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新能源汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)市場(chǎng)分析預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)空間3000億,多電機(jī)化是預(yù)期差來(lái)源電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是新能源汽車(chē)的動(dòng)力總成核心部件純電動(dòng):相當(dāng)于傳統(tǒng)車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)+變速箱。純電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力總成由電機(jī)、電控和減速器構(gòu)成,一般稱(chēng)為“電驅(qū)動(dòng)”系統(tǒng),是電動(dòng)車(chē)的心臟,相當(dāng)于傳統(tǒng)燃油車(chē)中的發(fā)農(nóng)機(jī)+變速箱,其作用都是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成汽車(chē)動(dòng)能,也是決定車(chē)輛動(dòng)力、能耗等性能的核心部件。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比于發(fā)動(dòng)機(jī)+變速箱具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可有載啟動(dòng)的優(yōu)勢(shì)。混合動(dòng)力:動(dòng)力總成形式多樣,電機(jī)電控用量可觀。混合動(dòng)力車(chē)有內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)兩種動(dòng)力源,混動(dòng)形式也與其電機(jī)在傳動(dòng)軸上不同位置和數(shù)量而異。以字母P代表電機(jī)位置,混動(dòng)方案有:P0、P1、P2、P2.5、P4。若按照內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)兩種動(dòng)力源的混合程度區(qū)分,目前應(yīng)用最廣的是輕混和插電混動(dòng),其中輕混一般是指48V系統(tǒng),僅應(yīng)用一臺(tái)P0/1電機(jī),此類(lèi)方案是燃油車(chē)節(jié)能減排最為經(jīng)濟(jì)而有效的方案之一,目前主要在高端車(chē)型上應(yīng)用,隨著全球主要汽車(chē)市場(chǎng)排放法規(guī)趨嚴(yán),預(yù)計(jì)將成為燃油車(chē)高經(jīng)濟(jì)性的過(guò)渡方案;插電混動(dòng)則因車(chē)型混動(dòng)構(gòu)型而會(huì)選擇多種電機(jī)組合的方式,在DHT技術(shù)加持下,有望在銷(xiāo)量上實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。市場(chǎng)空間預(yù)測(cè):2025年3000億大市場(chǎng),爆發(fā)力高于整體銷(xiāo)量新能源汽車(chē)行業(yè)持續(xù)快速增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)外銷(xiāo)量快速提升。2017年以來(lái),國(guó)內(nèi)和全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量持續(xù)增長(zhǎng),2021年實(shí)現(xiàn)大爆發(fā),國(guó)內(nèi)/全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量從2020年的137/324萬(wàn)輛上升至351/650萬(wàn)輛(+157%/+101%)。