一、产业链整体结构
1、定义及分类
电路安全保障通常由电路控制器件和电路保护器件共同完成。电路控制器件，包括机械开关和电子开关，主要对电路进行开关控制，使电路保持接通或断开的状态。电路保护器件，指安装在电路中，当电路出现过电流、过电压或过热等情形时，自动引发相关功能部位的熔断、电阻突变或其他物理变化，从而切断电路或抑制电流、电压的突变，起到保护电路和用电设备作用的一类器件。
电路安全保障器件分类
资料来源：公开资料整理
熔断器是对电路进行过电流保护的器件。工作时，熔断器串接在电路中，负载电流流经熔断器。当电路发生短路或过载过电流的热效应使熔体熔化、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，起到电路保护的作用。熔断器主要由熔体、灭弧介质、M效应点、绝缘管壳、接触端子和指示器组成。
熔断器组成及介绍
资料来源：公开资料整理
2、产业链
从熔断器产业链来看，产业链上游原材料包括：溶体材料、绝缘材料、灭弧材料、其他材料；产业链中游，根据电力强弱和应用场景的不同，熔断器可分为电子熔断器和电力熔断器。电子熔断器，一般适用于低电压、小功率以及电子控制等电路，主要应用于各类电子产品、家用电器、车用低压电路等领域。电力熔断器，一般适用高电压、大功率电路，主要应用于传统发电、输配电、冶金、采矿、电化工、通信、新能源风光发电及储能、新能源汽车、轨道交通、船舶等工业领域。
市场应用方面，主要有三个层次：第一层次包括电子产品、车用低压电路、家用电器、传统发电、输配电、工业电源、工业控制等；第二层次（新兴市场）包括光伏、风电、核电、储能、通信等；第三层次（特殊应用场景）包括新能源汽车、轨道交通、航空航天、船舶等。
熔断器产业链
资料来源：公开资料整理
3、熔断器行业现状简析
熔断器是电路保护器件中应用领域最为广泛的器件之一，根据市场调研机构Paumanok Publications Inc.数据，2019年全球电路保护器件市场规模为 69.8 亿美元，其中过电压保护器件销售金额为 35.7亿美元，占比为 51.2%，熔断器销售金额为 22.04 亿美元，占比为 31.6%。2008-2019年全球熔断器市场规模和销售数量总体保持着上升趋势。
2008-2019年全球熔断器行业市场规模及增速情况
资料来源：Paumanok Publications Inc.，华经产业研究院整理
熔断器全球格局较为集中，2019年CR3占比64%。2019年，全球前三的熔断器企业分别为Little fuse、Bussmann、Mersen，占比分别为31%、24%、9%，CR3达到64%，格局较为集中。欧美日企业起步较早，且控制着行业标准的制定权及绝大多数专利技术，经过多年发展格局趋于稳定。2013年全球前七大熔断器生产商占比92%，2019年前七大熔断器生产商占比92%，格局基本稳定。
全球熔断器行业市场竞争格局情况（单位：%）
资料来源：Paumanok Publications Inc.，华经产业研究院整理
二、熔断器上游原材料
1、成本结构情况
中熔电气是国内熔断器相关领域龙头企业，以中熔电气熔断器业务为例，从熔断器成本结构来看，材料成本占比达到70%以上。据中熔电气2021年年报，公司营业成本为22849.09万元，同比上涨80.06%，其中电力熔断器及配件销售成本为22,460.06万元，占营业成本比例为98.30%，与其销售收入占营业收入98.01%的比例相匹配。电力熔断器及配件销售成本较上期增长81.00%，主要是业务规模扩大所致，其中制造费用增长率高于销售成本增长率，主要系为降低因订单的季节性变化或突发性用工需求造成的人力资源管理压力，提高产能调节与生产组织的灵活性，公司将部分非关键性生产工序外包，报告期内外包劳务费较上年增加所致。
2020-2021年中熔电气熔断器业务成本结构变动情况
资料来源：公司公告，华经产业研究院整理
2、熔体材料
熔体材料是核心元件，直接关系到熔断器性能的优劣。熔体材料分为低熔点和高熔点两类。低熔点材料如锡和铅合金易于熔断且电阻率较大，制成熔体的截面尺寸较大，熔断时产生的金属蒸气较多，只适用于低分断能力的熔断器；高熔点材料如铜、银不容易熔断，其电阻率较低，可制成较小的截面尺寸，熔断时产生的金属蒸气少，适用于高分断能力的熔断器。
熔体材料类别及应用
资料来源：公开资料整理
纯银带材是目前应用较为广泛的高熔点的熔体材料，银熔体具有很好的开断强短路电流的能力，而且银化学性质稳定，抗氧化、耐腐蚀性能优越，在使用过程中电阻值不容易发生变化且熔点恒定，有利于保证电路的稳定性和安全性，是大电流、高可靠性熔断器的关键材料。
