新能源电子之被动元件篇：电动化时代，被动元件的新机遇

行业研究•深度报告 2023年9月21日 新能源电子之被动元件篇—— 电动化时代，被动元件的新机遇 ■电动化时代，被动元件迎来新成长机遇。受益于新能源汽车、光伏、风电、UPS、工业电机等新能源行业的高速增长，新能源行业相关的被动元件进入成长发展期，预计新能源被动元件市场将从2021年的74亿美元增长到2027年的117亿美元，复合年增长率为7.9%。 ■电容器：耐压元件需求大增，薄膜电容成最大赢家。电容器的主要功能是储能、滤波、耦合。新能源行业对电容器频率特性、耐压性、可靠性要求较高，主要采用薄膜电容和铝电解电容，薄膜电容在高压领域具有替代铝电解电容器的趋势。预计新能源电容器市场将从2021年的30.7亿美元增长到2027年的49.6亿美元，复合年增长率为8.3%。日本厂商占据新能源汽车等中高端市场，中国厂商在光伏、风电等领域迎来巨大发展机遇。 ■电感器：高压需求爆发，功率电感快速增长。电感器的主要功能是升压、滤波、转换。新能源行业主要采用功率电感，实现电压转换，积蓄与释放电流，对高频电流进行阻流。预计新能源电感器市场将从2021年的28.1亿美元增长到2027年的44.5亿美元，复合年增长率为8.0%。日本美国厂商的磁材料技术水平领先全球，中国厂商依靠成本优势向规模化、高端化方向迈进。 ■电阻器：高功率需求增长，功率电阻确定性强。电阻器的主要功能是限流与降压。新能源行业主要采用绕线电阻器和厚膜电阻器，实现预充电、平衡、滤波等功能。预计新能源电阻器市场将从2021年的12.8亿美元增长到2027年的19.5亿美元，复合年增长率为7.2%。日本厂商占据高端市场，中国台湾厂商具有规模优势，中国大陆厂商在中低端市场和电阻上游材料具有一定的产能。 ■业务建议。新能源行业具有长期发展潜力期，经历了2020年-2022年的快速增长，2023年面临阶段性调整，考虑到新能源各领域渗透率依然较低，未来潜在市场空间广阔，主要的被动元件仍可积极布局。（本部分有删减，招商银行各部如需原文请参照文末联系方式联系招商银行研究院） ■风险提示。（1）新能源行业阶段性调整带来供需过剩的风险。（2）地缘政治和贸易摩擦的风险。（3）技术更新迭代的风险。（4）市场竞争加剧的风险。（5）主要原材料价格波动的风险。 胡国栋行业研究员 ：0755-83169269 ：huguodong@cmbchina.com 相关研究报告 目录 1.电动化时代，被动元件迎来新成长机遇1 1.1被动元件在电动化领域扮演重要角色1 1.2受益电动化变革，新能源被动元器件市场超百亿美元3 1.3供应链技术壁垒高，日本厂商占据霸主地位5 2.电容器：耐压元件需求大增，薄膜电容成最大赢家7 2.1在新能源领域，薄膜电容具有替代铝电解电容的趋势7 2.2需求端：新能源汽车和风光发电成最大增量市场9 2.3供给端：日本厂商占据第一梯队，中国厂商加速追赶11 3.电感器：高压需求爆发，功率电感快速增长13 3.1在新能源领域，功率电感器发挥重要作用13 3.2需求端：新能源汽车和风电是最大增量市场15 3.3供给端：日本厂商占据领先地位，中国厂商快速崛起18 4.电阻器：高功率需求增长，功率电阻确定性强20 4.1新能源领域主要采用厚膜电阻器和线绕电阻器20 4.2需求端：新能源汽车和风电成最大增量市场22 4.3供给端：日本厂商占据高端市场，中国台湾厂商具有规模优势24 5.