電動車電驅(qū)系統(tǒng)趨勢研究-扁線、永磁、高壓、高轉(zhuǎn)速

電動車電驅(qū)系統(tǒng)趨勢研究：扁線、永磁、高壓、高轉(zhuǎn)速一、驅(qū)動電機(jī)介紹1.1

驅(qū)動電機(jī)的構(gòu)成與分類驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)是新能源車三大核心部件之一。電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)是新能源汽車車輛行使中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其驅(qū)動特性決定了汽車行駛的核心性能指標(biāo)，是電動汽車的重要部件。電動汽車的整個驅(qū)動系統(tǒng)包括電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)與其機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)兩個部分，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)主要由電動機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器、控制器、各種檢測傳感器以及電源等部分構(gòu)成。驅(qū)動電

機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、軸承、接線盒、風(fēng)葉、機(jī)座等零部件裝配組成，是新能源汽車的

動力來源，其性能決定了爬坡能力、加速能力及最高車速等汽車行駛的主要性能指標(biāo)。電動汽車用電機(jī)主要有直流有刷電機(jī)、交流異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)等，其核心部件是定子和轉(zhuǎn)子。定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，在電機(jī)運行時靜止不動；轉(zhuǎn)子的主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，在電機(jī)運行時轉(zhuǎn)動。直流有刷電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子與其他結(jié)構(gòu)件構(gòu)成。定子部分主要由主磁極、機(jī)座、換向極、

電刷裝置等組成，其中機(jī)座上裝有主磁極，兩端有端蓋和軸承起支撐作用，1kW以上

的大直流電機(jī)還有換向極，用于減少電樞對主磁場的削弱作用。轉(zhuǎn)子部分包括電樞鐵芯、

電樞繞組、換向器等，安裝于電機(jī)主軸上，主軸兩端還裝有風(fēng)扇和換向器，其中換向器

配合電刷裝置使得直流電機(jī)得以持續(xù)轉(zhuǎn)動。交流異步電機(jī)主要由靜止的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩大部分組成，主要包含定轉(zhuǎn)子鐵芯、繞

組、機(jī)殼、端蓋、端環(huán)、軸、軸承、風(fēng)扇風(fēng)罩、接線盒、以及固定用的螺栓螺母等結(jié)構(gòu)件。永磁同步電機(jī)的定子部分由電樞鐵芯和電樞繞組構(gòu)成；轉(zhuǎn)子部分主要由永磁體、轉(zhuǎn)子鐵

芯和轉(zhuǎn)軸等構(gòu)成。永磁電機(jī)與異步電機(jī)最大的區(qū)別在于轉(zhuǎn)子，永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子是永磁體，

含有磁源，永磁體貼在轉(zhuǎn)子表面或者鑲嵌在鐵芯內(nèi)部。為了保護(hù)永磁體，在轉(zhuǎn)子兩端加

設(shè)護(hù)板。同時，對于汽車用驅(qū)動電機(jī)，一般還有檢測轉(zhuǎn)子位置和速度的裝置，電機(jī)通常

由直流經(jīng)過電機(jī)控制器來完成激勵輸入。開關(guān)磁阻電機(jī)由雙凸極的定子和轉(zhuǎn)子組成，其定子、轉(zhuǎn)子的凸極均由普通的硅鋼片疊壓

