连接器市场发展简析——新能源汽车篇
连接器市场发展简析——新能源汽车篇
“力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，力争2060年前实现碳中和。”这一宣言意味着我国为碳减排按下了“加速键”。
实现碳中和的有效方法之一就是用电动汽车替代燃油汽车，使其不烧油。
不仅中国、日本、英国、加拿大、韩国等发达国家相继提出了到2050年实现碳中和目标的政治承诺。同时，全球许多国家/地区也明确表示他们计划未来禁止销售燃油汽车。
一、2021是中国新能源汽车强势反弹之年
中国是全球最大的汽车市场。其汽车销量和保有量连续多年位居全球第一，而2021年也是中国新能源汽车的爆发元年。数据显示，2021年1月至10月，全球广义新能源乘用车销量达702万辆，中国新能源乘用车占全球51%，其中10月为61%。
新能源汽车销量一路高歌猛进
2021年以来，新能源汽车月销量增速保持在150%以上。据中国汽车工业协会统计，2021年1月至10月我国新能源汽车累计产销量同比增长约1.8倍。新能源汽车已占汽车销量的11%，每11辆汽车就有1辆是新能源汽车。
2021年，中国新能源汽车市场销量约为330万辆； 2022年将达到500万左右，市场渗透率超过20%； 2025年将达到7-1000万；到2030年，预计将达到17-2000万。
新能源汽车进入快速渗透期
2019年下半年至2020年底，受补贴退坡、疫情等多重因素影响，我国新能源汽车渗透率始终未能突破6%。但从2021年初到年中御顷，我国新能源汽车渗透率将从5%快速提升。增加到近15%。据中国汽车工业协会统计，2021年10月新能源汽车渗透率将达到16.4%，其中新能源乘用车市场渗透率将达到18.2%。1-10月渗透率增长至12.1%。
从S型曲线来看，新能源汽车已进入高速增长期。 2022年，市场份额将超过20%。如果以单月来看租坦，到2022年12月底，市场份额将超过30%。
新能源汽车保有量：2025年将超3000万
据央视财经报道，2021年前三季度全国新能源汽车保有量将达到678万辆，占汽车总数的2.28%。其中，纯电动汽车保有量552万辆，占新能源汽车总数的81.53%。
在中国电动汽车百人会举办的2021年媒体沟通会上，欧阳明高预测，从存量情况来看，2025年保有量将超过3000万辆，2030年约1亿辆，2000万辆左右。 2035 年汽车保有量。2040 年接近3 亿辆汽车。
二、新能源汽车连接器量价齐升
汽车连接器广泛应用于动力系统、车身系统、信息控制系统、安全系统、车载设备等，具体如下：
根据鼎通科技招股书中的数据，传统汽车需要使用的电子连接器有近百种，单一车型使用的连接器约600个。
新能源汽车连接器价值量高于传统汽车
与传统汽车相比，新能源汽车的电驱动单元和电气设备数量增加较多，内部功率电流和信息电流错综复杂，特别是大电流、高压电驱动系统的可靠性。因此，新能源汽车将大大增弊拆桐加对连接器产品的需求和质量要求。
传统燃油车使用的低压连接器价值在1000元左右，而高压连接器的材料成本、屏蔽、阻燃要求均高于传统低压连接器。因此，新能源汽车使用的连接器价值远高于低压连接器。
其中，纯电动乘用车用连接器价值范围为3000-5000元，纯电动商用车用连接器价值范围为8000-10000元。
未来，随着新能源汽车产销量的快速增长，新能源汽车连接器行业将持续快速发展，到2024年行业市场规模将突破100亿元。
2021年上半年部分连接器企业汽车相关业务收入
三、种类多样，应用于不同车载系统
汽车领域是全球连接器最大的应用场景。汽车连接器主要是电连接器。但随着汽车智能化、网联化的发展，汽车射频连接器也开始得到应用。同时，汽车连接器的质量要求也比较严格，相应的供应商必须获得IATF16949质量体系认证。