业务建议及风险提示25 5.1业务建议25 5.2风险提示26 图目录 图1：被动元件分类1 图2：光伏电源转换器成本结构2 图3：风电电源转换器成本结构2 图4：新能源汽车电源转换器成本结构2 图5：工业电机电源转换器成本结构2 图6：被动元件市场规模（按应用场景）3 图7：新能源被动元件市场结构（2021年）4 图8：新能源被动元件市场结构（2027年）4 图9：新能源被动元器件市场规模（按元器件类型）4 图10：被动元件市场结构（2021年）5 图11：新能源被动元件市场结构（2021年）5 图12：被动元件上下游供应链主要供应商6 图13：电容器在电源系统中的主要功能7 图14：电容器产品分类8 图15：电容器产品性能比较8 图16：电容在新能源领域的主要应用9 图17：新能源电容器市场规模（按应用场景）10 图18：电容器市场份额（按应用场景，2021年）10 图19：电容器市场份额（按应用场景，2027年）10 图20：新能源电容器市场份额（按元件类型，2021年）11 图21：全球主要电容器制造商12 图22：薄膜电容器市场份额（2021年）12 图23：铝电解电容器市场份额（2021年）12 图24：功率电感器在电源转换中的主要角色14 图25：电感器产品分类14 图26：电感器产品性能比较14 图27：电感器在新能源领域的主要应用16 图28：新能源电感器市场规模（按应用场景）17 图29：电感器市场份额（按应用场景，2021年）17 图30：电感器市场份额（按应用场景，2027年）17 图31：电感器市场供应链18 图32：电感器市场份额（2021年）19 图33：电阻器产品分类21 图34：电阻器产品性能比较21 图35：电阻器在新能源领域的主要应用22 图36：电阻器市场规模（按应用场景）23 图37：电阻器市场份额（按应用场景，2021年）23 图38：电阻器市场份额（按应用场景，2027年）23 图39：电阻器市场制造商及经销商24 图40：电阻器市场份额（2022年）25 表目录 表1：被动元件主要供应商6 表2：各类型电容器性能对比8 表3：国内电容器主要厂商情况13 表4：磁材料性能对比15 表5：全球主要的磁芯制造商18 表6：国内电感器主要厂商情况20 表7：常用电阻器性能对比21 被动元件是新能源设备必不可少的基础电子元件，直接决定新能源设备的效率和寿命。本篇报告围绕新能源行业的新需求、被动元件的技术趋势、被动元件的行业格局来分析被动元件在电动化时代的相关机会，最后阐明银行在被动元件行业的业务机会与风险。 1.电动化时代，被动元件迎来新成长机遇 1.1被动元件在电动化领域扮演重要角色 电子元器件是电子电路的主要组成部分，是二十世纪发展最迅速、应用最广泛的科技产品。电子元器件通常分为主动元件和被动元件两个大类。主动元件也叫有源元件，主要特点是自身消耗电能，需要外加电源才能正常工作，一般用来信号放大、变换等。被动元件也叫无源元件，主要特点是无需外加电源即可工作，一般用来进行信号传输。 主动元件包括集成电路、分立器件等。在电动化方面，主动元件具有电气控制、放大电流等功能，常见元件比如三极管、MOSFET、IGBT、放大器、逻辑门等。 被动元件包括RCL元件和射频元件两大类。RCL元件包括电容器、电感器和电阻器，是电子电路必不可少的基础电子元件，约占被动元件总产值的90%。其中，电容器在电路中起到滤波和去耦等作用，电感在电路中用于稳流作用，电阻器是应用广泛的限流元件。 图1：被动元件分类 资料来源：招商银行研究院 电动化变革，被动元件市场的新机遇。随着全球双碳政策发力，光伏、风电、新能源汽车、铁路、工业电机、UPS等新能源领域的电动化变革深入开展，相关行业的电源产品需求带来被动元器件市场的新增长。在光伏、风电领域，逆变器是电站的核心组件，逆变器的效率和寿命与被动元件紧密相关，光伏电源转换器中电容、电感、电阻成本占比分别为4%、4%、4%，风电电源转换器中电容、电感、电阻成本占比分别为6%、5%、2%。在新能源汽车领域，电驱动系统和车载充电机OBC需要大量的被动元件以实现交直流转换、升压、逆变等电源转换功能，新能源汽车电源转换器中电容、电感、电阻成本占比分别为10%、10%、2%。在工业电机领域，AC/DC和DC/AC转换器的效率至关重要，电容、电感、电阻成本占比分别为9%、6%、8%。新能源电动化变革给被动元件行业带来新的巨大市场机遇。 