電氣化是汽車工業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。以新能源汽車為載體的電氣化汽車驅(qū)動系統(tǒng)有新的電池儲能系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)，同時有超過330V 電壓和超過200A 電流輸出，所以對驅(qū)動電路循環(huán)中的電氣部件提出新的要求，逐步形成并帶來了與傳統(tǒng)汽車動力和電氣系統(tǒng)完全不同的產(chǎn)業(yè)化機會。伴隨汽車電氣化的推進和新能源汽車的推廣和普及，具有核心技術(shù)的汽車電氣零配件生產(chǎn)商將是這場高壁壘電氣化市場的盛宴受益者。

漸行漸近的汽車電氣化

科技的進步，推動了汽車電氣化的發(fā)展。電氣化的汽車產(chǎn)品，具有更高的能源利用效率，從而降低了能源的使用成本，并順應了日益被關(guān)注的環(huán)保趨勢，有更少的二氧化碳和其他污染性氣體排放量。與此同時，電氣化的汽車，可在保證原有使用功能的基礎(chǔ)上，使汽車有更強的安全性，并賦予汽車更多的便捷化和智能化功能，改善消費者的使用體驗，大幅提升了汽車在日常生活中的應用價值。

在傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車(ICE)領(lǐng)域，汽車電氣化更多的是體現(xiàn)在汽車電子的發(fā)展和繁榮上。電機動作代替了原有的機械動作，同時汽車電子在內(nèi)燃機控制、汽車安全性、車身應用、車載應用等方面應用日益廣泛，是現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要的推動力。在全球汽車市場中，汽車電子產(chǎn)品的成本已超過整車成本的25%，2010 年，全球汽車電子市場的市值為1,145 億美元，預計2013 年的市值將高達1,750 億美元。

而在下一階段的電氣化進程中，汽車的內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)將逐漸被電機驅(qū)動系統(tǒng)所替代。驅(qū)動系統(tǒng)是汽車最為核心的部件，由于汽車電機具有高達95%的能效轉(zhuǎn)換率，同時電力能源相較石油能源更加豐富，并在使用過程中無污染物排放，所以，作為驅(qū)動系統(tǒng)電氣化的新能源汽車在全球得到了廣泛的關(guān)注和重視，也被認為代表著汽車未來發(fā)展的趨勢。我們預計，就我國而言，每100萬輛新能源汽車的銷售，將為汽車電氣化系統(tǒng)帶來700~1,000億人民幣的市場容量。

汽車電氣化的產(chǎn)業(yè)機會剖析

早期的汽車電氣系統(tǒng)非常簡單，主要由汽油機的點火系統(tǒng)、起動系統(tǒng)和燈光信號系統(tǒng)構(gòu)成。由于汽車用電量較小，汽車電氣系統(tǒng)主要是電壓為6V 的電路系統(tǒng)。伴隨著半導體器件的問世，電子技術(shù)在汽車領(lǐng)域中得到了廣泛的應用，如電子控制燃油噴射、防抱死制動系統(tǒng)、主動懸架、電動助力轉(zhuǎn)向、空調(diào)系統(tǒng)等等。為了滿足日益增長的汽車用電功率需求，從上世紀五十年代開始，汽車電氣系統(tǒng)的電壓逐漸由原來的6V上升至12V。

據(jù)統(tǒng)計，自 1990 年開始，汽車的用電量每年以5%~8%的比例增加，在傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車領(lǐng)域，隨著汽車電子占比的增加，大幅增加了汽車線束中電流量。整車生產(chǎn)商為了降低電流傳輸過程中能源的消耗和電器部件的成本，提出42V化技術(shù)路線，也就是將傳統(tǒng)汽車中電氣系統(tǒng)電壓由12V 提升至42V。該變化將會涉及到傳統(tǒng)汽車中配電系統(tǒng)、零部件、蓄電池、電容器、起動、發(fā)電機以及電力電子部件的改變。

新能源汽車，特別是較高程度的混合動力汽車和純電動汽車中，由于電動機直接參與到汽車的驅(qū)動系統(tǒng)，所以對汽車的整體構(gòu)造帶來了巨大的變化。在目前主要的新能源汽車電氣系統(tǒng)中，分為12V 電壓電路和高電壓電路(在不同的車型中，此部分的電路電壓在200V、300V 甚至是500V 以上)兩個系統(tǒng)。12V電壓電路用于沿襲傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車中的底盤、車身、車載電氣系統(tǒng)，主要考慮因素為降低開發(fā)成本，該電路系統(tǒng)中的輸電功率一般小于10kw。高電壓電路系統(tǒng)主要布局與汽車的驅(qū)動系統(tǒng)，主要負載包括驅(qū)動電機，電路功率可高達70~100kw。由于高電壓電路系統(tǒng)的加入，新能源汽車電氣結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車有著明顯的不同。特別是高電壓回路中增加了大量的大功率電氣元器件和單元，例如大功率二極管、高電壓繼電器、DC/DC 單元、整流單元等。同時對弱電控制模塊，如電池管理系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)等，也在大功率高電壓方面提出了更高的要求。

汽車電氣化是強化電機在汽車驅(qū)動系統(tǒng)重要性的過程

從世界三次工業(yè)革命的角度觀察，第一次工業(yè)革命是以蒸汽機的出現(xiàn)為代表，第二次工業(yè)革命是以內(nèi)燃機的出現(xiàn)為代表，而第三次工業(yè)革命則是電機為代表的電氣化革命。而汽車工業(yè)的發(fā)展也基本上在沿襲著這樣的發(fā)展趨勢。1769年世界上第一輛具有實用價值的汽車就是以蒸汽機作為驅(qū)動力，經(jīng)歷了一個多世紀的發(fā)展，1885 年，德國人卡爾? 奔馳和戴姆勒分別制造了世界上第一輛內(nèi)燃機三輪汽車和內(nèi)燃機四輪汽車，開啟了內(nèi)燃機汽車時代?，F(xiàn)代汽車中，內(nèi)燃機消耗了整車超過60%的能量，但能效轉(zhuǎn)化率只有25%~40%，而電機具有高達95%以上的能效轉(zhuǎn)化率，所以從汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢來看，如同第三次工業(yè)革命的出現(xiàn)與發(fā)展，終將走入電氣化時代。值得強調(diào)的是，在汽車怠速期間，驅(qū)動電機可以在增加汽車能效利用率的同時停止工作，從而大幅度減少能源的浪費。

傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車驅(qū)動系統(tǒng)中的電機主要以內(nèi)燃機起動電機和發(fā)電機的形式存在。在內(nèi)燃機的帶動下，電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能并儲存在以鉛酸電池為主的蓄電池中，同時驅(qū)動汽車中的其他電氣設(shè)備。小型汽車的發(fā)電機的功率從20 年前的500w 發(fā)展到現(xiàn)代汽車中的1kW~2kW，每輛傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的發(fā)電機價格為400 元左右。而起動電機主要負責啟動內(nèi)燃機曲軸的旋轉(zhuǎn)。一般情況下，整車生產(chǎn)商、零配件生產(chǎn)商和主要的電氣設(shè)備生產(chǎn)商都具備汽車發(fā)電機生產(chǎn)能力，例如沃爾沃、法雷奧、通用電氣等，國內(nèi)的代表生產(chǎn)商有東風汽車、雙宇集團等。

電機作為輔助驅(qū)動動力參與到汽車驅(qū)動系統(tǒng)最常見的是在弱混技術(shù)(Star-Stop)的混合動力汽車中(BSG 或ISG 電機)，電機功率一般為2kW~3kW。由于弱混系統(tǒng)較全混系統(tǒng)和純電動系統(tǒng)的成本更低，同時可實現(xiàn)節(jié)油5%~10%，所以國外許多著名的汽車公司和配件生產(chǎn)商，如Ford 、Valeo 、Honda、Bosch、Siemens 、Fiat、 Delphi 等都競相研制或采用ISG 技術(shù)。而國內(nèi)汽車生產(chǎn)商奇瑞、長安等，也都有意將弱混技術(shù)作為汽車的標配技術(shù)。目前，博世生產(chǎn)的BSG 電機價格為3,000~4,000 元/臺，而國內(nèi)如大洋電機等生產(chǎn)商的BSG 電機為1,000 元左右/臺。

而在新能源汽車領(lǐng)域，電機將深度直接參與到汽車的驅(qū)動過程，需要扮演主要驅(qū)動機和發(fā)電機的角色。例如，在豐田混合動力汽車Prius 第三代產(chǎn)品中，除了內(nèi)燃機以外還有兩個電機，輸出功率分別為10kW 和50kW。其中，10kW電機承擔驅(qū)動和發(fā)電的作用，50kW 電機主要承擔驅(qū)動功率的輸出。起動階段電機承擔40%的汽車驅(qū)動力輸出，在高速行駛階段電機也承擔25%左右的驅(qū)動力輸出。

從技術(shù)發(fā)展趨勢來看，目前汽車高效電機以永磁同步電機和三相異步電機兩種為主。其中，永磁同步電機由于單位體積輸出功率密度高，主要用于對空間要求比較高的小型汽車，而三相異步電機常見于大型客車中。

汽車高效電機行業(yè)的核心競爭在于電機物理結(jié)構(gòu)的設(shè)計和加工，以及控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。相比于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車中的電機，新能源汽車對電機有著更加嚴苛的要求。汽車運行中惡劣的環(huán)境和高頻度的顛簸要求電機具備良好的環(huán)境適應性和抗振性，而且在實際運行中，電動汽車電機單位質(zhì)量功率輸出高達1.5kw/kg，所以對電機的加工要求非常高。因此，就要求企業(yè)采用強制水冷結(jié)構(gòu)、高電磁負荷、高性能磁鋼、高轉(zhuǎn)速和超短端部長度等技術(shù)，減少線圈不必要的熱釋放，并使電機小型輕量化。而在控制方面，由于起步、高速行駛、爬坡等行駛狀態(tài)以及路況差異，對電機的扭矩、轉(zhuǎn)速等要求有非常大的跨度。同時為了保證汽車的安全性靈活性，需要電機控制具備快速的相應能力和穩(wěn)定持久的處理能力。

在市場容量方面，傳統(tǒng)燃油汽車中的電機主要應用于內(nèi)燃機的啟動、自動升降車窗、雨刷等方面，以直流有刷電機為主，每輛車的電機成本一般只有幾百元到上千元。而在新能源汽車領(lǐng)域，電機的成本有了大幅度的增加。以高效電機采購成本600~1,000 元/kW 為基礎(chǔ)進行測算，每一輛新能源汽車中的電機新增成本高達1 萬~3 萬。那么每100 萬輛新能源轎車的銷售將為汽車高效電機帶來100~300 億的市場容量。

目前國內(nèi)臥龍電氣、大洋電機、南車時代等專業(yè)的汽車電機生產(chǎn)商已深度參與到了我國新能源汽車電氣系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的探索中，為國內(nèi)多家新能源汽車生產(chǎn)商提供驅(qū)動電機產(chǎn)品，并與部分整車廠建立技術(shù)合作關(guān)系。在電機控制方面，南車時代和比亞迪已具備了電機控制系統(tǒng)關(guān)鍵零部件IGBT 的設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)，特別是比亞迪在多款新能源汽車中已經(jīng)開始使用自己生產(chǎn)的IGBT 產(chǎn)品；臥龍電氣與國內(nèi)領(lǐng)先的新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)集成商上海大郡進行戰(zhàn)略合作，并為青年汽車提供電控總成；寧波韻升在具備永磁電機關(guān)鍵稀土資源的同時投資國內(nèi)領(lǐng)先的新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)集成商上海電驅(qū)動；大洋電機和匯川技術(shù)等也具備一定的汽車電控技術(shù)和總成的能力。

