【东吴证券】2024年度策略:技术创新全面开花.pdf

2024-01-10
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1. 终端需求边际改善,技术创新不断升级

1.1. 23Q3 业绩回顾:整体业绩边际改善,静待需求回暖



在新能源汽车实现了高续航里程之后,补能效率的提升将成为新能源汽车行业后续 需要重点解决的问题。目前,行业内主要有三大类解决方案,第一类是以蔚来为代表的 换电方案,第二类是以特斯拉为代表的大电流快充方案,第三类是以保时捷等为代表的 高压快充方案。功率为电流和电压的乘积,因此提高充电功率可以通过提高充电电流和 提升充电电压予以实现。未来,充电设备散热技术的发展以及新能源汽车电压平台的提 高,将会带动大电流、高电压的大功率快充需求,从而推动高压大功率充电设备需求的 增加。 相较于交流慢充和普通直流快充,大功率直流超充的补能效率更高,2-4min/百公里 的充电速度能快速满足消费者的日常需求,是未来重要发展方向。超充应用的推广需车、 桩、电力配套设施共同升级。由于超充峰值电压高达 800V 以上,电流达 600A,因此只 有受电方汽车电池充电功率达到 480KW 左右,才能够实现超充体验。桩端同样需要单 枪充电桩功率达到 480KW 才能完成“超充”,这意味着配电要求的提升。此外,若超充 充电高峰恰与用电高峰重合,超充桩带来的瞬时功率提升也会对饱满运转的配电网造成 额外压力。因此超充应用的推广对车企、桩企和电网端都提出了更多要求。


400KW 及以上大功率充电时,峰值电流能够达到 600A,高电流充电过程将会产生 大量热量,因此对充电桩热管理要求更高。2022 年 4 月 28 日,工信部公开征求对推荐 性国家标准《电动汽车传导充电用连接装置第 3 部分:直流充电接口》的意见中指出: 对于额定电压为 750/1000/1500V 的直流充电接口,额定电流(持续最大工作电流)值为 200、250、300、400、500、600、800A,充电桩必须具备主动冷却装置。散热问题是充 电桩在迈向高功率充电方向必须解决的问题。 目前充电桩散热方式主要分为风冷和液冷,由于具备成本较低和供应链成熟的优势, 风冷散热占据主流。目前行业内的主流散热模式为直通风的风冷模式,但由于充电桩长 期暴露于室外空间,室外较为恶劣的环境容易导致充电模块发生故障。为解决该问题, 行业内主流生产商不断改进散热模式,提高充电模块的防护性,发展出独立风道散热方 式。通过优化风道设计,将电子元器件设计在模块上方密闭箱体中,散热器放置在密闭 箱体下侧,散热器与密闭箱体四周进行防水防尘设计,发热电子元器件集中贴在散热器 内侧,风扇仅对散热器外侧吹风进行散热,使电子元器件免于粉尘污染和腐蚀,大大减 少了产品故障率,提高了充电模块的可靠性和使用寿命。


风冷散热模式采用高转速风扇强力排风,再加上充电桩的散热风扇,会产生较大噪 音。为降低噪音,提高产品防护性,行业内发展出液冷散热模式。液冷散热模式相比风 冷散热模式具有低噪音、高防护性的优点,但目前成本较高,适用于对噪音和防护性要 求较高的场景。充电功率不断提升的进程中,液冷散热的优势将日趋凸显,随着技术进 一步发展,液冷散热模式有望成为风冷散热模式的重要补充。


一方面,与风冷充电模块相比,液冷充电模块系统内部的发热器件通过冷却液与散 热器进行热交换,噪音更低。同时,液冷充电模块采用全封闭设计,与灰尘、易燃易爆 气体等杂质杂物无接触,具有更高防护性,进而提升使用效率和使用寿命。另一方面, 和传统直流充电枪和电缆相比,带液冷的充电枪和充电电缆,通过在充电枪、电 缆、充电桩回路上增加了冷却管道,电缆内部增加了冷却液的管道,通过动力泵来 驱动冷却液流动,冷却液在经过发热的液冷线缆时,带走线缆及充电连接器的热量,回 到油箱(储存冷却液),然后通过电子泵驱动经过散热器散发热量,如此循环工作,可以 达到小截面积线缆通载大电流、低温升的要求。


