电连接行业发展态势
一,行业概况
1、电连接组件行业基本情况
电连接组件产品是电子电路中的连接桥梁,是构成完整电气系统中必备的核心基础器件。电气时代下,各类电气设备和设备之间、设备内部各功能模块之间均需电连接组件来实现电力信号或数据信号的连接和分离。在全球推进碳中和背景下,交通运输、工业、储能等领域全面推动电气化,全球电气化程度明显提升,为电连接组件产品带来广阔的市场需求。近年来,新能源汽车的普及、5G基础设施的建设、消费电子产品的更新换代以及电动轨道交通的发展已成为全球电连接组件产品的重要驱动因素。电连接组件产品涉及到连接器、FPC组件、电线、铜铝巴等多个组成部分,以电连接组件产品的重要组成部分连接器为例,连接器可以实现电连接组件、设备、系统之间的电信号连接功能。随着下游产业的发展和连接器本身技术的更新迭代,连接器已成为设备中能量、信息稳定流通的桥梁,总体市场规模保持着稳定增长的态势。根据Bishop&Associate的统计,2021年全球连接器市场规模达780亿美元,较2020年大幅增长24.30%。2、下游应用领域基本情况
(1)新能源汽车
①电连接组件在新能源汽车中的具体应用
在新能源汽车领域,电连接组件的主要应用场景包括汽车动力电池系统以及整车系统。电连接组件是新能源汽车的中枢神经系统,是新能源汽车动力传输、信号输送的载体。电连接组件将中央控制部件与汽车控制单元、电气电子执行单元、电器件有机地连接在一起,形成完整的新能源汽车电气电控系统。新能源汽车电连接组件产品从功能上来分类,包括运载驱动执行元件电力的电芯连接组件、动力传输组件和传递传感器输入指令的低压信号传输组件两种。其中,动力传输组件主要应用于新能源汽车高压大电流回路,将电池包的能量通过不同的电气回路,输送到整车系统中的电机控制器、DC转换器、充电机、空调等车身用电单元;低压信号传输组件连接电源以及各种控制器、执行器、显示器等电气设备,起到传递控制信号的功能。电连接组件在新能源汽车领域中的具体应用示意图如下:动力电池通常指应用在新能源汽车动力驱动系统上的锂电池,动力电池是新能源汽车成本占比最高的部分,也是影响新能源汽车安全、续航里程、整车寿命等关键指标的重要部件。动力电池中的电连接组件主要包括电芯连接组件、动力传输组件和低压信号传输组件。其中,电芯连接组件通过FPC、线束、温度传感器、保险丝形成一体化集成组件,不仅能实现电压和温度的采集,而且有助于电池组的工业化生产;动力传输组件属于高压电气连接,起到传递电流的作用;低压信号传输组件属于低压电气连接,起到采集数据、监控和通信的作用,有效保障了动力电池系统的安全运行。②新能源汽车行业发展状况
新能源汽车是我国战略性新兴产业之一。2020年11月2日,国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,提出了到2025年,我国新能源汽车的新车销量占汽车新车销量的比重将由2020年的5.4%提升至20%,到2035年,纯电动汽车成为新销售车辆的主流,公共领域用车全面电动化。近年来在国家政策的大力推动下,我国新能源车行业快速发展,但部分较早进入市场的企业也存在粗放式发展、车辆质量参差不齐、缺乏创新工艺和核心技术等问题。随着国家补贴政策的逐步退坡,我国新能源车行业逐步进入技术与服务竞争的新阶段,行业中技术、生产、运营水平低下的造车企业逐步退出,使得更贴近国人用车习惯与理念的小鹏汽车、零跑汽车、理想汽车、蔚来汽车等优质本土新能源车品牌市场份额不断扩大,行业集中度逐步提升。根据中国工业汽车协会统计,2015年以来,我国新能源汽车产销量稳步增长,2021年我国新能源汽车全面爆发,销量达到355万辆,较2020年相比增长达159.12%。根据中国工业汽车协会预测,2022年我国汽车销量有望达到2,700万辆,同比增长约3%;而新能源汽车销量有望达到550万辆,同比增长超56%。政策驱动叠加技术进步使得新能源汽车市场快速增长,新能源汽车渗透率不断提高,进而推动新能源汽车电连接组件的需求增长。③动力电池行业发展状况
