载电源迎发展新机遇
新能源汽车驶入快车赛道,渗透率稳步提升。根据乘联会数据,2021 年新能源乘用车零售销量 299.19 万辆。2022 年延续行业高景气,前 10 月新能源乘用车累计零售销量达 442.55 万辆,同比+107%。
传统燃油车的油箱、发动机、变速箱等被新能源汽车“三电”等所取代。
与传统汽车相比较,新能源汽车三大核心部件分别为“电池”总成:指电池和电池管理系统;“电机”总成:指电动机和电动机控制器;高压“电控”总成:包含车载 DC/DC 变换器、车载充 电机、电动空调、PTC、高压配电盒和其他高压部件,主要部件是车载 DC/DC 变换器和 车载充电机。
高压“电控”总成中的车载电源系列产品是新能源汽车必备,主要包括车载 DC/DC 变换器、OBC 及以车载 DC/DC 变换器、OBC 为核心的车载电源集成产品等。
DC/DC 变换器 和 OBC 是实现车载电源功率突破的关键零部件。
➢ OBC:新能源汽车的充电方式主要包括交流电充电和直流电充电两种。当使用交流电充电时,由于动力电池输入端口要求为直流电,需使用 OBC 将交流电转换为直流电;当新使用直流电充电时,直流电可直接适配动力电池输入端口,此时无需使用车载充电机。
➢ DC/DC 变换器:新能源汽车低压用电设备运行时无法直接从高压动力电池取电,而是从低压蓄电池取电或通过 DC/DC 变换器从高压动力电池取电;低压蓄电池中储存的能量亦是通过 DC/DC 变换器从高压动力电池取电获得。
2.2 高压化有望持续渗透,打开 300 亿元市场空间
2.2.1 迎击充电焦虑痛点,高压化或成补能主流赛道
充电难:配套补能设施存短板,电动车车桩比高。2021 年开启国内电动车高速增长,全年销量达到 350.7 万辆,同比+165%,电动车配套补能设施却出现短板,2021 年充电桩增量为 93.6 万台,同比+103%,不及电动车销量增速;2021 年国内增量电动车和充电桩之比为 3.8:1,车桩比不降反升。
充电慢:以交流慢充桩为主,补能效率低。根据中国充电联盟数据,截至 2021 年,公用充电桩保有量 114.7 万台,其中交流慢充桩占比近 60%,为补能主流,充电时长为 6-8 小时,充电速度慢、排队时间长、补能效率低。
目前主流的高效补能赛道有两种,分别为换电和快充,其中换电以建设换电站、更换动力电池为主要解决方案;快充通过大功率充电(P=U*I)实现,具体可以分为大电流(I)快充以及高电压(U)快充。
换电:补能效率接近燃油车,但存在标准尚未统一、建设成本高等问题。目前换电站完成一次换电在 3min 左右,主要终端客户为 B 端乘用车以及商用车。但是电池包标准未达成统一使得换电站只能特定终端服务对象提供换电服务,同时乘用车/商用车换电站建设成本高,导致投资回收期长。
快充:主要指 15-30min 完成一次补能(80% SoC)。车端提供相应的快充接口即可完成充电,前提是车端的相应高压线束及架构均已调配完全。这也对车端研发带来了挑战和成本的增加;与此同时,快充要求车、桩、网端三方的协同。
快充模式在短时间内为电动车提供短时间、高功率充电服务,有两种技术路径:功率=电压×电流(P=U*I),因此提高充电功率(输出功率)可以从增大电流或提高电压的方式:
➢ 采用更大的电流(I):以特斯拉为代表,但大电流对应发热增加,导线横截面积增大,对应整车耗电增加,重量增加,减少续航里程。
➢ 采用更高的电压(U):以保时捷为代表,电压平台从 400V 提升至 800V,提升整车的动力性能及续航里程,但需要串联更多数量的电池,并将相关高压部件重新适配。考虑到线缆散热和过重设备不易搬运,车企多采用高电压快充。
2.2.2 性能优势+综合成本优势,碳化硅方案竞争力凸显
800V 高压平台对功率器件性能提出更高要求。由 400V 系统升高到 800V 系统后,对应的功率器件耐压水平则需提高至 1200V 左右。随着高耐压的 IGBT 阻抗升高,频率性能下降。在同等频率下,Si-IGBT 器件的导通损耗、开关损耗都有显著的上升,如果在 800V 高压系统领域走硅 IGBT 技术路线的话,会出现成本上升但效能下降的问题。
