当前位置: 五金机械 >> 五金机械优势 >> 智能控制器产业研究供需共振,何种企业能走
(报告出品方/作者:兴业证券,王楠、章林)
1、智能控制器制造行业集中度极低,下游应用分散
1.1、智能控制器产业链有三个环节,中游制造环节的集中度低
智能控制器是智能控制系统中必不可少的“神经中枢”,主要行使控制信息、反馈信息等功能。控制器作为电子设备、装置、仪器及系统中的控制单元,在整个智能控制系统中处于核心位置,扮演着“神经中枢”的关键角色。智能控制器,主要由控制器、执行器、过程对象、检测器等部分组成。其中,检测器负责接收处理输出信号转化为反馈信号,反馈信号与输入信号一同输入控制器;控制器按照预先写好的智能控制程序,对信号进行处理产生控制信号,并传输到执行器;最终由执行器将执行信号输出到过程对象。
以家电智能控制器为例,中国家电智能控制器行业的发展历程,大致可划分为三个发展阶段:
①缓慢成长期(-年):年代的智能控制器专业制造商规模较小,以小家电厂商为主要客户;大家电厂商主要自产或进口智能控制器。
②高速发展期(-年):国内家电产品从传统的机械式转变为单体智能模式,带动智能控制器的需求爆发,促使下游的智能控制器厂商提升研发能力,行业快速发展。
③产业升级期(年-至今):年以来,家电由单体智能家电向互联智能家电转变,带动智能控制器产业升级,国内厂商受益于技术优势、响应速度优势和成本优势等,市场份额逐步提升。
目前的智能控制器包含硬件和算法,硬件的核心主要是MCU(微控制器)芯片/DSP芯片。具体来看,MCU芯片把中央处理器的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口整合在单一芯片上,通过预先写好的智能控制算法,对控制系统进行处理。MCU不是完成某一个单独逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上,相当于一台微型计算机。
智能控制器产业链,包括上游电子元器件行业,中游智能控制器制造厂商,下游主要是汽车、家电、电动工具等领域。智能控制器产业链上游的核心是MCU厂商,其次是PCB板、电阻、电容以及五金件等厂商;其中,MCU厂商包括意法半导体、英飞凌、中颖电子等,PCB板厂商包括鹏鼎控股、深南电路等。中游智能控制器制造行业竞争格局分散,国内参与者主要包括拓邦股份、和而泰等。智能控制器下游应用分散,广泛用于汽车电子、家电、电动工具及消费电子等行业。目前,国内约50%的智能控制器应用在汽车电子、家用电器和电动工具领域;此外,智能建筑与家居、健康与护理产品等领域也会使用智能控制器。
1.2、上游:智能控制器原材料众多,MCU、MOS管等为核心部件
具体看上游原材料,智能控制器的核心零部件是MCU(即IC)、MOS管,二者的成本占比最高。智能控制器的生产成本中,原材料和人工费用占比较高;以贝仕达克为例,直接材料和直接人工约占产品生产成本的80%和15%。智能控制器的原材料,主要包括IC、MOS管、PCB板等;其中,包括MCU在内的IC部分价值占比最高、约为23%;MOS管、PCB板的价值占比分别约15%、11%。具体来看MCU,根据ICInsights数据,年全球MCU下游应用主要是汽车电子、工控/医疗、计算机和消费电子,其中汽车电子市场最大、占比33%;分类型看,32位的MCU应用占比较高,主要用于智能家居、电机及变频控制等。
供给端格局来看,除高端IC仍需依赖进口外,上游的多数电子元器件均可由国内厂商生产。具体来看,核心零部件MCU芯片,主要由意法半导体、英飞凌等生产,中颖电子等国内厂商也可以提供。智能控制器厂商对功率器件IGBT、MOS管等涉及产品性能的原材料要求比较高,可小部分使用国产IGBT。其他中低端原材料,例如PCB板、电容电阻、五金件等,基本可以使用国产产品。