而成。定子極上有集中繞組，把沿徑向相對的兩個繞組串聯(lián)成一個兩級磁極，稱為“一

相”；轉(zhuǎn)子既無繞組又無永磁體，僅由硅鋼片疊成。1.2

驅(qū)動電機(jī)行業(yè)呈現(xiàn)四大發(fā)展趨勢高壓化——車企加快推出

800V平臺。隨著用戶需求升級，未來電動汽車

400V電壓平

臺將難以滿足人們對汽車性能的要求。2019

年，保時捷率先在全球推出

800V高壓電

氣架構(gòu)，旗下首款純電動跑車

Taycan采用

800V直流快充系統(tǒng)并支持

350kW大功率快

充。其后，通用、現(xiàn)代、戴姆勒、Lucid等已陸續(xù)發(fā)布

800V架構(gòu)規(guī)劃。部分車企已于

2021

上海車展上推出

800V高電壓平臺的產(chǎn)品。進(jìn)口品牌方面，起亞

EV6

全系車型支持

400V和

800V充電；現(xiàn)代

IONIQ5

推出最新

800V高電壓平臺。自主品

牌方面，吉利浩瀚架構(gòu)下首款車型極氪

001，采用

800V高壓系統(tǒng)，配裝

4.35V高壓

Ni55

體系的三元電池，支持最高

360kW超級快充；東風(fēng)旗下嵐圖汽車宣布研發(fā)基于超

高壓平臺的超級快充技術(shù)。800V高壓平臺具有充電快、降低退磁風(fēng)險、減小體積、降低熱損耗等優(yōu)勢。整車選擇

高壓架構(gòu)是實現(xiàn)超級快充的必經(jīng)之路，800V左右的高壓在當(dāng)前可支撐實現(xiàn)

2C快充。另外對汽車來說，一方面，永磁同步電機(jī)在工作時會產(chǎn)生大量的熱，當(dāng)溫度超過

180℃

時，電機(jī)會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，影響工作效率甚至造成產(chǎn)品損壞；提高平臺電壓，相同功率

下電流減小，在電阻不變的情況下，電機(jī)產(chǎn)生的熱量相應(yīng)減小，從而可以降低退磁風(fēng)險。

另一方面，平臺電壓升高，高壓線束的線徑變小，可以減小體積，提高電池容量和功率。

此外，電氣平臺提升到

800V，電控系統(tǒng)經(jīng)重新設(shè)計，熱損耗有望降低

60％。高轉(zhuǎn)速化——近年來，新能源汽車最高轉(zhuǎn)速上升趨勢明顯。30

萬以上的高端車型中，

最高轉(zhuǎn)速已普遍在

12000

轉(zhuǎn)以上，其中特斯拉

Model3

的最高轉(zhuǎn)速達(dá)到

18000

轉(zhuǎn)。受

益于最高轉(zhuǎn)速的提升，純電動車最高車速近年來也有所提升，最高車速逐步向

150km/h以上靠攏，到

2020

年已有超過

30%的車型最高車速達(dá)到

140km/h以上。高轉(zhuǎn)速可以更好滿足電動車駕駛時的動力要求。傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的可用轉(zhuǎn)速一般是在

700-6000rpm，這個并不寬的范圍內(nèi)，要面臨低轉(zhuǎn)速扭矩低、高轉(zhuǎn)速噪音大的困擾，無

法兼顧車輛從

0

起步加速到

120kph高速超車的各種動力需求。而電機(jī)沒有這個問題，

從

0

轉(zhuǎn)速開始就能輸出全部扭矩，一直到最高轉(zhuǎn)速之前都能保持恒定功率輸出。隨著電

動車從低端發(fā)展到高端，電動車用戶也有了更高的要求，用戶既想要低速時強勁的加速

性能，又想要很高的最高車速，還想要在

120kph的高速狀態(tài)下仍然保有加速的動力，

提高電機(jī)最高轉(zhuǎn)速是必由之路。扁線化——扁線電機(jī)在新能源車型中的配套加速。相比圓線電機(jī)，扁線電機(jī)具有更高的

工作效率、更高的功率密度、更強的散熱能力以及更低電磁噪音等，扁線電機(jī)的優(yōu)勢很

好地契合了新能源汽車的發(fā)展方向。國外較早地應(yīng)用了扁線電機(jī)技術(shù)，2007

年，通用

雪佛蘭在

VOLT上采用了發(fā)卡式扁線電機(jī)，2015

年，豐田發(fā)布的第四代普銳斯采用的

也是扁線電機(jī)。隨著國內(nèi)電機(jī)企業(yè)在扁線電機(jī)產(chǎn)品和工藝上的突破，自主品牌車型也開

始實現(xiàn)配套，且滲透率不斷提升。扁線電機(jī)性能更優(yōu)。圓線技術(shù)是發(fā)展了上百年的傳統(tǒng)技術(shù)，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最為

