新能源汽车连接器发展趋势：高压化与智能化

文章概览：

一、新能源汽车连接器发展趋势：高压化与智能化

  (1.1) 连接器的角色：作为新能源汽车电能和信号传输的核心部件

  (1.2) 高压化趋势：800V平台车型的频繁推出，推动高压连接器需求的增长

  (1.3) 智能化发展：智能驾驶对传输要求的提高，明确指向高频高速连接器的趋势

二、中国供应链的优势与国产化的机遇

  (2.1) 海外厂商的市场主导地位，新能源汽车的发展为国产化提供了机遇

  (2.2) 头部厂商间的差距正在缩小，中国在连接器全产业链上的优势开始显现。

全文字数:约7671字，阅读时间:约30分钟

一、新能源汽车发展趋势：高压化与智能化

 (1.1) 连接器的角色：作为新能源汽车电能和信号传输的核心部件

    连接器由接触件、绝缘体、壳体和附件组成。接触件是连接器的核心部件,通过阴阳性接触件的插合实现电连接,其中阳性接触件为刚性零件,通常由黄铜或磷青铜制成,而阴性接触件为插孔,通过弹性结构在插针插合时发生弹性变形,与阳性接触件形成紧密接触。绝缘体起到接触件之间和接触件与外壳之间的绝缘作用。壳体作为连接器的外壳,提供保护和插合时的对准功能。附件分为结构附件(如卡 圈、定位键、定位销、导向销、密封圈、密封垫等)和安装附件(如螺钉、螺母、螺 杆、弹簧圈等)。根据瑞可达招股书数据,结构件是连接器中成本占比最高的环节, 结构件成本占比约为42%。

    连接器产业链分为上游原材料、中游制造和下游应用。上游涵盖制造端子的金 属材料、电镀材料,制造绝缘体和壳体的塑料材料、架构材料等。中游是连接器的制 造过程,包括金属材料的车床加工、电镀加工,塑胶材料的制作成型,架构材料的压 铸成型和电镀加工,然后通过制配、组立和测试,制造成连接器成品。下游应用广 泛,涵盖了通信、汽车、消费电子、工业交通、航空航天和军事等领域。

    从下游领域来看,汽车连接器广泛应用于汽车的各个子系统中。汽车连接器可 以分为传输电流的低压/高压连接器和传输数据信号的高频高速连接器。汽车电动化、 智能化、网联化趋势下,汽车电子应用将从中高端车型向低端车型渗透,在整车制 造成本中的占比不断提高,对汽车连接器的需求也与日俱增。汽车连接器作为各个 电子系统连接的信号枢纽,广泛应用于动力系统、车身系统、信息控制系统、安全系统、车载设备等方面,充当着维持汽车正常运行的“血管”。

(1.2) 高压化趋势：800V平台车型的频繁推出，推动高压连接器需求的增长

    高压连接器在电动汽车中扮演连接高压系统单元并传递能量的关键角色。传统汽车依靠发动机产生的机械能驱动,而电动汽车则依靠动力电池和电机提供动力。现阶段电动汽车充电的电压大部分为400V,与传统汽车的12V或24V电压存在明显 差异,电动汽车中许多系统单元需要在高电压大电流条件下工作,例如电池、电机、 变压器、OBC、PDU、空调压缩机、加热器和充电接口等,这些系统单元之间需要使用高压连接器进行连接。相比低压连接器,高压连接器在电气性能方面需要承受 更高的电压、具备更大的载流能力和电磁屏蔽等特性。

    高压连接器主要由接触器、绝缘体、塑壳、附件四个部分组成。接触件包括公 母端子、簧片等,是完成电气连接的核心零件;绝缘体主要指内塑壳,用于支撑接触 件,保证接触件之间的绝缘;塑壳主要指连接器最外层的塑壳,用于保护整个连接 器;附件可分为结构附件和安装附件两种,具体有定位销、导向销、连接环、密封 圈、转动杠、锁止结构等。