1.3、中游:行业集中度低,商业模式包含OED/ODM/JDM/UDM等
由于智能控制器定制化、应用分散,且产品迭代快,因此中游制造环节很难出现覆盖全行业的绝对龙头,竞争格局较为分散。智能控制器制造环节集中度较低主要缘于,控制器并非标准化产品、个性化需求较多,且下游应用广而分散。因此,受制于技术和资源,行业内很难形成覆盖下游所有行业的绝对龙头;控制器企业多深耕于某一个细分领域,再凭借经验和技术积累,逐渐向其他行业拓展。欧美传统控制器厂商的生产规模大、研发能力强,在高端市场具有显著的优势。近年来,伴随技术水平的提升、成本优势的凸显,国内厂商开始加速抢占国外厂商的市场份额。目前控制器市场的主要参与者,包括德国代傲、英维斯集团(被施耐德电气收购)等国际龙头,以及拓邦股份、和而泰等国内龙头。
智能控制器的生产模式,可分为终端厂商自产、第三方专业制造商生产两种;第三方厂商的经营模式,包括OEM、ODM以及JDM(UDM类似)等。OEM模式是指下游终端设备厂商自行设计方案,方案完成后交由智能控制器厂商进行生产,典型企业代表如朗特智能、金宝通等。ODM模式中,下游厂商提出产品的功能及性能要求,甚至只提供产品构思,智控器厂商负责产品的研发、设计和制造。ODM典型企业,如国内龙头拓邦股份、和而泰等,国外的英维斯、代傲等。JDM和UDM模式是指公司和客户共同参与产品的研发设计,本质上仍属于ODM模式。例如,盈趣科技以ODM模式为基础,通过自主创新的UMS系统,形成独特的UDM业务模式;不仅提供产品和服务的交付,同时提供产品制造过程的实时质量监测与全生命周期的质量追溯、售后检测及维修服务。
1.4、下游:智能控制器下游应用分散,主要用于汽车、家电等行业
智能控制器的下游应用分散,家用电器、电动工具和汽车电子智能控制器市场合计占比在50%左右。智能控制器,广泛应用于汽车电子、家用电器、电动工具及工业设备装置、智能建筑与家居、健康与护理等众多领域。赛迪智库数据显示,年,我国智能控制器应用领域中,汽车电子占比23.3%,家用电器占比13.7%,电动工具占比12.9%。
不同细分领域的智能控制器市场主要参与者不同,各个参与者供应的零部件也存在较大差异。具体来看,家电智能控制器的主要参与者,包括拓邦股份、和而泰、振邦智能和麦格米特等;产品结构上,拓邦股份的产品涵盖电机、电控和电源等,和而泰的产品则主要是电控系统,麦格米特则主要供应电源相关控制系统。汽车电子智能控制器的厂商,主要包括和而泰、科博达等;产品结构上,科博达供应车灯控制器为主,和而泰和振邦智能则主要供应车载制冷相关控制器。
2、需求端:智能化时代来临,智能控制器量、价齐升
2.1、量、价齐升,驱动智能控制器的市场规模持续增长
伴随智能化时代的到来,下游智能终端需求数量将持续攀升;上游集成化程度的大幅提升,也进一步拓宽控制器应用场景。伴随万物互联的智能化时代来临,智能终端的数量提升,单个终端智能设备对控制器的需求量也在上升。IoTAnalytics预测,年IoT连接(联网的汽车,智能家居设备,联网的工业设备等)数量将首次超过非IoT连接;年,预计将有超过亿的IoT连接。与此同时,MCU芯片及其他半导体器件的技术日趋成熟,IC存储容量越来越大,能写入更多、更复杂的程序,运行效率不断提高,MOS管、二三极管等元器件功能更加强大可靠;技术的进步以及成本的下降,进一步拓宽了智能控制器的应用场景。
