2022年新能源汽車產(chǎn)業(yè)研究報告合集

2022年新能源汽車產(chǎn)業(yè)研究報告合集資料匯編

目錄1、新能源汽車產(chǎn)業(yè)專題報告：特斯拉_全球智能電動技術(shù)持續(xù)引領(lǐng)者2、連接器行業(yè)研究：新能源汽車成長_有望打開國產(chǎn)替代廣闊空間3、新能源汽車驅(qū)動電機行業(yè)研究：市場空間、發(fā)展趨勢和產(chǎn)業(yè)鏈拆解4、2021年中國新能源車驅(qū)動電機行業(yè)市場份額、裝機量及市場規(guī)模分析預測[圖]5、2018-上半年中國新能源汽車產(chǎn)銷及政策發(fā)展前景分析[圖]

新能源汽車產(chǎn)業(yè)專題報告：特斯拉_全球智能電動技術(shù)持續(xù)引領(lǐng)者一、全球智能電動化龍頭企業(yè)

1.1以智能電動車業(yè)務(wù)為核心

特斯拉成立于2003年，受馬斯克主導。公司于2003年由馬丁·艾伯哈德和馬克·塔彭寧共同創(chuàng)辦，埃隆·馬斯克2004年進入公司并領(lǐng)投了750萬美元的A輪融資，馬斯克持股約22%并擁有最終控制權(quán)，此后他持續(xù)跟投注資并保持住控制權(quán)。2010年公司在美國納斯達克上市。

公司發(fā)布Masterplan戰(zhàn)略，推動世界向可持續(xù)能源轉(zhuǎn)變。2006年馬斯克提出MasterPlan:1.生產(chǎn)一款小眾、昂貴的高性能電動超跑以奠定公司高端、科技化的品牌定位;2.用賺到的錢生產(chǎn)一款價格稍低、產(chǎn)量適中的電動車，以提升公司知名度和營收狀況;3.再用賺來的錢打造一款消費級的爆款電動車，作為公司的銷量擔當和利潤擔當，支撐公司科技化持續(xù)向前發(fā)展;4.開發(fā)太陽能電力，促進電動車真正的零排放。2016年馬斯克提出Masterplan升級版，聚焦于太陽能板，擴充電動車產(chǎn)品線，自動駕駛和汽車共享四個步驟，希望進一步推進電動車革命，加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變。

目前公司以汽車業(yè)務(wù)為核心。特斯拉已覆蓋Masterpaln提出的汽車和能源業(yè)務(wù)，包括汽車生產(chǎn)銷售/租賃、能源生產(chǎn)及儲存、其他相關(guān)服務(wù)。其中汽車業(yè)務(wù)位居核心，2021年1季度汽車業(yè)務(wù)營收占比高達86.6%。

太陽能和儲能業(yè)務(wù)有望成為公司業(yè)績新增長點。1)太陽能業(yè)務(wù):特斯拉太陽能屋頂為房屋供電，強度高于普通屋頂，可在斷電情況下為家庭供電達數(shù)天，減少對電網(wǎng)的依賴。2)能源儲能業(yè)務(wù):依靠Powerwall、Powerpack、Megapack，特斯拉具備在家庭、工商業(yè)建筑和公用事業(yè)上的儲能配套能力。特斯拉在2021年第二季度安裝了85MW的太陽能和1274MWh的儲能量，同比增長均超過200%，未來計劃在2022年生產(chǎn)100萬套Powerwall。馬斯克稱，未來對Powerwall的需求每年將超過100萬臺，而公用事業(yè)部門將需要大量的Megapacks，以支持他們向全球可持續(xù)能源的過渡。

特斯拉車型發(fā)展歷程。按照MasterPlan的計劃，特斯拉于2006年與蓮花跑車合作打造電動超跑Roadster，由蓮花Elise改裝而來，搭載性能強悍的電動系統(tǒng)，售價10萬美元。之后于2008年和2012年分別推出轎車ModelS、SUVModelX，定位豪華車，售價7.5萬美元以上，克服了量產(chǎn)過程中的各種難題并成功上市。在2016年、2019年又分別推出Model3、ModelY，定位消費級爆款車型，售價3.4萬美元起。2019年推出皮卡Cybertruck，售價4萬美元起，計劃于2022年大規(guī)模交付，希望打造成皮卡爆款。

銷量發(fā)展歷程。公司銷量也正如MasterPlan規(guī)劃的節(jié)奏，Roadster主要用于樹立品牌形象，吸引投資。隨著2012年豪華型轎車ModelS在美國上市銷售，特斯拉銷量開始起勢，之后ModelX在2015年交付，ModelS和ModelX的年銷量都穩(wěn)定在4萬輛左右。2017年、2020年消費級爆款車型Mode3、ModelY分別開始交付，引領(lǐng)特斯拉銷量持續(xù)攀升，2021年上半年特斯拉全球總銷量38.6萬輛，同比增長109%。

營收發(fā)展歷程。特斯拉依靠汽車業(yè)務(wù)帶動公司營收發(fā)展，ModelS/X為特斯拉帶來穩(wěn)定的業(yè)務(wù)收入。Model3/Y的大規(guī)模交付則促進特斯拉營收大漲，從2016年的70億美元上漲到2020年的315.4億美元，2021年上半年達到223.5億美元，同比上漲86%。

盈利發(fā)展歷程。隨著銷量規(guī)模的擴大，2018年開始特斯拉在盈利方面實現(xiàn)持續(xù)性的改善，從2019年三季度起，已連續(xù)8個季度實現(xiàn)盈利。2021年二季度，特斯拉凈利潤達11.7億美元，是公司史上首次超過10億美元大關(guān)，同比翻了10倍，創(chuàng)下最高盈利紀錄。

1.2股價近兩年上漲近20倍

2013-2016年第一輪波動。特斯拉在2013年一季度實現(xiàn)首次季度盈利，ModelS順利交付，帶來了股價2年5倍的增長;2015至2016年受ModelX量產(chǎn)不順利(交付時間多次延后、鷹翼門供應(yīng)商訴訟糾纏、座椅產(chǎn)能困境等)影響，市場預期急劇下調(diào)，股價下跌近40%。

2016-2019年第二輪波動。2017年，ModelX量產(chǎn)問題解決，ModelS/X產(chǎn)銷都漸入佳境，Model3上市交付及國產(chǎn)化提升市場預期，特斯拉股價回升，一年時間上漲接近100%。2018年至2019年上半年，Model3“產(chǎn)能地獄”問題持續(xù)未解決，馬斯克爆出一系列負面新聞，疊加美國電動車稅收優(yōu)惠下降，特斯拉持續(xù)被華爾街唱衰，股價再度腰斬。

從2019年6月3日到2021年8月26日，特斯拉股價從底部上漲了1859%(按股票拆分前股價計算)。2020年6月10日，特斯拉股價達到1025.05美元，市值達到1901.22億美元，超過豐田成為全球市值第一的車企。2020年8月底特斯拉股票進行5比1拆分。2021年1月26日，特斯拉股價收于883.09美元(按股票拆分前折算為4415.45美元)，市值達到特斯拉歷史上的最高點8370億美元。后經(jīng)過幾次回調(diào)與震蕩，截至2021年8月26日，特斯拉股價收于701.16美元(按股票拆分前折算為3505.8美元)。

我們認為Model3/Y銷量漲勢的支撐、市場環(huán)境的利好是特斯拉股價近期大漲的主要因素:

1)Model3產(chǎn)品競爭力強，2019年終于開始放量。Model3搭載特斯拉最先進技術(shù)，自動駕駛和智能座艙體驗領(lǐng)跑全球，造型極具創(chuàng)新性，3萬美元的價格區(qū)間也具有明顯競爭優(yōu)勢，16年發(fā)布三天即獲28萬個訂單，潛在需求旺盛。19年特斯拉量產(chǎn)困局終于解決，Model3全年銷量漲至30萬輛，同比增長106%。

2)Model3/Y產(chǎn)銷兩旺促進特斯拉業(yè)績改善。19年上海工廠建設(shè)速度屢超預期，19年底Model3即在中國交付，20年開始出口歐洲，Model3銷量連續(xù)領(lǐng)跑全球，同時2020年下半年ModelY順利量產(chǎn)，Model3/Y呈現(xiàn)產(chǎn)銷兩旺的局面。Mode3/Y在20年全年銷量達到44.3萬輛，幫助特斯拉在2020年交出了銷量增長36%，營收增長28%的成績單。

3)外部市場利好因素加成。歐盟持續(xù)加嚴碳排放規(guī)定，2019年6月提出到2025年，碳排放量須比2021年減少15%，2030年須比2021年減少37.5%。2021年7月提出在2030年將歐盟的排放總量減少55%。碳排放政策不斷加嚴倒逼汽車行業(yè)加速轉(zhuǎn)向電動化，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景更加明朗。另外美國科技股在2020年整體表現(xiàn)強勢，如微軟、亞馬遜、蘋果等公司股價紛紛創(chuàng)下歷史新高，加之美聯(lián)儲量化寬松的利率環(huán)境，助推了特斯拉股價的上漲。

二、五大核心競爭力引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展

特斯拉成立18年來取得一系列令人矚目的成績:穩(wěn)坐新能源車銷量第一寶座，股價連續(xù)超越傳統(tǒng)車企巨頭，推動整個行業(yè)向電動化和智能化發(fā)展。推動其發(fā)展的核心競爭力主要有以下五點:

2.1三電系統(tǒng)打造基礎(chǔ)競爭力

2.1.1電池持續(xù)引領(lǐng)高能量密度、低成本、低衰減技術(shù)趨勢

依靠18650電池率先實現(xiàn)商業(yè)化。特斯拉在2008年即開始在Roadster和ModelS車型上應(yīng)用松下的18650圓柱型動力電池。采用LCO(鈷酸鋁)+石墨的方案，因LCO電池充放電穩(wěn)定、生產(chǎn)較為簡單，商業(yè)化應(yīng)用成熟。成組后PACK能量密度120Wh/kg，成本190美元/kWh以上。2012年之后采用松下NCA(鎳鈷鋁)+碳硅方案的18650電池，單體能量密度和PACK能量密度分別提升至250Wh/kg、150Wh/kg，成本降至約160美元/kWh。

