1、诞生于上汽集团零部件业务整合
华域汽车深耕汽车零部件业务30余年、覆盖40余项业务,是国内规模最大的综合性汽车零部件企业。公司隶属于上海汽车集团股份有限公司,依托上汽整车业务起步发展,逐步扩大业务范围和规模,扩展配套上汽集团之外的整车客户,成为国内产品线最全、规模最大的汽车零部件企业。华域汽车成立之前,上汽零部件业务分散于集团总公司和上海汽车。在明确汽车零部件业务“中性化、零级化、国际化”的发展战略背景下,上汽集团自2006年起,通过资产重组将整车业务注入上海汽车,同时将部分独立供应零部件企业从上海汽车中予以剥离。一系列的梳理、整合举措为实现零部件业务中性化发展和上市打下基础。2009年,上海汽车工业集团总公司、上市公司巴士股份及其巴士股份控股股东通过股份无偿划转、资产出售以及定向增发,将上汽集团总公司下属非关键零部件资产(动力总成及其电子电控之外的零部件)注入巴士股份,更名华域汽车,实现上汽集团零部件业务板块的整合与上市。
2011年集团总公司将华域汽车划入上海汽车集团股份有限公司(简称上汽集团),实现集团整体上市。划转完成后,上汽集团持有华域汽车60.1%股份。2016年华域汽车非公开发行股份筹集资金,上汽集团持股比例降至58.32%。
2、上市10年规模快速扩张
自2009年上市以来,公司通过自主新建、合资控股、集团资源整合等举措扩大公司业务范围和营收规模。并表公司从2009年的10家增至2019年的19家,十年新增九家并表公司。公司上市以来主要运作如下:
3、与国际巨头合资合作打造最全产品线
公司主要业务分为汽车内外饰件、金属成型和模具、功能件、电子电器件和热加工件等五大业务板块。产品涉及电动化、轻量化和智能网联化等前沿领域。
华域汽车五大业务板块分布在下属19个控股子公司和约50个联营合营企业。母公司下设技术中心和分公司,目前已经布局毫米波雷达等产品。
4、内外饰件和功能件是业绩之源
从五大业务板块看,内外饰件和功能件在公司营业收入和利润中占比超80%。2018年,内外饰件业务营业收入为1007亿元,占公司主营业务收入的67.5%;功能件业务板块营业收入为316亿元,占公司主营业务收入的21.2%。2018年,内外饰件业务归母净利润为42亿元,占公司归母净利润的52.0%;功能件业务板块归母净利润为26亿元,占公司归母净利润的32.9%。电子电器业务毛利率最高,2018年毛利率为16.9%,高于公司整体13.8%的毛利率。热加工件业务归母净利润率最高,或是因为此业务的合资公司投资收益贡献相对较高。
从并表子公司看,内外饰业务板块的延锋饰件、华域视觉以及功能件业务板块的汇众汽车是公司营业收入的主要来源。提供内外饰产品的延锋汽饰是公司收入规模最大的子公司。2018年延锋汽饰营业收入为962亿元,占公司营业收入61.2%。生产底盘、传动相关零部件的汇众汽车为公司第二大收入源。2018年汇众汽车营业收入200亿元,占公司营业收入12.8%。国内最大车灯厂商华域视觉2018年营业收入138亿元,18年3月并表后对公司营业收入贡献约6.8%,位列第三位。前三名公司的营业收入合计占比为80.8%。后续依次为华域车身、华域三电、制动系统、上海赛科利、实业交通和中弹公司等。
从销售地区看,近三年公司海外业务占主营收入的21%~24%。2015年公司完成延锋汽车饰件系统有限公司与美国江森自控全球汽车内饰业务重组,成立了由公司控股70%的延锋汽车内饰系统有限公司,江森自控的所有内饰业务纳入新合资公司。此次整合使华域汽车海外收入显著增长。公司海外营业收入从2014年的12亿元提升至2015年的127亿元。
从下游客户看,2018年来自上汽集团以外整车客户的营业收入占比为41.6%,近三年保持在41%~45%间。公司上市前,上汽集团就提出旗下零部件业务中性化发展的方针。上市后,公司在保持对集团内整车客户配套供货稳定的基础上,充分发挥自身在质量、服务、技术、成本等方面的优势,不断巩固与广汽集团、长城汽车、长安汽车、江淮汽车、吉利汽车等国内自主品牌整车客户的战略合作关系。同时,公司积极寻求与国际整车企业合作发展机会,积极推动汽车内饰、轻量化铸铝、油箱系统及汽车电子等核心业务向海外市场的覆盖,拓展全球整车客户。
利润总额“三维”拆分。为分析公司利润来源情况,我们将公司利润总额拆分为三个部分:1.经营性利润:营业总收入减营业总成本(营业成本、税金及附加、三项费用),反映公司的核心业务持续盈利的能力;2.合资公司投资收益:投资收益中的对联营企业和合营企业的投资收益;3.其他损益:利润总额减上述两项利润,包含其他收益、营业外净利润、减值损失、资产处置收益、汇兑收益、公允价值变动损益以及其他投资收益等,涵盖公司的非经常性损益。合资公司利润贡献稳定在30%-35%。截至19年中报,华域汽车约有49个合营和联营企业。19年前三季度,合营/联营企业产生的投资收益为23.6亿元,占公司利润总额的33%。自2010年以来,合营/联营公司投资收益占利润总额的比例稳定在30%至35%间。
