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投資建議
華域汽車核心競爭力主要有以下 4 點:
①受益於平臺化、模塊化大趨勢 :華域汽車是我國零部件種類覆蓋範圍最廣的零部件企 業,具有超強的集成化模塊化能力。在未來主機廠普遍模塊化平臺化的趨勢下,華域這 種具有模塊化集成化天然優勢的企業將充分收益。
②背靠上汽集團:憑藉上汽和自身巨量研發資金投入,在眾多新興領域都保持行業領先, 將在電動化智能化大潮中進一步拉開與國內競爭對手的差距。華域為國內首家開發電動汽車底盤,首家量產毫米波雷達、扁銅線電機、熱泵空調的公司。另外,上汽為其產品 搭載測試提供便利。
③規模效應:華域很多種零部件市佔率排名第一或第二,龍頭具有規模優勢、資金優勢、 品牌優勢,能夠穩定供貨,提供高質量產品。
④各產品線協同:從研發層面,整合車燈、各類傳感器、底盤、座艙電子等,做智能駕 駛系統解決方案。
以下主要介紹一下華域各業務板塊的增長動力:
①內外飾業務:公司內外飾件等傳統業務依託消費升級和技術升級,實現產品升級,煥 發新生機。傳統內飾業務的增長主要來自內飾件的豪華化、智能化以及海外基地減虧。 座椅整椅業務在消費升級和科技發展的推動下,汽車座椅結構往復雜化發展,功能越來 越多,越來越豪華。車燈業務受益前照燈 LED 升級,全資收購上海小糸之後加強成本管 控,淨利率提升空間較大,同時可以開拓海外市場。
②電動化業務:汽車電動化在全球範圍展開,趨勢不可逆轉,增長確定性很強,而華域 汽車的電動化業務進行了全產業鏈佈局(電池除外),這種全產業鏈優勢具有唯一性。驅 動電機、電控、電驅動系統、電動空調壓縮機、電空調與熱管理系統、電池管理系統、 電池托盤、電子轉向機、電子制動等公司均有涉及,國內汽車零部件企業的新能源汽車 零部件品類完全無法與華域相提並論。
③智能化業務:目前全球自動駕駛發展階段處於 L2,我國 ADAS 滲透率也較低,潛在發 展空間巨大。華域依託上汽在智能化方面獨佔鰲頭。華域在毫米波雷達、車載攝像頭、 360 度環視系統、E-Booster、智能駕駛主動感應系統等領域均有佈局。目前公司 24GHz 和 77GHZ 毫米波雷達均實現量產,前視攝像頭完成綜合工況道路驗證測試,E-Booster 成功獲得了北汽新能源、比亞迪的項目定點。
④輕量化業務:輕量化是降低汽車油耗和汙染物排放、提升純電動車續航里程的重要手 段。華域全資子公司匯眾汽車主導底盤輕量化,底盤屬於簧下質量,為輕量化的關鍵對 象。華域皮爾博格的輕量化鑄鋁業務已經具有一定國際競爭力,同時也為新能源汽車配 套電池托盤和電動機殼體等產品。賽科利模具一方面佈局輕量化鋁構件,斬獲國產特斯 拉鋁合金電池托盤訂單,另一方面大力發展具有輕量化效果的熱成型鋼產品。
投資建議:華域汽車作為中國汽車零部件龍頭,傳統內外飾產品依託消費升級和技術升 級,持續高端化,電動化、智能化、輕量化業務全面推進,在眾多細分領域都獨佔鰲頭, 所以我們認為華域仍將保持穩健成長,保守預計公司 2019-2021 年總營收依次為 1437.7、 1515.5、1597.8 億元,增速依次為-8.5%、5.4%、5.4%,歸母淨利潤依次為 67.2、73.8、 80.7 億元,增速依次為-16.3%、9.9%、9.2%。當前市值 828.2 億元,對應 PE 依次為 12.3、 11.2、10.3 倍。考慮到乘用車行業在 2020 年大概率邊際改善和公司本身有諸多估值提升 的驅動力,公司合理估值為 2020 年 12 倍 PE,2020 年目標價 28.1 元,當前股價為 26.3 元,首次覆蓋,給予“推薦”評級。
1. 汽車內外飾(含車燈)
華域汽車內外飾業務收入規模為 1000 億元左右,這裡的內外飾業務主要包含內飾、外飾、 車燈、座椅、氣囊、部分汽車電子產品。但是主體部分主要為三部分:內飾+座椅+車燈, 其中 2018 年內飾(延鋒內飾)收入規模 550-600 億元,座椅(延鋒安道拓)收入規模 250-300 億元,車燈(華域視覺)業務 140 億元。而氣囊(延鋒百利得)、外飾(延鋒彼歐)、汽 車電子(延鋒偉世通)等公司收入規模相對較小並且沒有披露具體數據,本報告暫不詳 細分析。
1.1 汽車內飾
1.1.1 延鋒內飾公司基本情況介紹
華域汽車的汽車內飾業務(不包含座椅)全部歸屬於下屬子公司延鋒內飾系統有限公司 (簡稱延鋒內飾)。2015 年 3 月,延鋒汽車內飾系統有限公司由中國最大的汽車零部件 供應商之一延鋒汽車飾件系統有限公司(簡稱延鋒飾件)及安道拓(前身為江森自控) 合資組建,其中延鋒飾件佔股 70%,安道拓佔股 30%。合併後,延鋒內飾一躍成為內飾 行業龍頭,全球市場佔比達 11%。
其中延鋒公司將下屬的 53 家生產(含研發)基地納入延鋒內飾公司,江森自控將下屬的 40 家生產(含研發)基地納入延鋒內飾公司。截至 2015 年 11 月 30 日,雙方下屬的涵 蓋 17 個國家或地區的主要生產(含研發)基地納入延鋒內飾公司的工作已基本完成,公司總部設在上海,在全球 20 個國家擁有 110 多個工廠與技術中心,全球員工總數超過 3.3 萬人。
延鋒內飾的主要產品:公司主營業務有儀表板、副儀表板、門板、裝飾件、照明、頂部 控制檯和智能表面等等。
延鋒內飾為全球最大的內飾公司,規模優勢明顯。延鋒內飾近 2 年全球銷售額大概在 550-600 億元的規模。延鋒內飾全球市場佔有率位居第一,市場佔有率為 11%,第二名佛 吉亞市場佔有率 8%,第三名安通林市場佔有率 5%。延鋒內飾多項業務排名第一,其中, 儀表板在全國市場佔有率為 31.3%,排名第一,在全球市場佔有率為 11.2%,排名第二; 方向盤的全國市場佔有率為 24.2%,排名第一。
1.1.2 延鋒內飾的主要看點(高端化升級+海外扭虧)
汽車內飾業務往高端化發展,隨著產品升級,汽車內飾單車價值量持續提升。
汽車內飾業務佔整車成本比例逐年上升。目前消費升級趨勢明顯,乘用車購買者對汽車 乘坐舒適度的關注度越來越高,而汽車內飾與汽車的舒適度關聯度很高,因此汽車內飾 逐漸成為汽車的核心賣點之一,汽車內飾行業迎來迅猛發展,汽車內飾成本佔比從 2012 年的 11%上升到 2016 年的 21%,上升趨勢反映出汽車內飾的市場規模和單車內飾價值量 在增加。
汽車內飾不斷往高端化升級,單車配套價值量持續提升,我們認為主要有兩方面推動因 素:汽車消費升級、汽車的電子化和智能化。
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1.2 汽車座椅(延鋒安道拓)
1.2.1 華域汽車座椅業務介紹
華域汽車的汽車座椅業務全部歸屬於下屬子公司延鋒安道拓。延鋒安道拓座椅有限公司 是國內排名第一的汽車整椅供應商,由延鋒汽車飾件系統有限公司和安道拓(前身為江 森自控座椅業務)合資組建。其中延鋒汽車飾件系統有限公司佔股 50.1%,安道拓佔股 49.9%。1997 年 12 月,上海延鋒江森座椅有限公司正式成立,2017 年 3 月,上海延鋒江 森座椅有限公司正式改名為延鋒安道拓座椅有限公司。
安道拓接手江森自控汽車內飾和座椅業務。2015 年 7 月,江森自控正式剝離旗下年銷售 額約 200 億美金的汽車座椅和內飾業務,成立新公司安道拓接手這兩項業務(座椅業務 按投資收益計入安道拓財務報表),其中包括江森自控已在中國建立的7家座椅合資企業、 67 家制造廠和 4 個全球級技術中心。
公司座椅產品客戶覆蓋廣且結構完善。公司已與上汽集團、上汽大眾、上汽通用、上汽 大通、長安汽車、長安商用、東風標緻等國內主要整車客戶建立了合作關係,部分業務 和產品已成功進入奔馳、寶馬、路虎等中高端整車品牌的國內配套體系。
1.2.2 汽車座椅市場為寡頭壟斷格局,華域壟斷國內
國內汽車座椅市場格局:華域汽車是國內汽車座椅業務的龍頭,國內汽車座椅市場份額 為 31.7%,排名第一。2018 年華域汽車汽車座椅業務銷售額在 300 億元人民幣左右。
國際座椅巨頭在中國的合資公司:全球汽車座椅排名第一的李爾公司和排名第二的安道 拓公司在國內總共擁有北京李爾岱摩斯、東風李爾汽車座椅、長春一汽富晟汽車座椅、 江西江鈴李爾內飾、長春富維安道拓汽車飾件和延鋒安道拓這六家合資座椅子公司。(這 些公司收入規模未公開披露,但公司員工人數可提供一定參考。)