SiC 功率元器件更耐高温耐高压,或成高压平台最优选择: SiC 功率元器件具有优于 Si 功率元器件的性能,核心在于其禁带宽度是 Si 的三倍,使得 SiC 材料能耐受更高的温度和电压。其中,SiC 击穿电场强度是 Si 的近 10 倍,使得相同耐压下 SiC 单位面积导通电阻更小,能有效提升开关效率。
SiC 更耐高温、更高耐压、更低导通电阻、可更高效率工作等优势,更适用高压高频的应用场景。
同为宽禁带的 GaN 功率器件有效耐压仅为 650V。氮化镓的最大耐受电压一般不超过650V,原因是在硅或蓝宝石基底上生长的主要是横向氮化镓 HEMT,仍然易受到表面击穿的影响。虽然高压 GaN 组件的商业化开发也正在进行中,但受制于制造工艺和材料特性,距离大规模应用还有一段距离。
SiC 适用于 650V 及以上高压平台、开关频率从中到高的大功率应用。
硅在电压范围为 25V-1.7kV 仍是主流技术,适用于从低到高功率的应用;碳化硅适用的电压范围是 650V-3.3kV,适用于开关频率从中到高的大功率应用;而 GaN 适用的电压范围是 80V-650V,适用于开关频率最高的中等功率应用,主要应用场景为低压、小功率电源领域。
经济效益来看,高压平台下 SiC MOSFET 具有更高效率、散热管理和功率密度的优势,带来整车综合成本下降。
就更高效率而言,相对于 Si IGBT,SiC MOSFET 降低了开关关断时的损耗,降低整车能耗。400V 电压平台下,采用 SiC 可以提高 3%-5%效率,800V 平台下总体效率提高 6%-8%,带来电池成本的节省。
同时,SiC 导热性能三倍于 Si,高效散热也会带来冷却成本的降低;较高的功率密度,所以同等功率下,SiC 器件的体积可以显著小于 Si 模块,带来空间成本的减少。
综合来看,数据显示搭载 SiC MOSFET 逆变器能为整车带来收益 525-800 美元/辆。
高压化进程中,SiC MOSFET 中高功率产品或成 OBC 未来主要趋势。
800V 架构下,SiC 方案的中高功率 OBC 较 Si 基方案有明显性能优势和系统成本优势。800V 架构需要将功率器件额定电压从 650V 转变成 1200V,对应 OBC 产品功率从 3.3/6.6kW 提升至 11/22kW,这会进一步拉大 Si 和 SiC 之间的性能差距,同时降低两者之间的成本差异。22kW SiC 系统 OBC 可降低 15%以上系统成本,提高 2%系统效率,提高 50%功率密度。这主要是由于 DC/DC 模块中有相对大量的栅极驱动和磁性元件。
尽管相比单个 Si 基功率器件,SiC 基功率器件的成本更高。但在系统中采用时,SiC 器件的性能可减少所需元件的数量,从而降低电路元件成本。除了成本节约之外,SiC 系统在 3kW/L 的功率密度下可实现 97%的峰值系统效率,而 Si OBC 仅可在 2kW/L 的功率密度下实现 95% 的效率。这些优势使 SiC 系统节省的净寿命约 550 美元。
2.2.3 为兼容 400V 电桩,高压化架构带来单车 DC/DC 增量
车载电源行业或受益于高压化架构带来的车载 DC/DC 增量。目前主流的高电压平台方案:
方案一:纯 800V 电压平台。采用现有的 BEV 架构,将动力电池以及各高压组件升级支持 800V 系统。
方案二:800V 电池&400V/800V 动力系统。
1)车载部件全系 800V,新增 DCDC 兼容 400V 直流桩方案,即在车辆充电接口与动力电池之间新增 400V-800V DCDC 升压,兼容 400V 直流充电桩。
2)仅直流快充相关部件为 800V,其余部件维持 400V,新增 DCDC 部件进行电压转换器方案;在动力电池与高压组件之间新增 400V-800V DCDC,实现 400V 部件与 800V 动力电池之间的电压转换,兼容 400V 直流充电桩。
方案三:2×400V 电池组组合使用。采用 2 个 400V 电池组,通过高压配电盒的设计进行组合使用。快充时,两个电池组可串联成 800V 平台;运行时,两个电池组并联成 400V 平台,以适应 400V 的高压部件,该方案的优势在于不需要 OBC、空调压缩机、DC/DC 以及 PTC 等部件在短时间内重新适配。
