電氣化+智能化，驅(qū)動(dòng)汽車連接器行業(yè)高增，預(yù)計(jì)未來五年高壓連接器。高速連接器市場(chǎng)CAGR超過45%。汽車連接器屬于中高端連接器產(chǎn)品，技術(shù)和工藝壁壘高。高速連接器的障礙在于射頻設(shè)計(jì)和自動(dòng)化生產(chǎn)。TOP10，全球汽車連接器制造商，以美國和日本企業(yè)為主，泰科、矢崎、安波福市場(chǎng)了67%的市場(chǎng)份額。汽車連接器行業(yè)國產(chǎn)化率低，我們估計(jì)中國市場(chǎng)高速連接器國產(chǎn)化率只有5%，高壓連接器國產(chǎn)化率不到30%。
一、高增長(zhǎng)：電氣化+智能化，驅(qū)動(dòng)汽車連接器行業(yè)高增長(zhǎng)。
連接器是電子系統(tǒng)設(shè)備之間電流或信號(hào)傳輸和交換的電子部件。
作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，設(shè)備、組件、設(shè)備和子系統(tǒng)通過獨(dú)立或與電纜一起傳輸電流或信號(hào)，輸電流或信號(hào)，并保持每個(gè)系統(tǒng)之間不發(fā)生信號(hào)失真和能量損失。
從產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游包括金屬材料、塑料材料、同軸電纜等原材料，以及機(jī)械加工設(shè)備、電鍍加工設(shè)備、測(cè)試設(shè)備、裝配設(shè)備等設(shè)備供應(yīng)商；下游覆蓋汽車、通信、消費(fèi)電子、軍事、工業(yè)、航空航天、軌道等領(lǐng)域。
連接器由四個(gè)基本結(jié)構(gòu)組件組成:接觸件、殼體、絕緣體和附件。
其中，接觸件是連接器完成電連接功能的核心部件，一般由公共和母端子組成；外殼為公共和母膠外殼，是連接器的外罩，為內(nèi)部提供機(jī)械保護(hù)，確保插頭和插座的對(duì)齊；絕緣體又稱基座，使接觸件按所需位置和間距排列，保證接觸件與外殼之間的絕緣性能；附件包括密封圈、墊片等。連接器由公頭和母頭組成。公共連接器俗稱插頭，母連接器俗稱插座。公母端接觸后可傳輸信號(hào)或電流。連接器的公母性能可以增強(qiáng)安全性，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
近年來，全球連接器市場(chǎng)呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì)。
據(jù)悉，全球連接器市場(chǎng)規(guī)模從2010年的479.39億美元增長(zhǎng)到2020年的627.27億美元，期間CAGR為2.7%。由于需求反彈和訂單激增，預(yù)計(jì)2021年全球連接器銷售額將達(dá)到771.7億美元，同比增長(zhǎng)23.0%。
隨著下游終端市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)和技術(shù)的迭代更新，未來連接器市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大。預(yù)計(jì)2023年全球連接器市場(chǎng)規(guī)模將超過900億美元。
汽車連接器占全球連接器市場(chǎng)的23.7%，是連接器的主要應(yīng)用領(lǐng)域。
同時(shí)，2019年全球汽車連接器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到152億美元(相當(dāng)于988億元人民幣)，2014-2019年CAGR為4%，高于同期全球增速。2019年，中國汽車連接器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到30億美元(相當(dāng)于195億元人民幣)，2014-2019年CAGR為8%。
近年來，汽車工業(yè)經(jīng)歷了技術(shù)和商業(yè)模式的雙重變化。整合重建、電氣化、智能化的變革趨勢(shì)加快了汽車工業(yè)的發(fā)展，新能源汽車更符合未來自主駕駛和汽車互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，其節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)符合當(dāng)今國際社會(huì)對(duì)能源短缺和環(huán)境污染的關(guān)注。隨著新能源汽車普及率的提高和汽車電子化、智能化程度的不斷提高，連接器作為汽車制造的必需品，市場(chǎng)需求也呈上升趨勢(shì)。
根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，汽車連接器可分為傳輸交換數(shù)據(jù)信號(hào)的高速連接器和傳輸交換電流的電連接器。根據(jù)不同的工作電壓，電連接器可進(jìn)一步分為低壓連接器和高壓連接器。
