
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文檔簡介
電子行業(yè)投資策略:汽車電子蓄勢待發(fā),半導體國產(chǎn)化持續(xù)推進一、汽車電子:智能化、電動化推動汽車電子蓬勃發(fā)展1.1
功率半導體:電控系統(tǒng)升級刺激功率需求,本土廠商迎來替代機會車載功率半導體
108
億美元市場,未來
5
年復合增速
12.5%。根據(jù)
Omdia,2019
年全球功率半導體市場
規(guī)模約
462
億美元,未來
5
年(2020-2024)復合增速為
12.5%,功率分立器件、功率模塊和功率
IC市場規(guī)模
分別為
160
億美元、60
億美元、243
億美元,分別占比
35%、13%、53%。車載功率半導體方面,新冠疫情嚴重破壞汽車功率半導體的銷售,全球車載功率半導體的收入將從
2019
年的
108
億美元下降到
2020
年的
91
億美元,同比下降
16%。未來
5
年(2020-2024)復合增速為
12.5%,
遠高于功率整體增速,主要受新能源車滲透刺激。功率半導體將成為汽車電子最大增量,主要體現(xiàn)在電控系統(tǒng)升級。傳統(tǒng)內燃機車功率半導體單車價值量
40
美元,而新能源車則增加至
400-500
美元,我們認為價值量的提升主要由于:1)量:新增的電控系統(tǒng)提升
對功率半導體的數(shù)量需求;2)價:高電壓高功率提升對
IGBT、模塊、SiC基產(chǎn)品等單價較高產(chǎn)品的需求;3)
非傳統(tǒng)功能:除電控系統(tǒng)外,其他如智能座艙、高級輔助/自動駕駛等均有功率半導體增量。一方面,電控系統(tǒng)升級對單車功率半導體數(shù)量需求增量遠超減量。1)減量:據(jù)安森美,傳統(tǒng)燃油車電控
系統(tǒng)較簡單,功率半導體較少,通常為硅基
MOSFET和
IGBT等。在“燃油車→輕混/混動/插混→純電”的轉
變過程中,隨著內燃機的移除,該部分的功率半導體價值量歸零(約
40
美元)。2)增量:逆變器、高低壓電
池及
BMS系統(tǒng)、充電(車內和戶外充電樁)、高壓配電系統(tǒng)等新增大量硅基
MOSFET、IGBT和
SiC器件等。
例如,純電動特斯拉
ModelX使用了英飛凌提供的
132
個
IGBT單管,其中前后電機分別安裝
36/96
個,IGBT單管約
4-5
美金,合計單車價值約
500-600
美元。寶馬
I3
使用了英飛凌新型
HybridPACK2
模塊設計,每個模
塊電壓和電流分別為
750V和
660A,內含
6
個
IGBT單管,每輛車配置
2
個
HybridPACK2
模塊,成本約
300
美元。另一方面,電控系統(tǒng)升級引發(fā)功率半導體高階產(chǎn)品滲透。電動化程度越高,所需驅動功率和系統(tǒng)電壓越
高,對應單車功率器件價值量越高。工作電壓從微混車型
48VIGBT,到中混車型僅需要
150VIGBT來電動助
力,到純電車型需要
650-900VIGBT來進行純電力驅動,更高的電壓則需要硅基
IGBT/模塊、SiC基
MOSFET。
從單個部件功率器件價值量看,普通硅基
MOSFET較便宜,低壓
MOSASP不足
1
美金,高壓
MOS1-10
美金,
IGBT10-20
美金,主逆變器用的
IGBT可高達
100-200
美金;而
SiC基
MOSFET成本過高,同等級別芯片,成
本是硅基
IGBT的
3-5
倍。主逆變器負責控制電動機,高壓可達
1000V以上,對功率器件要求最高,同時價值量最高。預計功率器件在新能源車成本占比
8%-10%甚至更多。將新能源汽車成本拆分來看,電池為成本第一大
部件,占比約
42%,目前主流功率器件為
IGBT單管或模塊,電控+電驅系統(tǒng)中
IGBT成本占比約
21%。新能
源汽車上一般使用
650-1200V的
IGBT模塊,約占驅動系統(tǒng)成本的
40%,約占電動汽車整車成本的
8%-10%。
而作為配套的直流充電樁上,IGBT約占充電樁成本的
20%。SiC材料在汽車電控系統(tǒng)中逐步落地,預計
5
年內具備成本優(yōu)勢。汽車電氣系統(tǒng)復雜,尤其是主驅動/逆
變器需要
1200V高電壓。從材料角度看,SiC和
GaN具有優(yōu)異高壓性能,結構更簡單,有望在高壓領域取代硅
基
IGBT。如
SiC應用到電動汽車的逆變器、OBC、DC/DC,可帶來系統(tǒng)級的體積縮小和成本壓縮。從落地情
況看,逆變器主要為
SiIGBT+SiFRD方案,目前已經(jīng)開始使用
IGBT+SiCSBD的混合方案,預計全
SiC的逆
變器將從
2023
年開始在主流豪華車品牌中量產(chǎn)。車載
OBC和
DC/DC,已經(jīng)開始采用
SiC器件,全
SiC方案有
望
2021
年開始采用。PCU、無線充電都將導入
SiC方案。Rohm預計
5
年內
SiC方案將具備成本優(yōu)勢。特斯拉
Model3
是
SiC基
MOSFET的成功應用案例,其電控系統(tǒng)共搭載
24
個
650V-100A的
SiC基
MOSFET功率模塊,
SiC基
MOSFET單車價值約
700-900
美元,成本高出硅基器件不少。據(jù)
Rohm,到
2026
年幾乎所有搭載
800V動力電池的車型采用
SiC方案都將更具成本優(yōu)勢。Cree預測
