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【国金电子】行业深度:5G时代,手机电池、充电器ASP持续提升

国金电子研究  · 公众号  ·  · 2021-01-03 19:49

正文



5G时代,手机电池、充电器ASP持续提升

投资建议

消费电子电池:手机电池ASP持续提升,TWS带来新需求。

◾手机电池:1)根据测试,5G手机比4G手机续航时间缩短20%,120Hz高刷新率手机比60Hz手机续航时间缩短20%~30%。手机电池容量持续提升,iPhone 12 pro max电量为3687mAh、提升19%,2019年国内HOVM平均电量为3833mAh、提升12%。2)价值量更高的双电芯、异形电池优势突出,渗透率持续提升助力ASP提升。3)预计2020~2022年智能手机电池Pack市场规模达526、654、755亿元,同增2%、24%、16%。

◾TWS耳机电池:近年来TWS耳机快速增长带动TWS耳机电池市场猛增,预计2020~2022年TWS耳机市场达143、213、320亿元,同增61%、49%、50%。

◾笔电、Pad电池:全球市场规模超400亿元,整体需求保持平稳。

◾大陆厂商后来居上,电芯自给率提升增厚利润:1)2019年欣旺达、德赛电池在消费电子电池行业的市占率约为20%、18%,且市占率持续提升、逐步抢占台湾厂商在消费电子电池的地位。2)锂离子电芯占电池Pack成本的60%、且利润率远高于Pack,优质企业逐步向上游延伸。


◾   充电器:大功率快充必不可少,GaN、无线充电未来可期。

快充:iPhone取消随机附赠助力零售市场高增,安卓原装充电器市场快速增长。 1)为解决消费者续航焦虑,手机厂商纷纷推出快充方案,对4000mAh的电池而言,5W充电器充满电需要近5个小时,40W快充充电器充满电仅需约1小时,2020年快充技术迈入百瓦时代。2)2020年iPhone取消此前标配的5W充电器,我们认为将有助于物美价廉的第三方品牌市场快速增长,预计2020年苹果充电器零售市场规模达200亿元。3)市场担心未来安卓厂商或效仿苹果取消随机附赠充电器,我们认为目前HOVM快充以私有协议为主(第三方品牌充电效率不佳)、且快充技术持续迭代,预计安卓智能机充电器以原厂为主。根据我们估算2019年全球安卓手机充电器平均功率为12W,2020~2022年全球安卓原装充电器市场规模为165、239、310亿元,同增17%、45%、30%。

GaN:GaN充电器具有体积更小、重量更轻、效率更高的优势,单W售价更高,产品升级助力市场需求再扩容。

无线充:我们认为无线充电和有线充电应用场景不同、互为补充,2018年无线充电发射端出货量达1.7亿台,预计伴随下游新应用场景(如车载、餐厅)持续拓展,无线充电器市场蓬勃增长。

◾   推荐组合: 欣旺达、德赛电池、安克创新、领益智造、 奥海科技


风险提示

◾   疫情反复风险、5G推进不及预期、手机更新周期延长、市场竞争加剧风险。

一、电池:手机电池ASP提升,TWS带来新市场需求

消费电子电池,是为消费电子产品提供电力的储能工具,主要指锂离子电池,是指以嵌锂化合物为正负极材料的二次电池,具有能量密度高、循环寿命长、充放电性能好、使用电压高、无记忆效应、污染较小和安全性高等特点。其产业链主要包括上游原材料、电芯组成、消费电芯、电池Pack。

上游原材料:指电芯组成部分所需原材料,目前市面上主要有3种类型:18650电芯、聚合物电芯、磷酸铁锂电芯,主要原材料是钴锰镍、锂、石墨等。主要原材料厂商包括华友钴业、浩瑞矿产、贵研铂业、西藏矿业、方大炭素等。

电芯材料:主要包括正极、负极、电解液、隔膜等,主要企业是容百锂电、贝特瑞、广州天赐材料、星源材质、上海恩捷等。

消费电芯:主要企业包括ATL、LG化学、三星SDI、村田等。

电池Pack:主要企业包括欣旺达、德赛电池、新能德科技、新普科技、飞毛腿等。

1.5G及其他新功能带来更高续航要求,手机电池容量提升

5G、高刷新率等新功能对手机续航时间提出更高要 求: 1)根据Tom’s Guide测试得到的数据,iPhone12/Pro在4G状态下的续航时间分别为10h 23 min/11h 24 min,在5G状态下则分别为8h 25 min/9h 6 min,续航时间均降低了20%左右;2)根据Phone Arena的对三星、OPPO等不同机型的评测数据,在使用120Hz高刷新率时的续航时间均比使用60Hz刷新率情况下的续航时间短,降低幅度则在20-30%左右。