全球汽車座椅市場格局:全球汽車座椅市場為寡頭壟斷市場,安道拓、麥格納、李爾、 佛吉亞、華域汽車(延鋒安道拓座椅有限公司)這 5 家企業佔據了全球市場 90%以上的 份額。
汽車座椅全球市場空間測算:2018 年全球總共銷售 8600 萬輛汽車。假設全球汽車座椅平 均單價約為 4500 元人民幣(前瞻經濟學人),因此可粗略測算出汽車座椅的市場空間為 3870 億元人民幣(563 億美元)。(注:1 美元=6.8744 人民幣,2018 年)
1.2.3 汽車座椅整椅具有較高技術壁壘
1.2.4 汽車座椅功能越來越多,結構越來越複雜
1.2.5 在汽車座椅產品升級趨勢下,華域汽車座椅業務將穩健增長
價格較高的智能化和輕量化座椅在乘用車上的使用量將會不斷增加,單車所用座椅的價 格會不斷提高。隨著居民生活水平的提高,汽車消費偏好將逐步升級,中低端乘用車的 功能性及舒適性會逐步提高,未來乘用車必然朝著低端中配、中端高配的方向發展,汽 車座椅市場容量的增速將高於整車產銷量的增速,市場空間進一步增大。
在汽車座椅智能化、輕量化、安全、舒適和環保的趨勢下,華域汽車緊跟時代潮流,大 力推出 ILSEAT 等升級產品,逐漸向高端汽車座椅領域進軍。在汽車座椅銷量趨於穩定、 單車配套價值量持續提升的情況下,可以預見華域汽車座椅業務將有穩健增長。
華域汽車座椅已經在智能化、輕量化、安全、舒適和環保等方面邁出了重要的一步。以 ILSEAT 和 XIM17 兩款新座椅為例。對標頭等艙,ILSEAT 是國內首款搭載空氣淨化功能 的座椅。在自動駕駛背景下,XIM17 款新座椅的四種模式(家庭模式、駕駛模式、獨享 模式、會面模式)為駕駛者帶來全新體驗。
1.3 汽車車燈(華域視覺)
1.3.1 車燈業務基本介紹
華域車燈業務收入主要來源於全資子公司華域視覺。華域視覺 2018 年 3 月併入公司合併 報表,其前身是中日合資企業上海小糸。上海小糸成立於 1989 年,由華域汽車、日本小 糸、豐田出資設立,三者分別持股 50%、45%、5%。華域汽車 2018 年收購外資方持有的 上海小糸 50%股權,實現全資控股上海小糸,全資控股之後將上海小糸改名為華域視覺。
華域視覺(原上海小糸)為國內車燈龍頭。2018 年華域視覺營收為 138.32 億元,車燈銷 量 6882 萬件(包含大量小燈)。華域視覺為國內車燈市場絕對龍頭,國內市佔率約為 26.5%。 華域視覺主要為上汽大眾、上汽通用、一汽大眾、一汽豐田等主流合資品牌配套。
日本小糸是全球車燈市場龍頭。2019 年公司營收為 502.92 億元(2018.3.31-2019.3.31), 全球市佔率約 23.8%。日本小糸在中國設有廣州小糸、湖北小糸兩家獨資子公司,以及福 州小糸大億合資公司。
華域視覺近年收入端保持穩健增長。2015-2018 年華域視覺營收從 83 億元增長至 138 億 元,年複合增速達 18.47%,規模穩步提升。 2019 年上半年華域視覺實現營收 71.88 億元, 佔華域汽車公司總營收的 10.19%。車燈業務屬於公司內外飾件業務,佔內外飾件業務營 收的 16.11%。
前大燈 LED 滲透率持續提升,對華域內外飾件業務毛利率提升有一定推動作用。 2019H1 公司內飾件板塊毛利率為 14.71%,與去年同期相比提升 1.32 個 pct,其中有一部分原因 是華域視覺毛利率較高的LED車燈配套比例上升(華域視覺大燈LED滲透率約50-60%) , 高毛利率 LED 車燈滲透率的提升使得華域視覺毛利率提升,從而帶動內外飾業務板塊毛 利率提升。
1.3.2 全資控股上海小糸,理順股權關係,重新起航
華域視覺 2016 年的淨利率為 4.13%,而同期以車燈為主業的日本小糸、日本斯坦雷和星 宇股份淨利率依次為 6.43%、7.04%、10.44%,華域視覺的淨利率水平較低。我們認為合 資模式下難以將上海小糸納入華域自身的管理體制,是導致其淨利率偏低的原因之一。 我們認為未來華域視覺淨利率修復主要動力以下三點:
1)全資控股後有助於推行華域自身的管理體制實施降本增效的措施,目前華域視覺正積 極通過模塊化集成生產、流水線自動化降低設備成本和人工成本,未來將體現在公司盈 利能力上;
在降低設備成本上,公司通過模塊化集成生產使不同產品共用相同模組,可以減少至少 50%的模組設備投入。此外公司大力推行舊專機改造,用足內部資源,嚴控外發成本。
在降低人工成本上,公司通過輔助機器人替代人工等方式提高流水線自動化程度,力爭 在 2 年內實現流水線自動化生產,屆時減員幅度可達 70-80%。目前已有 1 個自主品牌產 品、1 個高端品牌產品進入自動化專機設計階段;1 個模組零部件自動化車間改造也提上 日程,該車間目標實現無人化生產,極大程度上降低了用人成本。在提升效率方面,公 司設立公平的管理機制,將員工工時與獎金掛鉤,2018 年人均工作效率提高 25%。公司 降本增效成果初現,未來將在公司盈利能力上有所體現。
2)華域視覺車燈業務與華域汽車智能駕駛、汽車電子等業務具有很強的協同效應,有望 發揮規模效應,優化成本結構。
3)受益車燈升級,日本小糸、日本斯坦雷、星宇股份近年來淨利率均呈現逐年攀升態勢, 隨著前照燈 LED 滲透率的提升,有望改善華域視覺的淨利率。
1.3.3 小糸車燈的業務技術優勢和規模優勢
國內車燈市場呈現“一超多強”的競爭格局,華域視覺市場份額位列第一。
全球車燈行業集中度較高,小糸(日本)、法雷奧(法國)、Automotive lighting(意大利)、 海拉(德國)、斯坦雷(日本)是全球前五大車燈供應商,佔據了全球車燈市場 80%的份 額。這些國際車燈巨頭跟隨外資車企在中國建廠,為中國的合資主機廠配套,國內車燈 市場也主要被這些國際巨頭佔據。
目前我國車燈市場呈現“一超多強”的競爭格局,“一超”指華域視覺(原上海小糸), “多 強”指小糸、斯坦雷、海拉、法雷奧等在華外資企業和內資企業星宇股份。據我們的估 算,2018 年華域視覺佔據了國內 26.50%的市場份額,且多年來市場份額保持領先,其餘 的小糸、斯坦雷、海拉、法雷奧、星宇股份四者的市佔率在 7-11%之間,華域視覺規模 優勢顯著。
華域已經掌握車燈整套自主開發技術,可擺脫日本小糸進行自主研發車燈。
全球車燈市場龍頭日本小糸在全球有 5 個研發中心,分別位於日本、歐洲、美國、泰國、 上海,構成一個協作式的全球車燈開發網絡。由於上海小糸在上海設有研發中心,其產 品開發基本可以實現自主掌控,對日本總部的依賴較小。
上海小糸成立至今 30 年,中方研發人員也已充分吸收納入了日本小糸的技術,華域目前 已經形成較為完整的車燈自主研發體系及本土化同步開發能力,其獨立研發的車燈已經 成功出口至北美等地,收購對其技術沒有影響。
為了更好的順應智能駕駛、車燈智能升級的大趨勢,公司收購上海小糸後新設立智 能汽車燈具工程技術研究中心,繼續夯實研發實力。
與國內其他內資車燈廠商相比,華域視覺技術基因優良、規模優勢明顯。
內資車燈廠商中僅星宇股份與華域視覺具備可比性,此處主要論證華域視覺相較星宇股 份的優勢。
規模優勢:公司在收入和產能規模明顯大於星宇股份。目前華域視覺員工人數約 6880 人,高於星宇股份的 5642 人。2018 年華域視覺營收 138.32 億元,星宇股 份營收 50.74 億元,星宇營收規模不及華域視覺一半,營收規模也在一定程度上 反映產能規模,相應的產能規模也明顯大於星宇股份。
技術優勢:發明專利授權數量超過星宇股份。截至 2019 年 7 月華域視覺累計獲 得授權發明專利 104 項,領先星宇股份的 70 項,側面反映華域視覺總體上技術 領先。2019 年至今華域視覺獲得授權發明專利 18 項,遠遠領先其他內資車燈企 業,說明華域視覺的領先優勢還在繼續擴大。2018 年國家發改委等部門認定上 海小糸技術中心為國家企業技術中心,這是華域汽車旗下首家國家企業技術中心, 彰顯了華域視覺的技術實力。華域視覺的技術研發繼承了全球車燈龍頭小糸的優 良基因並融合了華域汽車自己的研發,技術研發實力雄厚。因此在技術上華域視 覺相較星宇也具備一定的優勢。