受限于 800V 高压充电设备及车载高压部件的影响,目前仍需兼容 400V 充电方案,新增 DC/DC 方案有望率先推广应用。在车、桩、网尚未完全产生协同的高压化导入初期,混合方案会成为过渡期的选择。
为了适配 400V 充电桩,必须额外配置 DC/DC,由此带来 DC/DC 单车增量;同时由于需要满足大功率充电的功率,因此随着 SiC 的应用,其价值量相比传统 DC/DC 要更大。
2.2.4 车企积极布局 800V 赛道,高端车型密集推出
800V 加速上车,高压快充行业进入发展加速期。2021 年,包括比亚迪、理想、小鹏、广汽、吉利、北汽等在内的众多车企已经开始布局 800V 快充技术,我国 800V 高压快充行业进入发展加速期。
目前搭载 800V 高压快充的车型有小鹏 G9、广汽埃安 AION V Plus、极狐阿尔法 HI 版、沙龙机甲龙、极星 Polstar 5、保时捷 Taycan、现代 IQNIQ 5、起亚 EV6 等。
车端、桩端协同发展,主机厂积极自建充电网络。
电压平台实现的只是整车端快充,在整车端支持快充的基础上还要匹配同等的充电端电压,这样才能真正意义上的实现超级充电。
目前基于 800V 高压技术平台的车型已进入量产阶段,而公共充电桩充电功率均不高。因此主机厂除了与运营商合作部署充电网络外,也在积极自建充电网络;针对 800V 车型平台,均配套推出自营快充充电桩。
中高端高压快充车型密集推出,2023 年销量或将大幅增长。
分车企来看,比亚迪、华为、小鹏等自主品牌及新势力均推出自身高压平台,并逐年推出中高端高压车型。其中,小鹏 G9 9 月 21 日正式上市;作为 800V 高压 SiC 平台量产车,小鹏 G9 实现了充电 5 分钟,续航最高 200km+。
根据 GGII、行业数据预测,未来 2 年是主机厂品牌向上的最佳时间窗口期,高端车型密集推出,军备赛开启。
国内市场高压平台车型自 2021 年逐步上市,到 2023 年密集增长,预计 2025 年高压车型市场预计累计增长至超 393 万辆。
2.3 响应轻量化需求,集成化趋势明确
车载电源系统集成化有利于减少体积、重量,响应轻量化需求、提高新能源汽车续航能力。不同零部件最基本的布置方式是各自独立应用,但集成化通过结构的整合,减少高压连接的线束和支架,达到了整体小型化、轻量化的目的;同时优化架构,通过减少需要总装的零件数量,提高总装的可制造性。
对于消费者而言,纯电动车续航里程是相较燃油车的一大痛点。根据 2014-2022 年《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》,我们发现每批次平均纯电动车乘用车续航里程不断提升,这也体现了如今对于高续航里程的追求;而集成化通过体积、重量的减少,一定程度上减少了汽车能量损耗、提升续航里程。
集成化产品能够节约成本,提高新能源汽车的经济性。
在集成过程中,能够通过功能合并,尽可能让两个部件在元器件层面上实现一定程度的复用,使得成本上有很大的降低空间;同时,此前提到的结构整合过程中,减少的线束、支架和零件数量也进一步优化了成本。
车载电源集成产品带来单车价值提升。
从价格上来看,CDU(OBC+DC/DC+PDU)产品单车价值较单品之和更低,但配套销售带来 ASP 的上升。2021 年车载集成产品 ASP 为 3346 元。OBC 及 DC/DC 分别为 2029、1590 元。
车载电源以“二合一”、“三合一”集成为主。
以欣锐科技为例,相较 G5 代物理集成,公司 G6 代板集成 D+C 实现了体积下降 42.6%、重量下降 32%;G6 代 CDU 体积、重量分别下降 40%、35%。
电源与电池、电控深度集成可能为未来主流趋势。
华为、比亚迪、长安及其他厂商分别发布了新一代多合一电驱系统。其中,华为 DriveONE 多合一电驱系统,集成了电机控制器(MCU)、电机、减速器、OBC、DC/DC,PDU 及电池管理系统主控单元(BCU)七大部件,。
