汽车连接器行业深度研究(市场规模、竞争格局、国产出海等)
智圈l 进“智车行家自动驾驶行业交流群”, 请加18512119620(微信同),备注公司-姓名-职位加群
摘要:
汽车高压连接器、高频高速连接器分别受益于汽车电动化、智能化趋势。
高频高速连接器可分为 FAKRA 连接器、Mini FAKRA 连接器、HSD 连接器、以太网连接器四种类型。未来 mini-FAKRA、以太网线束有望进一步扩大应用,对 fakra 和HSD 线束形成替代。自动驾驶&智能座舱:传感器/控制器升级带动 FAKRA/HSD/以太网线束及连接器等用量高增。 安波福、泰科、罗森伯格等海外连接器大厂通过正向研发、并购壮大实现成长。国内技术变革、自主崛起有望重塑格局, 国产替代及出海迎良机 。国内厂商在高压、高速多环节取得突破,部分领域与海外龙头看齐。 国内企业中,电连技术、瑞可达、意华股份、得润电子等公司均布局高频高速连接器产品。
01
汽车连接器空间广阔,国产替代大有可为
1.1 连接器:电子系统设备间信号传输的重要桥梁
连接器是在电子系统设备之间传输电流或光信号的基础元件。 作为电子系统设备之间的节点,连接器或独立或与线缆一起,为器件、组件、设备、子系统之间传输电流或光信号,使得整个系统形成完整连接。根据传输的介质不同,连接器可分为电连接器、微波射频连接器和光连接器三类。
以高压连接器为例,其通常由接触件、绝缘件、外壳、附件四大结构组成。 接触件包括公母端子、簧片等;绝缘件用来保证接触件之间绝缘,称为内塑壳;外壳用来保证接插对准和保护整个连接器,称为外塑壳;附件包括结构附件和安装附件,即定位销、导向销、连接环、密封圈、转动杠、锁止结构等。
连接器位于产业链的中上游。 上游为金属、电镀液、塑胶等原材料;中游为连接 器和线缆制造商,进行连接器的设计、组装和制造;下游为汽车、通信等行业的应用厂 商。
连接器生产制造的关键在于模具设计和精密制造能力。 连接器的制造过程包括精密注塑、精密冲压、压铸、机械加工、表面处理、组装和测试。在设计上,需用到多学科复合知识,对于软件设计和仿真技术要求较高;在工艺上,对于零部件的制造精度要求较高,需使用高精密度的模具加工设备及模具进行生产,业内注塑模具加工精度在±10 微米内。较高的精密模具设计水平和产品制造能力有利于实现自动化生产、提高产品的精度和良率。
汽车是连接器的下游重要应用市场,其核心指标在于寿命/抗冲击等机械性能和高电压/抗干扰等电气性能。 连接器应用涵盖汽车、通信、计算机、工业、交通等电子工业全领域。其中通信和汽车是连接器最大的应用场景,2021 年全球市占率分别为 23.47%/21.86%(Bishop&Associate)。 根据应用场景不同,连接器的功能特征、技术水平的侧重点存在差异,其中汽车行业的高压大电流等电气指标及机械寿命和抗冲击等机械性能是关键指标。
02
高压连接器、高频高速连接器分别受益于汽车电动化、智能化趋势
2.1 电动智能化催动高压高速发展新机遇
汽车连接器可分为低压连接器、高压连接器、高频高速连接器等。 其中,高压连接器、低压连接器进行高压电流、低压电流传输,高频高速连接器进行数据传输,传输影音信号的连接器不仅需要保证车载环境下的机械可靠性,还需要考虑高频传输信号的完整性及电磁干扰。
高压连接器、高频高速连接器分别受益于汽车电动化、智能化趋势。 汽车连接器广泛应用于动力系统、安全与转向系统、娱乐系统、导航与仪表系统、自动驾驶系统、智能座舱系统等各个汽车电子系统中。高压连接器主要用于新能源汽车电池、充电桩等场景中,受汽车电动化趋势促进。高频高速连接器主要用于汽车智能化场景中,受益于汽车智能化程度不断加深。