在新能源汽车领域，连接器的主要应用场景包括车载充电系统和车载系统。在车辆系统中，主流的车载连接器类型包括高压连接器、充电/换电连接器、高速连接器、线对线/线对板连接器、板对板连接器、和FPC/FFC 连接器。母线槽等
1.高压连接器。汽车电气化对高压连接器产生了新的需求，主要应用于动力电机、配电箱、逆变器、充电系统、AC/DC等电池和电驱动单元。整车平台高电压化逐渐成为发展方向（400V向800V发展）。在技术框架下，一辆电动汽车需要15-20个高压连接器。新能源汽车中一个高压连接器的价值在700-3500元之间，具体取决于车型的设计和汽车的成本。
2、换电连接器，是一种高压，安装在汽车上，实现快速更换电池；在新能源汽车电池更换模式的应用中，电池更换连接器是电池组唯一的电气接口，需要同时提供高电压、低电压、通信和接地混合连接。
3、高速连接器，高速连接器可分为Fakra、Mini Fakra、HSD（射频）和以太网连接器。主要应用于ADAS传感器、车载网络、多媒体、激光雷达等领域。随着L2级智能网联汽车渗透率的提高，100M、1000M数据传输的需求将会增加（未来L3将增加到10Gbps），高速、高频连接器和以太网产品将迎来处于快速增长之中。据推测，L1及以下功能汽车用高速连接器价值200元，L2及以上功能汽车用高速连接器价值1000元。 2025年中国汽车高速连接器市场总规模140.24亿元
4.板对板连接器。汽车市场重点研究ADAS和无人驾驶系统，这就需要安装更多高性能的车载ECU来保证汽车的安全性能。该高性能ECU 内部需要更多的信息处理。由于内部使用了多块PCB板，因此对板对板连接器的需求也随之增加。
四、车企及连接器企业新能源汽车发展规划
在新能源汽车的重要性日益凸显的当下，各大传统汽车厂商纷纷转型生产新能源汽车，汽车制造“新势力”也纷纷加入其中，并提出了各自的发展规划和新能源的目标。
部分连接器上市公司新能源汽车相关布局
莱木股份
莱木70%以上的研发费用投入到了汽车产品上。 2021年6月，公司发布非公开发行A股股票预案。本次非公开发行募集资金总额不超过7亿元，其中4亿元拟用于新能源汽车连接器项目，1亿元用于建设新能源汽车。汽车研发中心。项目达产后，将新增新能源汽车大电流电压连接器年产500万只、辅助驾驶模块连接器年产1200万只（套）的产能。
中航光电
中航光电早在2018年11月就融资13亿元，投资中航光电新技术产业基地项目、光电科技产业基地项目（二期）等，新技术产业基地项目主体工程已2019年建成并全面投入生产使用，新能源汽车用连接器和高速连接器的研发和产业化能力将不断提升。
2021年，中航光电华南产业基地项目计划投资22.5亿元。项目建设期4年，新增科研生产面积26万平方米。计划采购新能源汽车连接产品、5G连接产品、数据中心连接产品、高速连接产品等自动化、智能化生产线。
长盈精密
长盈精密不仅收购了在新能源汽车高压软连接领域具有核心优势的苏州科伦特，还在2020年11月固定增资19亿元，其中90亿元人民币拟投资新能源业务。上海临港新能源汽车零部件（一期）项目拟投资1亿元。 2021年上半年，长盈精密累计投资25亿元，在四川宜宾、江苏常州、福建宁德建设动力电池结构件生产基地。宁德长盈、常州长盈已陆续投产，宜宾长盈也将于2021年底投产。
得润电子
在汽车电子及新能源汽车业务方面，得润电子通过收购意大利Meta公司，进入车载充电机（OBC）领域，并取得业务重磅增长，批量向保时捷等重点客户供应产品、宝马和标致雪铁龙。未来计划将车载充电产品全球市场份额提升至15%-20%。另一方面，得润电子的汽车线束业务，公司还为客户提供新能源汽车特有的高压线束；同时还为宁德时代、潍柴动力开发供应电池组、发动机等小型线束产品。
胜蓝股份
公司向比亚迪销售产品的收入平均占公司新能源汽车连接器及零部件产品收入的52.90%，是公司新能源汽车连接器及零部件产品的第一大客户。刀片电池组方面，比亚迪刀片电池诞生于2020年，圣蓝股份在刀片电池组件等研发项目落地后以及随着客户量的增加将带来爆发式增长。
