本文源自2023年2月9日浙商证券《小三电行业深度：电动高压趋势下，小三电迎来量价齐升》。
作者：分析师 施毅 执业证书号:S1230522100002
研究助理 何冠男
投资要点
小三电增量部件，单车增量约3500元
小三电指车载充电机（OBC）、车载DC/DC变换器、高压配电盒（PDU），作为电控核心零件，起着转换及传输交流和直流能量的重要功能。其中，OBC是交流充电的必须部件，可将充电桩供给的交流电转换为直流电给动力电池充电，单车价值在2000元左右；车载DC/DC变换器可将动力电池输出的高压电转换成各用电器所需要的低电压，单车价值在1000-1600元之间；PDU是分配电池输出的直流电和监控过流过压的高压电源分配单元，单车价值在200-800元之间。
车载充电机（OBC）：交流充电覆盖更广泛应用场景
车载充电机（OBC）是连接交流充电桩，将交流电转化为直流电的重要电子装置，OBC生产厂商分为两大类，主机厂和第三方独立供应商，OBC厂商头部集中，前十大OBC厂商占比90%以上，主机厂有特斯拉（新美亚）、比亚迪（弗迪动力），第三方主要厂商有威迈斯、英搏尔、富特科技、欣锐科技等。目前行业规模在281亿元，预计2025年行业规模可达660亿元，2022-2025年CAGR为33%。
车载DC/DC变换器：800V高压快充趋势下，单车价值或将提升
动力电池输出的电压较高，因此需要降压型的DC/DC变换器将高压直流电转换为恒定的12V、14V、28V或者48V低压直流电，才能为车灯、仪表、电动车窗等用电器供电，车载DC/DC变换器市场格局分为主机厂和外供厂商，国外企业有联合电子、科世达等企业，国内主要厂商包括欣锐科技、富特科技、英搏尔、威迈斯、汇川技术，高压快充趋势下，DCDC的单车用量有望提升。
高压配电盒（PDU）：集成式逐渐成为主流方案
高压系统中分配电池输出的直流电和监控过流过压的高压电源分配单元。PDU行业格局较为分散，目前PDU多以二合一（OBC+PDU）或三合一(OBC+DC/DC +PDU）的集成形式出现或按照整车需求来定制匹配的PDU。目前行业规模在70亿元，预计2025年行业规模可达165亿元，22-25年CAGR33%。
集成化、多功能化、大功率成为趋势，带动单车价值提升
集成化设计：为减少汽车零部件数量、实现新能源汽车轻量化，主流趋势是将 OBC、DC/DC、PDU 小三电进行集成设计，集成后单车成本下降700-800元。
多功能化：双向OBC既有充电功能同时具备逆变功能，DC/DC变换器发展为双向型，电机制动时，制动的能量通过DC/DC为电池充电。
大功率：大功率需求增加，高压快充成为主要趋势，SiC半导体元器件器件，在导通电阻、阻断电压和结电容方面，明显优于传统硅基功率半导体，SiC功率元器件将取代传统硅基功率器件成为未来行业主流。
风险提示
全球新能源汽车渗透率不及预期；芯片、半导体器件依赖进口;芯片、半导体器件等上游材料涨价
1 电动化带来“小三电”增量
1.1 OBC、DCDC、PDU构成新能源“小三电”
由于动力系统不同，新能源汽车 “三电”取代了传统燃油车有油箱、发动机、变速箱等。新能源汽车的增量部件主要包括大三电（动力电池、电机控制器、电机）以及小三电（车载充电机OBC、DC/DC变换器、高压配电盒PDU）。
图1： 新能源汽车核心零部件 |
资料来源：欣锐科技招股说明书，浙商证券研究所 |
车载充电机（OBC）可实现新能源汽车慢充功能。车载充电机安装在电动汽车上，在充电时连接交流充电桩，起到将交流电转化为直流电，为动力电池慢速充电的作用。400V架构下OBC的功率多为3.3、6.6kW，而为了满足800V架构下的充电需求，11、22kW的OBC已被研发并或将在未来成为主流功率。