2017
年車用
SiC市場達
700
萬美元,2022
年可達
24
億美元。DIGITIMES預計到
2025
年,車用
SiC將占到整體
SiC市場的
37%,其余市場為光伏、風電、充電
樁等。全球功率半導體主要被外國廠商壟斷。從格局來看,國內功率半導體市場主要由海外廠商主導,國內廠商
在低端產(chǎn)品如二極管、低壓
MOSFET等占有一定份額,但高壓
MOSFET、IGBT、模塊、IC等市占率很低。吉
林華微和斯達半導體在
IPM和
IGBT模塊領域均處于全球前列。國內供應商從低端
MOSFET、IGBT開始逐步切入。1)二極管、MOSFET:門檻較低,重點在生產(chǎn)和成
本控制,本土廠商較多,進口替代空間大。1.2
車載攝像頭:視覺信息需求爆發(fā),車載鏡頭及
CIS成為黃金賽道自動駕駛與輔助駕駛將在未來智能汽車中廣泛應用,自動駕駛與
ADAS分為感知層、決策層、執(zhí)行層三
層技術架構。感知層的作用為收集及預處理周圍環(huán)境的信息,決策層對收集的數(shù)據(jù)整合、分析與判斷,執(zhí)行層
根據(jù)判斷結果做出實時反應。三層技術架構分別對應(1)我在哪里?即感知和定位;(2)我要去哪兒?即決
策和規(guī)劃;(3)我怎么去?即控制和執(zhí)行。感知層是汽車的“眼睛”,包括視覺、毫米波雷達、激光雷達等多種
傳感器遍布車身以保證駕駛安全。高級別的自動駕駛需要使用大量的攝像頭作為視覺信息輸入。自動駕駛與
ADAS感知層的主流傳感技術
包括視覺、電磁波雷達(毫米波雷達和激光雷達為主)及超聲波雷達,這些傳感器遍布車身,實現(xiàn)
360
度無死
角和遠中近掃描,保證駕駛安全。越高級別的自動駕駛所需傳感器數(shù)量越多,L3
以上智能車將需要使用大量
的攝像頭作為視覺信息的輸入,以保證自動駕駛安全,因此車載攝像頭成為巨大增量市場。車載攝像頭市場
5
年內有望超百億,高單價
ADAS攝像頭主導。TSR預計車載攝像頭市場空間將增長到
2024
年的
125
億美金,2035
年的
350
億美金,車載攝像頭數(shù)量將從
2019
年的
1.3
億顆增長到
2035
年的
3.1
億
顆(包含多目),其中接近
60%為高價值的感知攝像頭。Yole預測,車載攝像頭市場空間將從
2018
年的
44
億
美金增長到
2024
年的
87
億美金,2025
年后有望超百億美金,其中
45%為高價值的
ADAS感知攝像頭。除了
數(shù)量上的提升外,車載攝像頭將繼續(xù)升規(guī)提價。目前高規(guī)格的
ADAS感知攝像頭的單價遠高于普通環(huán)視攝像頭,
隨著
ADAS對于攝像頭分辨率等規(guī)格要求的進一步提高,ADAS攝像頭單價仍有增長空間。其中,車載攝像頭
上游關鍵器件為鏡頭和
CIS,中游為
Tier1
供應商,下游為
OEM車廠。車載鏡頭和車載
CIS是車載攝像頭兩
大關鍵組件。車載鏡頭市場規(guī)模將迅速增長,伴隨數(shù)量提升和規(guī)格升級。一方面,隨著
ADAS滲透率提升,單車使用
車載鏡頭數(shù)量將從目前的
2
顆提升至
6-8
顆,帶來較大的市場增量空間。另一方面,由于
ADAS鏡頭對于高可
靠性、高耐熱性、廣角、寬動態(tài)等的要求,價值量比傳統(tǒng)環(huán)視鏡頭有較大提升,目前普通車載環(huán)視鏡頭平均單價
5-6
美金,ADAS感知鏡頭價格可達
10-20
美金。我們判斷全球車載鏡頭市場規(guī)模將從
2021
年的約
7
億美金
增長至
2025
年
30
億美金以上,并在
2023
年達到
70
億美金以上。車載鏡頭需要較高難度的玻璃模造工藝,能夠量產(chǎn)的廠商相對較少。相比于消費級鏡頭,車載鏡頭需要耐
高溫、高可靠性等特性。因此車載鏡頭需要玻塑混合或全玻材質。生產(chǎn)玻璃鏡片的常用工藝包括傳統(tǒng)玻璃加工、
模造工藝和
WLG。模造工藝相比傳統(tǒng)玻璃加工更具優(yōu)勢,傳統(tǒng)的玻璃鏡片加工需要經(jīng)過繁復的步驟,且鏡片
的形狀受到很大的限制。模造工藝具有效率高、成本低、生產(chǎn)的鏡片形狀不受限制等優(yōu)勢,在加工車載非球面
鏡頭上具有優(yōu)勢。但模造工藝的難度更大,但由于溫度、壓強的變化,以及模具精密度的問題,完成加工后還
需要進一步打磨,需要較高的經(jīng)驗積累和技術壁壘,目前能量產(chǎn)的廠商包括日本豪雅、聯(lián)創(chuàng)電子、藍特光學等,
舜宇及大立光也具有較好的技術積淀。舜宇光學、聯(lián)創(chuàng)光學在高清
ADAS鏡頭方面具有較好的卡位,客戶定
點和訂單旺盛,未來有望持續(xù)受益于行業(yè)增長。車載
CIS具有寬動態(tài)、夜間成像、LED閃爍抑制等要求,安森美、豪威、索尼等廠商居龍頭地位。車載
CIS的技術難點包括,(1)寬動態(tài)范圍,行駛場景中最亮和最暗場景的比例現(xiàn)實中很多高達
100-120dB,例如
高速隧道的出口或入口,需要
CIS在所有場景下都能具備高清顯示,而不能夠出現(xiàn)過曝等問題;(2)夜間成像,
傳統(tǒng)的安防相機采用
IRcut(截止濾光片)的結構,白天濾掉近紅外光,夜間打開近紅外光,但在車載
CIS中
IRcut容易造成損壞,CIS廠商往往采用透明像素和算法的方式來解決夜間成像問題;(3)LED閃爍,LED屬
于交流脈沖光源,通常頻率在