預(yù)計(jì)隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)相關(guān)激勵(lì)政策的不斷推進(jìn)以及新能源汽車(chē)新技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)新能源車(chē)的滲透率將進(jìn)一步提高,2025年國(guó)內(nèi)/全球銷(xiāo)量有望達(dá)到1560/2410萬(wàn)輛。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是僅僅次于電池的核心部件,整車(chē)價(jià)值量占比約10%。電機(jī)、電控與電池是新能源車(chē)核心“三電”部件,電機(jī)電控整車(chē)價(jià)值量占比約10%,是僅次于電池核心部件。高端車(chē)型雙電機(jī)競(jìng)爭(zhēng)力顯著,國(guó)產(chǎn)車(chē)型后來(lái)居上。高端車(chē)型雙電機(jī)配置投放在過(guò)去3年顯著增加,例如特斯拉Model3Y、BYD漢EV、問(wèn)界M5M7等,而2019年雙電機(jī)方案主要以特斯拉Model3、捷豹I-PACE、奔馳EQC、奧迪E-tron等海外車(chē)企車(chē)型為主。相比于高端四驅(qū)燃油車(chē),電動(dòng)車(chē)動(dòng)力總成體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,因此前后軸可以分別裝載一套動(dòng)力總成。雙電機(jī)方案可以避免大功率單電機(jī)和逆變器的問(wèn)題,并可通過(guò)合理使用策略提升動(dòng)力系統(tǒng)的效率。華域汽車(chē)的測(cè)試結(jié)果表明,相同總輸出功率下雙電機(jī)方案比單電機(jī)方案在城市/市郊路況下百公里電耗減少1%/3%。48V輕混系統(tǒng),主打“短平快”的低成本過(guò)渡方案。48V輕混系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于能夠以較低的成本總投入,迅速取得一定的節(jié)能效果。而劣勢(shì)在于節(jié)能潛力相對(duì)有限(節(jié)能范圍10%-15%),剛好卡位滿足2025年全球油耗和碳排放標(biāo)準(zhǔn)要求,面向2030年后更加嚴(yán)苛的油耗法規(guī)或?qū)o(wú)力應(yīng)對(duì),同時(shí)也會(huì)帶來(lái)額外開(kāi)發(fā)成本。因此從政策、成本和技術(shù)綜合考量,48V技術(shù)是重混和插電技術(shù)尚未成熟的過(guò)渡時(shí)期最佳方案,但其成本有效性遠(yuǎn)低于重混技術(shù),在車(chē)企的重混、插電和純電技術(shù)儲(chǔ)備成熟之后,PHEV、HEV和EV動(dòng)力系統(tǒng)成本持續(xù)降低,預(yù)計(jì)48V輕混系統(tǒng)將失去其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。預(yù)計(jì)2021-2025年電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)全球市場(chǎng)空間CAGR35%,對(duì)應(yīng)2025年市場(chǎng)空間超3000億元,多電機(jī)&輕混是預(yù)期差來(lái)源。電驅(qū)動(dòng)是新能源車(chē)的純?cè)隽渴袌?chǎng),若考慮單車(chē)配備一套電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并假設(shè)2025年乘用車(chē)/商用車(chē)電源總成系統(tǒng)價(jià)格相較于當(dāng)前分別下降到2000/3500元/套,乘用車(chē)/商用車(chē)驅(qū)動(dòng)總成系統(tǒng)價(jià)格分別下降到8500/13000元/套。2025年全球電驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)空間預(yù)計(jì)將達(dá)到約2800億元,上述測(cè)算未考慮雙電機(jī)、48V輕混場(chǎng)景,若假設(shè)2025年雙電驅(qū)車(chē)型占比為54%,48V輕混驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(單價(jià)1000元/套)的滲透率為15%左右,則預(yù)計(jì)全球市場(chǎng)需求空間為3200億左右。