1、新興領域用磁性元件行業競爭格局
磁性元件屬于基礎電子元器件,目前主要應用市場仍然是工業照明、家用電器、消費電子、通訊設備等領域,近年來隨著下游光伏儲能、新能源汽車、充電樁快速發展,磁性元件作為新能源設備實現能源轉換、電氣隔離和濾波的關鍵零部件,迎來新的發展階段,國內廠商在競爭中快速成長。新能源磁性元件競爭市場中,潛在競爭者眾多,但因新能源產品更新迭代較快,品質要求較高,且不同應用領域往往對磁性元件提出不同的技術和工藝要求,目前具備為多個新能源應用場景批量供貨的規模企業較少。
車載磁性元件方面,傳統車廠主要由日本、歐洲廠商占據主導地位,隨著汽車電動化進程加速,國內新能源汽車生產廠快速崛起并逐漸占據領先地位,國產汽車供應商迎來了良好的發展機會,磁性元件亦加速國產替代步伐;光伏儲能磁性元件方面,市場競爭較為充分,受益于國內光伏產業鏈的完整與技術進步,磁性元件國產化率較高,近年部分在技術與品質管控等方面更優異的廠商脫穎而出,與下游設備廠商共同發展,形成一定的競爭格局;充電樁磁性元件方面,為提高充電功率,市場上兩種實現快充的技術路線分別為提高充電電流和提高充電電壓,我國新能源汽車車廠主要選擇提高電壓方式的高壓系統架構,充電樁主要是配套于新能源汽車,伴隨著新能源汽車的發展聯動性較高,因此我國元器件供應廠商占據有利地位,主要是國內廠商競爭。
2、新興領域用磁性元件行業發展概況
(1)磁性元件作為關鍵零部件,成為新能源產業鏈升級的重要環節磁性元件作為基礎元器件之一,被廣泛應用于傳統家電、照明、消費電子等領域,不過該類消費級的磁性元件功率等級要求相對較低,規格和性能需求差異化不大。相較而言,工業級、車規級應用領域對于磁性元件的適用環境、振動沖擊、使用壽命、可靠性以及容錯率等方面性能要求較高,技術難度高。各級別磁性元件要求對比如下:
近年來,隨著社會的電氣化推進和能源轉型升級,尤其是新能源汽車、充電樁等新興產業,對電力消費的強度越來越大,應用場景越來越多,并衍生出了更多基于電能磁能轉換原理的核心技術應用。同時光伏儲能等新興電力產業也在不斷提升電壓和功率等級以滿足社會用電需求和能源轉型戰略。
在新能源汽車、充電樁、光伏儲能等新興產業,磁性元件從通用件成為安全件以及控制器件,對于轉換效率、安全可靠性以及控制精度要求越來越高,已經成為產業鏈技術升級的關鍵一環,起到了關鍵性、基礎性的作用。
1)功能重要性提升
相比以往傳統應用領域,新能源領域的磁性元件在應用技術和安全性方面,承擔了更為重要的功能。新能源時代,新能源汽車、充電樁、光伏儲能等新興產業在用電、發電過程中離不開電能的轉換,催生了很多新型的電源設備和功率變化器件,在這些領域中承擔能量轉換的功能并成為核心部件。相比傳統汽車,新能源汽車新增了車載OBC 和 DC/DC 以滿足充電和用電需求,而在新能源汽車快充需求下,又催生出高壓直流充電樁和充電模塊;光伏儲能領域由于光伏組件輸出的是功率不穩定的低壓直流電,必須通過光伏儲能逆變器來實現升壓逆變才能輸出高壓穩定電流從而并網。新能源汽車車載電源、直流充電模塊、光伏儲能逆變器分別是新能源汽車電控系統、新能源汽車充電樁、光伏儲能系統的核心部件,而磁性元件則是這些核心部件的關鍵零部件,并從一般功能件成為安全件,對磁性元件產品的可靠性要求大幅提升。因此磁性元件在新能源時代的應用更為深廣,重要性大幅提升。
2)產品更新迭代快
相比傳統應用領域低功率等級的磁性元件產品,當前應用于新能源領域的磁性元件應用環境更為復雜,技術要求高,產品更新迭代快。一方面是新能源領域的功率要求越來越高,相應的磁性元件體積也越來越大,而過大的體積會導致整體成本提高和損耗的增加,因此實現相同功率的產品小型化成為行業重要的技術發展方向,磁性元件廠商需要根據下游設備/部件的電路拓撲、尺寸規格和性能要求等,從材料應用、結構和工藝設計等方面對產品進行快速開發;另一方面,隨著新能源行業的爆發式增長,下游可應用范圍不斷拓展,技術和產品更新速度加快,磁性元件需要不斷進行技術迭代和新品開發以滿足下游需求。
3)價值量提升
相較于傳統應用領域,新能源領域一方面拓寬了對磁性元件的應用,從功能件往安全控制件方向發展,另一方面對磁性元件的材料和技術要求更高,因此新能源領域的磁性元件產品附加值提升。
新能源汽車的電動化帶動了磁性元件單車價值量顯著提升。傳統汽車對于磁性元件的應用主要是車內多媒體等設施,屬增加體驗感的娛樂功能件;而新能源汽車新增 OBC、DC/DC 等電能轉換核心部件,涉及汽車安全運行和精密控制,對磁性元件的使用量增加、性能要求更高。同時,在高續航能力和高充電效率的趨勢下,未來新能源汽車 800V 電壓平臺的普及對于升壓電感等磁性元件的需求和性能要求都將更高。
充電樁方面,充電樁采用模塊式組合功率,因此為滿足高電壓平臺快充要求,充電設備需要并聯更多的充電模塊。
光伏儲能方面,磁性元件主要應用于光伏逆變器和儲能逆變器。光伏逆變器和儲能逆變器工作原理和電路結構較為相似,以光伏逆變器為例,磁性元件包含電感、變壓器在內,在光伏逆變器價值占比超過15%。
4)成為產業鏈升級的重要環節
隨著新能源行業不斷發展,對發電和供電效率、轉換和使用效率的要求不斷提升,因此光伏發電、汽車充電等場景下的功率越來越高,提高磁性元件功率密度成為大勢所趨,而由此帶來的散熱問題直接關系到安全性和可靠性問題,成為磁性元件技術發展乃至整個產業鏈升級的重要環節。
(2)行業市場規模
普華有策《2023-2029年新興領域用磁性元件行業深度調研及投資前景預測報告》顯示,預計2023年全球磁性元件行業市場規模將達219.09億元。
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