新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展概況

新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展概況

新能源汽車雙積分政策新規(guī)2020年6月22日，工業(yè)和信息化部正式印發(fā)《關(guān)于修改的決定<乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法>》。新版本對2017年版內(nèi)容進行了改進和完善，明確了2021-2023年新能源汽車信用比例要求，調(diào)整了新能源乘用車車型信用計算方法，明確了傳統(tǒng)能源乘用車節(jié)能水平與新能源汽車正信用結(jié)轉(zhuǎn)的關(guān)聯(lián)機制。政策確定，2021-2023年新能源汽車信貸比例要求分別為14%、16%、16%。信用率是在考慮行業(yè)正負(fù)積分平衡、滿足第五階段燃料消耗量標(biāo)準(zhǔn)、實現(xiàn)既定工業(yè)發(fā)展目標(biāo)的基礎(chǔ)上計算的。按照這一配比要求，基本可以保證到2025年，新乘用車平均油耗達(dá)到4．0升/百公里，新能源汽車產(chǎn)銷量占整車總量20%的目標(biāo)。新版雙積分將幫助車企根據(jù)自身實際情況做出合理安排，更好地完成考核要求，進一步提升車企研發(fā)和生產(chǎn)新能源汽車的積極性，從而為新能源汽車市場長期健康發(fā)展做出貢獻，將為新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)業(yè)務(wù)的發(fā)展帶來良好的市場環(huán)境。新能源車電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)現(xiàn)狀及前景電驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車的心臟，相當(dāng)于燃油車中發(fā)動機、ECU電控單元、變速箱的作用。電驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車必備零部件，在新能源汽車成本結(jié)構(gòu)中排第二位，占比為9%，僅次于電池及整車控制器。電驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車的心臟，相當(dāng)于燃油車中發(fā)動機、ECU電控單元、變速箱的作用。電驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車必備零部件，在新能源汽車成本結(jié)構(gòu)中排第二位，占比為9%，僅次于電池及整車控制器。作為新能源汽車的動力總成核心部件，電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)規(guī)模受新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況影響。近年來，我國新能源汽車銷量快速提升。2019-2022年，我國新能源汽車銷量由121萬輛增長至687萬輛，電驅(qū)動系統(tǒng)市場規(guī)模由171億元增長至890億元。在政策及市場的共同推動下，新能源汽車市場未來有望保持高速發(fā)展，這將帶動電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)的進一步增長。根據(jù)預(yù)測，若2025年新能源汽車銷量達(dá)到1560萬輛，則國內(nèi)電驅(qū)動系統(tǒng)市場規(guī)模整體有望超2000億元。新能源車電驅(qū)動系統(tǒng)分類新能源車電驅(qū)動系統(tǒng)包括驅(qū)動系統(tǒng)（電機、電控、減速器）與電源系統(tǒng)（OBC、DC/DC、PDU），可簡稱為大三電與小三電。大三電系統(tǒng)主要功能為為新能源車提供動力；小三電系統(tǒng)為車載電源，主要提供電力轉(zhuǎn)換及電池的充放電功能。根據(jù)車輛的等級及配置不同，車輛的電驅(qū)動系統(tǒng)配置有所差別。A00級別的車型電驅(qū)動功率范圍在20-30kw，多為單驅(qū)，且基本都為外部采購。A級車電驅(qū)動功率范圍有所提高，在100-165kw，但仍多為單驅(qū)，產(chǎn)品開始有自身供應(yīng)。B級及C級車電驅(qū)動功率一般在180kw以上，且四驅(qū)版配置，即一臺車會配置兩套甚至更多的電驅(qū)動系統(tǒng)。我國新能源汽車驅(qū)動電機受下游需求增長驅(qū)動電機是新能源汽車的三大核心部件之一，直接影響汽車的主要性能，如爬坡能力、加速能力以及最高車速等汽車行駛的主要性能指標(biāo)，直接影響車輛動力性、經(jīng)濟性和舒適性。