20211230-国金证券-华为数字能源专题研究报告_华为智能电动的布局和启示_23页_2mb.pdf

- 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 本报告的主要看点 ： 1. 华为布局智能电动业务的背景、目的和路径 ； 2. 华为智能电动的业务布局和产业生态； 3. 从华为入局看智能电动产业链相关投资机会。 罗露 分析师 SAC 执业编号： S1130520020003 luolu 邵艺开 联系人 shaoyikai 金晶 联系人 jinjing 华为智能电动的布局和启示 行业观点 华为入局电动汽车核心三电系统，数字技术赋能汽车电动化是行业大 势。 作为用电侧 电动化 的重要组成部分 ， 汽车电气化需 要依靠数字技术 对 电动汽车全 生命周期 进行 合理规划 ，实现电能的 高效 使用 。 ICT 技术和汽车行业正在发生深度的融合，高压集成和数字化是电动汽车 当前 两大重要方向 。 华为智能电动瞄准新能源汽车核心增量部件三电系统，以 Huawei Inside 模式入局，实现“器件 -系统 -整车”的全场景布局。我们测算，全球三电市场规模到 2025 年有望达到 2734 亿美元，到 2030 年达到 7556 亿美元市场规模。其中电池、电机、电控十年的 CAGR 分别是 28%、 27%、 26%。 动力电池市场马太效应明显， BMS 系统云化是市场新切入点。 动力电池领域成本和性能是关键，当前市场份额向头部企业集中，预计 2030 年市场规模可达 823 亿美元。 BMS 技术融入电池充电、安全检测等环节，提升电池性能和续航里程， 2027 年市场规模可达 134 亿美元，中国市场预计 58 亿美元占比超 40%。未来 BMS 有望通过无线通信减少线束，降低整车制造成本，实现基于云平台的检测分析。华为凭借 ICT 技术优势，打造“端 +云 +AI”协同的BMS 云平台，提高预测精度。动力电池国内企业处于领先地位，市场格局稳定， 未来关注新电池技术发展趋势带来的市场格局变化 。 电驱动系统集成化趋势下产业价 值链逐步向整车厂转移，高功率密度倒逼热管理系统升级，本土热管理企业迎来国产化替代机遇。 电驱动多合一系统通过电机、电控及减速架构一体化的集成设计，空间、重量、能耗优势显著，市场渗透率快速升高占比超过 40%。华为依托全方位自研和端到端垂直整合模式，推出多合一电驱动系统，性能指标业界领先。整车厂和第三方电机企业协同开发难度大，未来多合一电驱市场重心将向以比亚迪、特斯拉为代表的整车厂转移。随着核心部件的高度耦合，散热技术由传统水冷转向双面水冷、油冷等方式，预计 2025 年新能源车热管理市场规模达 990 亿元。海外企业客户资源深厚，占据市场主导地位。新一轮技术迭代中，国内补贴退坡导致车企对低成本零部件需求 增加，国内厂商有望实现弯道超车 。 高压趋势催化碳化硅技术上车加速，功率器件国产化替代迎来契机。 华为通过自研 +合作 +投资等方式， 在核心 器件 IGBT、 MCU、 SiC 等领域均有深度布局。 电机控制器是电驱动总成的核心部件，价值量占总成的 40%，其中主要零部件 IGBT 占比 44%，预计 2025 年国内车用 IGBT 市场规模可达 210亿元。由于技术门槛高，国内厂商起步较晚，市场被国外龙头垄断，国内比亚迪半导体、斯达半导和中车时代等企业积极扩产，市占率持续提升。新能源车三电系统高压高功率的趋势打开碳化硅功率器件应用空间，预计 2025年市场空间可达 17.78 亿美元。其中衬底和外延作为核心部件，合计成本占比超 70%。 国 内厂商产业链各环节仍有差距，主要以进口 SiC 衬底 进行加工设计为主，目前以山东天岳、天科合达为代表的的国内厂商正缩小和海外龙头企业的产品差距，在加速 SiC 器件设计生产的同时，向衬底和外延等上游延伸，国产化时代已经开启。 投资建议 华为智能电动布局反映了数字化和双碳背景下的汽车三电产业演进方向，建议重点关注具有技术壁垒和产业链控制能力的领先公司如华为数字能源、比亚迪、三花智控、山东天岳、天科合达等。 风险提示 电动化进展 不及预期 ； 国产化进展不及预期 ；关键器件成本降低缓慢 。 2021年 12月 30 日 华为数字能源专题研究报告 行业专题研究报告 证券研究报告 创新技术与企业服务研究中心 华为数字能源专题研究报告 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录 一、电动汽车向市场导向发展，系统集成化、核心部件国产化是行业大势 . 