6.5.2. 华为新一代液冷充电堆全方位提升性能,2024 年加速布局建设


华为超充布局超预期,有望带动其他厂商跟进引爆液冷超充潮流。华为超快充终端 支持液冷超充和快充终端,其中,液冷超充终端最大输出功率 600kW,最快接近“一秒 一公里”极速补能。华为全液冷超充的 200-1000V 充电范围匹配所有车型,包括特斯拉、 小鹏、理想等乘用车及货拉拉等商用车,都能做到“来车即充,即充即走”。 华为在 2023 年 11 月智界 S7 发布会上发布了在 2024 年底前部署 10 万台液冷超充 的计划(指 10 万把液冷枪,我们预估一个充电堆平均配 1-2 把液冷枪),超出市场预期, 有望带动其他厂家跟进,促进液冷超充渗透率提升。


区别于普通的直流一体充电桩,华为充电堆将充电任务分解,交流转直流集中置于 整流柜,充电桩仅负责直流部分:华为充电堆采用模块化技术,每个充电堆一般配 6-7 把充电枪,最多配 12 把。传统快充桩由充电模块+枪线组成;而华为充电堆仅负责交流 转 AD-DC 部分,充电桩仅负责 DC—DC 升降压任务。

6.3. 汽车:华为赋能自动驾驶,智驾产业发展加速


华为持续推进自动驾驶方案升级,2023 年 4 月,华为问界 M5 智驾版首次搭载 ADS2.0 高阶智能驾驶系统,自新问界 M7 上市后,智驾体验叠加智能座舱升级受到客 户高度认可,推动问界 M7 成为爆款车型,9 月 17 日至 10 月 7 日期间订购车型中智驾 方案选装率提升至 60%-70%,消费者对自动驾驶接受度明显提升,带动其他车企智驾方 案选装率上提。消费者对自动驾驶接受度明显上升,国内智驾产业需求端出现拐点。 华为赋能自动驾驶带动的板块发展主要有四个方面:摄像头、雷达、连接器和 ARHUD。高像素摄像头内部主要模组有 CMOS 图像传感器,光学镜头,ISP 图像信号处理 器,这三个主要模组完成需要模组分装,最后与 DSP 芯片进行组装,完成系统集成;激 光雷达系统主要包括发射模块、接收模块、控制及信号处理模块和扫描模块(如有),激 光发射中包括发射光学系统和激光器;激光接收包括探测器和接收光学系统;扫描系统 包括电机、MEMS 和扫描镜;信息处理包括 DSP 和 FPGA。连接器中 miniFAKRA 成为 短期最优解决方案,以太网连接器成为最终解决方案;AR-HUD 拆分为 PGU、挡风玻璃 系统、光学元件、软件等部分,PGU 包括芯片、光机、光源;光学元件包括自由曲面反 射镜;挡风玻璃系统包括楔形 PVB 和前挡风玻璃;软件包括光学设计和 AR 导航。


6.4. 服务器:打造“鲲鹏+昇腾”双引擎


鲲鹏计算产业是基于 Kunpeng 处理器构建的全栈 IT 基础设施、行业应用及服务生 态。产业生态包括 PC、服务器、存储、操作系统、中间件、虚拟化、数据库、云服务、 行业应用以及咨询管理服务等。 鲲鹏计算产业的产业链主要包括固件、整机、操作系统、数据库、中间件、云平台、 大数据平台、分布式存储等。华为自身具有生产基于 ARM 架构的鲲鹏服务器芯片、鲲 鹏主板和开放套件、搭建开源服务器操作系统欧拉、数据库 openGuass 的能力。其余产业链环节的主要合作伙伴如图。鲲鹏服务器产业已基本实现全产业链自助生态。


