电力设备行业深度报告：熔断器：高压化、智能化是未来方向

目 录1、熔断器作为短路大电流保护器件，产品安全可靠是关键 3、熔断器是广泛应用的过电流保护器件 3、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 32、传统市场格局较为稳定，新兴市场带来破局机遇 4、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 4、新能源汽车等高增速新兴市场带来破局机遇 5、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 63、新能源汽车高压化、智能化驱动熔断器技术迭代 9、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 9、激励熔断器特点在于主动保护，能适应高压直流、复杂工况 9、eFuse特点在于可、可自恢复，更适应自动驾驶智能化场景 4、受益标的 13、中熔电气 13、好利科技 14、科博达 145、风险提示 14图表目录图1：熔断器是一种过电流保护器件 3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 4图3：全球熔断器市场主要由外资品牌占据（2019年；营收口径） 4图4：电子、工业分别占全球熔断器下游的35%、31%（2019年） 5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） 6图6：车用低压电路常用插片式汽车保险丝，彩色编码代表额定电流 9图7：激励熔断器产品形态与插片式熔断器有较大差异 10图8：激励熔断器内部包括激励装置和活塞结构 10图9：奥托立夫推出烟火式断电安全保护开关（PSS）系列产品 10图10：大众ID.4采用激励熔断器类产品对电池包进行保护 图eFuse是一种基于半导体的电路保护元器件 图12：eFuse可实现传统保险丝和机械继电器的功能 图13：eFuse能够最大限度地减少电流尖峰，同时确保连接到同一电源的其他电路具有稳定的供电（VCC） 12图14：eFuse可在汽车域控制器架构中提供更智能的保护 13图15：公司具备额定电压1000VDC的SFH系列激励熔断器产品 13表1：传统成熟市场由外资品牌占据主导 5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 7表3：受益标的盈利预测与估值 141、熔断器作为短路大电流保护器件，产品安全可靠是关键、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资料来源：中熔电气招股书、开源证券研究所、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。M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（M热积M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、绝缘管壳等组成资料来源：中熔电气招股书2、传统市场格局较为稳定，新兴市场带来破局机遇、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19世80100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。205015熔断器图3：全球熔断器市场主要由外资品牌占据（2019年；营收口径）好利科技,1.2%中熔电气,1.3%SOC,5%ABB,7%

Littlefuse其他,6.5%BussmannMersenSCHURTERPEC,7%SCHURTER,8%Mersen,9%

31%Bussmann,24%

PECABBSOC其他Publications.CircuitProtectionComponents:Markets,Technologies&Opportunities:2019-2024》、中熔电气招股书、开源证券研究所根据PaumanokPublicationsInc.201922.04C364C5901935%、31%、23%、11%。图4：电子、工业分别占全球熔断器下游的35%、31%（2019年）汽车,23%汽车,23%电子,35%工业,31%电子工业汽车住宅Publications.CircuitProtectionComponents:Markets,Technologies&Opportunities:2019-2024》、中熔电气招股书、开源证券研究所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产品第一名第二名第三名第四名电子熔断器LittelfuseEATONSchurterSOC电力熔断器EATONMERSENABBLittelfuse汽车熔断器LittelfusePECEATONBiffi&PremoliS.r.l.资料来源：PaumanokPublicationsInc.、钧崴电子招股书、开源证券研究所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、（BusanSchuer车内低压电路使用的汽车保险丝Littelfuse、PEC、EATON（Bussmann）占据。Littelfuse：1991N：2012年收购了Cooer（电气产品、电动工具及手动工具制造商，Bussmann1961MERSEN：、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。40%（2019。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）其他品牌,5%美尔森,10%Bussmann,30%