4 1.1 新能源汽车快速渗透，提振三电系统市场规模 . 4 1.2 华为数字能源公司瞄准能源数字化 . 6 二、动力电池马太效应明显， BMS系统云化带来市场切入点 . 9 2.1 动力电池市场格局既定，云 +AI 加持 BMS 是未来发展方向 . 9 2.2 华为打造“端 +云 +AI”协同的 BMS云平台，“星闪技术”赋能无线 BMS11 2.3BMS 市场电池企业和整车厂参与度提高 . 12 2.4 投资建议 . 13 三、电机电控充电桩高压集成趋势下，核心部件的国产化替代机会 . 13 3.1 电驱动系统集成化、高压化发展倒逼热管理系统升级 . 14 3.2 充电基础设施加强“桩 -路 -网”建设，平台高压化趋势满足快充需求 . 18 3.3 高压趋势催化碳化硅技术上车加速，功率器件国产化替代迎来契机 . 20 3.4 投资建议 . 21 四、风险提示 . 22 图表目录 图表 1 ：全球乘用车三电系统市场测算 . 4 图表 2 ：全球电动汽车销量预测 . 5 图表 3 ：我国电动汽车销量预测 . 5 图表 4 ：华为智能电动布局 . 5 图表 5 ：全球乘用车三电系统市场测算 . 5 图表 6 ：华为的五条业务 S 曲线 . 6 图表 7 ：华为数字能源：“信息流”融合“能源流” . 7 图表 8 ：华为智能电动布局 . 7 图表 9 ：华为智能电动合作企 业 . 8 图表 10 ：搭配华为智能电动的车型及车企 . 8 图表 11 ：全球动力电池市场规模 . 9 图表 12 ： 2020-2021 年全球动力电池市场份额 . 9 图表 13 :全球和中国 BMS 市场规模预测 . 10 图表 14 ： ADI无线组网的形式连接电池组和射频 IC. 10 图表 15 ： TI无线 BMS 系统中无线 MCU架构 . 10 图表 16 ：华 AI BMS 实时监测故障预警 . 11 图表 17 ：华为 AI BMS 四步法则 . 11 图表 18 ：星闪技术满足短距无线通信 . 12 图表 19 ： 2021 年 1-11 月新能源车型销量排名及 BMS 配套厂商 . 12 图表 20 ： 2020 国内电动汽车 BMS 市场份额 . 13 华为数字能源专题研究报告 - 3 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 21 ：电驱动系统高压高功率发展路径 . 14 图表 22 ：中国新能源汽车驱动电机出货量及预测 . 14 图表 23 ：全球 MCU市场规模 . 15 图表 24 ： 2020 年全球新能源汽车热管理市场规模 . 15 图表 25 ：华为多合一电驱 . 16 图表 26 ：华为高速油冷电机技术 . 16 图表 27 ： 2020 年中国新能源汽车驱动电机市场份额 . 17 图表 28 ：多合一电驱系统参与者 . 17 图表 29 ： 2020 年全球汽车 MCU市场份额 . 17 图表 30 ： 2019 年全球新能源车热管理系统市场份额 . 18 图表 31 ： 2020-2030 年全球充电基础设施发展预期 . 18 图表 32 ：华为 HiCharger 直流快充模块 . 19 图表 33 ： 2020 年充电桩市场份额 . 19 图表 34 ： 2019 年充电模块市场份额 . 19 图表 35 ： 2019 年全球车用 IGBT 市场份额 . 20 图表 36 ： 2020 年国内车用 IGBT 市场份额 . 20 图表 37 ：各材料功率器件性能对比 . 20 图表 38 ： SiC 与电池、电机效率关系 . 20 图表 39 ：车用 功率半导体市场规模 . 21 图表 40 ：碳化硅市场规模（按应用） . 21 图表 41 ： 2018 年导电型碳化硅衬底市场份额 . 21 图表 42 ： 2020 年半绝缘型碳化硅衬底市场份额 . 21 华为数字能源专题研究报告 - 4 - 敬请参阅最后一页特别声明 一、电动 化加速 ， 高压集成和数字化是大势所趋 汽车行业“电动 化 -网联 化 -智能 化 ”三部曲，电动化 是基础 。 作为用电侧 电动化 的重要组成部分 ， 汽车电气化需 要依靠数字技术 对 电动汽车 全 生命周期 进行合理规划 ，实现电能的 高效 使用 。 ICT 技术和汽车行业正在发生深度的融合，高压集成和数字化是电动汽车 领域 当前的两个重要 方向 。 三电系统是区分电动汽车与燃油车的核心部分。我们测算，电动汽车三电系统市场规模到 2025 年达到 2734 亿美元，到 2030 年达到 7556 亿美元市场规模。