行業(yè)格局:自供和外供并存,格局總體“百家爭(zhēng)鳴”新能源汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)行業(yè)內(nèi)玩家眾多,總體格局分散。電驅(qū)動(dòng)行業(yè)參與者主要分為三類(lèi),分別是整車(chē)廠、傳統(tǒng)汽車(chē)零部件供應(yīng)商以及第三方供應(yīng)商。整車(chē)廠通常擁有全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)及研發(fā)的實(shí)力,生產(chǎn)的電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品主要用于自身品牌整車(chē),實(shí)力較強(qiáng),市占率高,如比亞迪、特斯拉等;傳統(tǒng)供應(yīng)商多為海外汽車(chē)零部件巨頭,如博格華納、法雷奧西門(mén)子等;第三方供應(yīng)商是主營(yíng)EV電驅(qū)動(dòng)或其他技術(shù)同源切入EV電驅(qū)動(dòng)賽道的供應(yīng)商,如上海電驅(qū)動(dòng)、英搏爾、巨一科技、匯川技術(shù)、臥龍電驅(qū)等,行業(yè)內(nèi)整體呈現(xiàn)“百家爭(zhēng)鳴”的局面。高性能需求推動(dòng)技術(shù)升級(jí),降本&集成化趨勢(shì)已定發(fā)展趨勢(shì)1:掘金技術(shù)升級(jí),關(guān)注新構(gòu)件&新工藝電機(jī):扁線化、油冷化、高速化迭代升級(jí),輪邊&輪轂電機(jī)關(guān)注度提升扁線化:高功率密度需求引領(lǐng),電機(jī)扁線化是實(shí)現(xiàn)輕量化和小型化的高確定趨勢(shì)。工信部和發(fā)改委提出規(guī)劃要在2025年實(shí)現(xiàn)乘用車(chē)功率度大于4kW/kg,行業(yè)目前產(chǎn)品級(jí)的平均功率大約在3.2-3.3kW/kg左右,帶來(lái)電驅(qū)系統(tǒng)高效化、輕量化需求,扁線電機(jī)(又稱(chēng)Hair-pin電機(jī))是提升功率密度的最佳方案。扁線電機(jī)是指將定子繞組中的傳統(tǒng)圓柱形漆包銅線替換為加工成發(fā)卡狀的矩形漆包銅扁線,更好填充圓線電機(jī)中的大量空隙。優(yōu)異性能和高經(jīng)濟(jì)性推動(dòng)扁線電機(jī)規(guī)?;瘧?yīng)用。扁線電機(jī)以其小尺寸、高槽滿率、高功率密度、良好NVH性能、熱傳導(dǎo)和散熱性能等性能優(yōu)勢(shì),以及耗材成本降低的經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì),在新能源汽車(chē)中的應(yīng)用不斷增加。性能優(yōu)勢(shì)一:高槽滿率帶來(lái)體積減小和功率密度增加。矩形導(dǎo)線繞組相比細(xì)圓導(dǎo)線繞組扁線間間隙更小,相同定子槽體積下能裝更多繞組銅線,槽滿率更高。圓線/扁線電機(jī)槽滿率在40%/70%左右,填充銅量可增加20-30%,有望提升20-30%的功率。同時(shí)定子鐵芯和端部尺寸得以減小,使得電機(jī)尺寸也得以縮小。性能優(yōu)勢(shì)二:扁線銅耗相對(duì)較低,電機(jī)效率得以提升。永磁同步電機(jī)的損耗中,銅耗/鐵耗占比分別為65%/20%,其余損耗占比相對(duì)較低。扁線和圓線電機(jī)鐵耗水平相當(dāng),主要差在于銅耗。銅耗分為直流損耗和交流損耗,其中直流損耗大小又和繞組電阻成正比(P=I^2*R),扁線電阻相對(duì)較小,直流損耗低于圓線電機(jī)。但由于扁線截面尺寸較大,受趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)影響,交流損耗相對(duì)較大,總體而言電機(jī)效率得以提升。電機(jī)的高轉(zhuǎn)換效率將降低相同工況下的電池成本。根據(jù)上汽綠芯頻道評(píng)估,在WLTC工況/全轉(zhuǎn)速的情況下,扁線電機(jī)比傳統(tǒng)圓線電機(jī)的轉(zhuǎn)換效率高1.12%/2.02%;在市區(qū)工況(低速大扭矩),兩者效率值相差達(dá)到10%。