电力设备行业深度报告：熔断器：高压化、智能化是未来方向

依靠长期批量安全供应形成品牌效应，传统成熟市场格局较为稳定 熔断器是具备高分断能力的大幅值短路电流保护器件。根据Paumanok Publications Inc.统计数据，2019年全球熔断器市场规模为22.04亿美元，CR3 64%，CR5 79%（营收口径），头部品牌集中在美日欧。从2019年全球熔断器下游应用分布来看，电子、工业、汽车、住宅分别占35%、31%、23%、11%。电子熔断器主要应用领域包括各类电子产品、家用电器等，Littelfuse、EATON（Bussmann）、Schurter占据主要份额。车内低压电路使用的汽车保险丝由Littelfuse、PEC、EATON（Bussmann）占据主要份额。 新兴市场尤其是新能源汽车市场带来破局机遇 在新兴市场中，国内领先企业与外资企业起点接近，尤其在国内新能源汽车用熔断器市场中，国内企业市占率领先。根据中国电动汽车百人会数据，中熔电气在国内新能源汽车用熔断器市场份额为55%（2019年，销量口径）；根据中熔电气招股书，中熔电气在该领域市占率约40%（2019年，销售金额口径）。新能源汽车熔断器市场准入壁垒高、验证周期长、定制化程度高、价格敏感度不高。我们预计2025年全球新能源汽车高压电路熔断器市场规模32亿元。 新能源汽车高压化、智能化驱动熔断器技术迭代 1、激励熔断器：主动保护，能适应高压直流、复杂工况。激励熔断器根据传感器采集的数据信号来判断是否启动保护，而不仅仅由电流大小决定是否动作，因此激励熔断器可以在出现小倍数持续过载故障电流时快速切断（适用于碰撞、落水场景）。激励熔断器的触发机制与安全气囊有相似之处，且均要求快速响应，以安全气囊等为主要产品的奥托立夫较早推出激励熔断器类产品。而拥有熔断器技术背景的企业在灭弧能力方面有较大优势。特斯拉、大众、戴姆勒、吉利等主机厂均已开始设计或应用此类产品。 2、eFuse：可OTA、可自恢复，更适应自动驾驶智能化场景。eFuse（电子保险丝）是一种基于半导体的电路保护元器件，启动分断保护后可自恢复，且保护速度更快、精度更高、保护功能更全，在自动驾驶场景下尤为重要。另外eFuse可通过编程刷写，调整功能逻辑，如调整电流限值等，适应新能源汽车智能化趋势下的在线升级需求。 受益标的 （1）中熔电气：公司在新能源汽车熔断器市场份额领先，激励熔断器产品已被国内外多个主流车企选型定点。（2）好利科技：公司熔断器产品主要用于家用电器等电子领域，并重点开发风、光、储、新能源车等新兴市场，积极布局激励熔断器产品。（3）科博达：公司推出智能保险丝盒eFuse，目前已获得若干主机厂相关车型的项目定点。 风险提示：熔断器行业竞争加剧、新产品开发进度不及预期、下游应用进展不及预期。 1、熔断器作为短路大电流保护器件，产品安全可靠是关键 1.1、熔断器是广泛应用的过电流保护器件 熔断器是具备高分断能力的大幅值短路电流保护器件。故障电流较小时，一般由开关类器件保护；短路电流幅值大，需要分断能力大、限流能力强、分断速度快的器件保护，熔断器具备高分断能力和出色的限制故障电流能量的性能，成为广泛应用的短路大电流保护器件。 图1：熔断器是一种过电流保护器件 1.2、熔体设计、灭弧设计、结构设计是影响熔断器性能的核心因素 熔断器工作原理：熔断器被设计为电路中最“弱”的部分。熔断器串接在电路中，电路发生短路或过载时，过电流发热使得熔体熔化、气化产生断口，断口产生电弧，熔断器通过熄灭电弧切断故障电路，从而起到电路保护的作用。 熔断器主要由熔体、灭弧介质、M效应点、绝缘管壳、接触端子和指示器组成。 其中，熔体一般由铜、银、铜银复合材料制成，利用电流热效应分断系统故障电流； 灭弧介质能够吸收电弧能量、降低电弧温度，通过包裹和吸收电弧的载流子，使得电弧电压超过电源电压，从而熄灭电弧，同时隔绝和缓冲电弧对熔断器外壳的机械冲击、高温冲击；在低幅值过载电流长时间通流时，低熔点金属（M效应点）热积累熔化，利用冶金效应使熔体产生断口。