廣泛的電磁線，圓線繞成線圈后空隙較大，線圈填充系數(shù)只有

35%-45%，為彌補圓線

線圈填充率低的缺陷，扁線技術(shù)應(yīng)運而生。扁線將導(dǎo)線形狀發(fā)生改變，由原來的圓形變

成橫截面為方形的電磁線，帶來的優(yōu)勢十分顯著，包括更高的槽滿率、更高的效率、更

好的散熱性能、更小的體積和更低的成本。永磁同步化——永磁同步電機(jī)因其優(yōu)異的性能在電動乘用車領(lǐng)域彰顯出很高的應(yīng)用價

值。由于轉(zhuǎn)矩密度高、轉(zhuǎn)距脈動低、振動噪聲小等特點，永磁同步電機(jī)廣泛地應(yīng)用于電

動汽車驅(qū)動電機(jī)。另外，永磁同步電機(jī)具有寬廣的弱磁范圍與高轉(zhuǎn)矩過載能力，這能顯

著增強電動汽車起動、加速等性能。寬范圍內(nèi)的高效率將明顯改善電動汽車?yán)m(xù)航里程。

不過，惡劣的運行環(huán)境與頻繁的過載容易導(dǎo)致永磁同步電機(jī)磁鋼發(fā)生不可逆失磁。有刷直流電機(jī)控制相對簡單，但難以高速運行、過載能力也相對有限。另外，直流電機(jī)

由于存在電刷與換向器，需要定期維護(hù)，可靠性不高。但因具備良好的調(diào)速性能與成熟

的制造技術(shù)，使其在一些微型校內(nèi)公交車上仍有應(yīng)用。交流異步電機(jī)因具有結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、價格便宜、維護(hù)方便、可靠性高等優(yōu)點，在

驅(qū)動電機(jī)領(lǐng)域占有一定比重。不過，由于變頻器在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的高次諧波、高轉(zhuǎn)子損耗、

高附加銅耗及鐵耗、高絕緣介質(zhì)損耗、附加轉(zhuǎn)矩脈動、電磁噪聲等技術(shù)上的難點，使其

在驅(qū)動電機(jī)研發(fā)領(lǐng)域關(guān)注度逐漸下降。開關(guān)磁阻電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單、堅固、工作可靠、容錯能力強、系統(tǒng)成本低、調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)

良。但由于其噪聲與振動大，使其在電動汽車領(lǐng)域的應(yīng)用較少。1.3

驅(qū)動電機(jī)快速增長全球新能源汽車市場成長迅速。2014-2020

年間，全球新能源汽車銷量從

29.7

萬輛增

長到約

300

萬輛，年均增速約

49%，同期新能源汽車滲透率從

0.35%快速增長至

4%。

我國新能源汽車銷量則從

2014

年的

4

萬輛左右增長到

2020

年的約

124

萬輛，年均增

速

76%。預(yù)計新能源汽車驅(qū)動電機(jī)市場將快速增長。據(jù)《中國新能源汽車驅(qū)動電機(jī)行業(yè)發(fā)展白皮

書（2021

年）》，2020

年，中國新能源汽車驅(qū)動電機(jī)裝機(jī)量為

146.3

萬臺，同比增長

10.5%。展望

2025

年，在新能源汽車市場的帶動下，中國新能源汽車驅(qū)動電機(jī)的出貨

量有望超過

1000

萬臺。2020

年驅(qū)動電機(jī)行業(yè)集中度不高，前三家企業(yè)合計市占率為

29.8%。2020

年，比亞迪、

特斯拉和方正電機(jī)的市場份額排名前三，分別為

13.2%、9.9%和

6.7%。其中比亞迪和

特斯拉均為整車企業(yè)，方正電機(jī)為第三方獨立電機(jī)公司。前十企業(yè)中，整車企業(yè)驅(qū)動電

機(jī)市場份額合計

34.3%，第三方獨立電機(jī)公司驅(qū)動電機(jī)市場份額

28.1%。1.4

驅(qū)動電機(jī)企業(yè)不斷開拓客戶和擴(kuò)張產(chǎn)能國內(nèi)驅(qū)動電機(jī)企業(yè)積極開發(fā)新產(chǎn)品。匯川技術(shù)于