新能源車驅(qū)動電機包括直流電機、交流異步電機、永磁同步電機、開關(guān)磁阻電機，其中永磁同步電機，是我國新能源車最主要的電機類型，具有功率密度高、力能指標(biāo)好、高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)勢，主要應(yīng)用車企包括北汽新能源、比亞迪、小鵬汽車等。新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)概況在混合動力汽車上，電驅(qū)動系統(tǒng)起到了平衡發(fā)動機功率、部分動力供應(yīng)和回收制動能量等作用，能夠提升動力系統(tǒng)效率、降低燃油消耗；在純電動汽車和燃料電池汽車上，電驅(qū)動系統(tǒng)作為唯一的驅(qū)動力來源，保證了車輛行駛的動力性和平順性，其作用相當(dāng)于傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動機，同時具備了能量回收功能。純電動，插電式混合動力和燃料電池是新能源商用車的三種技術(shù)路線，電驅(qū)動系統(tǒng)如不區(qū)分能量來源，可分為純電動電驅(qū)動系統(tǒng)（含燃料電池）和（插電式）混合動力電驅(qū)動系統(tǒng)兩種。（一）新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)的主要構(gòu)成1、驅(qū)動電機行業(yè)概況新能源汽車的驅(qū)動電機替代了傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機，既可以將電能轉(zhuǎn)換為機械能驅(qū)動汽車行駛，也可以在制動回收能量中作為發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能，存儲在動力電池內(nèi)。在新能源汽車輕量化和經(jīng)濟性要求下，驅(qū)動電機需要具備體積小、功率密度高、重量輕的特點，相比乘用車，新能源商用車的驅(qū)動電機對性能要求更高，要求具備效率高、可靠性強、響應(yīng)速度快、熱管理性能好和高效區(qū)廣等特點。2、電機控制器行業(yè)概況電機控制器的作用主要是接收整車控制器的扭矩指令，進而控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動方向，另外，在能量回收過程中電機控制器還要負(fù)責(zé)將驅(qū)動電機負(fù)扭矩產(chǎn)生的交流電進行整流回充給動力電池，需要能夠在頻繁起停、加減速，低速/爬坡時的復(fù)雜工況下調(diào)節(jié)扭矩。3、自動變速器行業(yè)概況自動變速器能改變輸出軸和輸入軸傳動比，從而調(diào)整驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。自動變速器可根據(jù)加速踏板程度和車速變化，通過電控單元控制自動換擋，自動變速器按照不同技術(shù)類別分為液力機械式自動變速器（AT）、機械式無級變速器（CVT）、電控機械自動變速器（AMT）和雙離合自動變速器（DCT）。自動變速器技術(shù)難度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動變速器及其控制器與整車的耦合也是商用車電驅(qū)動系統(tǒng)的重要技術(shù)壁壘。商用車要求傳動裝置扭矩大、成本低、可靠性高、工況適應(yīng)性強，AMT變速器能夠滿足前述要求，成為目前國內(nèi)新能源商用車自動變速器的主流解決方案；AT和CVT變速器效率較低，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈亦不成熟；DCT變速器在商用車領(lǐng)域更多適用于傳統(tǒng)燃油車型。（二）中國新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)市場空間2021年，我國新能源商用車銷量為19．72萬輛，2025年新能源客車銷量達(dá)到10-15萬輛，新能源貨車銷量達(dá)到40-60萬輛。每一輛新能源商用車對應(yīng)裝載一套電驅(qū)動系統(tǒng)，因此新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)的出貨量與新能源商用車出貨量相匹配。伴隨新能源商用車銷量增長，新能源商用車的電驅(qū)動系統(tǒng)市場規(guī)模也具有廣闊的成長空間。（三）新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展趨勢1、新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)集成化電驅(qū)動系統(tǒng)的各個部件通過整合集成，尺寸和體積得到進一步縮減；與此同時，各部件之間的連接材料因為集成化設(shè)計而大幅度減少，系統(tǒng)重量也得到了降低。電驅(qū)動系統(tǒng)的集成化趨勢，符合主機廠對于降本增效、輕量化、空間優(yōu)化等方面的訴求。