電子智能控制行業發展洞察:趨勢、下游市場與競爭格局
1、電子智能控制行業發展概況
(1)變頻驅動器
變頻驅動器由微控制單元(MCU)、功率半導體、印制板等元器件組成,通過改變供電電源的頻率以調節電動機轉速,從而提高電動機系統的運行效率。與傳統的恒速驅動相比,變頻驅動具有高效節能、無級調速、啟動平穩、噪音低等優勢,已成為現代家電領域的主流驅動技術,廣泛應用于變頻空調、除濕機、熱泵、煙機、冰箱、冰柜等高效節能產品。
以空調為例,變頻空調的電氣控制系統由內外控制板、內外風機、溫度傳感器、變頻壓縮機、變頻模塊等組成,通過采集室內外溫度、室外機電流、電網電壓數據,并與用戶設定溫度按軟件程序進行綜合處理后,控制空調的運行模式、內外風機及壓縮機的轉速及開停等工作。變頻驅動器是變頻空調的核心部件,通過調節壓縮機的轉速以控制壓縮機的排氣量,實現制冷/熱量與空間熱/冷負荷的自動匹配。
變頻空調具有溫控精度高、調溫速度快、能耗比高、靜音效果好、電壓適應面寬等優勢,定頻空調和變頻空調的差異對比如下:
資料來源:普華有策
在“碳中和、碳達峰”和節能減排政策背景下,變頻產品滲透率有望進一步提升。2020年以來,我國開始實施《電動機能效限定值及能效等級》(GB18613-2020)、《房間空氣調節器能效限定值及能效等級》(GB21445-2019)等能效標準新規,部分低能效、高耗能的定頻空調逐步淘汰退出市場。2023年2月,國家發改委等9部門聯合印發《關于統籌節能降碳和回收利用加快重點領域產品設備更新改造的指導意見》,提出到2025年,力求在空調、冰箱、洗衣機、電視機、熱水器、吸煙機、燃氣灶等主要家電中能效達到節能水平(能效2級)及以上的占比較2021年提高10個百分點。
(2)智能控制器
智能控制器作為電子設備、裝置、儀器及系統中的控制單元,集成自動控制、溫控、微電子、電力電子、傳感、通訊等多種技術,在各類終端產品中起到“神經中樞”的關鍵作用,從而讓被控對象具有期望的性能或狀態。伴隨物聯網高速成長、終端產品日益智能化,智能控制器滲透率將進一步提高。一方面,智能控制器廣泛應用暖通空調、汽車電子、電動工具、消費電子等眾多領域,逐漸滲透到智能家居、新能源汽車、健康護理等新興應用場景,下游空間被進一步打開;另一方面,下游終端產品趨向聯網化、復雜化、個性化,對智能控制器的功能訴求越來越豐富,促進了智能控制器的技術含量和附加值的進一步提升。
對于中國市場,憑借著國內家用電器、新能源汽車等行業的產業集群發展,對智能控制器具備快速增長的需求。目前,智能控制器的應用領域主要集中在汽車電子、家用電器、電動工具及工業設備、智能建筑與家居、健康與護理等行業。
(3)電源控制器
電源控制器,俗稱開關電源,是利用半導體功率器件、相關集成控制電路、電阻、電容、電感、變壓器,對輸入的一種形式電壓經高頻變換成另外一種或幾種形式的電壓輸出的裝置,廣泛應用于工業、消費電子、通信等場景。電源本身并不產生能量,而是完成不同形態電能間的轉換,將市電或電池等一次電能變換成適用于各種用電對象的二次電能。根據工作原理的不同可將電源可分為線性電源和開關電源,開關電源在體積、重量、轉換效率、發熱量、穩定性等多方面具備一定優勢,目前是電源中的主流產品。開關電源產品憑借著良好的性能優點,已經成為電源產品中占比最高的大類產品,其市場規模伴隨著中國電源行業的增長而取得快速成長。
2、電子智能控制行業發展趨勢
(1)智能化解決方案全面滲透,技術含量和附加值不斷提高
隨著AI、IOT、AIGC等技術持續發展,人工智能的應用進一步豐富了電子智能控制產品的功能和應用場景,終端設備從傳統的人工控制、機械控制向智能控制轉變,從單一功能的自動控制向綜合智能控制發展。智能控制系統已經成為家庭生活、汽車電子、工業生產等各個場景的重要組成部分。未來,隨著深度學習、機器學習、神經網絡等人工智能算法的持續優化與發展,智能控制將更加依賴AI技術進行復雜決策和優化控制,實現對不確定環境下的高精度、快速響應的智能決策與控制,并逐漸拓展到更多的行業和領域,電子智能控制產品的技術復雜性、價值量占比隨之提升。