图2：光伏电源转换器成本结构图3：风电电源转换器成本结构 资料来源：Yole、招商银行研究院资料来源：Yole、招商银行研究院 图4：新能源汽车电源转换器成本结构图5：工业电机电源转换器成本结构 资料来源：Yole、招商银行研究院资料来源：Yole、招商银行研究院 1.2受益电动化变革，新能源被动元器件市场超百亿美元 电源转换器受益于新能源行业的快速增长。随着电动化的深入，新能源汽车、光伏、风电、UPS、工业电机等行业对电源转换器的需求激增。根据Yole的分析，电源转换器市场将从2021年的540亿美元增长到2027年的760亿美元，复合年增长率为5.9%。 新能源行业的被动元件市场前景广阔。在电源转换器中，电容器、电感器、电阻器是必不可少的核心元件，价值量约占电源转换器市场的15%。随着新能源汽车、光伏、风电、UPS、工业电机等行业的电源转换器需求快速增长，被动元器件市场空间广阔。根据Yole的分析，新能源行业的被动元件市场将从2021年的74亿美元增长到2027年的117亿美元，复合年增长率为7.9%。 图6：被动元件市场规模（按应用场景） 资料来源：Yole、招商银行研究院 新能源汽车是被动元件增速最快的细分行业。新能源汽车对高性能被动元件需求量最大，电驱动系统和车载电源大量采用高温薄膜电容、高频磁性元件、线绕电阻器。在所有行业应用中，新能源汽车在未来几年的增速最高，根据Yole的分析，新能源汽车被动元件市场将从2021年的15.5亿美元增长到 2027年的42.9亿美元，复合年增长率为18.5%。新能源汽车在被动元件市场占有率从2021年的21%提升到2027年的37%。 其他新能源行业的被动元件需求也有不同程度增长。根据Yole的分析，光伏被动元件市场将从2021年的12.3亿美元增长到2027年的15.9亿美元， 复合年增长率为4.4%；风电被动元件市场将从2021年的9.8亿美元增长到 2027年的16.8亿美元，复合年增长率为9.4%；UPS被动元件市场将从2021 年的6.5亿美元增长到2027年的9.1亿美元，复合年增长率为5.7%；工业电 机被动元件市场将从2021年的21.3亿美元增长到2027年的23.1亿美元，复合年增长率为1.4%。 图7：新能源被动元件市场结构（2021年）图8：新能源被动元件市场结构（2027年） 资料来源：Yole、招商银行研究院资料来源：Yole、招商银行研究院 新能源行业被动元件销售增速显著快于传统电子行业。根据MordorIntelligence的分析，2021年全球被动元件市场规模为327.7亿美元，预计到2027年将达到428.2亿美元，2021-2027年复合年增长率为4.56%，低于新能源行业复合年增长率的7.9%。其中，新能源电容市场将从2021年的30.7 亿美元增长到2027年的49.6亿美元，复合年增长率为8.3%；新能源电感市 场将从2021年的28.1亿美元增长到2027年的44.5亿美元，复合年增长率为 8.0%；新能源电阻市场将从2021年的12.8亿美元增长到2027年的19.5亿美元，复合年增长率为7.2%。 图9：新能源被动元器件市场规模（按元器件类型） 资料来源：Yole、招商银行研究院 新能源行业的电感价值量显著提升。在传统电子行业，电容器销售占比超过市场销售额一半，根据HouseholdApplicationFactory的数据，2021年全球被动元件中电容器、电感器、电阻器销售收入分别为161亿美元、69亿美元，60亿美元，销售占比分别为55%、24%、21%。在新能源行业，随着工作功率和工作电压提升，电感器价值量大幅提升，与电容器销售占比接近。根据Yole的数据，2021年全球新能源市场电容器、电感器、电阻器销售收入分别 为30.7亿美元、28.1亿美元、12.8亿美元，销售占比分别为43%、39%、18%。 图10：被动元件市场结构（2021年）图11：新能