从白银应用情况来看，非光伏工业用银在白银应用结构占比42%，但是银的价格昂贵，同时产量较少，使熔断器制造成本明显提高。据世界白银协会数据，2021年全球白银产量约为2.92万吨，中国白银产量位居世界第二，为3200吨，与2020年基本一致。
全球白银细分应用领域占比（单位：%）
资料来源：世界白银协会，华经产业研究院整理
2014-2021年中国白银行业产量及增速情况
资料来源：世界白银协会，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国熔断器行业市场深度分析及投资战略规划报告》
铜同样是一种高熔点材料。据国家统计局数据，2021年中国铜材产量达到2123.5万吨，2022年1-9月产量为1636.6万吨，同比下降0.5%。近年来我国铜材行业产量基本保持稳定。
从节约资源的角度来看，大量使用银贵金属成本较高，且存在浪费现象，不利于行业的发展。因此市面上较多使用Ag/Cu面复合型、Cu/Ag/Cu贯穿复合型，该类产品保证了熔断位置为全Ag，非熔断位置为Cu，其性能完全和整体纯Ag材料保持一致，达到节银的目的，但是存在其他位置强度较差的问题。
2014-2022年中国铜材行业产量及增速情况
资料来源：国家统计局，华经产业研究院整理
3、热熔断体
热熔断体是一种装有感温元件的一次性动作而不可复位的过热保护元器件，又称温度保险丝。当用电设备发生过热故障时，导致电路温度升高至设定的保护值，热熔断体将自动熔断，实现电路的自动断开，并不可复位，从而实现对电路的过热保护，防止用电设备安全事故的发生。热熔断体是一种热熔断器。从市场规模来看，据统计，2021年全球热熔断体行业市场规模达到17.89亿元，国内市场规模为11.87亿元，占比66.3%。
2017-2022年全球及中国热熔断体市场规模情况
资料来源：公开资料整理
从下游应用占比来看，全球及中国热熔断体主要应用还是在家用电器领域，但是全球在汽车电子及通讯设备方面占比较高。据统计，2019年全球及中国热熔断体在家用电器领域占比分别为53.8%、58.9%。
全球及中国热熔断体行业下游应用占比情况
资料来源：公开资料整理
市场竞争格局方面，早期国内热熔断体进口依赖严重，国产化进程推进后，国内本土骨干企业完成了热熔断体的国产化进程，逐渐抢占国外品牌在中国的市场份额，基本实现了进口替代。数据显示，2019年，日本内桥、雅宝电子、美国艾默生、厦门赛尔特、德国肖特分别市占率分别为12.2%、11.2%、9.2%、8.7%、6.7%，合计48%，行业集中度较高。
根据中国电子元件行业协会向工信部出具的关于温度保险丝产品制造业单项冠军的相关《证明》，2019-2021年，雅宝电子在国内热熔断体产品市场中的市场占有率（销售数量）分别为14.9%、15.4%和15.8%，均排名第一。
全球热熔断体行业市场竞争格局（按销售额）
资料来源：公开资料整理
4、绝缘材料
绝缘材料是在允许电压下不导电的材料，但不是绝对不导电的材料，在一定外加电场强度作用下，也会发生导电、极化、损耗、击穿等过程，而长期使用还会发生老化。绝缘材料又称电介质，是指在直流电压作用下，不导电或导电极微的物质，其电阻率一般大于1010Ω·m。绝缘材料的主要作用是在电气设备中将不同电位的带电导体隔离开来，使电流能按一定的路径流通，还可起机械支撑和固定，以及灭弧、散热、储能、防潮、防霉或改善电场的电位分布和保护导体的作用。
从产业链来看，其产业链上游主要为苯乙烯等有机化合物、聚酯等高分子聚合物、氢氧化铝等无机物；下游应用领域广泛，主要应用于电力、汽车、新能源、5G通信等行业。
绝缘材料产业链
资料来源：公开资料整理
电力需求的增长和输配电网络的扩建和现代化推动行业市场规模。据统计，2020年中国绝缘材料市场规模为250亿元，2021年中国绝缘材料市场达到298亿元。
2018-2021年中国绝缘材料行业市场规模情况
资料来源：公开资料整理
从产业链上游主要原材料产量来看，近三年来我国绝缘材料产业链上游苯酚、聚丙烯与环氧树脂等产量持续走高，为行业发展提供了良好的原料基础。
2018-2021年我国绝缘材料上游主要原材料产量
资料来源：公开资料整理
绝缘材料上游原材料包括无机物、有机化合物和高分子聚合物，相关生产企业囊括各行各业，主要原材料及主要相关企业名单梳理如下：
绝缘材料上游原材料相关企业名单梳理
资料来源：公开资料整理
5、灭弧材料
1）灭弧材料