2008

年起開始經(jīng)營新能源動力及電源

產(chǎn)品業(yè)務(wù)，并在

2016

年成立蘇州匯川聯(lián)合動力系統(tǒng)有限公司，現(xiàn)有產(chǎn)品驅(qū)動電機(jī)

（PM30）、動力總成系統(tǒng)（PS3002）等，除乘用車外，公司也為輕卡及微面車型提供

動力總成方案。臥龍電驅(qū)作為具有

30

多年電機(jī)經(jīng)營經(jīng)驗的電機(jī)企業(yè)，于

2011

年成立

臥龍

EV電機(jī)事業(yè)部，已陸續(xù)推出十余款電機(jī)產(chǎn)品，覆蓋乘用車、物流運輸車、商用車

等多種類型車輛。方正電機(jī)于

2012

年成立新能源電機(jī)業(yè)務(wù)單元，目前該公司驅(qū)動電機(jī)

業(yè)務(wù)市占率為

6.7%，為外供驅(qū)動電機(jī)企業(yè)第一。國內(nèi)驅(qū)動電機(jī)企業(yè)配套國產(chǎn)車型居多。Marklines數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)驅(qū)動電機(jī)企業(yè)如大洋

電機(jī)、方正電機(jī)、匯川技術(shù)、長鷹信質(zhì)、精進(jìn)電動等

2015

年以來已配套

70

余款車型，

多為眾泰、吉利、上汽等傳統(tǒng)車企，以及小鵬、威馬等新能源車企。臥龍電驅(qū)由于與外

資企業(yè)采埃孚合資成立子公司，受益于采埃孚海外驅(qū)動電機(jī)配套，故多配套國外車型。2020

年新能源汽車領(lǐng)域共搭載電機(jī)

140.7

萬臺，其中方正電機(jī)以

9.8

萬的裝機(jī)量位列

第三方電機(jī)供應(yīng)商第一，主要為宏光

MINIEV配套，且

2021

年上半年方正電機(jī)已出貨

15

萬臺。臥龍電驅(qū)

2020

年共銷售微特電機(jī)

5523

臺，主要應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域。驅(qū)動電機(jī)企業(yè)積極擴(kuò)產(chǎn)。方正電機(jī)

6

月

28

日晚公告，公司擬在浙江省麗水市開發(fā)區(qū)投

資建設(shè)年產(chǎn)

100

萬臺新能源汽車驅(qū)動電機(jī)項目，總投資為

5

億元人民幣。該項目將分

兩期實施，2022

年

12

月底之前完成第一期新能源汽車驅(qū)動電機(jī)生產(chǎn)線

2

條的建設(shè)，形

成年產(chǎn)新能源汽車驅(qū)動電機(jī)

35

萬臺的生產(chǎn)能力；2023

年底前完成第二期新能源汽車驅(qū)

動電機(jī)生產(chǎn)線

4

條的建設(shè)，形成年產(chǎn)新能源汽車驅(qū)動電機(jī)

100

萬臺的生產(chǎn)能力。項目

達(dá)產(chǎn)后，可新增銷售收入

25

億元。另外，大洋電機(jī)近年來積極布局驅(qū)動電機(jī)行業(yè)，公司新能源汽車動力總成系統(tǒng)產(chǎn)能由

2016

年的

30

萬套增長到

2020

年的

50

萬套。雙林股份持續(xù)開發(fā)新客戶，并積極擴(kuò)充

產(chǎn)能，預(yù)計

2023

年達(dá)到年產(chǎn)能

50

萬套。二、扁線電機(jī)有望逐步成為主流2.1

扁線電機(jī)性能更優(yōu)扁線電機(jī)性能更優(yōu)。圓線技術(shù)是發(fā)展了上百年的傳統(tǒng)技術(shù)，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最為

