新能源汽车产业链分析——电机电控篇
新能源汽车产业链分析——电机电控篇
新能源汽车路线繁多,包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、混合动力汽车、氢燃料电池汽车以及正在研究阶段的固态电池汽车等,不同的汽车路线对于电池有不同的要求,锂电池
、氢燃料电池以及固态电池哪一种路线能够崛起取决于未来发展状况,现在还不得而知,但无论哪种路线,均不会影响电机电控为核心的电驱动形式,电机电控受益于新能源汽车,发展路线最为单一,确定性最强。
一、市场空间
现阶段国家高度重视新能源汽车行业发展,规划2020年生产新能源汽车200万台,2025年生产量达到700万台,渗透率提升至20%。目前新能源客车渗透率约为45%,已经达到一个较高水平,专用车和乘用车渗透率在5%以下,尚有较大增长空间,电机电控未来的增长主要依靠专用车和乘用车。
新能源汽车的电驱动系统与传统燃油车的内燃机驱动系统相比,结构简单,重量更轻,功率反而更高。电驱动系统核心部件保养周期长,维护部件少,保养费用低,每年仅有几百元,相比之下,燃油车年均保养费一般在几千元,差距很大。另外电驱动系统能源利用效率高,虽然在发电阶段比汽油柴油消耗了更多能源,但在电能转化为机械能的过程中损耗少,能量转换效率大大提高,综合来看电驱动系统的资源综合利用率比内燃机驱动系统高出一倍之多。新能源汽车的发展以及电驱动系统特有的优越性,为电机电控市场提供了充
分的保障。
2016年新能源乘用车和专用车电机电控约为2万元/台,新能源客车电机电控约为4.5万元/台,受补贴退坡影响,2020年以前新能源电机电控价格每年下降幅度约为10%,2020年以后,电机电控单价保持稳定。预计2020年新能源汽车产量200万台,其中新能源乘用车占比73%、新能源专用车占比14%、新能源客车占比12%,电机电控合计市场规模约为300多亿元。
二、技术路线
电机电控是电驱动系统的核心部件,电机电控与电池一起,构成新能源汽车最重要的三个部件,合计成本约占整车的70%左右。电机的作用是电能转换为机械能,驱动汽车,电控的作用是通过集成电路信号转换来控制电机的速度、方向、响应时间等。
电机根据输入电源可分为直流电机和交流电机、新能源汽车以交流电机为主,交流电机又分为同步电机、异步电机和开关磁阻电机三类。
2016年新能源汽车产量51.7万辆,由于部分新能源客车采用双驱动电机配置,电机装机量
56.2万台,略大于车辆产量。新能源汽车电机主要有永磁同步电机、交流异步电机以及开关磁阻电机等其他类电机。永磁同步电机是新能源汽车的主流电机,装机量占比高达76%,优势在于能量密度高、调速范围宽,缺点是制造工艺复杂、成本高,主要应用于乘用车。交流异步电机装机量占比23%,优势在于结构简单、成本低、安全性好、极限转速高,缺点为能量密度低、体积和重量大,主要应用于新能源客车和专用车。其余电机占比很小,仅为1%。
电机由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等部件组成,是新能源汽车的动力源。以永磁同步电机为例,成本以永磁体、硅钢片和制造费用为主,合计占比90%。电机成本受永磁体铷铁硼和钢材价格影响,变化较大。我国稀土资源丰富,但新能源汽车、光伏等产业的发展对于稀土资源需求量加大,再加上环保政策严格化,永磁体存在涨价压力。硅钢行业竞争激烈且产能过剩,未来3-5年内涨价压力较小。
电控由逆变器、逆变驱动器、电源模块、控制模块、保护模块、散热系统信号检测模块等部件组成,是新能源汽车的控制中心。其中IGBT 应用于逆变器中,负责直流电和交流电的转换,是电控最主要的部件,占整个电控成本的40-50%。目前IGBT以进口为主,供应商
主要为英飞凌、ABB、三菱、富士等少数国外公司,进口占比高达90%,未来成本下降程度取决于国产化进程。目前中国的IGBT产业在国家的推动下得到迅速发展,目前已形成完整产业链,与发达国家仅有1-2年差距,中车株洲时代、上海先进等公司已逐步进入国内车企供应链。
三、市场格局
2014年至2016 年,新能源汽车电机装机量从7.2 万台增长至56.2 万台,年化增速高达179%。现阶段新能源电机电控市场有三类厂商:拥有电机电控生产能力的整车厂商、电驱动系统制造商、电机或者电控单一制造商。在国内,只有比亚迪、北汽新能源、宇通客车等少数整车厂商有生产电驱动系统的能力,大部分整车厂商只能外购电机电控,这便成就了大量第三方电机电控生产企业。包括可提供完整电驱动系统的大洋电机、正海磁材、深圳大地和,只生产电机,外购电控的北京精进、方正电机,以及只生产电控的汇川技术、蓝海华腾等。
2016 年56.2 万台电驱动装机量中,电机装机量排名前10 位的厂商占市场份额62%,装机量超过2 万台的企业有比亚迪、北汽新能源、宇通客车、大洋电机、联合汽车电子,电控
装机量排名前10 位的厂商占市场份额61%,超过2 万台的有比亚迪、北汽新能源、联合汽车。目前电机电控为代表的电驱动市场呈现垄断竞争格局,行业处于整合阶段,未来专业电机电控生产厂商将依靠技术先发优势,扩大市场份额,市场集中度仍将进一步提升。
目前很多电机电控生产商与整车企业绑定,通过合资建厂的方式开展战略合作,以这种方式降低风险,打开市场。北汽与大洋电机成立合资子公司,安徽巨一与江淮汽车合资生产电机电控,宇通客车与汇川技术联合研发生产电控,预计该合作趋势将延续,成为未来市场主流发展模式。
新能源汽车排名前十名

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