其中电池、电机、电控十年的 CAGR 分别是 28%、 27%、 16%。 图表 1：全球乘用车三电系统市场测算 来源： EV Sales，国金证券研究所 1.1 电动化加速 ，三电系统市场规模 快速扩大 电动化加速， 2021 年新能源汽车增长超预期。尽管 2021 年 国内新 能源汽车补贴 同 比 2020 年降低 了 20%， 新能源汽车 销量 依然实现 大幅增长， 1-11 月销量281 万辆，同比增长 190%。全球来看， 2020 年全球乘用车销量 5359 万辆，同比减少 6%，但电动车销量达到 321 万辆，渗透率达 6%，同比增长 10%。 中国发布新能源汽车产业发展规划（ 2021 2035 年），目标 2025 年电动汽车销量将占当年汽车总销量 20%。 2021 年 8 月 5 日美国政府签署行政命令，目标 2030 年新能源汽车销量占比达到 50%。 2021 年中欧新能源汽车渗透率接近 15%，全球新能源汽车 增长 远超预期，有望提前实现既定目标。我们预计2025 年和 2030 年，电动汽车销量占比 有望 达到 25%和 60%，对应电动汽车销量 1791 万辆和 5569 万辆， CAGR 为 33%。 华为数字能源专题研究报告 - 5 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 2：全球电动汽车销量预测 图表 3：我国电动汽车销量预测 来源： EVTank，国金证券研究所 来源：中汽协，国金证券研究所 智能电动较传统汽车的核心增量部件主要是“三电系统”，电池系统占整车成本比例近 40%。 “三电系统”即电池、电机和电控三个部分，电池指电池和电池管理系统 BMS 等，电机指电动机和电动机控制器 MCU 等，电控指车载DC/DC 变换器、车载充电机等，共占电动汽车整车成本的 50%。根据产业调研，目前电池、电机、电控系统分别约占“三电系统”成本的 76%、 13%、11%， 即整车成本的 38%、 6.5%、 5.5%。 图表 4： 汽车“三电系统” 来源：中国产业信息网，国金证券研究所 假设单车平均售价为 5.3 万美元，毛利率 20%，基于三电系统各部件在整车中的占比，我们预测， 2020-2030 年，电动汽车三电市场规模由 646 亿美元增长至 7556 亿美元，其中电池、电机、电控占比分别为 78%、 13%、 9%。 图表 5：全球乘用车三电系统市场测算 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 乘用车销量：万 5359 5895 6190 6499 6824 7165 7524 7900 8295 8709 9145 增长率 -6.3% 10.0% 5.0% 5.0% 5.0% 5.0% 5.0% 5.0% 5.0% 5.0% 5.0% 电动车渗透率 6.0% 8.0% 12.0% 17.0% 21.0% 25.0% 31.0% 37.0% 43.0% 50.0% 60.9% 电动车销量：万 321.5 471.6 742.8 1104 1433 1791 2332 2922 3566 4354 5569 电动汽车 ASP （万美元） 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 毛利率 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 电池占整车成本 36% 34% 32% 30% 28% 27% 26% 25% 25% 25% 25% 0%10%20%30%40%50%60%70%02000400060008000100002020 2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E乘用车销量 电动车销量 电动车渗透率 0%10%20%30%40%50%60%70%80%02000400060002020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E乘用车销量 电动车销量 电动车渗透率 华为数字能源专题研究报告 - 6 - 敬请参阅最后一页特别声明 电机占整车成本 6% 6% 5.8% 5.6% 5.3% 5% 4.8% 4.6% 4.4% 4.2% 4% 电控占整车成本 5% 5% 4.8% 4.6% 4.3% 4% 3.8% 3.6% 