新能源汽车电驱动行业深度报告：群雄逐鹿，千亿电驱动市场谁主沉浮

新能源汽车电驱动千亿蓝海市场，技术迭代推动行业持续变革。新能源汽车电驱动系统主要为整车提供动力，包括驱动系统（电机、电控、减速器）与电源系统（OBC、DC/DC、PDU），价值量占比仅次于锂电池，重要性可见一斑。当前产品定制化程度高，围绕效率/功率密度/成本等目标函数，其技术在不断演进：整机产品往“多合一”集成化/高压化，单体产品电机往扁线/油冷/高压，电控&电源往单管并联/碳化硅，减速器往两档等技术方案发展。考虑行业各大趋势及新技术渗透节奏，经我们测算2021/2025年国内新能源乘用车电驱动市场（含电源）空间分别为357/1228亿元，CAGR=36%，其中，分体式/“多合一”产品2025年分别196/1032亿元，CAGR=24%/39%。 电驱动行业呈“三足鼎立”之势，第三方阵营有望脱颖而出，强技术平台、强成本管控能力的企业有望充分绑定主流车企，享受行业高β机遇。 市场参与者主要有整车厂、汽车零部件Tier1、第三方供应商，行业处于成长期的前半段、格局尚未定型，多数企业处于亏损至微利，而2022年部分优质企业有望率先迎来利润拐点。中长期看，第三方有望在竞争中脱颖而出，我们通过“量”和“利”两大维度分析其成长性： “量”：1）新能源车渗透率持续提高，自主品牌占据核心地位。我们预计2025年国内新能源乘用车有望达到1159万辆，2021-2025年销量CAGR=37%，我们认为自主品牌车企有望崛起，与其有密切合作关系的第三方供应商有望享受高β。2）整车厂在重性能体验的中高端平台（B级及以上车）有望部分采用自供、部分由第三方外供，中端、中低端市场的车型较大程度开放供应链给第三方。 下游整车市场结构可分为“中低端”、“中端”及“中高端”，每块市场有各自的采购逻辑（成本、性能、可靠性）。我们认为第三方凭借强技术平台及成本优势，后续不断扩大可达空间及份额。基于此，我们测算2021/2025年我国新能源乘用车第三方供应商电驱动系统空间约143/741亿元（占电驱动全行业的比重从2021年40%提升至2025年60%），CAGR=51%，快于电驱动行业整体增速。 “利”：1）被动价格年降下，电驱动玩家拥抱“多合一”趋势及新技术，提升单车价值量。在车厂的降本压力下，第三方供应商“多合一”占营收比重提升，并探索扁线电机、碳化硅电控等技术，单车供应价值量有望不断提升；2）降本一直在路上，优化器件成本是关键。随IGBT单管并联技术的渗透、半导体器件的国产化，叠加电驱动产品进入放量期、规模效应即将显现，第三方成本压力有望不断减小。3）前期强定制化促进了技术平台的完善，基于平台化进行定制化开发，一方面提高开发效率，一方面有望降低费用率。 复盘汽车零部件行业，我们认为长期电驱动行业销售净利率也有望收敛至8%左右的水平，往后看电驱动公司利润增速有望快于收入增速。 盈利预测与投资评级：我们预计2025年新能源乘用车电驱动市场将超千亿元、第三方空间超700亿元，行业规模体量高β属性之下，利润有望跨越式增长。我们看好各环节技术平台、成本控制能力领先，项目定点优质，盈利能力进入拐点期的企业。推荐：汇川技术、英搏尔，建议关注：欣锐科技、精进电动、精达股份、方正电机等。 风险提示：新能源汽车销量不及预期、原材料价格上涨与芯片短缺、“多合一”渗透不及预期等。 表1：公司估值（截至2022年6月7日） 1.电驱动系统：核心动力结构，技术迭代持续推动行业变革 新能源汽车的动力系统包括电驱动系统与电源系统两大类。电驱动系统包含电机、电控制器、减速箱，是驱动电动汽车行驶的核心部件；电源系统包含车载充电机（OBC）、DC-DC转换器和高压配电盒，是动力电池组进行充电、电能转换及分配的核心部件。 图1：新能源汽车的动力系统 电驱动产业链涉及环节较多，可以概括为零件—总成—系统—整车厂四大层级。上游零部件包括永磁体、硅钢体、功率模块、电容、传感器等，这一级的玩家对在整车产业链中属于“三级供应商”。