比亚迪八合一电驱系统,在 e 平台 3.0 的首款车型海豚上搭载了,该系统融合了电机、电机控制器、减速器、OBC、DC/DC、配电箱、整车控制器、电池管理器八大部件。其整体性能较上一代功率密度提升 20%,整机重量和体积分别降低 15%、20%,系统综合效率达到 89%。
2.4 双向化:V2G 纾解电网负荷,V2X 分布式储能带来增量体验
随着电动汽车渗透率增加,电动汽车将成为电网未来一种新型的重要负荷。大规模电动汽车的无序充电也将给发电、输电、配电系统带来挑战,对配电网电压质量的影响将日益凸显。
根据世界资源研究所测算,在局部配电网中,私家电动汽车无序充电会显著增加配电变压器负荷峰值,当车辆电动化比例达到 50%时,多数住宅小区配电系统都面临超载风险。
电动汽车负荷具有高度的灵活和可调节性。除了作为灵活负荷,电动汽车还可以作为储能设施进行“放电”,不仅可以降低电动汽车充电对电网的影响,也可为电力系统调控提供新的调度资源,更能避免大量电网和电源相关的投资浪费。
目前,电动汽车可以通过有序充电或双向充放电(Vehicle-to-Grid or Vesshicle-to-Building,“V2G”、“V2B”或“V2X”)实现与电网协同。
V2G(Vehicle to Grid):实现新能源汽车和电网之间的能量互动,在电网负荷低时,新能源汽车充电吸纳电能;在电网负荷高时,新能源汽车可向电网释放电能,赚取差价收益,实现削峰填谷。V2G 应用使得电网调节从源随荷动向源荷互动发展,随着电动汽车和充电设施的大规模建设与发展,V2G 作用将越来越大,规模效益将越来越明显。
V2V(Vehicle to Vehicle):车车互充技术,将新能源汽车动力电池的电能释放给其他新能源汽车充电,实现车辆与车辆之间互相供电。
V2L(Vehicle to Load)/V2B(Vehicle to Building):将动力电池的电给其他负载进行充电,如电灯、电风扇、烤箱等,亦可以作为应急供电能源,如为地震断电环境下的通信基站供电。此时,新能源汽车作为移动电源为第三方供电,或作为家庭/公共建筑应急电源供电。
我们测算中国新能源汽车车载电源市场空间:
销量:2022 年前 10 月,新能源乘用车零售销量累计 442 万辆,同比+106.9%,渗透率达 26.5%,份额提升速度超市场预期,假设 2025 年,国内乘用车 2300-2400 万辆左右,渗透率达 50%,新能源车销量预计到 1200 万辆。
单车价值:每辆新能源汽车必须配置一套车载电源产品,根据历史数据及行业数据,考虑到不同公司产品 ASP 差异较大,2021 年 DC/DC 变换器+OBC、车载电源集成产品单车价值分别为 3000-3500 元、2200-3300 元。
单车价值年降:预计 2022-2025 年单车价 值量,年降 5%。
市场空间:测算得到预计 2025 年新能源汽车车载电源市场规模为 231-327 亿元, 2021-2025 年 CAGR 28.0%-30.6%。
2.5 市场竞争格局相对集中,第三方有望持续占据主导地位
从参与者来看,车载电源行业主要参与者分为主机厂自制、汽车零部件 Tier1 供应商以及第三方供应商三类。
具体来看,一是自产自用的新能源汽车整车厂,主要为特斯拉、比亚迪等,此类整车厂由于从事新能源汽车业务较早,在早期缺乏第三方供应商的行业背景下,形成了垂直一体化的供应链模式,随着第三方供应商的发展,该类整车厂已逐步向第三方供应商采购。
二是传统燃油汽车零部件供应商,凭借在传统燃油汽车零部件领域的技术积累和整车厂资源,积极开发产品进入新能源汽车零部件领域,主要为法雷奥、大陆集团等汽车零部件企业。
三是电力电子领域厂商,即第三方供应商。凭借在电力电子领域的技术积累和其它应用领域的市场经验,逐步进入新能源汽车零部件领域,包括威迈斯、欣锐科技等。新能源汽车发展方向愈发明确以及市场快速增长,吸引越来越多的主体参与市场竞争,不排除更多国内电子产品厂商切入车载电源行业,如华为等。
从竞争格局来看,乘用车 OBC 目前以第三方供应商为主,市场较为集中(CR10 91.4%)。 根据 NE Times,2020-2021 年乘用车 OBC(含集成 CDU 产品中的 OBC)CR10 由 87.8% 提升至 91.4%,竞争格局相对集中;同时,第三方供应商占比由 49.6%提升至 53.8%,第三方供应商主导地位有所加强。