與國際車燈廠商在華獨資企業相比,華域視覺集研發、生產、客戶於一地,服務響 應速度更快。
國際車燈在華獨資企業研發在國外總部、生產在中國工廠,這種研發和生產分離的模式 拉長了決策鏈條,使外商獨資企業在瞭解客戶需求、根據客戶需求迅速做出調整的響應 速度上受到限制。而華域視覺的研發、生產、銷售均在國內,在車燈設計、開發、生產、 物流、售後各個環節都能對主機廠需求做出快速響應。
1.3.4 LED 車燈的滲透率越來越高
目前前照燈正全面向 LED 升級,LED 前照燈從高端車型逐步向中低端車型普及。前照 燈光源發展至今經歷了四個階段的技術變革:鹵素燈-氙氣燈-LED 燈-激光大燈。LED 燈 兼具優質品質和時尚外形,以亮度高、壽命長、低能耗、重量輕、色彩豐富等優勢脫穎 而出,早期在中高端車型上應用較多,現在逐漸下探,正逐漸成為車燈市場的主流。以 奧迪、奔馳、寶馬為主的豪華品牌中,LED 大燈基本成為標配;起初 LED 僅裝配在合資 品牌高端車系中,現在已逐步滲透到 10 萬+車系;自主品牌車廠緊跟大趨勢,LED 也開 始在自主品牌中高端車系中蔓延。
1.3.5 在 LED 化和全資控股的條件下,華域車燈業務將繼續成長
在車燈 LED 化和全資控股車燈業務的條件下,華域車燈業務將獲得穩健增長。受益前照 燈 LED 升級浪潮,車燈單車配套價值上升,市場空間進一步打開。全資收購華域視覺一 方面有助於推行自身的管理體制,加強成本管控,提升淨利率;另一方面有望開拓海外 市場。
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2. 電動化進行全產業鏈佈局(不包括電池)
華域汽車的電動化業務進行了全產業鏈佈局(電池除外),這種全產業鏈優勢具有唯一性。 驅動電機、電控、電驅動系統、電動空調壓縮機、電空調與熱管理系統、電池管理系統、 新能源汽車電池托盤、電子轉向機、電子制動等均有涉及,國內汽車零部件企業的新能 源汽車零部件品類完全無法與華域相提並論。
基於產品的重要性以及華域該產品的收入規模和行業地位體量,選取生產電機電控的華 域電動、生產電驅動軸的華域麥格納、生產電動壓縮機的華域三電這三家公司進行詳細 分析。
華域電動: 18年驅動電機出貨量5.8萬臺,2016年華域電動的驅動電機的市佔率僅有2%, 2019H1 市佔率提升至 4.7%,成為國內第四大驅動電機供應商。同時,華域在國內率先量 產扁銅線電機,佔據行業發展先機。
華域麥格納:華域和麥格納成立合資公司,生產“三合一”電驅動軸,從驅動電機向電 驅動系統產品升級,且華域麥格納未來將從華域電動採購驅動電機,從而產生協同效應。 華域麥格納藉助麥格納在電驅動方面的技術積累和客戶資源以及大眾 MEB 平臺提供的 產品定點項目,前途一片光明。
華域三電:華域三電是目前國內最大的斜盤壓縮機供應商,同時也是全國第二大空調壓 縮機供應商。現在積極發展電動壓縮機產品,拓展新能源客戶,同時,熱泵空調技術領 先,推出的榮威 Ei5 是國內首款裝載熱泵空調的純電動汽車。
2.1 華域電動:依託上汽新能源迅速崛起
華域汽車電動系統有限公司(簡稱華域電動)主營業務為研發、生產、銷售各類車用電 機及控制系統,主要產品包括驅動電機、電力電子箱、電子轉向機、啟停一體機等。華 域電動繫上汽集團下屬華域汽車系統股份有限公司、航天科工集團下屬航天科工海鷹集 團有限公司及航天江南集團(原貴州航天工業)共同出資設立,三者分別持股 90%、6% 和 4%。
2018 年華域電動銷售驅動電機 58000 臺,電力電子箱 8200 臺。2016 年華域電動的驅動 電機的市佔率僅有 2%,2019H1 市佔率提升至 4.7%,成為國內第四大驅動電機供應商。
電機、電控、電池是新能源汽車的三大核心部件。①功能上,電機系統作為新能源汽車 的動力來源,其包括電機和逆變器(電控)等多個部件,取代了傳統汽車上的燃油發動 機和變速箱。電機系統的性能直接決定了汽車的爬坡、加速、最高速度等主要性能指標。 ②成本上,據統計,電機、電控分別佔整車的成本的 11%、10%左右,僅次於佔比 40% 左右的動力電池。
目前我國新能源汽車滲透率較低,後續成長空間廣闊。過去十年我國新能源汽車產業迅 速發展,2010 年我國新能源汽車銷量僅 8159 輛,2018 年銷量達到 125.6 萬輛,佔全球市 場份額超過 50%,佔我國全部汽車銷量的 4.47%。在保有量上,截至 19 年 6 月我國新能 源汽車保有量約 344 萬輛,而總的汽車保有量達到 2.5 億輛,新能源汽車保有量滲透率僅 1.38%。無論是銷量還是保有量,雖然我國新能源汽車已取得不錯的成績,但是滲透率仍 較小,後續成長空間廣闊。
國內電機供應商分類:
① 具備自主供給能力的新能源汽車整車企業,以比亞迪、北汽新能源、宇通客車等整車 廠為主。這類公司自主生產配套電機,一方面依託自身新能源乘用車的產量優勢帶動銷量,一方面發揮整車配套設計的研發優勢提升產品性能。通常這類公司的電機電控 產品只供給自身的需求,不會對外銷售。
② 第三方電機供應商,主要包括如下三類:專業從事汽車零部件製造的企業、專業從事 電機電控產品製造的企業、原從事傳統電機等產品的生產但近來進入新能源汽車電機 電控產業鏈的公司。
第三方供應商崛起將是大勢所趨。新能源電機電控初期產品由於更新迭代快,上游零部 件供應商需要迅速做出反應相互配合,所以整車廠自己生產電機電控能更好的和自己的 車型相配合;但是當新能源汽車行業步入行業發展中後期,市場規模急速擴張,然而產 品更新迭代速度卻不及初期,此時第三方電機電控供應商以整個市場為客戶對象的規模 效應便體現出來,第三方供應商將順勢崛起。
根據對新能源車企的不完全統計,2014-2017年電機第三方配套佔比分別為54.9%、50.4%、 52.8%和 61.8%,電控第三方配套為 51.2%、46.8%、49.6%和 57.6%,第三方配套廠商市場 份額在 2015 年以後持續攀升。電機行業市場份額從主機廠自供向第三方企業轉移是大勢 所趨,隨著第三方廠商高效、低成本的產品普及,未來留給第三方廠商的市場空間會更 大。
華域電動依託上汽新能源快速崛起,成為獨立第三方電機供應商龍頭之一,僅次於精進 電動。根據最新公佈的 2019 年上半年新能源乘用車裝機量排名,比亞迪、北汽新能源作 為整車廠,電機裝機量繼續保持領先地位,精進電動在第三方電機供應商領域表現優異, 為吉利、廣汽等企業提供電機配套。而華域電動為上汽乘用車和上汽大通兩家新能源乘 用車企業提供配套,得益於上汽榮威 Ei5 較高的裝機量,華域電動擠進新能源乘用車裝 機量前五,在第三方電機供應商中位列第二,僅次於精進電動。2016 年華域電動的驅動 電機的市佔率僅有 2%,2019H1 市佔率提升至 4.7%,成為國內第四大驅動電機供應商。
華域在國內率先量產扁銅線電機,扁銅線電機是驅動電機的主流趨勢之一。扁線電機相 對圓線電機具有更高的功率密度、更好的散熱性、更低的噪音及節約材料等多種優勢。 根據科技部《“新能源汽車”試點專項 2017 年度項目申報指南》的要求,乘用車電機峰 值功率≥4 KW/kg(≥30 秒),而目前主流產品級電機峰值功率在 3.2-3.3 KW/kg 左右,要 實現 30%左右峰值功率的提升,扁線電機是無法繞開的技術路線。公司在國內率先實現 了扁銅線技術在新能源汽車驅動電機上的技術應用和批量化生產,已成功配套上汽乘用車 Marvel X、ERX5、Ei5 等多款純電動車型,佔據行業發展先機,提升公司競爭力,從 而進一步增厚公司業績。
2.2 華域麥格納:強強聯合,發力電驅動軸
2017 年 10 月 18 日,華域汽車與麥格納國際公司所屬全資子公司麥格納(太倉)汽車科技 有限公司共同投資設立華域麥格納電驅動系統有限公司,註冊資本為 2 億元,其中華域 汽車佔 50.1%,麥格納科技公司佔 49.9%。
公司主要產品為新能源汽車電驅動系統總成,集成驅動電機、減速器、控制器等核心部 件,替代現有傳統汽車內燃機發動機和變速箱。
從驅動電機向電驅動系統產品升級,華域汽車完成了在新能源汽車領域的重要升級,且 華域麥格納未來將從華域電動採購驅動電機等零部件,從而產生協同效應。
2.2.1 集成化的電驅動系統(電驅動橋)將是主流技術路線