5、净利润率处于行业中枢,ROE居行业前列
华域汽车毛利率低于汽车零部件行业的均值。2018年公司毛利率为13.8%,低于行业(SW汽车零部件分类)的均值19.5%。较高的关联交易压低了公司毛利率,但也使公司销售费用率低于行业水平。公司管理费用率(包含研发)与行业均值相当,较低的销售费用率使公司期间费用率低于行业水平,弥补公司较低毛利率的劣势。最终公司净利润率处于行业均值。
2018年公司ROE为18.5%,高于行业的中值7.9%,处于行业头部水平。公司净利润率与行业均值相当,较高的资产周转率和权益乘数提升公司ROE高于行业整体水平。
汽车零部件及总成可划分为动力总成、底盘、内外饰、车身及电子电器5大部分。其中,内饰件主要包括座椅、仪表板、方向盘、门内板等。外饰件主要包括保险杠、前后车灯、翼子板等。对于普通乘用车,内外饰件成本通常占BOM成本约15%~20%。
内外饰件是华域汽车营收和利润最大的业务领域,2018年占主营收入的67.5%,占归母净利润的52.0%。公司的内外饰业务主要分布于两个全资子公司:延锋汽饰和华域视觉。
延锋汽饰原名延锋伟世通汽车饰件系统有限公司,成立于1994年,原为华域汽车与伟世通各持股50%的合资公司。2013年末华域汽车收购伟世通持有延锋50%的股权,2014年1月延锋伟世通更名为延锋汽车饰件系统有限公司。延锋汽饰主要业务来自于旗下合资公司,领域覆盖汽车内饰系统、外饰系统、座椅系统、电子系统和安全系统等。延锋汽饰是国内最大内外饰件供应商,全球共有13家技术中心,超过240个制造基地。2018年销售收入1311亿元,海外业务销售额占比28%。华域汽车车灯业务来自于华域视觉,是国内车灯市场的龙头。华域视觉前身为上海小糸车灯有限公司,于1989年由上汽与日本小糸、丰田通商合资成立。2018年,华域汽车出资17.16亿元收购日本小糸、丰田通商合计持有的上海小糸50%股权,上海小糸成为华域100%控股子公司,后更名为华域视觉科技(上海)有限公司。
1、座椅:领跑国内市场
座椅是汽车内饰件中单件价值最高的部件,低端车型单车配套价值约2000元,高端车型单车配套价值超过万元。乘用车座椅主要由骨架、面套、发泡海绵、机构件及驱动部件和电动及气动系统等部件组成。通过使用高级面料,增加加热、通风、按摩、多向调节等舒适功能提升座椅价值量。未来在智能座舱发展趋势下,座椅将附加更多的智能化功能,进一步提升乘坐体验。
行业格局:外资掌控下游整椅市场,内资布局上游零部件
目前全球主要的座椅供应商为安道拓、李尔、弗吉亚、丰田纺织和麦格纳。根据安道拓财报公布的市场份额信息以及各大厂商座椅业务的收入数据测算,2018年安道拓全球座椅市场份额33%,其次是李尔、弗吉亚、丰田纺织和麦格纳。
国内乘用车座椅市场中,国际厂商以独自或合资形式把控整椅市场。自主座椅企业以提供座椅头枕、扶手、支杆、骨架结构件等座椅零配件为主。目前,国内市场份额最高的座椅供应商是华域汽车的合资公司延锋安道拓。
延锋安道拓:国内市占率30%,配套国产特斯拉
1997年华域汽车合资公司延锋伟世通与江森自控合资成立上海延锋江森座椅有限公司。2015年美国江森自控剥离旗下汽车座椅和内饰业务。座椅业务独立发展,成立安道拓,并于2016年在美国纽交所上市。2017年上海延锋江森座椅有限公司更名为延锋安道拓座椅有限公司。作为国内最大的汽车座椅厂商,延锋安道拓具备从汽车座椅零部件到整椅的各部分的生产制造力。客户除上汽集团的自主和合资品牌外,还包括长安集团的自主和合资品牌,东风集团的自主和合资品牌,吉利、北汽、奇瑞等自主品牌,以及豪华品牌宝马、奔驰和捷豹路虎。
2018年延锋安道拓销售座椅653万套,同比-1.5%;但销售额333.2亿元,同比+4.1%,单套座椅价值量同比上涨。近三年,公司在国内市场占有率维持在三分一左右,连续多年位居首位。凭借国内领先优势,公司获得了国产特斯拉座椅配套定点。
2、车灯:国内龙头,未来受益行业升级
汽车车灯种类繁多,车内有氛围灯、车顶灯、阅读灯、化妆灯、下车灯等小灯,车外有前灯组和后灯组。前灯组包括远近光灯、日间行车灯、雾灯、转向灯,后灯组包括尾灯、转向灯、雾灯、刹车灯、倒车灯和牌照灯。从汽车被发明起,车灯伴随汽车经历了百年的发展进化。随着灯芯技术的变革,车灯先后经历了煤油灯时代、乙炔灯时代、白炽灯时代、疝气灯时代和LED灯时代,未来或将步入激光大灯时代。
LED车灯:节能长寿,车灯智能化的基础
LED灯凭借低能耗、长寿命、结构紧凑、响应快等优势逐步替代氙气和卤素大灯。2007年雷克萨斯的LS600h成为首款正式装配LED大灯的车型。其近光灯和辅助照明使用了日本小糸的LED灯。首款配备全LED大灯(远近光、转向、日间行车灯)的车型是2008年推出的奥迪R8,其LED灯组来自于玛瑞利的车灯公司Automotive Lighting。起初LED大灯成本较高,主要运用在高端车型中。伴随LED在各照明行业的普及,上游LED灯芯成本逐步下行,目前LED大灯已经开始渗透至售价10万元车型中。吉利帝豪配备LED大灯车型的起步官价9.88万元,上汽荣威i5配备LED大灯车型最低官价8.9万元。