    高压连接器升级换代围绕高压互锁功能展开。伴随新能源汽车的发展,高压连 接器已经历经了几次升级。从连接器角度来看,由工业连接器改款而来的高压连接 器是第一代,高压互锁功能在第二代开始应用。第三代高压连接器则是以塑料+屏蔽 功能+高压互锁为特点。第四代高压连接器在第三代基础上增加了二级解锁功能。

    高压连接器具有较高的技术门槛。高压连接器结构复杂,需要充分考虑端子与 导线之间、公母端子之间、端子与套圈之间、公母连接器之间的稳定性和安全性,以 及确保高压回路的完整性和连续性。

    1.高压互锁。用低压信号管理高压回路,通过高压互锁的逻辑时序,让带有高压互锁 的连接器系统可以在带电时开断,其中的功率端子与互锁端子会分先后进行接通/断 开,确保高压连接系统的安全可靠。

    2.二次锁止。包括主锁止和辅助锁止两部分,在连接时首先进行主锁止,然后进行辅 助锁止;而拆卸时则需要先解锁辅助锁止,再解锁主锁止。通过这种嵌套设计,能够 有效防止连接受到外界环境干扰而松脱。二次锁止结构包括连接器之间的CPA,以及端子与套圈之间的TPA。

    3.簧式结构。主要包括片簧式、线簧式和簧圈式三种。片簧式结构工艺简单,但接触 稳定性一般,接触电阻较高;线簧式结构插拔力柔和且寿命长、抗震动和耐冲击,但 工艺复杂,成本较高,体积更大,目前只适用于圆形端子;簧圈式结构中的扇叶弹簧 与母端子接触点超过40个,接触电阻较低,但加工工艺难度大,成本高,一般适用 于圆形端子。

    高压快充技术不断完善,800V高压平台带动高压连接器需求提升。里程+补能 焦虑是新能源汽车的主要难题,随着动力电池能量密度的不断提高,充电时间长成为最大痛点。

    提高充电效率有电压和电流两种方式。大电流充电过程会产生大量热量,热管理要求更高,同时需要更粗的线束,且维持最大功率充电时间短,相比来看,高压方案对热管理及线束成本要求更低,多数国内新能源车企选择此方案。

    若采用车载部件全系800V高压平台,除了能够提高充电功率,在整车电机输出 功率不变的情况下,还能够显著减小电流,从而有效降低热损耗;大幅降低线束线径,减轻整车重量,提升续航里程。800V高压平台对电动车内部高压连接器的数量和质量提出更高要求,同时也促使充电枪向大功率、液冷方向发展。

    整车厂加速快充布局,国内外企业纷纷跟进800V高压平台。近两年高压快充路线受到越来越多主机厂的青睐,现代、起亚等国际巨头发布800V高压平台,之后比 亚迪、极氪、广汽、小鹏、理想等国内车企也相继开始布局800V车型。此外,特斯 拉、小鹏、广汽等也同时积极布局配套的超级充电桩。

    快充渗透率提速,高压连接器市场有望量利齐升。各大整车厂持续推出高压快充新能源汽车,2021年至2023年9月,现代IONIQ5车型分别销售4.4、9.7、8.8万辆车;极氪001车型分别销售0.6、9.2、5.5万辆车;蔚来EC6销量分别为3.0、1.8、0.3 万辆。多款快充车型销量显著提速,我们测算2022年快充车型销量同比+62%。

    高压快充车型的渗透率保持稳定提速。2021年至2023年9月,我们测算除去特斯拉车型以外的高压快充车型渗透率分别为8.2%、9.3%、9.8%,随着高压快充渗透率逐渐增加,预计高压连接器增长空间有望持续扩容。

