新能源電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)前景

新能源電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)前景

新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢隨著新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展，電驅(qū)動系統(tǒng)開始從離散走向集成化和集成化。通過集成驅(qū)動電機、端蓋和減速器三個部件，可以減小新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)的體積和重量，使整車系統(tǒng)的布局更加靈活，減少銅線和其他車輛線束的使用，從而增加駕駛員和乘客的空間和存儲空間。同時，減輕整車重量可以有效提高新能源汽車的續(xù)航里程。從長遠來看，電機、減速器、電機控制器、DC/DC、高壓配電箱、充電器等部件將集成到一個大型動力總成中，以實現(xiàn)高壓器件的共享，減小體積，降低成本，優(yōu)化整車布局。發(fā)夾/扁線繞組電機由于其高槽全比和低直流電阻，在中低速運行區(qū)域比圓線電機具有效率優(yōu)勢。扁線繞組工藝增加了銅的填充量，槽滿率增加15%以上，與定子的有效接觸面積增加，繞組溫升比圓線電機低10%，散熱和導(dǎo)熱性能更好。新一代功率器件碳化硅模塊具有高溫、高效率、高頻特性，可顯著提高電驅(qū)動系統(tǒng)的效率、功率密度和開關(guān)頻率，簡化散熱設(shè)計，降低成本。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)正負積分平衡、滿足第五階段燃料消耗量標準、實現(xiàn)既定工業(yè)發(fā)展目標的基礎(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。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。新能源汽車下游產(chǎn)業(yè)分析對于電動汽車，充電樁類似于加油機，但與加油機不同的是，充電樁可以安裝于個人停車位、公共停車場、充電站等等。需要根據(jù)不同使用區(qū)域適配各類充電電壓。按照充電方式區(qū)分，充電樁主要分為交流充電樁、直流充電樁和交直流一體充電樁；按照安裝地點區(qū)分，充電樁主要分為公用充電樁、專用充電樁和自用充電樁；按照安裝方式區(qū)分，充電樁主要分為落地充電樁和掛壁式充電樁。充電樁硬件的核心在于充電模塊。從充電樁的成本結(jié)構(gòu)來看，充電機、充電模塊是充電核心設(shè)備，其中充電模塊占充電系統(tǒng)成本的近50%，其核心功能是將電網(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)化成可以為電池充電的直流電。充電樁的其余部件成本不高，APF有源濾波、電池維護設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備分別占據(jù)了成本的15%、10%和10%。需要指出的是，充電樁的塑料要求具備阻燃、耐候、耐低溫、殼體絕緣、耐老化等性能，這樣才能減輕事故傷害、經(jīng)受極端惡劣天氣而不改變材質(zhì)、保證質(zhì)量、不易老化。近年來，全國充電樁保有量不斷增加，私人充電樁增長速度快于公共充電樁，但相較于市場需求仍有較大差距，仍存在較大發(fā)展空間。據(jù)統(tǒng)計，2020年，中國充電樁共計175．1萬臺，其中私有充電樁87．4萬臺，公有充電樁80．7萬臺。截止到2021年9月，公有充電樁保有量達到104．4萬臺。汽車后市場是指汽車銷售以后，圍繞汽車使用過程中的各種服務(wù)，它涵蓋了消費者買車后所需要的一切服務(wù)，主要包括汽車養(yǎng)護、汽車金融、汽車租賃、二手車交易、汽車維修等。據(jù)統(tǒng)計，汽車金融市場占比29%，為汽車后市場最大細分市場；汽車保險作為汽車五大后市場之一，占比16%。據(jù)統(tǒng)計，2020年傳統(tǒng)燃油車和新能源汽車維修保險客單價分別為1032元、1373元，其中寫能源汽車細分市場中，增程式電動汽車維保客單價最高，為2047元；其次從高到低排列，分別是純電動汽車1455元，油電混合汽車1150元，插電式混合動力汽車1053元。新能源汽車維保主要集中在三電。按F6汽車科技統(tǒng)計，傳統(tǒng)燃油汽車故障主要集中在發(fā)動機、變速箱、進排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和驅(qū)動橋等部位，發(fā)動機和變速箱故障類型較多，而由于動力結(jié)構(gòu)差異，新能源汽車故障主要在動力電池、驅(qū)動電機與電控系統(tǒng)（俗稱三電），較為集中。