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万物互联时代新浪潮,我国智能控制器渗透率提高,发展空间巨大【图】

2018年10月25日 13:36:52字号:T|T

    一、万物互联时代开启,智能控制器率先爆发

   近年来,物联网(IoT,Internet of Things)越来越被大众熟知及应用。物联网是继计算机、互联网和移动通信后引领信息产业革命的新一次浪潮,可以说未来是物联网的时代。物联网倡导的万物互联,其带来的市场前景远远大于现阶段的人与人或人与物的通信业务,比起计算机、互联网和移动通信等,物联网对人类生活的改变具有更深远意义。物联网的发展是在信息技术高度发达和智能联网设备足够便宜的情况下,将人类生活逐步全面智能化的过程,从而实现最终目标:提高整体社会效率,降低整体社会成本,提高人类社会总体福利。

    中国已成为全球规模最大的物联网市场,2015年中国物联网市场规模达到7,500亿元,这一数据在2016年达到9,300亿元,涨幅达24% 。2017年上半年中国物联网市场规模接近5,000亿元大关。随着政府及相关企业在物联网行业投入的增加,我国物联网行业的市场规模将会加速增长,预计到2020年将达到15,000亿元,增长规模迅速。

    万物互联时代下的物联网产业链主要包括八个环节:芯片、传感器、无线模组、通信网络、物联网平台、操作系统、智能硬件(智能控制器)与集成应用。其中智能控制器处于物联网中的应用层,是物联网的承载方,作为硬件接口具有天然的优势,将人、机、物互相连接起来。在万物互联的背景下,智能化终端是以微控制单元为核心的,因此微控制单元的载体——智能控制器将会成为物联网产业在应用层的火爆点。

    智能控制器是以自动控制技术和计算机技术为核心,结合微控制器(MCU)芯片或数字信号处理器(DSP)芯片,并辅以相应外围模拟及数字电子线路,并臵入相应的计算机软件程序,制造形成的电子器件。随着电子设备数字化、智能化、自动化等程度的进一步提升以及物联网的快速发展,电子智能控制器作为电子设备的“中枢控制”核心器件的应用渗透率得到进一步提升,已经从简单的家电、电动工具等应用拓展到智能硬件、汽车电子、智能家居、智慧城市等一系列新兴领域。

    作为物联网硬件承载方的智能控制器是一种以自动控制理论为基础,集成了自动控制技术、微电子技术、电力电子技术、传感技术、通讯技术等诸多技术门类而形成的高科技产品。智能控制器并非以终端产品的形态独立工作,而是作为核心和关键部件内置于仪器、设备、装置等智能终端硬件中,在其中扮演“神经中枢”及“大脑”的角色,是典型的嵌入式软件产品。

    同时,电子智能控制器产业本身也一直在向着更高性能、更加智能的方向发展,从而满足各种电子设备日益增长的控制需求。随着万物互联时代的到来,智能家居、物联网等应用的爆发已经启动,作为智能家居、物联网的控制核心的智能控制器产业将迎来产业升级和需求加速放量多重机遇。

    从自身产业链具体再细分来看,智能控制器处于承上启下的位置,上游是零部件包括芯片(核心)、传感器、IGBT和PCB板等,下游除了传统的家电应用,则是各种终端智能产品,主要还涉及智能家居、汽车电子、电动工具、安防、智能电源等广泛的领域。智能控制器是物联网及部分新兴产业快速发展的牵引力,也是某些传统产业升级换代的重要驱动因素。

    云计算、大数据、物联网、人工智能正快速发展,智能控制器作为智能化产品中不可或缺的器件,有望迎来行业发展机遇。从需求的角度看,智能化产品需求有望随着人工智能技术的发展快速增长,从而推动智能控制器产品需求;从供给角度看,目前行业集中度较低,未来随着产品复杂度提高、专业化分工的深化, 行业集中度有望提升。从产品价格角度,产品的复杂度提高将推动产品价格的上行。

    1、智能控制器是硬件互联的核心,下游市场空间巨大

    科技的进步造成了人们生活品味的提高,各种家电家居产品、汽车电子等下游产品最终都会向智能化、联网化的方向转变,作为控制核心的智能控制器产业将迎来产业升级和需求加速放量多重机遇。

    从下游应用的占比可以看到,家用电器占有率12.30%,智能家居与智能建筑9.70%,汽车电子19.50%,电动工具及工业类18.70%。相比于其他应用,智能控制器在这几大类产品的应用占比较高。

智能控制器下游应用的占比

资料来源:公开资料整理

    相关报告:智研咨询网发布的《2018-2024年中国教育信息化行业市场调查及发展趋势研究报告

    2、智能家电与家居需求提升,智能控制器的“甘露源泉”