 (1.3) 智能化发展：智能驾驶对传输要求的提高，明确指向高频高速连接器的趋势

    高频高速连接器属于微波射频连接器,与传输电流的高压/低压连接器不同,主要应用于高速信号传输。高频高速连接器可以分为同轴连接器和差分连接器两类, 前者连接同轴电缆,主要传输模拟信号,包括Fakra和Mini-Fakra(HFM);后者连 接双绞线电缆,主要传输数字信号,包括HSD和以太网连接器。

    目前传统乘用车使用较多的高频高速连接器为Fakra,Fakra一般应用于传感器的安装连接,是汽车高频应用的标准接口;Mini-Fakra因其良好的集成化性能,作为 传感器数据与AVM系统的传输中介;HSD主要用于AVM到主机端、主机端到座舱端 的高速传输;车载以太网则作为车内通信的主干网络,连接车端内部的各个子系统。高频高速连接器覆盖了从最基础的车身控制、定位系统,到4K摄像头、高清视频、 信息娱乐,再到辅助驾驶、智能驾驶等众多应用场景。

    新能源汽车朝着智能化的方向快速发展,自动驾驶体系不断迭代升级。参照国 际汽车工程师学会(SAE),我国出台了《汽车驾驶自动化分级》(GB/T40429-2021), 将自动驾驶分为L0-L5共6个级别,级别越高代表自动驾驶的成熟度越高。其中,L0级为应急辅助;L1级为部分驾驶辅助;L2级为组合驾驶辅助;L3级为有条件自动驾 驶;L4级为高度自动驾驶;L5级为完全自动驾驶。

L0至L3级监测路况并做出反应的任务都由驾驶员和系统共同完成,并需要驾驶 员接管动态驾驶任务,而L4和L5级可以让驾驶员完全转变为乘客的角色。

    自动驾驶与娱乐需求对高频高速连接器的数量和质量提出更高要求。随着自动驾驶体系不断迭代到L3,由此不断增加传感器的数量(摄像头、毫米波雷达和激光 雷达等)以及停车辅助、车道偏离预警、夜视辅助、自适应巡航、碰撞避免、盲点侦 测、驾驶员疲劳探测等功能需求扩充,促使ADAS(高级辅助驾驶)配备更高带宽的 传输网络。

    同时座舱娱乐逐渐成为智能汽车新的产品方向,中控大屏、后排屏幕、车窗、4K视频等汽车信息娱乐连接需要高信息传输速率及高性能的时间同步信息流, 海量数据催生了更多、更快的高频高速连接器需求。

    顺应高带宽大数据包趋势，Mini-Fakra有望逐步替代Fakra。Fakra连接器是汽 车高频应用的标准接口,工艺最为成熟,广泛应用于天线、GPS、2MP(1080P)以下车载摄像头的数据传输。

    随着汽车智能化的不断深入,Fakra数据传输量小,结构件体积较大,同时无法 满足目前主流架构接口协议的缺点不断凸显。Mini-Fakra作为汽车行业下一代的同轴 连接器,最高传输频率达20GHz,最高传输速率达28Gbps,可以支持多个8MP(4K) 以上规格的车载摄像头。

    同时，Mini-Fakra体积更小、集成度更高,若对占用空间更大 的Fakra实现替代,最高可节省80%的安装空间,减轻线束重量,实现成本优化。Mini Fakra在未来几年有望逐步替代传统Fakra。

    车载以太网连接车端内部各个子系统,将成为汽车智能化的核心环节。传统的车载网络如CAN、LIN已经无法满足汽车智能化趋势下海量数据的传输需求,自动驾 驶和车载娱乐带来了相较于传统汽车上百倍的数据量,并将随着智能化的不断深入继续增加。

    相较于传统的车载网络,以太网可以在满足更高传输速率需求的同时, 通过减少连接器和线束的用量降低成本和重量,顺应轻量化趋势。以太网连接器具备模块化的优势,被广泛用于各域控制器之间以及域内模块间的通信连接。