手机电池容量持续提升。 1)苹果阵营:2020年iPhone 12 pro max电量达3687mAh,较iPhone 11 pro max提升19%。2)安卓阵营:根据我们的测算,2018年-2019年HOVM机型平均电量分别为3413mAh、3833mAh,同比提升12%,其中,4000-5000mAh的机型占比从17%提升30pct至47%,成为国内安卓智能手机最主要的电池容量区间,5000mAh以上电池容量的手机从1%提升4pct至5%。

双电芯、异形电池方案带动手机电池价值量提升。 近年来,双电芯凭借其充电功率更高、快充下更高的安全性等特性成为苹果、华为等主流手机品牌厂商使用的技术方案;异形电池则凭借其更好的空间利用率、更高的安全性成为iPhone XS、iPhone 11 Pro Max使用的电池技术方案。双电芯和异形电池的采用直接推动了手机价值量的提升,采用双电芯设计的iPhone X电池价值量比iPhone 8(单电芯)提升62%,采用异形单电芯电池的iPhone 11 Pro Max电池价值量比上一代双电芯电池更高,提升约17%。

预计伴随疫情缓解、消费复苏,2021年手机销量恢复增长;伴随电量提升,双电芯、异形电芯占比提升,2020~2022年单机电池价值逐年提升10%。预计2020~2022年智能手机电池Pack市场规模达526、654、755亿元,同增2%、24%、16%。

2.TWS耳机为消费类电池市场注入新动力

TWS耳机快速崛起,全球市场增长迅速。 随着2016年9月苹果推出第一代AirPods,TWS耳机市场正式引爆。根据Counterpoint数据,2016年全球TWS耳机市场出货量仅为0.1亿部,到2019年,全球TWS耳机市场出货量增长至1.3亿部,CAGR为142%,预计到2022年全球出货量将增至6亿部,CAGR为66%。2017年AirPods全球出货量为0.14亿部, 2019年,AirPods全球出货量达到0.6亿部, CAGR为108%,预计2020~2022年AirPods全球出货量将增至0.9、1.15、1.4亿部。

WS耳机电池包括一对耳机的纽扣电池和充电盒的锂电池,预计2022年TWS耳机市场达320亿元、三年CAGR达53%。 1)Airpods:根据Techinsights估算,AirPods Pro耳机纽扣电池价格约为11.4美元,充电盒电池价格约为10美元,电池价格约占售价的8.6%,假设Airpods电池单价为17美元(折合人民币119元),2020年Airpods出货量为0.9亿部,对应2020~2022年Airpods电池市场达107、137、167亿元。2)其他TWS耳机:假设其他TWS耳机电池单价为25元,对应2020~2022年市场规模达36、76、153亿元。

3.笔记本电脑:公司进入一流大客户供应链,笔电业务规模持续提升

全球笔电出货量已趋于稳定,抢占存量市场成为产业链上游企业主要战略。 根据IDC数据,2019年全球笔电市场出货量为1.71亿台,同比去年增长5%,预计2024年出货量将增至1.94亿台,CAGR仅有3%,增长缓慢。

软包电池渗透率达七成,笔记本电脑标配化大势所趋。 近年来,便携性成为各大笔记本电脑厂商主流发展趋势,苹果的2020款Macbook Pro机身厚度仅为16.2mm,已小于18650圆柱电池的直径(18mm),因此软包电池成为替代方案。根据TSR数据,2019年全球笔记本电脑市场软包电池渗透率为75%,预计2021年将提升15pct至90%。

根据欣旺达年报,2019年欣旺达笔记本电脑类电池营收为29亿元、 销量为0.22亿台,笔记本电脑电池单价约为132元,据此估算全球平板、笔电电池市场规模超400亿元,整体需求保持平稳。

中国IGBT自给率不断提升。 根据智研咨询数据,自 2015 年以来,我国 IGBT 自给率超过 10%并逐渐增长,预测2020年自给率将从2015年的10.1%提升至18.4%,预计 2024 年我国 IGBT 行业产量将达到 0.78 亿只,需求量约为 1.96 亿只,自给率达到40%。整体来看,我国 IGBT 行业仍存在巨大供需缺口,“国产替代”将会是未来 IGBT 行业重要的发展方向。