低壓連接器通常用于傳統(tǒng)燃油車的BMS、空調(diào)系統(tǒng)、車燈等，工作電壓一般為14V。
高壓連接器廣泛應(yīng)用于新能源汽車，一般根據(jù)不同的場(chǎng)景提供60V380V或更高的電壓等級(jí)傳輸，以及10A-300A或更高的電流等級(jí)傳輸。高壓連接器主要用于新能源汽車的電池、PDU(高壓配電箱)、OBC(車載充電機(jī))、DC/DC、空調(diào)、PTC加熱、直/交流充電接口等。
高速連接器分為FAKRA射頻連接器、Mini-FAKRA連接器、HSD(High-SpedData)連接器和以太網(wǎng)連接器，主要用于攝像頭、傳感器、廣播天線、GPS、藍(lán)牙、WiFi、無鑰匙進(jìn)入、信息娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航和駕駛輔助系統(tǒng)等。
高壓連接器電動(dòng)連接，高速連接器智能連接。
1）與傳統(tǒng)燃油汽車不同，新能源汽車的核心部件在于電池、電機(jī)和電控三電系統(tǒng)。由于新能源汽車采用電力驅(qū)動(dòng)電機(jī)的原理，為了實(shí)現(xiàn)更大的扭矩和扭矩，需要提供大功率的驅(qū)動(dòng)能量、相應(yīng)的高壓和大電流，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)燃油汽車的14V電壓，高壓連接器應(yīng)運(yùn)而生。
2)隨著車聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開啟和智能駕駛的普及，需要以更快的速度收集和處理更多的數(shù)據(jù)，一種是內(nèi)外攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器，另一種是從車輛到車輛(V2V)、從車輛到網(wǎng)絡(luò)(V2N)、從車輛到基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)、從車輛到行人(V2P)、從車輛到公用事業(yè)(V2U)、從車聯(lián)網(wǎng)(V2X)的無線通信。
例如，LIDAR模塊可以圍繞汽車提供高精度、高分辨率三維和360°成像數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生70Mbps的數(shù)據(jù)流，攝像頭可以產(chǎn)生40Mbps的數(shù)據(jù)流，RADAR模塊可以產(chǎn)生100Kbps的數(shù)據(jù)流，導(dǎo)航系統(tǒng)可以產(chǎn)生50Kbps的數(shù)據(jù)流。隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)從L2.L3升級(jí)到L4.L5，獨(dú)立傳感器的數(shù)量將大幅增加，從而產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)。
根據(jù)Keysight預(yù)測(cè)，自動(dòng)駕駛汽車每天會(huì)產(chǎn)生大約4TB的數(shù)據(jù)。由此衍生的大量實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)將推動(dòng)對(duì)高速連接器的需求，以及傳統(tǒng)FAKRA連接器對(duì)Mini-FAKRA連接器的升級(jí)，以太網(wǎng)將成為新一代汽車數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定連接解決方案。
預(yù)計(jì)2021年新能源汽車滲透率將迅速提高。
1)特斯拉是電動(dòng)汽車和自動(dòng)輔助駕駛的領(lǐng)導(dǎo)者。2012年，特斯拉推出了世界上第一款電動(dòng)汽車modelS，配備了L2級(jí)自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)，價(jià)格為5萬美元。然而，由于價(jià)格高、生產(chǎn)能力有限、配套基礎(chǔ)設(shè)施不足等原因，此時(shí)的電動(dòng)汽車注定是利基產(chǎn)品。
2017年，特斯拉推出革命性產(chǎn)品——入門級(jí)電動(dòng)車model3，配備L2級(jí)自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)，價(jià)格3.5萬美元。該產(chǎn)品的推出也幫助特斯拉占據(jù)了8%的市場(chǎng)份額。此后，由于上海工廠投產(chǎn)，規(guī)模效應(yīng)降低，截至2021年8月，model3定價(jià)已降至24萬元。