灭弧材料，即灭弧介质。开关电器触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子，当分断的触头间存在足够大的外施电压，而且电路电流也达到最小生弧电流时，就会强烈游离而形成电弧。电弧是高温高导电率的游离气体，它不仅对触头有很大的破坏作用，而且使断开电路的时间延长。因此需要将电弧进行消灭，简称灭弧。灭弧有多种方法，大多是使用某种气体或者液体来承担主要灭弧工作，这些气体或者液体（甚至是真空）就被称为灭弧介质。
灭弧材料主要包括石英、无机胶以及SF6等。就我国石英砂产量变动情况而言，随着下游玻璃和冶金等领域整体需求持续增长，我国石英砂产量表现为稳步增长趋势，数据显示，2021年我国石英砂产量为9123万吨，同比2020年增长4.08%。随着目前国内整体石英砂产量持续增长，但整体供给仍不满足国内需求，进口占比持续增长同时价格持续上升。
2015-2021年中国石英砂行业产量及增速情况
资料来源：公开资料整理
2）灭弧器件-真空灭弧室
真空灭弧室是典型的高压电器灭弧器件。真空灭弧室，又名真空开关管，是中高压电力开关的核心部件，其主要作用是，通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生。从行业产量来看，据统计，2020年中国真空灭弧室产量达398.14万台，同比增长7.2%。
2012-2020年中国真空灭弧室行业产量及增速情况
注：21年产量数据暂未披露。
资料来源：中国电器工业协会高压开关分会，华经产业研究院整理
目前国内真空灭弧室制造商约50余家，整体供大于求。但头部企业凭借先发优势及品牌优势占据较高份额，其中宝光股份及旭光科技合计占据约60%市场份额，其他企业约占比40%市场份额。
2020年中国真空灭弧室行业市场竞争格局情况
资料来源：公开资料整理
三、熔断器下游需求情况
1、需求占比情况
从熔断器下游需求来看，根据Paumanok Publications Inc.统计数据，2019年全球熔断器终端应用分布在电子器件、工业、汽车、住宅四大领域。其中，电子器件应用领域包括各类电子产品及器件、家用电器等；工业应用领域包括传统发电、输配电、冶金、采矿、电化工、通信、新能源汽车、新能源风光发电及储能、轨道交通、船舶、航空航天等；住宅应用领域主要指住宅配电箱保护的熔断器；汽车应用领域主要指车用低压电路使用的汽车保险丝。
全球熔断器行业下游需求分布情况（单位：%）
资料来源：Paumanok Publications Inc.，华经产业研究院整理
2、新能源汽车领域熔断器市场
汽车消费对国内消费市场稳定复苏发挥重要作用。2020年以来，各部委积极出台汽车促消费政策，促进新能源汽车推广应用，扩大新能源汽车消费。
2020-2021年中国新能源汽车行业相关政策梳理
资料来源：政府公告报告，华经产业研究院整理
从中国新能源汽车行业现状来看，据中汽协数据，2021年全国新能源汽车产量达到354.5万辆，销量为352.1万辆，保有量达到784万辆。2021年国内新能源汽车行业景气度大幅提升，产销量大幅增长，21年行业融资数量达到239起，融资金额累计3639亿元。
2022年前三季度，新能源汽车市场景气度继续高涨。据工信部数据统计，2022年1-9月，国内新能源汽车产量为471.7万辆，销量为456.7万辆，分别同比增长1.2倍和1.1倍。2022年1-9月国内新能源汽车保有量达到1149万辆，2022年前三季度，全国新注册登记新能源汽车371.3万辆，同比增长98.48%。
2014-2022年中国新能源汽车行业产销量及保有量
资料来源：中汽协，公安部，华经产业研究院整理
新能源汽车储能采用高压直流电，在车辆长期运动过程中，电路工作环境复杂，需要耐受机械振动、温度变化、车辆碰撞等状况，以上状况极有可能造成短路故障。熔断器可以在短路电流发生时快速切断回路，防止事故扩大，是新能源电动汽车回路系统中必不可少的安全保护装置。
汽车用熔断器分为低压和高压两部分，汽车低压熔断器应用电压一般低于60VDC，主要是电子熔断器对车用的低压负载进行保护，如车灯、车窗电机、雨刷器电机、喇叭等。这类保护在传统车辆和新能源汽车上均有应用。高压保护主要适用于新能源汽车，应用电压一般为60VDC~1500VDC，主要是电力熔断器对主回路和辅助回路进行保护。
熔断器在汽车领域应用情况
资料来源：公开资料整理