3.4% 3.2% 3% 电池市场规模 491 680 1008 1405 1701 2051 2571 3098 3781 4616 5903 电机市场规模 85 120 183 262 322 380 475 570 665 775 945 电控市场规模 71 100 151 215 261 304 376 446 514 591 708 三电市场规模 646 900 1342 1883 2285 2734 3422 4115 4960 5982 7556 来源： EVTank，国金证券研究所 1.2 华为数字能源公司瞄准能源数字化 华为数字能源承载公司二次腾飞的希望，是华为打造的第五条 S 曲线。 华为数字能源将 ICT 技术与电力电子技术融合，将瓦特技术、热技术、储能技术、云与 AI 技术等创新融合，聚焦清洁发电、交通电动化、绿色 ICT 基础设施、工业与建筑节能、智能配电、储能等领域，加速能源数字化，实现比特管理瓦特。 图表 6：华为的五条业务 S 曲线 来源：华为官网，国金证券研究所 作为用电侧 电动化 的重要组成部分 ， 汽车电气化需 要依靠数字技术 对 电动汽车全 生命周期 进行 合理规划 ，实现电能的 高效 使用 。 全球范围内，交通行业碳排放量约占能源相关碳排放量的四分之一，中国汽车低碳行动计划研究报告2021显示， 2020 年，我国乘用车全产业链碳排放总量约为 6.7 亿吨，其中74的碳排放来自汽车的使用环节， 26的碳排放来自上游产业链制造环节。 华为数字能源专题研究报告 - 7 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 7：华为数字能源：“信息流”融合“能源流” 来源：华为数字能源，国金证券研究所 华为发挥集成能力和 ICT 技术优势，车上车下布局云端加持的智能电动。 华为将领先的电力电子技术、通信技术和大数据技术融合于电动汽车三电系统，衍生出车上“融合极简”的多合一电驱系统，车下“人 -车 -桩 -路 -网”一体化协同的全栈高压充电与换电网络解决方案，以及云端对电池全生命周期的智能化管理和三电故障预测，加速汽车产业电动化发展。 图表 8：华为智能电动布局 来源：华为官网，国金证券研究所 华为定位 Tier1 供应商，联接车企和上游设备制造商， 打通了 “器件 -系统 -整车”全场景。 根据上市公司公开资料，华为与 27 家上市企业在智能电动领域华为数字能源专题研究报告 - 8 - 敬请参阅最后一页特别声明 展开合作，其中，上游有 10 家公司提供三电系统的原材料和零部件；与 8 家企业在动力电池装车、车载储能和电池检测领域合作；充电桩、新能源车充电领域布局易事特和特锐德；产业链下游，有 5 家车企发布新款车型，搭配华为智能汽车平台解决方案。 图表 9：华为智能电动合作企业 来源：公司公告，投资者互动平台，国金证券研究所 华为“ HI+Tier1”两种供应商模式，赋能车企，创建汽车生态圈。 Huawei Inside 模式 下， 华为支持车企打造其高端智能汽车子品牌 ，发布 搭载华为全栈智能汽车解决方案 的系列车型，如联合小康股份打造赛力斯 SF5 和 AITO 问界5、与北汽蓝谷开发极狐阿尔法 S HI 版、以及未来量产的阿维塔和广汽埃安。传统 Tier1 供应商 模式 下 ，华为向车企客户提供智能电动汽车的增量零部件 ，长安 CS95 电动版搭配华为双电机系统。 图表 10：搭配华为智能电动的车型及车企 车企 车型 发布时间 配臵 小康股份 AITO 问界M5 2021.12 驼峰智能增程系统，多合一电驱 长安汽车 阿维塔 11 2021.11 全栈智能汽车解决方案 广汽集团 埃安 2023 年底量产 全栈智能汽车解决方案 小康股份 赛力斯 SF5 2021.4 装配赛力斯自主研发的 255kW 电驱动系统和华为 150kW 的三合一电驱动系统；纯电驱增程平台 长安汽车 长安 CS-GXNEV 2021.3 前后电驱动系统均将来自于华为。前电机峰值功率为 195kW，后电机峰值功率为 230kW 北汽蓝谷 极狐 S HI 2021.3 “前异后同”高压四驱解决方案； 2021Q4 目标交付 1000 台 上汽集团 MAXUS EUNIQ 系列 2020.5 电机控制器 MCU 以及三合一充配电单元 CDU 来源： 个公司官网 ，国金证券研究所 华为数字能源专题研究报告 - 9 - 敬请参阅最后一页特别声明 二、动力电池马太效应明显， BMS 系统云化 是 市场 新 切入点 动力电池国内企业处于领先地位，市场格局稳定，未来更多的机会点在于利用电池使用数据集成 BMS上车。 