二、中国供应链的优势与国产化的机遇

(2.1) 海外厂商的市场主导地位，新能源汽车的发展为国产化提供了机遇

     全球连接器市场规模持续增长，展现广阔发展潜力。根据Bishop & Associates 统计数据,全球连接器市场规模从2017年的601亿美元增长至2022年的841亿美元, 年均复合增速为6.95%,2022年同比增长7.82%。随着终端市场的扩张和技术的更新 换代,以及新能源汽车市场快速发展对产品需求的拉动,连接器市场有望继续增长, 预计到2023年全球连接器市场规模将超900亿美元。

    汽车和通信是连接器市场的主要应用领域。根据Bishop & Associate统计数据， 通信行业是目前连接器产品中最大的终端设备应用领域,2022年占全球连接器市场 的23.8%;汽车行业占比为21.9%,排名第二位;计算机及其周边占比为12.8%,工业领域占比为12.8%,交通领域占比为7.0%,其他应用领域主要包括航空航天及军 事、能源等行业,合计占比为21.7%。

    连接器下游应用中的智能手机、电脑等产品迭 代速度较快,新能源汽车、物联网、无人机等新兴产业正在快速发展,下游市场的蓬勃发展有望推动连接器产业快速增长。

    连接器行业具备市场全球化和分工专业化的特征,竞争较为充分,行业竞争格局相对集中,长尾玩家较为分散。连接器应用领域广泛,涉及到许多技术壁垒较高 的细分产品和应用领域。部分历史悠久、规模庞大的跨国企业在多个应用领域占优, 而建立时间较短、资产规模较小的领先企业则以细分领域的优势产品作为切入点。

    目前在全球范围内,连接器市场逐渐呈现集中化的趋势。据Bishop&Associates, 全球前10大连接器供应商的市场份额已从1980年的38.0%上升至2021年的55.4%。欧美、日本的连接器跨国公司由于研发资金充足及多年技术沉淀,在产品质量和产业规模上均具有一定优势,往往在高性能专业型连接器产品方面处于领先地位,并通过不断推出高端产品引领行业的发展方向。

    世界主要连接器生产商根据其自身技术储备和客户资源的差异,选择了不同的发展方向和业务领域。

    泰科、安费诺、莫仕等全球性龙头企业,凭借技术和规模优 势在通信、航天、军工等高端连接器市场占据领先地位,同时将大量的标准化制造业务外包给代工企业,利润水平相对较高。日本的矢崎、JAE等连接器企业,利用其在精密制造领域的优势,在医疗设备、仪器仪表、汽车制造等领域的连接器产品方面占有较高份额。中国台湾地区则通过代工生产,逐步形成了鸿海精密、正崴精密等领先企业,通过大规模、标准化生产建立成本优势,具有较强工艺控制与成本控制能力,在消费电子连接器市场上占据主要份额。

    国内厂商在部分细分领域崭露头角,新能源汽车连接器成为国产连接器企业发力的重要赛道。相比国外的知名连接器企业,国内连接器生产厂商发展起点相对较 低,技术储备有所差距。随着中国制造业的发展,尤其以通信领域技术迭代、国内新 能源造车新势力崛起、电子制造服务产能转移等为契机,国内通信、汽车、消费电子等行业中本土企业快速崛起。

    国内连接器制造企业凭借较强的工艺控制与成本控制 能力、更为贴近客户以及反应迅速灵活等优势,快速形成了规模优势,在制造成本、 产品品质上已经具有较强的市场竞争力。

    目前,国内连接器企业已经在5G通信、军 用电子和消费电子等领域取得重大突破,占据了较大的市场份额。随着国产新能源 汽车竞争力大幅提升,国产汽车连接器领域有望持续受益。

(2.2) 头部厂商间的差距正在缩小，中国在连接器全产业链上的优势开始显现

    全球连接器市场集中度持续提升,在一定程度上得益于连接器行业大规模的并 购热潮。据TTI,1985年到2018年,连接器行业共发生589项并购,1985-1999年共 计126起,2000年开始并购速度明显加快,共计完成收购463项并购。