按照新能源汽車(chē)單車(chē)帶電量為45kwh以及動(dòng)力電池ASP為0.78元/wh來(lái)計(jì)算,WLTC/全轉(zhuǎn)速/市區(qū)工況下,搭載扁線電機(jī)的電池?fù)p耗成本節(jié)約390/709/3510元。性能優(yōu)勢(shì)三:縮小槽口尺寸及增強(qiáng)定子剛性,優(yōu)化整體NVH性能。扁線電機(jī)相比圓線電機(jī)定子具有更小的槽口尺寸,能夠有效降低齒槽力矩從而降低電磁噪聲,同時(shí)矩形導(dǎo)線剛性更大,提升了整體尤其是定子的剛性,在同等徑向力波的條件下,殼體的震動(dòng)幅度更小,對(duì)電樞噪音具有抑制作用,再配合轉(zhuǎn)子磁極與結(jié)構(gòu)優(yōu)化,使其具有更優(yōu)的NVH性能。性能優(yōu)勢(shì)四:配合高效油冷散熱技術(shù),熱傳導(dǎo)和散熱性能優(yōu)異。矩形導(dǎo)體使得導(dǎo)體間及導(dǎo)體與鐵芯槽間接觸面積更大,同時(shí)繞組端部導(dǎo)體間留有最小空氣間隙,熱傳導(dǎo)和散熱性能更好。電機(jī)主要熱量集中在繞組端部,油冷相比于水冷技術(shù)散熱效率更高,且對(duì)電磁線路無(wú)影響,扁線電機(jī)配合端部噴油冷卻技術(shù)將進(jìn)一步提升散熱性能,更低溫升條件下,整車(chē)具備更好加速性能,有望有效提升車(chē)輛高溫動(dòng)力性。過(guò)去扁線尚未大規(guī)模應(yīng)用,主要是因?yàn)椋?)扁線電機(jī)制造工藝難度大:扁線一般較圓線粗,由于銅材質(zhì)的彈性,彎折后會(huì)有更明顯的反彈,這部分反彈需要電機(jī)工程師在設(shè)計(jì)之初便納入考慮。而且彎折和反彈極易導(dǎo)致絕緣層破損,這也對(duì)扁線品質(zhì)提出了更高的要求。此外,扁線生產(chǎn)工藝復(fù)雜,精度要求極高,需要專(zhuān)業(yè)的高端生產(chǎn)加工設(shè)備。目前這類(lèi)設(shè)備的供應(yīng)商以海外為主且設(shè)備價(jià)格高昂。2)通用性差,平臺(tái)化應(yīng)用較難:與圓線電機(jī)不同,扁線電機(jī)在設(shè)計(jì)之初就要確定每槽繞組層數(shù),而且一旦確定,幾乎無(wú)法更改。這導(dǎo)致扁線電機(jī)很難通過(guò)不同的線圈匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同功率的設(shè)計(jì),只能依靠改變鐵芯長(zhǎng)度、繞組并聯(lián)支路路數(shù)等方式。但這些改變功率的方式都需要在電機(jī)整體設(shè)計(jì)上進(jìn)行大量改動(dòng),會(huì)導(dǎo)致成本升高。3)供應(yīng)鏈不夠完善:扁線電機(jī)的生產(chǎn)需要高品質(zhì)扁線的大量供應(yīng),而可進(jìn)行大批量生產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品的扁線企業(yè)較少。較少的扁線需求也導(dǎo)致生產(chǎn)的規(guī)模效應(yīng)無(wú)法釋放,扁線生產(chǎn)成本進(jìn)一步推高。目前國(guó)內(nèi)精達(dá)股份通過(guò)為日本電裝供貨,積累了大量經(jīng)驗(yàn),成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的扁線生產(chǎn)企業(yè),但其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的在工藝等方面仍不成熟。扁線電機(jī)滲透率提升趨勢(shì)明確,預(yù)計(jì)我國(guó)/全球2025年扁線電機(jī)市場(chǎng)空間達(dá)499/787億元。我們預(yù)計(jì)中國(guó)2025/2030年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量為1560/1950萬(wàn)輛,全球2025/2030年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量為2410/4467萬(wàn)輛。