    家电智能化与智能家居的时代来临,将更加巩固智能控制器的核心地位。近年来,随着电子制造产业向中国转移以及中国市场需求在人们生活水平改善之后的快速提升,中国成为家电制造和销售大国。从智能家电来看,随着渗透率的不断提升,会进一步拉动智能控制器的附加值与量的增需。2015年智能家电在电视、空调、洗衣机、冰箱市场零售额的渗透率分别为82.1%、7.8%、

    4.1%、1.2%。到2020年智能洗衣机、空调和冰箱将爆发式增长,市场渗透率将增至45%、55%、38%,智能电视将增长到93%。

中国智能家电用品类渗透率走势

资料来源:公开资料整理

2014-2020年中国智能家居市场规模及增长走势

资料来源:公开资料整理

    在智能家居方面,随着智能电视、智能路由器等智能单品的爆发,多个智能家居平台的建立,智能家居系统也在不断完善,逐渐向系统化集成拓展,预计未来智能家居的市场规模也会进一步扩大,进而拉动智能控制器的增长。2016年中国智能家居市场规模已达到593亿元,预计2017年将达到866亿元,同比增长46.06%。预计到2020年将突破2800亿元,复合增长率高达49.01%。

    3、 汽车电子智能化提升,智能控制器成为关键

    智能控制器作为电子自动控制核心部件,近年来随着智能汽车、无人驾驶、车联网等概念的兴起,以及由特斯拉领先的新能源汽车革命的推动和渗入,汽车电子开始从汽车行业的后台逐渐走向前台,智能控制器在这一领域的应用增速最快。从用途来看,汽车电子可以分为四大类:动力控制系统、安全控制系统、通讯娱乐系统与整车电子系统等。其中涉及到诸多系统级别的控制类应用,这些相关应用都伴随着汽车销量的增加和汽车电子化的趋势而进一步扩大相关智能控制器的市场空间。

    电子化对近30年的汽车发展有着巨大的贡献,70%的技术创新与汽车电子直接或间接相关。据相关数据预测,未来到2030年汽车智能化趋势将汽车电子占总车成本提高到50%左右。

中国汽车电子市场规模及增长走势

资料来源:公开资料整理

汽车电子成本占比

资料来源:公开资料整理

    4、 工业控制市场大力发展,智能控制器充分受益

    伴随着中国经济的高速发展,工业自动化取得了长足的发展,尤其是20世纪90年代以来,中国工业自动化行业的产量一直保持在年增长20%以上。中国已成为世界最大的自动化控制设备市场,自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。2014 年中国工业自动控制系统装置制造行业销售收入3,304亿元,同比增长11.78%。在工业控制领域(如智能污水处理、热泵以及伺服控制与变频运动控制等)应用的智能控制器也逐渐开始走向前线,预计2020年中国工业自动控制系统装置制造行业销售收入将达4,800亿元。

中国工业自动控制市场规模走势

资料来源:公开资料整理

    现在,由于在工业控制中运用了物联网技术,制造业开始向数字化转型。中国工业自动化市场逐步提升,主要呈现三个趋势:智能化、可靠性的提高、以及节能减排以实现高效生产。行业专家表示,工业控制的智能控制器的提高,使得控制系统对周遭环境的感知变得更加敏锐精确,从而确保了数据远距离传输的及时性和可靠性,帮助控制系统更好地发送指令。

    二、全球智能控制器市场规模分析预测

    2010年,全球智能控制器市场规模为6357美元,2011年跃升至8000美元,2013年突破万亿美元,保持稳步增长势头。从应用领域上看,全球电子智能控制产品中,汽车电子智能控制产品占有率最大,约为20%,家用电器类智能控制器次之,占有率约为15.3%。从市场分布来看,亚洲不仅仅是全球智能控制产品的制造中心,也是巨大的消费市场,对智能控制器需求占全球总量的43%,欧洲和北美的份额也达到20%以上。

2011-2020年全球智能控制器市场规模统计情况及预测

资料来源:公开资料整理

    三、智能控制器市场空间大,预计未来继续保持稳定增长

    近年来,中国智能控制器市场增速保持稳定。我国智能控制器市场规模2015年突破1万亿元,较2014 年增长约6%,截止到2017年我国智能控制器市场规模达到了11596亿元。预计到2020年我国智能控制器市场规模将达到1.55万亿元。其中,汽车电子、家用电器和电动工具及工业设备是智能控制器的主要应用领域,这三大行业的市场规模均在1000亿元以上,家电与汽车市场甚至可达2000亿元。

2009-2020年我国智能控制器市场规模统计情况及预测

资料来源:公开资料整理

    20世纪40年代,智能控制器首先在工业生产中得到了广泛的应用。20世纪70年代后,微电子技术与电力电子技术的迅速发展,为智能控制器的小型化、实用化建立了坚实的技术基础,智能控制器开始取代常规的机械结构式控制器,广泛应用于工业设备、汽车电子、家用电器、智能建筑与家居、健康与护理等领域。