LED车灯是车灯扩展智能功能的基础。车灯智能化要求车灯能灵活、快速调节照射范围、角度和亮度。卤素和氙气大灯灯芯体积大,每个车灯仅一到两个灯芯,车灯调节灵活度有限。LED灯芯小,可按矩阵形式排列数十甚至上百个LED灯芯,车灯调节更加精确灵活。
国内LED大灯当前渗透率约40%~45%,未来两年或至60%
根据2019年上半年乘用车销量情况及各车型LED大灯的配置情况,估算2019年国内乘用车LED大灯渗透率在40%~45%。A0和A00级别轿车中(官价10万元以下),基本全为卤素大灯。A级别轿车(官价约9~18万元)高配车型配置LED大灯,低配车灯LED逐步替代卤素大灯,总体LED渗透率约42%。B级别和C级别轿车(官价15万元以上)中,LED大灯渗透率很高。B级轿车渗透率约82%,C级轿车渗透率约100%。A0级别SUV(官价15万元以下),LED渗透率约30%。A级别SUV(官价10~20万),LED渗透率45%。C级别以上SUV渗透率约70%,部分热销车如途观L部分使用氙气,汉兰达则全系仍为卤素。
智能化进一步提升车灯价值量除灯芯技术的迭代外,作为与行车安全密切相关的零部件,车灯不断被厂商赋予更多智能化功能。目前运用较多的是自适应远近光灯(ABD,AdaptiveDriving Beam)和自适应前照灯(AFS,Adaptive Front-lighting System)。ABD主要功能是根据摄像头判断对向来车的位置和距离,适时切换远近光灯,避免对来车产生炫目。AFS主要功能是在车辆转弯时调整大灯的照射角度,照亮弯道内侧,保障行驶安全。
华域视觉:从合资到自主,占据先发优势
全球车灯市场被海外巨头把控,主要有日本小糸、法国法雷奥、意大利马瑞利旗下的Automotive Lighting、德国海拉、日本斯坦雷等。海拉车灯主要配套中高端车型,技术上能引领行业发展。前文介绍的奥迪、奔驰的智能灯光技术和激光大灯技术均是与海拉合作研发的。日本小糸依托日系OEM和中国合资公司成为全球市场份额最大的车灯厂商。
整车合资品牌导入国内的同时,海外车灯巨头也纷纷以独资、合资形式进入国内市场。2018年以前,国内最大的车灯供应商是华域汽车与日本小糸的合资公司上海小糸。上海小糸除上汽系OEM外,也为其他厂商配套。此外,广州小糸、长春海拉、北京海拉、广州斯坦雷、湖北法雷奥等外资厂商占据了主要的合资OEM的车灯配套份额。2018年3月华域汽车完成对上海小糸100%控股收购,上海小糸更名华域视觉,成为国内最大的自主车灯供应商。同时,另一家自主灯厂星宇股份快速发展,车灯市场自主替代趋势明显。华域汽车全资控股华域视觉后,公司在经营决策层面更加灵活,在保证国内市场份额的基础上积极拓展海外市场。由于在日本小糸退出合资公司之前就基本停止向上海小糸提供新的车灯技术,公司的新技术、新产品均来自自研。因此,日本小糸的退出并不会影响华域视觉的技术实力。2018年以前,伴随国内汽车销量的增长,华域视觉的车灯销量持续增长。2018年车灯销售6882万件,同比+6.3%。同时,随氙气大灯、LED大灯的渗透,单件车灯的价值量提升。2011年,华域视觉平均单件价值量为139元,2016年为171元,2018年超过200元。
3、其他内外饰件业务
延锋内饰:华域汽车海外收入最大来源
延锋汽车内饰系统有限公司是华域汽车除座椅外内饰件业务的主体。2014年5月,华域汽车子公司延锋汽饰与美国江森自控签署汽车内饰业务全球合作框架协议,延锋汽饰与江森自控将在全球范围内开展汽车内饰业务合作。双方整合各自优势资源,将有助于实现未来汽车内饰业务持续发展的相关资产投资设立一家在中国注册、由延锋汽饰控股的全球性汽车内饰公司(延锋公司拟持股70%、江森自控拟持股30%,注:2015年江森自控将内饰业务剥离成立安道拓,合资公司30%股份转由安道拓持有)。2015 年11月,双方下属涵盖17个国家或地区的主要生产(含研发)基地纳入新内饰公司的工作已基本完成,新内饰公司更名为“延锋汽车内饰系统有限公司”。延锋内饰实现仪表板、副仪表板、门板、座舱模块、控制台模块等汽车内饰产品在全球范围内的设计、制造和销售,为全球整车客户提供优质的产品和服务。整合成立延锋内饰提升了公司仪表板、门内板等内饰件的销售规模,并借此切入海外市场,成为华域汽车最大的海外收入来源。
延锋彼欧:国内领先外饰供应商
延锋饰件与法国彼欧集团的合资公司延锋彼欧汽车外饰系统有限公司是华域汽车外饰件业务的主体。产品主要为尾门、保险杠、扰流板、格栅、翼子板、门槛、轮眉和前端骨架等。除上汽集团整车厂外,延锋彼欧下游客户覆盖华晨宝马、北京奔驰、一汽大众、沃尔沃、长安福特、奇瑞捷豹路虎、广汽乘用车、东风自主和东风本田等头部合资和自主品牌。2019年公司获得了国产特斯拉保险杠定点。
被动安全系统:合资向自主转变