与此同时,伴随智能控制器的智能化升级,其技术要求提高,产品附加值也在不断上升。伴随家电、汽车等终端设备趋于智能化、网联化,所使用的智能控制器的技术要求也逐渐提高,相关产品的绝对价格、毛利率逐年提升。以和而泰、拓邦股份为例,绝对价格方面,两家国产智能控制器龙头的产品单价逐年稳定增长。年,拓邦股份的产品单价为17.3元,年已提升至40.1元,产品单价的年均复合增长率高达15%。毛利率方面,汽车电子相关的控制器技术更加复杂,附加值和毛利率相对更高。
根据预测,全球智能控制器细分领域中,汽车电子和家电领域的控制器市场空间大、且增速较高。预计年的全球汽车电子、家电、电动工具智能控制器市场规模分别为亿元、亿元、亿元,到年将增至亿元、亿元、亿元,期间CAGR分别为7%、9%、5%左右。
2.2、汽车:智能控制器潜在空间最大的细分领域
汽车的控制器主要分为五类,包括信息娱乐系统、车身系统、运动系统、动力总成系统、智能驾驶相关系统。汽车ECU(电子控制单元),利用各种传感器、总线的数据采集与交换,来判断车辆状态及司机的意图并通过执行器来操控汽车。汽车ECU,最早用于控制发动机工作。随着车辆电子化进程加快,ECU逐渐占领整个汽车,从防抱死制动系统、4轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统,逐渐延伸到车身各类安全、网络、娱乐、传感控制系统等。
伴随汽车ECU的单车价值上升、数量增加,保守预计全球汽车智能控制器市场规模将从年的亿美元升至年的亿美元,CAGR约为7%。伴随汽车的智能化升级,汽车电气架构逐渐由分布式向集中式演进,原本的多个单独的电控单元(ECU)将集成成为一个域控制器(DCU)。但域控制器的出现并非意味着其他控制器的完全消失,执行端的控制器仍然会被保留以负责具体功能;且这一演进过程仍然较长,ECU在中短期仍然是主流。同时,汽车智能化、网联化过程中,汽车电子的单车价值占比将逐步提升,预计单台汽车中电子成本占整车比重从年的1%提升到年的30%,到年将达到50%。麦肯锡计,//年全球以智能控制器为主体的ECU、DCU市场规模分别为亿/亿/亿美元、20亿/亿/亿美元。
2.3、家电:智能化兴起,叠加大家电变频升级、小家电品类扩张
家电细分赛道中,小家电的需求增速远高于大家电,未来或是高成长、大空间的最优赛道。目前,我国小家电的渗透率远低于欧美等发达国家,未来还有很大的提升空间。伴随小家电的渗透率提升、品牌扩张,未来小家电的市场规模增速将远高于大家电。根据FrostSullivan数据,-年,我国小家电行业市场规模或由亿元增长至亿元(按照6.7汇率折算),期间的CAGR约为11.6%。
技术进步、成本下降背景下,家电智能化渗透率快速提升,带动智能控制器的需求增加。远程操控、智能菜单、多品类联动等功能成为家电新卖点,各大品牌纷纷开启智能家电的布局。目前,我国智能家电产品的渗透率远低于美国等发达国家,不到10%。细分领域中,IDC数据显示,年彩电的智能化率达到%;空调、电冰箱等白电智能化率为45%,生活电器的智能化率为28%,厨房电器的智能化率为25%。
伴随节能化的要求提升,大家电逐渐变频升级,变频空调、冰箱、洗衣机的渗透率持续提升。安装变频控制器的变频空调,可以调节供电频率及压缩机转速,不仅减少能耗,也能达到稳定制冷的效果、提高舒适度。节能环保要求下,近年来变频家电的渗透率逐渐提升。-年,我国变频空调/冰箱/洗衣机销量的年均复合增速分别为12.0%/27.3%/20.9%,远高于传统家电的销量增速。产业在线数据显示,我国变频空调、洗衣机和冰箱的渗透率分别从年的41%、4%、8%提升至年59%、40%、47%。
家电智能化、变频化等因素驱动下,预计年,国内、全球家电智能控制器市场规模将分别达到、亿元左右。参考历史情况,家电智能控制器约占大家电价值的4%,约占小家电价值的6%。受益于家电智能化、变频化趋势,智能控制器附加值将会提升,在终端产品的使用量也会有所增长;因此,假设年,智能控制器占大家电价值的5.5%,占小家电价值的7.5%。根据中国电子信息产业发展研究院的家电销量数据,预计年,国内、全球家电智能控制器市场规模将分别达到、亿元左右。
