随着新型工业化及新型基础设施建设所带动的新一代通讯技术、新能源汽车、清洁能源发电、物联网、轨道交通、大数据中心、工业互联网等新产业的不断快速发展,电路保护器件应用市场不断拓宽并深化,电力电子设备更进一步的大规模应用也带动了电力电子保护元件的需求。新的应用环境及更为严苛的技术要求都对电路保护器件的性能及质量提出了进一步的要求,这些新要求将成为电路保护器件发展的新一轮方向。电力电子保护元件符合国家产业政策,属于国家鼓励性产业。作为电子产品中不可或缺的电力电子保护元件,熔断器等电子元器件行业的不断发展对我国电子产业的转型发展具有着直接的保障及支持作用,属于国家重点发展的战略性、基础性的支柱产业,受到了国家产业政策的大力支持。
电路保护器件行业属于电子元器件行业,其位于电子产品生产产业链的中游位置,其上游为电子原材料行业,主要采购特定规格的铜帽、特定规格的塑胶件、特定规格的陶瓷管、特定规格的端子以及铜、锡、银等大宗商品,其中特定规格的产品具有行业独供属性。电力电子保护元件其下游应用领域广泛,凡是用电产品均需要安装电路保护器件,电路保护器件对于电器等所有用电产品至关重要,下游企业以消费电子产品制造企业、汽车制造企业及工业控制设备生产企业为主。
作为电子信息产业重要的配套行业,电力电子保护元件行业的技术发展通常需要适应下游终端行业的需求。目前,对于应用电子熔断器的电子设备,轻量化、小型化已成为主流发展趋势,在体积及重量同时减少的情况还需要满足功率不断增大的需求;对于应用电力熔断器的电力设备,高电压、大电流、高分断能力成为主流发展趋势。
轻量化、小型化对电力电子保护元件的熔体设计、结构设计、熔体加工、材料选择、生产尺寸、生产设备能力、产品稳定性以及生产成本提出了更高的要求;高电压、大电流对电力电子保护元件的熔体设计、结构设计、熔体加工、特殊材料有着新的要求。熔体设计、结构设计是当今电路保护器件的核心竞争技术。
电路保护器件行业形成了欧美知名企业为第一梯队,以贝特电子、中熔电气、好利科技、钧崴电子等为代表的迅速发展的少数企业为第二梯队,在低端产品领域激烈竞争的众多中小企业为第三梯队的竞争格局。
第一梯队的企业具备先发优势,通过多年的经验积累形成了较高的技术水平,拥有大量技术储备,研究实力雄厚;其品牌知名度高,市场开拓能力强,占有绝大多数的市场份额。这一梯队的企业有 Littelfuse(LFUS.NASDAQ)、EATON ( ETN.NYSE ) 、 MERSEN ( MRN.PA ) 、 Schurter 、 SOC 及 Pacific Engineering 等。
这一梯队的企业在我国电子产品行业迅速发展的背景下,通过自主研发在原材料、生产工艺和产品创新上不断摸索,研发出一批拥有自主知识产权的生产工艺技术和电路保护元器件的产品,其中部分产品的应用性能更好。这一梯队的企业有贝特电子、中熔电气(301031.SZ)、好利科技(002729.SZ)、钧崴电子、雅宝电子、厦门塞尔特等。
该梯队的企业大部分不具备自主研发能力,生产技术落后、设备简陋、生产效率低;其产品主要为附加值较低的通用型电路保护元器件。目前国内的多数电路保护元器件生产企业属于第三梯队。
近五年来,随着科学技术的快速发展,新能源汽车、新能源发电、储能、智能电网、电子通讯、物联网等领域发生了剧烈的变化,这些变化对电力电子保护元件发展方向有了进一步的要求。具体而言,对于应用电子熔断器的电子设备,轻量化、小型化已成为主流发展趋势,在体积及重量同时减少的情况还需要满足功率不断增大的需求;对于应用电力熔断器的电力设备,高电压、大电流成为主流发展趋势。行业内的企业需要结合不同应用领域产品的发展趋势,不断提升研发投入水平,在保证产品质量稳定性及一致性的前提下,及时响应客户最新需求,才可以在未来的竞争中取得优势地位。