近年来得益于新能源汽车蓬勃发展,动力电池产业关注度不断上升,我国陆续出台了《促进汽车动力电池产业发展行动方案》《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》等多项政策,大力推动动力电池全产业链发展。在新能源汽车市场需求旺盛与国家产业政策推动的双重作用下,我国汽车用动力电池装机量快速提升。根据工信部的数据,2021年全国锂离子电池产量324GWh,同比增长106%,其中消费、动力、储能型锂电产量分别为72GWh、220GWh、32GWh,分别同比增长18%、165%、146%,动力电池增长速度迅猛。2021年,随着新能源车产销量的快速提升,我国汽车用动力电池累计装车量大幅增加。根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据,2021年我国动力电池累计装车量达154.5GW,相较于2020年增幅达到143%;2022年1-6月,我国动力电池累计装车量110.1GWh,累计同比增长109.80%。在国家和政策的大力支持下,我国涌现了一批具有国际竞争力的优秀新能源动力电池企业。根据SNEResearch发布的数据显示,2021全球动力电池装机量TOP10企业依次是宁德时代、LG能源、松下、比亚迪集团、SKOn、三星SDI、中航新创、国轩高科、远景动力和蜂巢能源,其中中国企业占据六席,宁德时代以96.7GWh的装机量稳居第一,且较2020年装机量同比增长达167.13%。随着新能源动力电池高能量密度、高安全性、高技术指标的要求提升,部分技术落后、资金短缺、管理不当的动力电池企业将逐步被市场淘汰,以宁德时代为代表的龙头企业将有望继续维持行业领先的市场份额。(2)储能
①电连接组件在储能行业的具体应用
储能包括电储能、热储能和氢储能三类,电化学储能是当前应用范围最广、发展潜力最大的电力储能技术,可以灵活运用于电力系统各环节及其他各类场景中。完整的电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统、能量管理系统、储能变流器以及其他电气设备构成。其中,电池组是储能系统中最主要的构成部分,电芯连接组件主要承担动力传输和数据传输功能,性能稳定、传输良好的电芯连接组件对于储能电池组的运转具有重要意义。②储能行业发展状况
2021年7月15日,发改委、能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》(发改能源规〔2021〕1051号)提出新型储能在推动能源领域碳达峰、碳中和过程中发挥显著作用,明确到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,装机规模达30GW以上;到2030年,实现新型储能全面市场化发展,技术创新和产业水平稳居全球前列,装机规模基本满足新型电力系统相应需求。随着国家和政策对储能市场的大力支持,动力电池供应商、车企、充电桩企业纷纷布局动力电池储能、光储充一体化充电站等项目,向储能领域拓展,我国储能市场步入规模化发展阶段。根据中国化学与物理电源行业协会数据,中国市场储能发展迅速,2021年中国储能装机功率达43.44GW,其中电化学储能装机功率达5.12GW,占中国储能总装机功率的11.79%。而在各类电化学储能中,锂离子电池的累计装机规模最大,占电化学储能装机规模的91.00%,装机规模达4.66GW。2021年锂离子电池储能技术发展迅速,全年电化学储能新增装机功率的1.84GW中99.30%为锂离子电池储能技术,新增装机功率达1.83GW。根据全球市场研究机构MarketsandMarkets日前发布的数据显示,2022年世界电池储能系统市场规模预计将达到44亿美元,到2027年这一数据有望增至151亿美元,复合年增长率为27.90%。未来,对电网储能系统的需求不断增加以及能源转型引发的可再生能源大幅增长将促进储能行业快速增长。(3)工业设备
①电连接组件在工业设备中的具体应用