由于新能源汽車目前在國內(nèi)的普及率相較于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車微不足道，所以國內(nèi)的汽車電機及配套系統(tǒng)生產(chǎn)商還沒有經(jīng)過大規(guī)模運行的考驗。依照汽車產(chǎn)業(yè)過去的發(fā)展歷史來看，成本控制力差、技術(shù)研發(fā)能力弱的企業(yè)最終將會出局，而精密電機制造、精益生產(chǎn)管理的企業(yè)將脫穎而出。

熱敏電阻 PTC 受益于鋰離子電池應用的推廣和普及

電池用PTC

電池系統(tǒng)在汽車電氣化的進程中，從汽車電子的蓄能系統(tǒng)逐漸走向了驅(qū)動系統(tǒng)的動力能源系統(tǒng)，在汽車成本中的比重也越來越重要。在傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車中，基本上絕大多數(shù)的蓄電池是鉛酸電池，電池容量大部分分布在0.5kWh ~1kWh，價格在300元~500元之間。隨著汽車電氣化程度的加深，對電池的容量和功率有了新的要求，1997 年豐田推出的普銳斯第一代產(chǎn)品中，汽車核心儲能電池已成為鎳氫電池，而在近幾年發(fā)展迅速的PHEV 和純電動汽車中，核心動力電池已變成了鋰離子電池。

在新能源汽車中，電池組容量與其在整車成本中的占比呈正相關(guān)。例如，日產(chǎn)Leaf 中的電池容量為24kwh，電池成本占整車總成本為30%左右。而Tesla 的Model S汽車，由于電池容量高達85kwh，電池成本在整車成本中占比高達55%。目前，鉛酸電池還是汽車電池中最主要的電池類型，新能源汽車的推廣和發(fā)展將大幅度提振汽車動力電池的需求，特別是未來將拉動鋰離子電池的需求。

另一方面，鋰離子電池使用量的增加，又拉動了PTC 材料在整車中的使用量。通常意義上的PTC 是指一種以鈦酸鋇為主要成分的高技術(shù)半導體功能陶瓷材料，具有電阻值隨著溫度變化而變化的特性，特別是在居里溫度點附近電阻值躍升有3~7 個數(shù)量級。此種PTC 利用其最基本的電阻溫度特性及電壓-電流特性與電流-時間特性，已廣泛應用于工業(yè)電子設(shè)備、汽車及家用電器等產(chǎn)品中，以達到自動消磁、過熱過流保護、馬達啟動、恒溫加熱、溫度補償、延時等作用。

電池內(nèi)的 PTC 與上述PTC 并不相同，通常被稱之為“自恢復保險絲”，其含義為高分子聚合物開關(guān)，它是近幾年出現(xiàn)的新型正溫度系數(shù)過流過溫保護元件，它的特點是當溫度達到某定值時，其電阻值會顯著增加，呈高阻狀態(tài)，相當于斷開回路，而當溫度降低后，它便自動復位導通，恢復至低阻狀態(tài)，并且這種斷開-自動恢復過程可重復數(shù)千次。

汽車電氣化進程中，電池的安全性已引起了汽車產(chǎn)業(yè)的高度重視，在純電動汽車中，電池的安全性已成為決定產(chǎn)品能否普及的三大核心因素之一。在電池系統(tǒng)發(fā)生事故時，常常遇見異常電池瞬間大量放出熱能，導致周圍的電池環(huán)境溫度瞬間變高，從而發(fā)生連鎖式的電池燃燒和爆炸。而PTC 是一種熱敏電阻，在電芯的結(jié)構(gòu)中常常設(shè)置在正負極的連接處。在正常情況下，其阻值很小，損耗也很小，不影響電路正常工作；但若有過流(如短路)發(fā)生，其溫度升高，它的阻值隨之急劇升高，達到限制電流，阻斷電池正負極的，從而能夠一定程度上緩解和阻止后續(xù)的連鎖式燃燒和爆炸等危險情況。

新能源汽車未來采用的電池PTC 將數(shù)十倍于智能終端電池PTC 市場，且產(chǎn)品技術(shù)含量和市場定位高端(智能手機大部分屬于低端市場)，為PTC 市場打開一片廣闊的天空。特斯拉最新的一輛新能源中采用PTC 約8,000 多片，按照每片0.4 元測算，一臺車需要采用PTC 約3,000 元左右，而一臺Iphone5 手機采用的PTC 價值僅0.6 元；按照到2020 年全球新能源車銷量1,000 萬輛，按照一臺新能源車采用PTC 約1,500 元測算，年全球新能源汽車用電池PTC 市場空間約在150 億元，我們預計這個市場只能被極其少數(shù)兩到三家企業(yè)，如美國瑞侃、長園集團等分享。

電氣系統(tǒng)用PTC

車電氣系統(tǒng)中使用的PTC 主要是在過壓或過流的情況下，起到保護電路板、執(zhí)行器等的功能。相對于熔斷絲而言，PTC 阻斷相應時間更快，響應時間是熔斷絲的1/5~1/10，且具有可恢復性，可反復多次使用，從而為客戶免去了更換熔斷絲的麻煩。

目前在國內(nèi)上百家生產(chǎn)PTC 電阻的廠家中，90%以上只能生產(chǎn)工藝簡單的作為加熱功能的PTC 產(chǎn)品。而在PTC 熱敏電阻領(lǐng)域，很多廠家由于原材料的選擇和過程工藝控制不夠，常常在經(jīng)受耐流沖擊實驗中，PTC 片出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，同時機械強度明顯下降，通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)片內(nèi)存在異常晶粒的成長。

瑞侃(美國泰科的子公司)是全球聚合物PTC 自復式元件最大的供應商，已開發(fā)出若干專門用于保護電池應用的材料平臺。每種材料平臺都可提供不同的性能特征，可使工程師得到更大的設(shè)計靈活性。該公司PTC 年銷售額約2 億美元，產(chǎn)品毛利率高達50%。排名第二的供應商為臺灣上市公司聚鼎科技(國內(nèi)的工廠是昆山聚達)，該公司2012 年全球市場占有率為12%，營業(yè)額為14億新臺幣(約5 千萬美元)，毛利率為45.6%。

