探析车规电源模块及快充产业链

探析车规电源模块及快充产业链一、电源行业综述：规模大、种类多、应用广1.1电源行业市场规模大、增速快电源是给电子设备提供电力的装置，由半导体功率器件、磁性材料、电阻电容、电池等元器件构成，生产制造涉及电气工程、自动控制、微电子、电化学、新能源等技术。电源的稳定性直接影响电子设备的工作性能和使用寿命。在绝大数情况下，发电机和电池等产出的电能并不能直接满足电气或电子设备等用电对象使用的要求，需要对电能进行再次变换，电源则具有将粗电加工成高效率、高质量、高可靠性的交流、直流、脉冲等不同形式电能的功能。电源产业链较复杂，电源制造商位于电源产业链中游。电源产业链主要包括上游原材料供应商、中游电源制造商、下游设备制造商以及行业应用客户。其中，上游为提供控制芯片、功率器件、连接器、PCB板等电子器件的原材料供应商；中游为电源制造商，进行电源产品的研发和生产，通过各种营销渠道对产品进行销售并提供售后服务；下游的设备制造商则需要根据不同行业用户的需求采购相应型号、规格的电源产品，应用于电子设备中，行业用户不仅包括通信、工控、消费电子等民生领域，而且涵盖航空航天、军工等特殊领域。我国电源行业规模庞大，近年实现快速增长。电源是电子设备和机电设备的基础，与国民各部门紧密相关，广泛应用于生产生活各个领域。作为用电设备的刚需，受益于技术的进步和社会电气化程度提高，近年来电源产业实现快速增长，MarketsandResearch统计显示，全球电源市场预计将从2018年的225亿美元增至2023年的349.2亿美元，CAGR6.7%。由于统计口径不同，若以中国电源学会数据为例，2020年我国电源行业产值同比增长22%，已达3288亿元。随着5G、新能源汽车等新兴行业的涌现和快速发展，我们预计未来五年行业市场将保持约8%的稳定增长态势，2025年我国电源市场规模有望达到4887亿元。1.2电源行业产品类型种类较多电源行业产品种类丰富。电源可将各种形式的能量转换成电能，是各类电子设备的心脏。根据功能效果，电源可分为开关电源、UPS电源（不间断电源）、线性电源、逆变器、变频器及其他电源；根据功率变换形式，电源则可分为AC/DC（交流转直流）、AC/AC（交流转交流）、DC/AC（直流转交流）和DC/DC（直流转直流）四大类。作为电子设备和机电设施的基础，不同的电源具有不同的工作原理和功能，可广泛应用于经济建设、科学研究、国防建设等多个领域。开关电源是市场的主流电源产品。中国电源协会数据显示，2020年我国电源行业市场规模为3288亿元。由于具有功耗小、效率高等优点，且不存在替代设备，2020年，开关电源以56%的市占率成为市场占比最高的电源品类，且已在小功率领域实现线性电源的全面替代；变频器以9%的市场占比位居第二；逆变器市场占比为4%；模块电源（3%）和线性电源（1%）紧随其后。从市场占比情况看，开关电源、变频器和逆变器三者占比为69%，成为市场的占比较高、较为主流的电源产品。全球和国内开关电源市场规模持续增长。近年来，PC、冰箱、智能手机等消费电子产品消费需求的增加推动全球开关电源市场成长。据QYR数据，2021年全球开关电源市场销售额为262.3亿美元，2028年有望达361亿美元，2022-2028年CAGR4.6%。中国电源学会数据显示，中国开关电源市场规模由2015年的1149.8亿元增至2020年的1540.6亿元，CAGR6%。随着低碳时代到来，电子设备朝向小型化、轻薄化、节能化发展，将进一步驱动我国开关电源市场扩容，亿渡数据预计中国开关电源市场规模有望从2021年的1854亿元增至2025年的2532亿元，CAGR8.1%。开关电源下游应用广泛，工业和消费领域需求占比大。由于具有体积小、重量轻、稳压范围宽等优势，开关电源可广泛用于工业、消费类电子、通讯和家电等领域，下游应用领域的景气度和开关电源的发展息息相关。亿渡数据显示，目前工业和消费电子两大领域的电源开关市场需求较大，市场占比分别为55.12%和34.05%；通信领域占比7.1%，未来5G的建设推进和商用项目落地有望提升通信领域开关电源的需求量。目前台湾厂商占据开关电源主要市场份额，大陆企业市占率低、提升空间大。