Электрификация и интеллектуальность автомобилей

Жгуты проводов транспортных средств являются основной сетью автомобильных цепей.

Они в основном используются для соединения таких компонентов, как аккумуляторная батарея автомобиля, распределительная коробка, приводы, контроллеры и датчики, для передачи электрической энергии и сигналов для электрических и электронных компонентов автомобиля, а также для обеспечения основных соединений цепей управления для обеспечения всех электрических функций. Автомобильные жгуты считаются «центральной нервной системой» автомобилей. В зависимости от уровней напряжения автомобильные жгуты проводов можно разделить на жгуты проводов высокого напряжения и жгуты проводов низкого напряжения.

Напряжение высоковольтных жгутов проводов составляет 300 В или выше, в основном используется для передачи энергии на транспортных средствах, работающих на новой энергии; напряжение низковольтных жгутов проводов ниже 60 В, а общее напряжение транспортного средства составляет 12 В, в основном используется для передачи сигналов транспортных средств. В зависимости от их использования их можно разделить на жгуты проводов двигателя, жгуты проводов приборной панели, жгуты проводов освещения, жгуты проводов кондиционеров, жгуты проводов вспомогательных электроприборов и т. д. В соответствии с различными функциями их можно разделить на обычные провода, витые пары, экранированные провода и т. д.

Автомобильные жгуты проводов представляют собой компоненты, образующие соединительные цепи путем связывания жгутов проводов после опрессовки контактных клемм (разъемов), перфорированных из медных материалов, электрическими проводами и кабелями, а затем формования изоляционных материалов или добавления металлических оболочек и т. д. В трудоемкой отрасли затраты на оплату труда автомобильных жгутов составляют около 12% - 17% от общей стоимости производства, а доля сырья составляет 70% - 80%. Исходное сырье можно условно разделить на три категории: кабели, оберточные материалы и разъемы (клеммы), включая провода, клеммы, разъемы и оболочки и т. д. Среди них 75— 80% весового состава составляют автомобильные кабели. Поэтому на заводах по производству жгутов проводов предъявляются относительно строгие требования к кабелям.

закупки, образующие относительно закрытую систему поставок.

В настоящее время производители автомобильных кабелей в основном включают производителей кабелей под управлением компаний по производству жгутов проводов и независимые компании, специализирующиеся на производстве кабелей. Японские производители жгутов проводов, такие как Yazaki, Sumitomo Electric и Furukawa, а также европейские и американские производители жгутов проводов, такие как Aptiv и Leoni, в основном используют модель «самостоятельное производство + аутсорсинг»; в то время как отечественные производители жгутов проводов, такие как Huguang и Jinting, в основном используют модель аутсорсинга. Посредником потока являются поставщики автомобильных жгутов проводов, в том числе иностранные производители, представленные в основном немецкими Leoni Group и Aptiv Ltd., а также отечественные производители во главе с Huguang Co., Ltd. и Shanghai Jinting. В настоящее время, несмотря на большое количество отечественных поставщиков, большинство из них имеют небольшие масштабы.

За ними следуют крупные производители автомобилей, обладающие сильными переговорными полномочиями и правом участвовать в производственной цепочке, а также проводящие строгие проверки и длительные циклы сертификации автомобильных жгутов проводов и других автомобильных запчастей. Среди сырьевых материалов медь является наиболее важным компонентом автомобильных жгутов проводов, и динамика цен на нее окажет значительное влияние на цену автомобильных жгутов проводов. Медь является массовым товаром с достаточным рыночным предложением, но на ее цену легко влияют такие факторы, как экономические циклы, рыночный спрос и обменные курсы, что приводит к значительным колебаниям. С 2020 года внутренняя спотовая цена на медь росла колебаниями. В начале 2019 года внутренняя спотовая цена на медь (1 #) составляла 47 000 юаней за тонну. В первой половине 2022 года цена подскочила до более чем 70 000 юаней за тонну, а в конце года цена составила 66 000 юаней за тонну. В 2023 году внутренняя спотовая цена на медь (1 #) всегда поддерживалась на уровне 67 000 юаней за тонну. Рост цен на медь привел к увеличению стоимости производства автомобильных жгутов проводов. Связанный отчет: «Аналитический отчет о масштабах развития рынка и инвестиционных возможностях индустрии автомобильных жгутов проводов в Китае с 2023 по 2029 год», опубликованный компанией Zhiyan, а также тенденции развития электрификации и разведки автомобилей активизировали растущий рынок автомобильных жгутов проводов.