21700電池在能量密度和降本方面成效明顯。Model3/Y車型開始應(yīng)用松下的21700電池，21700電池尺寸更大、單體電芯能量密度更高，同等帶電量下電池的數(shù)量大幅減少，例如ModelS長續(xù)航版電池有7104節(jié)電池，而Model3則只需4416節(jié)電池。電池的減少也減少了電池組配套部件，簡化電池組模塊，降低電池組成本。Model3/Y還采用了LG公司的NCM811(鎳鈷錳)+石墨的方案。21700電池單體和PACK能量密度分別提升至300Wh/kg、170Wh/kg，成本降至120美元/kWh左右。

LFP電池進一步拉低成本。國產(chǎn)Model3車型采用寧德時代提供的磷酸鐵鋰電池(LFP)，結(jié)合寧德時代特有的CTP電池組裝技術(shù)，電池成本降至約100美元/kWh。

4680電池引領(lǐng)新一輪電池革命。2020年特斯拉電池日推出最新的4680電池，電芯直徑46毫米，長度80毫米。相比21700電池，電池能量增加5倍，電池功率提升6倍，續(xù)航里程可增加16%。

(1)電池結(jié)構(gòu)方面，采用無極耳技術(shù)，增加功率重量比，增大電流傳導面積、縮短電流傳導距離(約5%-20%)，從而大幅降低電池內(nèi)阻(約5-20倍);內(nèi)阻降低減少了熱量產(chǎn)生，電極導電涂層和電池端蓋的有效接觸面積達到100%，也有力提升散熱能力，延長電池壽命;優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)、簡化生產(chǎn)工序，每千瓦時成本降低14%;省去極耳焊接過程，提高生產(chǎn)效率，也降低了因焊接產(chǎn)生的不良率;

(2)電化學方面，采用硅負極、高鎳無鈷正極、干法工藝等全新設(shè)計(采用新的材料抑制硅膨脹，用覆膜材料先給硅涂膜);

(3)電池成組設(shè)計方面，采用去模組化技術(shù)，直接將960個4680電芯按照40x24的排列方式放入動力電池結(jié)構(gòu)體中。減少了電池組10%的質(zhì)量，增加了整體14%的續(xù)航，并減少了多余的370個電池組件，電池組能量密度可達300Wh/kg。

其他電池技術(shù)。1)與JeffDahn團隊合作，通過電解液添加劑、單晶材料、正/負極電鍍鋰、熱化成等方式提升電池的循環(huán)性、安全性和能量密度;2)收購Maxwell，布局干電極和超級電容技術(shù)。干電極壓實密度更高，有利于負極補鋰，可使電芯的能量密度提升至300Wh/kg以上，超級電容有助于提升充電效率和使用壽命;3)收購Hibar，將具備獨立的電池生產(chǎn)能力、以及把特斯拉電池的領(lǐng)先技術(shù)實踐在生產(chǎn)端的能力。

諸多電池技術(shù)效果明顯，特斯拉電池衰減少。特斯拉車型在使用一年后，電池損耗基本在1%以內(nèi)。在行駛16萬公里后，大部分車輛的實際續(xù)航仍能保持在92%以上。

2.1.2電機持續(xù)升級，性能處于行業(yè)領(lǐng)先

電機持續(xù)升級。2012與2015年推出的ModelS與ModelX受永磁材料供應(yīng)鏈的限制和性能的考慮選擇了感應(yīng)電機。隨著大功率永磁電機技術(shù)成熟、供應(yīng)鏈成熟，2017年上市的Model3開始轉(zhuǎn)向永磁電機。在雙電機車型方面，從最早ModelS采用的雙感應(yīng)電機方案，到Model3轉(zhuǎn)向感應(yīng)+永磁雙電機方案，兩類電機優(yōu)勢結(jié)合形成互補，同時兼顧了性能與成本。2021年ModelY/3開始換裝扁線電機，比圓線電機槽滿率高20%-30%，有效繞組電阻降低，進而降低銅損耗，寬截面又提升了輸出功率，進一步提升電機效率，減小電機體積，并能降低成本。

與競品對比，特斯拉動力優(yōu)勢明顯。即使是Model3低配車型與BBA燃油車競品以及電動車競品比亞迪漢、小鵬P7對比，動力性能優(yōu)勢也十分明顯，最大功率、百公里加速、最高車速等指標均優(yōu)于競品。

2.1.3電控掌握核心技術(shù)，確保高效安全

率先使用新一代SiC功率器件。特斯拉是第一家集成全碳化硅SiC功率模塊的車企，Model3逆變器由24個功率模塊組成，為達到更好的連接效果，特斯拉采用了大量的激光焊接工藝。與特斯拉ModelS相比，Model3逆變器效率從82%提升至90%，對續(xù)航里程數(shù)提升顯著，同時可降低傳導損耗和開關(guān)損耗。

自主研發(fā)的BMS系統(tǒng)實現(xiàn)精確控制。特斯拉2008-2015年間的核心知識產(chǎn)權(quán)大多與BMS相關(guān)，特斯拉在每個電池片、電池組整體及整車層面均設(shè)置有監(jiān)控板，以監(jiān)控電池電壓和溫度，已經(jīng)實現(xiàn)了對超過7000節(jié)電池單體的有效管理，電池的可靠性與安全性得到充分認證。另外，特斯拉BMS電池管理系統(tǒng)中包含4個核心芯片，其中兩個38針芯片是特斯拉自研，獨有的技術(shù)可對電池單體的荷電狀態(tài)進行精準的估測和一致性控制。

熱管理系統(tǒng)方案優(yōu)異。ModelS/X率先應(yīng)用液冷技術(shù)，由一個四通閥實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)的串并聯(lián)，電池組溫差控制在2°C以內(nèi)，當電池需要加熱時，將冷卻管路進行串聯(lián)，通過水泵將功率電子和轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的廢熱輸送至電池進行加熱，確保電池在合適的做工溫度下工作。當溫度過高需要冷卻時，可通過閥門控制將管路改為并聯(lián)，將水泵電機處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而完成電池冷卻調(diào)控。Model3/Y車型上加入熱泵系統(tǒng)，四通閥升級為八通閥，可整合管理車內(nèi)外更多熱源，包括外界空氣、動力電池系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)(包括電機和傳統(tǒng)系統(tǒng))以及PCS功率電子產(chǎn)生的余熱，以此提高熱泵空調(diào)總體的效率。

2.1.4超充樁布局領(lǐng)先，解決充電便利性難題

目前純電動車型續(xù)航里程普遍達到400公里以上，單次續(xù)航的里程焦慮有了較大的緩解，充電不便和補能時間過長成了亟待解決的問題。特斯拉通過超級充電技術(shù)和充電樁建設(shè)，有效緩解了充電便利性難題:

快充性能領(lǐng)先。特斯拉自2012年即開始布局超級充電樁業(yè)務(wù)，2019年3月特斯拉發(fā)布V3超級充電樁，可實現(xiàn)250kW的最大充電速率。并且V3超充樁不會分流，每輛車都可以使用最大功率充電。2021年7月，馬斯克宣布特斯拉正在更新V3超充樁，其最大輸出功率將提升至300kW，屆時Model3可在5分鐘內(nèi)充電160公里。

充電樁分布密集。2012年特斯拉在美國為ModelS配套了第一批超級充電樁，之后在全球范圍拓展充電網(wǎng)絡(luò)，目前全球超級充電樁已超過25000個，預計到2021年年底，特斯拉的全球超充樁數(shù)量可達30000個。而在國內(nèi)，特斯拉超級充電站數(shù)量突破900座，超級充電樁超過6900樁，搭配700+目的地充電站、1700+目的地充電樁，特斯拉充電網(wǎng)絡(luò)已覆蓋中國320個以上的城市。

自建充電樁工廠保證供給。特斯拉超級充電樁全部為自主研發(fā)生產(chǎn)，此前在加州弗里蒙特工廠生產(chǎn)，2021年第一季度建成上海充電樁工廠，每年將至少生產(chǎn)1萬根V3超級充電樁，充電樁供給得到保證。

建設(shè)光儲充一體充電站，引領(lǐng)全球向可持續(xù)能源轉(zhuǎn)變。特斯拉在美國、澳大利亞和德國三個市場已安裝了20萬臺光儲充一體化充電設(shè)施。2021年6月，特斯拉光儲充一體化超級充電站在拉薩、上海寶山相繼啟用，配備V3超級充電樁和目的地充電樁，通過太陽能屋頂系統(tǒng)發(fā)電后，將電能儲存在Powerwall電池中，最終可供部分純電動車日常充電。單個Powerwall儲能電池的容量為13.5kWh，連續(xù)輸出功率為5kW。光儲充一體化充電站使用可再生能源，有助于實現(xiàn)碳中和。光儲充一體化充電站的電能可以從儲能電池中獲取，有助于電網(wǎng)削峰填谷，相應(yīng)地可以降低對電網(wǎng)的沖擊。此外，退役的動力電池可以補充光儲充充電站的儲能電池，實現(xiàn)梯次利用，最大化電池的全生命周期價值，有效解決新能源汽車電池回收的問題。

2.2引領(lǐng)汽車底層架構(gòu)變革，OTA升級持續(xù)帶來先進體驗

特斯拉重構(gòu)EEA架構(gòu)，是真正的汽車底層革命。傳統(tǒng)汽車的每項功能都由獨立的ECU進行控制，隨著車輛電子化程度越來越高，汽車ECU的應(yīng)用數(shù)量急速增加，增加成本與能耗，造成算力的冗余浪費;大量分離的嵌入式OS和應(yīng)用程序Firmware，由不同Tier1提供，軟硬件強耦合，語言和編程風格迥異，功能更新需同步升級軟硬件，導致沒法統(tǒng)一維護和OTA升級。特斯拉對EEA架構(gòu)進行了全面徹底的自主研發(fā)，率先定義了下一代電子電氣架構(gòu)的形態(tài)。在Model3中，整個EEA架構(gòu)被整合為非常簡潔的三大部分:中央計算模塊(CCM)、左車身控制模塊(BCMLH)和右車身控制模塊(BCMRH)。其中中央計算模塊完全整合了ADAS域、信息娛樂系統(tǒng)域和通信系統(tǒng)域，左車身和右車身控制模塊分別整合了車身與便利域、底盤與安全域和動力總成域。域控制器盡可能集中，EEA架構(gòu)更抽象化、標準化，實現(xiàn)了軟硬件的解耦。電子電氣架構(gòu)的改變，是真正底層的革命。其帶來最重要的改變，就是智能汽車可以實現(xiàn)OTA(Over-the-Air)升級。