瑞可达
在新能源汽车领域，基于前期积累的对换电产品和车型的了解，锐科的换电连接器技术，结合连接器产品的浮动公差技术，为蔚来定制研发解决方案，成为其关键核心零部件是电源替代连接器零部件的主要供应商，也是其高压连接器产品的重要供应商。自2012年起，逐步设计研发新能源汽车高压连接器。产品已完成代际变革。
合兴股份
在汽车电子领域，合兴在现有的传动管理系统组件、汽车连接器、电源管理系统、线束和电磁阀线圈的基础上，拓展了与新能源汽车和自动驾驶技术相关的汽车产品。电驱动系统组件、汽车电池管理系统组件、高压直流逆变系统组件、转向系统组件及传感器系列产品。并且公司产品已批量应用于大众电动MEB平台、长城、长安等新能源汽车，并正在积极推广其余新能源汽车客户。
电连技术
公司汽车连接器具备批量供货新能源汽车厂家的能力。此类产品的客户主要为国内领先的自主品牌车企、TIER1厂商及模组厂商。公司汽车连接器产品已批量供应国内主流新能源汽车厂商，并且还在不断拓展“新势力”车企，实现部分供货。随着5G的逐步深入，公司汽车连接器产品将在研究端加大以太网、HSD产品的研发力度，提高FAKRA产品的自动化生产水平，丰富FAKRA产品规模化交付的经验。
永贵电器
公司新能源汽车连接器产品包括高压连接器及线束组件、充换电接口及线束、交直流充电枪等，为新能源高压大电流互联系统提供整体解决方案电动汽车。已进入吉利、长城、比亚迪、北汽、上汽、一汽、本田等国内一线品牌及合资品牌的供应链体系。据披露，2021年前三季度，新能源汽车板块总营收为2.08亿元，2020年同期该业务营收为1.18亿元，同比增长76.32%与2020年同期相比。
总结
在“政策与市场需求”双轮驱动下，新能源汽车发展驶入“快车道”。新能源汽车连接器行业在经历了萌芽期、曲折期、成长期和快速发展期后，正处于调整期。此后，行业将面临新一轮的技术洗牌，产业发展的重点将围绕优势技术进行。值得一提的是，国内一些企业在技术储备方面取得了相当不错的成绩。面对竞争激烈、挑战与机遇并存的新能源赛道，相信产业链上有实力的连接器企业也将凭借自身的技术优势赢得市场。
电动公交车的发展前景
虽然我国新能源汽车的推动是从公共服务领域开始的，但我们一直跟着美国、日本等汽车发达国家的路线，把焦点都汇聚在乘用车是混合、燃料电池还是纯电动上，忽视了我国主要城市交通工具——公交车的电动化，其实也就是忽视了发展新能源汽车的本意。
据国家科技部统计，截至2011年3月，示范城市中应用电动大巴629辆，仅占公共服务领域新能源汽车的7%。虽然，我们看到城市公交电动化还面临诸多难题，需要政府、汽车产业和相关产业的上下游企业协同创新。但是，我们不能象国外一样只顾乘用车，应该重视甚至高度重视公交车的电动化。 1、世界能源和环境日益恶化，我国形势更加严峻，特别是城市大气污染尤为严重。
因汽车尾气排放造成的空气污染，已成为困扰北京、上海、广州等大城市的严重问题。中国环境监测总站吴国平研究员等对我国广州、武汉、兰州、重庆4个城市的大气PM2.5 污染水平进行了监测，结果表明这些城市的PM2. 5水平普遍超过了美国新标准的2到8倍。
大量研究表明，电动车相比常规燃油汽车在能效和减排方面有明显优势。国务院发展研究中心对纯电动车和传统汽油车的能源消耗和二氧化碳排放进行了比较，其中纯电动车按照“煤-电-电动机”的能源应用路径，而传统汽油车按照“石油-汽油-内燃发动机”的路径进行测算。结果表明，即使在电能来源仅考虑煤电的最差情况，纯电动车单位行驶里程所消耗的一次能源（折成热值）只有传统汽油汽车的0.7倍。考虑我国电源结构优化以及能源利用效率提高的趋势，按照2015年我国煤电比例76%，电动车所排放的二氧化碳约为传统汽油汽车的74%。
2、发展电动公交，中国具有比较优势