DC/DC变换器（直流-直流变换器）从动力电池取电，给车载12V或24V低压电池充电。DC/DC可以将动力电池输出的某一数值的直流电源电压转化为另一数值的直流电源电压，起到调节电源输出、稳定电源电压的作用。通常可以分为三种：高压转高压DC/DC变换器、高压转低压DC/DC变换器、低压稳压DC/DC变换器。
高压配电盒（PDU）对整车高压电管理，将电能传送到电机、空调、加热器等设备。PDU是电动汽车电能分配单元，通过母排及线束连接高压元器件，起到高压系统充放电控制、高压部件的电控制、电路过载短路保护、高压采样、低压控制等功能，并起到保护和监控高压系统的运行的作用。
小三电单车价值约3500元，车载电源集成式产品单价2200~3400元(平均约为3000元)。其中OBC单车价值最高，在2000元左右，DC/DC变换器单车价值区间在 1000-1600元，PDU在200~800元（平均500元左右），车载电源总成产品（二合一或三合一）单车价值在2200-3400元之间
1.2 OBC：交流充电覆盖更全面应用场景
车载充电机（OBC）是连接交流充电桩，将交流电转化为直流电的重要电子装置。新能源汽车充电可分为交流充电与直流充电两种，1）直流充电“快充”，利用外来的“直流充电桩”直接给动力电池充电，不需要使用车载充电机；2）交流充电“慢充”，交流充电桩将交流电网中的单相交流电（220V）或三相交流电（380V）电流供给装在车辆内的车载充电机（OBC），OBC可以将交流电转化为直流电从而给新能源汽车充电。
图5： 新能源汽车充电方式示意图 |
资料来源：威迈斯招股书，浙商证券研究所 |
交流充电适用具备低成本等优势，慢充、快充结合使用场景广泛。交流充电桩价格较低、占地面积较小且对配电要求较低，更适合私家场合使用；直流充电桩能快速充电，但建设成本较高、占地面积较大，且需要大型变压器满足配电要求，更适合专用充电站使用，以满足顾客紧急充电的需求。
随着新能源汽车市场的扩大，OBC市场规模持续增长。2021年OBC出货量为288.7万套，同比增长158%。2022 OBC出货总量就已经达到512.87万套，同比增长77.6%。2022年新能源汽车全球销量为1082.4万辆，我们预测2025年全球新能源汽车市场规模将达到 2537万辆。纯电动汽车及插混车都需配一台OBC，每台OBC平均价格2000。按照单车价值2000元，按照后装替换市场是前装市场的30%来估算，目前行业规模在281亿元，预计2025年行业规模可达660亿元，2022-2025年CAGR33%。
从供应格局来看，OBC厂商分为主机厂和外供厂商，外供厂商居多。第一类，主机厂代表企业有比亚迪、特斯拉，其供应链垂直一体化满足自产自用；第二类，外供厂商以威迈斯、英搏尔、欣锐科技为代表，其专注于车载电源产品开发，具备技术优势和丰富的行业经验。从市场格局来看，OBC厂商中外供厂商占比较大。
市场格局相对集中，前十大厂商市占率水平较高。2021年OBC装机量为288.7万套，前十家OBC企业装机量占比91.4%，其中前四家企业分别为威迈斯、弗迪动力、富特科技、特斯拉，市场占有率均在10%以上，共计59%。2022年OBC装机量为512.87万套，同比增长77.6%，前十大供应商占比93.6%。其中前五家企业企业分别为弗迪动力、威迈斯、特斯拉、英搏尔、富特科技，市场占有率均超8%，共计74.7%。由于单款车型对OBC出货量影响较大，随着爆款车型的增加，前十大供应商格局可能发生变化。
图6： 2022年新能源乘用车OBC装机量企业分布 |
资料来源：NE时代，浙商证券研究所 |
1.3 车载DC/DC：供低压设备用电