电连接组件在工业领域主要应用于工业仪表设备、机械设备、电梯等。随着我国“工业4.0”的逐步推进,工业设备及生产逐渐呈现自动化、信息化和智能化的发展趋势,工业制造通过网络将设计、生产等各个环节进行连接沟通,可有效提高工业制造的效率、减少生产成本。工业仪表设备是自动化产线重要的组成部分,起到将生产现场的信息传送给自动化控制系统的作用。电连接组件主要在工业仪表设备中起到数据和信号传输的功能,为减少因电连接组件产品损坏、机器停机检修等带来的额外成本,对电连接组件产品的安全使用寿命提出了更高的要求。此外,在工业生产中,多数高精密产品对于生产环境的要求严苛,因此相应对电连接组件稳定性提出了同样严苛的标准和要求,通常工业设备中所选择的线缆、连接器、配件等均须达到工业级要求。②工业设备行业发展状况
工业自动化设备是现代工厂实现规模、高效、精密、智能和安全生产的重要支撑和保证。在用工成本不断提升、相关技术逐渐成熟、国家政策大力扶持的背景下,我国工业自动化市场规模快速提升。根据国家统计局数据,我国制造业职工平均工资从2012年的41,650元增长到2020年的82,783元。不断上涨的劳动力成本使得国内制造业的成本优势逐渐消失,行业内企业逐步向“智能化”、“自动化”转型。根据中国工控网数据显示,2021年,我国工业自动化市场规模达到2,530亿元,较2020年同比增长22.99%,较预测数据大幅提升。电连接组件作为工业自动化设备重要的基础元件之一,市场空间也将随着工业自动化市场规模的增长而稳步增长。(4)消费电子
①电连接组件在消费电子中的具体应用
电连接组件在消费电子领域的应用主要包括手机、电脑、家用电器等3C产品,主要功能为实现影音无线互联、高速数据传输以及高清影像显示。消费电子领域随着生产的规模化及产品的高度普及,电连接组件产品一般呈现标准化的特点。随着消费电子精细化、轻量化的发展趋势,电连接组件产品也朝着小型化的方向发展。由于终端产品的内部空间小,无法提供传统电连接组件所需要的装配空间,内部信号通路之间距离变短,为了减少信号失真及降低信号传输延迟,因此对电连接组件产品的抗干扰、信号屏蔽性能等提出了更高的要求。②消费电子行业发展状况
近年来,消费电子产品制造水平的提高、互联网技术的发展、居民收入水平和消费水平的提高,拉动消费电子市场规模迅速增长,智能手机、电视、空调等3C产品和家用电器的普及率进一步提升,更新换代更加频繁。根据国家统计局数据,全国居民年人均可支配收入由2015年的21,966元增长至2021年的35,128元,年均复合增长率为8.14%,其中城镇居民人均可支配收入从2015年的31,195元增长至2021年的47,412元,年均复合增长率为7.23%;农村居民人均可支配收入从2015年的11,422元增长至2021年的18,931元,年均复合增长率为8.79%,人均可支配收入水平大幅增长,居民消费能力和消费水平不断提升,对消费电子行业的发展产生巨大的拉动作用。根据国家统计局数据,2015-2020年我国智能手机产量呈现逐年小幅下降的趋势,出货量整体维持在11亿台以上。2021年我国智能手机产量重回增长趋势,达到12.72亿台,同比增长15.36%。未来随着5G基础设施建设的不断完善,5G手机将成为智能手机需求的新驱动,智能手机产量有望继续提升,进而拉动相关电连接组件需求。空调、冰箱和洗衣机是我国居民家中重要的三大家电。随着居民生活水平和收入的不断提升以及制造业的发展,我国空调、冰箱和洗衣机产量整体稳步上升。2021年,我国空调、冰箱和洗衣机产量分别达到2.18、0.90和0.86亿台。未来随着变频家电的逐步普及,我国空调、冰箱和洗衣机产量有望维持高位,拉动对电连接组件的需求。二,行业发展趋势
1、电连接组件产品向轻量化、精密化、集成化发展
电连接组件产品可应用于新能源汽车、储能系统、工业设备、医疗设备、消费电子等多个领域,其产品形态的发展与下游领域需求的变化密切相关。随着国家相关产业政策对新能源汽车的大力扶持,以及国家和消费者对于新能源汽车经济性、环保等方面的技术要求日益提升,整车“轻量化、电动化、智能化”已成为未来的重点发展方向和趋势。在此趋势下,相关技术要求由下游整车厂商以及一级配套的新能源动力电池厂商逐步传导至上游零部件企业,促使电连接组件产品充分发挥在新能源汽车领域的重要作用,同时产品也逐步向“轻量化、精密化、集成化”方向发展。电连接组件轻量化主要指产品结构的小型化和材料的轻型化。