動力電池成本占比高，且易出現(xiàn)故障。根據(jù)電子發(fā)燒友的數(shù)據(jù)，電池占新能源整車成本比例達到40%。同時，由于電池過度使用、電池運行環(huán)境惡劣等原因，電池容易出現(xiàn)故障。此外，管理系統(tǒng)、電控系統(tǒng)電子元件的故障等也會連鎖引發(fā)電池故障。從汽車之家調(diào)研結(jié)果看，還未遇到車輛故障的車主未來最擔心的就是動力電池故障。新能源汽車行業(yè)技術(shù)還處于尚未完全成熟階段，因此新能源汽車故障率高于傳統(tǒng)燃油車故障率。據(jù)統(tǒng)計，新能源車故障單為36．7%，而傳統(tǒng)燃油車故障單為26．3%，新能源汽車比傳統(tǒng)燃油車高10．4個百分點。不同級別車輛保養(yǎng)次數(shù)存在差異。據(jù)統(tǒng)計，豪華車型年均保養(yǎng)次數(shù)為3．18次，舒適車型年均保養(yǎng)次數(shù)為3．1次，分均第一第二名，高檔車型年均保養(yǎng)次數(shù)也不低，為2．95次，而經(jīng)濟車型年均保養(yǎng)次數(shù)最低，為2．73次。從新能源汽車與燃油車保養(yǎng)客單價來看，新能源汽車保養(yǎng)客單價遠低于燃油車。據(jù)統(tǒng)計，2018年傳統(tǒng)燃油車保養(yǎng)客單價為757元，而新能源汽車保養(yǎng)客單價低到193元，傳統(tǒng)燃油車保養(yǎng)客單價近乎新能源汽車三倍。相較于傳統(tǒng)燃油車，純電動汽車使用價格更為便宜促進了新能源汽車滲透率的提升。按傳統(tǒng)燃油車每百公里油耗7-8升左右，92號汽油7元/升來計算，傳統(tǒng)燃油車每百公里油耗價格在49-56元左右，加97號汽油的車型價格會更高，而純電動汽車的耗電以商用電價0．88元/度計算，每百公里大概需要13元左右，而按民用電0．48元/度計算，則純電動汽車每公里電耗在6．24元左右。因此，眾多追求實惠的車主紛紛將自己的燃油車換成更加經(jīng)濟實惠的新能源汽車，以降低使用成本，在一定程度上促進了我國新能源汽車滲透率的提升。新能源汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源，綜合車輛動力驅(qū)動先進技術(shù)原理所形成的具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。近年來，隨著各國支持政策的持續(xù)推動，全球新能源汽車市場高速增長。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，2021年全球新能源乘用車銷量670萬輛，2018-2021年的年均復(fù)合增長率為49%。同時，未來在各國加強對新能源汽車的政策支持、相關(guān)配套設(shè)施的日益完善，全球新能源汽車銷量將繼續(xù)保持增長趨勢，預(yù)計2025年將達到2240萬輛，2021-2025年均復(fù)合增長率為35%。縱觀國內(nèi)市場，2020年11月，《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》提出到2025年新能源汽車銷量占當年汽車總銷量20%的發(fā)展目標，同時強調(diào)深化三縱三橫研發(fā)布局，以純電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池汽車為三縱，布局整車技術(shù)創(chuàng)新鏈；以動力電池與管理系統(tǒng)、驅(qū)動電機與電力電子、網(wǎng)聯(lián)化與智能化技術(shù)為三橫，構(gòu)建關(guān)鍵零部件技術(shù)供給體系。因此，在國家政策大力支持下，即使近幾年汽車行業(yè)整體產(chǎn)銷量下降，新能源汽車產(chǎn)銷量仍然實現(xiàn)增長，尤其是2021-2022年實現(xiàn)高速增長。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，2021年中國新能源汽車累計產(chǎn)量、銷量分別為336．10萬輛、352．10萬輛，分別同比增長154．80%、157．50%；截止2022年，我國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成了705．8萬輛和688．7萬輛，同比分別增長了96．9%和93．4%，產(chǎn)銷量均創(chuàng)下新高。新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈分為：上游關(guān)鍵原材料及核心零部件、中游整車制造、下游充電服務(wù)及后市場服務(wù)。