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薄膜电容龙头,新能源重塑空间与格局

2022-03-04孙潇雅、潘暕天风证券墨***
薄膜电容龙头,新能源重塑空间与格局

薄膜电容技术迭代放缓,国内产品性能指标与海外接近且具有成本优势,国产替代趋势明显。与海外企业相比,法拉在近两年资本开支相对激进。 行业格局稳定,叠加公司成长属性增强,公司或将进入加速成长期。 从传统领域走向新能源,市场空间扩容 薄膜电容有较强行业延展性,从传统领域的家电、照明等延展至电动车、光伏风电。2019年全球电容器市场规模约203亿美元,薄膜电容器占7%。 新能源汽车:预计22、25年市场空间分别为35.8、90.5亿元,CAGR36%。 光伏:预计22、25年市场空间分别为13、23.9亿元,CAGR23%; 风电:预计22、25年市场空间分别为3.3、5亿元,CAGR15%; 储能:预计22、25年市场空间2.3、11.3亿元,年CAGR71%。 竞争格局变化:需求端、生产端均转向国内,国产替代正当时 早期薄膜电容需求端主要在欧美、日韩,海外企业具有先发优势。随着国内家电、工控、电动车、光伏等领域发展,薄膜电容生产端也向国内转移。 从产品参数看,我们认为法拉与外资品牌已较为接近。但从盈利水平看,法拉毛利率、净利率水平均高于海外同类型企业。国内企业制造优势显著,成本控制、与下游配合能力均优于海外。 从资本开支看,法拉近几年扩产速度明显快于海外企业。法拉2020年购建固定资产、无形资产和其他长期资产支付得现金为1.32亿元,同比增加50%,在2021年Q1-3提升至2.33亿元,同比增加235%。 对工艺理解深刻,自动化产线+一体化布局带来成本优势 法拉专注于薄膜电容产品,对于松下、TDK,电容器为大集团中的小业务。 基美营收结构中占比最大的为固态电容,Nichicon也包括各种电容器产品。 法拉重视自动化生产,自1983年引进国外先进技术和设备。薄膜电容工艺流程复杂,法拉向上游布局金属膜。蒸镀电极具有自我修复功能,安全性更高,法拉自制蒸镀环节,向上游环节布局降低成本。 相比其他竞争对手,法拉更注重在新能源的布局,2020年新能源营收占比48%。以TDK为例,2022财年Q3被动元器件下游行业分布:汽车、通信、工业设备、其他占比分别为40.7%、16.5%、29.8%、12.9%。 盈利预测与估值 预计2021-2023年法拉收入28.4、38.3、50.6亿元,同增50%、35%、32%; 归母净利8.3、11、14.3亿元,同增49%、33%、30%。 公司新能源营收占比有望从2020年48%提升至2023年74%。考虑公司业绩增速、历史估值,给予2023年PE 40X,对应市值572亿,目标价254元/股。首次覆盖给予“买入”评级。 风险提示:新能源车销量不及预期、客户开拓不顺利、行业竞争加剧、原材料短缺、测算具有一定主观性仅供参考。 财务数据和估值 1.引言 在大功率、高电压趋势下,薄膜电容应用场景打开,由传统领域的家电、照明、工控延展至电动车、光伏风电。法拉电子新能源下游占比有望从2020年48%提升至2023年74%。 薄膜电容技术迭代放缓,国内产品性能指标与海外接近且具有成本优势,国产替代趋势明显。与海外企业相比,法拉在近两年资本开支相对激进。2020年购建固定资产、无形资产和其他长期资产支付得现金为1.32亿元,同比增加50%,在2021年Q1-3提升至2.33亿元,同比增加235%。 从估值水平看,法拉2014-2019年动态PE在20-30x之间,自2020年起估值水平大幅提升,2020-2021年动态PE达到30x至60x以上。行业格局稳定,叠加公司成长属性增强,公司或将进入加速成长期。 2.薄膜电容:大功率、高电压趋势,新能源重塑空间与格局 2.1.薄膜电容:具有耐高电压、长寿命、温度性能优异等优点 电容器、电阻、电感并称为三大被动元器件,用于电气或电子电路中,且对电子设备性能产生影响。