为应对全球气候变化、推动全人类可持续发展,推动减排减碳已成为国际社会的集体共识,碳中和已经成为了应对全球气候变化背景下世界不断发展的共同选择。我国领导人也提出了“二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和”的宏伟目标。在此背景下,可再生能源的生产与使用已逐步开始成为主流。风光发电、储能、新能源汽车、智能电网等在近年来成为新一轮能源革命的引领行业。
全球范围内,世界各国为实现“净零目标”,以风电、光伏为代表的可再生能源发电占比将进一步提升,根据国际可再生能源机构(IRENA)的预测,2050 年全球超过六成的电力供应来源于太阳能和风能;从装机存量结构来看,全球太阳能发电装机占比有望达到 46.5%,风能发电装机占比有望达到 26.9%,二者合计占比超过 70%。
风力、光伏等可再生能源发电具有不稳定、与用电负荷不匹配等特性,需要大量的储能设备承担削峰填谷的作用以保证电网维持在 50Hz 的频率进行稳定运行。日益提升的可再生能源装机并网规模将会更加考验发电侧及输电侧电力系统的调剂能力。通过储能的大范围应用进而达到调配电力生产及运输的呼声日益强烈,储能行业市场前景将随着可再生能源发电不断普及而伴随发展。
传统燃油汽车造成的环境污染问题日益严重,通过发展新能源汽车来保护绿色生态环境,已经成为全球各国的共识。自 2012 年国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划》以来,我国新能源汽车产业开始进入快速发展的阶段。经过十年的发展,截至 2022 年末,我国新能源汽车产销量双双突破 650 万辆,分别达到了 705.8 万辆及 688.70 万辆,同比增长 96.9%和 93.4%,连续八年位居全球第一。
电力电子保护元件产品种类众多且需要符合主要销售国家或地区的产品认证,为了可以更为快速地占领市场、为客户提供更多规格种类的产品、直接获取拟进入领域或销售地的产品认证资质,行业内企业往往通过并购重组的方式进行快速扩张发展。
电力电子保护元件龙头企业 Littelfuse 在近 20 年内开展了多项并购业务,先后收购了欧洲数码电子产品熔断器的主要供应商 Wickmann、世界知名过压电路保护元器件供应商 Teccor Electronics 及 Semitror。另一家世界范围内电路保护元器件龙头企业 Cooper Bussmann 先后收购 Save Fusetech、SurePower、Omnex 及西安熔断器制造公司,而其本身也于 2012 年底被 Eaton 收购。
2022 年,受上半年全球基础原材料价格上涨以及因宏观环境下行导致的消费疲软,全球宏观经济出现了较为明显的疲软,以消费类电子为主要终端行业的客户营业规模均出现了一定的下滑,这种影响会进一步向整个产业链进行传导,从而对电力电子保护元件行业带来一定不利影响。
国内电子保护元器件生产厂家的发展时间较短、技术水平较低、经营规模较小、资金实力较差、品牌影响力较低。国内少数头部厂商已经在部分领域与国际厂商展开竞争,但总体上看,国内行业内厂商综合实力仍有待提高。
熔断器作为电路保护器件直接关系到电子电力设备产品的运行安全及稳定性。其需要符合使用国家及进口国家或地区的特殊产品质量标准及环保型要求,并取得安全性认证及环保型要求。如相关产品的安全性需要符合我国“强制性认证产品符合性自我声明评价方式”以及德国 VDE 和 TÜV、美国 UL 及日本 PSE等标准或认证;对产品的环保性要求符合欧盟的 RoHS 指令、REACH 法规等。此外应用于特殊市场的产品还需要通过行业质量管理体系认证,如应用于汽车市场的产品需要通过 IATF16949 质量管理体系认证。该等认证过程对产品设计、原材料选取、生产工艺等多个环节提出了严格的要求,从提交申请到取得证书相应的认证周期较长,费用较高,难度较大,而该等质量体系认证和产品认证制度也成为行业电力电子保护元件企业产品进入到中高端市场的壁垒。