隨著扁線電機(jī)優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯,更多主流車(chē)企將換裝扁線電機(jī),我們認(rèn)為扁線電機(jī)2025/2030年滲透率將達(dá)80%/90%。而扁線電機(jī)繞組層數(shù)和電機(jī)效率成正比,目前國(guó)內(nèi)扁線電機(jī)層數(shù)以4/6/8層為主,而特斯拉已達(dá)到10層,我們預(yù)計(jì)隨著繞組層數(shù)的增加,扁線電機(jī)單車(chē)價(jià)值量也將進(jìn)一步提升。我們預(yù)計(jì)2025年全國(guó)/全球扁線電機(jī)市場(chǎng)空間達(dá)499/771億元,2022-2025年CAGR達(dá)66%/65%。隨著新能源汽車(chē)高速發(fā)展,三合一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的普及和純電動(dòng)平臺(tái)的落地,以及豐富的技術(shù)儲(chǔ)備和進(jìn)步,預(yù)計(jì)今年將迎來(lái)扁線爆發(fā)元年。油冷化:油冷逐步取代水冷,冷卻效率與安全性齊升。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)目前正朝著高轉(zhuǎn)速、高扭矩發(fā)展。但考慮到集成化的趨勢(shì),電機(jī)內(nèi)部空間趨于緊湊,電機(jī)工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量倍增,加之散熱空間銳減,對(duì)定子繞組及磁鋼發(fā)熱對(duì)系統(tǒng)冷卻能力提出了更大挑戰(zhàn)。而高溫工況對(duì)電機(jī)效率以及電池安全均有消極影響,因此優(yōu)良的散熱方式是電驅(qū)系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展重點(diǎn)。油冷相對(duì)于水冷具有可直接接觸、抗腐蝕等優(yōu)勢(shì)。目前電機(jī)常見(jiàn)的冷卻方式分別為風(fēng)冷、液冷以及蒸發(fā)冷卻。風(fēng)冷成本低、可靠性強(qiáng)但散熱性能較弱,主要應(yīng)用于小功率電機(jī);蒸發(fā)冷卻是利用氣液相變循環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的高效冷卻,主要應(yīng)用于超大型機(jī)械設(shè)備,不適用于汽車(chē)散熱。液冷是新能源汽車(chē)目前主流的冷卻方式,分為水冷和油冷,二者主要區(qū)別在于:1)油不導(dǎo)磁不導(dǎo)電,能夠直接接觸繞組并帶走產(chǎn)生的熱量,而水直接與電機(jī)接觸可能造成短路,因而只能通過(guò)流經(jīng)特定管道帶走熱量,效率較低;2)水相對(duì)于油,易含有雜質(zhì)或腐蝕物質(zhì),長(zhǎng)期使用不僅會(huì)腐蝕系統(tǒng),還將在通道中產(chǎn)生水垢,縮短電機(jī)使用壽命。因此散熱效率更高的油冷技術(shù)將成為趨勢(shì)。高速化:高速工況下性能表現(xiàn)更好,對(duì)電機(jī)軸承和減速器齒輪精度要求提升。新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需軸承不同于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī),其對(duì)極限轉(zhuǎn)速、耐復(fù)雜工況等性能要求極高。新能源汽車(chē)電機(jī)的輸出功率與其轉(zhuǎn)速的平方成正比,即提高轉(zhuǎn)速可以大幅度提高電機(jī)的輸出功率。此外,電機(jī)的效率也與轉(zhuǎn)速有關(guān),通常在電機(jī)的額定功率范圍內(nèi),電機(jī)的效率隨著轉(zhuǎn)速的提高而提高,在高速旋轉(zhuǎn)的情況下,電機(jī)能夠更加高效地轉(zhuǎn)換電能為機(jī)械能,減少電能的浪費(fèi),從而增加續(xù)航。新能源汽車(chē)電機(jī)的高轉(zhuǎn)速會(huì)帶來(lái)巨大的慣性力和離心力,對(duì)電機(jī)軸承和減速器齒輪造成很大挑戰(zhàn),承載著更大的壓力。