90Hz-110Hz,占空比
5%-10%,如果
LED的頻率越低,占空比越小,曝光時間
越短,就越能看到
LED閃爍現(xiàn)象,所以外界比較亮時,需要曝光時間很短,可能一些
LED燈曝光期間光脈沖
消失,帶來閃爍問題,安森美采用超級曝光方案,索尼、豪威采用大小像素方案抑制
LED閃爍。從全球市場
格局來看,美國主要采用安森美,日本主要采用索尼,在歐洲、中國等市場,韋爾股份(豪威)正在迅速提升
份額。1.3
汽車連接器:高壓及高頻高速連接器需求增長,國內廠商取得突破汽車連接器是連接器最大應用場景,對電氣性能和機械性能要求較高。汽車連接器為連通各個車載電器的
電源和信號的部件,廣泛應用于汽車的動力系統(tǒng)、安全與轉向系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、導航與儀表系統(tǒng)等各個汽車電子系統(tǒng)模塊。汽車連接器是全球連接器最大應用場景,占全球連接器市場規(guī)模的
22%。按照傳輸介質的不同,
汽車連接器可以分為傳輸交換數(shù)據(jù)信號的高速連接器和傳輸交換電流的電連接器。汽車連接器主要是以電連接
器為主,隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展,車載高頻高速連接器也開始應用。新能源車要求高電壓、大電流傳輸場景,推動高壓連接器用量提升。根據(jù)工作電壓的不同,電連接器可以
進一步劃分為低壓連接器和高壓連接器。新能源車三電系統(tǒng)對于連接器能夠承受的電壓范圍、傳輸?shù)碾娏鞯燃?/p>
要求遠高于傳統(tǒng)燃油車,帶來的增量主要為高壓連接器。根據(jù)不同場景汽車連接器需要承受
60V-380V甚至更
高的電壓,部分電池使用的連接器需要承受
350-600V的電壓,支流快充等連接器需要承受
120A-600A左右的
電流。高壓連接器主要應用于新能源汽車的電池、PDU(高壓配電盒)、OBC(車載充電機)、DC/DC、空調、
PTC(正溫度系數(shù)加熱體)加熱、直/交流充電接口等。一輛電動車配置的高壓連接器數(shù)量一般在
15-20
個之間,
單連接器價值在
100-200
元之間,單車價值量在
1000-3000
元。智能化趨勢推動高頻高速連接器使用量提升。高頻高速連接器主要包括
FAKRA連接器、Mini-FAKRA連
接器、HSD(High-SpeedData)連接器和以太網(wǎng)連接器,主要應用于攝像頭、傳感器、廣播天線、GPS、藍牙、
WiFi、無鑰匙進入、信息娛樂系統(tǒng)、導航與駕駛輔助系統(tǒng)等。由于智能化趨勢帶來攝像頭、激光雷達、毫米波
雷達等感知層傳感器的數(shù)量大幅增加,對數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸速率提出了更高的要求,高頻高速連接器使用量提
升。一個車載攝像頭一般需要采用兩組
FAKRA或
Mini-FAKRA連接器進行攝像頭到控制器、控制器到其他控
制器(或主機)連接,進行模擬信號的傳輸,一組
30-40
元之間,以單車
8
個攝像頭測算價值量在
200-300
元。
中控屏和高清屏采用
HSD連接器,激光雷達、毫米波雷達采用以太網(wǎng)連接器進行數(shù)字信號的傳輸。根據(jù)配置
不同,一輛智能車配置的各式高頻高速連接器單車價值量可以達到
500-1000
元。單車對于連接器的需求大幅提升,市場規(guī)模預計
2025
年將達
275
億美金。由于電動化、智能化對于高壓
連接器、高頻高速連接器帶來的增量,連接器市場迎來可觀的迅速增長。傳統(tǒng)燃油車單一車型使用低壓連接器
價值約
1000
元,主要應用在發(fā)動機管理、安全、娛樂等方面。純電動乘用車單車連接器價值為
3000~5000
元,
純電動商用車單車連接器價值為
8000~10000
元,遠高于傳統(tǒng)汽車平均水平,而隨著未來智能化趨勢,激光雷
達等傳感器搭載,單車連接器價值量仍將持續(xù)提升。另外,配套充電樁中同樣大量使用連接器產(chǎn)品,單臺新能
源汽車充電樁均價為
2
萬元,而其中連接器造價占比較大,大約為
3500
元。據(jù)
Bishop&
Associates,2019
年全球汽車連接器市場規(guī)模約為
152
億美元,2014-2019
年
CAGR約為
4%。
未來隨著汽車電動化和智能化加速,汽車連接器市場將加速發(fā)展。根據(jù)我們的測算,預計
2025
年全球汽車連
接器市場規(guī)模將達到
275
億美金,未來五年復合增長率約為
12%。連接器市場格局穩(wěn)定,海外龍頭占據(jù)優(yōu)勢地位,國內廠商切入細分市場。連接器行業(yè)是一個具有市場全球
化和分工專業(yè)化特征的行業(yè),競爭較為充分,行業(yè)競爭格局相對穩(wěn)定。連接器應用領域廣泛,涉及到很多技術
壁壘較高的細分產(chǎn)品和應用領域。全球連接器市場呈現(xiàn)頭部集中,泰科電子、安費諾、矢崎、日本航空電子等
歷史悠久、規(guī)模龐大的美日跨國企業(yè)在業(yè)內占據(jù)領先地位,國內廠商則以細分領域的優(yōu)勢產(chǎn)品作為行業(yè)切入點。汽車連接器具有性能安全、可靠性等較高壁壘,汽車連接器市場較為封閉的格局正在被打破。汽車連接器
的壁壘在于,因汽車領域特殊的安全性要求,連接器性能側重點為高電壓、大電流、抗干擾等電氣性能,并且