2.1 动力电池市场格局既定，云 +AI 加持 BMS是未来发展方向 动力电池成本和性能是致胜的关键，当前市场集中度持续提升，国内厂商装机量处于全球领先地位。 根据 insightSLICE， 2030 年全球动力电池市场规模预计将达 823 亿美元。 2020 年动力电池装机量 137GWh，前十大厂商占比超过90%； CR5 企业占比由 2018 年的 68%升高至 2021 年的 81%，市场马太效应显著且集中趋势将持续 扩大 。中国厂商市占率全球领先， 2020 年至 2021 年中国企业宁德时代、比亚迪、远景 AESC、国轩高科和中航锂电合计占比由 36.7%上升至 44.4%。 图表 11：全球动力电池市场规模 图表 12： 2020-2021 年全球动力电池市场份额 来源： insightSLICE，国金证券研究所 来源： SNE Research，国金证券研究所（内圈为 2020 年，外圈为 2021 年 1-10 月） BMS 可以 优化电池 性能，提高 续航里程 ，融入电池 快充、 使用监控 和安全检测等 环节。 BMS 通过估测电池荷电和检测使用状态来管控电池发挥作用，是连接动力电池和电动车的桥梁。同时， BMS 和整车系统进行信息交换，解决锂电池内部的安全性和使用寿命、加强主动均衡热管理，能够在加强电芯模组等自身设计外，提高整车动力系统的安全性。 2020 年全球 BMS 产值规模超过 60 亿美元， 其中新能源车 BMS市场规模约占55%，市场规模 33 亿美元， 预计 2027 年将达到 134 亿美元，年复合增长率达到 26.6%。 分地区看， 中国市场 2020 年市场规模为 13.3 亿 美元 元，约占全球的 40%，预计 2027 年将达到 58 亿 美 元，全球占比将达 到 43.23%。 145 170 199 233 273 319 374 438 513 600 703 823 01002003004005006007008009002019 2020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E亿美元 宁德时代 LG新能源 松下 比亚迪 三星 SDI SK创新 远景 AESC 国轩高科 中航锂电 其他 华为数字能源专题研究报告 - 10 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 13:全球和中国 BMS 市场规模预测 来源： QYResearch，国金证券研究所 BMS 无线通信技术不仅降低整车制造成本，还能够全流程采集电池数据，实现基于云平台的监测分析。 与 BMS 有线通信架构相比，无线 BMS 能够减少90%的线缆和连接器，简化 PACK 架构，节省 15%电池组体积，降低功耗和成本，提高电池管理的可靠性和精度；另一方面，电池包内部的 BMS 系统受到功耗限制，难以无限提高算力，可以把复杂计算传至云端，也便于实现全流程数据采集、监控和后期分析。无线技术和上云处理要求 BMS 内部增加主控芯片 MCU、 AFE、 ADC 等的数量，当前供应商主要是国外企业，如 ADI、 TI、ST、 NXP 和瑞萨。 ADI 和 TI 凭借芯片端技术和产业链优势，是最早入局无线BMS 的企业， 通用汽车已将 ADI 无线 BMS 技术应用于自己的 Ultium 电池平台中 ， TI 则基于 CC2662R 无线 MCU、 BQ79616-Q1 电池监控器和平衡器 开发无线 BMS 解决方案。 图表 14： ADI无线组网的形式连接电池组和射频 IC 图表 15： TI无线 BMS 系统中无线 MCU架构 来源： ADI，国金证券研究所 来源： TI，国金证券研究所 华为数字能源专题研究报告 - 11 - 敬请参阅最后一页特别声明 2.2 华为打造“端 +云 +AI”协同的 BMS云平台，“星闪技术”赋能无线 BMS 华为 AI BMS 结合大数据、 AI 技术，提前识别电池安全风险并预警。 端云电池管理系统由电池控制单元 (BCU) 、电池采样单元 (BMU) 和云 BMS 构成，支持0800V 电池系统。建立精准电池模型，融合多种算法，提升 SOC 估算精度；云端孪生系统，实现电池全生命周期数据可追溯。车载充电系统集成了车载充电机 (OBC)和电压变换器 (DC/DC)，电源分配单元 (PDU)可选集成，系列化产品包括 7kW 及 11kW。 