2.4、电动工具:智能化、电动化、无绳化,驱动控制器需求提升
电动工具可以分为工业级、专业级和消费级等,主要用于商业建筑、工业建筑、DIY等领域;供给格局来看,市场份额较为集中。电动工具是一种通过传动机构驱动工作头进行作业的机械化工具。可分为消费级/DIY、专业级和工业级等类别,常见电动工具有电钻、电动砂轮机、电动螺丝刀、电锤等。电动工具结构轻巧,携带方便,相比传统手工工具可大幅度提高生产效率,广泛应用于建筑道路、住房装修、木业加工、金属加工、船舶制造、航空航天等众多领域。电动工具市场行业集中度较高,主要参与者包括TTI、史丹利百得等国际龙头企业。
电动工具的“电动化”、“无绳化”,驱动智能控制器的需求提升、技术要求增加。
①油转电:电动工具能够加载使用保护功能、采用更大的散热口以提升散热速度,且在使用功率没有太大差异的前提下,电动工具的用电成本明显低于用油成本,也更加节能环保。目前,传统的油动工具已所剩无几;以京东为例,油动除草机仅有款商品,油动电锯有18款商品;电动除草机有款商品,电动电锯有16款商品。
②无绳化:电动工具可以分为有绳类和无绳类。无绳电动工具结构轻盈、携带操作便利、运行效率高而能耗低。得益于充电锂电池技术的不断革新,无绳电动工具渗透率逐渐提升。
随着无绳化电动工具的普及和智能化程度的提高,-年,全球电动工具市场规模逐年上升。根据GrandviewResearch数据,年全球电动工具市场规模达到亿美元,年全球电动工具市场规模或达到亿美元左右。-年,电动工具市场规模CAGR或达到4.2%左右。
测算来看,预计年,国内、全球电动工具控制器市场规模分别达到、亿元左右。参考历史情况,智能控制器在电动工具中的价值占比约为6.9%。伴随智能控制器的复杂程度提升,我们预计年价值占比将增至7.3%。由此测算全球电动工具的市场规模,年全球电动工具智能控制器的市场空间为22.4亿美元,年提升至27.5亿美元。年以来,我国电动工具市场出货量占全球比持续上升,目前维持在60%左右。假设年中国电动工具智能控制器占全球市场的65%,年中国市场的份额提升至68%。预计年我国电动工具智能控制器的市场空间14.7亿美元,年提升至18.7亿美元。
2.5、新兴领域:以植物照明控制器为例,部分新兴领域需求景气
目前,市场上主要存在四类植物照明光源:LED灯、荧光灯、高压钠灯、荧光灯等。相较于传统植物照明灯具,LED植物照明灯具除了节能环保、发热量小、可靠性高等特点外,还具有光谱、光量、光质、光方向可调整,允许提高单位面积栽培量等优势。另外LED波长范围广,波长半波峰窄。目前,除中国大陆地区之外,全球植物照明市场应用最为成熟的地区为北美、欧洲和日本地区。
北美大麻商用合法化,驱动植物照明市场需求大幅增长。LED照明在植物种植领域主要用于,植物组培、叶菜种植、植物工厂、育苗工厂、食用菌工厂、藻类培养、植物保护、花卉种植等。目前,植物照明市场需求的驱动力主要来自于北美医疗大麻商用合法化。据统计,截至年11月12日,美国共有15个州(外加华盛顿哥伦比亚特区)将少量大麻合法用于娱乐,20仅将其合法用于医疗。
北美大麻商用合法化等因素驱动下,植物照明行业持续高景气。根据FrostSullivan的统计数据,年全球植物补光设备市场规模达17.6亿美元,至年市场规模达37.9亿美元,年均复合增长率为21.1%。-年全球植物补光设备行业市场规模CAGR将维持在25.5%,预计年市场规模达到亿美元。根据高工产研LED研究所(GGII)的数据,年中国LED植物照明系统产值规模将达到95亿元;其中灯具产值达到28亿元。
