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车载电源龙头,乘碳化硅风而起

2022-12-11丁逸朦、杨润思国盛证券从***
车载电源龙头,乘碳化硅风而起

迎击充电焦虑痛点,高压+集成+双向化带动车载电源量价齐升。1)价:集成产品价值量2000-3000元,较单品OBC\DCDC价值量提升约1.6/2倍; 2)量:高压化下车、桩尚未协同配套,适配主流400V充电桩单车需额外配置1个DC/DC;3)碳化硅:高压快充为未来主流趋势,SiC由于耐高温高压及低损耗等性能优势使得整车损耗减少6%-8%(800V平台),比亚迪、小鹏、华为等企业已经积极布局。迎击消费者充电焦虑痛点,预计到2025年车载电源市场规模231-327亿元,复合增速28%-30.6%。 精准布局高压化赛道,SiC先发优势深度合作比亚迪。由于主机厂产能限制+第三方技术、成本优势,主机厂开放供应链,第三方供应商充分受益。硬件方面,公司从2013年开始布局SiC技术路线,实现行业首款SiC DCDC量产,产品配套经验丰富。软件方面,成功研发基于AUTOSAR软件架构的集成产品,具备进入海外供应链能力,目前已获得本田定点。公司深度合作比亚迪(DM-i),核心客户还包括吉利(SEA架构+雷神动力架构)、小鹏(P7)、本田等。 产能扩张进行时,产线升级+核心客户放量有望修复盈利。22H1受制于原材料价格波动+产线改造,盈利短时承压。20年募投项目预计23年投产,随着产能瓶颈突破+核心客户车型加速推出,规模效应助力盈利改善。公司从2010年起开始研发DCF(燃料电池DC/DC),实现产品全覆盖,深度合作亿华通、上海捷氢、潍柴等。随着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新引擎。 盈利预测与估值 :预计公司2022/2023/2024年归母净利润分别为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。首次覆盖,给予“增持”评级。 风险提示:宏观经济持续下行致使行业需求不振;原材料价格、短缺风险;募投项目投产、产能爬坡进度不及预期风险;新客户拓展不利风险。 财务指标 财务报表和主要财务比率 资产负债表(百万元) 现金流量表(百万元) 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。 图表1:欣锐科技发展历程 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。 图表2:欣锐科技产品布局 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%。 图表3:公司2022H1营收构成 图表4:公司2022H1毛利构成 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%。 图表5:股权结构(截至2022年9月30日) 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。 图表6:公司近5年营业总收入(左轴:亿元)及同比(右轴:%) 图表7:公司近5年归母净利润(左轴:亿元)及同比(右轴:%) 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。 图表8:公司近5年营收结构 图表9:公司近5年主营业务毛利率(%) 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。 图表10:公司近5年期间费用率(%) 图表11:公司近4年研发费用(左轴:亿元)及研发费用率(右轴:%) 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%。 图表12:新能源乘用车渗透率不断提升 图表13:新能源乘用车分车系销量占比 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。 图表14:新能源汽车“三电”系统结构图 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。 图表15:新能源汽车车载电源架构图 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。 图表16:国内充电桩增量(左轴)及车桩比(右轴) 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。 图表17:快充模式、换电模式的比较 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。 图表18:大电流快充、高压快充技术路径比较 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。 图表19:SiC功率元器件性能优势 图表20:SiC、Si、GaN功率器件性能比较 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