M效应点可以降低熔化产生的温度，缩短过电流通流时间，也可以用于调整低倍过载的熔断时间。 熔体设计、灭弧设计、结构设计是影响熔断器性能的核心因素，可通过一系列设计提升产品分断能力、降低功耗、缩小体积。 熔体设计：熔体的关键特性主要取决于材质选用与熔体狭颈设计。熔断器应用领域众多，需针对不同用途、保护特性、工况等进行不同的熔体设计。 例如，缩短熔体长度可减小电阻、降低功率损耗。 灭弧设计：灭弧填料的化学成份及配比、理化性能、颗粒大小、充填和组合形态等是影响熔断器分断、灭弧能力的重要因素。例如，可通过烧蚀提纯、除铁、优化目数配比、添加固化介质等工艺，提高产品分断能力。 结构设计：例如，可通过旋转卡装支撑结构代替焊接片螺钉固定触刀结构，实现小体积装配。 图2：熔断器主要由熔体、灭弧介质、M效应点、绝缘管壳等组成 2、传统市场格局较为稳定，新兴市场带来破局机遇 2.1、依靠长期批量安全供应形成品牌效应，传统市场格局较为稳定 熔断器产品作为电气安全器件，长期批量安全可靠是关键。熔断器行业于19世纪80年代起源于欧美国家，已历经100多年的发展。经过大批量、长期应用，头部企业熔断器产品安全可靠性逐步被验证，逐步形成品牌效应。我国熔断器行业起步于20世纪50年代，早期引进前苏联标准，改革开放后向国际标准转型，期间经历了15年左右的新旧交替期，1996年至今，伴随熔断器产品新一轮技术革新，熔断器行业总体呈现出外资品牌为主导，国内厂商逐步缩小与国际巨头间差距的局面。 图3：全球熔断器市场主要由外资品牌占据（2019年；营收口径） 根据Paumanok Publications Inc.统计数据，2019年全球熔断器市场规模为22.04亿美元，CR3 64%，CR5 79%（营收口径），头部品牌集中在美日欧；2019年全球熔断器下游应用分布来看，电子、工业、汽车、住宅分别占35%、31%、23%、11%。 图4：电子、工业分别占全球熔断器下游的35%、31%（2019年） 传统成熟市场由外资品牌占据主导，格局较为稳定。传统成熟市场主要包括电子产品、家用电器、车用低压电路、传统输配电系统等，该领域的熔断器属于标准化产品，其性能要求、质量标准公开透明，制造工艺成熟。传统成熟市场涉及众多细分应用场景，熔断器用量较大，外资品牌在国际市场及国内高端市场占据较高份额，国内众多中小型企业主要占据中低端市场。 表1：传统成熟市场由外资品牌占据主导 电子熔断器主要应用领域包括各类电子产品、家用电器等，Littelfuse、EATON（Bussmann）、Schurter占据主要份额。车内低压电路使用的汽车保险丝主要份额由Littelfuse、PEC、EATON（Bussmann）占据。 Littelfuse：成立于1991年，产品包括熔断器、半导体、聚合物、陶瓷、继电器和传感器等，应用于消费电子产品、汽车、工业设备等领域。 EATON：2012年收购了Cooper（电气产品、电动工具及手动工具制造商），Bussmann是旗下事业部之一，是世界领先的电路保护产品供应商。 PEC：成立于1961年，主要产品包括汽车专业保险丝、精密金属冲压加工和模具。PEC的车用保险丝在日本市场中份额居于高位。 MERSEN：主要产品包括限流熔断器、延时熔断器、半导体熔断器、高压熔断器、限流延时熔断器、光伏熔断器等产品，用于光伏、风能、新能源汽车、轨道交通等领域。 2.2、新能源汽车等高增速新兴市场带来破局机遇 在新兴市场中，国内领先企业与外资企业起点接近，尤其在国内新能源汽车用熔断器市场中，国内企业市占率领先。根据中国电动汽车百人会数据，中熔电气在国内新能源汽车用熔断器市场份额为55%（2019年，销量口径）；根据中熔电气招股书，中熔电气在该领域市占率约40%（2019年，销售金额口径）。 