6.5. 充电桩:液冷超充技术领先,2024 年建设速度加快


6.5.1. 车端、桩端、标准的共同推进大功率快充发展


截至 2022 年,国内公共桩总数达 179.7 万台,其中直流快充占比 42.4%。对终端用 户来说,交流充电桩虽然可以实现便利和低成本充电,但存在充电速度慢、需要固定车 位等问题,同时终端用户对高速公路和商圈等应用场景有较大的快充需求,预计未来公 共桩中直流桩占比有望扩大,公共快充直流桩数量有望进一步增长。


在新能源汽车实现了高续航里程之后,补能效率的提升将成为新能源汽车行业后续 需要重点解决的问题。目前,行业内主要有三大类解决方案,第一类是以蔚来为代表的 换电方案,第二类是以特斯拉为代表的大电流快充方案,第三类是以保时捷等为代表的 高压快充方案。功率为电流和电压的乘积,因此提高充电功率可以通过提高充电电流和 提升充电电压予以实现。未来,充电设备散热技术的发展以及新能源汽车电压平台的提 高,将会带动大电流、高电压的大功率快充需求,从而推动高压大功率充电设备需求的 增加。 相较于交流慢充和普通直流快充,大功率直流超充的补能效率更高,2-4min/百公里 的充电速度能快速满足消费者的日常需求,是未来重要发展方向。超充应用的推广需车、 桩、电力配套设施共同升级。由于超充峰值电压高达 800V 以上,电流达 600A,因此只 有受电方汽车电池充电功率达到 480KW 左右,才能够实现超充体验。桩端同样需要单 枪充电桩功率达到 480KW 才能完成“超充”,这意味着配电要求的提升。此外,若超充 充电高峰恰与用电高峰重合,超充桩带来的瞬时功率提升也会对饱满运转的配电网造成 额外压力。因此超充应用的推广对车企、桩企和电网端都提出了更多要求。


400KW 及以上大功率充电时,峰值电流能够达到 600A,高电流充电过程将会产生 大量热量,因此对充电桩热管理要求更高。2022 年 4 月 28 日,工信部公开征求对推荐 性国家标准《电动汽车传导充电用连接装置第 3 部分:直流充电接口》的意见中指出: 对于额定电压为 750/1000/1500V 的直流充电接口,额定电流(持续最大工作电流)值为 200、250、300、400、500、600、800A,充电桩必须具备主动冷却装置。散热问题是充 电桩在迈向高功率充电方向必须解决的问题。 目前充电桩散热方式主要分为风冷和液冷,由于具备成本较低和供应链成熟的优势, 风冷散热占据主流。目前行业内的主流散热模式为直通风的风冷模式,但由于充电桩长 期暴露于室外空间,室外较为恶劣的环境容易导致充电模块发生故障。为解决该问题, 行业内主流生产商不断改进散热模式,提高充电模块的防护性,发展出独立风道散热方 式。通过优化风道设计,将电子元器件设计在模块上方密闭箱体中,散热器放置在密闭 箱体下侧,散热器与密闭箱体四周进行防水防尘设计,发热电子元器件集中贴在散热器 内侧,风扇仅对散热器外侧吹风进行散热,使电子元器件免于粉尘污染和腐蚀,大大减 少了产品故障率,提高了充电模块的可靠性和使用寿命。


风冷散热模式采用高转速风扇强力排风,再加上充电桩的散热风扇,会产生较大噪 音。为降低噪音,提高产品防护性,行业内发展出液冷散热模式。液冷散热模式相比风 冷散热模式具有低噪音、高防护性的优点,但目前成本较高,适用于对噪音和防护性要 求较高的场景。充电功率不断提升的进程中,液冷散热的优势将日趋凸显,随着技术进 一步发展,液冷散热模式有望成为风冷散热模式的重要补充。