集成化的電驅動系統將是主流技術路線,體積更小、成本更低和效率更高。電驅動系統 一般包括電機、減速器、逆變器及部分電控系統,最開始電動車的電驅動系統集成度不 高,電機、逆變器、電控等部件均單獨佈置。而集成化的電驅動系統將電機、減速器、 逆變器甚至部分電控系統集成為一個整體,一體安裝到驅動橋上,其結構更緊湊、佔用 空間比分散式小 20%以上;集成化的驅動系統還可以簡化冷卻管路和功率驅動線纜,其 成本更低,同時其冷卻能耗、驅動線纜能耗也將降低,因此動力總成的能耗效率更高。
國內外零部件供應商、車企強力佈局高度集成的電驅動系統。博世、博格華納、麥格納、 採埃孚、上汽新能源、蔚來、比亞迪、長安汽車等都已開發了自己高度集成化的電驅動 系統,蔚來汽車採用的“三合一”高度集成化的電驅動系統,將電機、減速器、逆變器 集成一體安裝,其逆變器本身還集成了 IGBT(電機控制芯片)。博世電驅動橋 eAxle, 通 過把電機、電控、減速器集成,減少體積和重量,用驅動母線代替高壓線束,降低了熱 管理和電壓降的損耗、提升了效能。
2.2.2 零部件巨頭麥格納在電驅動方面技術積澱深厚
在智能化、電氣化的趨勢下,麥格納可提供完整的新能源電驅系統組件包括電機、變速 箱、電機控制器及控制軟件。麥格納提供包括從 P0 到 P4 等系列的解決方案,應用領域 涵蓋 48V 輕混系統到高度集成的純電驅動系統。
在高度集成的電驅單元解決方案上,麥格納的電驅系統方案可以做到最大 253kW 持續時 間 30s,最大轉速可以達到 16500rpm,並集成有駐車電子鎖功能。
麥格納與整車廠新能源車研發合作歷史悠久,還具備新能源汽車的代工能力。2009 年, 麥格納與福特合作開發福克斯 BEV 車輛,並於 2011 年上市,至今仍然在售,其中麥格 納提供電機、電控單元及變速箱。2012 年,麥格納與沃爾沃合作開發 V60 及 S60 插電混 動版車型,麥格納提供後軸驅動系統(eRAD), eRAD 系統提供多種混動控制模式,同時 可以提供電動全驅能力。2017 年、2018 年麥格納分別為寶馬 530e 插電混動版和捷豹 I-PACE 純電動版兩款車型提供整車代工服務。
2.2.3 綁定大眾 MEB 平臺,未來將受益大眾汽車電動化
在華域麥格納合資公司籌備期間,華域和麥格納就已成立了聯合項目組,獲得上汽大眾、 一汽大眾關於大眾全球電動汽車平臺(MEB 平臺)電驅動系統總成相關產品的定點意向 書,預計 2020 年投產後將配套供貨。華域麥格納新工廠坐落於上海寶山工業園區華域創新園區,2018 年年中開始建設,2020 年 Q4 開始供應,首期規劃產能 30 萬輛,而同樣準 備發展電驅動系統的方正電機只有 15 萬的產能。
新能源汽車時代到來,德國大眾向電動化全面轉型。大眾汽車集團在 2017 年提出了電動 汽車的長期規劃和目標。根據規劃,大眾將於 2019 年年底之前於德國投放第一款 MEB 平臺車型。2020 年,大眾汽車計劃在全球生產約 10 萬臺 MEB 平臺下的車型。至 2025 年,MEB 平臺車型增長到 100 萬臺(全球範圍內),其中約有 2/3 會在中國銷售。MEB 平臺將覆蓋大眾汽車集團旗下 4 個品牌共 27 款車型,生命週期將達到 8 年,大眾集團已 為其投入超過 60 億歐元的研發經費。2020 年新能源汽車全面退補之後,合資/進口車將 會大批量進入中國。
華域麥格納綁定大眾 MEB 平臺,將受益大眾汽車電動化。2017 年 9 月法蘭克福車展上, 大眾發佈“Roadmap E”電動車戰略並啟動招標,尋求在中國、歐洲和美國可建立長期戰 略合作關係的夥伴。該項目訂單合計超 500 億歐元,將悉數用來量產基於電動車模塊化 平臺打造的電動車。華域麥格納的首批產品即為大眾 500 億電動車大計中的首個訂單。
業績彈性測算:
收入:根據最新市場調研數據,2020 年投產後華域麥格納一套電驅動系統供貨 價格約為 0.8 萬元/套,以每年 30 萬套測算,假設產能每年提高 5%,預計到 2025 年大眾對華域麥格納貢獻的收入將達 30.6 億元,約為 2018 年華域汽車收入的 2.0%。
利潤:以毛利率 20%,淨利率 10%計算,預計到 2025 年大眾 MEB 平臺電驅動 系統對華域汽車貢獻的歸母淨利潤將達 1.53 億元,約為 2018 年華域汽車歸母淨 利潤的 1.9%。
通過與麥格納的合資成為大眾 MEB 平臺的供應商,華域汽車進一步提升自身在汽車電動 化方面的技術儲備,搶佔市場先機,快速形成新能源汽車電驅動系統的本土化集成開發 和全球批量供貨能力。
2.3 華域三電:受益於新能源汽車熱管理需求爆發,熱泵空調技術行業領先
華域三電汽車空調有限公司前身是上海三電貝洱汽車空調有限公司,2015 年華域汽車收 購德國馬勒貝洱有限公司所持上海三電貝洱 9.5%股份後,正式更名為華域三電汽車空調 有限公司。現股東華域汽車、三電控股株式會社、上海龍華工業有限公司分別持有其 48%、
43%和 9%的股權。根據華域汽車和其他兩個投資方簽署的協議,華域汽車擁有華域三電 的實際控制權。
汽車空調系統是華域三電的核心業務。公司通過採用新的工藝、設計和材料等方式積極 推動汽車空調技術發展。近年來,華域三電成功完成 SEE27-5C 電動壓縮機的自主開發、 積極開展 BPGEN3 電動壓縮機的聯合開發和適用電動微車的 SEE18、適用電動大巴的 SEE82 電動壓縮機系列化開發工作。
華域三電是目前國內最大的斜盤壓縮機供應商,同時也是全國第二大空調壓縮機供應商 (奧特佳於 2016 年 8 月收購了牡丹江富通空調,成為全國最大的空調壓縮機供應商)。 根據中國製冷空調工業協會,2018 年汽車空調產量 4425 萬套,同期公司空調壓縮機銷量 達 885 萬臺,同比增長 10.21%,市佔率在 20%左右。傳統空調壓縮機有三種技術路線: 斜盤、渦旋和旋葉。斜盤壓縮機由於可實現可變排量功能,仍是目前最主流的技術路線, 在國內佔有 65%的市場空間。
華域三電收入平穩增長, 15-18 年 CAGR 為 8.69%。2018 年,華域三電實現營業收入 62.1 億元,同比增長 6.2%,佔華域汽車整體營業收入的比重為 4.0%。2015 年至 2018 年,華 域三電營業收入年均複合增速達到 8.69%。
貫徹中性化戰略,兼顧上汽系主機廠並積極開拓非上汽系客戶。華域三電的空調壓縮機 等產品在乘用車領域配套上汽大眾、上汽通用、上汽自主品牌、一汽大眾等客戶,商用 車主要配套上汽商用車、一汽集團、北汽股份等客戶。
新能源汽車使用的電動壓縮機的價格要明顯高於傳統壓縮機。 由於動力類型改變,電動 汽車空調系統採用的是電動渦旋式壓縮機,這是因為電動車能量來源為動力電池,採用 電機驅動,傳統皮帶傳遞發動機功率的開啟式壓縮機型式已不再適宜,而電動渦旋式壓 縮機主要採用全封閉或半封閉結構,電機驅動與渦旋泵體安裝在同一殼體內,結構緊湊、 安裝方便、可靠性高。由於新能源汽車增加了驅動電機以及控制器,使電動壓縮機結構 複雜化、成本上升,帶來了產品單價的明顯提升,電渦旋壓縮機單價 1500 元左右,而傳 統壓縮機僅 400-600 元。
華域三電受益於新能源汽車熱管理需求爆發。2017 年,華域三電為上汽乘用車 ERX5、 E950、沃爾沃 S90 混合動力、廣汽集團 GS4 混合動力等車型的提供電動空調壓縮機配 套;2018 年,華域三電獲得上汽乘用車 Ei5、上汽大眾朗逸純電動、沃爾沃 XC60 混合動 力、長城汽車 P8 混合動力等車型的配套。新能源汽車電動壓縮機供貨量從 2017 年的 5.5 萬多套快速增長到 2018 年的 13.2 萬多套。
熱泵空調技術壁壘高,市場空間巨大
新能源汽車熱管理系統包括電池熱管理系統、汽車空調系統、電機電控冷卻系統、減速 器冷卻系統等四部分,其中以熱泵空調技術難度最高,結構最複雜。
熱泵空調系統是純電動車空調製熱的有效方案,用於替代電加熱輔助空調系統。傳統車 空調製熱主要是發動機冷卻液為主要熱源,輔助 PCT 加熱,新能源汽車沒有發動機,冬 天加熱如果還是採用傳統的 PCT 加熱,將會消耗電量,對於現在續航里程不足的電動車 來說是雪上加霜。而熱泵空調的制熱效率比 PCT 高 2-3 倍,是純電動車空調製熱的有效 方案。