需要具備機械壽命長、抗振動沖擊等長期處于動態(tài)工作環(huán)境中的良好機械性能。因此汽車領域連接器產(chǎn)品的技術難點為接觸電阻設計和材料選擇技術,需要滿足接觸電阻低、工作時溫升小的要求;此外產(chǎn)品需要具備高防
護等級、抗冷熱沖擊、抗振動沖擊等性能,故產(chǎn)品設計過程中需要具備較強的仿真分析能力和失效模式分析能
力。汽車連接器質量要求較為苛刻,相應供應商必須獲得
IATF16949
質量體系認證。因此汽車連接器市場長期
較為封閉,車廠及
T1
供應商一般不輕易更換供應商,羅森博格占據(jù)
40%市場份額,安費諾、泰科合計市場份
額超過
30%,但是由于國內車廠崛起以及全球供應緊張等問題,這個格局正在被打破。國內車廠及新勢力逐步崛起,帶動汽車連接器國產(chǎn)化趨勢。目前,國內廠商中,高壓連接器國內玩家較多,
高頻高速連接器廠商相對較少。隨著國內車廠和新勢力在新能源車方面的積極推進,國內廠商憑借成本和服務
優(yōu)勢打入市場,2021
年由于海外疫情及海運緊張等原因,海外廠商交付延遲,也為國內廠商帶來機遇。高壓
連接器廠商中,瑞可達、中航光電、立訊精密較為領先,高頻高速連接器廠商中,電連技術進展較快。未來國
內廠商有望逐步從內資廠、合資廠、海外
Tier1
及主機廠逐步滲透,打開市場空間。1.4
動力電池結構件:單車價值量高,市場空間廣闊結構件是動力鋰電池的重要組成部分。鋰電池由正極材料、負極材料、隔膜、電解液及精密結構件組成。
鋰電池精密結構件是指具有高尺寸精度、高表面質量、高性能要求等特性的,作為鋰電池外殼,起到傳輸能量、
承載電解液、保護安全性、固定支承電池、外觀裝飾等作用的部件,并根據(jù)應用環(huán)境的不同,具備可連接性、
抗震性、散熱性、防腐蝕性、防干擾性、抗靜電性等特征功能。結構件直接影響電池的密封性、能量密度,占
鋰電池成本約
16%,是鋰電池的重要組成部分。電動化推動動力鋰電池結構件市場規(guī)模增長。根據(jù)
IHSMarkit和
AutomobileGroup,2019
年,全球
92%
新增汽車仍為傳統(tǒng)燃油車,1%為輕混電動車(MHEV),7%為混動、插電混動和純電動等,預計到
2030
年
xEV(各類電動車,包括輕混)滲透率將達到
60%。隨著新能源車滲透率的不斷提升,動力電池精密結構件市
場規(guī)模將實現(xiàn)較快增長。根據(jù)一覽眾咨詢預測,2025
年國內動力電池結構件市場規(guī)模將達到
150
億元。新能源車結構件包括電芯、模組、Pack箱,單車價值量較高。新能源車結構件包括電芯結構件、模組結
構件、Pack箱結構件,其中單車價值量根據(jù)不同車型有所不同。一般來說,電芯結構件單車
1000-2000
元,模
組結構件約
300-500
元,Pack箱體約
2000-3000
元。由于結構件單車價值量較高,市場空間較大。鋰電池精密結構件具有工藝壁壘和資金壁壘。(1)工藝壁壘方面,鋰電池精密結構件對于工藝品質的要求
較高,尤其是核心部件防爆片、反轉片等關鍵技術,涉及到如防爆設計,焊接質量管理,模具設計及質量等行
業(yè)加工壁壘;(2)資金壁壘方面,金屬結構件相對重資產(chǎn),設備投入較高,資金需求量大,對于廠商的規(guī)模也
提出一定要求。另外,鋰電池結構件的認證周期較長,供應關系相對穩(wěn)固,訂單能見度和穩(wěn)定性較高。鋰電池結構件市場格局相對集中,產(chǎn)業(yè)鏈向國內轉移。由于下游鋰電池生產(chǎn)行業(yè)集中度較高,從全球市場
來看,寧德時代、松下、比亞迪、LG化學、三星
SDI、國軒高科等前幾家領軍企業(yè)在整體鋰電池市場的總份
額已達較高水平,下游鋰電池企業(yè)龍頭企業(yè)對精密結構件價格、質量、性能和安全性都有著很高的要求,只有
少數(shù)具備高速精密模具制造能力的企業(yè)能夠滿足下游行業(yè)的要求,因此動力鋰電池精密結構件的市場格局也相
對集中。全球動力鋰電池精密結構件典型企業(yè)為韓國
SangsinEDP、日本
FujiSprings,中國領軍企業(yè)為科達利、
震??萍?、長盈精密等企業(yè)。受益于鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈向中國轉移的趨勢,國內優(yōu)質鋰電池精密結構件廠商有進一
步擴張的潛力。1.5
動力電池
FPC:有望逐步替代傳統(tǒng)線束方案,市場規(guī)??焖僭鲩LFPC具有輕薄、高集成、可彎折、可打件優(yōu)勢,新能源車動力電池
FPC的場景和需求將迎增長。柔性電
路板(FPC)是以柔性覆銅板為基材制成的一種電路,可以作為信號傳輸?shù)拿浇?,應用于電子產(chǎn)品的連接,一
般可以分為單層
FPC、雙層
FPC、多層
FPC和軟硬結合板。隨著汽車電動化、智能化的發(fā)展,F(xiàn)PC電路板在
彎折性、減重、自動化程度等方面優(yōu)勢得以進一步體現(xiàn)。過去傳統(tǒng)燃油車用
FPC的地方不多,單車價值量大
約在
10
美金左右,新能源車時代
FPC的優(yōu)勢得到充分體現(xiàn),根據(jù)戰(zhàn)新
PCB產(chǎn)業(yè)研究所預計,單車
FPC用量
將超過
100
片,包括屏幕、車燈等場景,其中,動力電池
FPC需求將大幅增長。動力電池領域,F(xiàn)PC柔性板主要用于
