近年汽車電氣化、電子化的趨勢越發明顯。作為電子產品的骨架,PCB制造在汽車供應鏈中的重要性也與日俱增。相對于傳統燃油車,新能源車增加的充電、儲能、配電和電壓轉換設備,將給PCB帶來大量新的應用場景。
新能源車及智能駕駛組件將大幅提升汽車PCB價值
4月23日凌晨,特斯拉“自動駕駛日”活動在位于加州帕羅奧圖的總部舉行,馬斯克終于亮出了自家的自動駕駛“核武器”——特斯拉“全自動駕駛計算機”(full self-driving computer,以下稱 FSD 計算機),即之前所說的 Autopilot 硬件3.0正式亮相。
FSD計算機的投入使用意味著特斯拉首度使用了自研車載 AI 芯片,目前這款芯片正安裝進特斯拉生產線上的每一臺電動車中。
特斯拉芯片的亮相,也帶動了自動駕駛汽車的普及,而多種智能駕駛組件的逐漸滲透將給高端高頻PCB在汽車上的應用帶來快速的發展機會。
PCB應用大戶:新能源車
根據測算,僅在動力總成及傳動領域,電動車上PCB的單車價值量就高達800元左右,是傳統車該領域PCB價值的20倍。
電動車新增的需求主要來自于動力總成相關設備—車載充電機、電池管理系統(BMS)、電壓轉換系統(DC-DC、逆變器等)以及其他高壓、低壓器件。
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新能源汽車所包含的大量高壓、大功率器件,如IGBT、MOSFET等對散熱都有較高要求,使得PCB的布置不能太密,進一步加大了新能源車PCB的用量。每輛新能源車上,僅上述幾種設備所需的PCB板合計就達到0.8平方米左右。而一輛電子化程度中等的燃油車全車所需要的PCB合計僅為0.43平方米左右。在傳統燃油車的內燃機以及傳統系統中,電路板的用量很少,合計僅為0.04平方米左右。
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汽車PCB將量價齊升,遠超行業增速
根據測算,裝配了毫米波雷達和中控大屏的新能源車單車PCB用量將達到1.24平方米,價值1281元,是未裝備以上配置的傳統燃油車的3.6倍。
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在新能源車推動下,汽車PCB市場將迎來長期穩定增長。中國新能源乘用車的產銷量在未來數年內仍將保持快速增長,預計2018-2025年CAGR將為40%左右。國內新能源乘用車2018年銷量突破100萬輛,預計到2020年將突破250萬輛,到2025年接近1200萬輛,市占率超過40%。同時,毫米波雷達是實現智能駕駛,以至自動駕駛目標的重要傳感設備,與其他傳感器相比優勢明顯。
毫米波雷達的成本遠低于激光雷達,而其量程和對環境的適配性能遠好于攝像頭。盡管2018年國內毫米波雷達的滲透率僅為3%,這一比例在未來數年間將快速上升。預計到2025年將達到34%。
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除以上幾點之外,汽車產品所需面臨的復雜多變的使用環境也使得汽車PCB對性能、可靠性的要求遠高于一般消費電子所用PCB產品。
較高的要求使得汽車PCB對生產良率的要求高于一般PCB。同時汽車PCB對鉆孔、蝕刻等工藝環節的要求都較高,加上設計、試驗驗證的附加值,產品單價高于一般PCB。由此預測汽車PCB的單車平均價值將從2018年的464元上升到2025年的850元,期間CAGR為9%。
按國內乘用車總銷量長期CAGR=2%,新能源車2018-2025年同比增速從60%逐漸縮小到30%,保守估計國內汽車PCB市場將從2018年的109億元上升到2025年的241億元,期間CAGR為12%。考慮到國內PCB廠商很多產品實際是匹配在海外銷售的車輛,實際國內汽車PCB市場增速還將更快。預計到2025年,全球汽車PCB市場將達到583億元。
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中國PCB公司汽車業務初具規模,增速可觀
多家PCB廠主要營收增量來自汽車板。2018年汽車PCB業務前6名A股上市企業的合計汽車業務占合計營收的23.9%,占比比2017年的22.1%有明顯提升,持續遠高于市場。而根據電子行業咨詢機構Prismark的統計,全球汽車PCB合計占全部PCB應用的10%左右。
從汽車業務增量對總營收增量的貢獻率上看,2018年A股汽車PCB前6家的合計貢獻率為31.1%,明顯高于全球主要PCB廠商的水平。
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汽車PCB企業競爭格局好于下游
相比下游,國產PCB企業在汽車行業繼續突破的機會較大。汽車PCB制造環節不直接涉及中國企業并不擅長且積累經驗較難的行駛控制領域。PCB廠商一般屬于汽車二級或三級供應商(Tier2或Tier3),僅直接供貨給系統供應商(Tier1),更側重于制造。而Tier1需要承擔大量的設計與驗證工作。
汽車電子驗證工作需要完備考慮,精妙設計試驗,并充分驗證每個子系統在各種極端情形(極端工況、溫度、濕度以及振動環境的排列組合)下的運作情況,對供應商在汽車行駛本身的知識、技術上的積累要求極高。
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相比芯片領域,PCB領域中國企業與國際先進水平的差距較小。目前大多數汽車芯片均由NXP、英飛凌和瑞薩半導體等全球巨頭壟斷,中國芯片廠商的份額極為有限。
PCB下游(如PCBA業務)同時作為芯片廠商的下游和跨國Tier1(有時是整車廠)的上游,勢必要受到強勢供應商和強勢客戶的擠壓,議價能力有限。
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汽車PCB企業經營業周期優于上下游
對比汽車電子產業鏈各環節2017年底以來的凈營業周期,可以發現汽車PCB公司的凈營業周期在各環節中僅高于整車,明顯優于其他零部件環節,也明顯優于汽車PCB業務很少的PCB廠商。
PCB行業通常現金流壓力比較大。因此,這些偏向汽車業務的PCB公司較好的經營業周期說明他們在行業中無論是橫向競爭力還是縱向議價能力都有一定保證。
PCB生產向國內轉移,汽車PCB將步后塵
新世紀以來PCB生產從美歐日向國內轉移的趨勢明顯。汽車PCB,尤其是高端PCB未來也將向國內轉移,國產廠商機會較大。2000年中國大陸的PCB產值僅占全球的8.1%,而到了2017年該比例已經達到50.5%,中國成為了全球PCB生產的絕對主力。
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汽車PCB與傳統的PCB業務一樣,目前仍被美資、日資和臺資企業主導。由于多數下游汽車Tier1廠商目前的產能尚在發達國家,汽車PCB國內產值在全球的份額低于普通PCB。未來隨著中國“工程師紅利”的逐漸釋放,將有更多的汽車Tier1產能遷入國內,國內汽車PCB的加碼也將隨之而來。
2018年國內PCB廠商在全球汽車行業的份額有明顯提升,前6名的份額從10%提升到12%。汽車PCB行業接近壟斷競爭,尚未形成寡頭壟斷的格局,沒有廠商能左右全行業的價格。國產PCB廠商仍有很大的機會繼續擴大份額。

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