    目前,我国规模较大的智能控制器企业主要有和而泰、拓邦股份、和晶科技、英唐智控等,根据相关数据显示,2017年拓邦股份智能控制器市场收入为22.06亿元,和而泰、和晶科技、英唐智控市场收入分别为19.79亿元、10亿元、1.66亿元。从企业收入来看,我国智能控制器前四大企业占我国智能控制器市场的0.46%。由此可见,目前我国智能控制器市场集中度仍然较低,部分高端市场仍由国外企业把控,我国智能控制器企业仍有较大发展空间。

2017年我国重点企业智能控制器业务收入统计情况

资料来源:公开资料整理

    四、国内发展空间巨大,电子智能控制器行业呈现怎样趋势

    电子智能控制器的核心功能是提高设备装置的智能化、自动化水平。随着各种设备日益朝数字化、功能集成和智能化方向发展,电子智能控制产品的渗透性进一步增强,应用领域日趋广泛;技术水平日趋成熟,产品的技术含量和附加值也不断提升,终端产品向智能化方向发展;下游品牌厂商专业化分工趋势更加明显,研发和生产重心由发达国家向发展中国家转移,全球产能需求已逐步在向中国大陆转移,中国电子智能控制器企业面临良好的市场机遇。

    1、发和生产重心由发达国家向外转移,中国成为产业转移首选地区

    中国智能控制器企业在地缘优势、产销成本控制和产业链协同上具有明显的优势,全球产能需求已逐步在向中国大陆转移。中国是全球电子制造产业链最发达、电子配套能力最强、电子产业集群优势最大的国家。电子产业的集中大大降低了中国智能控制器企业的上游采购成本;劳动力成本的的优势和中国市场庞大的内需所带来的规模效应保障了生产环节的成本控制;而中国智能控制器企业日益提升的研发能力,以及从产品规划、设计、中试到生产组织和交付各环节完整而专业的产业链,既能实现高效沟通和快速响应,又能一站式地为终端厂商提供高质量的产品,降低了客户的综合成本。

    2、电子智能控制器产品应用领域日渐广泛

    智能控制器的核心功能是提高用电设备的效率、精度和智能化。自诞生之日起,其功能范围和应用领域就处在不断扩张的过程中。随着各种用电设备日益朝数字化、功能集成和智能化方向发展,智能控制器的渗透性进一步增强,应用领域日趋广泛。近几年智能控制器在家电领域使用的比例越来越高;同时,在健康与护理产品、电动工具和汽车电子等领域的应用率也不断提升,工业控制和医疗器械等新的应用领域也不断得到开发。随着市场需求的高速增长、应用领域的持续扩大,除了传统的制造业领域,智能控制器在电力、化工、农业、建筑、军事等其他领域及其相关产品中的应用也将越来越普及。

    3、技术水平日趋成熟,产品附加值不断提升,终端产品向智能化方向发展

    从技术水平方面看,随着微电子技术的发展,微控制器芯片、数字信号处理器芯片以及其他半导体器件技术的日趋成熟,智能控制器的成本不断降低的同时,功能也更加强大和可靠。芯片存储容量的增加,使芯片能写入更多、更复杂的程序,智能控制器的功能也随之变得更为强大。传感技术的发展使得智能控制技术在应用时,能反馈更多的外部环境信息。这些技术的成熟为智能控制技术的广泛应用奠定了基础。
随着技术进步和人们对生活品质要求的不断提高,家电产品以及各种泛家电产品、甚至是工业设备正在经历由机械化时代向电子化时代转变的过程,并且未来最终将过渡到智能化时代,这两个过程转变都将对智能控制行业产生如下两个方面的积极影响:一方面是将提升智能控制器在下游应用领域的渗透率;另一方面是下游家电等产品对智能控制器的要求将越来越高,智能控制器能实现的功能越来越强大,产品的技术含量和附加值都将不断提升。因此,除了渗透率提升带来的积极影响,单位产品价值的提升也将有力的促进行业市场容量的增长。
从终端产品发展方向看,随着微处理器的处理速度提高,各种检测控制算法的发展,以及智能控制器网络化、无线联接、小型便携化等技术的飞速进步,智能控制器终端产品的智能化特征将变得更为突出也更为重要。

    4、下游品牌厂商专业化分工趋势更加明显

    国际知名家电、电动工具企业主要走品牌运作路线、技术研发路线和销售渠道路线,讲究专业化分工,将智能控制器等配件交由专业厂商生产,目前这种趋势已经扩展到国内大型品牌厂商。因此,未来的专业化分工将给以公司为代表的国内专业智能控制器生产厂商带来良好的市场机遇。

    因此,随着智能控制器渗透率的提高、产品性能及附加值的提升以及下游行业专业化分工的发展趋势变化,未来几年智能控制器市场需求将稳步增长。

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