由于台湾厂商进入开关电源市场较早，技术积淀深厚，产品营收表现亮眼，占据绝大部分的市场份额。据中国电源学会数据，2020年全球开关电源市场总值为1750亿元，台湾厂商台达电、光宝、群光和康舒的电源产品收入分别为362.76/188.8/80.92/49.45亿元（2021年上述厂商未全部披露分类收入），以此推算市占率分别为20.73/10.79/4.62/2.83%。目前大陆厂商普遍存在规模小、技术水平低下、市场份额分散、产品附加值低的问题。随着成本和产业链上下游转移双轮驱动，大陆逐渐成为重要的电源生产基地，未来大陆厂商将不断提升技术水平和生产能力，在行业整合中扩规模降成本，快速抢占市场份额。1.3电源行业下游应用广泛电源行业下游应用多，IT及消费类电子和工业控制为主要应用领域。随着新兴领域的快速发展，IT通信、新能源和LED驱动等以往市场占比不大的行业对电源的需求日益增加。据中国电源学会数据，2020年，IT及消费类电子和工业控制两大领域市场占比最高，分别为51.45%和34.1%；新能源、LED驱动和新电动汽车次之，分别占比5.37%、3.03%、2.81%；医疗及其他占比为3.24%。消费电子市场规模扩大拉动消费电子电源需求增加。在技术创新等因素的驱动下，全球消费电子新产品层出不穷，消费电子行业快速发展，形成了庞大的产业规模。据Statista数据，2021年全球消费电子市场规模达到72359亿元，预计2022年增长至75415亿元；2021年中国消费电子市场规模为18113亿元，在疫情影响边际淡化、市场需求恢复双重影响下，预计2022年将达18649亿元。作为消费电子产品必需配件，消费电子电源主要包括用于给手机，智能穿戴设备，智能家居等智能终端产品充电的电源装置，未来将随着下游终端产品更新换代频率加快和新产品不断出现保持持续增长态势。工业自动化为工控电源行业奠定良好的市场基础。工控电源产业链下游应用市场回暖，机床、纺织等行业智能化进程加速，工业自动化下愈来愈多智能制造设备和自动化生产流水线的应用将有效带动工控产品需求增长。据工控网数据，我国工控市场规模由2015年的1395亿元增至2020年的1894亿元，CAGR6.31%，预计2026年有望达2256亿元。随着制造业逐渐推进生产智能化进程向中高端转型，工控电源市场也将受益于工控市场规模进一步扩大。全球及国内服务器电源市场规模持续扩大。通信电源领域呈现高度市场化，作为通信电源细分市场的服务器电源，主要应用于服务器和存储器等数据中心场景中。随着新冠疫情的缓和，向混合云转型和升级现有基础设施以处理增加的工作负载将为服务器市场提供增长动力，5G建设、VR/AR发展以及浪潮、长城、星网锐捷等传统第三方服务器厂商的需求增长拉动服务器行业扩容，服务器电源市场规模随之增加。据华经产业研究院数据，截至2021年，全球服务器电源市场规模为203亿元，预计2025年达到316亿元，4年CAGR11.6%；2021年中国服务器电源市场规模为59亿元，2025年有望达91亿元，4年CAGR11.44%。车载电源和新能源汽车产业发展息息相关。车载电源主要用于新能源汽车，主要分为车载充电机、DC/DC变换器和车载电源集成产品三大类，是新能源汽车中实现内部能量转换的重要零部件，故车载电源需求量与新能源汽车销量紧密相关。据《新能源汽车蓝皮书：汽车产业发展报告（2022）》数据，我国新能源汽车销量由2015年的33.1万辆增至2021年的352.1万辆，CAGR48.3%，发展势头强劲。据《中国车载电源行业现状深度研究与投资趋势预测报告（2022-2029）》数据，我国车载电源市场规模也由2017年的54.4亿元增至2021年的246.5亿元，CAGR45.9%，该报告预计2025年有望达到700亿元。从我国车载电源产品占比来看，2021年，车载电源集成产品占比为50%，车载充电机占比35.7%，DC/DC变换器产品占比14.3%。LED照明市场增长推动LED驱动电源市场需求增加。我国LED行业市场规模逐年增长，国家半导体照明工程研发及产业联盟数据显示，2021年，我国LED市场规模有望同比增长25%达到9428亿元。