2)隨著成本的下降、續(xù)航能力的提高和基礎(chǔ)設(shè)施的完善，我們認(rèn)為新能源汽車已經(jīng)從政策導(dǎo)向轉(zhuǎn)向需求導(dǎo)向。隨著更多供應(yīng)方推出新能源汽車，預(yù)計(jì)新能源汽車的滲透率將迅速提高。預(yù)計(jì)智能手機(jī)滲透率S曲線將高度擬合。
3)在特斯拉的鯰魚效應(yīng)下，其他新能源汽車制造商和傳統(tǒng)汽車制造商必然會(huì)快速跟進(jìn)自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)及其相關(guān)裝載硬件。
考慮到整車廠從車型規(guī)劃到投產(chǎn)的周期在3年以上，我們認(rèn)為L(zhǎng)2級(jí)自動(dòng)輔助駕駛的滲透率在2021年迅速提高。預(yù)計(jì)未來自動(dòng)輔助駕駛的滲透率曲線將與智能手機(jī)的滲透率S曲線高度匹配。
預(yù)計(jì)2025年中國高速連接器和高壓連接器的市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到120億元和270億元高速連接器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到450.900億元。
據(jù)中汽協(xié)估計(jì)，到2025年，中國汽車銷量有望達(dá)到3000萬輛。
2)高速連接器自行車價(jià)值500-1000元，預(yù)計(jì)2020.2025年自行車高速連接器價(jià)值500元.800元，遠(yuǎn)期至1500元，預(yù)計(jì)2020.2025年智能駕駛普及率為15%.50%。預(yù)計(jì)2020年高速連接器市場(chǎng)將達(dá)到19億元，2025年市場(chǎng)將達(dá)到120億元，遠(yuǎn)期市場(chǎng)將達(dá)到450億元。
3)高壓連接器自行車價(jià)值3000元，預(yù)計(jì)2020.2025年新能源汽車滲透率為5%.30%，預(yù)計(jì)2020年高壓連接器市場(chǎng)為41億元，2025年為270億元，遠(yuǎn)期市場(chǎng)為900億元。
二、高壁壘:技術(shù)壁壘+客戶壁壘高，定點(diǎn)企業(yè)先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯。
汽車連接器的性能體現(xiàn)在機(jī)械性能、電氣性能和環(huán)境性能三個(gè)維度上。
機(jī)械性能主要包括插拔力、機(jī)械壽命、耐振動(dòng)、耐機(jī)械沖擊等。插拔力分為插入力和拔出力，一般規(guī)定插入力的最大值和拔出力的最小值；機(jī)械壽命，又稱拔出壽命，是一個(gè)耐久性指標(biāo)，以一次插入和一次拔出為循環(huán)。連接器的插入力和機(jī)械壽命通常與接觸部件的涂層質(zhì)量和布置尺寸精度有關(guān)；此外，由于車輛在行駛過程中長(zhǎng)期處于動(dòng)態(tài)環(huán)境中，抗振動(dòng)和機(jī)械沖擊能有效減少接觸部件摩擦造成的表面磨損，提高產(chǎn)品的可靠性，進(jìn)而提高整車系統(tǒng)的安全性。
電氣性能主要包括接觸電阻、絕緣電阻、耐電壓、抗電磁干擾(EMC)、信號(hào)衰減、載流能力、串?dāng)_等。
接觸電阻是指連接器連接的公母端子接觸面之間產(chǎn)生的附加電阻，會(huì)直接影響汽車電氣設(shè)備的信號(hào)傳輸和電氣傳輸。如果接觸電阻過大，溫升會(huì)升高，影響連接器的使用壽命和可靠性；絕緣電阻是指在連接器的絕緣部分施加電壓，使絕緣部分的表面或內(nèi)部產(chǎn)生漏電流而產(chǎn)生的電阻值。如果絕緣電阻過低，可能會(huì)形成反饋電路，增加功率損耗。造成干擾，過量漏電流可能破壞絕緣，危及安全；抗電磁干擾，即電磁兼容性，是指對(duì)其他設(shè)備沒有電磁干擾，即使受到其他設(shè)備的電磁干擾，仍然保持原有的性能，這在汽車電子系統(tǒng)中尤為重要。
在環(huán)境性能方面，要求連接器具有耐溫、耐濕、耐鹽霧、耐腐蝕氣體等性能。耐溫性要求連接器的工作溫度。由于連接器工作時(shí)，電流在接觸點(diǎn)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致溫升。如果溫升過高超過正常工作溫度，很容易導(dǎo)致短路、火災(zāi)等嚴(yán)重事故；耐濕、耐鹽霧、耐腐蝕氣體可避免連接器的金屬結(jié)構(gòu)件。接觸部件氧化腐蝕，影響接觸電阻。
汽車連接器屬于中高端連接器產(chǎn)品，技術(shù)和工藝壁壘高。
連接器產(chǎn)品本身的工藝要求高，技術(shù)含量高，質(zhì)量要求高，這就要求制造商具有較強(qiáng)的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、研發(fā)能力、工藝能力和質(zhì)量保證能力，其研發(fā)設(shè)計(jì)能力與生產(chǎn)加工工藝高度匹配，以適應(yīng)產(chǎn)品更新迭代的技術(shù)創(chuàng)新和工藝創(chuàng)新。