通过不断研发及导入新材料、新技术对电连接组件进行减重,以配合动力电池重量能量密度不断提升的要求以及整车轻量化的发展趋势。电连接组件精密化主要指对产品的精密程度和生产工艺的精确程度日益提高,主要为配合电连接组件轻量化的结构变动和电池模组的装配精度要求,满足动力电池体积能量密度不断提升和模组上电芯连接组件及动力传输组件的功能不断增加的技术需求。电连接组件集成化主要指将更多的功能集成于单个电连接组件产品。主要系为了配合整车轻量化对零部件产品规格、尺寸的变化以及提高空间利用率的需求,不断将动力传输、信号传输等多种功能集成,以大幅提升电连接组件的功能用途和组装效率。未来,随着新能源汽车新型材料的应用、架构设计的精细要求、内部线路趋于复杂,市场与客户对电连接组件的产品结构形态、数据采集维度和响应速度将提出更高要求,电连接组件产品轻量化、精密化、集成化的发展趋势将进一步加速。2、由单一生产制造商向综合方案解决提供商转型
随着下游各行业对电连接组件产品的需求逐步多样化,电连接组件产品也呈专业化、差异化的发展趋势,单一生产制造已无法满足市场与客户变动的需求,电连接组件生产厂商需要根据下游客户不同的特定需求进行研发并提供定制化产品和综合解决方案。行业内经验丰富的电连接组件产品生产商与客户的关系逐步从产品供应向合作研发发展。新合作模式下,电连接组件厂商深度介入客户的产品开发流程中,从可制造性、效益性、经济性等角度为客户提供针对性的建议,最终以项目开发的方式完成新产品的开发工作,并形成稳定的批量供应。以新能源汽车电连接组件产品的开发流程为例,新能源车企对电连接组件生产厂商的产品开发项目从策划到产品交货各阶段都提出了明确的要求,并进行阶段性评审验证。而电连接组件厂商则在下游车企车型开发期便已介入,根据不同车型结构的电连接需求对产品进行针对性设计,并依据自身在制造领域丰富的经验向客户提出产品选型、技术参数等方面的建议。电连接组件产品开发过程中,样品需经过整车厂商多轮测试,并针对出现的问题不断修正产品设计,最终开发出符合要求的电连接组件产品。整个开发过程中,客户与电连接组件产品提供商已形成深度的合作关系,充分保障产品最终符合市场与终端客户的应用需求。3、行业向自动化、智能化制造方向发展
随着电连接组件产品生产技术的逐步成熟,以及下游客户对电连接组件产品可靠性等质量要求不断提升,以及市场竞争日趋激烈、人力成本增加、下游技术创新等因素的影响,配置自动化和智能化的生产、检测设备成为行业内企业可持续发展的必然趋势。在电连接组件生产过程中,自动化设备的使用能够有效提升生产效率、减少人工成本、保持产品质量稳定。行业中优秀的生产企业通过自主开发多功能的自动化生产设备、智能检测装备使电连接组件产品从传统的劳动密集型向技术密集型转变,在满足连续性生产需求的同时,大幅提升生产效率、产品质量与稳定性,降低生产成本,提高企业的核心竞争力。三,面临的机遇与挑战
1、行业发展面临的机遇
(1)国家产业政策支持
国家政策对于电连接组件及其下游行业的大力支持为其健康发展提供了强大动力。国务院在《中国制造2025》计划中明确提出,针对汽车、大型成套技术设备、工程机械、基础零部件、电子元器件等重点行业实施产品质量提升计划,旨在严格把控质量,提升产品竞争力。国务院办公厅印发的《国家标准体系建设发展规划(2016-2020年)》中提到,围绕集成电路、高性能电子元器件等领域,研究制定关键技术和共性基础标准,推动优势标准转化成为国际标准,提高国际竞争力。此外,近年来,国家还陆续颁布了《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》《基础电子元器件产业发展行动计划(2021—2023年)》等政策,为电连接组件产品的研发和制造提供了前所未有的发展契机,国家相关产业政策的颁布为行业内企业指明了技术基础、实施任务的发展方向,有助于行业内企业集中力量突破技术和业务瓶颈,实现快速发展。(2)新能源汽车等新兴应用领域快速发展