未來隨著整車空間性、舒適性、運力等要求的進一步升級，電驅(qū)動系統(tǒng)的高度集成化將成為發(fā)展方向，如多合一或者將驅(qū)動電機、電控、變速器與車橋集成形成電驅(qū)橋，以及將電驅(qū)橋與電池包、車架、懸架等集成為電動化專用底盤等。2、新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)高效率，可靠性到2025年商用車電驅(qū)動系統(tǒng)的總體目標(biāo)為面向不同應(yīng)用場景，全面提升動力總成關(guān)鍵部件性能，動力總成裝置集成度和效率進一步提升。高效高比功率驅(qū)動電機、高效的混合動力專用發(fā)動機以及控制技術(shù)、高可靠性和長壽命技術(shù)等都成為重點攻關(guān)方向。高效化的電驅(qū)動系統(tǒng)將顯著提高整車的經(jīng)濟性、可靠性和平順性。3、新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)輕量化治超限載政策下，商用車對于降低車身自重、提升單車運力的需求更加迫切。隨著電驅(qū)橋等新結(jié)構(gòu)和鋁鎂合金等新材料的應(yīng)用，電驅(qū)動系統(tǒng)的輕量化將有助于降低整車總重量。4、新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)自動變速器專用化傳統(tǒng)變速器的開發(fā)主要是針對燃油發(fā)動機的特性，其擋位數(shù)量、速比參數(shù)、離合器特性都是為了解決發(fā)動機的短板、實現(xiàn)發(fā)動機的高效運行，例如倒擋的設(shè)置是因為發(fā)動機無法反轉(zhuǎn)，離合器是為解決發(fā)動機無法在極低轉(zhuǎn)速下工作，多個擋位設(shè)置是因為發(fā)動機的高效區(qū)較窄。相比之下，電機的特性與發(fā)動機差異很大，電機可以正反轉(zhuǎn)，可以在零轉(zhuǎn)速下輸出較大扭矩，高效區(qū)遠(yuǎn)大于發(fā)動機使得擋位數(shù)可以大幅減少。因此，純電動和混合動力車型對變速器的要求不同于傳統(tǒng)燃油車。對傳統(tǒng)燃油車的變速器進行簡單改造，很難開發(fā)出高性能的新能源車專用變速器。在新能源商用車發(fā)展初期，行業(yè)普遍采用把傳統(tǒng)手動變速器改造成為AMT自動變速器的方式快速推出產(chǎn)品。當(dāng)前新能源商用車行業(yè)已進入快速發(fā)展期，用戶對產(chǎn)品提出越來越高的要求，對于不同車型和應(yīng)用場景，需要針對用戶和整車需求重新進行產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計，開發(fā)出高性能水平的專用變速器，例如使用路況較好的卡車可采用電機加AMT變速器路線，但由于AMT變速器存在換擋動力中斷問題，經(jīng)常爬坡的車型需要采用專用動力不中斷變速器。行業(yè)內(nèi)專用變速器的開發(fā)已經(jīng)逐漸實現(xiàn)。例如，針對混動發(fā)動機和電機特性，豐田開發(fā)的E-CVT混動變速器，打破了傳統(tǒng)AT、AMT和DCT等形式的自動變速器架構(gòu)，實現(xiàn)了高節(jié)油率；比亞迪開發(fā)的DM-i混動驅(qū)動系統(tǒng)，打破了多擋變速器的設(shè)計理念，實現(xiàn)了更好的動力性、更高的節(jié)油率，深受行業(yè)認(rèn)可。新能源電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)（一）新能源電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)面臨的機遇原油對外依存度為國家原油凈進口量占本國石油消費量的比例，體現(xiàn)了該國石油消費對國外石油的依賴程度。我國2021年原油對外依存度已達(dá)到72%，大幅高于國際安全警戒線50%。減少傳統(tǒng)能源依賴、實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型是降低原油消費壓力、緩解對外依存度高的解決辦法。隨著我國汽車保有量的持續(xù)增加，包括汽車在內(nèi)的交通運輸部門石油消耗占比超過50%。2035年，貨車燃料消耗量較2019年降低15%以上，客車燃油消耗量較2019年降低20%以上。隨著傳統(tǒng)燃油車的節(jié)能技術(shù)達(dá)到瓶頸，商用車向新能源技術(shù)方向轉(zhuǎn)型迎來重要發(fā)展機遇。氣候問題正日益受到全球重視。2020年9月，中國提出在2030年實現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實現(xiàn)碳中和；2021年3月《政府工作報告》指出，扎實做好碳達(dá)峰、碳中和各項工作，制定2030年前碳排放達(dá)峰行動方案；2021年10月發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動方案的通知》指出，加快形成綠色低碳運輸方式，確保交通運輸領(lǐng)域碳排放增長保持在合理區(qū)間。