上游主要是為中游的整車制造提供原材料及零部件，原材料包括鋰、鈷等礦產(chǎn)資源；正極材料、負極材料、電解液、隔膜等共同構(gòu)成電芯及PACK；動力電池、驅(qū)動電機、電控三大系統(tǒng)是構(gòu)成整車的核心部件。中游是新能源汽車的整車制造，按照新能源汽車的功能細分為乘用車、商務(wù)車以及專用車。下游為充電服務(wù)和后市場服務(wù)兩大部分，充電服務(wù)包括充電設(shè)備、換電設(shè)備及電池回收，后市場服務(wù)包括汽車金融、汽車保險、汽車租賃、二手車交易、汽車維修養(yǎng)護及汽車拆解回收。在電動汽車的內(nèi)部構(gòu)件中，三電（電池、電機和電控）構(gòu)成了新能源汽車的電動動力總成系統(tǒng)。三電作為電動汽車的主要零部件，與電動汽車產(chǎn)銷情況密切相關(guān)。純電動車的動力系統(tǒng)占總車輛總成本的50%。其中，電池、電控和電機分別占車輛成本的38%、6．5%和5．5%。在燃料電池系統(tǒng)的成本構(gòu)成中，電堆的成本占比最高，達67%。以質(zhì)子交換膜燃料電池為例，電堆主要由催化劑+電極、雙極板、隔膜、電堆平衡裝置、膜電極骨架和氣體擴散層構(gòu)成。其中，催化劑及電極主要原料為鉑等貴金屬，在電堆成本中占比高達49%，在電池系統(tǒng)成本占比中達33%，是燃料電池最大的成本來源。目前，常見的鋰離子電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料（鎳鈷錳和鎳鈷鋁）等。其中，動力電池以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池最為常見。電池中正極材料、負極材料、隔膜和電解液分別占電池成本的45%、10%、10%和10%。正極材料成本占整車成本近20%。2020年是新能源汽車跌宕起伏的一年，也是動力電池行業(yè)爆發(fā)的一年。年中之后，隨著新能源汽車市場回暖，動力電池市場同步回溫，國內(nèi)動力電池市場裝機量增長迅速，2020年中國動力電池裝機量累計63．65GWh，較2019年增長1．46GWh。其中12月份動力電池裝機量12．95GWh，較2019年同期增長3．24GWh。國家層面新能源汽車政策體系不斷完善，《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》通過，其中明確要加大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，有望進一步優(yōu)化國內(nèi)新能源汽車行業(yè)發(fā)展環(huán)境，進而推動產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展；另一方面，網(wǎng)約車、共享車等帶動新能源汽車需求提升，政策推動，以及整車廠持續(xù)加大在新能源汽車領(lǐng)域的布局，關(guān)鍵技術(shù)不斷突破，車型投放持續(xù)加大，疊加特斯拉示范效應(yīng)下，國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈布局持續(xù)完善，行業(yè)競爭持續(xù)加劇，產(chǎn)品競爭力持續(xù)加強，新能源汽車銷量逐步修復(fù)，有望帶動動力電池裝機量提升。永磁同步電機是市場主流，行業(yè)集中度有所提升電機配套量同樣對新能源汽車的銷量依賴程度較高。從電機裝配類型來看，永磁同步電機因其效率高、功率密度高和體積小等優(yōu)點成為國內(nèi)配套的主流。其中在永磁同步電機成本結(jié)構(gòu)中，永磁體、定子鐵芯、殼體占比前三，分別占成本的45%、17%和13%。新能源汽車市場的迅猛發(fā)展為中國新能源汽車驅(qū)動電機行業(yè)帶來巨大市場空間，目前中國本土制造商在核心技術(shù)及制造工藝方面取得了較大進展，已具備自主開發(fā)滿足各類新能源汽車需求電機產(chǎn)品的能力。據(jù)統(tǒng)計，2020年1-8月中國電動汽車電機裝機量為61萬臺。2020年驅(qū)動電機行業(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)，方正電機為第三方獨立電機公司。前十企業(yè)中，整車企業(yè)驅(qū)動電機市場份額合計34．3%，第三方獨立電機公司驅(qū)動電機市場份額28．1%。從供應(yīng)商層面來看，近幾年供貨格局產(chǎn)生較大影響，從2020H1供貨情況來看，特斯拉國產(chǎn)化及造車新勢力發(fā)展對國內(nèi)市場格局帶來較大變化，國外電機企業(yè)在高端領(lǐng)域仍然處于主導(dǎo)地位，國內(nèi)電機企業(yè)份額較為分散，龍頭乘用車及客車整車企業(yè)傾向于自配電機，第三方企業(yè)目前在中小型客車和專用車領(lǐng)域優(yōu)勢明顯。