熱泵空調工作原理:製冷模式下,過熱的製冷劑經過冷凝器,溫度逐漸降低,最終在座 艙蒸發器處吸熱散冷;制熱模式下,過冷的製冷劑經過壓縮機壓縮被升溫,最終在內冷 凝器處放熱輸暖。
熱泵空調技術壁壘:1)熱泵空調換熱器的表面結霜問題:當環境溫度低於 0℃,熱泵空 調錶面結霜導致其制熱效果變差,結霜嚴重時甚至無法正常工作。隨著部分專家提出利 用直流電源來抑制霜晶生長的解決方案,這一問題將逐漸得到解決;2)製冷劑的選擇問 題:美國杜邦與霍尼韋爾開發了 HFO-1234yf (四氟丙烯)作為製冷劑,但 HFO-1234yf 生 產過程中會產生 HF、HCl 及 CFC 等臭氧層破壞物質。近年來,國際熱管理公司正逐漸選 擇性能更加優越、可持續發展的 CO2作為新一代製冷劑。
熱泵空調在電動汽車領域深度替代趨勢已經顯現,熱泵空調是純電動汽車制熱有效解決 方案。在動力電池沒有突破性進展的情況下要保證低能耗制熱,熱泵空調是為數不多的 可行技術,其效能係數比 PTC 加熱高出 2-3 倍,在冬季可將續航里程延長 20%以上。
當前電裝、法雷奧、翰昂、馬勒等國際熱管理巨頭均已推出車載熱泵空調系統且有多款 車型已經問世,國內零部件企業也逐步形成供應體系。國外搭載熱泵空調技術已經過 5 年驗證,日產 Leaf、豐田普銳斯、寶馬 i3、大眾電動高爾夫均已量產裝車;國產新能源 汽車也有所突破,榮威 Ei5、榮威 Marvel X、長安 CS75 PHEV 等三款車型相繼搭配熱泵 空調系統。
熱泵系統單車價值高於傳統空調,滲透率提升空間大。據前瞻產業研究院發佈的統計數 據顯示,2018 年我國新能源汽車空調市場規模達到 135 億元,增長勢頭強勁,並預測到 2022 年我國新能源汽車空調市場規模將接近 200 億元。熱泵空調單車價值量在 3300 元左 右,比傳統空調高出 1000 元,假設 2020 年我國新能源空調系統中熱泵系統的滲透率為 10%,到 2030 年將達到 30%,屆時市場空間可達百億以上。
在熱泵空調領域,華域三電走在了國內所有廠商前面。國際上電裝、法雷奧、馬勒等熱 管理巨頭均已推出相關產品,國內華域憑藉在空調系統領域的技術累積在汽車熱泵空調 領域不斷取得突破,走在了國內所有廠商前面。榮威 Ei5 是國內首款裝載熱泵空調的純 電動汽車,其空調系統由華域三電提供,上市迄今已獲不俗銷量,今年預計可突破 3 萬 輛。傳統 PTC 加熱器耗電量較大,往往會對車輛續航里程有很大影響,搭載熱泵空調是 最好的解決方案,今後熱泵空調會成為高續航車型的重要配置。
3. 智能化業務蓄勢待發
3.1 智能化乃大勢所趨
根據發改委在《智能汽車創新發展戰略》中給出的定義,智能汽車是指通 過搭載先進傳感器、控制器、執行器等裝置,運用信息通信、互聯網、大數據、雲計算、 人工智能等新技術,具有部分或完全自動駕駛功能,由單純交通運輸工具逐步向智能移 動空間轉變的新一代汽車。智能汽車通常也被稱為智能網聯汽車、自動駕駛汽車、無人 駕駛汽車等。美國的 NHSTA 和 SAE 均給出了智能駕駛的分級,SAE 將無人駕駛細分為 5 個級別,NHSTSA 把智能駕駛分為 4 個級別。
政策面:我國政府高度重視,出臺一系列措施推動汽車智能化發展。自 2015 年國務院印 發《中國製造 2025》明確將發展智能網聯汽車提升至國家戰略高度以來,各個相關部門、 地方政府對細化、完善頂層設計紛紛出臺一系列政策。
供給端:各大車企、一級供應商、互聯網公司紛紛佈局。目前智能駕駛領域的主要玩家 包括各大車企、一級供應商、互聯網公司三類。但三者實現無人駕駛的路徑不同,互聯 網巨頭採取“一步到位”式實現無人駕駛,各大車企、一級供應商則從 ADAS 切入,以 “漸進”方式逐步實現從輔助駕駛到無人駕駛的過渡。由互聯網公司主導的共享出行市場,通常跳過 L2/L3,直接實現 L4/L5,因為這類公司擁有雄厚的資金,具備算法上的優 勢,他們有實力直接做到最高級別的無人駕駛,這條路線不僅需要算法的迭代、完善, 還需要激光雷達等車規級硬件的量產能力;各大主機廠和一級供應商的技術路徑是從 ADAS 出發通過 L2-L3-L4 的漸進式路線實現無人駕駛,這些企業內部都具備強大的技術 積累和產品積累。
目前全球自動駕駛發展階段處於 L2,我國 ADAS 滲透率仍較低,提升空間大。根據美國 高速公路安全管理局(NHTSA)的定義,目前全球汽車智能化程度處於 L2 階段。在當 前階段,藉助駕駛輔助系統在多個場景下對駕駛員進行駕駛輔助,作為自動駕駛基礎的 ADAS(高級輔助駕駛系統)位於智能汽車產業鏈的最前端,也是汽車廠商進入智能駕駛 領域的主要方式之一,市場前景廣闊。ADAS 主要包括傳感器感知層面、識別及算法決 策層面及操控系統執行層面等,涉及環境感知、圖像識別、編程算法、路徑優化、人機 互聯等領域,可以提供包括 ACC 自適應巡航控制、ACC+啟停系統、IHC 智能大燈控制、 BSD 盲點監測、LCA 變道輔助、FCW 前碰報警、EBA 電子剎車輔助、TSR 交通標誌識 別、LDW 車道偏離預警、LKS 車道保持輔助、BA 後向輔助等多種功能,得以快速發展, 具有較高的成長性。但受成本的限制,現階段我國 ADAS 裝配率較低,整體滲透率在 6% 左右,一般搭載於 40 萬以上的豪華車和某些高檔車,而全球 ADAS 滲透率不及 30%,未 來有較大的提升空間。
在上游傳感器感知層面,核心零部件包括攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等。攝像頭及 毫米波雷達將在下一節華域汽車智能化業務佈局中做詳細介紹。
在圖像識別及編程算法的決策層面,核心技術主要由國外巨頭公司掌握。目前攝像頭圖 像識別領域國際巨頭為被英特爾收購的以色列公司 Mobileye,國內德賽西威在 ADAS 系 統已開發出雙目攝像頭並已經在研發具體算法,編程算法領域國際巨頭為 ADI 亞諾德半 導體、TI 德州儀器、瑞薩半導體、NXP 恩智浦半導體等。國內該領域多為初創企業,如 MINIEYE,Momenta、51VR、中科慧眼等。
操控系統執行層面主要是執行決策層面下達的指令,與傳感器感知及識別算法決策相比 其技術難度相對更低一些,因此該領域內國內零部件公司可通過將電子信號引入執行機構從而實現零部件電子化升級,進而切入智能駕駛領域,如 EPS 電子助力轉向、IBS 智 能剎車系統、EMB 電子機械制動、EVB 電子真空助力等。
3.2 華域在智能化方面的佈局
華域汽車在智能化方面的業務佈局主要包括毫米波雷達、前視攝像頭、 360 度環視系統、 智能剎車系統 E-Booster、智能駕駛主動感應系統的研發等。下文將分別加以介紹。
智能駕駛主動感應系統
智能駕駛主動感應系統(ADAS)是利用各種傳感器對車身周圍的環境狀態進行收集,隨 後進行靜態、動態物體的辨識、偵測與追蹤,並結合導航儀地圖等數據,進行系統的運 算與分析,從而預先讓駕駛者察覺到可能發生的危險。該系統的核心是環境感知的傳感 器,包括攝像頭、雷達、超聲波、夜視傳感器等,該系統分為三個運作階段,分別為收 集信息、處理數據、進行主動干預或提示,從而達到預防潛在危險的目的。
ADAS 系統集成了全景泊車、盲點探測、車道偏離預警、車道保持輔助、交通標識識別、 夜視系統、前撞預警、行人檢測、駕駛員疲勞檢測等眾多功能,可以有效提升汽車駕駛 的舒適性和安全性。近年來,該系統發展迅速,原來只作為高端豪華車的賣點和“噱頭”, 現在,一些中低端車型也逐步加入了 ADAS 功能, 隨著技術的成熟,ADAS 有望成為了 汽車界的“標配”,開啟巨大的市場空間。
2015 年華域募集資金 3.08 億元用於智能駕駛主動感應系統研發,截止 2018 年末累計投 入金額為 2.61 億元,投入進度為 84.62%。
毫米波雷達
毫米波雷達是目前 ADAS 的核心傳感器,是用於測量被測物體相對距離、相對速度以及 方位的高精度傳感器,早期被應用於軍事領域,隨著雷達技術的發展與進步,毫米波雷 達傳感器開始應用於汽車電子、無人機、智能交通等多個領域。
