電機是將電池電能轉換成機械能,驅動電動車車輪旋轉的部件。由于傳統結構電動機的性能并不能直接適用于電動車,電機與電池同時是制約電動車發展的關鍵。
電動車的主要特點是頻繁起停、加減速。針對于電動車的特點,對電機有瞬時效率、功率密度、高低速綜合效率及力矩等要求,以最大化電動車的最高時速、一次充電行駛距離等性能。
永磁電動機就是在制造電機轉子時加入永磁體,使電機的性能得到進一步的提升。而同步指的是轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此,通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率,電動汽車的車速將最終被控制。
而電控部分就是要調節電流頻率。永磁同步電機具有較高的功率密度與轉矩密度,即體積小、質量輕,功率密度大,可靠性高,調速精度準,響應速度快。其缺點是最大功率低,成本較高,存在高溫下退磁的風險。新能源乘用車采用永磁同步電機較多。
永磁電機為國內主流路線
2016年新能源汽車驅動電機裝機量達59.5萬臺。永磁同步電機占主流,裝機量超過45萬臺,占比高達77%,交流異步電機裝機量14萬臺,占比24%。
我國以永磁同步電機為主流技術,一是因為永磁電機本身性能適合我國路況,反復啟停、加減速仍能保持較高的效率。二是由于我國稀土資源豐富,在釹鐵硼稀土永磁材料問世后,我國便大力推進永磁電機的研究開發。
目前,我國的永磁同步電機已經形成了一定的研發和生產能力,產品技術指標已接近國際先進水平,而且已經基本具備永磁同步電機集成化的能力。
新能源汽車驅動電機市場整體延續高景氣度
目前除了我國以外,日本也是永磁電機的主要使用國家。近年來歐美國家為了進入中國市場,也開始使用永磁同步電機以適應國內市場,如寶馬i3,雪佛蘭spark,一向采用感應電機的特斯拉也與國內永磁材料廠商簽訂協議,預期也將使用永磁電機。

表5:國內外主要新能源乘用車電機類型及供應商
我國乘用車采用永磁同步電機較多,下游乘用車銷量領先企業的份額較為集中。2016年北汽、比亞迪電機裝機量分別為14.02萬臺和5.18萬臺,占總量的34.2%。其中,比亞迪為整車內部配套,北汽等均采用第第三方制造商。
目前新能源電機生產企業分為四類,一類是具有傳統整車及零部件生產經驗的企業,如比亞迪,中國南車等;第二類為具有其他生產領域電機生產經驗的企業,如大洋電機、江特電機等;第三類為專門針對新能源汽車成立的專業電機企業,如大地和、上海大郡等;第四類即是國際汽車零部件企業,以博世日立為主。2016年電機驅動裝機量以上海電驅動、聯合汽車電子、安徽巨一位列前三。

表6:新能源驅動電機系統生產分類
新能源汽車——電控
電動汽車電機控制器一般是指控制汽車驅動電機的裝置,其主要作用是控制驅動電機的電壓和電流,完成對電動機轉矩、轉速和轉向的控制。也包括對電動汽車的助理轉向泵電機、打氣泵電機、空調電機、BSG電機、ISG電機等輔助電機進行控制的裝置。

表7:電控系統結構
電控行業參與者較多
目前國際上電控領域的領頭企業主要有Bosch、Toyota Camry、LexusRX400h、Honda IMA等。整體而言,日本在電控領域研發應用能力較強。從基本性能來看,國內產品性能沒有明顯差距,但在安全方面,例如高壓安全、功能安全、可靠性和耐久性還有一定差距。

表8:主要電動客車車企及上游合作電機電控企業
目前我國新能源汽車電控系統的生產廠商以整車制造企業、專業從事零部件供應或電機電控產品供應的企業為主。第二種情況電控廠商需要與整車廠商共同研發來提供與整車系統匹配的電控系統。
由于電控系統屬于技術密集型行業,只提供電控系統的廠商,如匯川技術、藍海華騰等屬于輕資產企業,大多是由其他電子電器技術行業轉型而來,技術儲備、資金實力、產業化能力均較強。第二種情況中還有一部分是可提供完整驅動電機電控系統的企業。
由于電機電控由于其匹配度要求較高,在很多主機廠中,電機與電控供應商是一致的。而且電機生產的毛利率較低,約15%,而電控的毛利率水平在50%左右,很多傳統電機轉向新能源驅動電機生產的同時也進入電控領域。包括上海電驅動、大地和等專業生產新能源電機的廠商,以及大洋電機等傳統電機生產廠商。

表9:2016年電控領域市場份額
驅動電機行業需求側分析
過去5年和未來5年預計市場量
2016年國內新能源汽車受到騙補清查工作的影響,產量較2015年全年的301.84%高速增長出現顯著回落。2016年新能源汽車電機總裝機量為52.64萬臺。其中,電機裝載乘用車總量為32.95萬臺,占總裝機量的62.59%;電機裝載商用車總量19.69萬臺,占總裝機量的37.41%。
過去5年和未來5年預計市場規模
根據《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015-2020年)》以及《十三五國家戰略性新興產業發展規劃》提出的到2020年,實現新能源汽車當年產銷200萬輛以上,累計產銷超過500萬輛目標來看,未來新能源車整體市場有望實現年均50%的增速;以目前新能源乘用車、專用車以及客車每臺1萬元、1.5萬元、2萬元的驅動電機價格測算,預計2021年將達到200億的市場規模。
過去5年和未來5年預計驅動電機市場規模情況如下:
資料來源:全國乘聯會,天風證券
補貼退坡機制對行業影響
2015年財政部、科技部、工信部、發改委等四部委聯合下發的《關于2016-2020年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知》,通知規定2016年新能源汽車補貼細則以及未來2017-2018年和2019-2020年退坡幅度為20%和40%。補貼的減少對于整車企業來說意味著凈利潤的直接蒸發,這種情況下,整車企業只有提高新能源汽車的售價或壓縮成本來維持原有的盈利水平。當前市場條件下,壓縮成本是整車企業的唯一選擇,由此導致驅動電機等核心零部件廠商面臨較大的降價壓力,尤其在新能源商用車領域及低速電動車領域,該領域的電機的技術門檻相對較低,吸引了眾多企業一窩蜂涌入搶食,導致市場競爭激烈,2016年各廠商已經紛紛降低產品售價來爭奪市場份額。
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