LED驱动电源是LED产品的重要组成部分，其效率、使用寿命、控制等直接决定LED照明的性能，是充分发挥LED照明优势的根本保证。GGII数据显示，受益于LED照明市场的快速增长，我国LED驱动电源市场规模由2016年的198亿元增至2020年的356亿元，2021年我国LED驱动电源市场规模将达394.6亿元。二、市场格局：中低端电源竞争激烈，高端电源壁垒较高2.1中低端电源产品竞争激烈，小厂众多，毛利率低国内电源产品厂商数量众多，中小型企业占比高。目前，中国电源行业已形成了高度市场化的状态，电源产品厂商数量多，且以生产中低端电源产品的中小企业为主，市场集中度较低，企业规模差异大。从我国电源行业每年新增数量来看，2014-2017年我国电源行业发展迅速，每年新增企业数量多，2017年新增数量高达4.3万家，2017-2021年新增企业数量较之前有所下降，2021年仅新增2.95万家电源厂商。近年来，我国电源企业增速逐年放缓，市场有望逐渐由分散向相对集中转变。电源产品功率越高，技术难度越大。目前，电源产品呈现功率提升，体积缩小的发展趋势，高效地利用有限的空间对电源厂商的设计和制造水平要求极高。目前，在高功率密度电源设计工作中，结构设计和主电路方案难度大。1）结构设计方面：常见高功率电源结构设计分为单功率单元单控制方案、多功率单元并联单控制系统和多功率单元多控制系统。其中，单功率单元控制方案中大容量高频变压器的设计和制作难度较大；多功率单元并联单控制系统中，全功率输出电源将导致各功率电源件不均流的问题；多功率单元多控制系统难以实现各个功率单元的同步控制。2）主电路方案方面：高效高功率密度电源的主电路方案包括输入整流方案和DC/DC方案，输入整流方案技术难度较大。输入整流方案包含二极管整流和晶闸管整流两种技术，该方案的电路可将市电整流为直流电并供给逆变电路，晶闸管整流较为复杂、技术难度高，易产生较多高次谐波，故二极管整流成为主流方案。多数电源厂商专注生产低瓦数的中低端电源产品。目前，大多数技术水平相较落后的中小企业以生产低端低瓦数电源产品为主，该类产品技术含量和附加值低，市场竞争尤为激烈。以普通手机电源产品为例，技术更迭和产品推陈出新使智能手机行业竞争激烈，终端产品价格战下手机厂商成本管控力度大，加剧手机电源行业竞争，缩减手机电源产品盈利空间，以生产小功率手机电源为主的低端厂商可替代性强、客户黏性小，叠加产业链议价能力弱，整体毛利水平低，把握“快充”机遇、提高技术水平将成为中低端电源厂商破圈的机会。TOC多为中低端电源产品，竞争白热化下毛利水平低。领先的研发和制造能力是电源厂商发展C端产品的保证，TOC电源企业多生产移动充电宝、充电器等面向个人消费者的电源产品，不同于TOB厂商对高端电源产品技术水平的追求，C端电源企业聚焦自主品牌的建立以及终端产品的营销和销售能力。TOC电源产品技术壁垒和行业准入门槛较低，市场竞争激烈，多数C端电源厂商加大渠道建设投入，增加销售成本，实行以价换量的营销策略，TOC电源产品价格的下降和营销成本的上升在一定程度上削减了毛利水平。安克和奥海科技定位高端TOC品牌。与普通TOC电源厂商不同，安克和奥海科技实行差异化竞争战略，在中低端市场打造高端品牌。作为全球著名充电品牌，安克提供移动电源、USB充电器和充电线材等产品，一方面，公司注重研发，不断推陈出新；另一方面，线上+线下销售渠道双管齐下，实现充电类业务的稳定增长，创新驱动下2022H1公司充电产品毛利率为42.56%。手机厂商不再附赠充电器将成为未来趋势，随着苹果取消标配充电器，2020年，以TOB业务为主的奥海科技开启TOC产品战略布局和战略转型，发挥在智能终端充储电的产品领域积累的技术优势，公司推出面向终端消费市场的高端电源品牌“AOHI”，提供快充、充电宝、数据线等充储类产品，并打通天猫、京东、拼多多、亚马逊、eBay、Lazada、抖音等线上营销渠道，增强品牌渠道建设和运营能力布局。2021年，AOHI品牌达成天猫主动搜索充电器品牌TOP10的目标。2.2高端电源产品壁垒高，毛利率高高端电源产品具有较高的研发能力壁垒。