电路保护器件属于技术密集型行业,需要较多的研发人员以保证企业拥有自主创新能力及可持续的研发能力。电路保护器件的设计开发涉及电力、电子、材料、化工、机械制造等多个学科。研发人员需要对不同客户参数需求的应用、生产工艺流程、生产设备改进、外形模具尺寸、电路插件方式及布局均具有一定理解和认识,但由于电路保护器件属于较为细分的电子元器件行业,行业技术水平和产品研发设计能力的提升主要依靠行业内企业自身的提高,研发机构、高等院校等科研机构参与较少,行业普遍缺乏专业知识扎实、技术水平较高、实践经验丰富的人才。短期内新进入企业难以培养经验丰富的专业人才,因此电路保护器件行业存在一定的人才壁垒。
熔断器的研发、认证需要长时间的工艺积累,除了在研发阶段不断地进行测试以保证产品可以达到客户参数及产品认证要求,还需要在生产过程中不断调整、提升制造工艺水平,在确保产品品质和降低产品不良品率的前提下优化生产流程、提升生产效率。同时,由于电路保护器件具有规格样式多、体积微型、工艺精细的特点,这些产品特点要求生产企业必须具备较强的产品研发能力、生产工艺技术积累,才能保证种类繁多、加工作业精细的产品均可以达到客户质量要求及产品认证要求。新进入的企业没有长时间的技术积累,可能会出现生产效率低、产品良率较低,进而会影响到客户使用可靠性及下游认证进度。因此,行业先进入企业的技术及工艺积累构成了一定的技术及工艺壁垒。
下游客户不仅对电路保护器件产品的稳定性及可靠性要求较高,还对行业内企业的生产能力、生产规模、产品型号数量有着较高的要求。行业内较大规模的企业均具有上千个规格型号的电路保护器件产品,且生产能力出众,产品规格型号不全或产能能力较低的生产厂商难以匹配客户在种类及数量上多种多样的需求,也难以产生规模效益。新进入的企业因此可能无法通过下游客户对于产线产能、产品规格多样性、持续稳定交付能力的评估。因此,对于用量稳定巨大且需求多样的电路元器件原料,下游客户会优先考虑具有较大生产规模的供应商进行合作。同时生产规模较小的供应商由于无法达成规模效益,其可能存在无法满足客户基础采购量、成本管控能力较弱的问题进而在市场竞争中丧失一定的议价空间,而生产规模较大的厂商不仅在对客户议价能力上相对较强,其生产规模也在一定程度上加强了对供应商的议价地位。因此,新进入该行业者会面临生产规模壁垒。
熔断器直接关乎到电子电力设备的用电安全、工况性能,客户对于产品的稳定性及可靠性有着较为严格的要求。行业下游客户均建立有严格的供应商筛选体系,从初步对接到建立稳定合作关系时间较长,在供应商认证考察期间,客户会有针对性地对电路保护器件生产商的研发能力、生产能力、工艺能力、产品质量、质量体系等方面进行稽核,只有所有指标均满足客户要求后,供应商才可以进入客户的合格供应商名录,整个认证周期约为 6 至 24 个月。同时,客户与其终端客户也需要通过严格的认证,终端客户对其供应商的上游零部件也有着严格的认证要求,电子保护元件等关键产品同样需要由客户以附属清单的方式通过终端客户的认证审查。电子保护元件产品以及客户产品通过终端客户认证后,切换上游零部件供应商的成本较高,故在建立合作关系后,未来双方合作关系一般较为稳固。下游客户通常倾向于和已有的合格供应商保持紧密合作关系,在供应商未发生品质问题及交期问题的情况下,一般不会轻易更换供应商,这样既可以避免更换供应商所带来的时间成本、产能验证成本等,又可以保证电路保护器件质量的一致性,防止安全事故的发生。因此,严格的供应商资质认证形成了市场进入壁垒。
电路保护器件产品不仅保证了电子电力设备产品的安全稳定运行,更是保证了电力电子设备使用的广大消费者使用安全。因此,行业内下游客户在选择电路保护器件供应商的时候会十分注重供应商在行业内的口碑及声誉。品牌影响力则是行业企业在长期生产经营中不断积累的无形财富,是企业核心竞争力的集中体现,是行业新进入者无法在短时间内进行积累的。因此既有企业的品牌影响力构成了对行业新进入者的品牌影响力壁垒。
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