在國內(nèi)，如長園維安、沃爾核材、上海科特、武進威瑞，已具備此類PTC 產(chǎn)品的技術(shù)和生產(chǎn)能力。特別是長園維安，在2007 年100%控股固派電子后，成為國內(nèi)最大的PTC 電路保護元件的生產(chǎn)企業(yè)。該公司PTC 產(chǎn)品性能與瑞侃相當，但是成本只有瑞侃的50%左右。

在 PTC 熱敏電阻行業(yè)中，關(guān)鍵原材料質(zhì)量的選擇、過程生產(chǎn)工藝的優(yōu)化和檢測手段的健全，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提。同時，具有自動化生產(chǎn)設(shè)備的廠商可保證產(chǎn)品的合格率達到80%，而國內(nèi)部分廠商的手動生產(chǎn)線合格率只有40%~50%。同等重要的是，豐富的產(chǎn)品種類和規(guī)格，系列化的產(chǎn)品體系，快速的新品研發(fā)能力，才能滿足客戶在不同場合下的需求。

據(jù)臺灣聚鼎科技公司公布的數(shù)據(jù)，2012 年P(guān)TC 在電池領(lǐng)域的市場容量為4.05億美元，貼片式PTC 產(chǎn)品(SMD，主要集成于電子電路板中)的市場容量大約為1 億美元，全球PTC 市場容量合計大約為6 億美元。PTC 在傳統(tǒng)18,650 電池中每片成本大約為0.5 元。再加上PTC 在汽車電子產(chǎn)品中的應用，以此測算，每100 萬輛新能源汽車的銷售將為PTC 帶來5~10 億人民幣的市場容量。受益于智能手機、筆記本電腦等電子消費品對電池需求的拉動，以及汽車電氣化對電池需求量的提升，預計PTC 市場將保持10~20%的增長率。

汽車電氣化是薄膜電容器逐漸替代鋁電解電容的過程

當前，陶瓷電容和鋁電解電容是市場上最為常見的電容類電子元器件，廣泛的應用于各類電子產(chǎn)品中，主要在電路系統(tǒng)中的起濾波、調(diào)頻、隔直流及時間控制等作用。

隨著汽車電氣化的加劇，汽車電路系統(tǒng)的電壓和輸出功率有了大幅度的提升，關(guān)鍵部件對電子元器件的耐壓耐沖擊能力要求更為嚴格。工作條件的變化對電子系統(tǒng)中的電容元器件的性能提出新的要求，從而拉動了汽車產(chǎn)業(yè)對薄膜電容器的需求。例如，豐田普銳斯第二代產(chǎn)品就將原有的鋁電解電容器替換成為薄膜電容器。一方面是因為薄膜電容的耐壓耐沖擊特性使它非常適合在新能源汽車的電氣環(huán)境下使用。另一方面，在過去多年的發(fā)展中，薄膜電容器的體系和重量減少了3~4 倍，同時改進了金屬化的分割技術(shù)，從而極大的幫助了薄膜電容的發(fā)展。目前，薄膜電容能夠比電解電容更加經(jīng)濟性的覆蓋600VDC~1,200VDC 之間的電壓范圍。

一般來說，薄膜電容器是以金屬箔當電極，將其和不同塑料薄膜從兩端重疊后，卷繞成圓筒狀的構(gòu)造之電容器。由于薄膜材料的差異，使薄膜電容器體現(xiàn)出不同的性能。其中，使用聚丙烯制備的薄膜電容器具有良好的耐壓耐沖擊能力，而且自愈性能強，特別適合應用于高頻、高壓、高穩(wěn)定、高脈沖以及交流場合。在新能源汽車中，薄膜電容器常見于電機驅(qū)動電路、DC/DC 轉(zhuǎn)換電路、DC/AC 轉(zhuǎn)換電路、電池管理系統(tǒng)等。例如，電機驅(qū)動電路中，由于IGBT關(guān)閉時的反向脈沖電壓，一般會并聯(lián)三只800VDC 的薄膜電容器作為直流濾波電容。在電池管理系統(tǒng)的電源濾波電路中，一般會有兩個用于高頻濾波的薄膜電容，等等。

薄膜電容中所使用的薄膜，對產(chǎn)品的性能有直接的影響。國內(nèi)做聚丙烯薄膜最好的廠家和國外的高品質(zhì)聚丙烯薄膜(如德國的施泰納、創(chuàng)斯普、法國的波洛萊和日本的東麗等)差距還是非常大的，特別是影響電容壽命、耐壓和高溫特性的PP 薄膜結(jié)晶度，國內(nèi)廠家只能做到60%~65%，而國外的能夠達到75%~80%，并逐步在提高。這樣的話，如果用相同厚度的薄膜，相同的技術(shù)工藝做的產(chǎn)品，國外的高品質(zhì)薄膜會比國內(nèi)最好的膜做的產(chǎn)品壽命長50%，耐壓高30%以上。除了需要提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品以外，對客戶需求快速的相應能力，和良好的成本控制能力，是薄膜電容行業(yè)重要的競爭壁壘。

在全球范圍里，日本的Nichicon、德國的Wima、意大利的ICEL、美國的CDE等，是頂級的薄膜電容器生產(chǎn)商，其中，WIMA 的產(chǎn)品主要用于高品質(zhì)的音響，Nichion 主要用于電子產(chǎn)品，而CDE 是專業(yè)的變頻器薄膜電容生產(chǎn)商。其他，如日本的NISSI、荷蘭的飛利浦，以及臺灣的凱勵、昱電、華容等，也都是世界知名的薄膜電容器生產(chǎn)商。在產(chǎn)量方面，日本的松下電工和德國的EPCOS、美國的Kemet 是全球最主要的薄膜電容生產(chǎn)商。