华域汽车被动安全系统业务覆盖气囊、安全带、卷收器和插锁等。公司过去依靠上海天合和延锋百利得两家合资公司,现在战略转变,逐步由合资公司转向全资子公司。全球汽车被动安全行业格局较为集中,2018年,奥托利夫市占率约40%,均胜电子(收购美国KSS,2018年KSS收购日本高田)全球市场占有率近30%,采埃孚天合(2015年采埃孚收购美国天合)全球市场占有率17%。面对行业和母公司的整合,华域汽车原合资公司上海天合业(华域与天合各持股50%)绩承压。2017年上海天合营收13亿元,归母净利润0.14亿元。2018年1-8月营收7.67亿元,归母净利润-0.08亿元。2018年华域汽车向天合亚太出售持有的上海天合股权,2019年7月完成交割。2019年12月5日公司公告,延锋汽饰和KSS拟从双方合资公司延锋百利得购买相关业务及资产。交易完成后,公司汽车被动安全业务将集中至全资子公司延锋智能安全。华域汽车从2015年就已经开始布局被动安全业务。2015年、2017年分别参股陕西庆华汽车安全系统有限公司、湖北航鹏化学动力科技有限公司,完成点火管、产气药、气体发生器等被动安全核心零部件供应链布局。2017年,公司设立延锋汽车智能安全系统有限责任公司(延锋汽饰的全资子公司),通过有效整合相关技术及企业资源,快速形成在汽车安全带、安全气囊、方向盘等领域的自主开发、生产制造、市场开拓等能力。
在汽车电动化发展趋势下,华域汽车积极参与新能源汽车核心零部件研发、制造和销售工作,布局多个新能源汽车核心零部件。公司正加速成为具有国际影响力的新能源汽车核心零部件供应商。
1、大众MEB平台电驱系统核心供应商
在新能源汽车销量快速增长阶段,电驱系统市场竞争激烈,份额分散。未来国内电驱行业面临海外供应商的冲击,市场集中度或将有所提升。原因:(1)补贴退坡,产品力较弱的新能源汽车销量下滑,为其配套的电驱厂商市场份额减少,甚至面临出清;(2)随着大众、宝马、丰田等厂商全面布局新能源汽车,他们对电驱系统的成本、性能和质量有更高的要求,国内电驱厂商或面临海外电驱供应商的冲击。海外传统汽车零部件厂商如博世、大陆、麦格纳等已经完成相关布局。
华域汽车:自主+合资,全力布局电驱系统
2011年华域汽车与航天科工集团下属航天科工海鹰集团有限公司及贵州航天工业有限责任公司共同出资成立了华域汽车电动系统有限公司(以下简称“华域电动”),华域持股87.52%。华域电动自主研发电机电控系统,在国内率先实现驱动电机扁铜线技术批量化生产,已成功配套上汽乘用车、上汽通用等厂商的多款纯电动车型。目前,华域电动拥有三条生产线,规划可达到年产26万台驱动电机和6万台控制器。2018 年公司批量供货驱动电机58,000台、电力电子箱8,200台。为进一步提升在电驱领域的布局,华域汽车于2017年与麦格纳国际公司所属全资子公司——麦格纳(太仓)汽车科技有限公司共同投资设立华域麦格纳电驱动系统有限公司(以下简称“华域麦格纳”)。华域汽车持股占50.1%,麦格纳科技公司持股49.9%。华域麦格纳主要产品为新能源汽车电驱动系统总成产品,通过一体化集成驱动电机、变速器、控制器,即行业所称的“三合一”。
2、热管理核心零部件主要供应商
汽车热管理系统的功能是维持零部件处于适宜工作温度、满足乘员对座舱温控需求。传统汽车热管理系统主要包括发动机散热系统和座舱空调系统。纯电动汽车热管理系统包括驱动电机及电控散热系统、动力电池热管理系统和座舱空调系统。
测算,新能源汽车热管理系统单车价值量约为7000~8000元(若使用热泵空调则为10000元左右),较传统燃油车提升约1倍。
华域汽车全面布局核心热管理零部件
华域汽车热管理业务主体为并表子公司华域三电汽车空调有限公司(以下简称“华域三电”)。华域三电股权结构:华域汽车持股48%,日本三电持股43%,上海龙华持股9%。因华域汽车取得华域三电控制权,故纳入合并报表。华域三电原名上海三电贝洱汽车空调有限公司,华域汽车持股38.5%且具有实际控制权。2015年华域汽车购买了原由马勒贝洱持有的9.5%的股权,持股比例增至48%。上海三电贝洱汽车空调有限公司更名为华域三电汽车空调有限公司。华域三电是国内领先的汽车空调压缩机供应商。2018年公司空调压缩机销量885万件,同比+10.2%,估算市场份额37%。作为传统压缩机龙头,华域三电已布局纯电动汽车、插电式混合动力汽车等新能源汽车电动空调压缩机的研发、生产。2018年4月,公司合庆工厂投产、电动空调压缩机下线。同年,公司获得上汽乘用车ei5、上汽大众朗逸纯电动、沃尔沃XC60 混合动力、长城汽车P8混合动力等车型的配套,全年共完成各类电动压缩机批量供货13.2 万多台。
3、混动系统启发电机领先供应商