率先應(yīng)用OTA升級。特斯拉是第一家將OTA升級應(yīng)用到汽車上的公司，使得汽車像智能手機一樣可以在線升級。從2014年至今特斯拉車輛軟件版本已從V6.0升級到V10.2，期間每年都會進行數(shù)次大的功能更新。

特斯拉OTA升級持續(xù)帶來先進體驗。OTA升級可實現(xiàn)BUG修復，低成本解決軟件故障，應(yīng)急響應(yīng)軟件風險，及時修復安全漏洞;性能/界面優(yōu)化，根據(jù)用戶反饋，及時改良產(chǎn)品體驗，提升滿意度;新功能開放，導入新功能或原有功能的性能提升。特斯拉OTA升級內(nèi)容越來越廣，目前在車輛功能控制、智能座艙、自動駕駛方面實現(xiàn)了數(shù)十項功能的更新;OTA升級頻率越來越高，2020年進行了約50項OTA升級，平均一周一項。通過OTA升級，特斯拉能快速反應(yīng)、及時更新，為用戶提升持續(xù)性的新鮮體驗，增加用戶粘性。

2.3芯片、算法自研，掌握智能化的核心競爭力

特斯拉是全球第一家具備自研芯片能力的車企。特斯拉是全球最早推出自動駕駛的車企。其自動駕駛系統(tǒng)Autopilot自推出至今歷經(jīng)四代，2014年推出Autopilot1.0，搭載MobileyeQ3芯片，實現(xiàn)全速自適應(yīng)巡航、車道保持、緊急制動、變道輔助、自動泊車等L2級別功能;2016年推出Autopilot2.0，增加傳感器數(shù)量，搭載英偉達DrivePX2芯片，實現(xiàn)L2+級功能。2019年推出Autopilot3.0時，即開始使用自研芯片F(xiàn)SD替代英偉達DrivePX2，擁有每秒可處理2300幀的圖像處理能力，是HW2.5版本的21倍，可實現(xiàn)L2++級自動駕駛功能，而算力216TOPS的HW4.0芯片也將會在2022年投入量產(chǎn)，繼續(xù)保持領(lǐng)先地位。

自研芯片，掌握核心競爭力。智能駕駛計算平臺作為汽車的“大腦”，一方面需要處理信號，另一方面作出決策給出控制信號，其演進需要芯片和算法協(xié)同設(shè)計，因此芯片和算法是智能駕駛技術(shù)突破的核心。特斯拉是第一家自研芯片的汽車廠商，使得特斯拉在核心技術(shù)領(lǐng)域擺脫了第三方供應(yīng)商的束縛，有利于促進其在自動駕駛上技術(shù)上的持續(xù)迭代升級。目前小鵬、蔚來、理想等新勢力企業(yè)也紛紛宣布自研芯片，跟進特斯拉。

自研芯片具備高算力、低能耗、低成本的優(yōu)勢。因為是自研芯片，特斯拉可以完全定制化設(shè)計。通過簡化邏輯控制和指令集，將芯片資源集中在計算方面，在大幅提升算力的同時有效控制能耗。HW3.0系統(tǒng)算力達到144TOPS，能耗只有72W，與HW2.5相比算力提升6倍之多，能耗僅升高了25%，芯片能耗比大幅領(lǐng)先通用芯片廠商。通過軟件的復雜化設(shè)計簡化硬件，降低成本，HW3.0系統(tǒng)成本比HW2.5系統(tǒng)下降20%。

算法優(yōu)勢基于特斯拉用戶海量的真實行駛數(shù)據(jù)。自動駕駛算法的深度學習需要大量的數(shù)據(jù)，特斯拉在Autopilot面世時，即規(guī)劃了一整套數(shù)據(jù)采集與深度學習的循環(huán)模式，通過系統(tǒng)收集用戶在各種路況下的行駛數(shù)據(jù)，訓練Autopilot的算法，并通過整車OTA升級完善Autopilot系統(tǒng)。2020年搭載Autopilot系統(tǒng)的特斯拉汽車已行駛超過22億英里，經(jīng)過海量數(shù)據(jù)訓練的特斯拉自動駕駛系統(tǒng)，已經(jīng)實現(xiàn)了1000萬次以上的成功變道，在自動駕駛的數(shù)據(jù)采集和算法實際應(yīng)用上，特斯拉遠遠走在了其他廠商前列。

自研超級計算機加強神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練。2021年8月特斯拉公布自研發(fā)的超級計算機Dojo，內(nèi)置特斯拉自研AI芯片D1，單顆D1擁有362TFLOPS的峰值算力，功耗不超過400W。由3000顆D1芯片組成的機柜ExaPOD算力高達1.1EFLOPS，是目前世界上最快的AI訓練計算機。Dojo將于2022年投用，以龐大的計算能力處理大量行車視頻數(shù)據(jù)，進行無監(jiān)督學習，從而快速訓練自動駕駛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)算法性能的指數(shù)級提高。

特斯拉只依靠視覺感知即實現(xiàn)城市自動駕駛功能。依靠自研芯片算法積累的優(yōu)勢，特斯拉FSD目前以純視覺傳感器即可實現(xiàn)車輛在離開高速路的情況下自動變道、根據(jù)導航路線行駛、在路口實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)彎、躲避障礙物、通過環(huán)島、狹窄路段自動折疊后視鏡等城市自動駕駛功能。

2.4“硬件預埋+軟件收費”引領(lǐng)商業(yè)模式革新

“硬件預埋+軟件收費”的商業(yè)模式將成主流。智能化時代，消費者的駕駛將變得更加簡單，增加了用戶在車內(nèi)的“剩余時間”，進而具備將時間變現(xiàn)的可能，車企后端的軟件服務(wù)收費業(yè)務(wù)潛力巨大。特斯拉正在利用其在電動汽車方面的成本領(lǐng)先優(yōu)勢，積極擴大用戶群。隨著特斯拉銷量的上漲，“硬件預埋+軟件收費”的商業(yè)模式，將為特斯拉的營收貢獻重要力量。

特斯拉的軟件收入由3塊業(yè)務(wù)組成，分別是車聯(lián)網(wǎng)功能、OTA付費升級和FSD自動駕駛功能:

1)車聯(lián)網(wǎng)功能。特斯拉從2020年起，針對18年下半年之后銷售的車輛收取9.99元/月(美國為9.99美元/月)的費用才可提供在線網(wǎng)絡(luò)功能，否則車輛僅能提供基礎(chǔ)的導航功能，不再能享受實時路況、在線音樂視頻、網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器等服務(wù)。

2)OTA付費升級。特斯拉OTA升級可以實現(xiàn)對動力系統(tǒng)、座艙娛樂系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、車身電子系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)的在線升級，在不改變車輛硬件的條件下提升車輛的整體性能，給客戶帶來持續(xù)迭代的新鮮體驗，但是部分OTA升級需要付費才能升級，如后排座椅加熱、高級音響等。

3)FSD自動駕駛功能。自動駕駛是特斯拉軟件服務(wù)的核心產(chǎn)品，特斯拉車型標配Autopilot輔助駕駛功能，而自動變道、自動泊車、智能召喚、導航輔助駕駛、交通燈和停車標志控制等FSD自動駕駛功能則需要消費者額外支付6.4萬元(美國為1萬美元)才能開通，后續(xù)可以通過OTA持續(xù)升級自動駕駛能力。

特斯拉軟件收費以自動駕駛功能為主，有望貢獻整車毛利的30%。車聯(lián)網(wǎng)和OTA付費升級是特斯拉在19年以來新推出的軟件收費服務(wù)，單價較低，而自動駕駛功能收費從2015年即開始，且單價高。2020年ModelY的FSD選裝率已超過40%，我們預計2025年特斯拉FSD整體選裝率有望提升至50%，貢獻特斯拉營收占比約14%。

特斯拉FSD開拓訂閱付費新模式。2021年7月，特斯拉正式推出FSD軟件訂閱服務(wù)。業(yè)內(nèi)首創(chuàng)自動駕駛服務(wù)按月收費的模式。車主可以199美元/月的價格訂閱FSD套餐，而不需要預先支付1萬美元購買。FSD訂閱服務(wù)可以進一步降低消費門檻，最大限度吸引潛在客戶。在訂閱付費的商業(yè)模式下，每輛激活FSD的車輛都將為特斯拉提供持續(xù)的現(xiàn)金流。

2.5一體壓鑄技術(shù)引領(lǐng)制造革命

壓鑄是將熔化狀態(tài)金屬在模具內(nèi)加壓冷卻成型的精密鑄造方法，相比傳統(tǒng)的沖壓-焊裝工藝，具備高效、高精度的優(yōu)勢。大眾、寶馬等車企已逐步應(yīng)用壓鑄件替代傳統(tǒng)鈑金件，但受固有工藝流程及壓鑄機規(guī)格限制，沖壓-焊接仍是白車身的主流制造工藝。

特斯拉率先采用一體壓鑄技術(shù)。特斯拉在2019年申請了“汽車車架的多向車身一體成型鑄造機和相關(guān)鑄造方法”的技術(shù)專利，并開發(fā)出獨家的適用于一體壓鑄的鋁合金配方，穩(wěn)定性強，成型效果好，為一體壓鑄做好技術(shù)儲備。隨后聯(lián)合大型壓鑄設(shè)備頭部供應(yīng)商力勁科技，研發(fā)出6000噸級壓鑄設(shè)備GigaPress，在四座超級工廠都進行了布局。2020年開始采用一體壓鑄成型的工藝生產(chǎn)ModelY的整個后部車體。