3、供给端:“东升西落”、生产外包趋势下,国内厂商受益
3.1、人力成本优势、领先的交付速度能力,驱动行业“东升西落”
智能控制器行业,兼具“技术密集型”、“劳动密集型”特征;相较于欧美,中国劳动力成本优势突出、工程师红利显著;相较于劳动力成本同样很低的东南亚国家,中国的研发实力显著更强。
①人力成本方面,年,我国制造业就业人员的平均时薪仅为6.5美元,约为美国的22.6%,制造成本具有突出优势;且我国的工程师红利凸显,技术人员薪水远低于海外平均水平。
②研发实力方面,中国的研发支出占GDP比重,显著高于老挝、马来西亚、印度等劳动力成本同样低廉的东南亚国家,研发实力也显著更强。
与此同时,依托完整的电子产业体系,中国厂商的交付速度、交付能力全球领先,下游客户粘性更强。智能控制器多为定制化产品,元器件较多,是整机里交付时间最长的部件,其交付时长决定了整机上市效率。因此,交付速度和交付能力是下游客户选择供应商的重要考量。中国厂商的交付速度全球领先,主因①下游终端厂商的国内布局:中国作为世界智能工厂,大量终端厂商已在中国设立整机厂,这使得中国厂商在7*24及时服务响应与交付效率上占有得天独厚的地理优势。②中上游原材料供应链顺畅:珠三角、长三角地区的电子产业链条已较为完整;例如,拓邦股份可在公里内电子元器件,打样和实验的进展迅速,显著快于国外厂商的交付速度。
综合来看,人力成本优势、领先的交付速度能力,驱动智能控制器行业“东升西落”;近几年,我国智能控制器企业的营收增速远超国外。据FrostSullivan计,到年底,国内智能控制器市场规模增速为13.60%,远超全球市场规模增速的7.10%,预计到年中国智能控制器市场规模增速仍将显著高于全球市场增速6pct左右。根据各公司公告不完全统计,近几年,以代傲为代表的海外控制器龙头营收增速,已经显著低于以和而泰、拓邦股份为代表的中国企业。
3.2、专业化分工下,生产外包大势所趋,第三方厂商将持续受益
专业化分工下,近几年来下游终端厂商自产智能控制器的比例逐渐下降,第三方厂商外包模式将是大势所趋。欧美等发达国家产业升级较早,国际知名终端制造商大多外购智能控制器。国内企业过去注重垂直整合,从上游到下游全部的流程都由自身完成,年市场份额较大的家电品牌智能控制器自产比例约为70%-80%,但下游企业“智能控制器自产自用”规模效应较差、投资回报率低。伴随终端厂商的战略重心逐步转移至自身品牌增值、销售渠道铺设等,智能控制器的自产比例已在逐步下降,多交给第三方厂商外包生产。
近几年,下游终端厂商的智能控制自产比例逐渐下降,外包比例持续明显提升。家电领域,根据各公司的投资者关系公告披露,海外家电龙头伊莱克斯、惠而浦、博世西门子的智能控制器基本全面外包,国内家电厂商也开始跟进这一趋势,大家电厂商的企业控制器外包比例约为50%-60%。电动工具领域,龙头TTI、百得、牧田等,已基本全面外包控制器;其中TTI控制器的供应商集中在中国,百得、牧田和博世等公司的外包份额在欧洲、日本等地区的供应商手中。以电动工具龙头TTI为例,TTI智能控制器供应商为8家,其中拓邦股份、和而泰、朗科智能及贝仕达克4家合计占TTI智能控制器采购的80%以上份额;近几年,国内四大头部供应商的收入占TTI营业成本的比例逐渐提升。
4、哪类公司有α?客户先发优势、响应速度、研发实力
4.1、智能控制器定制化、需求分散,先进入的龙头有客户先发优势
智能控制器下游应用分散、产品定制化,叠加认证过程耗时久,因此细分领域的先进入者往往具有客户先发优势,可优先
转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkgx/4075.html