廣泛的電磁線，圓線繞成線圈后空隙較大，線圈填充系數(shù)只有

35%-45%，為彌補圓線

線圈填充率低的缺陷，扁線技術(shù)應(yīng)運而生。扁線將導(dǎo)線形狀發(fā)生改變，由原來的圓形變

成橫截面為方形的電磁線，帶來的優(yōu)勢十分顯著，包括更高的槽滿率、更高的效率、更

好的散熱性能、更小的體積和更低的成本：1、高槽滿率和高功率：圓線電機(jī)的槽滿率為

35%-45%，扁線電機(jī)的槽滿率為

65%-75%，

較高的槽滿率使得銅填充量增加

20%-30%，這帶來的磁場強度增強等同于提高了

20%-30%的功率。2、減少銅損耗，節(jié)約成本。在電機(jī)損耗中，銅耗占比高達(dá)

65%。銅耗

=

2來自于

電流通過銅線時的電阻發(fā)熱，扁線高槽滿率意味著在同等電機(jī)定子的截面中可以比圓線

塞入更多面積的導(dǎo)線，導(dǎo)線越粗，電阻越小，進(jìn)而熱量損耗也會越小，因此扁線的銅耗

明顯小于圓線，材料成本下降

10%。3、扁線電機(jī)冷卻效果更好。高槽滿率下繞組間的導(dǎo)熱能力是低槽滿率的

150%，扁線

之間更大的接觸面積使得同等條件下繞組電機(jī)比圓線溫升可降低約

8-12%。電機(jī)繞組端

噴油冷卻技術(shù)在扁線設(shè)計中發(fā)揮更佳，熱傳導(dǎo)效果更好。扁線由于繞組端部導(dǎo)體間間隙較大，冷卻油可以直接滲透到繞組端部，帶走每一個導(dǎo)體的熱量，使得繞組溫度下降

68%以上。而圓線繞組在浸漆后，端部形成實心整體，冷卻油難以滲透入內(nèi)部，只能帶

走中間層導(dǎo)體熱量，易在繞組內(nèi)部形成熱孤島，影響散熱性能。4、易于實現(xiàn)小型化和輕量化。由于生產(chǎn)工藝局限，傳統(tǒng)圓線電機(jī)為避免在工藝中損耗

銅線，會將繞組端部留得略長一些，而扁線電機(jī)可以通過把端部導(dǎo)體折成需要的彎曲形

狀，比圓線電機(jī)縮短約

20%的端部尺寸，進(jìn)一步降低空間，進(jìn)而進(jìn)一步降低體積。在

同等功率的條件下，扁線重量下降約

12%，鐵芯有效體積下降，軸向縮短

15%，外經(jīng)

縮短

10%，滿足小型化和輕量化的條件，用材的減少意味成本的降低。5、扁線電機(jī)效率更高。電機(jī)效率與轉(zhuǎn)速和扭矩息息相關(guān)，扁線在橫軸方向上的擴(kuò)大說

明最高效區(qū)間的轉(zhuǎn)速范圍擴(kuò)大，意味從城市擁堵的低速工況到高速巡航工況，均能享受

到最高效率；在縱軸方向上的擴(kuò)大說明最高效區(qū)間的扭矩范圍擴(kuò)大，意味從小油門勻速

到大油門急加速，能夠保障最多的能力用于驅(qū)動車輛。同時，扁線和圓線電機(jī)的效率差

值在常用工況下愈發(fā)擴(kuò)大，在

WLTC標(biāo)準(zhǔn)下，效率差為

1.12%，但在全轉(zhuǎn)速條件下，

效率差擴(kuò)大為

2.02%。扁線電機(jī)的峰值效率達(dá)到

97.8%，圓線電機(jī)的峰值效率為

96.6%，

效率差值為

1.2%，換算到

NEDC的續(xù)航里程增長

4%-5%，電池包可減小

4%-5%，整

車經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢增強。6、扁線電機(jī)電磁噪音更低，NVH性能更好。扁線電機(jī)導(dǎo)線應(yīng)力大，剛性強，電樞剛度