若電機(jī)軸承和減速器齒輪的精度不夠高,就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的噪音和振動(dòng)增加,甚至?xí)霈F(xiàn)故障和損壞。因此,為了保證電機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性,新能源汽車(chē)電機(jī)在高轉(zhuǎn)速下對(duì)電機(jī)軸承和減速器齒輪的精度要求更高,同時(shí)要求有更高剛性、更高咬合率和更光滑齒面等,以提高行駛的安全性以及降低高速運(yùn)行下摩擦帶來(lái)的噪音。除此之外,更高的轉(zhuǎn)速意味著更多的熱量產(chǎn)生,要求軸承和齒輪需要在高溫環(huán)境下自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,能夠適應(yīng)高溫所帶來(lái)的形變等影響。輪邊&輪轂電機(jī):分布式驅(qū)動(dòng)是節(jié)省空間并實(shí)現(xiàn)靈活驅(qū)動(dòng)的最佳選擇,輪邊&輪轂電機(jī)關(guān)注度提升。隨著純電汽車(chē)電機(jī)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)燃油汽車(chē)設(shè)計(jì)理念和純電驅(qū)動(dòng)布局出現(xiàn)了錯(cuò)位,集中驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)效率低、控制復(fù)雜劣勢(shì)逐漸凸顯。而分布式驅(qū)動(dòng)相比于集中式驅(qū)動(dòng)而言,取消了離合器、變速器、傳動(dòng)軸、差速器等傳動(dòng)部件,而將電機(jī)直接安裝在驅(qū)動(dòng)輪附近獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車(chē)輪,更有利于系統(tǒng)的集成化、輕量化和模塊化設(shè)計(jì),在節(jié)省成本和空間的同時(shí),具有高響應(yīng)速度、高控制精度、良好信息傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì),是電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)的主要方向。分布式驅(qū)動(dòng)中,輪邊電機(jī)通常與固定速比減速器一起安裝在車(chē)架上,減速器輸出軸直接或通過(guò)短半軸與車(chē)輪相連來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪,輪轂電機(jī)將動(dòng)力、傳動(dòng)裝置和制動(dòng)裝置整合在一起放入車(chē)輪內(nèi)部,更節(jié)省空間,關(guān)注度得到提升。比亞迪易四方輪邊電機(jī)加速落地,輪邊電機(jī)有望迎來(lái)新機(jī)遇。2022年1月5日比亞迪仰望越野車(chē)U8和超跑U9搭載比亞迪的創(chuàng)新分布式電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)“易四方”亮相,其中四臺(tái)輪邊電機(jī)最大輸出功達(dá)220kW~240kW,最大扭矩達(dá)320N·m~420N·m,最高轉(zhuǎn)速達(dá)到了20500rpm,作為動(dòng)力源可以實(shí)現(xiàn)彼此獨(dú)立對(duì)驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行大小和方向的矢量控制,并通過(guò)中央計(jì)算平臺(tái)+域控制器實(shí)現(xiàn)多樣化協(xié)調(diào),從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛任意角度原地旋轉(zhuǎn)、應(yīng)急浮水和精準(zhǔn)防滑控制。我們預(yù)計(jì)隨著搭載“易四方”平臺(tái)的車(chē)型量產(chǎn),輪邊電機(jī)有望迎來(lái)新機(jī)遇。發(fā)展趨勢(shì)2:成本壓力加劇,驅(qū)動(dòng)外供比例提升+材料體系降本成本壓力加劇,電驅(qū)動(dòng)降本進(jìn)入關(guān)鍵階段。