一體壓鑄技術(shù)實現(xiàn)制造環(huán)節(jié)多領(lǐng)域的降本增效。2020年9月特斯拉電池日發(fā)布會上，公司介紹稱ModelY后車身結(jié)構(gòu)件采用新型一體壓鑄工藝后，零件數(shù)量減少79個，焊點大約由700-800個減少到50個，制造時間由沖壓-焊接工藝的1-2小時縮減至3-5分鐘。下車體總成重量可低30%，制造成本因此下降40%。

未來如果特斯拉白車身全部采用一體壓鑄工藝制造，全鋁壓鑄白車身的重量在200-250kg，根據(jù)文燦股份的公示測算，當前鋁合金壓鑄件供應(yīng)價格大約為35元/kg，那么白車身的理論壓鑄成本在7000~8750元/臺左右。與全鋁焊接白車身30,000元/臺的制造成本相比下降76%左右。且未來特斯拉白車身全部采用一體壓鑄后，車身工廠占地面積可節(jié)省35%，并大大減少所需的機器人數(shù)量。

助力車身輕量化，減少電池用量，單車電池可降本近8000元。特斯拉下一步計劃將應(yīng)用2-3個大型壓鑄件替換由370個零件組成的整個底盤總成，徹底取代傳統(tǒng)沖壓-焊裝工藝，底盤重量將進一步降低10%，對應(yīng)續(xù)航里程可增加14%。以ModelY電池容量76.8kWh為例，若采用一體壓鑄車身減重并保持續(xù)航里程不變，則電池容量可減少約9.5kWh。以目前三元鋰電池pack成本800元/kWh計算，則單車成本可降低7600元。

車身制造工藝流程簡化，縮短車型開發(fā)周期。傳統(tǒng)汽車制造流程，車身、內(nèi)外飾、電器等外觀類零件需要經(jīng)過MB1、MB2、MB3三輪匹配質(zhì)量管理，耗時近6個月時間才能將精度穩(wěn)定在規(guī)定范圍之內(nèi)。而特斯拉一體壓鑄技術(shù)用壓鑄單件的管控取代了上游的采購分包、供應(yīng)商定點，中游的工裝設(shè)備開發(fā)、零件全過程質(zhì)量管控，下游的焊接匹配、裝車驗證等流程，MB匹配周期有望縮短至2-3個月。另外，自動駕駛芯片、傳感器快速的迭代，也對整車開發(fā)流程的提速提出了新的要求，每次迭代都可能涉及硬件安裝點、安裝面的變化，導致車身結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，涉及到造型、碰撞、NVH等多方面的影響，因此需要車身結(jié)構(gòu)迭代的快速適配，而特斯拉一體壓鑄技術(shù)的應(yīng)用，將有助于車身開發(fā)適應(yīng)自動駕駛硬件的迭代速度。

車身精度提升，更易適配自動駕駛傳感器。傳統(tǒng)車身沖壓件多，再疊加焊接工藝，±1mm的公差范圍即達到國際先進水平。特斯拉一體壓鑄技術(shù)減少零部件，車身匹配流程縮短，車身精度的影響因素減少，疊加數(shù)控加工技術(shù)，整車精度可從mm級提升至μm級別?？沙浞譂M足未來毫米波雷達、高清攝像頭等自動駕駛傳感器安裝的精度要求。

三、主力產(chǎn)品Model3/Y帶動電動車加速滲透3.1Model3如何引領(lǐng)市場?

Model3上市以來長期蟬聯(lián)新能源車銷量冠軍，國產(chǎn)后月均銷量在10000輛以上。我們認為Model3搭載特斯拉最先進的智能化技術(shù)，同時售價低至23.59萬元(美國3.4萬美元)，相比競品性價比優(yōu)勢明顯，強產(chǎn)品力和低價格助其引領(lǐng)市場。

對外智能，提供更好的控制策略和駕駛體驗。特斯拉在2019年推出FSD(基于Autopilot3.0)，率先應(yīng)用于Model3，目前能夠?qū)崿F(xiàn)包括自動泊車、自動輔助變道、自動駛?cè)牒婉偝龈咚俟吩训馈⒊^行駛緩慢的車輛、智能召喚等自動駕駛功能，意味著車主在高速和環(huán)路上能夠解放雙手和雙腳。Model3在道路實測中碾壓其他車企ADAS系統(tǒng)，在終端客戶智能駕駛體驗評價中也穩(wěn)居第一。

對內(nèi)智能，更強的科技感和交互體驗。Model3的另一大賣點是內(nèi)飾的科技感和豐富的人機交互體驗。特斯拉在ModelS上應(yīng)用大屏幕交互設(shè)計，取消傳統(tǒng)車型繁多的按鍵和控制區(qū)域。Model3在ModelS/X基礎(chǔ)上更進一步，以一塊15英寸的中控觸控屏幕集成了車內(nèi)幾乎所有的控制和顯示功能，設(shè)計理念領(lǐng)先市場。同時特斯拉首創(chuàng)的EasyDrive模式、哨兵模式、露營及愛犬模式等均在Model3率先搭載，拓展人車交互體驗，引領(lǐng)汽車對內(nèi)智能變革。

Model3有望以性價比優(yōu)勢加速替代燃油車。按車型、尺寸劃分，Model3的競品有寶馬3系、奧迪A4和奔馳C級等豪華中級車，也有合資中級車凱美瑞、雅閣、帕薩特的高配版本。Model3除了空間略遜，其余指標全面領(lǐng)先競品:1)動力方面，Model3標準版的最大功率、百公里加速時間都優(yōu)于競品;2)配置方面，競品缺乏ADAS、車道內(nèi)自動巡航等輔助駕駛配置，或者需要加價選裝，而Model3全系標配輔助駕駛功能，智能化和安全體驗顯著優(yōu)于競品，且Model3可加價3.2/6.4萬元選裝Autopilot自動輔助駕駛功能包，能進一步提升安全性和智能化體驗。受益于零部件國產(chǎn)化率提升，以及上海超級工廠產(chǎn)能提升帶來的規(guī)模效應(yīng)，2019年以來國產(chǎn)Model3售價持續(xù)下探。最近一次降價(7月30日)后，標準版售價已低至23.6萬元，比低配版的寶馬3系、奔馳C級、奧迪A4L分別便宜20%、23%和23%，性價比優(yōu)勢突出，與凱美瑞、雅閣、帕薩特的高配版本的價格相當。Model3在2020年Q4的銷量已超越豪華車競品，新低價帶來的性價比優(yōu)勢有望加速替代燃油車。

3.2ModelY加速替代燃油車

ModelY是特斯拉第四款大規(guī)模量產(chǎn)車型。特斯拉ModelY是基于Model3研發(fā)的一款中型5座SUV(可選裝7座)，于北京時間2019年3月15日在洛杉磯發(fā)布，2020年一季度開始在美國交付，目前在美國有標準續(xù)航版(3.4萬美元)、長續(xù)航版(4.4萬美元)以及高性能版(5.1萬美元)三種版型。2021年1月1日在國內(nèi)發(fā)售國產(chǎn)的長續(xù)航版和高性能版，7月8日發(fā)售標準續(xù)航版。

ModelY有望成為特斯拉銷量最多的車型。ModelY基于Model3打造，有75-80%的組件可共用，擁有同樣的外觀和內(nèi)飾設(shè)計，智能化和駕駛體驗一致。且ModelY將大規(guī)模采用一體式壓鑄工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時節(jié)約生產(chǎn)成本，可讓利給用戶，增強車型售價吸引力。標續(xù)版ModelY的上市直接將價格打入25-30萬元區(qū)間，空間實用性高于Model3，潛在市場大于Model3，有望成為特斯拉最走量的車型。

相比電動車競品，ModelY綜合實力最強。2021年25萬以上高端電動車市場優(yōu)質(zhì)供給增加，相比直接競品福特Mach-E，ModelY在續(xù)航、加速性能全面占優(yōu)，相比極氪001品牌和渠道建設(shè)更成熟。相比漢、小鵬P7，SUV的空間更優(yōu)，相比蔚來EC6、ES6具備價格優(yōu)勢。我們認為ModelY是目前25萬以上高端電動車市場綜合實力最強的產(chǎn)品。

25萬以上市場持續(xù)擴容，BEV替換空間廣闊。25萬以上車型擁有更高的毛利空間、可以在BEV成本增加的情況下保證一定毛利率，同時購置稅優(yōu)惠效果也更為明顯，使得此部分市場成為電動車廠家的必爭之地，是能夠最早替代燃油車、達到規(guī)?；膽?zhàn)略勝負手。根據(jù)測算，2021年1-5月25萬以上市場約占整體乘用車的15%，按2400萬輛基礎(chǔ)測算、潛在市場容量約380萬臺，我們認為25萬以上乘用車市場目前仍由供給主導，有望持續(xù)擴容。從終端銷售情況來看，非限牌城市增量個人用戶占比提升，高端電動車產(chǎn)品力在C端得到初步體現(xiàn)。

BBA部分客戶被分流，ModelY將重塑豪華車格局?，F(xiàn)階段高端電動車市場供給稀缺，價格帶和BBA重疊，而外觀、操控、服務(wù)品質(zhì)和自動駕駛功能方面卻遠遠勝出。我們終端調(diào)研顯示高端電動車分流了部分BBA的潛在用戶，以蔚來ES6為例，有相當一部分銷量來自BBA的潛在用戶，客戶會對比寶馬X3、奧迪Q5等競品。從今年上半年的銷售情況來看，BBA銷量依然跑贏行業(yè)，但領(lǐng)先幅度較往年有所收窄。隨著ModelY放量，豪華車市場格局將進一步得到重塑。

ModelY國內(nèi)月銷有望超2萬。ModelY月銷量目前已突破在1.2萬臺，剔除出口影響，單月銷量已經(jīng)超過Model3。隨著8月標續(xù)版開始交付，我們預計ModelY有望超越BBA中型SUV，成為月銷超2萬的大單品。