相比于乘用车，电动公交车的节油和减排效果更加明显，据有关统计，我国每辆公交车日行驶里程约220-280公里，消耗燃油约90-120升，相当于30辆私家车的油耗和排放。此外，电动车采用电动机代替发动机，几乎无噪声，而且无级变速，驾驶操作更加简单。
随着改革开放的进程，大批农民进城，城镇化加速，汽车进入家庭，城市交通供需矛盾日益尖锐。现在，我国几乎所有城市都存在不同程度的交通堵塞。政府高度重视公共交通的发展，2005年国务院办公厅转发了建设部等部门《关于优先发展城市公共交通意见》，发展城市公交已成为具有中国特色的城市发展和交通发展的重要举措。
放眼世界，没有哪一个国家如此重视电动公交车的发展，因为没有哪一个国家像中国一样对公交车有如此巨大的需求。正因如此，国内燃油公交车的研发能力和生产技术反而不落后于国外，有着较强的比较优势。进而，开发纯电动公交车，有着特有的优势和条件。
相比于乘用车，公交车的空间宽敞、布局规范，电动化相对容易、方便。在运营方面，也有着非常鲜明的特点：定线定点-线路和站点固定；单程行驶历程固定而且不长；专人驾驶；出车收车时间固定且密集。
发展电动公交车，既可以巩固已有的领先优势，同时更好地培育电池、电控、电机、充换电技术，为电动乘用车提供经验，带动和促进产业链，有效带动我国电动车产业发展。应该看到，随着国外电动车应用发展，电动公交大巴必将引起重视，并付诸实施，日本、澳大利亚、美国和法国等国家都已开始启动。在电动乘用车“弯道超车”遭遇挑战时，我们不能白白把自己的优势地位拱手让出，必须加快发展电动公交车。
如果盲目照搬乘用车的发展路径，采用混合动力，即传统技术加电动技术，显然是扬短避长，把简单问题复杂化。 1、电动车电能供给方式分析
电动车以电能替代了燃油，从根本上改变了传统汽车的动力驱动方式，虽然使用功能一样，但是从技术上已经根本不同。换个角度，从电力服务看，它是一种用电设备，是一种新型的用电需求。
为电动车提供电能供给，主要有交流充电、直流充电和电池更换等三种方式。
交流充电：由交流充电桩提供220V交流电能，车载充电机完成交直流变换，充电功率一般不大于5千瓦，充电时间通常为5～8个小时，主要用于电动乘用车。
直流充电：由非车载充电机完成交直流变换，充电功率较大，从几十千瓦到上百千瓦。主要用于电动公交车的整车充电，充电时间较长，至少要3小时左右。
电池快速更换：用事先充满电的电池组更换车辆上的电池组，国内设备基本可在5-10分钟完成电池更换，实现了电动车电能快速补给。 2、电动公交车充换电比较
目前，公认电池是制约电动车发展的瓶颈。选择充电还是换电，人们一般都是基于对纯电动乘用车的认识，从电池自身角度、从车的角度、汽车行业角度解读。
从电池性能分析。目前，国内外电动车基本采用锂离子电池，锂电池具有安全可靠、工作电压高、无记忆效应等优点，但其能量密度仍较低，造成电动车单次充电续驶里程较短，更重要的是电池成组循环寿命低。目前国内电池成组后的比能量基本在70Wh/kg,循环寿命1000次以上。另外，单体电池使用过程中的环境差异，会加大单体电池间的性能差异，导致性能较差的电池加剧恶化，使电池组的循环寿命相对单体电池大大缩短。如果在公交车行驶间隙采用快速充电，为公交车提供电能补给，将造成电池负极极化，容量严重衰减，从而引起寿命急剧衰减。因此造成电动车电池部分的使用成本上升，降低电动车经济性。
2、从充电方式分析
第一，目前电池组比能量约70 Wh/kg，以青岛公交车为例，每日平均行驶里程约220公里，如果采用充电方式，为了每天充一次电满足行驶里程要求，就要至少装载220千瓦时、约3100公斤的电池。为了少装电池，减轻车体重量，就会出现一些示范项目中两辆车当一辆车用的现象，也就是两辆车一天轮班跑。