连接器需满足电气性能、机械性能和环境性能等基本要求,汽车连接器对可靠性要求较为苛刻。 抗干扰、高插拔次数、载流能力、耐热性及抗震动性是汽车连接器的重要性能参数。同时随着电动汽车内电子器件增多使车内产生的磁场对车内设备产生电磁干扰,因此汽车连接器零部件需要有较好的抗干扰、抗辐射的屏蔽能力。
高速连接器方面,传输高速数据信号要求电路阻抗连续性好、串扰小、时延低、信号完整性高。 高压连接器方面,对电磁屏蔽、防护等要求更高,另外,相比传统低压汽车连接器,由于电压等级的提高,产品绝缘、防护等性能要求升级。
高频高速连接器可分为 FAKRA 连接器、Mini FAKRA 连接器、HSD 连接器、以太网连接器四种类型。 当前国内FAKRA/HSD 连接器已相对成熟;mini-FAKRA/以太网连接器在技术、专利积累方面仍与海外巨头存在差距。高速连接器是高速线束的核心,目前国内厂商 FAKRA、HSD 连接器的技术成熟度较高,已有明确的设计和验证标准,产品得到广泛应用;mini-FAKRA、以太网连接器等则与海外罗森伯格、泰科、莫仕等巨头仍有差距。
主要系 1)海外巨头研发起步较早,在关键核心技术积累方面具备显著优势;2)海外巨头通过早期抢注专利、联合互相授权等构筑专利壁垒,并通过与整机厂及标准联盟组织深度绑定,在终端、传输协议中进一步深度植入,实现进一步垄断。
未来 mini-FAKRA、以太网线束有望进一步扩大应用,对 fakra 和HSD 线束形成替代。 1)mini-FAKRA 与 FAKRA 对比,二者应用领域一致,mini-FAKRA 具有更高的传输频率、速率、集成度。2)HSD 与以太网连接器相比,现阶段HSD主要用于车载显示的数据传输,相较以太网连接器可实现的传输频率、速度较低。以太网连接器有更强的协议兼容性,同时伴随车载以太网的渗透,应用领域拓展性更强。预计随着车载娱乐系统配备大幅提升,短期内 HSD 用量仍将提升;但中长期来看HSD 连接器的应用市场将部分被以太网连接器取代。
03
汽车电动化智能化趋势下,汽车连接器量价齐升
关注自动驾驶、智能座舱、车联网等汽车智能化应用带来的汽车连接器和智能化线束新增量。
自动驾驶:传感器/控制器升级带动 FAKRA/HSD/以太网线束及连接器等用量高增。 1)摄像头:Fakra/Mini-Fakra 及HSD 线束配合使用。其中 FAKRA主要针对汽车与外部的连接,如鲨鱼鳍天线、360 环视摄像头等。HSD 主要针对汽车内部高速数据的传输,如主机与显示屏/T-BOX 的连接、LVDS、 USB2.0/USB3.0/1080P 高清摄像头的应用。2)激光雷达:使用以太网线束及连接器进行高速传输。3)域控制器:可同时连接低速线束、HSD、以太网线束等多种线束类型。
➢ 智能座舱:显示屏/HUD 带来 HSD 线束及连接器放量; 车机互联驱动USB/HDMI 增长。1)显示屏、HUD:根据盖世汽车,汽车仪表盘/中控屏/HUD/后座娱乐等屏幕数量持续增长,单车屏数将从2021 年1.9 增至 2025 年2.7块。同时车载中控屏进入标配 2K 高清时代,未来向 4K/8K 高清晰度发展,线束传输速率需求提升。2)多媒体端口:汽车娱乐交互、车机互操作功能带动车载USB/HDMI 等特种线束持续渗透。