四、未來銷量可期

4.1特斯拉產(chǎn)能布局在加速

特斯拉目前已建成/在建6座超級工廠，其中美國4座，中國1座，歐洲1座，全面生產(chǎn)整車、電池電機、光伏產(chǎn)品等。汽車制造以加州弗里蒙特工廠、上海超級工廠、柏林超級工廠、德州奧斯汀超級工廠為主。2021年新增產(chǎn)能包括:上海工廠ModelY于年初量產(chǎn)，柏林工廠ModelY將于年底量產(chǎn)，德州奧斯汀工廠Cybertruck將于年底量產(chǎn)。2021年特斯拉整車產(chǎn)能將超過95萬輛，2022年隨著美國德州及德國超級工廠投產(chǎn)，整車產(chǎn)能將接近180萬輛。

4.2中美歐市場共振，預計2021年全球銷量達80萬輛

中美歐三地加碼扶持力度，新一輪新能源周期即將開啟。中國新能源市場經(jīng)過多年培育，市場參與主體逐漸豐富，私人消費漸成主力，雙積分政策及供給端優(yōu)質(zhì)車型加速新能源滲透。美國新能源扶持政策加碼，2021年5月提出放寬電動車補貼限制，單車補貼金額上限由7500美元上調(diào)至1.25萬美元;8月美國總統(tǒng)拜登在行政令中設(shè)定2030年新乘用車和輕型卡車銷售中50%應(yīng)為零排放車輛的目標。歐洲碳排放政策加嚴，7月宣布了最新的《Fitfor55》法案細則，交通領(lǐng)域目標在2030年較2021年的95g/km排放目標實現(xiàn)至少55%的減排，到2035年碳排放將達到0，意味著到2035年燃油車將全面退出市場，屆時市場上將只有完全零碳排的電動車/氫能車，并要求提速充電設(shè)施建設(shè)，配合新能源車的推廣。

產(chǎn)業(yè)龍頭地位疊加新增量，預計特斯拉2021年全球銷量達80萬輛。2021年上半年特斯拉全球銷量達到38.6萬輛，同比大幅增長109%，主力產(chǎn)品Model3/Y已對新能源競品形成明顯的銷量優(yōu)勢，未來銷量空間來自于廣闊的燃油車市場。下半年特斯拉在三地市場均有新增量帶動:標續(xù)版ModelY開始在中國市場交付，第二代ModelS、Cybertruck車型在美國市場上市，柏林工廠10月可投產(chǎn)。預計特斯拉2021年全球銷量將達80萬輛，同比增長超60%。

五、投資分析

目前特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈主要有三條投資邏輯：一是特斯拉核心供應(yīng)商，單車價值量大，持續(xù)受益于特斯拉賽道;二是隨著Model3/Y銷量的持續(xù)走高，涌現(xiàn)的新一輪國產(chǎn)化配套機會，如內(nèi)外飾和天幕玻璃;三是隨著特斯拉新技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)的國產(chǎn)供應(yīng)鏈機會，如扁線電機和鋁合金壓鑄件。

相關(guān)企業(yè)：

(1)特斯拉核心供應(yīng)商，電池龍頭寧德時代、單車配套價值量較高的拓普集團;

(2)新切入特斯拉內(nèi)飾供應(yīng)鏈的新泉股份、天幕玻璃賽道龍頭福耀玻璃;

(3)新能源車電機扁線的頭部供應(yīng)商精達股份、特斯拉一體壓鑄設(shè)備供應(yīng)商力勁科技，高壓鑄鋁車身結(jié)構(gòu)件供應(yīng)商文燦股份。