(1) Объем производства и продаж автомобилей постепенно восстанавливается, а масштабы индустрии автомобильных жгутов расширяются. Конечным применением автомобильных жгутов проводов является автомобильная промышленность.

Состояние развития автомобильной промышленности тесно связано с производством автомобильных жгутов проводов. Автомобильные жгуты проводов представляют собой изделия, изготовленные по индивидуальному заказу. Разные производители транспортных средств и разные модели автомобилей имеют разные конструктивные схемы и стандарты качества. Вес жгутов проводов в одном транспортном средстве составляет 50-70 кг, что является третьим по величине компонентом после шасси и двигателя. Данные OICA показывают, что в 2022 году объем мирового производства автомобилей составил 85 020 000 автомобилей, что на 6% больше, чем в прошлом году; мировой объем продаж автомобилей составил 81 630 000 автомобилей, что на 1,37% меньше, чем в прошлом году. Данные MarketsandMarkets показывают, что в 2021 году объем мирового рынка автомобильных жгутов проводов составил 47 миллиардов долларов США, и ожидается, что совокупные годовые темпы роста достигнут 4,1% к 2026 году, а масштаб рынка превысит 57,4 миллиарда долларов США.

Возросло применение автомобильных жгутов проводов в системах шасси, таких как рамы транспортных средств, насосы пневматических тормозов и системы подвески. В конце 2021 года объем рынка жгутов проводов шасси составил более 25%. С 21 века, когда Китай вступил в ВТО, экономика Китая быстро росла, а располагаемый доход на душу населения постоянно растет, что способствует быстрому развитию автомобильной промышленности. Китай уже много лет подряд занимает первое место в мире по объему производства и продаж автомобилей. В период с 2018 по 2020 год, хотя на производство и продажи автомобилей в Китае повлияли многочисленные неблагоприятные факторы, такие как цикл экономического спада и торговля между Китаем и США, они продемонстрировали тенденцию к снижению. Однако в 2021 году, с полным развитием автомобильной промышленности на новых источниках энергии, объем производства и продаж автомобилей в Китае возобновил тенденцию роста. В 2022 году развитие продолжало оставаться положительным: годовой объем производства и продаж достиг 2702,1 миллиона автомобилей и 2686,4 миллиона автомобилей соответственно, а темпы роста по сравнению с аналогичным периодом прошлого года составили 3,4% и 2,1% соответственно. С января по май 2023 года благодаря постоянным усилиям производителей автомобилей по снижению рекламных цен и национальной политике стимулирования потребления объем производства и продаж автомобилей в Китае в целом значительно вырос: объем производства и продаж составил 1068,7 миллиона автомобилей и 1061,7 миллиона автомобилей соответственно, при этом темпы роста по сравнению с аналогичным периодом прошлого года составили 11,1% каждая. Являясь крупнейшим в мире рынком производства и потребления автомобилей, Китай имеет огромный объем продаж автомобильных жгутов проводов и стал основной движущей силой роста мирового масштаба автомобильных жгутов проводов. В последние годы объем производства и продаж автомобилей в Китае постоянно растет, в результате чего спрос на автомобильные жгуты продолжает расти, а масштабы рынка постоянно расширяются.

(2) В 2022 году объем рынка автомобильных жгутов проводов Китая вырос до 850,7 млрд юаней, а темпы роста составили более 14%. В соответствии с тенденцией снижения веса автомобилей китайские производители автомобильных жгутов проводов активно используют легкие материалы, такие как алюминий, для изготовления автомобильных жгутов проводов.

Благодаря быстрому развитию автомобилей на новых источниках энергии и интеллектуальных автомобилей добавленная стоимость автомобильных жгутов возросла, а сфера прибыли постоянно расширялась. Данные из Ежегодника автомобильной промышленности Китая показывают, что в 2021 году общая прибыль китайской промышленности по производству жгутов проводов и компонентов для автомобильных проводов составила 1,412 млрд юаней, а темпы роста по сравнению с аналогичным периодом прошлого года составили 26%. Общая прибыль отрасли еще больше увеличилась в 2022 году. (2) Быстрое развитие автомобилей на новых источниках энергии привело к одновременному росту количества и цен на автомобильные жгуты проводов. Быстрый рост производства автомобилей на новых источниках энергии в Китае расширил возможности развития индустрии автомобильных жгутов проводов. Рабочее напряжение жгутов проводов традиционных топливных транспортных средств составляет 12-48 В, а рабочее напряжение аккумуляторной батареи автомобилей на новой энергии может достигать 400 В или даже выше, например 600 В и 800 В. Через высоковольтные жгуты проводов мощность аккумуляторной батареи может передаваться электрооборудованию. Из-за особенностей условий эксплуатации конструкция высоковольтных жгутов проводов более сложна и обладает более превосходными характеристиками с точки зрения герметичности, термостойкости, долговечности и защиты от помех. По сравнению с традиционными легковыми автомобилями стоимость автомобильных жгутов на новых источниках энергии выше.