电容器的基本结构是两个间隔对置的电极(金属板),施加电压后电子瞬间聚集到其中一个电极上(带负电),另一个电极处于电子不足状态,带正电。当撤去电压后该状态依旧存在。在电极之间可插入陶瓷、塑料薄膜等电介质,通过电解质的极化,积蓄的电荷量提升。电容器通过大面积的电极构造,以及高电容率的电介质,从而积蓄大电荷量。 图1:电容器基本结构 图2:电容器积蓄的电荷 电容器能储存电能,有快速充放电、通交流去直流等特点。电容器是能够储蓄电能,在必要时放电的元器件。与电池相比,电容蓄积的电能较少,只能在短时间内供给电流,但可反复进行充电和放电。电容器有“能快速充放电”和“通交流,去直流”的特点,主要起到储能、滤波、旁路和去耦等作用。根据使用的材料和结构,可将电容器分为陶瓷电容器、薄膜电容器、铝电解电容器、钽电解电容器、电气双层电容器和可变电容器等。 图3:电容器产品分类 电容器性能受到等效串联电阻、绝缘电阻、等效串联电感等寄生部分影响。理想的电容器只有静电电容成分,但实际电容器含有电阻、电感成分,这些寄生成分对电容器性能产生较大影响。静电电容是电容器最基本的性能,因制造偏差会产生一定偏差,一般静电电容允许差在±5%、±10%。实际电容器等效电路中含有ESR(等效串联电阻)、ESL(等效串联电感)等。此外,理想的电容器电极间是绝缘的,但实际会存在一定漏电,如果绝缘电阻较低,则漏电引起的损失会增大。一般来说ESR、ESL、损耗因数越小,绝缘电阻越大,则电容器性能越好。 图4:理想电容器与实际电容器对比 图5:实际电容部分成分解释 相比其他电容器,薄膜电容有耐高电压、长寿命、温度性能优异等优点,用于高电压、高性能、高精度的应用场景。各种电容器有不同的性能特点,应用于不同场景: 铝电解电容:以铝氧化膜作为电介质的电容器,特点为容量大,多用于电源电路中。 铝电解电容器静电容量高,且价格低廉,可用于汽车电子设备、专业用闪光灯装置、变频器、UPS等。 钽电解电容:基本结构与铝电解电容大致相同,形状比铝电解电容器小、频率特性优异、寿命长,但故障模式为短路,有导致起火的危险。 陶瓷电容器:电介质采用高介电常数陶瓷的电容器,具有无极性、优异的高频特性(低ESR)、高耐热、长寿命等特点。陶瓷电容器原本是高耐压、低电容的单板电容器,但随着薄膜电容器的层叠结构实现了小型大电容化,以及克服了温度特性,优势逐渐被取代。 薄膜电容器:将金属箔与作为电介质的塑料薄膜重叠,并卷绕而成的电容器。薄膜电容具有优异的高频特性(低ESR)、温度特性(温度引起的静电电容变化率小)、精度高、长寿命等优点,可用于吸收电源噪声、放电电路、共振、改善功率等。 图6:各类型薄膜电容器性能对比 2019年全球电容器市场规模约203亿美元,其中薄膜电容器占比7%。根据ECIA,2019年全球电容器市场规模约203亿美元,其中陶瓷电容、铝电容、钽电容、薄膜电容占比分别为52%、33%、8%、7%。中国薄膜电容市场规模达从2013年62亿元提升至2019年90.4亿元,年均复合增速约6%。随着薄膜电容应用领域的持续扩大,尤其在新能源汽车、光伏、风电等领域的应用,薄膜电容在电容市场中的占比预计不断提升。 图7:中国薄膜电容器行业规模(亿元)及增速(%) 图8:2019年各类别电容器市场份额(%) 2.2.下游变化:从传统领域走向新能源,市场空间扩容 薄膜电容应用场景可不断延伸,从照明、工控等场景延伸至新能源行业。薄膜电容有耐高压、使用频宽、无极性、温度特性好等特点,在下游的延展性较强。随着近年来新能源行业快速发展,薄膜电容市场下游从电网、轨道交通、工业控制、照明等延伸至新能源领域。 薄膜电容可应用于光伏逆变器,起到滤波、抑制干扰、缓冲等作用。逆变器是光伏系统中核心部件之一,将太阳能电池组件产生的直流电,通过电力电子变换技术转化为交流电并入电网。电容在逆变器中起到输入/输出滤波、抑制干扰、缓冲等作用。