根据电机安装位置,混合动力汽车可分为P0、P1、P2、P3和P4五种构型。P0构型是通过强化发动机的启动电机(BSG),使之能够:(1)可靠实现发动机频繁启停(Start/Stop功能);(2)控制发动机的启动转速,提升效率和平顺性;(3)制动能量回收;(4)起步、低速纯电行驶。P0构型通常有两种运用:1.P0与其他构型结合使用。如比亚迪第三代DM系统较第二代增加了高压BSG(25kW),改善了油耗和平顺性。长城WEY插电混动车型和宝马X1插电混动版均使用P0+P4架构。2.P0单独使用,即48V系统。48V微混合动力系统是一套成本较低、结构简单、能有效降低传统汽车油耗的系统。其原理为:在传统发动机基础上,把发动机12V启动电机升级为48V的电机,同时增加一块48V蓄电池。48V启动电机除能启动发动机外,还可以实现纯电动行驶、制动能量回收、加速辅助等功能。
公司在国内发电机市场市份额领先。2018年公司发电机销量911万件,市场份额约38%;起动机销量364万件,市场份额约15%。2012年-2018年,发电机市场份额相对稳定,起动机销量和份额下滑。
4、国内最大EPS供应商
汽车转向系统分为机械转向系统(MS)、机械液压助力转向系统(HPS)、电子液压助力转向系统(EHPS)、电子助力转向系统(EPS)。MS和HPS基本已被淘汰,目前在乘用车领域,EPS正快速替代EHPS。EPS依靠伺服电机直接提供转向助力,省去了液压助力系统的油泵、管路、液压油等,结构紧凑、环保节能。EPS响应速度更快,能够通过软件和算法改变助力特性,提供最优的驾驶体验。
EPS是当今汽车转向系统的最佳选择,是新能源汽车的标配选择。同时,EPS也是实现辅助驾驶功能的关键技术,未来增加冗余可进一步实现高级别自动驾驶功能。据ResearchInChina的数据,2014年国内乘用车市场中EPS渗透率为58%。目前,我们测算EPS在国内乘用车市场渗透率已超过90%。国内乘用车转向系统市场份额主要集中在海外零部件厂商或其在国内的合资公司。主要的供应商有博世华域、捷太格特(日本)、采埃孚(德国)、NSK(日本)、耐世特(美国,2011年被中航工业汽车和北京亦庄收购)、万都(韩国)和蒂森克虏伯(德国),国内厂商有浙江世宝(002703.SZ)和中国汽车系统股份有限公司(美股CAAS.O)。
1、加速推进毫米波雷达布局
汽车智能化浪潮下,毫米波雷达装机量显著提升
根据SAE International(国际汽车工程师协会)的分类标准,汽车自动驾驶技术由低到高可分为L0~L5六个等级。自动驾驶技术等级越高,车辆需要安装的传感器越复杂。不同厂商会根据自身技术路线选择不同的传感器组合方案。
海外巨头垄断市场,国内企业大有可为全球毫米波雷达(ACC或AEB功能)市场几乎被国外供应商(大陆、博世、奥托立夫、德尔福等)垄断。
公司依托毫米波雷达,切入智能驾驶解决方案领域
华域汽车以技术中心和电子分公司为平台,于2014年开始布局ADAS领域,为整车客户提供基于毫米波雷达产品的智能驾驶解决方案。2018年公司电子分公司24GHZ后向毫米波雷达实现对上汽乘用车、上汽大通等客户的稳定供货,全年共生产16,922套,成为国内首家自主研发实现量产的毫米波雷达供应商同时,77/79GHz 等产品的研发也取得阶段性成果。2019年4月底,搭载华域汽车上海第一分公司LRR20雷达的客户车辆(苏州金龙海格客车)在重庆国家客车质量监督检验中心顺利通过全部AEBS法规测试,成为通过交通部营运客车AEB法规测试的首个国产雷达。截止2019年9月,该雷达已适配7款不同的客车车型,均顺利通过法规测试,通过率100%,成为国内首款通过该类测试的产品。华域汽车也由此实现77GHz前向毫米波雷达产业化落地。未来,公司将基于毫米波雷达、360度汽车行驶环境扫描系统等产品,建立覆盖毫米波雷达、摄像头和数据融合全功能的业务发展平台,形成完整的智能驾驶和智能泊车解决方案配套能力。
2、布局电动助力制动系统
在汽车电器化的趋势下,制动助力系统从传统机械真空助力到电动真空助力再到电动助力。电动助力制动系统以博世的iBooster系统为代表,根据驾驶者踩下制动踏板的力度和速度等信息,控制助力电机推动制动主缸建立制动压力。电动助力制动系统结构紧凑、响应速度快,可根据需求设置制动踏板反馈力度,为驾驶员提供不同操控体验。应用于新能源汽车,可实现车轮制动和驱动电机制动解耦,提高制动回收效率。博世iBooster配合ESPhev甚至可实现100%制动回收。电动助力系统可主动制动,与ESP或ESC搭配实现制动系统双冗余,满足高级别自动驾驶的功能安全要求。
目前国内布局电动助力制动系统的厂商主要有宁波拓普、杭州亚太和华域汽车全资子公司汇众汽车。汇众汽车围绕上汽集团“新四化”战略,聚焦新能源车、智能网联发展趋势及技术要求,汇众汽车部署了从“机械”转向“电子”的产品转型升级战略,2016年正式进军汽车电子制动行业,先后启动电子助力器Ebooster研发。2018年成功获得了北汽新能源Ebooster项目定点,并在2019年上半年实现量产。
1、盈利预测
内外饰件