图5：中熔电气在国内新能源汽车用熔断器市场市占率领先于外资品牌（2019年） 新能源汽车熔断器市场：准入壁垒高、验证周期长、定制化程度高、价格敏感度不高。熔断器作为新能源汽车高压直流电路保护的核心部件，在车辆安全设计中处于重要地位。由于直接关乎人身安全，新能源汽车用熔断器生产商通常需要经历2年左右的准入测试周期，并通过IATF16949等质量体系认证，且需具备同步设计、配套研发能力，技术门槛较高。整车厂更关注其质量及安全可靠性，且新能源汽车用熔断器成本仅占整车成本占0.2%，故整车厂商对其价格敏感度不高。 此外，新能源风、光发电及储能、通信、轨道交通、航空航天、船舶等也为熔断器行业带来新增市场空间。 2.3、市场空间测算：我们预计2025年新能源汽车高压电路熔断器全球规模32亿元 1、传统领域熔断器市场规模测算核心假设： （1）电子、工业、汽车、住宅占传统熔断器下游的比例分别维持35%、31%、23%和11%。 （2）根据PaumanokPublications Inc数据，2019、2020年全球（传统领域）熔断器市场规模分别22.04、18.75亿美元，2021年全球电路保护器件市场规模66.41亿美元，假设2021年熔断器占全球电路保护器件的比例维持2020年30.66%的水平，测算得2021年全球（传统领域）熔断器市场规模为20.36亿美元。 （3）假设2023-2025年传统领域熔断器市场规模分别5%、5%、6%。 2、新能源车用高压电路熔断器市场规模测算核心假设： （1）假设2023年国内、欧洲、美国新能源汽车销量分别900、300、140万辆； 假设2024-2025年国内新能源汽车销量增速分别25%、25%；假设2024-2025年欧洲新能源汽车销量增速分别15%、15%；假设2024-2025年美国新能源汽车销量增速分别40%、40%。 （2）假设2023-2025年激励熔断器渗透率分别15%、25%、40%。 3、光伏用熔断器市场规模测算核心假设： （1）假设2023-2025年全球光伏装机量增速分别60%、20%、20%。 （2）假设2023-2025年单GW熔断器价值量增速分别-1%、-1%、-1%。 4、储能用熔断器市场规模测算核心假设： （1）假设2023-2025年全球储能系统新增装机量分别130.9、213.4、331.7GWh. （2）假设2023-2025年单GW熔断器价值量增速分别-3%、-3%、-3%。 5、风电用熔断器市场规模测算核心假设： （1）假设2023-2025年全球风电新增装机量分别115、125、135GW。 （2）假设2023-2025年单GW熔断器价值量增速分别-1%、-1%、-1%。 6、汇率：2021-2023年按各年平均汇率折算，2024-2025年假设按1 USD = 7 CNY折算。 根据以上假设，我们预计： （1）2023-2025年全球熔断器市场规模分别188、208、235亿元，其中新能源等新兴行业熔断器市场规模分别46.9、60.1、77.9亿元。新兴市场熔断器占全市场熔断器的比例由2021年的14%提升至2025年的33%。 （2）2023-2025年新能源等新兴行业熔断器市场规模增速分别55%、28%、30%，远高于传统市场熔断器规模增速。 （3）2023-2025年全球新能源汽车高压电路熔断器市场规模分别19、24、32亿元，其中国内规模分别13、17、22亿元。 （4）2023-2025年全球新能源汽车激励熔断器市场规模分别2.2、4.4、8.3亿元，其中国内规模分别1.5、3.0、5.6亿元。 表2：市场空间测算：我们预计2025年新能源汽车高压电路熔断器全球规模32亿元 3、新能源汽车高压化、智能化驱动熔断器技术迭代 3.1、车用熔断器对产品性能提出更高要求，传统熔断器难以胜任 新能源汽车工作环境复杂，传统熔断器难以胜任。车辆处于长期运动过程中，工况复杂，熔断器需要在耐受机械振