➢ 车联网:车载天线、T-BOX 带来高速传输需求,带来FAKRA/以太网线束及连接器应用。 1)车载天线系统:随着传输速率提升,FAKRA、mini-FAKRA将取代 FM/AM 馈线、GPS 导线,用于4GLTE/5G MIMO/Car2Car/ WiFi、蜂窝射频等功能传输。2)T-BOX、网关:硬件形态类似域控,其中高速数据的传输同样使用HSD、以太网线束等为主。
智能化趋势:随驾驶自动化等级提升,单车所需的传感器数量将不断上升,预计L5 阶段单车将配备30+传感器。自动驾驶及辅助驾驶功能需要依托车上传感器对外界进行大量信息感知,显著带动对汽车连接器的需求。 新能源汽车单车所使用的连接器价值量远高于传统燃油汽车。 新能源汽车内电气系统相较于燃油汽车数量更多,对连接器的需求量显著增加。
我们测算了中国汽车连接器市场规模,预计2024 年中国汽车连接器市场规模达到253 亿元,高压连接器、高频高速连接器市场规模分别是135 亿元、118 亿元。关键假设如下:
中国整体汽车销量:2024-2026 年每年增长 3%,其中乘用车占比 85%;
新能源汽车渗透率:2024-2026 年分别为 37%、43%、48%;
新能源汽车中乘用车和商用车占比:乘用车占比 95%,商用车占比5%;
各类型自动驾驶渗透率参考图 21 的数据,2022 年高压连接器和高频高速连接器单车价值量参考表 4,此后每年降价3%。
全球连接器市场整体呈增长态势, Bishop&Associates数据显示,全球连接器市场规模由 2013 年的512 亿美元增长至 2022 年的841 亿美元。预计随着物联网、移动通信、新能源汽车、计算机领域等新业态的发展,连接器未来市场规模有望呈现稳步增长。
下游应用领域广泛,汽车成为第二大应用领域。根据Bishop&Associates,连接器下游主要应用领域有通信、汽车、计算机及周边、工业、交通几大板块,其中 2022 年通信领域市场规模占 23.8%,汽车领域市场规模为 21.9%,仅次于通信领域。
中国连接器市场快速成长,成为全球最大连接器市场。 Bishop&Associates 数据显示,中国连接器市场规模由2013年的131亿美元增长至2022年的265 亿美元,高于全球市场增速。随着全球制造业向中国大陆转移,中国连接器市场占比逐渐扩大,2013年中国市场占全球的 25.6%,到2022 年,中国市场占比已增至 31.5%,成为全球第一大连接器市场。国内通信、消费电子、汽车、工控安防等连接器下游产业迅速发展,国产厂商在部分领域不断推进国产替代进程,未来仍具备较大发展潜力。
04
国外汽车连接器龙头代表企业
泰科、罗森伯格等海外连接器大厂通过正向研发、并购壮大实现成长
全球连接器市场、汽车连接器市场主要由国外龙头企业占据。 欧美、日本的连接器跨国企业凭借多年技术积累及资金投入,在高性能连接器产品领域引领行业发展,占据领先的市场地位。2021 年,全球性龙头企业泰科、安费诺、莫仕分别为全球连接器市场份额前三名的企业,共占 32.4%的市场份额,中国公司立讯精密排名第四占据全球连接器 5.1%的市场。全球汽车连接器市场同样由国外龙头企业垄断,2019 年全球汽车连接器市场 CR5达74.4%,其中泰科、矢崎、安波福分别占据前三位。
连接器:美日企业份额集中,正向研发、并购成长塑造国际龙头
全球连接器市场中,美日企业占据主导地位,龙头格局相对稳定。 2000-2020 年,全球连接器前三名 TE、安费诺、莫仕排名变化不大。国内厂商立讯 2015 年首次进入全球连接器前十,是中国大陆唯一一家入围企业。
泰科、罗森伯格等海外连接器大厂通过正向研发、并购壮大实现成长。 连接器是汽车电子电气系统的关键零部件,往往由主机厂直接管控。汽车连接器的产品型号众多,研发和认证周期长,属于资金和技术密集型行业。厂商通过长期跟随主机厂正向研发,或者灵活收并购,实现技术积累、保持龙头地位。