在國內(nèi)，廈門法拉電子是最大的薄膜電容器生產(chǎn)商，為了保持行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢，該公司投資1.1 億擴建新能源用薄膜電容器，投產(chǎn)后將形成3 億uF/年的生產(chǎn)能力。江海股份是國內(nèi)鋁電解電容的龍頭企業(yè)，該公司預計將投入2 億元布局新能源用薄膜電容項目，實現(xiàn)年產(chǎn)100 萬只高壓電容薄膜電容器。

市場容量方面，2011 年鋁電解電容器全球的市場規(guī)模為35.21 億美元，以5%應用于汽車領(lǐng)域測算，汽車中的鋁電解電容器的市場規(guī)模為11 億人民幣，此部分市場中，未來將部分被薄膜電容所取代。同時，在DC/DC、電機控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)等高壓電氣單元中，薄膜電容的使用量也會隨著新能源汽車的推廣和普及而上升。據(jù)調(diào)查，新能源汽車中的薄膜電容售價最高可達1,000 元/只，以每輛汽車薄膜電容價值為2,000 元估算，每100 萬輛新能源汽車將會為薄膜電容帶來20 億人民幣的市場空間。

汽車傳統(tǒng)繼電器價值增長，高壓繼電器市場空間巨大

汽車繼電器是指專門應用于汽車電器控制的繼電器，它是隨著汽車電子、電器產(chǎn)品發(fā)展起來的。汽車業(yè)是繼通信業(yè)以后的繼電器第二大應用領(lǐng)域市場，汽車繼電器的銷售額約占繼電器總銷售額的18.4%。在傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車中，汽車繼電器廣泛用于控制汽車啟動、預熱、空調(diào)、燈光、雨刮、電噴、油泵、防盜、音響、導航、電動風扇、冷卻風扇、電動門窗、安全氣囊、ABS、懸架控制以及汽車電子儀表和故障診斷等系統(tǒng)中，它是僅次于傳感器在汽車上應用最多的汽車電子元器件之一。據(jù)統(tǒng)計，汽車檔次的不同，繼電器在汽車中的使用量從20 只至70 只不等。每只汽車繼電器的成本為4~5 元，那么在傳統(tǒng)汽車中繼電器的產(chǎn)品價值為每輛100~300 元，在高端汽車中，由于繼電器控制的電路功率、功能復雜程度增加等，汽車繼電器的產(chǎn)品價值高達1,500 元。

在汽車電氣系統(tǒng)中，當繼電器接通負載時，將產(chǎn)生5~10 倍于額定電流的浪涌電流，瞬間數(shù)倍的功率輸出很容易使繼電器觸點發(fā)生熔焊。而且由于其較大的電感、燃弧時間長、電弧熄滅困難、電侵蝕現(xiàn)象非常嚴重，特別是在高電壓下，電弧能量大大提高，觸點的侵蝕和材料轉(zhuǎn)移情況將更加嚴重。那么新能源汽車的輸電電路中，需要完全不同于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車電氣系統(tǒng)中的繼電器，才能滿足大功率電路開關(guān)的要求。

新能源汽車中央配電模塊中采用了高壓繼電器。首先，在中央配電模塊中的核心開關(guān)單元是通過4~6 個高壓繼電器通過串聯(lián)或者并聯(lián)來實現(xiàn)，這增加了配電系統(tǒng)開關(guān)單元的復雜程度。同時，對各個高壓繼電器之間的響應時間、通斷時間等一致性提出了工藝性要求。

同時，由于電動汽車中繼電器苛刻的工作環(huán)境，高壓繼電器通斷電結(jié)構(gòu)設(shè)計、元配件選擇、成品密封方式等與普通繼電器有顯著的差異，制備工藝和技術(shù)要求也有更高的門檻。雖然非密封式繼電器結(jié)構(gòu)簡單、工作狀態(tài)直觀便于失效分析，且成本具有競爭力，但是電動汽車中繼電器由于工作溫度波動大，汽車運行中顛簸劇烈，且各種雜質(zhì)容易對線圈、觸電等帶來污染和損傷，所以高壓繼電器都會經(jīng)過密封處理。

在高壓繼電器密封性加工過程中，密閉的滅弧室會進行真空介質(zhì)處理或高壓介質(zhì)處理。真空介質(zhì)的特點是介電強度高，可達到每0.1 毫米10,000V，而且真空環(huán)境下繼電器觸點不會氧化。所以真空型繼電器的接觸電阻小而且比較穩(wěn)定，適合射頻等高頻場合。而高壓氣體介質(zhì)的特點是能使繼電器保持良好的耐壓并保護觸點不被氧化，在繼電器進行熱開關(guān)時可以避免觸點高溫燒損。在對電流波動敏感的應用中，充氣繼電器具有低而且穩(wěn)定的泄漏電流，特別是在斷開觸點間，可以長時間保持很低的泄漏電流。而且，為了防止繼電器觸點在瞬間大電流下熔融粘連，高壓繼電器觸點材料常選用銅材質(zhì)或鉬+鎢材質(zhì)。

在純電動汽車中央配電盒中，一般情況下需要使用4 只較大尺寸的和2 只較小尺寸的高壓繼電器串并聯(lián)來控制從動力電池到驅(qū)動電機的電路系統(tǒng)。這樣一套高壓繼電器的價格進口產(chǎn)品為5,000 元，而國產(chǎn)價格為2,000~3,000 元?？傊邏豪^電器的應用使繼電器元器件在汽車中的使用成本增加了20 倍左右，大大提升了汽車繼電器產(chǎn)業(yè)的市場價值。

2012 年全球汽車銷量大約為6,000 萬輛，以每輛汽車繼電器價值為30~40 元美元測算，全球汽車繼電器市場容量大約為20~25 億美元。與此同時，由于高壓繼電器的應用，預計未來每銷售100 萬輛新能源汽車，將新增4~5 億美元的汽車繼電器市場容量。

全球范圍內(nèi)汽車繼電器市場主要由歐姆龍、泰科、松下、海拉等產(chǎn)業(yè)跨國公司占領(lǐng)。由于這些公司品牌影響力大、經(jīng)驗成熟、自動化程度高，質(zhì)量穩(wěn)定、同時有相當?shù)纳a(chǎn)規(guī)模，雖然價格較貴，也依然被納入到大型汽車生產(chǎn)商的主要供應鏈范疇。