内外饰件业务是公司体量最大的业务板块,市场份额最高,竞争格局相对稳定。此业务板块主要受下游乘用车市场景气度影响。未来确定性增量有:国产特斯拉座椅、广汽丰田某SUV前后车灯、海外新奔驰C级内饰等。根据报告第二页“关键假设”的论述,我们假设2019~2023年国内乘用车销量增速为-9%/0%/+2%/+2%/+2%。考虑LED大灯渗透率提升车灯业务毛利率,内外饰业务整体毛利率有望稳中向上。我们预测2019~2023年内外饰件营业收入增速为-9.5%/+1.9%/+4.3%/+4.0%/+4.9%,毛利率为14.4%/14.8%/14.9%/15.0%/15.0%。
功能件
功能件是公司第二大业务板块。2016年汇众汽车并入公司,功能件业务营收大幅增加,但因汇众以毛利率较低的底盘结构件为主,拉低公司功能件业务毛利率(下降至14%左右)。
未来,新能源汽车渗透率提升带动热管理系统单车价值量与毛利率向上,功能件业务营业收入和毛利率有望上行。我们预测2019~2023年功能件营业收入增速为-10.4%/+0.8%/+2.4%/+2.8%/+3.3%,毛利率为13.9%/14.0%/14.4%/15.0%/15.3%。
电子电器件
未来受益于大众MEB、通用纯电平台BEV3及整体新能源汽车销量增长,华域电动的驱动电机和华域麦格纳电驱系统有望为电子电器件业务带来增量。我们预测2019~2023年电子电器件营业收入增速为-1.4%/+2.0%/+13.4%/+8.6%/+9.3%,毛利率为17.4%/16.7%/18.4%/19.1%/20.1%。
金属成型和模具、热加工件
金属成型和模具、热加工件两块业务营收占比约7%~8%。此业务较为传统,传统车单车用量相对固定,营业收入主要随下游汽车销量波动。考虑到赛科利获得特斯拉国产车型电池盒及车身分拼总成件,侧围、后盖模具定点,我们假设两块业务营收增速略高于国内乘用车行业增速,但来自OEM降本压力或使毛利率继续处于下行通道。预测2019~2023年金属成型和模具、热加工件合计营业收入增速为-13.4%/+1.1%/+2.6%/+2.6%/+2.7%,毛利率为12.6%/12.0%/11.6%/11.1%/10.9%。
综上所述,预测公司2019~2023年营业收入分别为1426/1446/1505/1562/1634亿元,同比增速为-9.3%/+1.4%/+4.1%/+3.8%/+4.6%。毛利率为14.5%/14.6%/14.9%/15.0%/15.1%。归母净利润为69.4 / 73.1 / 77.5/80.6/86.1亿元,对应EPS为2.20 / 2.32 / 2.46/2.56/2.73元。
2、相对估值
公司估值低于国内行业估值中枢
2010年以来,华域汽车PE估值均显著低于行业平均水平。在A股汽车零部件市值前三上市公司中,公司2018年PE估值低于潍柴动力和福耀玻璃。在与公司业务领域相近的上市公司中,华域汽车的PE估值最低。我们认为,公司估值长期被压制的原因有:1)来自母公司上汽集团的收入占比较高。2014年前约70%的营收来自上汽集团,因此公司历史上估值水平与上汽集团高度相近;2)公司产品覆盖领域广,但内外饰件业务占比较高,高估值的业务(如汽车电子、电驱系统、车灯等)对公司业绩的影响相对较弱。
行业复苏,公司估值修复有望上行
截至2019年12月18日,公司PE-TTM为11.91x,高于历史均线;公司PB为1.6x,高于历史中枢1.5x。基于以下几点逻辑,我们认为公司的估值中枢有望提升:1)随着2018年华域视觉全资控股、2020年大众MEB电驱系统交付、毫米波雷达量产配套等,公司电动化、智能化等高估值业务有望逐步贡献业绩。2)光大汽车时钟切换至复苏期,行业迎来拐点带动公司估值修复。3)公司多数业务领域处于国内领先水平,凭借整体中长期看来自上汽集团之外的整车客户营收占比或将继续提高。公司历史估值处于国内行业较低水平,未来公司估值中枢有上移的空间。短期看,随着行业拐点确立,行业估值修复带动公司估值上行。长期看,公司积极践行“中性化”战略,汽车“电动化”、“智能化”领域布局逐步释放业绩,压制公司估值的因素(集团关联交易占比高、传统业务占比高等)有望削弱,公司估值中枢或将上移。我们给予公司2020年13x的PE估值,对应目标价30.16元
3、绝对估值
1、长期增长率:未来公司进入稳定增长阶段,故假设长期增长率为2%;2、β值选取:采用申万三级行业分类-汽零行业β作为公司无杠杆β的近似;3、税率:我们预测公司未来税收政策较稳定,假设公司未来税率为12%。
FCFF估值法的结果为每股价值31.77元,PE(隐含)14.43x,与相对估值法结果13xPE相近。综合相对估值法和绝对估值法,我们给予公司2020年13倍PE估值,对应目标价30.16元。
集装箱式储能热管理的研究与应用导读
Reading guide
以国内某20尺集装箱式储能系统为例,对热管理冷却方式和集装箱保温设计进行介绍。非接触式液冷方式冷却效率高,且冷却后的电池温度一致性较好,成本适中,应用广泛。采用非接触式液冷冷却方式给储能系统散热,对热管理控制策略进行详细描述,并对热管理进行设计、计算和试验验证。结果表明,该集装箱式储能热管理设计可以保证电池在0.5C充放电倍率下工作在适宜温度范围内,且温度一致性良好,最大温差小于3℃。