在零部件基础上进一步设计组装得到电机总成、电控总成与传动总成，这一级的玩家可以称为车企的“二级供应商”；各个单独总成进一步集成为电驱动系统供货于车企，这一级玩家为行业“一级供应商”。 图2：电驱动行业产业链及各环节主要玩家 表2：新能源车汽车中的“大三电”与“小三电” 1.1.大三电：电机、电控、减速器 1.1.1.电机：扁线电机、高压电机带来新机遇 电驱动系统在新能源汽车成本中占比仅次于电池。电驱动系统（电机、电控、减速器）是新能源汽车动力总成的关键部件，相当于传统燃油车发动机的作用，直接决定整车的动力性能。其成本占比仅次电池，占比绝对值因新能源汽车品牌、车型而异。 驱动电机主要技术路径聚焦在永磁同步电机&交流异步电机上。永磁同步电机与交流异步电机的主要区别点在于转子结构，永磁同步电机会在转子上放置永磁体，由磁体产生磁场；而交流异步电机则是由定子绕组通电产生旋转磁场。功率密度、效率（高效率区间）是衡量电机性能的关键指标：1）功率密度越大代表着相同功率下的电机体积更小，有利于节省空间&制造成本；2）效率越高，说明电机端损耗越小，相同电池容量下，新能源车续航里程更长。 图3：新能源汽车成本结构 表3：驱动电机主要技术路线对比（市场以永磁同步电机、交流异步电机为主） 永磁同步电机为目前应用最多的电机类型，异步电机在高端车型双电机配置下会有部分使用。相比交流异步电机，永磁同步电机功率密度更高、高效区间更宽、质量更轻。 根据第一电动汽车网统计信息，2022年3月，我国新能源汽车共配套驱动电机50.97万台，其中永磁同步电机为48.60万台，占比95%，适用于大部分主流车型；交流异步电机配套2.09万台，占比为4%，主要配套包括特斯拉Model Y、岚图FREE、蔚来ES8、奥迪e-tron、大众ID.4 CROZZ等车型。交流异步电机在高速中应用性能更优，同时具有成本优势（稀土永磁材料成本较高，同功率的永磁同步电机价格更高），目前配套多以高端车型、双电机方案为主(蔚来ES8是前永磁同步+后交流异步，特斯拉ModelY 2021款采用前感应异步+后永磁同步)。 图4：永磁同步电机转子结构 图5：交流异步电机结构 图6：2022年3月我国驱动电机配套数量（台）及配套车型 多电机在高端车型中应用有所增加，故单车配套电机数也随高端市场占比而变化。 相比单电机，双电机可以显著提高汽车的加速性能与续航能力。同时，双电机多意味着四驱系统，可以提供更好的附着力，从而提高安全性能。近年来，在高端车型中双电机的应用不断增加，特斯拉、蔚来、奥迪、大众、奔驰都陆续推出搭载双电机的车型。而在法拉第FF91和荣威MarvelX中更是使用了三个电机。 表4：不同电机配置拓扑及配套车型 随着新能源汽车性能提高，对驱动电机也提出了更多要求。从性能角度出发，更好的驾驶体验通常需要电机具有更低成本、更高效率、更高功率密度、更长寿命等。为了解决这些问题，电机技术也在不断革新。其中，扁线、高压电机、油冷电机近年关注度比较高，对于提升电机功率密度、提升效率降低损耗具有显著作用。 扁线：可有效提高电机功率密度，减少铜损耗以提升效率。1）功率密度高：相较于传统的圆线绕组电机，扁线电机将圆形导线换成矩形导线，因此相同面积的定子线槽可以塞进更多面积的导线，进而提高功率密度。2）效率高、损耗小：铜损耗在电机损耗里占比达65%，因此为提高电机效率，需采用更合理的定子绕组，从而降低铜耗。此外，扁线截面更粗使得电阻相对更小，铜导线发热损失的能量也越小。而且扁线电机的端部尺寸短5-10mm，从而降低端部绕组铜损耗。3）重量、NVH等方面也存在优势。 图8：圆线电机与发卡电机性能对比：功率密度、高效区间、NVH等性能明显提升 图7：扁线与圆线电机定子截面对比 发卡电机为应用最广泛的扁线技术，产线投资高，产业化仍处于前期阶段。根据线圈绕组方式差异，扁线电机可分为集中绕组扁线电机、波绕组扁线电机与Hairpin（发卡）扁线电机，其中发卡电机应用最为广泛。