主机厂有望开放自身供应链,第三方供应商受益。
一方面,主机厂的产能有限,随着终端放量的提升,实现完全自供对主机厂的要求比较高;而主机厂更集中于智能化、电气化的核心部件,小三电开放供应链的可能性大。
另一方面,相对于自制的主机厂,第三方新能源车载电源生产企业拥有更强的产品迭代技术优势和成本管控能力,对于主机厂而言,其议价能力更强,能降低采购成本。
目前,部分以自供为主的整车厂商正寻求外部生产企业,比如比亚迪对外开放了车载电源产品供应链,发包欣锐科技。
从产品均价来看,欣锐科技全系 SiC 方案,产品均价高于同行业可比公司。2021 年欣锐科技车载电源集成产品平均单价为 3346.2 元,而威迈斯及富特科技均为 2200 元左右。
从盈利能力来看,由于 2020 年整车厂客户终端销量空间受到挤压、补贴滑坡等原因造成欣锐科技毛利率大幅下滑;随着终端需求旺盛,持续放量带来毛利率回升;英搏尔自 2018 年推出电源集成产品,19-21 年规模效应逐渐体现,毛利率逐年攀升。
从碳化硅技术布局来看,欣锐科技具有显著的先发优势,自 2013 年开始布局 SiC 路线,同时其他第三方供应商 SiC 方案处于小批量量产阶段。
高压化、集成化、双向化趋势推动下,第三方车载电源需要不断进行产品研发、技术迭代,以提高自身竞争力。
从中短期来看,核心竞争点:
1)在于能否突破产能瓶颈。
新能源汽车渗透率不断提升,从而对配套车载电源的供应提出了要求;2021 年欣锐科技、威迈斯、富特科技产能利用率均达到 80%+,欣锐科技、富特科技产销率 100%+。与此同时,疫情影响下,原材料供应也让保供的确定性降低。
2)在于碳化硅产品研发、应用。
随着高压平台车型开始放量,碳化硅产品技术也是关键竞争点之一。第三方供应商凭借产品性能优势、成本优势取得 800V 平台高价值量订单,未来 3-5 年可能直接受益于高电压车型渗透率提升。
长期来看,关键在于订单获取和客户绑定能力。
在主机厂逐步开放供应链的环境下,随着技术趋于成熟,性能趋于稳定,考虑到主机厂切换供应商的时间成本和试错成本,拥有先发优势、率先切入头部车企的第三方供应商长期可能拥有更大的市场份额。
3. 深耕新能源汽车领域,SiC 先发优势抢占市场
3.1 技术前瞻性强,精准布局高压化赛道
跟进未来趋势,先发布局 SiC、集成化、双向化。新能源汽车车载电源系统将加速向高功率密度、高转换效率和集成化、轻量化趋势发展。
➢ SiC 方案方面,由于耐高温、耐高压、损耗更低,SiC 器件具有超越硅基器件的性能优势;随着高压化平台的推进,在 800V 及以上高压平台这一性能优势更为显著。欣锐科技自 2013 年推出全行业首款量产的 SiC Mosfet 驱动的 DC/DC,并与 Wolfspeed 展开 SiC 深度合作,目前主要产品均应用 SiC。
➢ 集成化方面,由于新能源乘用车整车布置空间有限,且车体日趋轻量化,车载电源产品呈现集成化的发展趋势。欣锐科技以“小型化、轻量化、集成化”的开发思维,不断进行产品迭代升级,目前推出了 L4 级集成技术高端方案。
➢ 双向化方面,双向车载电源既可以满足消费者电动汽车多种应用场景的需求,又可实现功率的双向流动,减少能量的浪费;欣锐科技实现了全行业首款隔离型双向OBC 量产,目前主要在研项目均为双向集成项目。
深耕碳化硅驱动技术,精准布局高压化赛道,先发优势抢占市场。
2013 年公司推出的全行业首款 SiC MOSFET 驱动 DC/DC 量产,转换效率 96%全球领先;2016-2018 年相继解锁了高压 800V 技术与双向隔离 OBC 技术,目前公司核心部件均采用 SiC。
车载电源部件核心功率器件从 IGBT 小三电转向 SiC 小三电,需要经历产品设计、系统兼容、散热、电磁干扰、电气安全、软件等一系列复杂工艺的变动,根据公司官网,对于千至万台规模、车型的量产验证需要 1 年以上,由此带来先发卡位优势。
依托先发优势,公司获得了大量传统主机厂、造车新势力以及海外 TOP 6 主机厂量产车型的定点。顺应集成化趋势,为公司带来产品价值量的提升。