电源产品广泛应用于通信、航空、航天、军工、工控等领域，随着应用行业信息化、智能化、高可靠性要求的不断提升，高性能的高端电源产品需求逐渐增加，电源厂商需要持续加大研发投入、保持高水平的研发设计能力、快速响应客户的个性化生产需求，并且能够及时将研发成果成功转化为产品，为客户提供高端电源产品，并实现产业化。足够的研发投入是成功开发高端电源产品的前提，持续的高研发投入才能保障产品技术的先进性、质量的稳定性，由此获得客户的认可，保持长期市场竞争优势。高性能电源产品的技术要求极高。电源技术是电力电子技术、控制理论、热设计、电子兼容性设计、磁性元器件设计等技术的综合集成。高性能电源产品需要电路、结构、软件和工艺等方面技术精湛的团队进行研发，以满足产品具有高效率、高可靠性、高功率密度、高电磁兼容性等特点。其中，高端电源领域对制造工艺和可靠性设计等方面要求更高，需要长期、大量的工艺技术积累和研发投入。此外，随着下游电子产品更新换代频率加快，客户定制化要求进一步提高，若电源生产厂商缺少足够的技术积累，将无法快速响应客户的多样化产品需求，未来难以获取大量优质订单，缩小自身盈利空间。较高的客户关系门槛是高端电源产品的一大特征。市场上的知名客户对供应商有严格的认证过程，流程包括文件核查、现场评审、样品试产以及合作关系确立后的年度审核，对供应商质量控制能力、技术创新能力、成本控制能力以及售后服务能力予以考察，整个认证周期需1-2年，随着电源产品逐渐向高端化演变，下游客户电源供应商要求愈加严格。由于资格认证流程严格，更换配套供应商的成本高、周期长，故客户黏性强，合作关系长期稳固。相较于低端电源产品，高端产品在技术储备、产品性能、生产规模以及服务质量等方面具有显著优势，形成行业内较强的客户壁垒，增加其他企业进入市场的难度。电源产品具有明显的规模效应壁垒。由于电源产品所用的电子元器件和配套材料有较强的通用性，极易形成规模效应。专注生产中高端电源产品的厂商规模较大、技术水平高、客户资源优质，更容易形成规模效应，通过批量生产电源产品，有效地降低产品的生产成本，取得价格优势，不断提高市占率。此外，下游终端客户订单具有一定的不确定性，厂商需要建立成熟、充足的原材料和成本库存以保障供货关系，以备不时之需，故新进入者和小厂商将面临着巨大的规模效应壁垒，体现在成本控制、研发、生产、信息化和市场拓张五个方面。高端电源厂商在原材料周期波动中巩固市场地位。电源厂商位于电源产业链中游，生产易受上游原材料周期波动影响。上游原材料涨价使得电源厂商成本增加，成本难以转嫁至下游终端客户的情况下，一定程度上削弱其盈利能力，技术水平和产品附加值低的中小电源厂商难以负担高的生产成本，面临行业出清。此时，高端产品优势显著，行业壁垒更高，厂商议价能力更强，规模效应下，毛利虽有下降，但仍维持在较高水平，竞争对手退出市场使得高端厂商市场地位得以巩固。2021年上游原材料涨价削弱了厂商盈利能力，目前，随着大宗商品和消费类电子元器件价格逐步松动，电源企业毛利水平有望得到修复。TOB电源产品较高端，技术加持下毛利高。TOB客户的电源产品供应商标准要求严格，需要谨慎审核供应商的设计、研发、生产和管理等方面资质。由于不同的TOB客户产品定位存在差异化，电源厂商需根据品牌客户的具体需求进行项目产品的设计、测试及试产，同时，优质的TOB客户对电源产品的技术、性能和质量具有高要求，且深度参与电源产品开发，使得电源厂商生产的产品逐渐朝向高端化发展，赋能终端电子产品。此外，复杂的供应商验证程序下，TOB客户不会轻易更换通过认证的电源厂商，客户粘性较强，具备高研发和量产水平的电源厂商高端产品定价较高，议价能力强劲，盈利能力也相对较高，依靠研发高端产品提高毛利率有望成为TOB端电源厂商成长的主流方向。功率提高、体积小型化是电源高端化发展趋势。近年来，电子产品朝向轻量化发展，轻薄化的电子产品成为消费者的首选。在笔记本电脑电源和手机电源领域，消费者对于产品的快充需求使得笔电和手机电源朝向大功率发展，充电速度加快的同时，电源厂商注重电源体积的减小，兼顾充电效益和便携两方面效益。在服务器电源领域，未来随着第三代半导体技术的成熟，碳化硅和氮化镓逐渐取代服务器电源中的硅器件，得益于碳化硅材料的高频特性，服务器中碳化硅功率器件的使用能够提升服务器电源的功率密度和效率，缩小数据中心体积，实现数据中心整体建设成本的降低。