4.大陆厂商后来居上,电芯自给率提升增厚利润

大陆消费电池Pack厂商后来居上。根据估算,2019年大陆厂商代表欣旺达、德赛电池在消费电子电池行业的市占率约为20%、18%,其中欣旺达在手机电池市占率为26%,在笔电类电池市占率为7%,且近两年市占率持续提升。2010~2019年欣旺达、德赛电池营收CAGR达47%、34%;2019年台湾厂商代表新普科技、顺达科技在消费电子电池行业的市占率约为17%、4%,2010~2019年新普科技、顺达科技营收CAGR为7.8%、0.4%。

锂离子电芯在锂电池模组成本构成中占比较高,一般占总生产成本的60%左右,且电芯业务盈利能力远高于于Pack业务,电芯业务毛利率达20%、电池Pack业务毛利率约为10%。

2014年,欣旺达通过收购东莞锂威正式切入消费类电芯业务,伴随锂威产能逐步释放,欣旺达电芯自给率持续提升,2019年欣旺达电芯产能达1.08亿只、自给率达15%,欣旺达消费电子电池毛利率达16%、远超同业。2020年欣旺达发行可转债用于扩产消费类锂离子电芯,产能落地后公司消费电子电芯产能翻倍、增厚公司利润。

2020年,德赛电池公告与香港新能达科技(ATL)签署《重组意向书》,拟将ATL持有的东莞新能德科技(NVT)全部股权作价对德赛电池全资子公司惠州德赛电池增资,增资完成后,ATL持有惠州德赛电池不超过49%的股权,惠州德赛电池持有NVT全部股权。ATL是全球消费电子电芯龙头、市占率超35%,NVT是ATL旗下Pack业务公司、2019年NVT营收体量达126亿元、与德赛电池营收体量(184亿元)不相上下,我们认为若本次重组成功,德赛电池将一跃成为份额最高的消费电子Pack企业,携手电芯龙头ATL、未来德赛电池有望进一步向上游延伸。


二、充电器:大功率快充推动行业增长,GaN、无线充电未来可期

1.大功率快充渗透率快速提升,安卓标配充电器ODM市场规模快速增长

◾   有线充电器,即市面上常见的需要数据线连接设备的充电器,是一种为智能终端进行充电的设备。有线充电器产业链主要涉及方案设计、零部件/原材料、电源管理IC和充电器代工四个环节。

◾方案设计:当前主流的快充方案包括Quick Charge(高通)、VOOC(OPPO)、Pump Express(联发科)等。

零部件/原材料:主要包括被动元件、MOS管、磁性材料、PCB板等。主要企业包括艾华集团(被动元件)、华润微电子(MOS管)、华源磁业(磁性材料)、Navitas(氮化镓材料)等。

电源管理IC:主要企业包括TI、ADI、富满电子等。

充电器代工:主要企业包括奥海科技、比亚迪电子、天宝、赛尔康等。

快充兼顾“长续航”、“轻薄性”,成功解决消费者“续航焦虑”。 伴随手机功能(如5G通信、高刷新率)升级,手机功耗进一步增加、续航时间更短。为解决消费者“续航焦虑”的问题,手机厂商纷纷推出快充解决方案。以iPhone 11(3110mAh电池)为例,传统的5W充电器半小时充电16%、1小时充电32%,3小时45分充满电;18W快充半小时充电32%、1小时充电80%,2小时16分充满电。

2019年国内HOVM标配充电器平均功率为17.8W,大功率快充渗透率快速提升。 根据我们测算,2018、2019年HOVM快充渗透率为52%、62%,其中20W~30W的快充渗透率为22%、28%,30W以上的快充渗透率为1%、11%,对应2018、2019年HOVM手机充电器平均功率为13.8W、17.8W,2019年同增29%,其中华为、小米2019年标配充电器平均功率为20.6W、22.6W,同增44%、75%。

2020年快充技术步入百瓦时代。 2020年8月OPPO、小米新机均搭配120W快充,快充技术正式迈入百瓦时代。根据小米实验室数据,100W快充只需要17分钟即可充满4000 mAh电池。

快充功率提升带动手机充电器价格快速提升。 以华为充电器零售价为例,18W快充价格为49元、22.5W快充售价达98元、40W快充售价达159元,伴随快充功率提升,充电器价格快速提升。

快充协议:苹果采用通用协议,HOVM以私有协议为主。 1)当前市场上主流快充协议包括通用协议(PD协议)、私有协议(如OPPO的VOOC协议、华为的FCP、SCP、VIVO的Flash Charge协议、小米的疾速闪充协议)。2)苹果自iPhone 8之后就支持通用协议PD快充。2)目前多数安卓智能机以私有协议为主,仅支持低瓦数PD快充,PD充电器充电效率远不及原厂充电器。