Pack環(huán)節(jié)的傳統(tǒng)線束替換,協(xié)助電池包的信息采集。傳統(tǒng)線束主要
為銅線外包塑料,每根線束連接一個電極,動力電池包一般需要多線束配合,對空間的擠占較大。而
FPC柔
性板相比于傳統(tǒng)動力電池線束,其安全性、電池包輕量化、工藝靈活性、自動化生產(chǎn)等方面有顯著優(yōu)勢。另外
FPC具有可打件性,F(xiàn)PC上集成
NTC、保險絲等,對動力電池包進行實時監(jiān)控溫度和電壓,將所采集數(shù)據(jù)反
饋至
BMS,在超過設定的安全范圍,采集板保險絲將及時熔斷,確保動力電池安全可靠工作。FPC電池軟板滲透率將繼續(xù)提升。隨著
FPC展現(xiàn)出的優(yōu)異性能和規(guī)?;a(chǎn)帶來的降本增效,F(xiàn)PC替代
傳統(tǒng)線束的趨勢愈發(fā)明顯。在
2018
年開始,寧德時代和比亞迪已經(jīng)開始在
pack環(huán)節(jié)批量應用
FPC,現(xiàn)在,
FPC方案已經(jīng)成為新能源汽車新車型的主要選擇,未來隨著新車型的不斷推出和新車型比例提升,F(xiàn)PC電池軟
板將有更大的滲透率和發(fā)展空間。隨著動力電池
FPC單車用量、價值量以及滲透率提升,市場規(guī)模迅速增長,預計
2025
年達到
350
億人民
幣以上。我們假設
FPC在新能源車動力電池中將逐步替代線束,2025
年的滲透率增長至
80%,單車
FPC價值
量
500
元逐步增長至
1000
元,單車
CCS價值量
1000-2000
元。預計
2025
年新能源車動力電池
FPC/CCS市場
規(guī)模為
350
億元以上,并將在
2030
年達到
800
億元,市場規(guī)模迅速增長。動力電池
FPC進入壁壘較高,傳統(tǒng)軟板廠商仍將占據(jù)優(yōu)勢供應地位。一方面,由于涉及電鍍環(huán)保問題,
新進入者很難拿到排污指標,另一方面,電池模組集成眾多元器件,雙層板和多層板有較高技術難度,由于電
池軟板長度較長,需要卷對卷工藝,以及新廠房設備的投入,軟板廠商規(guī)模和資金也有一定門檻。隨著國內動
力電池廠商擴產(chǎn)并逐漸提升市占率,國內動力電池
FPC廠商也將配套擴充產(chǎn)能,積極布局汽車電子,迎來更加廣闊的成長空間。二、半導體:2022
年需求結構或進一步分化,國產(chǎn)化持續(xù)推進2.1
2022
年需求結構或進一步分化,供給仍緊但結構性緩解2.1.1
2021
年整體景氣但需求結構出現(xiàn)分化,2022
年泛工業(yè)領域依然強勁通信、計算機、消費為半導體下游需求前三大市場。通信和計算機是芯片行業(yè)最大的兩個細分市場,
兩大市場合計占比超過
70%,其中通信和計算機的占比約為
36%,消費電子占比
12%,汽車占比
9%,工
業(yè)和其他應用占比
8%。2021
年需求端出現(xiàn)結構性分化,2022
年泛工業(yè)領域依然強勁。2020
年,半導體各大下游應用中,全
球手機、汽車、工業(yè)出現(xiàn)不同程度的下滑,其中手機出貨量下滑嚴重,而
PC、TV、服務器、5G基站需
求呈現(xiàn)增長,其中
PC和
5G基站增長強勁。2021
年,全球經(jīng)濟復蘇,終端消費市場回暖,手機、汽車需
求復蘇,而
PC、服務器、5G基站需求仍然保持增長,尤其是
PC,IDC上調了
2021
年全球
PC出貨量預
期,增速達到高雙位數(shù),但下半年
PC有所調整。此外,工業(yè)需求伴隨經(jīng)濟復蘇逐步恢復。2022
年,隨著
疫情影響減弱,受益于疫情的需求預計回落,PC、TV等需求增速將回歸疫情前的正常水平。而
5G手機
持續(xù)滲透,智能手機需求穩(wěn)健,汽車、工業(yè)、服務器、新能源(光伏、風電)等需求仍然強勁。(1)消費:手機創(chuàng)新升級不止,泛消費類需求將回歸穩(wěn)健手機市場回暖復蘇疊加
5G持續(xù)滲透,預計
2022
年大盤穩(wěn)定增長。根據(jù)
IDC數(shù)據(jù),2021
年智能手機出貨
量預計將達到
12.8
億臺,同比增長
7.4%,預計
2022
年智能手機出貨量將,14.3
部,同比增長
3.8%。全球
5G手
機滲透率持續(xù)提升,IDC預計
2021
年全球將出貨
5.7
億部
5G手機,5G滲透率達
43%,預計
2022
年
5G滲透
率將超
50%。國內方面,2021
年
1-9
月,5G手機累計出貨量
1.83
億部,同比增長
70.4%,占同期手機出貨量
的
73.8%。5G終端的“硅含量”大幅提升,拉動半導體需求大幅增長。相對
4G手機,5G手機
SoC的面積增加
25%,
RFTransceiver面積翻倍,電源管理芯片顆數(shù)為
2-3
倍,射頻前端為
1.5-2
倍。例如,高通
4G平臺需要
3-4
顆
PMIC,而驍龍
888
平臺需要
8-9
顆,下一代平臺需再增加
1
顆,聯(lián)發(fā)科天璣
1000
平臺需要
8-9
顆(不包括攝
像頭和快充)。5G手機滲透率持續(xù)提升,促進半導體需求大幅增長,對晶圓產(chǎn)能的消耗也大幅提升??斐洹⒐鈱W等應用升級推動半導體增長??斐淠軌驗橄M者減少充電等待時長,帶來良好體驗,滲透率正
在迅速提升。目前蘋果從
5V×1A、5V×2A升級至
18-20W快充,2021