2021 年车载电源集成产品销量占比持续提升:
➢ 销量方面,车载电源集成产品销量占比持续提升:2017-2021 年车载电源集成产品 销量占车载电源产品之比持续提升,从 15.41%提升到 71.10%,其中 2021 年公司 车载电源集成产品 17.2 万台;车载电源产品销售结构逐渐以集成产品为主。
➢ 价格方面,集成产品平均单价高于单品,为公司带来价值量的提升;同时低于两者之和,具有性价比优势:公司 2021 年 DC/DC 变换器、OBC 及集成产品平均单价分别为 1589.7 元/2029.3 元/3346.2 元,即集成产品平均单价低于两单品平均单价之和,对客户而言具有较高的性价比。
短期内由于原材料价格扰动、尚未形成规模效应,集成产品毛利率处于低点;随着产能瓶颈缓解,战略客户比亚迪、小鹏等终端持续放量,有望迎来盈利拐点。
3.2 核心技术团队背景突出,持续研发下产品性能优势显著
公司创始人华为系出身,核心技术团队专业背景突出。
公司创始人吴壬华清华大学电机工程系本硕博出身;曾就职于日本 NEMIC-LAMBDA 株式会社、担任华为电气副总裁,31 年的电力电子行业经验,吴壬华曾多次担任国家 863 计划、国家发改委等多项电动汽车车载电源高压电控系统集成等技术研发项目负责人并带领公司的车载电源产品在性能和设计的前瞻性位居行业前列。
同时,公司核心技术人员主要来自浙江大学、西安交通大学、哈尔滨工程大学等知名高等院校,多位成员在汽车行业和电力电子行业的工作年限达 20 年及以上。
持续研发和技术积累,产品迭代优势带来性能领先。
目前,公司已拥有新能源汽车车载电源的全部自主知识产权;截至 2021 年 12 月,公司发明专利数量、研发人员占比处于行业前列。
从研发费用率来看,公司虽略有波动但总体呈上升趋势,且处于或高于可比公司平均水平,2022H1 研发费用率回升至 7.46%。通过数年持续研发和技术积累,集成高压“电控”系统领域转换效率可达 96%-99%。
通过整车厂测试数据和同行业公司官网查询,公司比同行业公司同类型产品的转换效率高 2%-3%,公司产品的转换效率居行业前列(转换效率是车载高压电源的主要技术指标之一,越高体现能耗水平越低)。
软件拔高壁垒,公司已具备进入海外车企供应链能力。
基于对标全球经典车型发展历程的基础上,欣锐科技制定了从 L0-L5 的高压电控系统集成的技术规划路线,L0 级起的独立模块、外形、结构、模块集成(电路、磁路、PCBA 复用),再到 L4 级系统集成(基于 AUTOSAR 架构)、L5 级功率模块集成(在 L4 级的基础上实现功率半导体器件的模块化集成)的软硬件一体化。
目前,基于 AUTOSAR 软件架构的 11kW 和 6.6kW 集成一体化研发项目完成,满足国际车企的产品需求,有利于公司进入国际品牌供应链。
此外,公司已通过 ASPICE 软件开发过程体系(汽车界软件开发过程评估标准,目前获得该认证的企业较少)2 级认证及功能安全 ASIL D 等级认证(最高等级),获得公司开拓海外业务的先决条件,具备进入海外车企供应链的能力。
3.3 深度贯彻“品牌向上”,切入比亚迪 DM-i 供应链
2018 年推出“品牌向上”战略,切入中高端乘用车市场,深度绑定客户。公司推行“品牌向上”的战略,聚焦战略客户,服务优质项目。
经过多年发展公司已经进入吉利汽车、北汽新能源、比亚迪、小鹏汽车、东风本田、广汽本田、现代汽车等国内外知名整车厂商的全球供应体系,并与吉利汽车、北汽新能源、比亚迪、小鹏汽车等国内整车厂建立了长期稳定的合作关系。
2021 年公司进入到比亚迪 DM-i 混动乘用车及吉利 SEA 浩瀚架构供应体系,2022 年公司进入到吉利雷神动力架构供应体系。2022H1 前五大客户占比提升至 70.57%,进一步说明公司深度绑定客户。
核心客户车型规划明确,车载电源产品未来有望持续放量。
比亚迪目前在手订单多,DM-i 车型比亚迪护卫舰 07、夏以及纯电车型海鸥、海狮预计将陆续亮相。小鹏也将加快推出 15-40 万元区间产品。吉利方面,未来 3 年将有 20+款基于雷神混动的新车型上市;陆续推出 5 款以上由纯电架构(含浩瀚架构)全新打造的明星产品,覆盖主流纯电市场。