图表 16：华 AI BMS 实时监测故障预警 来源： 2021 世界新能源大会，国金证券研究所 华为发挥 ICT 技术优势，同时产业链布局补全电池组检测短板。 技术层面，华为 BMS 首先对数据清洗、去重，构建与电池故障相关的高敏感度特征，形成符合电池热失控故障的算法模型；产业链上，华为既联接宁德时代、亿纬锂能、国轩高科等电池企业，也与星云股份合作，补齐锂电池组检测和封装技术短板。目前， 华为 AI BMS 云平台系统接入了超过 10 万台新能源车辆数据，成功预警10+起电池热失控故障，实现部分高风险车辆提前处理。大样本量能进一步促进热失控模型的持续优化迭代 。 图表 17：华为 AI BMS 四步法则 来源： 2021 世界新能源大会，国金证券研究所 华为数字能源专题研究报告 - 12 - 敬请参阅最后一页特别声明 星闪技术重新定义车载短距无线通信技术，低时延、高可靠、精准同步等优势超越蓝牙和 WiFi 连接。 星闪联盟于 2020 年 9 月成立，定位为“ 推动新无线短距通信技术创新和产业生态 ”，目前成员单位超过 140 家，覆盖产业链上下游。星闪技术在智能汽车领域的 TOP 应用包括：无线 BMS、沉浸式车载声场 & 降噪、 360 全景环视、无线交互投屏、内无线氛围灯 等。其中无线 BMS 可以实现全生命周期检测，提高动力电池安全性能，支持从模组级到电芯级检测的标准化方案。 图表 18：星闪技术满足短距无线通信 来源： 2021 华为智能汽车解决方案生态论坛，国金证券研究所 2.3BMS 市场电池企业和整车厂参与度提高 国内 BMS市场参与者主要有电池厂和整车厂，以自主研发或与 BMS供应商合作开发的形式展开。 比亚迪、宁德时代、国轩高科、中航锂电等国内动力电池龙头大多采用 “BMS PACK”的模式布局从电芯到电池组全套核心技术，将电池组与 BMS 配套提供 。 BMS 市场与配套汽车销量关系紧密 ， 华霆动力背靠宏光miniEV，东软睿驰装车广汽埃安，特斯拉进军 BMS，搭配整车销售，均 取得市场份额大幅扩大 。 BMS 市场主要推动力来自于电池产业链发展，有望冲出的企业有两大特点，一是电池技术领先，二是车型销量势头强劲。 图表 19： 2021年 1-11 月新能源车型销量排 名及 BMS 配套厂商 2021.1-11 月销量 同比 BMS 配套厂商 比亚迪汽车 505,190 225.6% 比亚迪 特斯拉 413,283 242.5% 特斯拉 上汽通用五菱 391,898 214.7% 华霆动力 上汽乘用车 148,394 153.0% 上汽捷能 长城汽车 114,102 162.2% 孚能科技供应模组 广汽埃安 105,855 99.3% 东软睿驰 小鹏汽车 82,155 301.6% 奇瑞汽车 77,671 121.6% 贵博新能 理想汽车 76,404 188.3% 吉利汽车 65,317 168.1% 国轩高科 来源：乘联会，盖世汽车 ， 国金证券研究所 低时延 高安全 产业成熟度 多业务并发 高效率 抗干扰 BT WiFi 星闪 华为数字能源专题研究报告 - 13 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 20： 2020 国内电动汽车 BMS 市场份额 来源： QYResearch，全国能源信息平台，国金证券研究所 2.4 投资建议 我们认为，动力电池作为电动汽车核心部件，短期内市场竞争格局稳定，未来关注新电池技术发展趋势带来的市场格局变化。 BMS 作为提高电池续航、效率、安全的技术，将搭配整车销售市场空间较大，建议关注具备技术优势的电池企业和自主研发 BMS 的整车厂。 国内行业重点公司 动力电池企业：宁德时代、比亚迪 BMS 企业：宁德时代、比亚迪、华霆动力、上汽捷能、华为 三、高压集成趋势下，核心部件 存在较大 国产化替代机会 电驱动系统技术升级和功率模块材料替 代是国产化的重大契机 。 新能源汽车补贴 退坡 给整车厂带来的成本压力将传导至上游电驱电控厂商，零部件集成是降本减重增效、提升功率密度的有效方式；高压直流化是缩短充电时间，提升用户体验的主要路径。零部件集成化高功率、高压平台演进趋势，要求车上热管理系统由水冷向制冷剂、油冷转变；碳化硅功率器件有望替代硅基 IGBT，支撑电压平台 400V 到 800V 提升，进入 规模量产 阶段。 