六、風險提示

新能源車發(fā)展不及預期;新能源車政策不及預期;特斯拉技術(shù)應(yīng)用不及預期;特斯拉產(chǎn)能不及預期;特斯拉銷量不及預期。

報告鏈接：新能源汽車產(chǎn)業(yè)專題報告：特斯拉，全球智能電動技術(shù)持續(xù)引領(lǐng)者

連接器行業(yè)研究：新能源汽車成長_有望打開國產(chǎn)替代廣闊空間一、連接器：電子器件的橋梁1.1連接器連接器件是電子系統(tǒng)設(shè)備之間電流或信號傳輸與交換的電子部件。連接器組件系將連接器與相應(yīng)的電纜（包括光纖光纜、電線電纜、微波同軸電纜等）整合為相應(yīng)的電路回路，實現(xiàn)電子設(shè)備之間信號連接與傳輸?shù)慕M件。連接器在電子設(shè)備中形成電路主要是通過電纜或者PCB（印制電路板）進行連接，其中采用電纜進行電路連接具有長距離傳輸、柔性布線等優(yōu)勢。連接器模塊系將電子器件集合組裝成模塊的產(chǎn)品，通常需要將連接器、印制線路板、保護密封裝置、鈑金結(jié)構(gòu)件、繼電器等合組裝成模塊。連接器組件系將連接器與相應(yīng)的電纜（包括光纖光纜、電線電纜、微波同軸電纜等）整合為相應(yīng)的電路回路，實現(xiàn)電子設(shè)備之間信號連接與傳輸?shù)慕M件。連接器在電子設(shè)備中形成電路主要是通過電纜或者PCB（印制電路板）進行連接，其中采用電纜進行電路連接具有長距離傳輸、柔性布線等優(yōu)勢。（1）按傳輸介質(zhì)，可分為電、光和微波連接器按照傳輸?shù)慕橘|(zhì)不同，連接器主要分為電連接器、微波連接器、光連接器。不同類別的連接器對性能有不同要求：（1）電連接器必須滿足接觸良好、工作可靠的要求。其中，大功率電能傳輸時還要求接觸電阻低、載流高、溫升低、電磁兼容性能高；傳輸高速數(shù)據(jù)信號則要求電路阻抗連續(xù)性好、串擾小、時延低、信號完整性高。（2）微波射頻連接器除了接觸的可靠性要求外，對于阻抗設(shè)計與補償要求嚴格，需要符合插損、回損、相位和三階互調(diào)等性能要求。（3）光纖連接器對于組件的對準精度要求嚴，因此對接觸部件的加工精度要求較高，潔凈度高，定位準確。由于連接器制造工藝要求不同，因此連接器制造商一般為單一的電連接器、射頻連接器或光連接器生產(chǎn)企業(yè)。國外的泰科、安費諾等連接器巨頭企業(yè)同時具備生產(chǎn)電連接器、射頻連接器、光連接器的能力；國內(nèi)大部分制造企業(yè)僅限于其中單個類型的產(chǎn)品進行生產(chǎn)，國內(nèi)同時具備電連接器、射頻連接器、光連接器生產(chǎn)能力的企業(yè)不多，瑞可達是其中之一。（2）按下游場景，可分為通信、汽車、工業(yè)連接器等按應(yīng)用場景不同，連接器主要分為通信連接器、汽車連接器、消費電子連接器、工業(yè)連接器等。汽車連接器主要是以電連接器為主，但是隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展，車載射頻連接器也開始應(yīng)用。汽車連接器是連接器第一大應(yīng)用領(lǐng)域。汽車領(lǐng)域是連接器最大的市場，汽車連接器占全球連接器產(chǎn)業(yè)比例達22%。根據(jù)Bishop&associates數(shù)據(jù)，2019年全球連接器市場規(guī)模達到642億美元，2014-2019年年均復合增速約為4.3%；2019年全球汽車連接器的市場規(guī)模為152.10億美元，2014-2019年年均復合增長率為5.33%，高于同期全球連接器總市場規(guī)模的增速。因汽車領(lǐng)域特殊的安全性要求，連接器，特別是新能源汽車連接器性能側(cè)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。1.2汽車連接器：種類多樣，應(yīng)用于不同車載系統(tǒng)新能源汽車是一款集大成的產(chǎn)品，包含了安全、娛樂、信息傳輸、動力、儲能等等不同類型，不同領(lǐng)域的需求，這就意味著在不同模塊上，根據(jù)其應(yīng)用方向的不同，對連接器的性能要求也會存在差異。目前主流車載連接器的種類有：1、高壓連接器，主要運用于動力電機，配電盒、逆變器，AC/DC等電池和電驅(qū)動單元；2、換電連接器，屬于高壓的一種，安裝在車內(nèi)以實現(xiàn)快速換電；3、射頻連接器，主要用于傳感器，攝像頭以及娛樂終端等領(lǐng)域。4、以太網(wǎng)連接器，連接車載高速網(wǎng)絡(luò)—以太網(wǎng)系統(tǒng)，將各個核心域控制器連接在一起；5、低壓線束連接器，負責剎車系統(tǒng)，車門線束，變速和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等其他車身控制領(lǐng)域。1.3通信連接器：第二大下游，技術(shù)快速迭代通信連接器：通信連接器產(chǎn)品需要滿足特性阻抗、插入損耗、電壓駐波比等電氣指標，需要實現(xiàn)低信號損耗、低駐波比、微波泄漏少等功能要求。通信連接器產(chǎn)品多為定制化產(chǎn)品，會同時使用電連接器、射頻連接器、光連接器。在通信板塊不同細分領(lǐng)域，連接器種類也有所不同：（1）在通信數(shù)據(jù)中心或者服務(wù)器側(cè)，高速連接器需求占據(jù)較高比例；（2）在無線基站側(cè)，由于5GMASSIVEMIMO技術(shù)的出現(xiàn)，射頻連接器需求占比較高。通信高頻連接器在微波信號傳輸過程中，容易產(chǎn)生損耗衰減、波形干擾等影響通信質(zhì)量的情況；同時，5G通信技術(shù)對于連接器的浮動容差功能提出了更高的要求。因此，連接器的阻抗補償設(shè)計、仿真能力系產(chǎn)品設(shè)計工藝中的技術(shù)難點。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，連接器在一般通信設(shè)備中的價值占比約為3-5%，而在一些大型設(shè)備中的價值占比則超過了10%。通信是連接器的第二大下游，占全球連接器市場約20%。2019年,全球通信連接器的市場規(guī)模增長到142.69億美元，2014-2019年該領(lǐng)域市場規(guī)模年均復合增長率為5.85%，高于同期全球連接器總市場規(guī)模的增速。二、新能源汽車&5G建設(shè)雙輪驅(qū)動，打開連接器行業(yè)長期成長空間2.1國內(nèi)連接器：全球占比30%，市場規(guī)模約200億美金全球連接器市場規(guī)模從2011年的489.億美元增長至2019年的642億美元，年均復合增速約為3.46%，預計到2023年全球連接器市場規(guī)模將超過900億美元；而得益于我國通信、汽車、消費電子等連接器下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展，我國連接器市場規(guī)模從2011年的112.96億美元，增至2019年的194.77億美元，年復合增長率達7.05%，顯著高于全球同期增速，且2019年我國占全球連接器市場份額約為30.35%。從地區(qū)市場規(guī)模占比情況看，中國已超過歐洲、北美地區(qū)成為全球最大的連接器市場，市場規(guī)模占比也從2011年的23.10%提升至2019年的30.35%。隨著下游新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，未來將持續(xù)推動汽車連接器、通信連接器市場規(guī)模不斷擴大。2.2新能源汽車連接器價值量遠高于傳統(tǒng)車連接器價：傳統(tǒng)汽車需要用到的電子連接器種類有近百種，單一車型所使用的連接器達到600左右，主要集中應(yīng)用在發(fā)動機管理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)等方面。相較于傳統(tǒng)燃油汽車，新能源汽車對連接器的需求量顯著增加。傳統(tǒng)燃油汽車單車使用低壓連接器價值在1,000元左右，而純電動乘用車單車使用連接器價值區(qū)間為3,000-5,000元，純電動商用車單車使用連接器價值區(qū)間為8,000-10,000元，價值量相比傳統(tǒng)車大幅提升。量：新能源汽車滲透率不斷提高，新能源汽車連接器有望量價齊升。2018年我國新能源汽車連接器市場規(guī)模為33.73億元。全球新能源汽車銷量從2015年的54.6萬輛增加至2017年的162.1萬輛，年復合增長率達72.30%，到2022年預計銷量將達到600萬輛，年均復合增長率達29.92%。隨著新能源汽車產(chǎn)銷量的快速增長，到2024年新能源汽車連接器市場規(guī)模有望突破100億元，年均復合增速超過24%。2.35G基站建設(shè)加速，連接器需求幾何級增長移動通信技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了GSM(2G)、3G、LTE(4G)階段，正逐步在向5G演進，5G的傳輸速度相比4G高100倍左右，其對連接系統(tǒng)的傳輸速度和通道功能要求大幅增加。比如：4G單一基站基本是4-8通道傳輸，而5G基站基本為32-64通道傳輸，不僅對連接器的需求數(shù)量呈幾何級的增加，對性能要求也更為嚴格。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，目前我國5G基站數(shù)達115.9萬個，占全球70%以上，5G終端連接數(shù)達4.5億戶，相較去年增加了2.47億戶，千兆網(wǎng)絡(luò)已具備覆蓋超過2億戶家庭的能力。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預計，我國5G基站建設(shè)節(jié)奏將呈現(xiàn)加速后回落但仍維持在較高水平的態(tài)勢，2024年5G基站新建數(shù)量有望達到頂峰，預計將達到265萬站。按照目前主流的天線方案計算，每個基站將會用到64個射頻連接器。根據(jù)當前5G基站的主流架構(gòu)，每座宏基站需要用到192套(采用介質(zhì)濾波器的結(jié)構(gòu))或384套(采用金屬濾波器的結(jié)構(gòu))的板對板連接器。5G基站數(shù)量的增加給通信連接器市場帶來廣闊的增長空間，通信連接器企業(yè)迎來持續(xù)發(fā)展，至2025年全球和國內(nèi)通信連接器市場規(guī)模將分別達到215億美元和95億美元。三、競爭格局：歐美日企領(lǐng)先，內(nèi)資企業(yè)積極布局汽車電子3.1國內(nèi)起步較晚，制造&消費轉(zhuǎn)移趨勢明顯全球連接器市場集中度較高：連接器行業(yè)是充分競爭的行業(yè)，產(chǎn)品類別眾多，細分市場高度分散，專注于細分市場的眾多中小連接器企業(yè)市場份額較低。與此同時，全球連接器市場逐漸呈現(xiàn)集中化的趨勢，形成寡頭競爭的局面，全球連接器行業(yè)前十名企業(yè)的市場份額從1995年的41.60%增長到2019年的61.44%。TEConnectivity(泰科電子)、Molex(莫仕)、Amphenol(安費諾)這三家美國大型廠商在各個細分領(lǐng)域排名均靠前，泰科、安費諾和莫仕，三家廠商的市場份額約占全球總體份額的30%以上。中國連接器行業(yè)現(xiàn)狀：起步較晚，以中小企業(yè)為主，市場集中度偏低，且以中低端產(chǎn)品為主。除軍工領(lǐng)域外，我國汽車、醫(yī)療、通訊等高端市場均被外國企業(yè)占據(jù)。在中國政策積極的引導以及下游汽車、通訊等領(lǐng)域的需求促進下，中國連接器行業(yè)整體技術(shù)水平有了大幅提高，正處于快速追趕中。隨著Celestica，富士康，Jabil和Sanmina等大型電子制造服務(wù)（EMS）提供商的興起，亞洲的供應(yīng)鏈、勞動力成本、消費量都體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。目前中國大陸排名全球前十的連接器企業(yè)僅立訊精密一家，中國市場供需變化有一定偏離，國內(nèi)企業(yè)存在廣闊的國產(chǎn)替代空間。3.2行業(yè)集中度較高，頭部競爭格局相對穩(wěn)定連接器行業(yè)并購不斷，行業(yè)集中度提升。根據(jù)接插世界網(wǎng)統(tǒng)計，1985-2018年間，連接器行業(yè)已有589起并購。其中從1985-1999年進行了126次，2000-2018年進行了463次，并購明顯加快。在并購浪潮中，三大連接器巨頭安費諾、泰科、Molex一直積極收購一些競爭對手。從1999年到2018年，Amphenol收購了52家公司，在同一時期內(nèi)，Molex收購了27家和TE收購了25家。雖然全球連接器行業(yè)前十廠商地位變化較大，但整體看行業(yè)頭部競爭格局相對穩(wěn)固。自1980年以來，TEConnectivity一直是最大的連接器公司,經(jīng)歷幾次更名最后更改為當前名稱TEConnectivity，Molex與Amphenol均保持在前十名。而在1980年名列前十但在2018年未能保持在前十名的公司包括ITTCannon，杜邦（Berg）3M，溫徹斯特，奧古特，CinchConnectivitySolutions和Burndy，其中多數(shù)被頭部企業(yè)收購為主要原因。3.3各大廠商均布局汽車電子，國產(chǎn)替代空間廣闊在汽車電子上游市場，歐洲、美國、日本等發(fā)達國家和地區(qū)企業(yè)憑借長期技術(shù)和客戶積累，仍然處于競爭優(yōu)勢地位。例如，泰科電子、莫仕、安費諾等企業(yè)在汽車連接器領(lǐng)域競爭優(yōu)勢較強；萊尼、矢崎等企業(yè)占據(jù)了汽車線束領(lǐng)域的較大市場份額。國外廠商如泰科、安費諾、羅森伯格、等汽車連接器品類較全，在高壓、高速連接器均有深厚積累；國內(nèi)廠商如中航光電、瑞可達、永貴電器等主攻汽車連接器中的高壓連接器，電連技術(shù)、意華股份專攻高速連接器。四、重點公司分析4.1徠木股份：不斷加碼汽車業(yè)務(wù)，積極向新勢力拓展公司客戶資源優(yōu)質(zhì)。在汽車電子領(lǐng)域已實現(xiàn)對法雷奧集團、科世達集團、偉世通、比亞迪、哈曼公司、大陸汽車電子、天合汽車集團、麥格納、寧德時代等知名公司供貨，將產(chǎn)品應(yīng)用在大眾、通用、奔馳、福特、豐田、本田、上汽、一汽、比亞迪、長城、吉利、日產(chǎn)等大型整車廠商的車型中。不斷投入汽車產(chǎn)品研發(fā)。隨著汽車工業(yè)不斷進步，新能源汽車加速替代傳統(tǒng)燃油車，自動駕駛技術(shù)加速滲透，汽車智能化程度、電子化程度不斷提升，汽車中使用的連接器數(shù)量日益增多，汽車電子連接器市場增長空間廣闊。為了抓住汽車電子發(fā)展機遇，公司在汽車類產(chǎn)品不斷投入研發(fā)，近三年間，公司超過70%的研發(fā)費用投入在汽車類產(chǎn)品。募投項目加碼新能源汽車業(yè)務(wù)。2021年6月，公司發(fā)布非公開發(fā)行A股股票預案，擬非公開發(fā)行募集資金總額不超過70,000.00萬元（含70,000.00萬元），其中40,000萬元計劃用于新能源汽車連接器項目，10,000萬元用于建設(shè)新能源汽車研發(fā)中心。項目達產(chǎn)后將新增年產(chǎn)500萬只新能源汽車高電流電壓連接器、1,200萬只(套)輔助駕駛模塊連接器的生產(chǎn)能力。4.2勝藍股份：汽車連接器和刀片電池組件迎來爆發(fā)勝藍股份成立于2007年，系一家專注于電子連接器及精密零組件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的高新技術(shù)企業(yè)，主要產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于消費類電子、新能源汽車等領(lǐng)域。公司已與富士康、立訊精密、小米、TCL、日本電產(chǎn)、日立集團、比亞迪、長城汽車等國內(nèi)外知名客戶建立穩(wěn)定合作關(guān)系。公司在新能源相關(guān)業(yè)務(wù)包括汽車連機器和PACK組件等。公司2017-2020年實現(xiàn)收入4.60億元、6.45億元、7.24億元、9.15億元，年均復合增速為25.7%，2021年前三季度營業(yè)收入9.40億元，同比增長62%。從2021H1收入結(jié)構(gòu)來看，消費類產(chǎn)品占比71.5%，而汽車類產(chǎn)品收入占比為21%，但是增速為274%，主要公司產(chǎn)品下游市場需求增加及不斷深化與原有客戶的合作。另外2021年1-9月，公司凈利潤0.75億元，同比增加8.69%，增速低于營收增速主要由于銅價等成本上漲影響，預計后續(xù)隨著成本緩解，毛利率有望觸底回升。報告節(jié)選：