3.4 募投扩产突破产能瓶颈,放量后规模效应逐步修复盈利能力
募投项目助力产线自动化升级,突破产能瓶颈。
2021年欣锐科技产能利用率达82.95%,其中车载电源集成产品产能利用率达到了 98.55%。
考虑到公司目前已经进入了比亚迪 DM-i、吉利 SEA 浩瀚架构、吉利雷神动力架构供应链,未来随着下游整车厂商业务规模不断扩大,公司亟需新增产能以配套客户需求。
公司通过募投项目拟对深圳、上海嘉定两家工厂分别进行产线自动化升级改造、引进自动化产线,其中上海嘉定工厂预期 2023 年 3 月达产,将新增 25 万台车载电源产能,突破产能供应瓶颈。
公司此前盈利处于低点,主要由于
1)公司此前交付多为小批量、多批次,没有形成规模效应;2)目前交付产品以 2017-2019 年定点产品为主,战略性报价导致利润率不高。
未来盈利修复空间:
短期来看,1)产线自动化升级改造完成,自动化率提高,毛利率有所恢复;2)产线改造完成,产能瓶颈将被突破;畅销车型带动下,公司配套供应车载电源放量,规模效应凸显;3)中高端车型订单开始放量,边际修复盈利。
中长期来看,随着国产化替代进程加快,芯片供应紧张的情况有所缓解,碳化硅的成本有望下探(占成本 20%左右)。
4. 氢燃料电池汽车业务或打造第二增长曲线
4.1 氢燃料电池汽车蓄势待发,规模化发展前景可期
以政策导向为主,氢燃料电池正处于导入提速期。
氢燃料电池汽车主要以氢为燃料,利用车载燃料电池装置产生的电力作为续航动力,辅以传统电池作为瞬间大功率发电的新型动力汽车。
氢燃料电池汽车具备了四大优势,续航长、补能时间短、全生命周期无污染、环境适应性。
氢燃料车的补能时间几乎和燃油车一样,包括氢能提取、运输、制备等各个环节都是无污染的,且在低温、高温等极端天气中仍能顺利启动。在国家和地方的政策扶持下,燃料电池汽车正在从以技术研发为主进入示范运行带动的产业导入期。
预计 2025 年保有量将达 5 万辆,2021-2025 年 CAGR53.8%。2020 年燃料电池汽 车示范应用推广政策延迟落地,销量降至 1182 辆。
2021 年我国燃料电池汽车销 1586 辆,同比增长 34.2%。2022 年 1-8 月燃料电池销量为 1890 辆,已经完成去年全年销量 119.2%。
截至 2021 年底,中国氢燃料电池汽车保有量约 8938 辆;根据《氢能产业发 展中长期规划(2021-2035 年)》,到 2025 年,燃料电池车辆保有量约 5 万辆,年复合 增长率将达 53.8%。
未来随着国产替代加速、规模放量下,产品成本有望下降;同时随着加氢基础设施加速建设,产业链协同作用下,氢燃料电池汽车 2025-2030 年进入发展加速期。
与纯电动汽车互补,燃料电池汽车侧重中远途、中重型商用车领域的产业化应用。
锂电 池自重、续航与补能时间的短板,限制了其对新能源商用车需求有效覆盖,氢燃料汽车 有望填补该短板,发挥其在大载重、严寒与长途场景的优势。
根据《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》(2020),燃料电池汽车将以客车和城市物流车为切入领域,重点在可再生能源制氢和工业副产氢丰富的区域推广中大型客车、物流车,逐步推广至载重量大、长距离的中重卡、牵引车、港口拖车及乘用车等。
2021 年燃料电池汽车中的客车、专用车、乘用车占比分别为 55%、44%、1%,其中乘用车为十台批量级的示范应用,重卡在专用车钟占比 94%,为主力车型。
DCF(燃料电池 DC/DC)作为燃料电池发动机系统的关键部件,较早实现国产替代。
氢燃料电池由于自身结构的特点,发出的电能存在输出电压较低且不稳定、输出功率波动较大等问题,必须首先通过 DC/DC 变换器对氢燃料电池输出电压进行变压和稳压处理,才能稳定高效地向后级电路及负载供电,实现整车动力系统之间的功率分配以及优化控制。
燃料电池汽车 DC/DC 市场集中度高。
2019 年 DC/DC 国内市场百家争鸣,10+家 DCDC 企业各自占据小部分市场份额;2020 行业洗牌,欣锐科技和福瑞电气占据了大部分市场份额。