高，能夠抑制電樞噪音。相較于圓線電機(jī)，扁線

NVH下降

12%，電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩減少

81%，且繞組剛度增強，彈性模量提高，更利于阻抗共振的發(fā)生。2.2

新能源汽車高速發(fā)展，扁線電機(jī)滲透率不斷提升新能源汽車滲透率不斷快速提升。近年新能源汽車滲透率不斷提升，行業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)增長，

根據(jù)

marklines，2020

年全球新能源汽車銷量為

324

萬輛，同比增加

43%。隨著各國

補貼政策力度加大以及人們消費觀念的轉(zhuǎn)變，未來新能源汽車仍有強勁的發(fā)展?jié)摿?，預(yù)

計到

2025

年，全球新能源汽車銷量將超過

1800

萬輛，新能源汽車對驅(qū)動電機(jī)的需求

將帶動漆包線應(yīng)用的規(guī)模持續(xù)增長。扁線電機(jī)在新能源車型中的配套加速。相比圓線電機(jī)，扁線電機(jī)具有更高的轉(zhuǎn)換效率、

更高的功率密度、更強的散熱能力以及更低電磁噪音等，扁線電機(jī)的優(yōu)勢很好地契合了

新能源汽車的發(fā)展方向。國外較早地應(yīng)用了扁線電機(jī)技術(shù)，2007

年，通用雪佛蘭在

VOLT上采用了發(fā)卡式扁線電機(jī)，2015

年，豐田發(fā)布的第四代普銳斯采用的也是扁線電機(jī)。隨著國內(nèi)電機(jī)企業(yè)在扁線電機(jī)產(chǎn)品和工藝上的突破，自主品牌車型也開始實現(xiàn)配套，且

滲透率不斷提升。同時，在高端車型中為滿足對高性能的追求，搭配扁線電機(jī)數(shù)量也開始由原來的單電機(jī)

增加到雙電機(jī)，例如保時捷首款純電動跑車

Taycan，甚至部分車型會搭配三電機(jī)。新

能源車銷量的高增長+扁線電機(jī)滲透率的提升+單車電機(jī)數(shù)量和功率提升共同拉動了對

扁線的需求，預(yù)計

2025

年驅(qū)動電機(jī)的扁線需求將接近

19

萬噸。2.3

扁線產(chǎn)品高壁壘帶來先發(fā)優(yōu)勢扁線對原材料、工藝及設(shè)備的要求更加苛刻。扁線電機(jī)雖優(yōu)勢明顯，但其原材料、工藝、

設(shè)備上的難點較多，也是扁線電機(jī)的壁壘所在。扁線電機(jī)對于銅線的要求更高，要求其

具有一定彈性，但折彎后的反彈也會使電磁線的絕緣層受損，這就使得銅線的設(shè)計難度

上升。此外，扁線制作工藝更加復(fù)雜，電磁線的涂覆層在烘干后會收縮，圓線的涂覆層

能夠自然收縮均勻，而扁線的涂覆層在收縮過程中會出現(xiàn)四角變薄、中間變厚的情形，

會影響了電磁線的絕緣性，從而需要在彎角處進(jìn)行加厚。另外，扁線對模具的精度要求

也更高，電磁線的原材料銅桿在經(jīng)過拉伸后其截面會自然形成圓形，而扁線則需要依靠

專業(yè)的模具成形，且扁線

R角的大小范圍需控制在

0.65-0.8mm之間。部分頭部企業(yè)實現(xiàn)扁線技術(shù)突破，并進(jìn)入主機(jī)廠供應(yīng)鏈。為新能源汽車行業(yè)配套，技術(shù)

門檻高，認(rèn)證周期長，需要通過電機(jī)測試、總成測試乃至總車測試等諸多環(huán)節(jié)以及較長

周期的認(rèn)證，才能形成供貨關(guān)系。以精達(dá)股份代表的頭部電磁線公司，通過前幾年大量

的研發(fā)投入成功突破扁線技術(shù)，實現(xiàn)電動車驅(qū)動電機(jī)用扁線產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)，并在過去幾年