被國內(nèi)各家汽車生產(chǎn)商廣泛信賴的國產(chǎn)繼電器品牌包括廈門宏發(fā)、上海松川、上海滬工、貴州天義等，陜西群力在軍品領(lǐng)域有廣泛的認可度。廈門宏發(fā)是國內(nèi)規(guī)模最大的繼電器生產(chǎn)商，2012 年繼電器年產(chǎn)值達30 億人民幣。特別在大功率繼電器領(lǐng)域，宏發(fā)具有顯著的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，其產(chǎn)品已進入江淮新能源汽車供應鏈體系，替代了松下的高壓產(chǎn)品，并逐漸在開發(fā)Tesla、大眾等世界性汽車生產(chǎn)商。

汽車電氣化擴大高壓線束應用，電氣安全性凸顯熱縮材料價值

汽車中的線束是電氣系統(tǒng)的重要部件，主要是在汽車電氣系統(tǒng)中扮演能量輸送和信號傳遞的作用。傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車中的線束電線常用規(guī)格有標稱截面積0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、6.0 等平方毫米的電線，它們各自都有允許負載電流值，配用于不同功率用電設(shè)備的導線。例如，0.5mm2 規(guī)格線適用于儀表燈、指示燈、門燈、頂燈等；0.75mm2 規(guī)格線適用于牌照燈，前后小燈、制動燈等；1.0mm2 規(guī)格線適用于轉(zhuǎn)向燈、霧燈等；1.5mm2 規(guī)格線適用于前大燈、喇叭等；主電源線例如發(fā)電機電樞線、搭鐵線等要求2.5 至4mm2 的電線。

傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車中有長達2km 的導線，2,000 多個線頭，一些高端車型的導線長達4km，觸點超過4,000 個。如前文所提到的，在新能源汽車特別是純電動汽車中，除了12V 電路系統(tǒng)以外，還有一個電壓超過300V 主要用于動力驅(qū)動系統(tǒng)的電路系統(tǒng)，該系統(tǒng)中需要采用高壓線束來連接各個電路中的單元。高壓線束是新能源汽車高壓電氣系統(tǒng)關(guān)鍵的組成部分，它是新能源汽車安全可靠運行的重要保證。

由于高壓線束中需要具備非常高的功率輸送能力，所以其需要具備優(yōu)異的載流性能，同時能夠在較大的溫度范圍條件下穩(wěn)定工作。同時，根據(jù)歐洲的安全法律規(guī)定，人體的安全電壓在50V 以內(nèi)，任何超過60V 電壓的系統(tǒng)，在導線和連接處都需要有特殊的絕緣措施，并且在顛簸的汽車運行環(huán)境下具備良好的機械強度，防止高壓漏電。據(jù)2012 年比亞迪E6 被撞著火事后調(diào)查報告，專家組認為事故的原因是因為E6 被撞后動力電池組和高壓配電單元受到嚴重擠壓并破損，導致高壓線路與車體之間形成短路，產(chǎn)生電弧，并引燃內(nèi)飾材料及部分動力電池等可燃物質(zhì)。由此可見，新能源汽車中的高壓線束較傳統(tǒng)汽車中的12V 電路中的線束，有更為突出顯著的安全隱患，所以需要在線束的設(shè)計方面更多的考慮安全性因素。

熱縮材料是汽車線束中重要的絕緣材料，一般由聚乙烯和聚氯乙烯制成，主要特性是加熱收縮包覆在物體外表面，能夠起到絕緣、防潮、密封、保護和接續(xù)等作用。據(jù)深圳前瞻咨詢的報告，國內(nèi)的熱縮材料用于汽車制造的市場占比還非常低，只有20%左右，全球80%的市場占比被美國瑞侃與日本住友占據(jù)。目前國內(nèi)生產(chǎn)的汽車用雙壁熱縮套管的價格只有美國瑞侃、日本住友的20%-50%。以此為基礎(chǔ)計算，如果采用國內(nèi)廠家產(chǎn)品的話，每輛汽車線束中熱縮材料的價值為100~200 元，而使用國外的熱縮套管的價格為200-500 元，國內(nèi)生產(chǎn)商在產(chǎn)品價格方面具有非常顯著的競爭力。所以，國內(nèi)生產(chǎn)商每提升全球熱縮材料5%的市場占有率，將新增20 億美元的市場價值。

我國上市的企業(yè)中，長園集團、沃爾核材和中科英華都具備熱縮材料的生產(chǎn)能力，其中長園集團為國內(nèi)熱縮材料第一品牌。與此同時，長園集團在過去三年加大了熱縮材料的研發(fā)和產(chǎn)能提升方面的投入力度，其中東莞基地建設(shè)將顯著提升公司在熱縮材料領(lǐng)域的產(chǎn)品競爭力。

需要強調(diào)的是，不同于傳統(tǒng)汽車12V 線束，高壓線束還需要考慮與整車電氣系統(tǒng)的磁兼容性。在實際使用中，電動汽車受到的電磁干擾是傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的近百倍，據(jù)重慶長安汽車工程研究院的文章，電動汽車的高壓線束是高效的電磁干擾發(fā)射天線和接收天線，是導致電動汽車出現(xiàn)電磁兼容故障及輻射干擾超過法規(guī)要求的最重要原因。高壓線束生產(chǎn)的磁干擾會影響到汽車信號線路中數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院蜏蚀_性，嚴重時會影響到整車的操控和安全性。所以，在高壓線束外邊常常采用注膠、包裹屏蔽線等方式來減少對整車的磁干擾。