新能源汽車驅(qū)動電機行業(yè)研究：市場空間、發(fā)展趨勢和產(chǎn)業(yè)鏈拆解1行業(yè)概況：永磁同步電機主導，2025年市場規(guī)模有望達到385億元新能源汽車驅(qū)動電機基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，將電池中的電能轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動新能源汽車行駛，是決定新能源汽車動力性能的核心零部件之一。主流的交流驅(qū)動電機利用定子（通常是硅鋼片搭配銅線圈，固定不動）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子（通常由電磁鐵、永磁體或硅鋼片制成，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動）形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。驅(qū)動電機的主要零件通常包括轉(zhuǎn)子、定子、線束、殼體、端蓋等。驅(qū)動電機的主要零部件中，價值量最高的是定子/繞組/軸承/轉(zhuǎn)子，成本占比分別為19%/17%/12%/11%。按照電機的工作電源劃分，可將電機劃分為直流電機和交流電機。交流電機中，按照定子和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一致性劃分，又可區(qū)分為同步電機和異步電機。當前新能源汽車驅(qū)動電機中較為常見的是交流電機中的永磁同步電機與鼠籠式異步感應(yīng)電機，其中永磁同步電機在國內(nèi)最為流行。上游金屬原材料的供應(yīng)商多為大型上市公司，包括生產(chǎn)永磁體的金力永磁、正海磁材等；中游生產(chǎn)定子轉(zhuǎn)子等零部件的供應(yīng)商多為非上市公司，包括常州金茂、展翔模具、浙江寶捷等，上市公司包括隆盛科技、長鷹信質(zhì)；下游生產(chǎn)電機總成的企業(yè)主要可分為三大類，整車廠包括特斯拉、比亞迪等，電機廠包括精進電動、方正電機等，傳統(tǒng)Tier1供應(yīng)商包括博世、大陸、麥格納等。驅(qū)動電機產(chǎn)線設(shè)備的供應(yīng)商則主要有豪森股份、克來機電、巨一科技、銘納陽等。發(fā)展簡史：從直流電機到交流電機由于早期人們對旋轉(zhuǎn)磁場的認識和應(yīng)用尚不成熟（直流電機的磁場通常是不變的，而交流電機的磁場通常是旋轉(zhuǎn)的），且當時電能的主要用途電鍍、電解、電照明等均使用直流電，很多人誤認為交流電沒有實際用途（以發(fā)明家愛迪生為代表），因此早期的電機以直流電機為主，采用電池供電。首個電機：1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流在磁場中受機械力的作用，即電流的磁效應(yīng)。1821年，法拉第在玻璃杯中裝入水銀，通過永磁體和通電導線之間的相互作用，實現(xiàn)了導線繞永磁體旋轉(zhuǎn)，成功發(fā)明了歷史上第一臺電機。在該裝置中，導線相當于轉(zhuǎn)子，永磁體相當于定子。首個旋轉(zhuǎn)電機：1833年，英國倫敦大學的里奇發(fā)明了一種旋轉(zhuǎn)電磁針。磁針上繞有線圈，線圈兩端浸入環(huán)形水銀槽內(nèi)。接通電池后，受地磁場作用，磁針偏向南北方向，再改變電流方向，使磁針繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。里奇電動機是現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)電動機的雛形，磁針相當于轉(zhuǎn)子，地磁場相當于定子，水銀槽則扮演了換向器的角色。首個電機驅(qū)動：1834年7月，達文波特用自制的直流旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動了一個直徑7英寸的輪子，以30r/min的速度前進。該電機配備了4個電磁鐵，2個裝在輪子上，另外兩個靜止。利用輪子上的電磁鐵與靜止電磁鐵之間的吸力，推動輪子前進。達文波特電機是人類首次以電動機作為動力源的嘗試，開電機應(yīng)用之先河。1837年2月，達文波特的電機發(fā)明成功申請到美國專利局的132號專利，成為歷史上第一個電動機專利。旋轉(zhuǎn)磁場理論是交流電機的理論基石之一：1825年，法國科學家阿拉果在一個懸掛的永磁針下面放置了一個銅盤，轉(zhuǎn)動銅盤，發(fā)現(xiàn)永磁針也發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象成為阿拉果旋轉(zhuǎn)。阿拉果圓盤實驗是世界上首次采用機械方法而獲得旋轉(zhuǎn)磁場的實驗。交流電機誕生：1885年3月，意大利物理學家費拉里斯受光學中兩個簡諧振動波合成一束偏振光的現(xiàn)象啟發(fā)，提出同一頻率的兩個交變磁場，如空間相位相差90，則兩個磁場之間的空間將會產(chǎn)生一個新的、運動的磁場，即旋轉(zhuǎn)磁場。他利用4只螺線管、1臺西門子單相交流發(fā)電機和1個銅圓筒制成了最早的兩相感應(yīng)電動機（即交流異步感應(yīng)電機）。首個電驅(qū)機車：1846年，美國物理學教授佩奇制成一臺外觀類似蒸汽機的往復式電動機，該裝置包括2個空心線圈、2個能在空心線圈中自由運動的軟鐵棒和1個換向器。通過給2個空心線圈輪流通電來實現(xiàn)軟鐵棒的往復運動。1851年4月，佩奇制成了首臺由電機驅(qū)動的機車，在39分鐘內(nèi)跑完了5.25英里的試驗路程。斯拉橫空出世：1885年，美籍克羅地亞科學家特斯拉成立特斯拉研究所，進行交流電機及交流電的應(yīng)用研究工作。1887年，特斯拉電氣公司成立，特斯拉的兩相同步發(fā)電機、電動機以及帶短路相繞組的兩相感應(yīng)電動機申請美國專利（1888年5月獲得專利，專利號No.382280）。1888年7月，美國西屋公司以20萬美元外加每生產(chǎn)1馬力電機增加1美元的條件購買了特斯拉的全部專利，包括兩相同步發(fā)電機、兩相同步電動機、兩相感應(yīng)電動機、單相電動機的分相啟動、兩相4線配電系統(tǒng)等。性能需求：效率高，轉(zhuǎn)矩大，散熱強新能源汽車的驅(qū)動電機是工業(yè)電機的一種，原理（電磁感應(yīng)）、分析方法（普通電磁分析方法）、計算工具（有限元軟件）、電磁方程（麥克斯韋方程組）等都與普通工業(yè)電機一致，分類方法與控制方法也沒有根本性的區(qū)別。但是，由于車載的特殊環(huán)境，新能源汽車驅(qū)動電機在性能方面的特殊需求主要體現(xiàn)在功率密度高、調(diào)速范圍寬、起動轉(zhuǎn)矩大、高效區(qū)間廣、散熱需求強。1）功率密度高：車載驅(qū)動電機有嚴格的體積要求、重量要求和功率要求。大部分工業(yè)場景空間巨大，以滿足工業(yè)需求為第一目的，電機的體積限制并不突出。但是在新能源汽車上，電機的尺寸和重量直接影響汽車的動力性能和駕駛體驗，電機設(shè)計的方向與難點在于體積小、質(zhì)量輕、功率大，盡可能提高功率重量密度和功率體積密度。2）調(diào)速范圍寬：廣闊的調(diào)速范圍可以幫助新能源汽車省掉多擋變速箱，只使用固定檔的齒輪組，有效降低成本。因此，新能源汽車驅(qū)動電機的調(diào)速范圍越寬越好，最高轉(zhuǎn)速可達到基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速的4倍以上。特斯拉ModelS基本款的電機最高轉(zhuǎn)速可達18000轉(zhuǎn)/分鐘，比亞迪E平臺3.0的電機最高轉(zhuǎn)速超過17000轉(zhuǎn)/分鐘。3）起動轉(zhuǎn)矩大：由于汽車強調(diào)百公里加速等性能指標，新能源汽車的驅(qū)動電機在起動或低速時要求超高轉(zhuǎn)矩，將汽車速度以最快的方式泵升至期望速度。一般工業(yè)電機對起動速度并沒有這么高的要求。4）高效區(qū)間廣：新能源汽車，尤其是純電動汽車，不像電力機車由受電弓供電，而由車載電池包供電，電機效率直接影響續(xù)航里程，所以對于電機的效率要求很高。新能源汽車的驅(qū)動電機需要擁有盡可能廣的高效率運行區(qū)間。正常路況下汽車不會頻繁起動，也不會持續(xù)超高速運行，更多的是在勻速行駛中進行加速或減速動作，因此中間部分的運行效率就尤其重要。5）散熱需求強：由于新能源汽車驅(qū)動電機對功率密度的高要求，散熱問題也隨之而來。1臺150KW的傳統(tǒng)動力系統(tǒng)總成，體積大概在409L。峰值功率150KW的電動汽車動力系統(tǒng)總成，體積只有82L，大約只有傳統(tǒng)動力總成的20%。小體積內(nèi)的高功率，導致散熱、機械振動、電磁兼容、NVH嘯叫等問題。電機的能量轉(zhuǎn)換效率大約在90%以上，峰值效率大約在95%左右，平均能量損耗大約10%，這10%的能量損耗多以發(fā)熱的形式體現(xiàn)，因此驅(qū)動電機的散熱需求較強。技術(shù)路徑：永磁同步電機的裝車占比達94%早期新能源汽車的驅(qū)動電機多采用直流電機，一方面是因為直流電機具有控制策略簡單、調(diào)速性能好、成本低等優(yōu)點，另一方面是由于交流電機的控制技術(shù)復雜、成本較高。直流電機的速度正比于電壓，易于控制；而交流電機的速度正比于頻率及磁極數(shù)，控制技術(shù)要求較高。