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              新能源汽車電機產業鏈 電機、電控

              來源:http://www.tuseuros.com/  |  發布時間:2018-6-15 14:13:39

              電機:預計永磁電機將成為國內新能源汽車電機主流路線


              目前市場上的電動汽車主要配備的是交流感應電機和永磁電機,前者歐美使用較多,特點是成本低,但轉速區間小,效率低;后者受日系車青睞,轉速區間和效率都有所提升,但是需要使用昂貴的稀土永磁材料釹鐵硼,日本資源匱乏,面對日益升高的稀土價格,日本正在潛力開發開關磁阻電機,這種電機在性能上不輸給永磁電機,重要的是擺脫了對稀土的依賴。


              目前我國電動轎車多采用永磁同步電機,如:東風、奇瑞、長安、一汽和上汽等汽車公司生產的混合動力轎車,而大巴車多采用交流電機。直流電機在現代高性能車上的應用正在減少,但仍有一些汽車在應用,如山東陸駿電動汽車有限公司生產的陸駿電動汽車。也有部分企業曾采用開關磁阻電機作為驅動電機,如東風汽車股份有限公司研制的混合動力城市公交車采用風冷式開關磁阻電機。由于中國稀土儲量極大豐富,而且電機工藝已經接近世界先進水平,因此預計永磁電機將在較長時間內占據新能源汽車的電機市場。


              電機零部件:強調成本和穩定供貨

              電機主要由定子和轉子兩大部件組成。轉子的主要作用是產生旋轉磁場,而定子的主要作用是在旋轉磁場中被磁力線切割進而產生并輸出電流。定子、轉子鐵芯的質量與性能直接決定了電機的性能、能效以及穩定性等關鍵指標。


              –從市場容量的測算上看,汽車電機分為汽車發電機和微特電機。通常情況下,一部汽車配備一臺汽車發電機,若干數量汽車微特電機(平均為15個),汽車使用壽命周期內,一個汽車平均需要更換2個發電轉子和2.75個微特電機轉子。按此計算,我們預測2011-2013年全球汽車用發電機定子為1.65億只、1.74億只和1.76億只,汽車用微特電機轉子達31.4億只、32.1億只和31.4億只。


              –目前電機定子、轉子行業競爭格局主要呈現由電機廠商公開采購和自行配套并存的局面,目前,由電機企業自身配套供應的電機定子、轉子仍占相當比例。未來,隨著專業化分工的深入,電機定子、轉子將更多的由專業化生產廠商供。


              電機控制:IGBT具備很大的進口替代空間

              –電機驅動控制系統決定著新能源汽車能否安全可靠地運行,是驅動系統的核心。電控系統的開發包括軟、硬件設計。核心軟件一般由整車廠研發,硬件和底層驅動軟件可選擇由汽車零部件廠商提供。


              –電機控制系統主要由逆變器(主要部件是IGBT 功率模塊)、逆變驅動器、電源模塊、中央控制模塊、軟起動模塊、保護模塊、散熱系統信號檢測模塊等組成,其中IGBT 占整個控制器成本的40-50%。目前IGBT尚未能國產化,為國外所壟斷。主要是國外的Toyota Industries、Mitsubishi、Meidensha、Nichicon、Nissan、Magna、Toshiba、Bosch 等生產電動汽車用逆變器,國內技術還有待進一步完善。其他一些關鍵部件,如高性能硅鋼片、絕緣材料等也主要依賴進口,如國內實現技術突破,則市場空間巨大。


              五、繼電器:新能源汽車驅動行業產值擴容

              繼電器是一種用來接通和斷開或轉換電路并具有繼電特性的自動、遠程控制元件,其主要功能是擴大控制范圍,靈敏度放大,信號的遙控、監測等。它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用,廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設備中,是最重要的控制元件之一。


              –汽車是繼電器應用的第一大領域,約占繼電器市場需求總規模的21%。傳統汽車繼電器廣泛用在啟動、預熱、冷卻、風扇、空調、燈光、電動風扇、雨刮、電噴、油泵等控制系統,每輛車平均使用20只繼電器產品,每個繼電器的價格為3-10元不等,以此計算,傳統汽車單車繼電器價值量為60-200元。而每輛新能源汽車除了傳統汽車所需繼電器之外,還需要5-8只高壓直流繼電器,其單價為400元左右,則新能源汽車單車繼電器價值量將達到2000-3400元,是傳統汽車的10倍以上。


              全球范圍看主要有兩類供應模式

              新能源汽車電機系統領域,由于技術指標要求高,同時必須保證嚴格的技術保密性,一般國際上大型的整車廠從驅動系統的設計到電機零部件的制造和組裝都由自己獨立完成,只有部分獨立的電機供應商才得以進入其驅動系統的供應鏈。


              寶馬、豐田、大眾等主流整車廠均為內部配套。寶馬i3 和i8 均配備了寶馬公司自主研發并具有自主知識產權的eDrive 混合式同步電動機,豐田的pruis 系列混合動力汽車從電機控制的IGBT 管到關鍵的永磁無刷交流同步電機都在豐田總部完成,大眾、日產的純電動車也都是自己完成所有的驅動系統和電機元件。


              目前主流純電動汽車只有博世、大陸、麥格納、明電舍等個別電機廠能進入其供應鏈。如奔馳smart 電動版由戴姆勒和博世合資成立的EM-motive 公司進行驅動電機配套,福特和麥格納聯合開發福特Focus EV 的電機驅動系統,大陸集團為雷諾Zoe、Fluence Z.E.、Kangoo Z.E.三款純電動汽車提供全套驅動系統組件,明電舍為三菱i-MiEV 配套驅動電機。另外,2013 年福特聯手國際著名汽車零部件廠商舍弗勒( Schaeffler ) 開發了一款以福特嘉年華為基礎的eWheelDrive 輪轂電機純電動汽車作為測試車輛。


              特斯拉與富田電機的合作可以作為特例對待。首先,特斯拉歷史上曾與臺灣汽車工業有著密切聯系,與富田合作也存在一定的偶然性。特斯拉早期規模較小,為控制成本選擇在臺灣設廠,一些關鍵部件的設計研發機構也在臺灣,并依靠臺灣企業為其提供零部件,富田正是其中一家(國際大廠商早期并不愿意與特斯拉進行合作)。2009 年,特斯拉因為美國的政策補助等原因將工廠遷回了美國。其次,特斯拉所用的驅動電機為交流異步電機,制造要求并不特別高,富田電機此前是專業生產工業伺服電動機的廠商,2005 年與特斯拉合作以后才開始步入汽車電機行業。


              國內獨立電機廠機會大,電機電控一體化公司競爭力強

              由于同步研發的費用較高,國外電機和電控廠商難以打入國內車廠。從國內主流新能源乘用車電機配套情況來看,除比亞迪為內部配套以外,其他車廠多以外購電機為主,相對于國內商用車電機而言,乘用車電機廠商相對較少,主要的乘用車電機配套商包括北京精進、上海電驅動、上海大郡、大洋電機、華域電動和巨一自動化等。其中上海電驅動是目前國內市場份額最高的獨立乘用車電機廠商,可占到國內電機電控供給的50-60%。


              我們認為上海電驅動可做大做強的原因在于一開始公司就定位為新能源電機電控一體化廠商,領先的布局占據了先發優勢,而由于整車廠目前對電機和電控并不分開招標,因此具備電機電控一體化研發能力的公司更有望入圍。


              上海電驅動雖然尚未上市,但其參股股東為上市公司(寧波韻升參股26.46%),可從中分享收益。此外,部分上市公司向其供應電機定子和轉子,也將從中間接受益.




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