苹果取消充电器标配,助力零售市场高增,市场规模达200亿元。 2020年苹果新机取消随机附赠充电器,我们认为将有助于物美价廉的第三方品牌市场快速增长(苹果官网20W快充充电器售价为149元,安克20W PD快充充电器仅为79元),预计苹果用户大部分客户将流入第三方品牌,2019年安克充电器均价为100元,预计2020年苹果充电器零售市场规模达200亿元。

目前HOVM快充以私有协议为主、且快充技术持续迭代,预计安卓充电器以原厂为主,2021年原厂ODM市场规模超200亿元。 1)市场担心未来安卓厂商或效仿苹果取消随机附赠充电器,我们认为目前HOVM快充以私有协议为主(第三方品牌充电效率不佳)、且快充技术持续迭代,预计安卓智能机充电器以原厂为主。2)根据我们测算,2019年国内HOVM标配充电器平均功率为18W,假设中国、海外发达国家安卓充电器平均功率为18W,海外发展中国家安卓充电器平均功率为6W,对应全球安卓手机充电器平均功率为12W,预计2020~2022年全球充电器平均功率同增40%、40%、30%,假设2019年充电器ODM厂商出厂价为1元/W、且按5%的速度逐年降价,对应2020~2022年安卓原厂充电器ODM市场规模为165、239、310亿元,同增17%、45%、30%。

◾  安卓手机充电器企业包括大陆企业(赛尔康、奥海、天宝集团、比亚迪电子)、台湾企业(台达、光宝)、欧美企业(雅达),根据估算2019年赛尔康、奥海、天宝集团的市占率为15%、17%、7%。我们认为得益于快充技术快速迭代、未来大陆厂商有望进一步抢占台湾厂商份额。

2.GaN智能充电器横空出世,优势出众未来可期

◾  GaN是第三代半导体材料,广泛应用于航天、军事领域,具有超强导热效率、耐高温、耐酸碱等优势,相较于非GaN充电器,GaN充电器具有体积更小、重量更轻、效率更高的优势。GaN充电器单W售价更高,产品升级助力市场需求再扩容。

2020年2月小米发布GaN充电器Type-C 65W,45分钟即可为小米10Pro(4500mAh电池)充电100%,且可兼容多数Type-C型智能手机、笔记本电脑、平板电脑,体积仅为小米笔记本电脑标配充电器的50%,售价达149元。

3.无线充电应用场景不断拓宽,充电板市场需求蓬勃发展

◾  无线充电器是指不用传统的数据线连接到需要充电的终端设备上,利用无线充电技术进行充电的充电器。对比有线充电器,无线充电器主要具备安全性、防水性、便携性更强、更便于使用等优点。无线充电包括发射端、接受端两部分,上下游产业链包括芯片、磁性材料、传输线圈、模组制造、系统集成。

◾  无线充电技术主要分为四种:电磁感应式、磁共振式、电场耦合式、无线电波式。目前技术相对比较成熟、市场上应用较为广泛的是电磁感应式和磁共振式两种。一般而言,小功率无线充电器主要采用电磁感应式进行充电,大功率无线充电器则主要采用磁共振式进行充电。目前的行业技术标准主要分为WPC联盟的Qi标准和AFA的PMA/A4WP标准两种。

预计无线充电行业出货量未来五年CAGR达28%。 根据IHS,2018年无线充电发射端、接收端出货量达6.11亿台,预计2023年无线充电发射端、接收端出货量达21亿台,五年CAGR达28%。

2019年中国市场安卓机无线充电渗透率仅20%,预计未来三年手机市场无线充电渗透率快速提升。 截止2019年底,通过Qi认证的手机机型超140款,涵盖了苹果、三星、华为、小米等企业高端机型。根据我们估算,预计2018、2019年中国市场iPhone无线充电渗透率达58%、88%,安卓机无线充电渗透率达3%、20%,预计伴随无线充电技术由高端机逐步向中低端机渗透,未来三年无线充电渗透率快速提升。预计2020~2022年安卓手机无线充电渗透率达30%、40%、50%,对应出货量达3.1、4.6、6亿部,同增32%、48%、31%。

◾  无线充电发射端下游新应用场景持续拓展。 近年来,餐厅、咖啡厅、汽车车载充电器等场景均开始应用无线充电技术——星巴克推出了配备无线充电功能的咖啡桌/餐桌,能够对支持PMA标准的智能手机进行充电;华为推出了车载无线充电器,最高输出功率达40W。未来,无线充电将继续向新的应用场景拓展。







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