從電驅(qū)動(dòng)部件供應(yīng)鏈角度,自供在產(chǎn)業(yè)化初期可保障技術(shù)迭代和供應(yīng)安全,但外供具有專(zhuān)業(yè)化和規(guī)?;当緝?yōu)勢(shì),我們預(yù)計(jì)在降本需求驅(qū)動(dòng)下,外供比例將從低功率電驅(qū)開(kāi)始提升,原先內(nèi)供的整車(chē)廠也會(huì)逐漸開(kāi)放供應(yīng)鏈。從電驅(qū)動(dòng)部件的成本角度,電機(jī)/電控成本占動(dòng)力總成比例分別超30%/40%。在電機(jī)中,永磁體的成本占比超45%,目前主流稀土釹鐵硼體系價(jià)格較高,在電控中,SiC雖然帶來(lái)了較高的綜合性能,但成本壓力較大,我們預(yù)計(jì)或從特斯拉下一代新平臺(tái)開(kāi)始,電機(jī)電控部件的材料應(yīng)用體系即將發(fā)生顛覆。外供比例提升:我們認(rèn)為在產(chǎn)業(yè)化初期,整車(chē)廠主要選擇選擇自供,隨著產(chǎn)業(yè)鏈專(zhuān)業(yè)化、規(guī)?;募夹g(shù)成熟期,疊加近期產(chǎn)業(yè)鏈成本加劇,電驅(qū)動(dòng)行業(yè)將從自供轉(zhuǎn)向外供趨勢(shì)將逐步增強(qiáng)。產(chǎn)業(yè)化初期:自供可保障技術(shù)迭代和供應(yīng)安全。選擇自供動(dòng)力總成的海外整車(chē)廠有特斯拉、大眾,國(guó)內(nèi)有比亞迪、蔚來(lái)等。我們認(rèn)為,整車(chē)廠選擇自供的原因主要有兩類(lèi):1)在產(chǎn)業(yè)化初期,新能源汽車(chē)供應(yīng)鏈尚未完善,自供以保證快速技術(shù)迭代和供應(yīng)安全,同時(shí)降低成本,例如比亞迪、蔚來(lái);2)與整車(chē)廠基因和電動(dòng)化戰(zhàn)略有關(guān),例如特斯拉定位電動(dòng)車(chē)引領(lǐng)者,對(duì)“三電”核心技術(shù)有極致追求;而傳統(tǒng)車(chē)企中電動(dòng)化最為激進(jìn)的大眾,也把“三電”部件視為與發(fā)動(dòng)機(jī)同等重要。從自供到外供,成本是當(dāng)前核心驅(qū)動(dòng)因素。在電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)化初期,為了在技術(shù)快速迭代的同時(shí),保證供應(yīng)安全,整車(chē)廠主要以自供為主。但隨著電驅(qū)動(dòng)行業(yè)發(fā)展,我們認(rèn)為行業(yè)后續(xù)將會(huì)呈現(xiàn)以下趨勢(shì):專(zhuān)業(yè)化:未來(lái)動(dòng)力總成涵蓋機(jī)械、電磁、電力電子多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域,相比于外供團(tuán)隊(duì),整車(chē)廠建立相關(guān)團(tuán)隊(duì)的成本高、風(fēng)險(xiǎn)大;規(guī)模化:在下游需求爆發(fā)式增長(zhǎng)的環(huán)境下,外供面對(duì)整個(gè)市場(chǎng),能夠充分降低成本。外供占比情況:低功率電驅(qū)系統(tǒng)外供占比更高。從不同峰值功率電驅(qū)系統(tǒng)看,電驅(qū)系統(tǒng)功率越大,整車(chē)廠自供比例越高。在大于230kW的電驅(qū)上,自供比例達(dá)到96%,其中蔚來(lái)與寶馬分別占69.9%與16.1%。但是在低功率市場(chǎng),第三方供應(yīng)商幾乎與整車(chē)廠平分秋色:在30~70kW市場(chǎng),外供比例已經(jīng)接近一半,其中上海電驅(qū)動(dòng)和中車(chē)時(shí)代電氣占比超過(guò)三分之一。因此我們預(yù)計(jì)第三方供應(yīng)商將先從低功率車(chē)型滲透,逐步向中高端市場(chǎng)突圍。