中熔电气,55%

中熔电气Bussmann美尔森其他品牌数据来源：中国电动汽车百人会《关注电动汽车安全，聚焦关键部件与系统-“提链计划”研究报告之一》、中熔电气招股书、开源证券研究所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。20.2%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。2025模32亿元1、传统领域熔断器市场规模测算核心假设：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%。根据PaumanokPublicationsInc2019、2020（熔22.0418.75202166.4120212020年30.66%测算得2021年全球（传统领域）熔断器市场规模为20.36亿美元。2023-20255%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：20239003001402024-20252024-2025年欧15%2024-202540%、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%。2023-2025年单GW-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：2023-2025、125、135GW。2023-2025年单GW-1%、-1%、-1%。20212023222051UD=7CY折算。根据以上假设，我们预计：（1）2023-2025188、208、23546.960.177.9202114%2025。（2020255280，（3）2023-2025192432亿、17222.24.48.31.5、3.0、5.6202120222023E2024E2025E1、传统领域-202120222023E2024E2025E1、传统领域-熔断器市场规模电子器件（亿元）4645495255占比35%35%35%35%35%工业（亿元）4140444649占比31%31%31%31%31%汽车（亿元）3030323436占比23%23%23%23%23%住宅（亿元）1414161617占比11%11%11%11%11%小计（亿美元）20.3619.1920.1521.1622.50小计（亿元）131129141148158同比2%-2%5%5%6%2、新能源车-熔断器市场规模国内新能源车销量（万辆）32468990011251406同比113%31%25%25%欧洲新能源车销量227259300345397同比14%16%15%15%美国新能源车销量（万辆）6599140196274同比52%42%40%40%202120222023E2024E2025E全球新能源车销量（万辆）6161047134016662077同比70%28%24%25%单车价值量-不含激励（元）135130125120115单车价值量-激励熔断器（元）120115110105100激励熔断器渗透率3%6%15%25%40%单车价值量-加权平均（元）138.6136.9141.5146.25155国内规模（亿元）4.59.412.716.521.8YOY110%35%29%32%其中：激励熔断器国内规模（亿元）0.10.51.53.05.6YOY308%212%99%90%国外规模（亿元）4.04.96.27.910.4YOY21%27%27%31%其中：激励熔断器国外规模（亿元）0.10.20.71.42.7YOY135%194%96%89%全球规模（亿元）8.514.319.024.432.2YOY68%32%29%32%其中：激励熔断器全球规模（亿元）0.20.72.24.48.3YOY226%206%98%90%3、光伏-熔断器市场规模全球光伏新增装机（GW）170230368441529YOY35%60%20%20%单GW熔断器价值量（万元）480475470466461YOY-1%-1%-1%-1%全球规模（亿元）8.210.917.320.524.4YOY34%58%19%19%4、储能-熔断器市场规模全球储能系统新增装机量（GWh)20.347.8130.9213.4331.7YOY135%174%63%55%单GW价值量（万元）12001164112910951062YOY-3%-3%-3%-3%单GWh价值量（万元）600582565548531YOY-3%-3%-3%-3%全球规模（亿元）1.22.87.411.717.6YOY128%166%58%51%5、风电-熔断器市场规模全球风电新增装机量（GW）93.678115125135YOY-17%47%9%8%单GW价值量（万元）286283280278275YOY-1%-1%-1%-1%全球规模（亿元）2.72.23.23.53.7YOY-18%46%8%7%熔断器市场规模合计：全球熔断器市场规模（亿元）152159188208235202120222023E2024E2025E其中：传统（亿元）131129141148158其中：新能源等新兴行业（亿元）20.630.246.960.177.9新兴市场占比14%19%25%29%33%全市场增速5%18%11%13%新兴市场增速47%55%28%30%PublicationsIncCPIASEIAEASECNESAGWEC、各国汽车工业协会、动力电池产业联盟公众号、Evtank、GGII、开源证券研究所3、新能源汽车高压化、智能化驱动熔断器技术迭代、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。125%-200%200%-300%车用熔断器需要具备更强的分断能力。熔体熔断后，断口两端会产生电弧。由于交流电（配电等场景）天然存在过零点，电流过零时没有电流，电弧就会熄灭，也即，在交流场景下，即使熔断器分断能力不足，电弧也大概率可以自熄。而车辆需要分断直流回路，若直流分断能力不足，分断时容易出现持续燃弧，造成烧毁车辆的严重后果。图6：车用低压电路常用插片式汽车保险丝，彩色编码代表额定电流资料来源：Littelfuse官网、开源证券研究所、激励熔断器特点在于主动保护，能适应高压直流、复杂工况激励熔断器可根据车辆工况需要，主动切断高压回路。激励熔断器采用传感器采集数据信号，故障发生时由电信号触发激励装置，使其释放储存的能量，推动活塞运动断开结构并完成大幅故障电流的灭弧，从而切断电流，实现主动保护。由于工作原理与传统熔断器不同，激励熔断器可以实现传统熔断器难以胜任的控制和快速响应。电流分断速度快、动作可靠，但小倍数过载电流分断特性受散热等影响存在不稳定性。但新能源汽车在发生碰撞、落水等特殊状况时，产生的小倍数过载电流亦需快速切断，传统熔断器难以胜任。激励熔断器可以根据工况判断是否启动保护，不仅（适图激励熔断器产品形与片式熔断器有较大异 图激励熔断器内部包激装置和活塞结构资料来源：中熔电气官网 资料来源：专利之星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。汽车安全气囊根据碰撞传感器的检测信号来判断是否引爆充气元件使气囊充气，激励熔断器所需的触发机制与其相似，且二者均对响应速度有极高的要求。安全气囊厂商奥托立夫较早开发出4图9：奥托立夫推出烟火式断电安全保护开关（PSS）系列产品资料来源：奥托立夫公众号不过，激励熔断器与传统熔断器一样，完成分断保护之后即损坏，不可恢复，需要更换新器件以维持原功能。激励熔断器的分断动作由信号控制，仍存在失效的可能。新能源汽车或可增加激励熔断器，与传统熔断器实现功能互补。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。图10：大众ID.4采用激励熔断器类产品对电池包进行保护资料来源：《SelfStudyProgram811213–TheHigh-VoltageSystemintheID.4》、开源证券研究所、eFuse特点在于可、可自恢复，更适应自动驾驶智能化场景电子保险丝新能源汽车电图11：eFuse是一种基于半导的电路保护元器件 图12：eFuse可实现传统保险和机械继电器的功能资料来源：德州仪器官网 资料来源：意法半导体汽车电子公众号相较于传统熔断器产品，eFuse具有以下优点：eFuseeuseachnauoer）eFuse障的瞬态浪涌电流场景下尤其有用，安全。1eFuse器的快速反应在自动驾驶场景下尤为重要eFuseeFuse可以可支持+eFuse整电流限值等，适应新能源汽车智能化趋势下的