據(jù)中國電子元件行業(yè)協(xié)會的估計，傳統(tǒng)汽車中平均需要65 套線束，總價值在4800~5500 元左右。以此為基礎(chǔ)，全球2012 年銷售汽車超過6,000 萬輛，那么汽車線束的市場容量約為480 億美元。在新能源汽車中，由于高壓線束在載通能力、機械強度、絕緣保護和電磁兼容性等方面進行了特殊的處理，其成本較普通汽車線束成本提高了30~50%，那么新能源汽車中的線束成本比傳統(tǒng)汽車將提高25%~40%。我國每銷售100 萬輛新能源汽車，將新增20 億人民幣高壓線束的市場容量。

在零配件中，汽車線束負責將汽車中的各個電氣部件連接起來，所以在產(chǎn)品性能上，關(guān)注的重點是線束的電壓降和電磁兼容性。需要強調(diào)的是，歐盟還對汽車線束中含有的鉛、汞、鎘等6 中物質(zhì)的含量進行了規(guī)定，要求必須通過RoHS 認證。

由于汽車線束是影響整車電氣性能的關(guān)鍵性零配件，所以世界上各大生產(chǎn)商與專業(yè)的線束生產(chǎn)商通常保持了長久而密切的穩(wěn)定合作關(guān)系。全球汽車線束廠家高度壟斷，主要的四家生產(chǎn)商占有了超過75%的市場。其中大多數(shù)日本的汽車線纜生產(chǎn)商原本從事于電線線纜的生產(chǎn)，有很好的產(chǎn)品技術(shù)傳承，同時，像住友等公司還掌握上游的礦業(yè)資源，成本控制力比較好。

在高壓線束方面，上世紀80 年代，日本的矢崎和住友便開始為日本汽車企業(yè)開發(fā)專用的高壓線束，到了20 世紀90 年代，美國的德爾福開始為通用開發(fā)高壓線束產(chǎn)品。從技術(shù)方面，日本和美國的高壓線束已形成了體系，并在實際使用中得到驗證和持續(xù)的改善。

在國內(nèi)，得潤電子是連接器的龍頭企業(yè)，原本主生產(chǎn)家電類產(chǎn)品的連接器。該公司通過與德國Kromberg & Schubert Group 合資設(shè)立廣東科世得潤汽車部件有限公司，進入高端汽車線束市場，為奧迪A3提供汽車連接器零配件。Kromberg& Schubert Group 是德國最大的汽車線束生產(chǎn)商之一，是大眾、寶馬等德國整車廠的供應商。與此同時，得潤電子在合肥投資1.5 億新建汽車連接器項目，積極布局國內(nèi)汽車連接器市場，2012 年一度有望控股天海電器，天海電器是國內(nèi)最大的汽車線束和連接器生產(chǎn)商，為一汽大眾、上汽通用以及眾多國內(nèi)整車廠的線束供應商。

汽車電氣零配件市場是高壁壘市場

擁有核心技術(shù)的專業(yè)生產(chǎn)商才能抓住產(chǎn)業(yè)發(fā)展機會

在傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車中，汽車電子主要包含動力控制系統(tǒng)、底盤控制與安全系統(tǒng)、車身電子和車載電子四大類。其中，新能源汽車由于驅(qū)動系統(tǒng)的電氣化程度要更深入，所以動力控制系統(tǒng)(包含電池及管理系統(tǒng)、電機及控制系統(tǒng)等)在汽車電子中的比例將超過50%。

現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)過上百年的發(fā)展，經(jīng)歷了整車廠縱向一體化到橫向分工發(fā)展模式的演變后，當前的汽配件生產(chǎn)商與整車廠形成了一套成熟的供應鏈關(guān)系。對于汽車整車廠，他們將汽車零配件分為核心部件、特性部件、和標準部件三大類。一般情況下，整車廠會控制四大工藝(沖壓工藝、焊接工藝、噴涂工藝和總裝工藝)之外，生產(chǎn)汽車大約20%~30%的零部件，其余的部分將由周邊的各類零部件廠商負責生產(chǎn)。

以美國、日本和德國為代表的國外領(lǐng)先的整車生產(chǎn)商與零配件生產(chǎn)商，他們經(jīng)過多年的發(fā)展和總結(jié)，在汽車工業(yè)領(lǐng)域形成了嚴格的標準和認證體系。所以對于國內(nèi)汽車零配件生產(chǎn)商如果能夠成為他們的三級或二級供應商，甚至是一級供應商，是對國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品品質(zhì)、研發(fā)能力和過程管理能力非常大的肯定。但是，國外一流的電氣零配件生產(chǎn)商與整車廠有長時間形成的難以突破的合作關(guān)系，甚至部分零配件生產(chǎn)商承擔著整車廠的研發(fā)任務(wù)。同時這些廠商產(chǎn)品規(guī)模龐大、生產(chǎn)經(jīng)驗豐富，所以自身的產(chǎn)品質(zhì)量水平很高，并且自身與上游供應商形成了穩(wěn)定的供應鏈關(guān)系，在核心部件和主要的特性部件領(lǐng)域構(gòu)建起非常高的進入門檻。

由于汽車電氣化系統(tǒng)成本在整車成本中占比越來越重，為了降低整車成本，國外一流的整車生產(chǎn)商開始逐漸將電氣系統(tǒng)中部分標準型配件的訂單向國內(nèi)生產(chǎn)商轉(zhuǎn)移。所以，國內(nèi)具有核心技術(shù)的專業(yè)零配件生產(chǎn)商有望通過這次機會進入跨國汽車生產(chǎn)商的供應鏈體系，分享到全球的零配件市場，從而快速成長為行業(yè)的龍頭企業(yè)。

例如，宏發(fā)股份是國內(nèi)規(guī)模最大且具備全產(chǎn)業(yè)的專業(yè)繼電器生產(chǎn)商，其汽車繼電器產(chǎn)品已批量供貨于通用汽車、馬自達、寶馬等，并有望進入大眾汽車、法國雷諾等的供應鏈體系，預計未來每年的汽車繼電器銷量將由目前的3,000萬上升至近2 億。在新能源汽車方面，宏發(fā)股份已替代日本松下，成為江淮汽車高壓繼電器的供應商，并正在與Tesla、大眾等公司就高壓繼電器產(chǎn)品的開展洽談。深圳航盛電子是國內(nèi)唯一一家進入世界十大汽車電子生產(chǎn)商名單的企業(yè)，該公司定位為汽車音響等車載信息娛樂系統(tǒng)，憑借先進的生產(chǎn)設(shè)備和源于中國航空工業(yè)的領(lǐng)先技術(shù)，通過了奔馳、日產(chǎn)、三菱、大眾、通用、沃爾沃等國際車廠的認證，成為國內(nèi)最大的汽車音響生產(chǎn)商。