一方面,与风冷充电模块相比,液冷充电模块系统内部的发热器件通过冷却液与散 热器进行热交换,噪音更低。同时,液冷充电模块采用全封闭设计,与灰尘、易燃易爆 气体等杂质杂物无接触,具有更高防护性,进而提升使用效率和使用寿命。另一方面, 和传统直流充电枪和电缆相比,带液冷的充电枪和充电电缆,通过在充电枪、电 缆、充电桩回路上增加了冷却管道,电缆内部增加了冷却液的管道,通过动力泵来 驱动冷却液流动,冷却液在经过发热的液冷线缆时,带走线缆及充电连接器的热量,回 到油箱(储存冷却液),然后通过电子泵驱动经过散热器散发热量,如此循环工作,可以 达到小截面积线缆通载大电流、低温升的要求。


6.5.2. 华为新一代液冷充电堆全方位提升性能,2024 年加速布局建设


华为超充布局超预期,有望带动其他厂商跟进引爆液冷超充潮流。华为超快充终端 支持液冷超充和快充终端,其中,液冷超充终端最大输出功率 600kW,最快接近“一秒 一公里”极速补能。华为全液冷超充的 200-1000V 充电范围匹配所有车型,包括特斯拉、 小鹏、理想等乘用车及货拉拉等商用车,都能做到“来车即充,即充即走”。 华为在 2023 年 11 月智界 S7 发布会上发布了在 2024 年底前部署 10 万台液冷超充 的计划(指 10 万把液冷枪,我们预估一个充电堆平均配 1-2 把液冷枪),超出市场预期, 有望带动其他厂家跟进,促进液冷超充渗透率提升。


区别于普通的直流一体充电桩,华为充电堆将充电任务分解,交流转直流集中置于 整流柜,充电桩仅负责直流部分:华为充电堆采用模块化技术,每个充电堆一般配 6-7 把充电枪,最多配 12 把。传统快充桩由充电模块+枪线组成;而华为充电堆仅负责交流 转 AD-DC 部分,充电桩仅负责 DC—DC 升降压任务。

6.5.3. 技术革新:高温超导产业化推进,超导磁体多项应用加速落地


商业设备加速超导磁体放量,感应加热炉和光伏晶硅生长炉成为主要商业应用场景。 1)感应加热炉:超导直流感应加热具有高穿透性、高能效性、温度均匀性和梯度性灵活 等特点,下游应用场景广阔,目前联创光电全球首台兆瓦级高温超导感应加热设备已经 投入商业化应用,2023 年顺利开启批量化交付进程,未来超导磁体市场扩张可期。2) 光伏晶硅生长炉:N 型电池片产能大幅扩张,高品质要求带动超导磁体导入光伏级磁拉 单晶硅领域,超导磁控晶硅生长炉在产能、良率方面优势明显。目前国内高温超导磁体 生产企业,针对光伏晶硅生长炉应用加速展开应用布局,联创光电晶硅生长炉用高温超 导磁体研发顺利,预计 2024 年交付第一批高温超导磁体不少于 50 台,预计 2024 年到 2025 年,合作客户硅单晶生长炉升级改造对高温超导磁体的需求约 300 台,有望助力超 导磁体规模化放量。


可控核聚变技术不断突破,高温超导磁体助力可控核聚变加速落地。磁约束可控核 聚变是目前实现可控核聚变的主流方式,而高温超导磁体相较于同体积下低温超导产生 的磁场更强,可以实现更高的聚变功率密度,可大幅缩短聚变装置研发周期,提升装置 迭代速度,点燃了市场对可控核聚变商业化的热情,越来越多的创业公司入局可控核聚 变领域,加速紧凑型可控核聚变商业化进程。随着可控核聚变应用不断突破,更多实验 堆、示范堆将用于技术实验,其对高温超导磁体需求将持续上升,超导磁体有望加速放 量。



(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)


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