国内新能源汽车销量保持快速增长，同时海外市场电动化提速，特斯拉销量持续高增长，主流传统车企如大众、宝马、戴姆勒、丰田、福特等逐步加快新能源战略布局，引入电动平台，标志着海外新能源汽车市场迎来快速发展。新能源汽车的迅猛发展，拉动了上游电力熔断器的需求增长，根据相关数据统计，全球车用熔断器市场规模有望从2021年的13.5亿元增长到2025年的46.5亿元。
2020-2025年全球车用熔断器市场规模情况
资料来源：公开资料整理
根据中国电动车百人会数据，2019年，国内新能源汽车用熔断器市场份额主要集中在中熔电气、库柏西安（Bussmann品牌）、美尔森电器保护系统（上海）有限公司（Mersen品牌），其中中熔电气产品市场份额排名第一。
2019年中国新能源汽车领域熔断器市场竞争格局
资料来源：中国电动车百人会，华经产业研究院整理
3、风光储领域熔断器市场
“双碳”背景下，绿色电力受国家政策扶持，产业链景气度长期向好。能源结构低碳化转型是实现“双碳”目标的关键举措，相关政策密集发布，风光等清洁能源行业迅速发展。
2021年中国风光发电行业相关政策梳理
资料来源：政府公开报告，华经产业研究院整理
自2020年来，我国风光发电得益于政策鼓励扶持，装机容量增长速度加快。据国家能源局数据，2021年我国风电累计装机容量为328.5GW，光伏累计装机容量为305.99GW。截止到2022年9月，风电累计装机容量达到347.67GW，同比增长16.9%，光伏累计装机容量为358.64GW，同比增长28.8%，光伏装机容量超过风电装机。
2016-2022年中国风电及光伏发电累计装机容量情况
资料来源：CPIA，GWEC，华经产业研究院整理
由于新能源风光发电具有波动性、间歇性、不可预测性等特点，配合储能系统能够更好地减少和平滑波动，实现更高的使用效率。2021年7月国家发改委和国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，指出“十四五”时期加快发展新型储能，到2025年国内新型储能的装机规模达30GW以上。
2021-2022年中国新型储能行业相关政策梳理
资料来源：政府公开报告，华经产业研究院整理
据统计，2021年中国储能装机容量达到43.4GW，同比增长21.9%，占全球累计装机容量的21.3%。市场增量主要来源新型储能。截至2021年底，中国已投运新型储能，累计装机规模达到5729.7MW，同比增长74.50%。2021年，新型储能新增规模首次突破2GW，达到2.4GW/4.9GWh，同比增长54%。
2011-2021年中国新型储能行业累计装机规模及增速情况
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
新能源风光发电直接输出的电流与输电网不匹配，如果经并网输送（交流高压网）电力，电流需要经逆变器变流为交流电输送至电网。新能源风光发电功率波动大，需要配置储能系统达到峰谷功率均衡。为避免线路过流、短路风险，需要在风光储系统中安装大量的熔断器作为电路保护器件，好利科技招股书显示，每千瓦光伏装机容量需要安装约1万只电力熔断器。
熔断器在风光储系统中应用情况
资料来源：公开资料整理
根据相关数据统计，2021年全球光伏行业新增装机容量170GW，每MW光伏装机熔断器需求为5000元，对应市场规模为8.5亿元；2021年全球风电新增装机容量为94GW，每MW风电装机熔断器需求为3000元，对应市场规模为2.8亿元；2021年全球储能电池新增需求为35GW，每MW储能电池熔断器需求为12000元，对应市场规模为4.2亿元。合计2021年全球风光储用熔断器市场规模为15.5亿元。
同时根据CPIA光伏新增预测、GWEC风电新增预测及GGII储能电池新增需求预测，2025年光伏新增330GW，风电新增装机为94GW，储能电池新增需求231GW，对应市场空间为16.5/3.6/27.7亿元，合计风光储用熔断器2025年市场空间预计达到47.8亿元。
2021-2025年全球风光储用熔断器市场规模情况
资料来源：CPIA，GWEC，CNESA，华经产业研究院整理
华经产业研究院通过对中国熔断器行业海量数据的搜集、整理、加工，全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析，并根据行业发展轨迹及影响因素，对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向，把握市场机会，做出正确投资决策。更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国熔断器行业市场全景评估及发展战略规划报告》。