成功導(dǎo)入美國標(biāo)桿客戶、德國標(biāo)桿客戶、自主品牌大客戶，在高壁壘的扁線行業(yè)競爭中

獲得了一定的先發(fā)優(yōu)勢。2.4

國內(nèi)扁導(dǎo)線進(jìn)入國際供應(yīng)鏈，國內(nèi)扁線電機(jī)產(chǎn)業(yè)化加快新能源汽車?yán)瓌颖饩€需求，頭部企業(yè)積極進(jìn)行布局和擴(kuò)產(chǎn)。新能源汽車的高景氣拉動扁

線電機(jī)需求，國內(nèi)企業(yè)加快擴(kuò)產(chǎn)。精達(dá)股份在

2015

年對新能源車用電驅(qū)扁線進(jìn)行布局，

目前扁線年產(chǎn)能為

1.5

萬噸，并且擁有年產(chǎn)

3

萬噸的新能源車用扁平電磁線在建項目，

預(yù)計在

2022

年年底可擁有年產(chǎn)

4.5

萬噸的車用扁線電機(jī)產(chǎn)能，處于行業(yè)領(lǐng)先地位。金

杯電工目前用于新能源汽車的產(chǎn)能為

200

噸/月，快速增長的車用扁線需求推動金杯電

工加快擴(kuò)產(chǎn)，預(yù)計

2021

年底可達(dá)到年產(chǎn)能

7000

噸。長城科技同樣也在積極擴(kuò)張新能

源車用電磁線產(chǎn)能。三、永磁同步電機(jī)與異步并存，永磁占比持續(xù)提升3.1

永磁同步與異步電機(jī)并存，永磁比例持續(xù)提升永磁同步與交流異步電機(jī)各有所長。永磁同步電機(jī)在制造電機(jī)轉(zhuǎn)子時加入了永磁體，使

電機(jī)性能進(jìn)一步提升，同時使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。交流異

步電機(jī)由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)為

機(jī)械能。永磁同步電機(jī)的主要優(yōu)點是：1）轉(zhuǎn)子無勵磁繞組，所以無轉(zhuǎn)子銅耗，因此電機(jī)效率較高；2）高性能永磁材料提供勵磁，給定功率小，電機(jī)體積可以減??；3）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小，故電機(jī)動態(tài)性能較好；4）低效率時有較大的功率和轉(zhuǎn)矩輸出。缺點主要是成本高，可靠性低，加工工藝復(fù)雜，機(jī)械強度差，電動車性能受環(huán)境影響大。交流異步電機(jī)的主要優(yōu)點是：1）無永磁高溫退磁問題，可以將峰值功率、額定功率工作時間延長；2）電機(jī)特性受環(huán)境影響?。?）自身就具有啟動高轉(zhuǎn)矩、高速轉(zhuǎn)矩調(diào)整。缺點主要是轉(zhuǎn)子磁場來自定子勵磁，存在銅耗，能量轉(zhuǎn)化率比永磁同步電機(jī)低。永磁同步電機(jī)低速性能好、轉(zhuǎn)化效率高，適合頻繁啟停的復(fù)雜工況。從電機(jī)的特性來說，

汽車在低速行駛時，永磁同步電機(jī)更能提供性能輸出、保持高效運轉(zhuǎn)，其特點是體積小、

重量輕，可以增加電動汽車的續(xù)航里程，適用于中小型乘用車。并且同步電機(jī)調(diào)速性能

好，在面對反復(fù)啟停、加減速時，仍能夠保持較高效率，適合城市交通的工況環(huán)境。交流異步電機(jī)高速性能穩(wěn)定，無退磁風(fēng)險。交流異步電機(jī)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在高轉(zhuǎn)速下提