车载DC/DC变换器，可以将动力电池输出的高压直流电转变为用电设备和低压蓄电池可直接使用的低压直流电，具有低电压高电流的特点。动力电池输出的电压较高，通常为100V~400V，不能被车辆中的用电器直接使用，因此需要降压型的DC/DC变换器将高压直流电转换为恒定的12V、14V、28V或者48V低压直流电，才能为车灯、仪表、电动车窗、电池管理系统、驾驶控制、电动座椅、喇叭等用电器供电或给蓄电池充电。由于整车用电器消耗功率较大而所需电压较低，因此DC/DC变换器具有低电压、高电流的特点。
图7： 车载DC/DC变换器工作原理示意图 |
资料来源：威迈斯招股说明书，浙商证券研究所 |
车载DC／DC变换器输入端连接动力电池高压输出端，输出端连接呈并联关系的低压用电器和蓄电池。当VCU（整车控制器）未接到高压指令时，蓄电池给低压用电器供电。当VCU收到上高压指令后，DC／DC变换器启动，动力电池输出的高压电经DC ／DC变换器转换后输出稳定的低压电。DC／DC变换器要根据车辆用电器实际用电情况和蓄电池的充放电平衡给低压用电器和蓄电池供电。
图8： 车载DC/DC变换器控制原理示意图 |
资料来源：知网，浙商证券研究所 |
车载DC/DC变换器市场格局分为主机厂和外供厂商，国外企业有联合电子、科世达等企业，国内主要厂商包括欣锐科技、富特科技、英搏尔、威迈斯、汇川技术。目前DC/DC变换器以二合一(OBC+PDU)或三合一（OBC+DC/DC+PDU)集成产品为主。随着新能源汽车渗透率持续增加，2021年主要企业DC/DC变换器出货量均大幅上升，欣锐科技/富特科技/威迈斯出货量YOY分别为165.1%/199%/304.57%。
图9： 2021年企业DC/DC变换器出货量对比 |
资料来源：威迈斯招股说明书、富特科技招股说明书、欣锐科技2021年年度报告，浙商证券研究所 |
1.4 PDU：高压系统中的电流分配电器
高压配电盒（PDU）是高压系统中分配电池输出的直流电和监控过流过压的高压电源分配单元。PDU通过母排及线束连接动力电池并控制充放电，将动力电池输出的直流电分配到汽车的OBC、车载DC/DC变换器、电机控制器、空调、PTC等高压用电器上，在高压系统中起过载短路保护、低压控制等功能，保护和监控高压系统的运行。
图10： PDU功能示意图 |
资料来源：电子发烧友，浙商证券研究所 |
2025年市场空间165亿元，复合增速超30%。目前PDU多以二合一（OBC+PDU）或三合一(OBC+DC/DC+PDU）的集成形式出现，以节约元器件成本、节省车内空间、减轻车身重量等，PDU单车价值在200-800元之间，行业格局较为分散。2022年新能源汽车全球销量为1082.4万辆，2025年全球新能源汽车市场规模将达到 2537万辆。按每车PDU500元计算，目前行业规模在70亿元。按照ASP500元，单车配套一个，售后市场为前装市场的30%来测算，2025年PDU行业规模可达165亿元，2022-2025年CAGR达33%。
2 小三电将朝着集成化、多功能化、大功率方向发展
小三电发展趋势主要为，开拓新功能，提升用户的用车体验；集成多个零部件的功能，配合集成化和轻量化发展趋势；高功率化，满足快充需求。
趋势一：大功率
解决充电焦虑，多车企选择高压快充。解决充电焦虑有高压快充和换电两种模式，蔚来、吉利睿蓝等布局换电模式；保时捷Tycan是第一款800V快充车型，保时捷之后，比亚迪、东风岚图、吉利、小鹏等车企布局高压快充，小鹏G9成为首款800V高压SiC车型。
高压快充下，SiC代替传统硅功率器件。800V 架构下，OBC功率要从传统的3.3/6.6kW 提升至11/22kW，传统硅功率器件已经不能满足要求，而SiC在导通电阻、阻断电压、散热方面更具优势，将大规模应用于800V电压平台。目前，威迈斯、英搏尔、欣锐科技、富特科技均有SiC功率器件的OBC方案。