目前來看，電機產(chǎn)品輕量化、小型化、低成本化發(fā)展趨勢顯著。電機控制器主要包括電子控制模塊（硬件電路和相應(yīng)的控制軟件）、驅(qū)動器、功率變換器等模塊，目前發(fā)展趨勢主要是高安全性、高功率密度、小體積、高壓化、EMC高等級化等，其中功率模塊是制約國內(nèi)發(fā)展的主要難題，省內(nèi)情況來看，相關(guān)布局較為薄弱，在政府采購新能源車時，可以考慮同時與企業(yè)合作，引進相關(guān)公司電控生產(chǎn)工廠。電控裝機量受主要配套車型產(chǎn)量影響較大。從國內(nèi)電控行業(yè)現(xiàn)狀來看，國內(nèi)龍頭整車乘用車以及客車整車企業(yè)以自配為主，且行業(yè)配套集中度整體提升，市場份額向頭部企業(yè)集中，但是隨著特斯拉國產(chǎn)化，以及海外整車廠在華布局加大，國內(nèi)配套格局發(fā)生了較大變化。國內(nèi)電相關(guān)技術(shù)起步相對較晚，雖然國內(nèi)層面來看，電機技術(shù)與國外差距在逐步縮小，但是國內(nèi)電機控制器的公里密度水平目前同國外仍然存在較大差距。據(jù)統(tǒng)計，2020年匯川技術(shù)電控產(chǎn)品出貨14．34萬臺，同比增長139%，市占率達10．6%，僅次于比亞迪排名行業(yè)第二位。新能源電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)競爭格局中國新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)參與者包括整車企業(yè)和第三方電驅(qū)動系統(tǒng)供應(yīng)商，國內(nèi)新能源重卡電驅(qū)動系統(tǒng)市場的主要第三方參與者包括綠控傳動、特百佳和法士特等。隨著我國商用車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級并向新能源技術(shù)應(yīng)用方向發(fā)展，中國新能源商用車電驅(qū)動系統(tǒng)市場需求持續(xù)增加，行業(yè)競爭者也在加大技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)投入力度，行業(yè)競爭日益加劇。新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)行業(yè)現(xiàn)狀作為我國新能源汽車動力系統(tǒng)的核心部件之一，電驅(qū)動與新能源汽車的進步和發(fā)展構(gòu)成了一個相互促進的趨勢。也就是說，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的逐步成長，電驅(qū)動系統(tǒng)也將實現(xiàn)增長和產(chǎn)品技術(shù)進步，電驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)進步也可以反饋和促進新能源汽車的增長。根據(jù)車輛的級別和配置，車輛的電驅(qū)動系統(tǒng)配置是不同的。A00級車型的電驅(qū)動功率范圍為20-30kw，大部分為單輪驅(qū)動，基本是外購。A級電驅(qū)動功率范圍有所提升，達到100-165kw，但仍以單驅(qū)動為主，產(chǎn)品已開始自有供應(yīng)。B級和C級汽車的電驅(qū)動功率一般在180kw以上，配置四驅(qū)版，即一輛汽車將配備兩套或多套電驅(qū)動系統(tǒng)。新能源汽車市場發(fā)展概況新能源汽車是基于驅(qū)動技術(shù)的重大升級和轉(zhuǎn)型，是汽車產(chǎn)業(yè)降低碳排放和應(yīng)對能源安全問題的重要突破口。近年來，在各國汽車產(chǎn)業(yè)政策、環(huán)保政策支持以及上游技術(shù)創(chuàng)新的推動下，全球新能源汽車市場進入高速增長期，銷量逐年升高。2012年至2020年，全球新能源汽車市場銷量由13萬輛增長至324萬輛，年均復(fù)合增長率約為50%。2021年，多國推出政策助力新能源汽車市場快速增長，全球知名車企紛紛宣布加大新能源汽車投資力度，全球新能源汽車銷量達675萬輛、同比增長108%，2022年1-6月銷量達430萬輛。中國在全球新能源汽車市場處于領(lǐng)先地位，《中國汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展報告（2021）》顯示，2015年起中國新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模躍居全球首位，至今銷量穩(wěn)居世界第一，在全球新能源汽車市場占比40%以上，成為引領(lǐng)全球汽車產(chǎn)業(yè)電動化轉(zhuǎn)型的重要力量。近年來，政策大力推動、新能源相關(guān)技術(shù)進步、成