相对圆线电机，扁线电机无法进行手工制造、自动化要求较高——绕组制造过程非常复杂，需要先将导线，制作成发卡的形状，然后通过自动化插入到定子铁芯槽内，然后进行端部扭头和焊接。高自动化及定制化使得扁线电机产线投入较高，根据方正电机，2021年来公司已先后投资17.42亿元用于产线建设，对企业资金实力有较大挑战。 图9：发卡线圈生产工艺 雪佛兰和丰田开启扁线电机应用先河，近年来渗透率不断提升。2007年，雪佛兰VLOT采用的电动汽车中就有发卡式扁线电机，其供应商为雷米。2015年，丰田发行了装载扁线电机的第四代普锐斯，其电机供应商为Denso。在扁线电机更高的效率加成下及内外资电机厂商批量化工艺的成熟，近年来其应用不断增加，2020年来，保时捷、比亚迪、特斯拉等车企纷纷推出装载发卡式电机的新车型，渗透率不断增长。根据方正电机公司年报，2020年全球新能源汽车行业扁线电机渗透率为15%，我国扁线电机渗透率约为10%。2021年随着各主流车企大规模换装扁线电机，特斯拉换装国产扁线电机，我国扁线电机渗透率已与全球扁线电机渗透率同步增长至25%。 此外，在高端车型中，搭载扁线电机数量也开始从原来的单电机增加到双电机。例如，保时捷首款纯电动跑车Taycan便采用了三电机。 表5：2020年来主流厂商推出的新车型已广泛使用发卡电机 高压：缩短充电时间、提高电机效率以延长里程的重要措施。纯电乘用车电压通常在200-400V之间，在同等功率下，当电压从400V提升到800V后，线路中通过的电流减少一半，产生的功率损耗更小，从而可以提高充电效率、缩短充电时长，进而改善新能源汽车使用体验。同时，工作电流的减少将降低功率损耗，继而可以进一步降低同样行驶里程中的电量消耗，从而延长汽车里程数。2021年为我国800V高压快充元年，行业发展有望加速。2021年来，比亚迪（e平台）、理想、小鹏、广汽（埃安）、吉利（极氪001）、北汽(极狐)等车企纷纷布局800V快充技术，我国800V高压快充行业进入发展加速期。 图10：2021年中国车企快充图谱 高压化下对汽车电子各环节都将带来新挑战，目前应用仅停留在高端车型。新能源汽车要实现800V及以上高压平台兼容，除了需要提高电机、电池性能外，PTC、空调、OBC、高压线束等部件都需要重新适配，此外还面临更高电压带来的安全、热管理、成本等多方面挑战。受以上因素影响，目前800V高压平台应用还仅停留在部分高端车型。 图11：普通400V新能源汽车电压平台 图12：保时捷Taycan800V电压平台 油冷：采取合理的电机热管理设计可以进一步提升功率密度。电机的功率极限能力往往受限于电机温升极限，因此提高电机冷却散热能力可以快速提高功率密度，同时防止永磁体在高温时发生不可逆的“退磁”。目前常用的冷却方式为水冷，但其无法直接冷却热源，热量传递路径长、散热效率低；相较于水冷，油冷的优势在于油品具有不导电、不导磁、绝缘等性能，因此可以直接接触热源，形成更安全的热交换，提高散热效率。 故相同的绕组绝缘等级下，油冷电机可以承受更高的绕组电流，长期工作功率更高。 表6：常见电机冷却方式优缺点对比 1.1.2.电机控制器：IGBT掣肘，单管并联纾困 电控系统通过电机控制算法发出信号驱动电机转动，进而控制整个车辆的动力输出。 电控系统可分为主控制器和辅助控制器：1）主控制器控制汽车的驱动电机；2）辅助控制器控制汽车的转向电机、制动器、空调等。 我们本文重点讨论的电控系统主要指主控制器，主要由控制板（接受整车控制器的信号指令，运行电机控制算法，发出控制指令给功率板）、功率板（接受控制板指令，频繁通断IGBT/MOSFET，控制电机转动）、壳体等组成，在控制器中，控制电路板、功率电路板成本主要在于IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、MOSFET（功率场效应晶体管）、MCU（微控制器）、电源芯片等半导体器件。 图13：新