長(zhǎng)期來(lái)看,隨著電驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)逐步向?qū)I(yè)化、規(guī)?;l(fā)展,同時(shí)考慮到當(dāng)前的技術(shù)迭代速度與之前相比有所放緩,供應(yīng)鏈日漸成熟,未來(lái)隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,我們預(yù)計(jì)外供會(huì)成為主流,原先內(nèi)供的整車(chē)廠也會(huì)逐漸開(kāi)放供應(yīng)鏈。材料體系降本:特斯拉布局低成本高效率驅(qū)動(dòng)方案,電機(jī)電控關(guān)鍵部件降本或進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。1)降低電控中75%SiC的用量。特斯拉的Model3和Y中均使用了SiC功率期間,而公司宣布在第二代功率芯片平臺(tái)中,預(yù)計(jì)將SiC用量降低75%,同時(shí)疊加自動(dòng)化生產(chǎn),最終將電驅(qū)系統(tǒng)整體成本降低約1000美元。2)下一代永磁電機(jī)采用無(wú)稀土方案。2017-2022年特斯拉將新款Model3驅(qū)動(dòng)單元中的稀土用量減少了25%,而ModelY目前三種稀土材料用量分別為500/10/10g。在2023年3月1日特斯拉投資者日中,特斯拉提出下一代永磁電機(jī)稀土材料用量為0g,提供更低成本更高效的解決方案。電控:高低端需求分化,關(guān)注未來(lái)SiC和IGBT路線并行可能性。目前電控主要以IGBT為功率器件,其決定了電控性能和成本,SiC是新一代功率器件,SiC是新一代功率器件,其優(yōu)勢(shì)為:1)性能指標(biāo)如耐壓達(dá)20kV、工作頻率超100kHz、工作結(jié)溫逾250℃,均優(yōu)于傳統(tǒng)硅器件;2)模塊體積減小到1/10,系統(tǒng)物料成本下降;3)降低能耗:據(jù)英飛凌的數(shù)據(jù),SiC由于電阻小而功率損耗降低60-80%;根據(jù)采埃孚的數(shù)據(jù),應(yīng)用SiC后車(chē)輛續(xù)航里程提高了10%。但SiC器件的成本約為硅基IGBT的3-5倍。若特斯拉下一代降低75%SiC的動(dòng)力單元量產(chǎn)落地,關(guān)注高低端車(chē)型的電控路線分化可能性:1)在B級(jí)以下的低端車(chē)型中,我們認(rèn)為可以通過(guò)溝槽型MOS方案或SiC+IGBT兩種路線實(shí)現(xiàn)SiC用量的降低,特斯拉下一代車(chē)型落地或?qū)?dòng)國(guó)內(nèi)低端車(chē)型廠商技術(shù)路線轉(zhuǎn)變;2)在高性能車(chē)型中,SiC相對(duì)于硅基IGBT而言在高壓平臺(tái)中具有較大性能優(yōu)勢(shì),降低SiC用量的方案短期有待驗(yàn)證。電機(jī):永磁同步電機(jī)仍為主流,關(guān)注永磁體材料體系切換和其他電機(jī)類(lèi)型的應(yīng)用。永磁同步電機(jī)憑借高功率密度、高效率、低能耗以及高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能,是目前最主流的電機(jī)類(lèi)型。根據(jù)GGII數(shù)據(jù),2021/2022年永磁同步電機(jī)占比達(dá)94.1%/95.7%。而在永磁同步電機(jī)中,目前以釹鐵硼路線為主體的永磁體成本占比達(dá)45%,在稀土價(jià)格較高時(shí)可以達(dá)到50%-60%。特斯拉下一代無(wú)稀土永磁同步電機(jī)或?qū)?dòng)永磁體材料的革新,但研發(fā)和商業(yè)化量產(chǎn)仍需時(shí)間驗(yàn)證,建議后續(xù)關(guān)注永磁材料體系的迭代切換以及其他電機(jī)類(lèi)型(如開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)和勵(lì)磁電機(jī))的應(yīng)用。發(fā)展趨勢(shì)3:“化零為整”,多合一集成化趨勢(shì)確立集成化是大勢(shì)所趨,能耗與成本雙降。集成化是模塊化造車(chē)的基礎(chǔ),一般選擇用途緊密相關(guān)的零部件進(jìn)行集成。一般電機(jī)、電控、變速箱可根據(jù)客戶(hù)的需求形成“驅(qū)動(dòng)總成”(又稱(chēng)“大
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