电能是现代社会发展的重要动力,当今社会各行各业及居民生活都离不开电力供应。随着中国经济社会的快速发展,用电需求量越来越大,用电峰谷差愈发加剧。“双碳”背景下,发展储能意义重大[1]。储能是能源革命的关键支撑技术[2]。储能系统不仅可以很好地解决用电峰谷差,节约资源,降低用电成本,也可以解决新能源发电并网时波动性较大的问题,还可以在主网停电等特殊情况下单独供电,保证供电安全。
集装箱式储能系统内部集成了电池柜、电池管理系统、变流器、热管理系统和消防系统等,具有模块化程度高,建设周期短,便于运输和安装的特点,适合场所多,应用场景高。
随着储能行业的快速发展与应用,因储能电池热管理失控导致的火灾事故屡见不鲜。对近两年储能行业20多起火灾事故的调查发现,电池组热失控是导致火灾的最大元凶,对储能系统热失控的研究正成为储能相关研究的热点[3]。Zhao等研究发现,温度每升高1℃,电池寿命减少约60d[4];Spotnit等研究发现,持续的高温环境会导致锂离子电池通道发生鼻塞,引起正负极直接接触、短路,进而放出大量的热[5];Feng等发现高温环境会使电池容量降低[6]。
最佳温度区间为10℃~35℃[7]。所以,对储能系统热管理进行研究意义重大。
王晓松等通过CFD仿真研究,在风道内加设导流板,并对风道结构进行调整来改善风量分布,提高集装箱内气流场和温度场的均匀性[8]。张子峰等利用Icepak软件模拟仿真,设计的风道在滇池北部开有小孔用于通风,小孔上装有手动可调风口,实现均匀出风,保证集装箱内温度场的均匀性[9]。
本文以国内某集装箱式储能系统为例,对热管理控制策略进行介绍,并对热管理的设计方案进行论述、计算和试验验证。
01
集装箱式储能系统
本储能系统采用标准的20尺集装箱(6.058m×2.438m×2.896m),配备了BMS、变流器、液冷系统、配电柜、灭火装置等,如图1所示。电池系统分级依次为电芯、电池包、电池簇、电池仓,采用磷酸铁锂电芯(3.2V/280Ah),52个电芯串联组成1个电池包(1P52S),8个电池包串联成1个电池簇,8个电池簇并联成1个电池仓。储能系统额定电压1331.2V,额定容量2.98MW·h。
02
储能热管理设计
集装箱式储能系统目前主要有自然冷却、强制风冷、液冷冷却和相变冷却等几种冷却方式。自然冷却是以空气为介质,以储能系统材料的导热性将热量散掉。这种散热方式最简单,散热效果也最差。一般在电池充放电情况下,自然冷却很难将电池产生的热量完全散掉,这时需要使用其他冷却方式。
强制风冷是通过使用风机产生强制气流将热量带走,这种方式结构简单,应用广泛,但散热能力有限,换热系数低,受环境影响较大。
相变冷却是利用相变材料的相态转换进行冷却的技术。相变材料是一种特殊的介质,可在发生相变时(融化、蒸发、升华)吸收大量的热量。相变制冷可以满足高要求场所,冷却效率好,但是成本较高,需配合其它散热方式使用。
液冷冷却是以流动的冷却液为介质,利用冷却液的高比热容和换热系数,配合水泵和板换达到散热的目的。液冷冷却又分为接触式和非接触式两种冷却方式。接触式液冷是将电池直接浸没在冷却液中,冷却液和电池直接接触将热量带走,这种冷却方式效率非常高,但要求也高,存在漏液风险。非接触式液冷是使用冷板或冷管等将电池和冷却液分开进行散热,冷却效率高,冷却效果明显优于强制风冷,且冷却后电池温度的一致性较好,成本适中,应用广泛。本文采用非接触式液冷冷却方式给储能系统散热。
储能热管理系统设计
储能热管理系统主要由三合一、压缩机、冷凝器、膨胀阀、板换、散热风机、水泵、高低压线束、冷媒管路、水管和冷却液等组成,如图2所示。三合一包括变频器驱动板、AC/DC、继电器板3部分,防护等级IP66。冷却液一般由体积比各为50%的水和乙二醇构成,热管理机组根据BMS命令和采集到的温度和压力传感器数据,根据设定好的控制策略,通过冷却液给储能电池散热或加热。
冷却液回路由电池包管路、水泵、膨胀水箱等构成,冷媒回路由压缩机、冷凝器、膨胀阀、板换和散热风扇等组成。冷却液回路和冷媒回路的热量在板换中交换。制冷时,压缩机运转,冷媒经冷凝器、膨胀阀、板换进入压缩机完成一个循环,在板换中将给电池散热的冷却液的热量带出,冷媒的热量在冷凝器中通过散热风扇散掉。集装箱内的冷负荷主要包括电池发热量和外界环境沿集装箱外壁通过热交换形成的热量。电池发热功率计算公式为:
式(1)中 :I ——电池充放电电流 ;R ——电池直流内阻,该值会随着 SOC 和电池温度变化而有所变化。
集装箱通过外壁与外界环境进行换热,电池温度升高后,对于热源来说,这个过程是散热。散热功率计算公式为 :
式(2)中 :k ——对流换热系数 ;A ——传热面积 ;ΔT1 ——电池和环境温差。电池的发热量和集装箱外壁传热量构成储能系统总的冷负荷,一部分转化为电池的温升,一部分由制冷系统转移出去。转移出去的这部分热量就是热管理机组的最小制冷量。
电池自身温升热量计算公式为 :