800V高压平台有望增加DC/DC的单车价值。800V高压系统通常有五种解决方案，其中，方案二和方案四都要新增一个DC/DC。方案二，车载部件全系800V，400V充电桩依然会在过渡期使用，为兼容400V 充电桩，在车辆充电接口与动力电池之间增加一个DC/DC进行400V-800V的升压，单车价值约增加1000元。方案四，仅直流快充部件及动力电池800V，其他部件400V，需要新增一个400V-800V的DC/DC将动力电池高电压转换为400V适配的低电压。按照一个DC/DC1000元计算，单车价值大约增加1000元。
11KW/22KW高压大功率方向发展。400V电平台下我国新能源乘用车多采用3.3KW/ 6.6KW的OBC，但小功率的车载充电机随着800V电压平台的到来，已逐渐不能满足市场要求。特斯拉采用的就是10KW的高功率车载充电机。随着800V高电压平台车型不断推出，我国OBC也将逐步向11KW/22KW等高压大功率方向发展。
趋势二：集成化
主流趋势是 OBC、DC/DC、PDU 等部件进行集成设计。集成化可以实现1）轻量化，降低电源装置总重，促进新能源汽车轻量化、提升续航能力、降低成本是新能源车企重要发展方向，2）减少成本，小三电集成化后单车价值下降，减少整车生产过程中需要总装的零件数量，从而降低车企成本，集成后成本下降700-800元。
趋势三：多功能
单向型车载DC/DC变换器发展为双向型，可替代相关器件对母线电容进行预充，减少零器件的使用，从而降低成本。双向型DC/DC 可以实现电能的双向流动，将低压电转换为高压电。电机加速时，电池通过DC/DC放电；而当电机制动时，制动的能量通过DC/DC为电池充电，可降低能量损耗，提高车辆续航能力。
双向化OBC发挥移动分布式储能功能。传统单向车载充电机只能满足能量的单向流动，能量由电网经OBC流向动力电池。双向化意味着通过OBC的逆变技术，能量可以从动力电池经OBC流向其他电器，从而使新能源汽车满足日常生活中应急充电的功能。
3 OEM与第三方共同参与，小三电企业技术迭代
除弗迪动力（比亚迪）、新美亚（特斯拉）等与主机厂垂直一体化的厂商，目前国内已上市或拟上市的车载电源厂商有威迈斯、欣锐科技、英搏尔、富特科技。车载电源市场以集成化产品为主，OBC和DC-DC变换器作为车载电源集成产品的核心零部件，以上企业具备同时生产两者的能力。
欣锐科技
欣锐科技注重研发，超前布局SiC。欣锐科技早在2013 年就开始布局SiC领域，目前已拥有全系SiC方案，在800V电压平台趋势下具有先发优势。核心产品有车载充电机（OBC）、DC-DC变换器和三合一车载集成电源产品（OBC+DCDC+PDU)，可应用于乘用车、客车、专用车等各类新能源汽车，其中，车载充电机产品包括单向、双向充电机。2022年上半年车载电源集成产品/车载DC-DC变换器/OBC占比分别为72%/5%/4%。
公司贯彻“品牌向上”战略，深受新能源客户好评。公司订单来源于定制化开发和联合开发。公司团队研发和产业化能力强，可为客户开发出针对性强、与整车匹配度高的车载电源解决方案及产品，客户包括比亚迪、小鹏、极氪、本田、吉利、北汽、哪吒等主机厂，且获得比亚迪“2021 年度特别贡献奖”、广汽本田“2021 年度 ENG 领域优秀合作奖”。
威迈斯
威迈斯是新能源汽车车载电源产品第三方供应商的行业龙头公司。2022年上半年公司车载电源营收占比92.12%，其中车载电源集成产品/车载充电机/车载DC-DC变换器分别占比87.96%/2.97%/1.2%，电源电驱2.92%，工业电源1.66%，其他业务3.29%其中集成类产品、OBC、DCDC分别占比。车载电源集成产品采用磁集成方案，获得境外11项专利，集成类产品份额持续提升，“6.6kW OBC+2.5kW DC/DC”体积功率密度达 1.73kW/L，在行业同类型产品中处于领先地位。