供穩(wěn)定的性能輸出，可以提升高速工況下汽車的加速性能。目前主要應(yīng)用在雙電機(jī)高性

能車型上作為永磁同步電機(jī)的有益補充。永磁同步電機(jī)配套占比提升。根據(jù)工信部《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》，近幾

年我國新能源乘用車車型配套永磁同步電機(jī)的比例從

2017

年的

85%提升到

2020

年的

96%，配套車型數(shù)量占據(jù)優(yōu)勢。近年來特斯拉配套永磁同步電機(jī)的車型比例不斷提升。早期

ModelS與

ModelX出于

成本與技術(shù)的考量，均采用交流異步電機(jī)，但自

Model3

首次配套永磁同步電機(jī)以來，

特斯拉各類車型的單電機(jī)版本均配套同步電機(jī)，雙電機(jī)版本均采用同步+異步的方案。目前交流異步電機(jī)多用于搭配永磁同步電機(jī)，以實現(xiàn)在低速和高速工況的表現(xiàn)平衡。在

一些雙電機(jī)、多電機(jī)新能源車中，永磁同步電機(jī)能在低速工況實現(xiàn)高效率，保證更長的

續(xù)航能力，而異步電機(jī)能保證高速工況下，更強的性能表現(xiàn)。當(dāng)汽車處于中低速工況時，

低速高效率的同步電機(jī)工作，維持汽車的高效運轉(zhuǎn)；處于高速工況時，雙電機(jī)同時工作，

提供強大的加速性能。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2021

年第

1-6

批新能源汽車推薦目錄中，交

流異步電機(jī)應(yīng)用在了雙電機(jī)車型上較多，與永磁同步電機(jī)搭配使用。3.2

釹鐵硼永磁介紹銣鐵硼永磁材料性價比高、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。永磁材料指磁性材料一經(jīng)外在磁場磁化即能

長時間保持恒定強磁性的硬磁性材料，通常擁有較高的矯頑力。稀土釹鐵硼永磁材料由

稀土制成，具有高矯頑力、高剩磁、高磁能積等特性，在現(xiàn)有永磁材料體系中，釹鐵硼

永磁材料應(yīng)用領(lǐng)域最廣、發(fā)展速度最快、綜合性能最優(yōu)且價格相對較低。釹鐵硼作為第

三代稀土永磁材料，按制造工藝主要分為三類，包括燒結(jié)釹鐵硼、粘結(jié)釹鐵硼和熱壓釹

鐵硼，逐步替代第一、二代釤鈷永磁，于

1982

年由日本住友特殊金屬的佐川真人發(fā)現(xiàn)。

主要應(yīng)用于新能源汽車、變頻空調(diào)、風(fēng)力發(fā)電、節(jié)能電梯等領(lǐng)域。高性能銣鐵硼永磁材料應(yīng)用廣。燒結(jié)釹鐵硼作為高性能釹鐵硼永磁材料，其性能優(yōu)異且

性價比高，目前應(yīng)領(lǐng)域最廣。下游應(yīng)用領(lǐng)域包括：1）電動汽車的電機(jī)驅(qū)動、電動助力轉(zhuǎn)

向及傳感器等；2）風(fēng)力發(fā)電；3）信息產(chǎn)業(yè)的光盤及硬盤驅(qū)動；4）家用電器的變頻空

調(diào)、冰箱和洗衣機(jī)等。3.3

驅(qū)動電機(jī)永磁化拉動釹鐵硼材料需求增長永磁同步電機(jī)在新能源汽車領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢，銣鐵硼產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤嬗谛履茉雌囀袌龅目焖?/p>

發(fā)展。一方面，新能源汽車市場迅速增長，各國新能源汽車滲透率不斷加大，將直接驅(qū)

動銣鐵硼需求的增長；另一方面，隨著雙電機(jī)和多電機(jī)車型占比的增加，單車銣鐵硼用

量也會相應(yīng)增長。預(yù)計到

2023

年，國內(nèi)新能源汽車銣鐵硼需求量將接近

15000

噸，全

球范圍內(nèi)新能源汽車銣鐵硼需求量將超

37000

噸。在銣鐵硼永