毫米波雷達性價比高,主要集中在 24GHz 及 77GHz 兩個頻段。 毫米波雷達在技術上成 熟度較高,且相比數萬元至數十萬元的激光雷達,毫米波雷達價格在千元範圍,性價比 較高。目前各個國家對車載毫米波雷達分配的頻段各有不同,但主要集中在 24GHz 和77GHz,少數國家(如日本)採用 60GHz 頻段。24GHz 的應用場景主要為中短距離範圍 (約 15 米至 30 米左右),77GHz 則為中長距離範圍(約 100 米至 200 米)。
24GHz 及 77GHz 毫米波雷達主要功能:24GHz 毫米波雷達探測距離短 ,探測角度大, 在中短距離有明顯優勢,主要以短距角雷達應用為主,例如盲點檢測(BSD)、前置碰撞 預警(FCW)、後碰預警(RCW),以及輔助車身周邊短距功能覆蓋,例如泊車輔助(PA)、 倒車輔助(BPA)等。77GHz 毫米波雷達探測距離長,角度小,識別精度更高,主要應 用於自適應巡航系統(ACC)、自動剎車系統(AEB)、前向碰撞預警(FCW)等。
毫米波雷達行業格局:
從毫米波雷達的全球範圍行業格局來看,市場主要被博世(Bosch)、大陸(Continental)、 德爾福(Delphi)、海拉(Hella)、富士通天(Fujitsu Ten)、電裝(Denso)、奧托立夫(Autoliv)、 法雷奧(Valeo)、天合(TRW)等廠商壟斷,其中 77GHz 毫米波雷達只有博世(Bosch)、 大陸(Continental)、德爾福(Delphi)、奧托立夫(Autoliv)等少數公司掌握。
國內廠商:國內最早開始做毫米波雷達的企業,大多都成立於 2015 年前後,包括海歸、 科研院所、傳統實業等多支團隊進入毫米波雷達領域,逐漸推進著整個行業的國產化替代。海歸團隊如:森思泰克、杭州智波等。科研院所團隊如:北京行易道、隼眼科技、 蘇州安智等。傳統實業團隊如:納雷科技、木牛領航等。
華域汽車從2014年開始進行毫米波雷達研發,目前24GHz及 77GHz均已實現批產供貨。 2018 年 24GHz 毫米波雷達實現量產,成為國內首家自主研發實現量產的毫米波雷達供應 商,應用於大巴的具有自動緊急剎車功能的 77GHz 前向毫米波雷達已順利通過國家法規 測試,成為國內首款通過該類測試的產品,實現對金龍客車的批產供貨。
車載攝像頭
攝像頭是 ADAS 系統傳感器感知層面的核心零部件之一。攝像頭功能主要包括通過感知 車輛周圍環境及監測車內駕駛員狀態等將相關信息傳送給預警及識別類的 ADAS 功能模 塊,然後通過圖像識別技術相關算法得知車輛當前行駛狀態等,最終將圖像顯示在駕駛 艙內或發出相應報警。車載攝像頭成像可以實時傳送至中控臺上,對駕駛員來說信息也 最為直觀。攝像頭的功能主要包括通過感知車輛周圍環境及監測車內駕駛員狀態等將相 關信息傳送給預警及識別類的 ADAS 功能模塊,然後通過圖像識別技術相關算法得知車 輛當前行駛狀態等,最終將圖像顯示在駕駛艙內或發出相應報警。ADAS 眾多功能中如 車道偏離預警、車道保持輔助、全景自動泊車等功能均為藉助攝像頭實現。隨著智能化 的普及,ADAS 功能也越來越普遍,據高工智能產業研究院(GGII)預估,攝像頭隨著 ADAS 滲透率的提升,市場規模將由 2016 年的 20 億元增長到 2020 年的 58 億元,年復 合增長率為 30%。
車載攝像頭類別及功能:攝像頭根據安裝位置及功能要求,一般可分為前視、側視、後 視和內置四個類別。前視攝像頭一般為廣角鏡頭,安裝在車內後視鏡上或者前擋風玻璃 上較高的位置,以實現較遠的有效距離。側視攝像頭一般安裝在車外後視鏡下方,後視 攝像頭一般安裝在後牌照燈中間位置或下方保險槓等(大眾的邁騰及CC為安裝在後Logo 內通過自動翻蓋進行探測)。
車載攝像頭相比相機、手機等普通攝像頭,技術難度更高。①車載攝像頭需要在高速移 動以及劇烈顛簸的情況下依然能夠獲取清晰圖像,而對於相機或手機攝像頭即使一般的 抖動也會對其成像造成較大影響。②車載攝像頭需要較高的防水性並對雨雪等惡劣天氣 具備較強適應性,其模組封裝工藝也更加複雜。③與普通攝像頭相比,車載攝像頭的廣 角度一般更高,部分甚至採用 180 度魚眼廣角攝像頭來獲取更大的視角。
華域在車載攝像頭方面的佈局:
2016 年華域與韓國 Cammsys 株式會社就“車載前視視覺系統”開展技術開發合作,並籤 訂合作技術開發合同。韓國 Cammsys 株式會社成立於 1993 年,是一家在韓國上市的攝 影鏡頭模塊專業製造商與半導體設備供貨商,主要產品為攝像頭模塊、ADAS 攝像頭傳 感器、電動汽車零部件等。該合作項目開發範圍為雙方共同開發基於標清級別攝像頭的 車載視覺系統前視攝像頭,包括系統的攝像頭模組、硬件、控制器、核心算法、圖像處 理算法、機械殼體;合作開發目標為使產品功能實現車道偏離報警和前車碰撞報警。
2017 年華域汽車前視攝像頭完成綜合工況道路驗證測試。
2018 年加快 360 度汽車行駛環境掃描系統等產品的開發和應用,並探索建立覆蓋毫米波 雷達、攝像頭和數據融合全功能的業務發展平臺。
智能剎車系統——E-Booster
E-Booster 這一產品產生的背景:傳統燃油車在踩下剎車踏板後,踏板會推動真空助力泵, 再由真空助力泵推動剎車主缸產生剎車液壓控制剎車鉗進行剎車。但對於電動車來說, 真空助力泵是無法工作的(真空助力泵工作的真空度是由發動機進氣歧管的負壓產生), 因此,採用電機替換真空助力泵作為助力源的智能剎車系統 E-Booster 應運而生。
E-Booster 可實現剎車特性可調及定製化。傳統燃油車剎車系統屬性在出廠時已經調校完 成,在後續的使用過程中很難更改,而 E-Booster 是根據電子信號對車輛的制動力度進行 控制,所以在後期是可以進行升級以及調節的,甚至整個剎車系統在 E-Booster 的支持下 是可以進行定製的,即使在同一車輛上該特性也能為車輛帶來不同模式的剎車體驗,從 而使得車輛的安全性以及舒適性進一步提升。
E-Booster 更契合汽車智能化的發展需求,將受益於智能駕駛的快速發展。E-Booster 可 以跟剎車踏板協同工作,也可以拋開剎車踏板單獨工作。比如在 ACC 自適應巡航和自動 駕駛過程中,遇到障礙物時,制動踏板沒有制動,但整車控制器可自動發送信號給 E-Booster 系統,實現自動剎車。
華域汽車全資子公司匯眾汽車於 2016 年正式進軍汽車電子制動行業,現在已經電子助力 器 E-Booster 和電子駐車系統 EPB 已經實現量產。2016 年開始研發 E-Booster,2017 年 已啟動下一代E-Booster產品開發。2018年成功獲得了北汽新能源E-Booster和比亞迪EPB 產業化項目定點,將在 2019 年實現量產。
4. 輕量化業務多管齊下
4.1 輕量化的驅動因素以及實現途徑
汽車輕量化最核心的驅動因素是降低汽車油耗,減少汙染物排放。最近幾年純電動汽車 的興起也增加了主機廠加速輕量化的動力。另外,汽車輕量化帶來的整車動力及操控性 能的提升也對汽車輕量化的發展起到一定的促進作用。
①汽車輕量化的首要作用是降低燃油消耗和汙染物排放
中國乘用車油耗標準加速下行。2012-2016 年每年的油耗標準是按照 3%的幅度下降的, 但是 2017-2020 年依次年下降 4%、6%、8%、9%,下降幅度逐年增大。
世界範圍內汽車排放法規日趨嚴格,對汽車油耗標準的要求愈發提高。歐盟、美國、日 本均出臺相關政策,到2020年乘用車燃料消耗量標準分別為3.8 L/100 km、6.0 L/100 km、 4.9 L/100 km。根據 12 月 6 日國務院頒佈的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020 年)》,我國乘用車平均燃料消耗量在2015年、2020年分別要求降至6.9 L/100km、5.0 L/100 km,另外《中國製造 2025》提出到 2025 年我國乘用車平均燃料消耗量要求降至 4.0 L/100 km。
我國乘用車車企降油耗壓力較大。根據工信部數據,2017 年我國乘用車平均燃料消耗量 實際值為 6.24 L/100 km,距離 2020 年 5.0 L/100 km 目標尚存在較大差距。