式(3)中 :c ——电池比热容 ;m ——电池质量 ;ΔT2 ——电池温升。
由以上可知,热管理机组最小制冷量为 :
式(4)中:k——安全系数,一般取1.2~1.5;t2——充放电时间。
储能热管理控制策略
储能热管理有上位机强制控制模式和自控模式两种工作模式。强制控制模式又分为制冷模式、制热模式、自循环模式和待机模式4种工作状态。
1)制冷模式:当电池最高温度(BMS温度测点数据中的最大值)Tmax≥33℃时,热管理机组进入制冷模式。此时,压缩机运转,同时水泵开启。当出水温度达到目标温度-5℃时,压缩机关闭,风机延时停机,水泵继续工作。在有些场景中,要求制冷模式时通过调节压缩机转速将冷却液出水温度控制在15℃左右。当Tmax≤28℃时,系统给热管理机组发送命令退出制冷模式。
2)制热模式:当电池最低温度Tmin≤12℃时,热管理机组进入制热模式。此时,压缩机关闭,PTC和水泵运转。当电池温度高于设定阈值+3℃后,关闭PTC,退出加热模式,水泵继续运转。在有些场景中,要求制热模式时,
通过调节PTC功率和目标温度将冷却液出水温度控制在35℃左右。当Tmin≥15℃时,系统给热管理机组发送命令,退出制热模式。
3)自循环模式:当电池温度测点数据中的最大值与最小值之差TdT≥15℃时,热管理机组进入自循环模式。压缩机和PTC都关闭,风机延时关闭,水泵运转。当TdT≤12℃时,系统给热管理机组发送命令,退出自循环模式。
4)待机模式:待机状态,除CCU外,其他部分均处于不工作状态。向系统上报自身传感器采集的各种信息,如进水口温度、出水口温度等。
5)自控模式:自控模式下,热管理机组上电即开启外循环,通过实时检测外循环回水温度,根据设定好的动作阈值自行控制制冷和制热。自控模式的加入,可以保证热管理机组在和BMS通信中断的情况下,根据自身采集的各个传感器值自主切换各种控制模式,保证了在通信中断的情况下,储能电池依然可以工作在适宜的温度范围内,防止电池出现热失衡的状况。
自控模式和上位机强制控制模式可通过远程通讯切换执行,并可根据实际情况通过远程通信自由设置自控模式下的各种动作温度阈值。储能热管理制冷模式控制策略流程图如图3所示,其它模式以此类推。
储能热管理设计计算
储能系统按0.5C充放电倍率计算,电芯的发热功率为
12.5W。一般来讲,电芯的放电功率小于充电功率。所以,计算制冷量时,按照充电功率计算。
电池仓共3328个电芯,系统总的电芯发热功率为:
电芯质量为5.3kg,电芯总质量为17638.4kg。电池比热容一般取1.055KJ/(kg·℃),设电芯最大温升10℃,由公式(3)计算得到电芯总发热温升Q为186085.12KJ。
设储能电池充电时充电时间为2h,安全系数k取1.2,由公式(4)计算得到热管理机组最小制冷量为18.84kW,所以热管理机组制冷功率取20kW。当环境温度很低,电池需要工作时,为了使电池能够工作在适宜温度范围内,需要先给电池制热。假设温升30℃,计算制热功率,由公式(3)计算得:Q为558255.36KJ。
电池的吸热功率:
所以热管理机组制热功率设定为14kW。制冷功率和制热功率计算完后,需要匹配合适的压缩机、PTC加热器、冷凝器、板换等保证达到设定的制冷量和制热量。
集装箱保温层设计
集装箱舱体应做好保温层设计以减少外界环境温度对舱体的影响,集装箱保温性越差,舱内越容易受外界环境温度的影响。保温设计主要考虑密封性和隔热性,舱体各面要有隔热层,以减少集装箱和外界环境的热量交换,隔热材料应具有防腐、无毒和阻燃性能。隔热层一般采用双层彩钢板中间夹保温岩棉板,可以有效避免舱体内外热交换并提高防火性能。密封方面,集装箱舱体应提高密封性,一般防护等级应高于IP54。
03
试验验证
储能系统在30℃环境下进行0.5C充电测试,并记录电池温度变化,如图4、图5所示。电池最低温度由29.1℃上升到36.5℃,最高温度由31.2℃上升到39.4℃,温升小于10℃,最大温差3℃以内。结果表明,该集装箱式储能热管理设计可以在充电工况下保证电池工作在适宜温度范围内,且温度一致性良好,有效提升了电池工作质量和系统运行寿命。
04
结语
国内储能产业方兴未艾,随着储能行业的深入发展,尤其是储能系统向着高密度、高容量的方向发展,可靠的热管理愈发显得尤为重要,对储能热管理进行系统研究及对控制策略进行合理规划具有重要意义。本文以国内集装箱式储能系统为例,对热管理冷却方式和集装箱保温设计进行介绍。非接触式液冷方式冷却效率高,且冷却后电池温度的一致性较好,成本适中,应用广泛。采用非接触式液冷冷却方式给储能系统散热,对热管理控制策略进行详细描述,并对热管理进行设计、计算和试验验证。结果表明,该集装箱式储能热管理设计可以保证电池在充电过程中工作在适宜温度范围内,且温度一致性良好,同时可以为其他设计者提供很好的借鉴意义和参考价值。除了安全与高效,应看到经济性也是衡量储能热管理的重要指标,所以如何在保证制冷量的前提下,尽可能地提高COP是今后储能热管理的一个重要研究方向。