电连接组件作为电路系统中电气连接必备的重要组成部分,广泛应用于新能源汽车、储能系统、工业设备、医疗设备、消费电子等领域。终端应用的发展是推动电连接组件市场快速增长和技术发展的主要因素,行业的发展趋势与下游终端应用行业发展保持高度一致性。近年来,新能源汽车、储能等下游新兴行业的快速发展已成为电连接组件市场的强力驱动。目前,全球能源和环境面临着巨大的挑战,发展新能源汽车已成为全球各国的共识。近年来,各国均推出针对新能源行业发展的扶持政策,推动全球新能源汽车行业进入了快速发展期,根据《中国新能源汽车行业发展白皮书(2021年)》的预测,预计2025年全球新能源车整体渗透率将超过20%。与传统燃油汽车相比,新能源汽车电气化程度更高、电子化程度更深,对电连接组件产品的需求量更高,在下游新能源汽车需求的推动以及政策的鼓励扶持下,汽车电连接组件产品行业在面临不断创新的技术挑战的同时,也迎来了新的发展机遇。储能产业和储能技术作为新能源发展的核心支撑,覆盖电源侧、电网侧、用户侧、居民侧以及社会化功能性储能设施等多方面需求。我国已将储能技术上升为国家能源战略,根据《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,2025年我国新型储能装机规模将达30GW以上;2030年将实现新型储能全面市场化发展,技术创新和产业水平稳居全球前列。储能电池的大规模发展为电连接组件行业创造了旺盛的新增需求,进一步提升电连接组件行业的市场空间。未来随着技术的发展,电连接组件将进一步应用于航空航天、船舶等高科技领域。(3)国际产业转移为行业发展提供便利
20世纪90年代以来全球高端制造业向中国转移,我国已成为了名副其实的全球制造业基地,国际产业转移从供应端和需求端为电连接组件行业提供了良好的发展机遇。从供应端来看,近年来国际连接器厂商出于成本控制、贴近市场等因素考虑,将生产基地逐步向以中国为代表的发展中国家转移,并积极与国内连接器企业合作,推动了我国连接器行业快速发展,也为电连接组件行业的发展提供良好的产业配套环境;从需求端来看,改革开放以来,我国充分发挥了劳动力丰富、成本低的优势,快速融入全球分工格局,承载了发达国家跨国公司全球价值链劳动密集型环节的转移。2012年到2021年,我国工业增加值由20.9万亿元增长到37.3万亿元,其中制造业增加值由16.98万亿元增长到31.4万亿元,占全球比重接近30%,截至2021年,我国制造业增加值已连续12年位居世界第一,是全球重要的新能源汽车及动力电池、储能设备、消费电子制造基地。国际产业转移促使的我国制造业快速发展让本土电连接组件企业能够第一时间了解用户的新需求,紧跟行业前沿技术的发展,为我国电连接组件行业创造了良好的发展环境。2、行业发展面临的挑战
(1)专业人才短缺
电连接组件产品的生产涉及自动化生产设备设计、以冲压焊接为代表的各种工序的优化升级、产品定制化研究开发等多个技术环节,专业知识涵盖机械自动化、电子测控等多个学科领域,对专业人员的素养要求较高。在电连接组件产品设计方面,专业设计人员不但需要具备电子元器件结构、原理、优点与局限性等方面的深厚知识储备,还需具备根据下游客户提出的设计理念进行方案设计、生产设备设计、样品试制、工艺优化升级等一系列产品设计水平;在电连接组件产品生产方面,由于电连接组件产品制作程序繁多、工艺复杂、操作精密,需要操作人员拥有足够的操作经验与熟练度才能确保产品质量与稳定性。现阶段国内尚缺乏对电连接组件产品设计、生产的细分化、系统性专业培养,仅通过电连接组件厂商内部培养不能满足行业快速增长对专业人才的需求,使得部分行业企业难以通过掌握核心技术以及保障高质量、高稳定性来实现快速发展。(2)行业内中小企业融资困难
电连接组件产品应用领域广、产品类型多样,因此不同产品呈现出高度专业化的特征,其中新能源、储能、工业设备等领域对于产品技术工艺水平的要求高,具有较高的技术壁垒。电连接组件生产厂商在发展前期需要进行大量的技术研发投入以掌握核心技术并提升产品质量和稳定性,同时还需经历下游客户较长周期的审厂考核、新产品开发、样品试制等质量认证过程,在获得认证通过之前往往无法获取订单,因此对企业的资金实力、人才团队和运营管理等方面提出了较高的要求,而目前行业内中小企业面临融资渠道狭窄、融资困难的不利局面,在一定程度上制约了电连接组件行业进一步发展。
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