年
10
月份發(fā)布的新款
MacBookPro也加
入了快充功能。安卓甚至開始推出
65W、120W及以上的快充,相比傳統(tǒng)充電頭,快充需要額外
1
顆同步整流
芯片和
1
顆協(xié)議芯片,ACDC的晶片面積變大,對功率器件的需求也同步增加。此外,光學升級仍為手機廠商
競爭的焦點,1
億像素大底
CIS開始滲透到中低端機型,面積更大的
CIS芯片要求更高的芯片制程和更大的晶
圓面積,對產(chǎn)能的需求也將提升。此外,新型終端涌現(xiàn),隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,TWS耳機、掃定機器人、智能
安防、智慧電視等新型終端涌現(xiàn),將消耗更多晶圓。根據(jù)我們的測算,手機相關的半導體中,電源管理芯片(2021/2022
年增速分別為
10.2%、9.2%,下同)、
CIS芯片(10.9%、5.6%)、指紋識別芯片(17.6%、15.8%)、顯示驅動
IC(7.2%、7.1%)、射頻芯片(10.5%、
9.1%)以及功率器件(8.1%、6.1%)等模擬芯片和功率器件的需求將持續(xù)增長。2021
年
PC市場高景氣,預計
2022
年需求回歸穩(wěn)健。疫情刺激了宅經(jīng)濟,全球筆電、平板等需求自
20Q2
以來強勁增長。全球筆電出貨量
20Q2-21Q1
分別同比增長
33.9%、36.4%、44.2%和
84.0%,平板電腦則分別增
長-16.1%、-3.5%、9.7%和
45.9%。但隨著海外防疫逐步解封,以
Chromebook為代表的消費類
PC(含桌面、
筆電、平板、工作站)需求增速有所放緩,21Q2-21Q3
筆電出貨量同比分別增長
12.3%和
2.7%,平板電腦出貨
量同比分別增長
4.8%和
18.0%。我們預計
2022
年全球
PC需求回歸穩(wěn)健,根據(jù)
IDC預測,2022
年全球
PC出
貨量將同比增長
1.2%。零組件缺貨緩解,2022
年
TV需求穩(wěn)健或微降。與
PC類似,在宅經(jīng)濟的刺激下,全球
TV需求同比增速
自
20Q2
開始回升。但隨著國內
TV需求調整、出口受海運周期拉長影響、面板價格回落促使品牌廠謹慎備貨,
21Q2
開始
TV出貨增速開始調整。整體來看,本輪
TV的景氣主要來自疫情刺激的宅家需求,也有玻璃基板、
驅動
IC等組件供應短缺的影響。往
2022
年看,我們認為疫情、體育賽事等催化因素仍在,零組件缺貨將緩解,
TV整體出貨量可能保持穩(wěn)定或微降。(2)服務器:云服務廠商資本開支維持高增速,AI、云計算等需求強勁在短期驅動力(宅經(jīng)濟)和長
期驅動力(AI、云計算)的作用下,全球云服務廠商加速采購服務器,20Q1-21Q2
服務器采購經(jīng)歷了先補庫存
后去庫存,目前需求恢復。短期來看,服務器需求企穩(wěn),而全球云服務廠商的資本支出維持
40%上下的高增長,
我們判斷服務器需求有較強支撐。長期來看,云計算浪潮、AI、企業(yè)數(shù)字化轉型、物聯(lián)網(wǎng)等快速發(fā)展,將促使
企業(yè)增購服務器,IDC預計未來
5
年,全球服務器出貨量將保持
12%以上的復合增速。(3)汽車:新能源車高速增長,汽車半導體空間打開短期汽車大盤增長受阻,新能源車驅動成長。短期看,汽車大盤增長受阻,新能源車高速滲透。2021
年
1-10
月,國內乘用車銷量累計達
1685.5
萬輛,同比增長
9.0%,受
2021
年低基數(shù)影響,1-4
月乘用車月度銷量
高增長,5
月以來受芯片缺貨和疫情干擾影響,乘用車月度銷量同比均減少。相較于汽車大盤的增長受阻,國
內新能源車保持高速增長,1-10
月國內新能源車銷售量達
252.6
萬輛,同比增長
188.8%。長期看,政策與成本
雙重推動下,新能源車將逐步替代燃油車,預計
2030
年
xEV(各類電動車,包括輕混)滲透率將達到
60%,
而根據(jù)
IDC預測,2020-2025
年新能源車銷量復合增速將達到
34%。隨著汽車“新四化”推進,汽車半導體市場空間打開。車內的半導體,如功率、傳感器、存儲、計算、連
接等,需求都將迎來大幅成長。以功率半導體為例,新能源汽車普遍采用高壓電路,當電池輸出高壓時,需要
頻繁進行電壓變化,對電壓轉換電路需求提升,此外還需要大量的
DCAC逆變器、變壓器、換流器等,因此
對應
IGBT、MOSFET、二極管等功率器件的單價和需求量大幅增長。功率半導體單車價值量預計從傳統(tǒng)車的
40
美元將提升至
400-500
美元,成長
10
倍以上。(4)通訊&工業(yè):5G基站建設持續(xù)推進,后疫情時期工業(yè)復蘇5G基站進入大規(guī)模建設期,拉動半導體需求快速增長。相對于
4G,5G通信頻譜分布在高頻段,而頻率
越大,信號衰減速度越快,因此
5G基站的建設密度更大。根據(jù)新
PCB產(chǎn)業(yè)研究所測算,4G基站的分布密度
為城市中心區(qū)域
500
米/個,郊區(qū)
1500
米/個,農(nóng)村
5000
米/個,5G基站的分布密度為城市中心區(qū)域
200-300
米/
個,郊區(qū)
500
米-1000
米/個,農(nóng)村
1500-2000
米/個,總體基站數(shù)量需求是
4G時期的
2-3
倍。2020-2025
年,中
國
5G基站建設迎來高峰期,預計共計新增