2021 年,福瑞电气和欣锐科技两家头部企业占据了超过 80%的市场份额,两家头部企业平分市场。
4.2 十余年技术储备,DCF 有望成为增长新引擎
十余年技术创新,实现了 DCF 产品全覆盖。公司的氢能与燃料电池汽车专用产品始于 2010 年,内核变换技术迭代进步,是国内最早实现燃料电池 DCF 产品全覆盖的企业。
公司产品实现了从独立应用到多合一集成应用的全面覆盖,大功率 DC/DC 变换器单机覆盖 60-250kW。目前,基于全 SiC 方案符合汽车级总成技术和汽车级软件技术的 DCF 产品,已服务包括亿华通、上海捷氢、潍柴、海卓、清能等多个主机厂和集成客户。
产品技术经验积累,乘用车项目技术平移到商用车,已逐步配套多款燃料电池重卡及商用车。
从燃料电池乘用车到商用车,产品分别通过广汽、长城、上燃、捷氢、长安等乘用车项目近三年严格的测试验证。
通过乘用车项目技术成熟性平移到商用车市场,2019 年公司开始聚集于商用车及重卡领域,率先推出了燃料电池商用车 FC-PEU 大集成解决方案。
目前已成熟批量应用 DCF 系列产品于燃料电池重卡、专用车等商用车领域市场,并成为 2022 年北京冬奥会场地客车产品 DCF 驱动供应商。
燃料电池业务有望成为增长新引擎。
2021 年燃料电池业务首次贡献营收 1.53 亿元,营收占比16.4%,毛利率达到38.2%;2022H1贡献营收0.55亿元,毛利率攀升至39.97%,高于同期其他业务盈利水平。
短期来看,随着示范政策下市场释放出更多订单红利,其氢能与燃料电池业务或持续为公司贡献可观盈利。
长期来看,随着氢燃料电池汽车进入规模发展期,燃料电池业务有望成为公司业绩增长的新引擎。
5. 盈利预测与估值
基于以下假设,对公司进行盈利预测:
➢ 车载充电机:预计 2022/2023/2024 收入1.2/1.7/2.3亿元,同比增速+54.5%/44.2%/33.9%,毛利率 18.0%/20.0%/20.0%。
➢ 车载电源集成产品:预计 2022/2023/2024 收入 10.7/18.7/28.8 亿元,同比增速+85.4%/75.1%/54.5%,毛利率 8.0%/12.0%/13.5%。
➢ 车载 DC/DC 转换器:预计 2022/2023/2024 收入 0.8/1.1/1.5 亿元,同比增速+57.5%/44.2%/31.3%,毛利率 28.5%/29.0%/29.0%。
➢ 燃料电池相关产品:预计 2022/2023/2024 收入 2.1/3.0/4.2 亿元,同比增速+40.0%/40.0%/40.0%,毛利率 40.0%/41.0%/42.0%。
根据上述假设,预计公司 2022/2023/2024 年营业收入为 16.0/26.3/39.5 亿元,同比增速+70.9%/64.7%/50.2%;归母净利润分别为 0.51/1.76/3.30 亿元,对应 EPS 分别为 0.40/1.39/2.61 亿元,PE 分别为 90.1/26.0/13.9 倍。
可比估值方面,欣锐科技 2022-2024 年 PE 分别为 90.1/26.0/13.9,可比公司平均值为 71.2/26.8/17.3 倍;欣锐科技 2022-2024 年 PEG 为 0.7/0.2/0.1,可比公司平均值为 1.2/0.6/0.5。与可比公司相比,公司 2023/2024 年 PE 估值低于行业平均,股价相对低估;另外,公司 PEG 估值也显著低于可比公司,股价相对低估。
风险提示
宏观经济持续下行致使行业需求不振
如果 2022 年宏观经济持续超预期下行,居民收入将受到影响,从而致使行业需求不振,销售承压。
原材料价格、短缺风险
如果原材料出现价格大幅波动、芯片、功率器件等半导体材料以及结构件出现短缺问题,将会影响公司订单交付能力、盈利能力。
募投项目投产、产能爬坡进度不及预期风险
公司订单较多、产能利用率较高,若产能扩张不及预期,将影响公司订单交付能力及后续接单。
新客户拓展不利风险
如果公司新客户拓展无法无法顺利扩张,将影响公司未来成长性。
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