电驱动力总成

电驱动力总成 作者 摘要 何文昊 中国政府大力推动新能源汽车普及，包括购置补贴、生产补贴及技术研发支持，促使新能源汽车销量处于持续高速增长态势。根据乘联会预测，2021年中国新能源汽车销量将超200万辆，同比增长46.3%。同时，根据国务院印发的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》，到2025年，新能源汽车销量渗透率将达20%，约600万辆。截至2020年，纯电动汽车销量约占新能源汽车销量的80%。由于插电式混合汽车仅是纯电动汽车解决续航能力不足的过渡产品，所以随着纯电汽车续航能力增强，未来纯电汽车销量占比亦会提高，带动电驱动力总成出货量高速增长 行业头豹分类/制造业/汽车制造业头豹分类/制造业/汽车制造业/汽车用发动机制造头豹分类/制造业/汽车制造业/电车制造 头豹分类/制造业/汽车制造业/汽车零部件及配件制造头豹分类/综合及概念/新能源汽车/电驱动&电控头豹分类/综合及概念/智能制造 头豹分类/综合及概念/智能制造/应用头豹分类/综合及概念/智能制造/装备及系统港股分类法/消费品制造/汽车港股分类法/工业制品/工业制造 关键词汽车制造电机电控 电驱动力总成行业定义 1. 2.电驱动力总成行业分类 汽车动力总成指车辆上产生动力，并将动力传递到路面的一系列零部件组件。传统的燃油车动力总成由发动机总成及变速箱总成组成，其结构相对复杂，且零部件较多。而纯电动汽车的动力总成主要由电机、电机控制器及减速器构成，由于电动汽车用电机替代发动机作为动力输出，其构造相对简单。纯电驱动总成最核心的部件为电机及电机控制器。电机是车辆行驶的执行机构，决定了电动汽车行驶的性能。电机利用电磁感应原理实现电能向机械能的转换从而驱动车辆行驶。相反，车辆减速时，车轮带动电机为电池组充电，实现机械能向电能的转换。电控是动力系统的控制中心。一方面，电控将电池端的直流电逆变为交流电为电机提供能量。另一方面，电控接收整车信息及监控电机状态，保证电机正常运行 按核心结构 类型名称类型说明 驱动电机由硅刚片、永磁体、电磁线、绝缘材料、高速轴承、位置传感器等组成 电驱动力总成行业特征 由齿轮及轴系、离合器、密封与润滑、执行机构等组成 减速器 由功率器件、膜电容器、集成芯片、软件架构等组成 电机控制器 3. 电机控制器是电驱动力总成最核心部件，且开发难度较大，价值量占电驱动力总成的40%，其中其主要零部件IGBT国产化率低，具备生产能力的厂家数量较少，并且具有模块化生产和市场集中度高的特征 技术门槛 技术门槛高 高电机控制器是电驱动力总成最核心部件，且开发难度较大，价值量占电驱动力总成的40%，其中其主要零部件IGBT国产化率低，具备生 产能力的厂家数量较少 模块化使不同模块集成变得更为简单 模块化生标准化的生产体系难以满足下游整车厂的定制化需求，而模块化的出现能灵活响应整车厂对不同车型运用不同电驱动力系统的需求。模块产化即将产品拆分为不同的模块类型，通过组合各个模块形成新的产品。模块化使不同模块集成变得更为简单，且产品更加灵活，同时通过 交换组合可获得丰富的产品线，不仅可有效加快研发进度，还可大幅降低开发成本 市场集中 中国电驱动力总成市场集中度高 度高中国电驱动力总成市场集中度高，2020年电驱动总成出货量CR3占比达67.3%，其中多家中国自主品牌进入出货量前10名。得益于丰富的 稀土资源，中国成为驱动电机生产大国，且生产的驱动电机技术多项指标已达国际先进水平 电驱动力总成发展历程 4. 电驱动总成发展由原来各自独立模块到全部核心模块集成总体分为四个阶段。在动力总成概念普及前，减速器、电机、电机控制器均为独立器件，占用整车空间大，且复杂线路连接导致电路传输时有所损耗，降低动力效率。随着动力总成往集成化发展，第三方集成商摆脱原有将电机、减速器和电机控制器单独设计再组装的思路，直接进行一体化设计全部集成的结构具有高扭矩容量、可携带更高转速电机的优点，但对于齿轮和轴承的耐久性、壳体强度、油封密封性都提出了更高的要求，尤其是电机控制器，其运行环境发生变化，可靠性要求更为苛刻。