前五大客户较为稳定，且占据大部分业务营收来源。2019-21年前五大客户业务收入占比：72.32%/72.42%/67.27%。主要客户有上汽集团、理想汽车、长安汽车、奇瑞汽车、吉利汽车、日立楼宇等。车载电源集成产品配套车型有理想汽车 ONE、合众新能源哪吒V、小鹏 P5、零跑汽车 C11、上汽集团荣威、Stellantis Ami、Smart 精灵#1、长安汽车奔奔、奇瑞汽车EQ1、吉利汽车几何C，800V车载集成电源产品已获得小鹏汽车、理想汽车、岚图汽车等客户的定点。
英搏尔
英搏尔主营业务是新能源汽车动力系统研发和生产，主营产品驱动总成和电源总成以集成化为特点，产品功率密度高、体积小、重量轻、有明显成本优势。代表产品包括驱动总成、电源总成（三合一电源总成、11kw电源总成）、六合一全集成总成（包含电机、电机控制器、减速箱、高压配电盒、DC-DC 转换器、车载充电机），且公司目前拥有 800V 架构下满足快充要求的电源总成产品。
图18：2021年英搏尔营收分布 |
资料来源：英搏尔2021年年度报告，浙商证券研究所 |
公司客户包括威马、思皓、Vinfast、长城、合众、吉利、长安等，单体式DC/DC转换器客户主要是上汽通用五菱（星辰/凯捷），2022年已量产。车载电源集成化产品客户受众则较广，覆盖A级、B级轿车（含EV和HEV）、MPV、SUV（含小型、紧凑型、中大型SUV）和A00级车。威马E.5/M7、长城好猫系列、合众哪吒系列、长安A158系列已于2022年实现量产，Vinfast计划在2023年开始量产。
富特科技
富特科技车专注于高压电源系统领域，以车载电源集成化产品为主。二合一产品包括（OBC+DCDC和DCDC+PDU)。公司OBC产品功率覆盖3.3kW /6.6kW /11kW /22kW。DC/DC产品功率范围是0.5kW-5kW。车载充电机的最高转换效率可达 96%，车载高压电源系统的功率密度可达 3.2kW/L。2022年上半年，车载电源集成产品占总营收的93.34%，单一产品（DC/DC变换器和OBC）仅占0.23%。
富特科技前五大客户包括广汽集团、蔚来汽车、长城汽车、易捷特、埃诺威。客户集中度较高，2019年-2022H1前五大客户的销售金额占比均在90%以上。其他客户有雷诺汽车、日产汽车、小鹏汽车、小米汽车、上汽集团、比亚迪、长安汽车、LG 等。
4 风险提示
全球新能源汽车渗透率不及预期：新能源汽车小三电与新能源汽车销量高度相关，如果新能源汽车因为政策、疫情等因素渗透率不及预期，则可能对小三电行业产生较大影响；
芯片、半导体器件依赖进口：芯片、半导体器件是小三电重要的原材料，而目前芯片、半导体市场格局以国外为主、国内为辅，境外企业在技术上有领先优势，如果国家之间贸易政策发生变化，可能对小三电行业不利。
芯片、半导体器件等上游材料涨价：受疫情影响，全球芯片、半导体材料价格上涨，未来的上涨风险可能会持续影响小三电行业。
文中报告节选自浙商证券研究所已公开发布研究报告，具体报告内容及相关风险提示等详见完整版报告。
证券研究报告：《小三电行业深度：电动高压趋势下，小三电迎来量价齐升》
对外发布时间：2023年2月9日
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3、持有：相对于沪深300指数表现-10%~+10%之间波动；
4、卖出：相对于沪深300指数表现-10%以下。
行业的投资评级说明
以报告日后的6个月内，行业指数相对于沪深300指数的涨跌幅为标准，定义如下：
1、看好：行业指数相对于沪深300指数表现+10%以上；
2、中性：行业指数相对于沪深300指数表现-10%~+10%；
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