Стоимость жгута проводов одного недорогого легкового автомобиля на традиционном топливе составляет около 2500 юаней, стоимость жгута проводов одного легкового автомобиля среднего класса и высокого класса, работающего на традиционном топливе, составляет 3500-4500 юаней, а стоимость жгута проводов одного автомобиля на новой энергии составляет около 5000 юаней. Высоковольтные жгуты проводов соединяют различные компоненты высоковольтной системы автомобилей и являются ключевой частью высоковольтной электрической системы. Их производительность напрямую влияет на безопасность автомобилей, работающих на новых источниках энергии.

Прокладка высоковольтных жгутов проводов в электромобилях должна соответствовать принципу близости: для завершения прокладки маршрута необходимо использовать как можно меньше высоковольтных кабелей. Обычно компоновку высоковольтных жгутов проводов можно разделить на два варианта: многослойную компоновку и параллельную компоновку. Многоуровневая компоновка разделяет жгуты проводов высокого напряжения и жгуты проводов низкого напряжения на верхние и нижние иерархические соотношения, чтобы избежать электромагнитных помех, создаваемых высоковольтными жгутами проводов, когда жгуты проводов низкого напряжения подают питание на блоки управления и передают сигналы на них. В зависимости от текущего состояния различных моделей транспортных средств расстояние между высоковольтными и низковольтными жгутами проводов в разных слоях обычно составляет 200-300 мм. Параллельная схема прокладки одинакова, но высоковольтные и низковольтные жгуты проводов не пересекаются, что применимо к гибридным моделям автомобилей. Благодаря параллельной компоновке можно эффективно предотвратить электромагнитные помехи от высоковольтных жгутов проводов на контроллерах во время работы. Данные Китайской автомобильной ассоциации показывают, что с 2021 года по май 2023 года благодаря множеству благоприятных факторов, таких как политика и рынок, китайский рынок автомобилей на новых источниках энергии продолжал стремительно расти, при этом объемы производства и продаж быстро росли.

(3) В 2022 году объем производства и продаж китайских автомобилей на новой энергии достиг новых месячных максимумов: годовой объем производства и продаж достиг 705,8 миллиона автомобилей и 688,7 миллиона автомобилей соответственно, увеличившись на 96,9% и 93,4% соответственно по сравнению с 2021 годом, а уровень проникновения достиг 25,6%. С января по май 2023 года объем производства и продаж автомобилей на новой энергии достиг 300,5 миллиона автомобилей и 294 миллиона автомобилей соответственно, при этом темпы роста по сравнению с аналогичным периодом прошлого года составили 45,1% и 46,8% соответственно, а уровень проникновения достиг 27,7%, что является основной движущей силой роста масштабов автомобильной промышленности Китая. Непрерывный рост темпов внедрения автомобилей, работающих на новых источниках энергии, привел к одновременному росту количества и цен на автомобильные жгуты проводов.

Особенно в последние годы требования потребителей к скорости зарядки автомобилей, работающих на новых источниках энергии, постоянно растут. Чтобы еще больше уменьшить опасения потребителей о «дальности пробега», крупные производители автомобилей прилагают усилия по разработке высоковольтных платформ на 800 В. Такие модели, как платформа BYD E3.0, Porsche Tycan и XPeng G9, успешно работают на платформе 800 В. Кроме того, такие производители автомобилей, как GAC Aion, Great Wall Motors, Avita, Li Auto и Zero Run, также активно внедряют технологии высоковольтной зарядки на 800 В. Платформа 800 В может обеспечить ту же мощность зарядки, что и 400 В, удвоив зарядное напряжение и используя половину значения тока, что может эффективно снизить требования к токовой емкости разъемов и жгутов проводов, продлить срок их службы и уменьшить объем жгутов проводов. Однако в то же время модернизация технологий зарядки производителей автомобилей выдвинула более высокие требования к механическим свойствам, электрическим свойствам и экологическим свойствам разъемов.