➢ 并购成长:如泰科/莫仕/安费诺在过去 20 年收购了超 25/27/52 家公司,极大程度带动了行业集中度提升。
➢ 正向研发:如罗森伯格坚持产品的正向研发,产品在专业技术、工艺水平和专利壁垒上都具有明显优势,公司高速连接器FAKRA、HSD 均为行业首先发明,市占率超 80%。
在汽车连接器市场,国内厂商与海外差距较大,存在较大的提升空间。连接器不同下游竞争格局有所差异,国内厂商在消费电子领域份额较高,在汽车等领域与海外差距依然很大。
企业梳理
(1)泰科:技术领先、产品丰富的全球连接器龙头,持续收购巩固竞 争地位
泰科电子(TE Connectivity Ltd)是全球连接器和传感器巨头,总部位于瑞士, 1980 年至今保持全球最大连接器厂商的地位。公司主营连接器和传感器解决方案,按下游领域分为运输解决方案、工业解决方案、通信解决方案三个部门,产品应用领域覆盖交通运输、工业应用、医疗技术、能源、数据通信和家庭应用。公司在全球拥有 8.5 万名员工,在 20 多个国家设有工厂,在约 50 个国家中经营业务,客户遍布全球约 140 个国家和地区。
在高压连接器方面,TE 的汽车产品覆盖混合动力和纯电动汽车,能够提供完整的连接器、继电器、接触器、线束和断开装置产品系列,高压连接器产品可分为四个领域:高压辅助单元、高压动力总成、电池连接、充电接口。
在高速产品方面,公司在自动驾驶、智能座舱、车联网 3 大领域全面布局,产品覆盖同轴连接器和差分连接器两大品类,传输速率最高可达 56Gbps,达到世界头部水平。
(2)罗森伯格:车载高频高速连接器冠军,首创 FAKRA/HSD 凸显技术实力
罗森伯格成立于 1958 年,总部位于德国,是全球领先的无线射频、光纤通信及高压连接解决方案商。 历经几十年的发展,罗森伯格在全球范围内积累了丰富的行业经验与技术积累,业务覆盖航空航天及军标产品、汽车工业、通讯设备、计算机及消费电子、能源及公共事业、网络系统、通讯和外线设施等七个方面。目前公司员工超1.5万名,在全球超过35个地点设有研发生产基地和客户服务中心。
首创FAKRA、HSD,目前为车载高频高速连接器领域的隐形冠军和标准制定者。 公司 1967 年开始射频同轴连接器的研发生产,2000 年开始涉足汽车电子领域,并开发汽车行业用 FAKRA 高频连接器,并于 2022 年成为第一家获得 ISO/TS 16949(现IATF 16949)认证的同轴连接器制造商。目前公司车载产品线包含高速数据传输、新能源汽车等解决方案,覆盖 FAKRA、HFM、RosenbergerHSD、 MTD、H-MTD、HV、RoPD 等产品,其中Fakra 和HSD 产品都为行业首先发明。
高频高速产品线包含FAKRA/HFM/HSD/MTD/H-MTD,传输速率最高达56Gbps。
1)FAKRA/HFM: 公司开发了标准 FAKRA 连接器,并在此基础上推出了mini-FAKRA 连接器,在物理尺寸和电气性能上均有优化。2)HSD:公司还提供了RosenbergerHSD 系列连接器,专为汽车内部网络设计,适用于车辆内部的多媒体和导航系统。3)以太网连接器:MTD 和 H-MTD 均为车载以太网连接器,能够满足车载数据传输在单个传输速率提高、线路数量增加、协议及芯片多样性等方面的需求。
05
国内 技术变革、自主崛起有望重塑格局,国产替代及出海迎良机