未来，电驱动总成的集成度将会进一步提高，将会加入电源补给的相应模块，所以集成商需进一步增加各个模块的兼容性研究，保证自身产品的优势 开始时间：2016结束时间：2017阶段：萌芽期行业大事件：减速器、电机、电机控制器均为独立器件 行业影响：减速器、电机、电机控制器均为独立器件，占用整车空间大，且复杂线路连接导致电路传输时有所损耗，降低动力效率 开始时间：2017结束时间：2018阶段：启动期行业大事件：将电机集成到变速箱中行业影响：电驱动总成体积逐渐缩小，重量下降，效率提高，整车续航能力提升 开始时间：2018结束时间：2019阶段：高速发展期行业大事件：部分集成的eDrive模块行业影响：电驱动总成体积逐渐缩小，重量下降，效率提高，整车续航能力提升 开始时间：2019结束时间：2021阶段：成熟期行业大事件：全部集成的eDrive模块行业影响：减速器和电机控制器单独设计再组装的思路，直接进行一体化设计 5.电驱动力总成产业链分析 中国电驱动力总成产业链上游为零部件提供商，价值量大，电机控制器研发难度高，中国新能源汽车主要装配永磁同步电机，电机价值量占动力总成的 40%，但是由于电机技术成熟，所以其毛利率较低，仅为10%。电机控制器是电驱动力总成最核心部件，且开发难度较大，价值量占电驱动力总成的 40%，其中其主要零部件IGBT国产化率低，技术门槛高，其中英飞凌一家则占近50%的市场份额。减速器是纯机械部件，占电驱动力总成价值量40%，其主要由钢材及铝材组成，由于其技术门槛较低，竞争对手较多，毛利率低，加上原材料价格上涨，毛利率进一步缩减，单车价值量为1,800元；中游为集成商，议价能力弱，中国电驱动力总成与国际电驱动力总成相比在性能方面仍有差距，但差距正逐步缩小，部分中国自主品牌有为国际电驱动力总成品牌供应，逐渐受国际企业认可；下游为整车厂，市场空间广阔 在疫情恢复后，受抑制的需求得到释放，中国汽车销量增长迅速，2020年新能源汽车销量更是突破新高，增加至136.5万辆，同比增长13.5%。自2018年以来，纯电汽车销量占整体新能源汽车销量80%以上，是新能源汽车销量最大的类别。纯电汽车销量主要由A级及以下车型组成。2020年，A级及以下纯电车型销量占比达67%，B级车型占30%。受政策补贴影响及网约车带动A级销量增长，未来A级车占比将逐渐扩大 上游环节 上游说明 上游参与方 电机 电机主要由定子、转子和其他机械结构组成。自比亚迪、哈尔滨电机厂有限责任公司、浙江方正2019年，中国产出的新能源车中，90%以上的电机股份有限公司、上海机电股份有限公司、上车型均配备永磁同步电机，这是因为其技术成海电驱动股份有限公司、 熟，且具备高能量效率及高功率密度。未来，电机在材料运用方面将向无磁结构发展，同时对转速提出更高要求。短期而言，由于扁线电机具有高能量密度的特点，能使电机功率提高20%-30%，所以电机逐渐向扁线电机靠拢。但是长期而言，无磁结构运用铜铝合金替代铜，进一步提升电机效率，是未来发展方向。另一方面，更高转速能使电机体积减小和成本降低。若电机从1.6万转提升至2.2万转，其体积将缩小1/3，且成本下降15% 中游环节 中游说明 中游参与方 第三方集成商 第三方集成商相较于整车厂，动力总成性能较华为、精进电动、美的集团股份有限公司、珠海强，且具有成本优势，所以未来部分整车厂将大英搏尔电气股份有限公司、法雷奥汽车内部控制几率放弃动力总成的自研，选择与第三方集成商（深圳）有限公司、聯華電子股份有限公司 合作。由于整车厂自研动力总成需要建设研发团队及生产线，开销过大，且销量受制于各汽车品牌销量，销量较小的整车厂无法达到规模效应，导致成本无法降低。另一方面，动力总成仅占整车价值的8%，整车厂将不会投入过多的资源研发动力总成 下游环节 整车厂 下游说明 下游参与方 电驱动力总成出货量取决于下游整车厂电动汽车北汽新能源、SAIC、比亚迪股份有限公司、零产销。