但是，直流電機存在一些固有缺陷，在交流電機的技術(shù)取得實質(zhì)性進步后，直流電機目前已處于被淘汰的邊緣。1）有刷直流電機：電刷在有刷直流電機中起電流換向的作用。在實際使用中，電刷磨損很快，經(jīng)常需要維護，同時換向火花限制了電機的高速運行，對電機的穩(wěn)定性和安全性也構(gòu)成了威脅，這些問題都難以克服。2）無刷直流電機：無刷直流電機的電壓波形和電流波形是矩形波或梯形波，伴隨著較大的轉(zhuǎn)矩脈動，在汽車行駛中有明顯頓挫感，對用戶體驗構(gòu)成負面影響。交流電機的波形則通常是正弦波，轉(zhuǎn)矩更加平順，振動問題較小。交流電機中最常見的三種是永磁同步電機、感應(yīng)異步電機和同步磁阻電機。交流電機的定子基本相同，主要區(qū)別在轉(zhuǎn)子。定子主要由鐵心、線圈組成；定子鐵心由硅鋼片疊壓而成；漆包線繞制成線圈，嵌入鐵心槽內(nèi)，再進行絕緣處理；將絕緣處理后的鐵心套入機殼得到定子。定子繞組接入交流電源（通常是三相交流電，三相交流電與空間角度120的線圈相結(jié)合，它們的合成磁場就像是一個強度均勻的磁場在旋轉(zhuǎn)），形成旋轉(zhuǎn)磁場，拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。永磁同步電機的轉(zhuǎn)子由鐵心、磁鋼、軸壓裝而成，其中磁鋼提供電機磁通，對電機性能影響最大，通常由稀土釹鐵硼經(jīng)粉末冶金法制成。早期的電機中永磁電機非常少見，主要是因為缺乏磁性足夠強大的永磁體。1982年，住友特殊金屬的佐川真人發(fā)現(xiàn)釹磁鐵。這種磁鐵的磁能積大于釤鈷磁鐵，是當時全世界磁能積最大的物質(zhì)。后來，住友特殊金屬成功發(fā)展粉末冶金法，通用汽車公司成功發(fā)展旋噴熔煉法，能夠制備釹鐵硼磁鐵。這種磁鐵是現(xiàn)今磁性僅次于絕對零度鈥磁鐵的永久磁鐵，也是最常使用的稀土磁鐵。優(yōu)點是高抗退磁性、高性價比，其缺點是溫度依賴性比較強，耐腐蝕性能比較弱，需適當涂層或電鍍處理。為了提高釹鐵硼的耐溫性和矯頑力，磁體生產(chǎn)商通常會在配方中加入金屬鏑，進一步推高了制造成本。永磁同步電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子磁場的轉(zhuǎn)速保持同步。它的工作流程是，定子繞組接通交流電，產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁場，永磁體轉(zhuǎn)子磁場受定子旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)而跟著旋轉(zhuǎn)，電機旋轉(zhuǎn)、輸出動力。永磁同步電機的主要優(yōu)勢在于，功率密度高、運行效率高、結(jié)構(gòu)簡潔緊湊、轉(zhuǎn)矩大且平順、調(diào)速性能好。1）功率密度高：永磁同步電機的釹鐵硼磁性材料具備優(yōu)秀的磁力性能，在充磁后不用增加外部能量，可構(gòu)建較強磁場，同時磁場具有永久特點，無需額外電路進行勵磁（即給導體通電產(chǎn)生磁場），得以維持較小的體積和較輕的重量。在額定功率下，同樣散熱條件和絕緣材料的永磁同步電機的功率密度通常比感應(yīng)異步電機的功率密度大2倍以上。2）運行效率高：受益于轉(zhuǎn)子中的永磁體，永磁同步電機的轉(zhuǎn)子通常無需通電（部分自啟動工況或渦流損耗除外），可減少相關(guān)的能量損耗，效率較高。3）結(jié)構(gòu)簡潔緊湊：永磁同步驅(qū)動電機不設(shè)置勵磁電源結(jié)構(gòu)以及勵磁繞組結(jié)構(gòu)，降低相關(guān)結(jié)構(gòu)復雜性，相關(guān)構(gòu)成較為緊密，保證永磁同步驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)更加具有可靠性。豐田普銳斯搭載的第四代永磁同步電機相較于第三代，定子直徑下降了20%，整體結(jié)構(gòu)更緊湊，體積更小。4）轉(zhuǎn)矩大且平順：在額定電流范圍內(nèi)，提高電流即可快速提高永磁同步電機的扭矩。此外，三相交流電在定子中形成的旋轉(zhuǎn)磁場也較為穩(wěn)定，轉(zhuǎn)矩脈動較小。尤其在低速大轉(zhuǎn)矩工況下（對應(yīng)新能源汽車起步加速階段），永磁同步電機相較于異步感應(yīng)電機擁有突出優(yōu)勢。5）調(diào)速性能好：永磁同步電機的電、磁和力的關(guān)系相較于感應(yīng)異步電機更加簡單，更易于調(diào)速和控制。異步電機的狀態(tài)方程是四階的，轉(zhuǎn)子與定子的方程耦合（轉(zhuǎn)子內(nèi)的電流是由定子磁場旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生）；永磁同步電機的狀態(tài)方程是二階的，永磁體的磁場是獨立存在的，在低速和高速（高于額定轉(zhuǎn)速）的工況下控制難度都顯著低于感應(yīng)異步電機。永磁同步電機的主要劣勢在于弱磁控制問題、反電動勢問題、高溫振動環(huán)境下的退磁問題、自啟動問題以及成本問題。1）弱磁控制問題：根據(jù)基礎(chǔ)繞組電壓公式VRd/dti，由于電源所能提供的電壓V有限，在電機轉(zhuǎn)速達到一定水平后，想要繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速，就需要進行弱磁控制，削弱電感。這一過程反映在電機的調(diào)速曲線上，就是從恒轉(zhuǎn)矩區(qū)進入恒功率區(qū)。由于永磁同步電機的轉(zhuǎn)子磁場是由永磁體提供的，弱磁控制就需要消耗額外的電流來反向抵消部分轉(zhuǎn)子磁場，降低了高轉(zhuǎn)速工況下的運行效率，給電源和變頻器帶來額外負擔。2）反電動勢問題：永磁同步電機的轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時，定子線圈對轉(zhuǎn)子中的永磁體磁場做磁感線切割運動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而且這種感應(yīng)電動勢的方向與原線圈電壓的方向相反，故稱反電動勢。反電動勢會抵消輸入定子的驅(qū)動電壓，造成高速運轉(zhuǎn)時需要給電機輸入更高的電壓來驅(qū)動，高壓驅(qū)動會造成更大的渦流損耗，引發(fā)電機高溫，對定子線圈和轉(zhuǎn)子永磁體造成損害。轉(zhuǎn)速越快，效率越低。在高速旋轉(zhuǎn)時，永磁同步電機越來越像一臺發(fā)電機。3）高溫振動環(huán)境下的退磁問題：常用的永磁體釹鐵硼雖然性能出色，但是在高溫、振動以及強外部磁場的環(huán)境下容易發(fā)生退磁。除定子繞組通電產(chǎn)生的熱量外，永磁同步電機的轉(zhuǎn)子雖然不通電，仍然會由于離心力、渦流損耗等原因發(fā)熱。渦流損耗是指，導體在非均勻磁場中移動或處在隨時間變化的磁場中時，導體內(nèi)感生的電流導致的能量損耗。永磁同步電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在理論上與定子磁場的轉(zhuǎn)速一致，但是由于定子齒槽的存在、繞組的空間分布，而且三相繞組中的電流不是標準的正弦波，這些原因?qū)е码姍C內(nèi)部磁場畸變，導致氣隙磁場中諧波含量很高，電機鐵心和永磁體感應(yīng)出渦流，產(chǎn)生較大的渦流損耗。在永磁同步電機高速旋轉(zhuǎn)時，工作頻率高，轉(zhuǎn)速高，齒槽效應(yīng)引起的諧波頻率更高，轉(zhuǎn)子渦流損耗帶來的高溫問題更加嚴重。階段性小結(jié)，永磁同步電機的上述三個問題，弱磁控制問題、反電動勢問題、高溫振動環(huán)境下的退磁問題都是在高轉(zhuǎn)速工況下的局限性，這些因素解釋了為什么搭載永磁同步電機的電動車往往零百加速性能優(yōu)越，但是高速巡航工況下的二次加速疲軟、峰值車速有限以及超高速巡航難以持續(xù)。對比永磁同步電機與交流感應(yīng)電機的效率圖，我們可以清晰的看到，永磁同步電機的峰值效率高于感應(yīng)異步電機，但是高效區(qū)間更多的集中在轉(zhuǎn)速相對較低的區(qū)域，而感應(yīng)異步電機的高效區(qū)間向高轉(zhuǎn)速區(qū)域延伸的更多。4）自啟動問題：永磁同步電動機一旦接通電源，旋轉(zhuǎn)磁場立即產(chǎn)生并高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子由于慣性來不及跟著轉(zhuǎn)動，當定子磁極一次次越過轉(zhuǎn)子磁極時，前后作用在轉(zhuǎn)子磁極上的磁力大小相等、方向相反，間隔時間極短，平均轉(zhuǎn)矩為零，因此永磁同步電機不能自行啟動。解決自啟動問題需要額外配置變頻器（外部變頻，緩慢升速），或在轉(zhuǎn)子內(nèi)加入感應(yīng)異步電機的鼠籠結(jié)構(gòu)。5）成本問題：永磁同步電機的轉(zhuǎn)子由于要使用釹鐵硼等稀土材料，物料成本明顯高于感應(yīng)異步電機。以一臺常見的功率為30KW的驅(qū)動電機為例，釹鐵硼、銅和鋼是制造電機的主要材料，永磁同步電機這三種物料成本大約比感應(yīng)異步電機高68%，釹鐵硼材料的成本在永磁同步電機的三大主要物料成本中的占比高達71%。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)，2020年，全球