第二，即使不考虑电池寿命，采用快速充电，按照目前一般公交车装载140千瓦时电池测算，按照3C充电，充电功率将达到420千瓦。交流侧（380V）电流达到600A，导线线径需达到240平方毫米。直流侧（537V）电流将达到800A，充电连接器正副极分别需要2根直径18毫米的触头，为保证连接器触头可靠的电气连接和满足温升的要求，结构设计要有非常大的保持力，连接器插拔力将会达到500N以上，这时就要架装助力装置，结果会大大增加连接器的体积和重量，使充电操作非常困难。
第三，如果选择换电方式，可以采用分箱充电0.3C充电，充电电流仅为80A，有效降低交流侧的导线线径和直流触头；有效提高电池组内电池均衡。换电方式还便于电池使用过程中的维护，及早发现电池差异，对电池组进行均衡处理，甚至更换性能差异较大的电池，有效延长电池组的寿命。同时，当动力电池无法在电动车上应用时，电池性能仅下降了30%-40%左右，还有巨大的利用空间，可在变电站直流电源、储能电站等方面对电池进行梯次利用。另外，还可以根据行车路线，做到电机、电池重量与车辆运行最佳匹配，比如按照两个来回70公里，电池仅六七百公斤。这样，节省电池，降低车的重量，提高运行维护效率和效益。因此，通过换电方式，延长动力电池利益链，有效减少电动车使用动力电池的成本，提高电动车经济性。
从电网安全分析。公交车采用充电方式，将造成高电压、大电流的直流充电机大规模集中接入电网，给配电网带来较大负荷冲击，造成配电网的严重过载。同时充电机负荷为非线性负载，会对电网产生严重谐波污染，北京奥运充电站实测数据表明，充电机造成电流谐波畸变率高达30～40%，如果不加治理，将严重影响电网和用户的稳定运行及电能质量。因此，电动车充换电方式的选择和充电设施建设要与我国电网发展现状相结合，只有保证电网可靠运行，才能保证电动车的电能供给。
综上，充电与换电方式的选择不能单纯从车辆方面考虑，需要从公交应用需求、设备技术可行性、电网安全、电动车整体经济性等各方面系统的看问题，选择合理的电能供给方式。 在我国作为最初探索换电方式实现于2005年，可能也是世界上第一个快换设施在兰州建立，服务于2台公交车，安全行驶5万公里。
2008年北京奥运会期间投入50辆纯电动公交车，配套建设一个电池更换站，国内第一次采用电池更换方式为电动商用车服务，取得了一定的运行经验。
2010年上海世博会期间投入120辆纯电动公交车，配套建设一个电池更换站，国内第一次大规模采用电池更换方式为电动商用车服务，并实现高负荷运行，取得了丰富的运行经验。曾经为世博会立下汗马功劳的节能环保公交车下月将出现在市区。中国馆1、2、3线班车和1213路线路撤下来的120辆新能源纯电动车配备至上海市区公交线路，其中80辆将投入到23路和939路，这2条线路率先成为沪上实现全部纯电动车运营的公交线路。剩下的车辆将在今年5月份前，全部投放到36路公交线上，以替代部分运营车辆。
2010年广州亚运会，20辆快换方式电动公交车，直接进入商业化运营。
2006年初，国家电网公司就做出推动电动车发展的战略部署。几年来，公司创造性、系统性地开展了卓有成效的工作，在标准体系创新、设备技术创新、运营模式创新和智能服务网络建设与规划创新等方面，引领电动车充换电服务的发展方向。智能充换电服务网络示范工程青岛薛家岛充换储放一体化站，是集公交车充换电、乘用车电池集中充电、储能应用于一体的电动车充换电站，于今年7月11日正式投运。公交车充换电站为青岛市公交线路上运行的电动公交车提供换电服务，可满足280辆电动公交车的换电需求；集中充电站可为1440箱乘用车电池实现集中充电，为黄岛区电动乘用车提供集中充电和电池配送服务；示范电站可实现5.6万kWh电能储存，已实现1.1万kWh电能储放功能；是目前世界上功能最全、规模最大、服务能力最强的电动车充换电站。
研究和实践表明，无论是从整车、电池、电机电控，还是从公交车运营管理、充换电服务，闯出一条符合中国国情、具有中国特色的城市公交车电动化之路是可行的、必然的，也是一定会成功的。