根據工信部數據, 2017 年我國乘用車平均燃料消耗量實際值為 6.24 L/100 km,距離 2020 年 5.0 L/100 km 目標尚存在較大差距,而汽車輕量化是降低汽車油耗的重要途徑之一。 目前單純通過改進發動機、變速箱以及改善車身空氣動力學等技術手段很難將油耗降低 至目標值,而汽車輕量化是降低汽車油耗的重要途徑之一。汽車輕量化,是指在保證汽 車結構安全性的前提下,通過使用高強鋼、鋁合金、複合材料等其它材料,儘量降低汽 車的整備質量,提高車輛動力性,進而實現車輛的節能減排。通常來講,汽車整車重量 降低 10%,燃油效率提高 6%-8%;整車重量每減少 100kg,油耗降低約 0.3-0.6 L/100 km, CO2排放減少約 5g/100 km。
②在電池能量密度不變的情況下,輕量化是提升純電動車續航里程的最有效手段
新能源汽車的快速發展對汽車輕量化起到推潑助瀾的作用,汽車質量下降可以提升新能 源汽車續航里程,在電池能量密度不變的情況下,輕量化是提升純電動車續航里程的最 有效手段。例如,城市工況下寶馬 i3 的百公里耗電量大約在 15.5kwh,而同樣工況下 Model S 的百公里耗電量在 22kwh,比 i3 電耗高了 50%。究其原因就在於寶馬 I3 採用碳纖維車 身,全車重量僅約1.3t,而特斯拉ModelS雖然採用了鋁合金車身,但全車質量達到了2.1t, 整車質量比 I3 高了 60%。在電池技術沒有突破的情況下,汽車輕量化可以有效提升電動 車續航里程,汽車整車重量每降低 10%,續航里程增加 13.7%。 ( 資 料 來 源 :《 Energy, Materials, and Vehicle Weight Reduction 》 , 測試車型為 BEV Midsize Sedan )
③汽車輕量化可提升整車動力和操控性能
汽車輕量化還可以提升整車動力及操控性能。整車的動力性能與質量成反比,在發動機 性能一定的條件下,整車質量越小,整車推重比越大,發動機輸出的動力能夠產生更大 的加速度,因此輕量化有利於提高整車的加速性能。對於傳統中型轎車,車重降低 10%時,0-60 公里加速性能提升 7%,爬坡性能提升 25%。整車質量每減少 100 公斤,加速性 能提高 10%,剎車距離減少 3 至 7 米,剎車距離的減少將有效減少追尾碰撞事故的發生。
通過材料及結構設計使汽車實現輕量化將成為汽車未來重要發展方向。在油耗標準日趨 嚴格、世界範圍內單車用鋁量逐漸提升以及新能源汽車逐步推廣的情況下,汽車輕量化 的趨勢越來越明顯,如何通過材料及結構的設計使汽車在滿足原先安全性及功能性的前 提下實現減重將成為汽車發展的一個重要方向。
目前實現汽車輕量化,主要有以下三種途徑:
①優化車身結構設計;
②從材料著手,使用高強度和輕質材料;
③運用先進的輕量化製造技術及連接技術。
優化車身結構設計
通過採用先進的優化設計方法和技術手段,在滿足車身強度、剛度、碰撞安全性及相關 法律法規等諸多方面性能要求的前提下,利用結構解析和 CAD、CAE 等技術進行結構的 優化設計,通過優化車身結構參數提高材料的利用率,減少無用材料、減輕壁厚、減少 零部件數量等。
CAD/CAE 在汽車結構設計上的應用:利用 CAD、CAE 技術,可以準確實現車身 實體結構設計和佈局設計,對各構件的配置、板材厚度的變化進行分析,並可從數據 庫中提取由系統直接生成的有關該車的相關數據進行工程分析和剛度、強度計算,使 輕量化材料能夠滿足車身設計的各項要求。
結構小型化:目的是在不增加成本的情況下,維持車身功能與抗擊安全性的同時減 輕汽車重量,如使部件薄壁化、中空化等以減輕重量。
從材料著手,使用高強度和輕質材料
鋁合金、鎂合金、鈦合金等是金屬材料中密度較低的輕金屬材料,是汽車輕量化的首選 材料,此外碳纖維複合材料也被應用於汽車輕量化。
鋁合金:鋁的密度僅為鋼的三分之一,同時鋁合金具備易成型、耐腐蝕、耐衝擊、 高回收率等特點,鋁合金的使用在汽車輕量化過程中已成為主要趨勢。受益於汽車輕量化趨勢,國際上近年來單車用鋁量不斷提升,中國單車用鋁量尚存在較大發展空間。 根據達科全球的統計,北美地區平均每輛車用鋁量從 1975 年的不足 45 kg 增長至 2015 年的 179 kg,並預計 2025 年將達到 231 kg。根據歐洲鋁業協會統計,歐洲地區平均每 輛車用鋁量從 1990 年的 50kg 增長至 2015 年的 150kg,並預計 2020 年將達到 180kg。 據中國產業信息網統計數據,中國汽車平均單車用鋁量僅為 105 kg,遠低於歐美地區 目前水平,存在較大發展空間。
鎂、鈦合金:鎂是極重要的有色金屬,比鋁更輕,能夠很好的與其它金屬構成高強 度的合金,鈦合金因其良好的金屬性是非常具有潛力的替代鋼鐵的汽車輕量化材料, 然而目前鎂、鈦合金由於其價格高昂尚未被廣泛使用。
碳纖維複合材料:在汽車眾多輕量化材料中,碳纖維複合材料具有質輕、高強、抗 衝擊和耐腐蝕等優點,是對汽車車身結構件進行輕量化的高價值材料,在強度相同的 情況下,碳纖維複合材料降重可以達到 50%以上,進而提高 30%以上的燃油效率,但由於其價格過於昂貴、性價比較低等因素,目前應用場景多為方程式賽車等,乘用車 使用較少。
運用先進的輕量化製造技術:如高強度鋼熱成型、輥壓成型(先進的成型技術保證了 整車結構的安全性)等先進製造技術,以及激光拼焊、結構膠粘接和異種材料鉚接等先 進連接技術。
高強度鋼熱成型:高強度鋼由於其更高的抗拉強度及本身的薄壁屬性具備顯著的減 重效果,目前在技術應用上已經較為成熟。熱衝壓成型技術是將常溫下硼鋼鋼板加熱 至 880~950℃,使之處於奧氏體化狀態,然後快速轉移到模具中高速衝壓成型,在保 證一定壓力的情況下,製件在模具本體中以大於 27℃/s 的冷卻速度進行淬火處理,保 壓淬火一段時間,以獲得具有均勻馬氏體組織的超高強鋼零件的成型方式,衝壓件抗 拉強度可以達到 1,500MPa,強度提高了 250%以上。熱衝壓成型工藝使超高強度鋼具 有良好的可塑性、良好的成形性能及熱加工性能,複雜零件也可以經過一次衝壓成形 完成,其回彈力比冷衝壓減少 90%以上,且熱成形零部件的表面硬度較高,同時使用 超高強度鋼熱衝壓件可使板材的厚度減少 30%,減重效果明顯。
高強度鋼輥壓成型:以輕量化和一體化為特徵的一種三維空心變截面輕體構件的新 型輥壓成型技術,是一種可適用於為實現輕量化而設計的異形截面金屬結構件的生產 工藝,該工藝生產效率高,產品表明質量好,尺寸精度高。目前汽車前/後保險槓、門 檻、車身 B 柱、座椅滑軌等均由輥壓成型工藝製作完成。
目前汽車輕量化的重點領域為底盤輕量化,底盤屬於簧下質量,而減輕簧下質量對車輛 的操控性及舒適性等方面的效果將遠大於減輕簧上質量的效果。
簧上質量與簧下質量的定義:所謂簧下質量,簧指的是懸掛系統中的減震彈簧,簧 下質量簡言之即為彈簧之下的重量。汽車懸掛安裝在車身和行走機構(車輪、車橋) 之間,起到支撐車身、減少震動的作用,如果從懸架的彈性元件(彈簧、減振器) 向兩側看,其上側部分承載整個車身及一部分底盤部件,其下側部分則是將另一部 分底盤部件(包括車輪、輪轂、部分車橋及懸掛部件等)壓向地面,上側這部分質 量就是簧上質量或者簧載質量,而下側這部分就是簧下質量或者非簧載質量。
減輕簧下質量對於車輛的影響:一般在不考慮其它因素的情況下,簧上質量與簧下 質量的比值越大,汽車的操控性、舒適性、加速性等方面的表現則更加優異。該原 理的一個簡單舉例解釋為:一根彈簧兩端分別連著大球(簧上質量)和小球(簧下 質量),如果大球比小球重很多,小球的振動對大球造成的影響就很輕微(舒適性很 好),反之小球如果越重,振動給大球帶來的影響就越明顯(車身的震動感會比較明 顯)。由於汽車輕量化的趨勢,越來越多的車企通過減小簧下質量的方式來增加簧上 質量與簧下質量的比值,而非增加簧上質量。因此在汽車輕量化中,減輕簧下質量 對車輛的操控性及舒適性等方面的效果將遠大於減輕簧上質量的效果。
減輕簧下質量的主要底盤零部件:目前汽車輕量化中減輕簧下質量的主要底盤零部 件包括輪轂、剎車盤、避震筒及彈簧、擺臂等的重量,如使用鎂鋁合金或碳纖維輪 轂、鋁合金剎車卡鉗、鋁合金或碳纖維擺臂等。該部分零部件的重量越小,車輪在 加速時的慣性以及彈跳時的衝量都可以減小,同時轉向時的慣性力也會減少,操縱 性與舒適性都能夠得到提升。
4.2 華域在輕量化方面的佈局