5G基站
381
萬站。5G基站大規(guī)模建設及其衍生的
5G應用迅速拓展,帶來各類半導體元件需求的快速增長。
全球
GDP增速修復,工業(yè)需求將隨之復蘇。2.1.2
2022
年產(chǎn)能供給仍緊,晶圓廠資本支出維持高位全球代工廠產(chǎn)能持續(xù)滿載,預計
2022
年整體產(chǎn)能仍緊。目前全球代工廠產(chǎn)能持續(xù)滿載,臺積電、聯(lián)電、
三星、世界先進、中芯國際、華虹半導體等代工廠的產(chǎn)能利用率持續(xù)維持高水位。其中,聯(lián)電
21Q3
產(chǎn)能利用
率達
100%,中芯國際
21Q3
產(chǎn)能利用率為
100.3%,華虹半導體
21Q3
產(chǎn)能利用率提升至
110.9%。從三家廠商
的產(chǎn)能利用率變化趨勢看,當前產(chǎn)能緊張尚未緩解,以華虹半導體為代表的廠商成熟制程產(chǎn)能更加緊張。我們
預計
2022
年,全球晶圓代工的產(chǎn)能整體上仍然緊張。設備拉貨迅速增長,2022
年有望突破千億美元。2021
年以來北美半導體設備單月出貨額突破
30
億美元,
7
月達到創(chuàng)新高的
38.6
億美元,8-9
月維持高位。日本半導體設備在
5
月達到
305.4
億日元,此后亦維持高位。
SEMI預計
2021
年全球半導體設備銷售總額將達到
953
億美元,同比提升
34%,2022
年有望突破
1000
億美元。硅片整體出貨高增,預計未來
12
英寸產(chǎn)能明顯增長。根據(jù)
SEMI預測,預計
2021
年全球硅片出貨面積達
140
億平方英寸,到
2024
年達
160
億平方英寸,復合增速達
6.6%。未來數(shù)年硅片產(chǎn)能擴充集中在
12
英寸,
2015-2020
年
12
英寸硅片產(chǎn)能復合增速為
8.7%,SUMCO預計未來
5
年
12
英寸硅片產(chǎn)能提速增長,復合增速
達到
11.5%,遠高于硅片整體增速。晶圓廠加大資本支出,2022
年將維持高位。從整體資本開支看,預計
2021-2022
年全球半導體廠商(含
IDM、Foundry、SATS)資本支出將分別達到
1420
億美元和
1564
億美元,分別同比增長
28.4%和
10.1%,未
來五年資本支出復合增速達
5.9%,維持在高位。設備支出構成晶圓廠資本支出的主要部分,2021
年晶圓廠設
備支出預計達
922
億美元,同比增長
44%,預計
2022
年進一步增長
8%至
996
億美元,設備支出維持高位。2.2
國產(chǎn)化持續(xù)推進,本土廠商迎來黃金發(fā)展期從全球視角看,國內半導體全球市占率較低。從上游到下游,半導體產(chǎn)業(yè)核心環(huán)節(jié)可分為:EDA、CoreIP、硅片、FAB設備、封裝設備、設計、制造、封測等。整體來看,中國半導體產(chǎn)業(yè)在全球的占有率約
6%。
其中,F(xiàn)AB設備、設計、制造三個環(huán)節(jié)附加值高,中國對應的全球占有率分別為
1%、5%、7%。而
EDA、
CoreIP和硅片三個關鍵環(huán)節(jié)雖然附加值相對較低,但競爭格局高度集中,中國對應的全球占有率分別為不足
1%、2%、4%。封測及封測設備方面,中國已有
14%和
9%的全球占有率。外依賴較重。經(jīng)過多年的發(fā)展,中國半導體在中低端應用上實現(xiàn)了
部分自給,如在消費電子(手機及移動互聯(lián)、玩具、家居)和安防等領域實現(xiàn)一定程度的自給,但高端應用
(如工業(yè)、汽車)和關鍵產(chǎn)品(如
IP、EDA、CPU、GPU、FPGA、高端設備及材料)仍然較大程度上對外依
賴。2.2.1
設計:產(chǎn)能緊缺加速國產(chǎn)替代,國內廠商有望實現(xiàn)份額提升和應用升級國內
IC設計市場近
4000
億,國內廠商已有較強競爭力。根據(jù)
Frost&Sullivan,中國
IC設計市場規(guī)模預計
在
2020
年達到
3841
億元人民幣,同比增長
16%。得益于國家大基金一期的重點投資和設計行業(yè)相對較低的進
入門檻,國內芯片設計眾多,在下游各個應用領域均有相關廠商,部分領域涌現(xiàn)出有相當競爭力的龍頭廠商,
如華為海思(基帶、AP等)、韋爾股份(CIS)、兆易創(chuàng)新(存儲、MCU、觸控)、恒玄科技(藍牙
SoC)等等,
但綜合實力(收入規(guī)模)僅海思一家曾進入全球前十。產(chǎn)能緊缺背景下,國內
IC設計廠商實現(xiàn)份額提升和應用升級。IC設計細分領域眾多,通過對比中美
IC設計廠商營收規(guī)模,我們發(fā)現(xiàn)中美
IC設計廠商規(guī)模差距巨大,且過去在
AP芯片、基帶芯片、通信芯片、物聯(lián)
網(wǎng)芯片、車載芯片等多個領域均以華為海思為主,其余廠商數(shù)量眾多但規(guī)模尚小,話語權較弱。在中美摩擦的
大背景下,一方面,國內
IC設計廠商正將產(chǎn)品加速導入終端客戶,填補華為海思留下的空白,加速國產(chǎn)替代;
另一方面,本土代工廠如華虹半導體、中芯國際、晶合、粵芯、積塔均有大幅擴產(chǎn),并將產(chǎn)能分配給國內
IC設計廠商。加之疫情影響,海外廠商優(yōu)先保障國際大客戶的芯片供應,國內終端廠面臨缺芯困境,本土
IC設