Процесс интеллектуальной трансформации автомобилей постоянно ускоряется, что приводит к росту спроса на высокоскоростные жгуты проводов. Тенденция развития автомобильного интеллекта также привнесет новый вклад в развитие индустрии автомобильных жгутов проводов. Согласно данным Gaogong Intelligent Automobile, с января по октябрь 2022 года уровень проникновения контроллеров домена в системы управления, кабины и кузова отечественных легковых автомобилей составил 5,28%, 7,61% и 12,12% соответственно, что все еще находится на относительно низком уровне. В настоящее время большинство производителей автомобилей по-прежнему используют традиционную распределенную архитектуру. В рамках распределенной архитектуры в целях повышения интеллектуального уровня количество датчиков, установленных в одном транспортном средстве, значительно возросло. Вообще говоря, для одной камеры или радара миллиметрового диапазона, установленной на автомобиле, требуются 2 пары высокоскоростных разъемов (одна пара для подключения камеры, одна пара для подключения контроллера) и соответствующие соединительные кабели.

По мере увеличения количества датчиков спрос на системы жгутов проводов также будет расти.

С другой стороны, интеллектуальная кабина постепенно стала стандартной конфигурацией транспортных средств, а количество электронных компонентов, перевозимых транспортными средствами, значительно возросло. Поскольку это средство передачи энергии и сигналов между различными компонентами, спрос на жгуты проводов также будет соответственно возрастать. Кроме того, по мере постоянного повышения интеллектуальности транспортных средств требования к пропускной способности и своевременности передачи данных ужесточаются. По оценкам Gartner, каждое автономное транспортное средство, подключенное к Интернету, генерирует не менее 4 ТБ данных в день и данных на уровне ПБ в год, в связи с чем возникает большое количество требований к высокоскоростным разъемам, а спрос на высокоскоростные жгуты проводов также будет постоянно расти. Традиционной распределенной электронной и электрической архитектуре постепенно стало трудно обеспечить непрерывный рост функций и сложности автомобилей, а централизованная электронная и электрическая архитектура отошла на второй план.

Централизованная электронная и электрическая архитектура объединяет функции ЭБУ, уменьшает количество ЭБУ во всем транспортном средстве, упрощает топологию жгута проводов, а также сокращает длину и вес жгута проводов. На фоне стратегии построения сильной транспортной страны постоянно подчеркивается тенденция развития автомобильной разведки, и функция автомобилей постепенно превратилась из простого средства передвижения в «третье жизненное пространство». Уровень технологий автономного вождения постоянно улучшается. Особенно в условиях трансформации электрификации появился новый тип интегрированной электронной и электрической архитектуры, которая является наилучшим средством применения интеллектуальных сетевых технологий. Интеллектуальность, в основе которой лежит автономное вождение, стала одним из ключевых факторов конкуренции между производителями автомобилей. В последние годы производители автомобилей наращивают свои усилия в области исследований и разработок в области автомобильной разведки и активно продвигают внедрение автономного вождения уровня L3 и более высокого уровня.

Функция вспомогательного вождения на уровне L2 постепенно становится стандартной конфигурацией все большего числа моделей автомобилей. Данные Министерства промышленности и информационных технологий показывают, что в 2022 году уровень внедрения новых легковых автомобилей уровня L2 с комбинированными функциями вспомогательного вождения достиг 34,5%, что на 11 процентных пунктов больше, чем в 2021 году. В 17 испытательных демонстрационных зонах, 16 пилотных городах «двойного интеллекта» и 7 демонстрационных зонах национальных транспортных сетей по всей стране более 7000 километров дорог были модернизированы до интеллектуальных дорог и установлено более 7000 комплектов придорожных сетевых устройств. В будущем уровень распространения интеллектуальных сетевых автомобилей еще больше возрастет. В «Технической дорожной карте по интеллектуальным сетевым автомобилям 2.0» указано, что к 2025 году уровень распространения интеллектуальных сетевых автомобилей уровней PA (частичное автономное вождение L2) и CA (условное автономное вождение L3) в Китае превысит 50%, а к 2030 году уровень проникновения превысит 70%.