5.1 国内产业链多环节全面提升,国产替代及出海扩张提速
国内厂商在高压、高速多环节取得突破,部分领域与海外龙头看齐。以连接器产品为例:
➢ 高压连接器: 产品性能与国外龙头看齐。国内厂商如中航光电、瑞可达、永贵电器等均有 1000V 产品,在额定电流、工作范围、防护等级等方面也已达到相近水平。
➢ 高速连接器: 1)FAKRA、HSD 产品国内厂商技术成熟,特别是FAKRA 市场竞争已相对激烈。2)mini-FAKRA、以太网连接器方面,国内已有多家厂商建立了相对完整的产品矩阵,如电连、立讯、瑞可达、中航光电等。目前国内厂商的产品性能与海外巨头罗森伯格、泰科等仍有一定差距,未来有望通过加强标准制定、专利积累等方式快速追赶。
1、电连技术
汽车高速高频连接器壁垒高,电连技术为国产领先企业
汽车高频高速连接器不仅需要保证车载环境下的机械可靠性,还需要考虑高频传输信号的完整性及电磁干扰。
1)汽车连接器产品认证体系及制造工艺与消费电子有较大不同,需要更多的技术和市场积累,客户准入认证周期较长。
2)高速连接器在传输信号时具备高频和高速的特性,通过铜导线传输电磁信号,这种传输方式要求技术上能够确保数据包不丢失且数据不失真。此外,高速高频连接器在抗震动、温度控制、抗老化和防水性能方面都有严格要求,并且需要较强的仿真设计能力,产品的品质和企业制造技术都必须达到高要求。
3)在高频高速传输过程中,要满足恒阻抗、绝缘材料介质损耗小、采用良好的低电阻的端子连接、成对信号导线规则绞线、屏蔽部分重复覆盖等要求。而且对于高频高速连接器生产厂商来讲,实现自动化能够确保产品的一致性,实现自动化生产对企业的设备以及运营管理能力都提出较高要求。
国内汽车高速连接器市场被海外巨头主导,电连技术为国产高频高速连接器领先企业。 国外连接器龙头企业如罗森伯格、泰科电子、安费诺均在高频高速连接器领域形成完善的产品布局。根据华经产业研究院,我国汽车高速连接器国产化程度较低,2021 年罗森伯格、泰科、安费诺三家合计占据了约 92%的市场份额,其中罗森伯格的市场份额高达 50%,电连技术为国产领先企业,其市场份额为 7%。
国内企业中,电连技术、瑞可达、意华股份、得润电子等公司均布局高频高速连接器产品。 国内企业中,瑞可达主要专注高压连接器,同时扩展业务范围至高频高速连接器领域。电连技术是少有的具备高频高速连接器全产品布局的国内公司。
普通 FAKRA 产品提供厂商较多,Mini FAKRA 等高性能连接器布局厂商较少。普通FAKRA 发展时间长,工艺成熟,形成布局的国内厂商数量较多。在技术难度较高的 Mini FAKRA 产品及以太网连接器产品方面,国内厂商少有布局。
2、立讯精密
目前公司产品以汽车神经系统为基础,打造6 大产品线。 通过十余年的研发及业务开拓,公司汽车产品布局延伸至舱内、舱外多品类产品。近年来公司汽车主力产品线逐渐明确,共包含以下布局:汽车线束(整车线束、特种线束、充电枪等)、连接器 (高压、低压、高速、Busbar 等)、智能新能源(PDU、BDU、逆变器、储能等)、智能网联(路测单元、车载通讯单元等)、智能驾舱/控制(域控制器、信息娱乐系统、多媒体仪表)、智能制造 (嵌件注塑、PCBA)等。
3、中航光电:军民业务融合发展,车载领域产品技术布局齐全
在新能源汽车领域,公司2009 年布局新能源汽车连接器业务,2014 年成立新能源汽车事业部,2023 年发布智能网联连接器系列产品。 公司在新能源汽车领域专注于汽车互连及充/换电解决方案的研究与开发,产品覆盖动力系统、充/换电领域、智能网联。目前已向国内主流,国际一流整车企业和设备厂商配套高压连接器、高压线束、充/换电等系列产品。公司积极开拓智能网联、busbar 等新业务,重点市场的开发进程进一步提速。目前公司产品已获得国内主流、国际一流整车企业和设备厂商高压连接器、高压线束、充/换电等系列产品合作。