    行业竞争格局相对稳定,头部厂商内部差距逐渐缩小。泰科电子、安费诺和莫 仕形成较为稳固的龙头地位。1980年以来泰科持续保持连接器行业Top1的地位,安 费诺从1980年的第二名跌至2000年第五名,2010年升至第三名,2015年升至第二 名。莫仕从1980年第十名升至1990年第二名,又于2015年跌落至第三名。泰科电子、 安费诺和莫仕的内部差距逐渐减少,泰科电子和安费诺的市场份额之差从2014年的 7.1%降低到2020年的3.6%,安费诺的市场份额增长速度较泰科更为强劲。

    高需求和低成本驱使连接器产业链向亚洲地区转移。

    高需求：根据瑞可达招股 书和Bishop & Associates统计，全球连接器市场主要分布在北美、欧洲、日本、中国、亚太（不含日本和中国）五大区域，占据全球连接器市场90%以上的份额。

    近年来，由于受到全球经济波动的影响，北美、欧洲和日本连接器市场增长缓慢，甚至出 现下滑态势，而以中国及亚太地区为代表的新兴市场呈现强劲增长，成为推动全球 连接器市场增长的主要动力，中国已超过欧洲、北美地区成为全球最大的连接器市场，市场规模占比也从2011年的23.10%提升至2020年的30.4%。

    低成本：根据瑞可达招股书，连接器的成本分为直接材料成本、人工成本、制造成本，其中直接材料成 本将近50-65%，直接人工成本约10%，制造成本约25%~35%。原材料主要包括黄金、铜材、塑料等，属于大宗商品，受宏观条件影响，龙头企业具有更强的议价能 力。人力成本属于刚性成本，常年稳定在10%左右，亚洲地区相对低价的劳动力成 为吸引连接器企业在亚洲设厂的重要驱动力。

    基于中国强劲的需求和相对低价的劳动力，国际连接器龙头企业纷纷在中国增资设厂，实施本地化战略。以第二大连接器企业安费诺为例，安费诺通过并购连接器外企在中国的代工厂入局中国市场，如今在中国的事业部高达30多家。根据公司 年报，2020年-2022年安费诺在中国的长期资产（包括土地、厂房、设备等）持续增加并且均高于其在美国的长期资产。泰科也于2022年10月20日宣布昆山工厂一期正 式投产，同步启动二期工程建设，预计投产时间为2024年。昆山工厂是继苏州三大工厂之后，汽车事业部在中国市场的又一重要布局。

    中国市场连接器需求强劲，国产替代空间广阔。从市场份额来看，根据Bishop & Associates数据，2022年中国连接器需求位居全球首位，同时仅有一个中国连接 器企业跻身全球Top10连接器厂商的行列。国内高端连接器市场仍被国际龙头厂商 所占据，中国本土连接器厂商供应规模偏小而分散。从细分品类来看，除了在军品领域具备垄断地位以外，国内供应商多以消费电子连接器等产品为主。在轨道交通、新能源汽车等高端连接器领域，三资连接器企 业（中外合资企业、中外合作企业、外商独资企业）占据主要市场份额。未来依托中国供应链优势及国内企业规模化发展，连接器国产替代水平有望逐步提升，优质厂商将持续成长。

    中国厂商已具备国产替代技术基础。汽车连接器市场主要由欧美以及日本的传 统连接器公司所主导。这些海外巨头在客户积累、生产流程、产业规模等方面占据 一定优势，主导行业标准的制定。此外，汽车零部件对安全性要求较高，检验认证周 期较长，海外巨头在产品系列储备和合规认证方面具备优势。随着我国新能源汽车 渗透率的快速提升，国内连接器厂商快速发展，中航光电、长春捷翼、天海集团、瑞可达等厂商的连接器产品性能已接近海外龙头水平，具备国产替代技术积累。