嚴苛的評價和認證構(gòu)建了汽車電氣零配件產(chǎn)業(yè)的競爭壁壘

進入汽車供應鏈體系，特別是外資汽車供應鏈系統(tǒng)，是一個非常復雜且嚴格的過程。下游客戶為了保證的單體產(chǎn)品的性能、批次產(chǎn)品的質(zhì)量和按期交貨數(shù)量，對上游供應商設(shè)定了系統(tǒng)性的認證體系。平均來看，一個認證周期大約為2~3 年。

一般而言，汽車電氣化系統(tǒng)中的元器件和電子產(chǎn)品需要經(jīng)歷以下的認證過程：

第一步、通過國際性的質(zhì)量認證體系

如果電氣元件直接供給整車廠，需要通過ISO/TS 16949 的認證。該認證的全稱為“技術(shù)規(guī)范ISO/TS16949 品質(zhì)管理系統(tǒng)—汽車行業(yè)生產(chǎn)件及相關(guān)服務(wù)件的組織實施ISO9001：2000 的特殊要求”，是所有進入汽車產(chǎn)業(yè)的零部件都必須要通過的質(zhì)量認證體系，由國際汽車工作組(IAFT)頒發(fā)。ISO/TS 16949 認證體系2002 由IATF 和日本汽車制造商協(xié)會(JAMA)在ISO/TC176 品質(zhì)管理和質(zhì)量保證標準化技術(shù)委員會的支持下共同制定，于 2004 年在全球推廣，被國內(nèi)外主流的整車生產(chǎn)商和零配件生產(chǎn)商所認可。

如果電氣元件供給整車廠的一級或二級供應商，需要通過ISO 9001 的認證。以上認證體系重點關(guān)注在缺陷產(chǎn)品的防范，減少在汽車零部件供應鏈中容易產(chǎn)生的質(zhì)量波動和浪費。

第二步、采購商的認證程序

不同于電氣元器件在其他領(lǐng)域中的使用環(huán)境，汽車中的電氣元器件需要面臨的工作環(huán)境更加惡劣，同時功能失效可能會帶來汽車事故能非常嚴重的后果，所以汽車電氣元器件對于穩(wěn)定性和安全性有非常高的要求，各個整車廠或電氣零部件采購商會結(jié)合產(chǎn)品的需要而開展認定工作。

特別是需要說明的是，相對于國內(nèi)整車廠，歐洲、日本和美國的整車生產(chǎn)商對于電氣元氣的電磁兼容性的要求要高很多。新能源汽車中由于應用了高壓大功率變換裝置和驅(qū)動電機，會產(chǎn)生嚴重的電子干擾噪聲。同時在汽車狹小的環(huán)境中增加了更多的高壓和低壓控制線束，干擾會通過線間耦合或輻射對低壓控制系統(tǒng)造成影響。因此，電動汽車的電磁兼容性問題比傳統(tǒng)燃油汽車更加復雜和嚴重，分析電動汽車的電磁環(huán)境和電磁兼容性也就成為評價電動汽車設(shè)計的重要方面。

一般情況，新能源汽車很難一次性通過汽車EMC 認證，需要多次的對汽車電氣系統(tǒng)進行電磁兼容性改進。而汽車是一個體系性的工程，很難通過調(diào)整其中一兩個電氣部件就能有顯著的改觀，所以整車生產(chǎn)商在電氣元器件的選用時，就非常關(guān)注元器件的電磁特性，或者對它們進行特殊的電磁吸收或屏蔽處理，這個過程需要電氣元器件生產(chǎn)商與整車生產(chǎn)商密切的合作。對于汽車電氣零配件生產(chǎn)商，整車EMC 認證過程則是考驗其產(chǎn)品售后服務(wù)和持續(xù)改進的能力，這也是整車生產(chǎn)商對其重點考察和認證的部分。

第三步、區(qū)域性的獨立性認定體系

在中國、歐洲、美國、日本等主要的汽車市場，也分別有一些區(qū)域性的電子產(chǎn)品認證標準，而只有通過這些認證，汽車電氣化產(chǎn)品才能在這些區(qū)域中銷售。

汽車的認證體系是個非常復雜的系統(tǒng)，需要消耗大量的時間，并投入高額的認證費用。所以整車生產(chǎn)商為了縮短產(chǎn)品認證周期，常常會選擇那些已經(jīng)獲取了行業(yè)知名認證體系認證的產(chǎn)品。例如，比亞迪生產(chǎn)的E6純電動汽車為了進入國際汽車市場，就會優(yōu)先選擇已通過ISO/TS 16949，擁有CE或UL認證過的電氣零配件，而被國外汽車生產(chǎn)商認證過程的電氣零配件，也往往更容易進入其他主流整車企業(yè)的供應鏈體系。因此，汽車產(chǎn)業(yè)中對零部件生產(chǎn)商嚴苛的評價標準和認證體系，構(gòu)建了非常高的產(chǎn)業(yè)進入壁壘。而在產(chǎn)品認證的過程中，零配件生產(chǎn)商往往在強化技術(shù)優(yōu)勢的同時，會更加優(yōu)化生產(chǎn)管理能力，提升生產(chǎn)設(shè)備的先進程度。這也為他們進入新客戶的供應鏈體系，占據(jù)并保持行業(yè)的領(lǐng)先地位，提供了有力的保障。原文出自：中銀國際證券《汽車電氣化專題一汽車電氣化引領(lǐng)汽車零部件變革》