輕量化的理念其實涉及到汽車上的絕大多數零部件,比如上文提到的汽車內外飾、各類 電動化零部件等,但是汽車中重量佔比最集中的主要是三大件:發動機、變速箱、底盤, 這些是輕量化的主要對象,故此處重點研究了底盤輕量化以及鋁合金零部件(鋁合金發 動機缸體、鋁合金變速箱殼體、鋁合金電池托盤等)的應用。
華域的輕量化業務我認為主要有以下幾個部分:
①匯眾汽車:主攻底盤輕量化,底盤是屬於簧下質量,為輕量化的重中之重。
②華域皮爾博格:主要產品為輕量化鑄鋁,2017 年開始為新能源汽車供應變速器殼體、 電池托盤和電動機殼體等產品
③賽科利模具:主要產品為模具,但是也生產各種衝壓和擠壓鋁合金零部件和熱成型鋼 產品。2019 年獲得特斯拉上海國產車型電池盒及車身分拼總成件的業務定點。
匯眾汽車主攻輕量化底盤,底盤是屬於簧下質量,為輕量化的重中之重。
匯眾汽車是華域汽車旗下僅次於延鋒汽飾的第二大營收子公司,主要從事汽車底盤的研 發及生產製造,具有優質的下游客戶群。
上海匯眾汽車製造有限公司成立於 1992 年,2016 年上汽集團以其持有的匯眾汽車 100% 的股權作價 45.08 億元認購華域汽車非公開發行 2.86 億股,匯眾汽車成為華域汽車 100% 控股全資子公司。公司從事汽車底盤系統及零部件的研發、生產及製造,下屬共設 3 家 研發中心,19 家國內生產基地,6 家合資公司,3 家海外機構。
匯眾汽車產品主要涵蓋制動系統、傳動系統、轉向系統及懸架系統,具備汽車底盤系統 及零部件的研發、製造、工裝模具設計製造能力。
匯眾汽車是華域汽車的第二大營業收入子公司。匯眾汽車自 2016 年進入華域汽車合併報 表後,2018 年實現營業收入 200.47 億元,同比增長 13.20%,佔華域汽車當年營業總收入 比例為 12.75%,為僅次於延鋒汽飾的華域汽車第二大營業收入子公司。
產品覆蓋車型眾多,下游客戶優良。匯眾汽車是上汽大眾、上汽通用、上汽乘用車、上 汽通用五菱、上汽大通及廣汽乘用車等國內知名整車企業的骨幹配套供應商,同時為吉 利汽車、比亞迪汽車、長安汽車、北京汽車、北汽新能源、眾泰、愛馳等提供同步研發 及產品製造。
匯眾汽車目前初步具備汽車底盤電子研發製造能力,同時正在加強底盤系統集成、底盤 輕量化技術和先進製造工藝三方面能力:
①底盤輕量化:匯眾汽車在底盤輕量化方面具備領先技術,在底盤鑄鋁配件方面具備較 強優勢,通過多目標優化及拓撲優化等方法以及運用高強鋼等新材料,不斷探求輕量化 前沿技術。
②底盤電動化:匯眾汽車積極參與到國內多家整車客戶的底盤電動化開發中,與上汽乘 用車在新能源汽車底盤的共同研發正在持續進行,此外與廣汽、吉利、比亞迪等車企也 均展開合作。
③底盤電子化:匯眾汽車緊隨當前汽車電子技術快速發展以及汽車智能化的趨勢,成功 研製出電子駐車系統 EPB 以及與智能駕駛具備高耦合度的智能剎車系統——E-Booster, 並 2018 年成功獲得了北汽新能源和比亞迪產業化項目定點,將在 2019 年實現量產。
以華域皮爾博格為核心的輕量化鑄鋁業務已經具有較強的國際競爭力
目前華域的輕量化鑄鋁業務主要是華域皮爾博格有色零部件有限公司(KS HUAYU AluTech GmbH )來主導,該公司是是德國萊茵金屬汽車集團和華域汽車的合資企業, 華域持股 50%。
目前華域皮爾博格在鋁合金鑄造產品研發領域形成了具有自主知識產權的核心競爭力, 已經達到國際領先水平,具有國際競爭力。
該公司核心業務為汽車發動機鑄鋁缸體,主要產品有低壓鑄造缸體、高壓鑄造缸體、缸 體裙架、缸體機加工、鋁合金車身結構件等。
目前,華域皮爾博格的工廠規模為二國九廠,中國公司銷售額從 2001 年的 2.2 億元人民 幣發展到 2018 年 50 億元人民幣,增長了 25 倍。配套客戶除了原來的業內配套的上汽大 眾、上汽通用和上汽汽車,到目前的國內外配套客戶近 20 家,包括一汽大眾、北京奔馳、 沃爾沃、吉利汽車,以及德國大眾、通用汽車等。
在鞏固汽車“老本行”業務的同時,華域皮爾博格也在積極拓展新能源汽車和非汽車類 產品的市場。2017 年,華域皮爾博格開始為新能源汽車配套開發生產變速器殼體、電池 托盤和電動機殼體等產品;2018 年,實施跨界配套,開發生產華為公司的 5G 大尺寸通 信控制櫃散熱器基板。未來五年,我們在新能源汽車和非汽車類產品的業務佔比預計將 達到 30%。
2017 年,華域皮爾博格開始為新能源汽車配套鋁合金鑄造電池托盤, 2018 年向各新能 源車型供貨總計達 1.63 萬臺。電池托盤為新能源汽車用於承載大型電池組的部件,具有 尺寸大、整體壁薄、零件的強度、耐腐蝕性、密封性要求高等特點,需採用超大型壓鑄 設備和特殊的熱處理工藝。該型零部件的研發體現了公司在研發和製造大型鋁合金部件 方面的技術實力。
引進全新鑄造工藝來實現輕量化。2019 年,萊茵金屬集團(Rheinmetall Group)和華域汽車 系統股份有限公司[HUAYU Automotive Systems Co., Ltd.]的合資公司KS HUAYU AluTech, 在安徽省廣德縣的新工廠引進新開發的鑄造生產工藝,其適用於複雜發動機缸體形狀和 電機外殼的生產。該工藝可利用底切形狀和多種形狀的通道實現靈活設計,通過削減使 用材料使產品重量減輕 3%至 5%。此外,由於砂的導熱係數較低,與永久模鑄相比,在 相同的填充速度和熔化溫度下可獲得較薄的壁厚。目前,利用該工藝生產的解決方案被 用於具有灰色鑄鐵襯板的直列 4 缸發動機。
賽科利模具佈局衝壓成型鋁合金結構件以及熱成型鋼,已獲得特斯拉電池托盤定點華域汽車控股子公司——賽科利:上海賽科利汽車模具技術應用有限公司成立於2004年, 華域汽車持股比例為 75%。賽科利總投資 2 億美元,在南京、煙臺、武漢設有全資子公 司,致力於大型汽車覆蓋件衝壓模具的研發製造,具備汽車車身外覆蓋件模具設計和制 造能力及擁有完整的車身配套製造工藝能力。
①佈局輕量化鋁構件,斬獲國產特斯拉鋁合金電池托盤訂單。
賽科利具備鋁構件的研發和生產能力;賽科利在鋁構件方面,支持零件同步工程,擁有 衝壓、焊前處理、鉚接、弧焊集成及產品檢驗技術,同時在擠壓工藝方面具備儲備技術, 目前已經具備鋁合金擠壓型材開發能力、擠壓零件二次成型加工開發能力以及鋁合金車 身結構件弧焊、鋁合金電阻點焊、鋁合金摩擦攪拌焊、UV 固化膠同步開發及集成開發能 力,主要產品包括:鋁合金 CCB、鋁合金前後保險槓、鋁合金電池托盤、底盤結構件、 車身結構件等。
鋁製件工藝能力先進,實現零件國產化;賽科利在鋁合金擠壓型材開發能力方面,掌握 了鋁合金材料性能特性,型材擠壓工藝特性,熱處理工藝特性及其應用,根據不同的零 件用途,制定合理的後續熱處理、加工製造工藝,實現不同造型需求的零件產品;在擠 壓型材二次成形技術方面,通過對擠壓零件三維彎曲、液壓漲形開展的工藝研究和實驗 驗證,實現高尺寸精度和高表面質量要求的零件,實現零件國產化。
②佈局熱成型產品,掌握自主開發製造能力:
熱成型產品對汽車輕量化具有顯著效果。與傳統的冷成型工藝相比,熱衝壓成型工藝使 超高強度鋼具有良好的可塑性、成形性能及熱加工性能,強度可提高 250%以上,同時可 使板材厚度減少 30%,減重效果明顯。
賽科利具備自主開發製造能力,產品範圍廣。通過不斷地自主開發、工藝試驗、經驗總 結,賽科利已經形成熱成形零件的開發能力。不僅掌握了普通熱成形零件衝壓工藝設計 和 CAE 仿真分析的關鍵技術,也具備柔性軋製板(TRB)、激光拼焊板(TWB)、補丁板 (Patchwork)等複雜熱成形技術的自主開發製造能力,迄今為止已自主設計、製造熱成形量產模具百餘副,主要產品涉及 A 柱、B 柱、雪橇板、門防撞板、前保險槓、頂蓋橫樑、 A 柱下板、前縱梁等,其熱成形生產線和激光切割機均由國際一流設備生產商提供。
賽科利與整車廠合作開發,使研發能力介入產品設計階段。 賽科利通過與上海通用、上 海汽車合作開展熱成形零件的同步開發,介入產品設計階段,在此基礎上發展了車門防 撞梁的產品設計與驗證能力,成功地自主設計了新賽歐、新英朗等項目的防撞梁,通過 CAE 模擬和三點彎曲試驗驗證,開發的產品滿足靜態擠壓、動態碰撞等一系列性能要求。
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