电网是一个庞大且复杂的系统,逆变器工作时除了保证DC/AC转换的同时还需要保证输出电能的质量,否则会对电网运行造成严重影响。薄膜电容能吸收高脉冲电流,使得逆变器和变流器端的电压维持在稳定的范围内。 图9:光伏发电回路用薄膜电容器 逆变器内部为高频开关,薄膜电容器的滤波、储能等作用能提高电路稳定性。逆变器产品内部主要由主板、电弧故障检测板、DSP板、逆变功率板、Boost升压功率板、EMI板等部件组成,且存在许多高频开关部件。这些部件的频繁关断会对电路造成巨大干扰,薄膜电容器的滤波和储能等作用可以提高电路的稳定性。 图10:逆变器内部结构图 在新能源汽车领域,薄膜电容主要应用于电控,高压趋势下替代铝电解电容。电机控的核心是需要高效制的逆变技术,需要一个功能强大的IGBT模块和一个与之匹配的直流支撑电容器。早期直流支撑电容器都是采用铝电解电容,当电机驱动的最大电压从500V提高到650V之后,铝电解电容耐压不足,越来越多公司采用聚丙烯(PP)薄膜电容器替代铝电解电容。 薄膜电容具有自愈特性、高耐压等优点,在主流车型上逐步得到应用。相比铝电解电容,薄膜电容器具有自愈特性、耐压能力强、温度特性好、高频特性好、无极性、额定电压高、使用寿命长等优点,更适合高电压、高电流、高安全性、长寿命的新能源汽车。第一代丰田普锐斯采用电解电容器,但在第二代丰田普锐斯改用薄膜电容器。 此外,model3、比亚迪“秦”等车型都采用薄膜电容器作为支流支撑电容。 图11:第一代丰田Prius电机控制器 图12:第二代丰田Prius电机控制器 薄膜电容器主要用于电控部分,一般一个电控部分用一个,因功率不同价格也不同。对于A0级及以上的车,功率一般较大,电池电压在不断提高,且寿命期限要求长,薄膜电容有优势。而对于A00级别的车型,随着功率、续航里程提升,也有望使用薄膜电容产品。电动汽车由于各家设计不同,薄膜电容使用数量有差异,大约在1-4个。目前新能源汽车的电容器单个价格在200元左右,我们预计单车价格约400元。 我们预计新能源汽车薄膜电容全球市场规模2022、2025年分别为35.8、90.5亿元,年均复合增速36%。从电动车销量看,我们预计2022、2025年全球电动车销量938、2516万辆,电动车渗透率分别为11%、28%,年均复合增速39%。从单价看,假设2021年单车390元,年降2%,预计2022、2025年单车价格分别为382、360元。预计2022、2025年全球新能源汽车薄膜电容市场规模分别为35.8、90.5亿元,年均复合增速36%。分地区看,预计2025年中国市场规模48亿元、欧洲18.8元,其他地区23.7亿元。 表1:新能源汽车薄膜电容市场空间测算(亿元) 风光储也是薄膜电容重要的应用场景。我们预计光伏2022、2025年全球薄膜电容市场空间分别为13、23.9亿元,年均复合增速23%;风电2022、2025年市场空间分别为3.3、5亿元,年均复合增速14%;储能2022、2025年市场空间2.3、11.3亿元,年均复合增速71%。 光伏:主要用于光伏逆变器。我们预计2022、2025年全球光伏装机230、449GW,逆变器装机242、472GW,假设2021年薄膜电容价值量550万/GW,价格年降2%,预计2022、2025年市场空间分别为13、23.9亿元,年均复合增速23%。 风电:我们预计2022、2025年全球风电装机102、163GW,逆变器装机102、163GW,假设2021年薄膜电容价值量300万/GW,价格年降2%,预计2022、2025年市场空间分别为3.3、5亿元,年均复合增速15%。 储能:我们预计2022、2025年全球储能装机规模84、444GWh,逆变器装机46、244GW,假设2021年薄膜电容价值量500万/GW,价格年降2%,预计2022、2025年市场空间分别为2.3、11.3亿元,年均复合增速71%。 表2:光伏、风电、储能薄膜电容市场空间测算 在新能源汽车高电压趋势下,薄膜电容或进一步用于升压,进一步扩大市场空间。新能源车高