    国内厂商响应迅速，通过定制化与国内整车厂合作掌握先机。连接器产品的定制化要求较高，从而使得快速反应和响应能力成为客户成功拓展的重要因素。在由 外资车企主导的传统燃油车时期，多为海外零部件厂商与之配套供应，国内连接器 厂商很难切入到供应链当中。

    随着国内自主品牌整车厂的崛起，国内连接器厂商借 助本土化优势，能够快速响应整车厂的定制化和售后服务需求，与国内整车厂深度 绑定，共享成长空间。同时随着电动化、智能化的不断深入，对高压连接器、高频高速连接器的品类升级提出了新要求，新的产品标准亟待制定，国内连接器厂商开始 借助标准制定提高话语权，掌握更多先机。 

    铜合金为高端连接器原材料的重要组成部分，铜合金材料国产化水平持续提高。中国已经成为全球主要的铜合金材料生产国和消费国之一，国内铜合金材料企业的 规模和实力显著提升，应用领域不断扩大，国产化水平不断提高。

    行业上游为各类有色金属原材料，应用广泛。以博威合金为例，公司上游原材 料包括电解铜、电解锌、银、镍、锡、铝、镁等有色金属。公司下游应用广泛，通过 冲压、蚀刻等方法，加工、封装成连接器等产品，可广泛应用于5G通讯、半导体芯 片、智能终端及装备、汽车电子、高铁、航空航天等众多行业。

   下游良好的发展趋势和产业结构升级给铜合金新材料行业带来强劲的市场空间和技术升级需求。国产化向上游延伸，高品质铜合金有望实现国产替代。铜合金是制作接触件的基础材料，其品质直接影响连接器接触件电接触的可靠性。接触件铜材要求耐高温、 加工成型性良好、内部弹性均匀、耐腐蚀性好、导电、导热率高和可焊性好。

    过去我国连接器厂商主要依赖于进口日本、德国、韩国等国家的高端铜合金产品，随着洛阳铜业、博威合金等企业在部分汽车连接器用铜合金板带方面取得成果，国内连接器厂商有望摆脱进口依赖，进一步降低原材料成本，实现国产替代。

    通过连接器整体单车价值量水平估算总市场空间。根据鼎通科技招股说明书，新能源乘用车连接器单车价值量为3000-5000元，新能源商用车单车价值量为8000-10000元，我们假设2021年中国新能源乘用车连接器单车价值量为 3000元，新能源商用车单车价值量为8000元。随着新能源汽车连接器向高电压、大电流方向加速迭代，连接器有望迎来量价齐升。

来源：中国汽车工业协会

    中国汽车工业协会（以下简称“中汽协”）发布数据显示，2023年，我国汽车产销量分别完成3016.1万辆和3009.4万辆，同比分别增长11.6%和12%，产销量连续15年稳居全球第一；其中12月产销分别完成307.9万辆和315.6万辆，同比分别增长29.2%和23.5%。

    乘用车突破2600万辆，自主品牌市占率56%作为汽车市场的主力军，乘用车在2023年的产销分别完成2612.4万辆和2606.3万辆，同比分别增长9.6%和10.6%。在国内强大的消费市场促进下，我国乘用车已经连续九年超过2000万辆。

    商用车产销分别完成403.7万辆和403.1万辆，同比分别增长26.8%和22.1%。

    根据中商产业研究院发布的《2024—2029年中国连接器行业分析及发展预测报告》显示，2023年全球连接器市场规模为960亿美元，同比增长14.15%。中商产业研究院分析师预测，2024年全球连接器市场规模将达1050亿美元。

    2023年中国连接器市场规模为2057亿元，近五年年均复合增长率为5.50%。中商产业研究院分析师预测，2024年中国连接器市场规模将达到2183亿元。