18% 12% 11% 7% 5% 4% 4% 4% 3% 3% 27% 宁德时代 比亚迪 特斯拉 华霆动力 上汽捷能 东软睿驰 联合电子 法可赛 贵博新能 亿能电子 其他 华为数字能源专题研究报告 - 14 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 21：电驱动系统高压高功率发展路径 来源： NE 研究院，国金证券研究所 3.1 电驱动系统集成化、高压化发展倒逼热管理系统升级 新能源车驱动电机市场量价齐升，多合一电驱空间、重量、能耗优势显著，市场渗透超 40%。 2020 年，中国新能源汽车驱动电机装机量为 146.3 万台，同比增长 10.5%， 2021 年 有望 达到 298.3 万台 。 从市场规模来看， 2020 年市场规模 74.64 亿元 ， 预计 2025 年将达到 379.03 亿元 ，五年 CAGR 为 37%。 多合一系统 通过电机、电控及减速 架构 一体化的集成设计， 使 整体结构趋向于紧凑， 能够节省电机系统空间、减轻重量、缩短电力传递路径 ， 最终实现降低系统能耗、 提升整车续航 里程。目前多合一集成系统在整个驱动电机中的比例已超过 40%。 图表 22：中国新能源汽车驱动电机出货量及预测 来源： EVTank，国金证券研究所 汽车电动智能化拉动 MCU 市场需求，预计 2021 年市场增长 23%。 MCU主要应用于电机控制器、动力系统、车身控制、 BMS 和车载信息娱乐系统等。根据IC Insights 预计， 2021 年 32-bit MCU 价格上升 13%，达到 0.72 美元， 2021年 MCU整体市场规模 76 亿美元，同比增长 23%。 55.9 85.3 134.4 132.4 146.3 298.3 419.1 551.5 721.2 1005 -20%0%20%40%60%80%100%120%0200400600800100012002016 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E万台 驱动电机装机量 同比增长 华为数字能源专题研究报告 - 15 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 23：全球 MCU市场规模 来源： IC Insights，国金证券研究所 功率密度提高倒逼热管理系统升级，技术迭代下有望实现国产替代 。 整车热管理系统由简到繁，成本由 2000 元 左右 （传统燃油车型）提升至 6000 元 左右（新能源车型） 。随着功率器件的耦合程度提高，原有部件结构发生较大变化。电动汽车的“三电系统”在高电压电流下散热要求高，传统的水冷系统作用将大打折扣，需要转向技术壁垒较高的双面水冷、油冷等多种方式。 2020 年全球新能源汽车热管理市场规模 200 亿元左右，预计 2025 年达到 990 亿元，其中国内市场 401 亿元，占比超过 40%。 图表 24： 2020 年全球新能源汽车热管理市场规模 来源：佐思汽研，国金证券研究所 以车企需求为导向，华为推出了 多合一 的电驱动系统 DriveONE。 该系统是业界首款高压多合一动力总成，集成了 MCU 微控制单元、电机、减速器、DC/DC 直流变换器、 OBC 车载充电机、 PDU 电源分配单元、 BCU 电池控制单元七大部件，将机械部件和功率部件深度耦合，充电 10 分钟可续航 200km。-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%0204060801001201402019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E市场规模 同比增长 0%10%20%30%40%50%60%0200400600800100012002018 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E全球市场规模 同比增长 华为数字能源专题研究报告 - 16 - 敬请参阅最后一页特别声明 目前峰值功率密度已达到 3kW/kg，是业内最高水平。针对超融合带来的局部过热情况，华为通过独特的油道设计采用智能油冷技术将绕组平均峰值温度降低 30。 主功率部件融合消除了原分离部件间的传导干扰，整车的空间辐射大大减小，直接提高了整车 EMC 测试一次性通过率，可以减少车企认证和上市时间。相较 3+3 模式， 多合一 模块化平台可显著提升零部件的复用率，缩减采购、制造成本并建立统一的质量标准。此外， DriveONE 还可基于华为云和 AI 技术实现端云协同及控制归一，电动化数字开发平台、硬件平台及软件平台三层平台化架构大幅提升开发效率，助力车企通过差异化提升产品竞争力。 