三、复盘台达电，全球电源供应器龙头电源行业供应链逐渐转移到台湾。欧美、日韩等发达国家发展电源产业较早，技术较为先进，随着国际产业转移以及我国台湾地区电源产业技术渐趋成熟，台湾厂商的电源产品被国际大厂接受，电源供应链逐渐转移到台湾，为台湾电源厂商的发展提供了良好的市场环境。台达电厚积薄发成为全球电源供应器龙头。台达电于1971年在台北成立，起初，公司产品主要为开关电源、电感元件和无刷式直流风扇。深耕电源行业二十余载，1993年，公司开关电源产品在美国市场市占率第一，在全球市场份额第五；开关电源产品实现行业领先后，1995-1996年间，台达电围绕电能变化的应用，陆续推出同样以电力电子和控制技术为基础，但技术门槛更高的交流变频器和不间断电源产品，切入工业自动化和网络通信领域；2009年，已在IT和消费电子电源市场占据领导地位的台达电着手布局新能源汽车产品，开发出电动汽车电力动力系统及关键零部件、充电桩和自动测试系统，并通过进入马达驱动系统领域拓张电动汽车业务版图；2010年起，台达电积极从零组件、产品供应商跨入系统整合领域，为客户打造包括工业自动化、楼宇自动化、资料中心、通讯电源、智慧能源和电动车充电等在内等高效解决方案；2017年，台达电调整业务架构，以电源及零组件、自动化和基础设施三大业务驱动长期成长，夯实全球电源供应器龙头地位；2021年，公司首次推出无人搬运车及工业用无人车专用无线充电方案，助力实现智能制造最终的物流环节。目前，台达电设有4个生产基地，30多处研发中心与实验室，2500名研发工程师以及80余运营网点，以满足客户实现不间断运营及可持续发展需求。与产业链上下游企业保持密切技术交流是电源厂商进步的关键。台达电是为下游客户提供电源设计制造和品牌加值服务的电源厂商，随着科学技术进步和下游应用领域信息化、智能化、高性能要求提升，客户定制化生产需求对电源厂商的市场判断和研发设计能力等提出挑战。一方面，下游产品高速推陈出新倒逼公司提高研发能力，以满足客户产品更新换代的技术要求；另一方面，上游半导体元件、被动元件和部分机构元件供应商技术水平虽逐年提升，但存在不完全配适终端产品生产需求的可能。此时，电源制造厂商不仅需要增强自身研发制造能力，而且要积极协调产业链上下游进行技术交流，加强产业协同和技术合作攻关，提高服务效率，实现共同发展。台达电营收及盈利表现亮眼。台达电作为全球电源行业龙头，受益于其他智能终端的持续切入以及下游新兴领域的不断开拓，业绩表现亮眼。台达电的营业收入由2017年的491.65亿元增至2021年的729.17亿元，CAGR10%；归母净利润也由2017年的40.42亿元增至2021年的61.69亿元，CAGR11%。2021年，台达电电源及零组件、自动化和基础设施三大业务板块的营收占比分别为59%/15%/26%，电源仍是台达电的核心基础业务。随着电子行业制造中心从欧美向台湾转移，新能源等新兴领域迅速发展，台达电有望发挥行业龙头的技术、管理和客户资源等优势，收入体量持续扩大，盈利能力随之增强。台达电重视研发投入，能源转换效率提升。近年来，台达电加大研发投入力度，研发费用由2017年的36.47亿元增至2021年的62.62亿元，CAGR14%，研发费用率常年维持在8%，高于同行业可比公司。公司持续产品研发和技术创新，不断开发创新节能产品及解决方案，提供高效率且可靠的节能整合方案与服务，逐渐提升产品的能源转换效率。目前，公司研发网点遍布全球，包括中国大陆、日本、新加坡、泰国、美国及欧洲等地，共计近一万名研发工程师进行全球研发计划。公司以电源管理的核心竞争力为基础，积极拓展数据中心电源系统、工业自动化、电动车、楼宇节能与绿建筑等前瞻性领域。高研发投入持续赋能核心电源业务，满足客户与时俱进的生产需求。电源下游电子设备具有产品迭代快的特点，不断提高技术水平以满足客户生产需求是电源厂商的发展方向。深耕电源行业五十载，台达电通过加大研发投入、培育研发人员等推动技术进步，革故鼎新，推出多种高效率、高功率密度、体积小与低噪声的交换式电源供应器、电源适配器