4、意华股份:通信连接器业务起家,车载领域聚焦高频高速应用
公司主要从事通讯连接器及其组件的研发、生产与销售,产品布局以通讯连接器为核心,消费电子连接器为重要组成,并积极拓展汽车等其他领域的连接器产品。 公司在东莞、苏州、武汉、湖南设有 6 家全资子公司及6 家控股子公司。 公司汽车连接器主要聚焦于高速高频车载连接器,高压连接器涉及不多。公司汽车连接器的生产及销售放在苏州远野,主要客户有 APTIV、华为、李尔、GKN、比亚迪、吉利、经纬恒润等;汽车连接器产品主要包含FAKRA、HSD、BMS 系列和排针系列。此外汽车连接器客户与公司其他业务客户存在重叠,客户资源积累进一步助力公司业务横向延伸。 (参考来源:招商证券、西部证券)
节选部分,篇幅有限,未完待续。 。 。
时间: 2024年12月7日
地点: 深圳
第四届中国互连技术与产业大会 以 “全面智能化时代的互连技术创新” 为主题,聚焦大模型驱动下,算力建设对互连技术的需求和挑战,推动后摩尔时代产业链、创新链融合发展。 大会设一个主论坛: 拟邀请政府领导、院士、智算中心投资建设方、AI 服务器企业、主机厂、芯片企业、连接器企业,围绕智能算力建设布局、互连技术框架、硬件应用场景、关键技术挑战、先进解决方案进行分享;以及三个分论坛: 数据中心高速互连关键技术、智能网联汽车高速互连关键技术、IoT物联网互连关键技术三个分论坛 ,围绕互连技术挑战和先进解决方案展开讨论。大会拟邀请ICT 产业链 500 位 行业精英参加。
01
02
主论坛
12月7日 上午
智算场景的各种热点互连技术
8:30-12:00
✓面向连接器行业的大模型报告与发布
✓中国智算节点布局与互连技术趋势
✓智算中心超节点ETH-X / 光互连
✓新一代智能汽车高速连接标准A-PHY及SerDes芯片的应用
✓智算中心Alink架构超高速互连关键技术
✓高通量以太网关键技术
✓整机柜高速互联解决方案发布及关键技术分享
分论坛一
12月7日 下午
数据中心的高速高密电/光连接关键技术
13:00-18:00
✓下一代AI服务器中的224G高速互连技术趋势
✓ 低功耗 AI光互联 解决方案
✓AI服务器中下一代GPU Socket技术挑战
✓Ai数据中心高速互连全链路解决方案与挑战
✓PCI-e 6.0 & 5.0仿真与设计
✓服务器用高速连接器铜合金材料
✓高速连接器信号完整性挑战与材料创新
分论坛二
12月7日 下午
智能网联汽车高速互连关键技术
13:30-18:00
✓汽车智能化时代,高速连接器如何适应新需求?
✓为适应汽车智能化和网联化发展而设计的汽车高速互连方案
✓面向智能座舱车载显示与感知的HSMT公标车载SerDes芯片解决方案
✓国产ASA SerDes芯片
✓新一代车载SPE电缆,助力汽车智能化发展
✓面向智能汽车的数据高速传输技术及其高频高速解决方案
分论坛三
12月7日 下午
物联网终端高速互连关键技术
13:30-18:00
✓拥抱大模型,进入IoT交互革新时代
✓工业连接器互连技术探讨
✓人工智能+边缘计算,迈向工业物联网智慧化
✓AI+家庭服务机器人
✓AI+智慧农业中的互连关键技术
✓AI+工程机械设备中的互连关键技术
✓面向机器人控制与通信系统的创新解决方案
✓航空装备EWIS互连技术
限时预约已开启