(2)專業化分工趨勢進一步加強
電子智能控制行業最早脫離于電器行業。智能控制器早期由電器整機制造企業自行研發制造,隨著智能控制技術逐漸成熟,加之社會精細化分工具有成本效率優勢,國際知名品牌廠商開始將智能控制器等部件研發與生產外包,專注走品牌運作路線。隨著下游越來越多細分品類、應用需求的涌現,控制器功能日趨復雜化、研發成本進一步上升,電子智能控制行業專業化分工趨勢有望進一步加強。
(3)全球產業轉移,國內廠商從中受益
海外電子智能控制行業發展較早,但隨著國內廠商技術積累沉淀,我國正逐步發展成為全球電子智能控制產品的主要制造基地。我國作為各類終端產品的重要消費市場和生產基地,擁有廣闊的下游市場空間和完備的電子產業配套體系。且相較于海外廠商,國內智能控制器廠商具有人工成本低、貼近終端消費市場、交付及時等優勢。
3、電子智能控制下游行業發展概況
(1)HVAC&R系統
HVAC&R即供暖、通風、空氣調節和制冷領域,指通過調節溫度、濕度、空氣潔凈度與空氣循環,從而控制和維護建筑物內環境質量的系統和設備。
受益于國家對節能減排和綠色建筑的政策支持、消費者對健康和舒適室內環境的不斷追求、技術進步推動暖通空調設備性能提升等因素,暖通空調行業的市場需求將進一步擴大。伴隨近年來我國家電以舊換新政策的持續推動,空調行業未來仍將保持增長態勢。
(2)智能家居
隨著物聯網、AI、云計算、5G等技術發展和應用,家電產品開始向智能化方向發展,逐漸從單品智能化、場景化,發展為全屋智能。
國內市場方面,2022年7月《商務部等13部門關于促進綠色智能家電消費若干措施的通知》明確指出優化綠色智能家電供給;完善綠色智能家電標準,推行綠色家電、智能家電、物聯網等高端品質認證;加快發展數字家庭,推廣互聯網智能家電全場景應用。政策和需求雙輪驅動下,家電制造商持續投入開發綠色智能家電新產品,從而進一步推動消費者需求。
(3)汽車電子
汽車電子是汽車車體電子控制裝置和車載電子控制裝置的總稱,按應用領域可以分為汽車電子控制系統和車載電子電器等。汽車電子對智能控制器的需求多元化、個性化,廣泛覆蓋發動機和底盤電子系統、自動駕駛系統、安全舒適系統、信息娛樂與網聯系統及車身電子電器等。
隨著信息技術的飛速發展,汽車行業與互聯網行業的整合速度進一步加快,汽車從功能性向智能化發展過程中,已由單純的機械產品轉變成機電一體化產品,汽車電子在整車制造成本的占比不斷提升。在互聯網、娛樂、節能、安全四大趨勢的驅動下,汽車電子化水平日益提高。根據相關數據顯示,2022年中國中高端乘用車中汽車電子占成本的比重約為28%,未來在政策驅動、環保助推以及消費牽引等共同作用下,汽車電子占比將不斷提升。
未來隨著消費者對汽車安全性、舒適性和娛樂性的需求不斷增加,將進一步引發整車裝配電子設備的熱潮,預計未來汽車電子在低端、中高端車上的價值比重都將有所提升,市場潛力巨大。隨著汽車電子化水平的日益提高、單車汽車電子成本的提升,汽車電子市場規模迅速攀升。
此外,與傳統燃油車相比,新能源汽車的電子化程度更高。2023年我國新能源汽車銷量為949.5萬輛,較2022年增長37.87%。新能源汽車銷量達到汽車新車總銷量的31.6%,連續9年產銷規模居全球第一位。伴隨著新能源的產銷量大幅增加及滲透率的持續提升,我國汽車電子市場規模將持續擴大。
數據來源:中汽協、普華有策
4、電子智能控制行業競爭格局
電子智能控制產品下游應用領域豐富,各個應用場景對控制器的性能、可靠性、穩定性等要求存在差異,不同應用場景下控制器的技術開發難度、價值也不盡相同。多數市場參與者選擇聚焦一個或特定幾個下游細分市場,并根據自身特點參與單個或多個產業鏈環節。行業內主要企業基本情況如下:
資料來源:普華有策
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