图表 25：华为多合一电驱 图表 26：华为高速油冷电机技术 来源：华为智能电动，国金证券研究所 来源：华为智能电动，国金证券研究所 驱动电机市场主要由整车企业和第三方电机公司组成，市场相对分散。 2020年，比亚迪、特斯拉和方正电机的市场份额排名前三，分别为 13.2%、 9.9%和6.7%。前十企业中，整车企业驱动电机市场份额合计 34.3%，第三方独立电机公司市场份额 28.1%。 目前三合一 电驱 市场还是寡头垄断阶段 ，多合一系统协同开发困难，未来市场份额向整车厂集中。 2020 年特斯拉、比亚迪、蔚然动力和日本电产合计占总销量的 82.1%，未来 随着 2021 年华为三合一系统搭载东风赛力斯 SF5 正式量产 ，三合一电驱动系统市场竞争将更为激烈。 我们总结多合一电驱市场参与者分为两类： 第一 类， 车企直接布局集成化电驱总成产品，并加速其产业化应用 ； 第二 类， 传统电机、电控、变速器企业，产业融合，跻身 tier0.5 供应商。 多合一系统各组件使用寿命不同，造成技术研发的困难，需要经过多轮检测。但 现阶段供应链 模式一般是由供应商设计， 整车厂制造、测试 ， 整车厂和供应商零部件协同开发难度大， 集成化过程中的设计和质 量问题对于整车厂商和供应商来说仍然是巨大的 挑战，所以我们认为，未来多合一电驱动系统重心将向整车厂转移。 华为数字能源专题研究报告 - 17 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 27： 2020 年中国新能源汽车驱动电机市场份额 来源： EVTank，国金证券研究所 图表 28：多合一电驱系统参与者 整车厂： 自建研发中心和产线基地、持股或成立动力总成公司 比亚迪 基于不同车型等级、动力需求的平台化电驱总成 -e 平台。 2021 年 9 月发布 e3.0平台架构下的八合一电驱总成 蔚来 蔚然动力打造 240kw/160kw 两个电驱平台。蔚来 ET7 搭载第二代电驱动总成上市，其功率模块应用 SiC 技术 长安 发布新一代七合一电驱总成，明年将搭载长安 C385 上市。其较上一代三合一体积下降5%，重量减少 10%，成本下降 17%，效率提升 5%，功率密度提升 37% 传统电机电控厂商： 向 Tier0.5 集成供应商转型，更多的是车企的硬件供应商 方正电机 公司多合一电驱搭配宏光 miniEV，装机量市场份额上升显著 汇川技术 以三合一电驱总成为主，其领域覆盖乘用车、商用车领域，客户包含吉利、江淮、海马 上海电驱动 产品由二合一完成向三合一过渡，产品覆盖 A00 到 B+级车型 日本电产 电驱总成产品覆盖 50-200kw，广汽埃安 S 搭载；其 200kw 三合一电驱总成搭载极氪 001即将上市 博格华纳 产品业务逐步由 31-33 减速器逐步形成覆盖 30-400kw 的三合一电驱总成 来源：公司官网，国金证券研究所 MCU 市场高壁垒下马太效应明显，整体市场缺货环境下，国内厂商迎来国产化机遇。 由于对产品稳定性和电机控制算法要求较高， MCU 市场主要由Renesas、 NXP 等国外龙头垄断，前四大厂商市占率总和接近 80%。 国内MCU 厂商 起步较晚， 兆易创新、芯旺微、比亚迪、杰发 科技等目前也在 积极布局车规级产品 。当前国产 MCU 已在照明、冷却系统等方面装车应用，在动力控制、 ADAS 等较为复杂领域应用较少。 图表 29： 2020 年全球汽车 MCU市场份额 13.2% 9.9% 6.7% 6.0% 5.9% 5.2% 5.1% 4.0% 3.4% 3.0% 37.6% 比亚迪 特斯拉 方正电机 蔚然动力 宁波双林 大众汽车 日本电产 博格华纳 精进电动 上海电驱动 其他 30% 26% 14% 9% 7% 7% 5% 2% 瑞萨电子 思智浦 英飞凌 赛普拉斯 德州仪器 微芯科技 意法半导体 其他 华为数字能源专题研究报告 - 18 - 敬请参阅最后一页特别声明 来源： IHS，国金证券研究所 传统热管理系统市场中，传统外资头部企业仍然凭借深厚的技术积累和客户资源，在一级系统集成供应方面依旧占据主导地位 。 日本电装、德国马勒、法国法雷奥、韩国翰昂所占市场份额超 50%， 国内供应商则供应系统部件。 新一轮技术迭代中，国内补贴退坡导致车企对低成本零部件需求增加，国内厂商有望实现弯道超车。 以 三花智控 、 银轮股份、 奥特佳 为代表的国内厂商 ，未来有望 凭借快速响应、成本控制和地缘优势快速配套国内新能源汽