連接器的專利壁壘很多，后進(jìn)者繞過專利需要很長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累和投入，門檻高。
從連接器產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝來看，主要工藝包括:精密注塑、精密沖壓、壓鑄、機(jī)械加工、表面處理、裝配和測(cè)試，涉及材料技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真技術(shù)、微波技術(shù)、表面處理技術(shù)、模具開發(fā)技術(shù)、注塑技術(shù)、沖壓技術(shù)等。
模具開發(fā)是一大障礙。
模具的設(shè)計(jì)和制造是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)的前提，其設(shè)計(jì)水平和制造工藝決定了連接器產(chǎn)品的精度、產(chǎn)量和生產(chǎn)效率。
連接器制造商通常需要支持高精度的模具加工設(shè)備，如高精度的線切割、放電火花機(jī)、磨床等，價(jià)格高，精密模具制造工藝復(fù)雜，一般為單件生產(chǎn)，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高，對(duì)企業(yè)的財(cái)務(wù)實(shí)力和研發(fā)實(shí)力也提出了較高的要求。
自動(dòng)機(jī)組裝是自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵。
1)沖壓是一種冷沖壓加工方法。借助標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ脹_壓設(shè)備的動(dòng)力沖擊材料，將其切割、彎曲或塑造成模具規(guī)范的成品形狀和尺寸，分為分離/沖壓工藝和成型工藝。
沖裁可以使沖壓件沿一定的輪廓線從板材上分離，保證分離斷面的質(zhì)量要求；成型過程可以使板材在不破坯的情況下塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。沖壓工藝的關(guān)鍵在于如何高速穩(wěn)定地生產(chǎn)精度高、形狀復(fù)雜的產(chǎn)品。
2)行業(yè)注塑模具加工精度平均為±10微米，領(lǐng)先水平可達(dá)±1微米，廠家通常配備自動(dòng)精密注塑系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)塑料原料的自動(dòng)干燥。智能吸收材料，配備機(jī)械手或多關(guān)節(jié)機(jī)器人輔助，實(shí)現(xiàn)全過程無人操作和實(shí)時(shí)監(jiān)控，大大提高了生產(chǎn)效率。
3)自動(dòng)機(jī)組裝可以提高生產(chǎn)效率，同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量和質(zhì)量，具有更大的規(guī)模效應(yīng)。自動(dòng)機(jī)的組裝效率和量產(chǎn)規(guī)模決定了企業(yè)的成本。
高速連接器的障礙在于射頻設(shè)計(jì)和自動(dòng)化生產(chǎn)。
1)在設(shè)計(jì)方面，射頻傳輸理論和微波電子學(xué)需要作為理論基礎(chǔ)以最小的損耗和反射傳輸射頻信號(hào)是關(guān)鍵。信號(hào)傳輸過程中存在衰減：
首先，由于皮膚效應(yīng)，由于頻率的增加，磁場(chǎng)效應(yīng)使電流傳輸越來越傾向于金屬表面，導(dǎo)致導(dǎo)體電阻和損耗功率的增加，對(duì)內(nèi)外導(dǎo)體和介質(zhì)材料的選擇和設(shè)計(jì)提出了很高的要求；
二是傳輸過程中反射的能量損失，主要是特性阻抗不連續(xù)造成的。如何補(bǔ)償和過渡設(shè)計(jì)是重點(diǎn)；第三，射頻線泄漏是由于表面裸露造成的，因此需要設(shè)計(jì)屏蔽護(hù)套，以確保良好的密封和絕緣性能。
2)從技術(shù)方面，企業(yè)需要建立科學(xué)、高效、標(biāo)準(zhǔn)化的精密制造流程，實(shí)施高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量監(jiān)督體系，控制生產(chǎn)、組裝和測(cè)試環(huán)節(jié)。考慮到良率和效率，數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)化和信息技術(shù)得到了整合。