歐盟及美國碳達(dá)峰及碳中和時間跨度分別為60年及50年，中國規(guī)劃時間僅為30年，低碳任務(wù)更加急迫嚴(yán)根據(jù)數(shù)據(jù)能源署（IEA），道路交通排放已占到全球碳排放總量的18%，是溫室氣體排放的重要組成部分，加快推廣新能源汽車應(yīng)用，將有效推進實現(xiàn)汽車低碳綠色發(fā)展，為扭轉(zhuǎn)溫室氣體排放快速增長局面、實現(xiàn)我國雙碳目標(biāo)做出積極貢獻。商用車作為我國交通運輸碳排放重要來源，在雙碳目標(biāo)推進下，新能源商用車市場將迎來重要的發(fā)展機遇。商用車車身重、油耗大、污染嚴(yán)重，在國家雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)引領(lǐng)以及排放、油耗法規(guī)約束下，商用車向新能源方向轉(zhuǎn)型的需求迫切，伴隨新能源汽車相關(guān)技術(shù)進步和基礎(chǔ)配套設(shè)施完善，商用車新能源化趨勢將持續(xù)加強。目前我國新能源商用車銷售滲透率仍較低，2021年中國新能源商用車銷量滲透率為3．87%，2022年1-6月提升至7．13%，未來市場滲透率的提升空間較大。到2035年，新能源客車銷量將達(dá)到18-20萬輛、占客車總銷量的比例達(dá)到50%，新能源貨車銷量將達(dá)到70-90萬輛、占貨車總銷量的比例大于20%。我國新能源商用車市場面臨巨大發(fā)展機遇。（二）新能源電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)2021年12月，財政部、工信部、科技部和發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于2022年新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知》明確，2022年新能源汽車購置補貼政策于2022年12月31日終止，2022年12月31日之后上牌的車輛不再給予補貼，新能源商用車初始購置成本有所提升。受限于電池的能量密度和成本，純電動商用車?yán)m(xù)航里程普遍較短；同時由于充換電等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足或分布不均勻等原因，純電動商用車在干線及中長途物流等場景的推廣使用受限；由于新能源商用車需要裝載動力電池組，相比于傳統(tǒng)燃油車自重增加，有效載荷降低，導(dǎo)致運營效率偏低。重卡及工程機械設(shè)備的工作環(huán)境惡劣，工作場景的復(fù)雜性、高振動強度、大量粉塵和高溫極寒天氣等因素都對電動重卡和電動工程機械的電池、電機和電控系統(tǒng)提出了更高要求，設(shè)計研發(fā)適應(yīng)相應(yīng)工況的產(chǎn)品，推向市場并獲得應(yīng)用普及需要一定時間。新能源汽車驅(qū)動電機出貨量持續(xù)增加電驅(qū)系統(tǒng)，電池系統(tǒng)和電控系統(tǒng)是新能源汽車的核心部分，稱為三電。通常情況下，一輛新能源汽車通常配備1臺驅(qū)動電機，中高端車型以配備2臺驅(qū)動電機為主。因此，新能源汽車市場的高速成長帶動了驅(qū)動電機行業(yè)發(fā)展。根據(jù)數(shù)據(jù)，2021年我國新能源汽車配套用驅(qū)動電機數(shù)量達(dá)342萬臺，近5年復(fù)合增長率達(dá)42%。未來隨著新能源汽車產(chǎn)銷量的持續(xù)增長，新能源汽車電機及其零部件的市場需求將被進一步拉動，預(yù)計2025年我國新能源汽車配套用驅(qū)動電機數(shù)量將達(dá)1005萬臺。此外，隨著新能源汽車行業(yè)不斷發(fā)展，新能源汽車車輛性能、駕乘體驗等不斷提升，驅(qū)動電機的性能要求也不斷提高，包括重量輕、體積小、壽命長、可靠性高、耐壓性高、安全性高等，對于驅(qū)動電機鐵芯的制造工藝和質(zhì)量要求也相應(yīng)提升。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，43．6%的受訪消費者購買過新能源汽車，45．6%的受訪消費者未購買過新能源汽車但有計劃購買。購買新能源汽車最理想的價位是10-20萬（44．5%），其次是21-40萬（40．8%）。艾媒咨詢分析師認(rèn)為，中國新能源汽車的購車預(yù)算集中在中低端市場，21萬-40萬的價位能過濾大部分檔次不足、續(xù)航差的低檔車型，是各車企主要爭奪的市場。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，受汽油、柴油價格高企影響，認(rèn)為新能源汽車經(jīng)濟環(huán)保且節(jié)省能源的消費者分別占比69．6%和65．3%。此外，現(xiàn)階段購置新能源車尚可