自2018年，纯电汽车销量占整体新能源跑汽车有限公司 汽车销量80%以上，是新能源汽车销量最大的类别。因此，新能源汽车销量的快速增长主要由电动汽车支撑在疫情恢复后，受抑制的需求得到释放，中国汽车销量增长迅速，2020年新能源汽车销量更是突破新高，增加至136.7万辆，同比增长13.5%。伴随中国经济稳健提升，消费需求将持续恢复，加上电动化、智能化、网联化及数据化升级和《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》出台，新能源汽车将持续增长，从而带动电驱动力总成出货。但是短期而言，受汽车控制芯片短缺影响，汽车整体产量受限，电驱动力总成出货被制约 电驱动力总成行业规模 比亚迪、长安汽车、比亚迪股份有限公司、零跑汽车有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司 整车厂自研动力总成需要建设研发团队及生产线，开销过大，且销量受制于各汽车品牌销量，销量较小的整车厂无法达到规模效应，导致成本无法降低。另一方面，动力总成仅占整车价值的8%，整车厂将不会投入过多的资源研发动力总成 整车厂 万里扬股份、SAIC、银川威力传动技术股份有限公司、陕西汉德车桥有限公司 在技术层面，减速器是纯机械器件，其关键技术在于机械部分的精度，相对电机及电机控制器要求会更低。主流的纯电车型均使用单级减速器，且齿比固定。运用此类型减速器原因一方面是可以达到优化空间、缩小整体动力系统体积的效果，另一方面是电机的转速范围宽泛能在不影响性能的情况下，起到挡位节省的作用能效和噪音是纯电减速器的关键指标。传输效率最大化能提升整车续航里程，同时齿轮转动的噪音会影响整车的NVH。因此，减速器需具备高能效及低噪音的特点 减速箱 英博尔、蓝海华腾、深圳市汇川技术股份有限公司、深圳市英威腾电气股份有限公司、珠海英搏尔电气股份有限公司 电机控制器决定动力总成的动力输出，是最核心部件。电机控制器的价值量与电机相等，约为40%，但是由于其技术难度较大，具备生产能力的厂家数量较少，所以毛利率相对较高，约为25%。IGBT是电机控制器中最关键的零部件，其成本占电机控制器总成本的44%。IGBT在满足整车动力性指标的前提下，还需具备合适的功率电子电路设计选型、功能完整的控制电路架构、可靠的电磁兼容与散热能力等条件，以保证电控系统长时间的稳定运行 电机控制器 6. 到2025年，中国电驱动力总成市场规模将突破1,200亿元人民币，2016-2025CAGR为44.0% 电驱动力总成市场规模受纯电汽车出货量影响。中国政府大力推动新能源汽车普及，包括购置补贴、生产补贴及技术研发支持，促使新能源汽车销量持续 处于高速增长态势。根据乘联会预测，2021年中国新能源汽车销量将超350万辆，同比增长159.6% 同时，根据国务院印发的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》，到2025年，新能源汽车销量渗透率将达20%，约600万辆。截至2020年，纯电动汽车销量约占新能源汽车销量的80%。由于插电式混合汽车仅是纯电动汽车解决续航能力不足的过渡，所以随着纯电汽车续航能力增强，未来其销量占比亦会提高，带动电驱动力总成出货量高速增长 由于2017-2019年电机、电控、减速箱逐渐集成化至电驱动力总成，加上技术趋于成熟，规模效应带来成本下降，使电驱动力总成整体价格下降，导致整体市场规模增长较缓。随着落后的产能被淘汰及纯电汽车销量大增，头豹预估，新能源汽车的销量以每年增速同比减半的趋势增长，同时新能源汽车中纯 电动车（BEVs和PHEVs）的渗透率稳定在81%，预计到2025年，中国电驱动力总成市场规模将达1,268.4亿元人民币，5年复合增长率为34.3%中国电驱动力总成行业规模，2016-2025年预估 中国电驱动力总成市场规模=新能源汽车销量*纯电动车渗透率*电驱动力总成单位均价 7.电驱动力总成政策梳理 Wind，中汽协，头豹研究所 政策名称：《政府工作报告》颁布主体：国务院生效日期