計廠商有機會加速向高端的工業(yè)、車載場景突破,獲得市場份額提升,實現(xiàn)應用結構升級。2.2.2
設備:國內晶圓線迎來建設高峰,設備國產(chǎn)化率快速提升國內半導體設備需求高速增長,市場規(guī)模
2020
年躍居全球第一。受益于國內晶圓廠產(chǎn)能的高速擴張,中
國半導體設備銷售額近年來持續(xù)增長。2020
年全球半導體設備市場規(guī)模達
720
億美元,其中中國市場規(guī)模達
187
億美元,2018-2020
年在全球市場份額分別為
20%、23%、26%,逐年提升。2021-2022
年全球新建的高產(chǎn)能晶圓廠主要在中國大陸及中國臺灣。根據(jù)
SEMI統(tǒng)計,預計
2021
年全球開始建
設
19
座高產(chǎn)能晶圓廠,另有
10
座將于
2022
年動工,以滿足通訊、計算、健康監(jiān)測、線上服務及車用電子的
晶圓需求。兩年期間中國大陸新建晶圓廠數(shù)量達到
8
座,中國臺灣
8
座,美國
6
座。國內方面,晶圓產(chǎn)能進入密集建設、爬坡與投產(chǎn)期,直接利好設備廠商。以中芯國際和華虹半導體為代表
的邏輯
Foundry廠商,和以長江存儲、合肥長鑫為代表的
Memory廠商在招標中均迅速導入本土廠商。2021
年
國內迎來諸多晶圓新線建設,包括新項目落地,以及已有項目的二期建設或擴產(chǎn)開工,本土半導體資本開支持
續(xù)維持高位。國產(chǎn)半導體設備高度依賴進口,先進制程差距明顯。全球半導體設備市場主要被歐、美、日、韓主導,芯
片制造及封測各個關鍵環(huán)節(jié)(包括硅片加工、光刻、薄膜沉積、刻蝕清洗、過程控制、CMP、離子注入、封裝、
測試等)市場集中度均較高,大部分環(huán)節(jié)全球前兩名的國家合計市占率超
80%。國內半導體設備全球市占率極
低,硅片加工設備、離子注入機和光刻機全球市占率不足
1%,且自給率處于低水平,依賴進口。此外,國產(chǎn)
半導體設備集中應用在成熟制程,先進制程設備較少。以光刻機為例,上海微電子最先進的光刻機型號為
SSA600/200,其能夠用于
90nm工藝制程,而
ASML的
EUV光刻機可用于
3nm工藝制程,國產(chǎn)光刻機與荷蘭
ASML光刻機技術差距明顯。2.2.3
材料:國內市場持續(xù)高增長,材料環(huán)節(jié)迎來黃金發(fā)展期國內半導體材料需求持續(xù)高增,全球占比大幅提升。2020
年全球半導體材料市場規(guī)模約
554
億美元,其
中中國大陸市場規(guī)模為
97.63
億美元,占全球比例為
17.6%,位居全球第二,僅次于中國臺灣。與全球市場時
有衰退不同,中國半導體材料市場從
2010
年開始持續(xù)高增長,2016
年至
2018
年連續(xù)
3
年以大于
10%的增速成
長,2010
年全球占比為
9.6%,到
2020
年增長至
18.7%,未來有望進一步提升。晶圓廠擴產(chǎn)推動國產(chǎn)半導體材料的認證和導入,產(chǎn)能爬坡后將釋放巨大需求。根據(jù)前文統(tǒng)計,
以約當
8
英寸產(chǎn)能合計,2021
年產(chǎn)能將同比增長
40%,整體規(guī)劃產(chǎn)能相當于
2020
年的
286%。國內半導體材
料在得到客戶驗證和市場驗證之后,借助晶圓廠產(chǎn)能增長的大趨勢,業(yè)績將迎來高速增長。
國內半導體材料集中在中低端市場,高端市場主要被歐美日韓主導。國內大部分產(chǎn)品自給率較低,基本不
足
30%,自給率相對較高的為技術壁壘較低的封裝材料,晶圓制造材料如光刻膠、硅片、CMP拋光液/墊、濺
射靶材等主要依賴進口。此外,國內半導體材料集中用于
6
英寸及以下晶圓線,僅有少數(shù)廠商開始打入國內
8
英寸、12
英寸晶圓線。借助產(chǎn)業(yè)扶持政策,國產(chǎn)材料進入黃金發(fā)展期。過去
10
年,以
02
專項、國家重點研發(fā)計劃為代表的產(chǎn)業(yè)
政策和專項補貼推動了國產(chǎn)半導體材料從無到有的發(fā)展,本土企業(yè)數(shù)量大幅增長。當前國內半導體材料發(fā)展正
迎來突破,以滬硅產(chǎn)業(yè)的大硅片、華懋科技(徐州博康)的光刻膠、江化微的超純試劑、鼎龍股份的
CMP拋
光墊、江豐電子的靶材、安集科技的拋光液為代表的國產(chǎn)半導體材料進入國內主要晶圓線進行上線驗證,部分產(chǎn)品實現(xiàn)了批量供應。同時,大基金的進入大力推動了國產(chǎn)材料的產(chǎn)業(yè)資源整合和海外人才引入。目前產(chǎn)業(yè)總
體處于起步階段,未來
5-10
年將是國內半導體材料的黃金發(fā)展時期。2.2.4
EDA:受益于國產(chǎn)替代契機,正迅速成長壯大全球
EDA市場規(guī)模約百億,行業(yè)格局從百家爭鳴演變?yōu)楦叨葔艛?。全?/p>
EDA市場近年來保持較高增長,
2020
年市場規(guī)模增長至
114
億美元,同比增長
8.6%,近五年復合增速達
7.6%。經(jīng)過不斷的市場洗牌,EDA行
業(yè)已經(jīng)從
20
世紀的百家爭鳴收縮到目前的三巨頭三大龍頭,成為一個高度壟斷的行業(yè)。Cadence、S
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