2023年中国轮边电机行业概览——横空出世，酝酿革命（摘要版）

头豹行业概览|2023/02 www.leadleo.com 2023年中国轮边电机行业概览—— 横空�世，酝酿革命 2023ChinaIn-wheelMotorIndustryOverview2023年中国におけるリムモータ業界の概要 （摘要版） 报告标签：轮边电机、轮毂电机、电驱动、比亚迪、采埃孚、卧龙电驱 主笔人：程奇奇 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系头豹研究院独有的高度机密性文件 （在报告中另行标明�处者除外）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、�版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施、追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 观点摘要 近期，随着比亚迪的高端车型仰望U8首次亮相，轮边电机受到了众人关注。轮边电机实际上是一种 分布式电机，可大幅提升车身操控便利性，同时还具有能耗低、效率高、成本低等优点。此举是轮边电机在中国新能源汽车行业的率先应用，有望成为行业未来发展趋势。 本报告旨在分析中国轮边电机行业的相关政策、分类、发展现状、竞争格局及未来发展趋势，并结合目前中国轮边电机行业竞争格局和竞合关系，深入挖掘、剖析该细分赛道市场中具备竞争实力的 企业。 什么是轮边电机？ 轮边电机是分布式驱动电机的其中一种，它是将驱动电机安装在副车架上的车轮两侧，通过减速器直接驱动对应侧车轮，是一种从集中式驱动过渡至轮毂电机驱动的形式。相比传统集中式直驱电机，具备灵活性较高、传动效率较高、底盘结构更紧凑等优点。 轮边电机发展现状 当前，在全球轮边电机相关专利分布方面，中国已经处于世界领先地位，专利数量高达870项，占比40.54%；其次为美国，专利数量为348项，占比16.22%；日本、欧洲各国和韩国紧随其后。可以看🎧，中国目前在轮边电机领域具备一定的技术储备和竞争实力，在国际地位上拥有一定话语权。 从全球轮边电机相关专利TOP10企业分布情况来看，比亚迪当前专利数量位居全球之首，为99项，具备较强的技术研发实力和专利储备。 轮边电机发展趋势 未来随着市场参与者数量的上升以及头部效应的带动下，电机的安全可靠性、高效性、整车布局灵活性以及舒适度会不断提高；同时，行业布局者的增多在一定程度上有助于降低成本 此外，短时间内新能源汽车电驱动系统将朝着双电机或三电机驱动模式方向迈进，作为向分布式 方向演进的一段过渡；长期来看，轮边驱动有望率先在高端市场领域替代集中式驱动。 根据驱动电机安装位置不同，可将驱动电机分为集中式和分布式驱动电机两大类；轮边电机是将驱动电机安装在副车架上的车轮两侧，具有灵活性高、传动效率高同时成本较高等特点 集中式驱动电机 分布式驱动电机 直驱电机 轮边电机 轮毂电机 驱动电机 布局方式：中置式布局 布局数量：两驱版使用一台电机，四驱版使用两台电机 优点：结构简单，成本较低，易操作控制，安全可靠 缺点：传动效率较低，底盘结构相对复杂 布局方式：分布式布局 布局数量：两台以上 驱动电机 优点：使用较灵活，传动效率较高，底盘结构相对紧凑 缺点：成本较高，操作难度较高，存在一定安全隐患，舒适度可能下降 布局方式：分布式布局 布局数量：四台驱动 电机 优点：使用灵活，传动效率高，底盘结构紧凑 缺点：成本高，操作难度高，算法复杂，舒适度较差，散热相对困难 电动汽车驱动电机根据安装位置不同的分类 固 驱定 动速 电比 机减 速 器 动力电池 驱动电机 固定速比减速器 轮边电机传动布置方式 来源：电动新视界、一览众车、头豹研究院 驱动电机系统是新能源汽车的核心部件之一，根据其安装位置不同，可将驱动电机分为集中式和分布式驱动电机两大类。集中式驱动电机采用中置式布局，即电机分布在车轮之间，特点是结构简单、成本较低、易于操作以及技术应用相对成熟。分布式电机可细分为轮边电机和轮毂电机，两者区别在于前者是将电机安装在两侧车轮边上，后者是将电机安装在轮毂内。分布式驱动电机特点是灵活性较高、传动效率较高、底盘结构更紧凑等，但是缺点是技术应用成熟度稍差，可能存在安全隐患，同时成本较高且舒适度下降。 轮边电机是将驱动电机安装在副车架上的车轮两侧，通过减速器直接驱动对应侧车轮，是一种从集中式驱动过渡至轮毂电机驱动的形式。 驱动电机定义与分类（2/2） 驱动电机根据工作电源不同，还可分为直流电机和交流电机两大类，交流电机下的细分品类中，永磁同步电机成为了当前中国主流技术路线，其中，钕铁硼永磁材料得到了广泛应用 驱动电机 电动汽车驱动电机根据工作电源不同的分类 永磁直流电机 励磁直流电机 同步交流电机 异步感应电机 直流电机交流电机 电动汽车驱动电机根据工作电源不同，还可分为直流电机和交流电机两大类。其中，根据定子和转子的转速一致性划分，还可将交流电机进一步分为同步交流电机和异步感应电机。同步交流电机包括永磁同步电机、单独励磁同步电机和磁阻电机；异步感应电机包括鼠笼异步感应电机和滑环转子异步感应电机。当前，中国主流的技术路线为永磁同步电机，轮边电机主要采用的就是永磁同步电机。 滑 单鼠环 永独笼转 磁励磁异子 同磁阻步异 步同电感步 电步机应感 机电电应 机机电机 永磁材料分类与性能对比 材料 剩余磁化强度 Br（T） 感应矫顽力 Hc（kA/m） 最大磁能积（BH）max（Kj/m3) 剩磁温度系数α（%/℃） 居里温度 Tc（℃） 钕铁硼 0.55-1.32 380-884 239-446 -0.07~-0.13 310-410 钐钴 0.85-1.15 480-800 120-210 -0.03~-0.09 710-880 铝镍钴 0.68-1.35 44-145 13-85 -0.016~-0.025 850-900 铁氧体 0.22-0.44 120-320 6.4-40 -0.18~-0.20 450-460 永磁同步电机中，永磁材料其核心原材料之一，可大致分为钕铁硼、钐钴、铝镍钴和铁氧体等材料。其中，钕铁硼永磁材料在新能源汽车等领域得到了主流应用，主要由于其具备较高的剩磁强度、感应矫顽力和最大磁能积，并且有较好的机械性能，不易碎；同时，该材料合金密度低，有利于磁性元件的轻型化、薄型化、小型和超小型化设计。 来源：中国汽车材料网、智享新动力、头豹研究院 轮边电机vs.轮毂电机 分布式驱动方案包括轮边电机和轮毂电机两种，轮边电机是传统集中式电机向轮毂电机过渡的方案；两种方案各具优缺点，其共同特点为传动效率提升、成本以及设计难度增加等 轮边电机和轮毂电机简介 电机类型 轮边电机 轮毂电机 工作原理 电机与固定速比减速器安装于轮边，减速器输�轴通过万向节与车轮半轴相连来驱动车轮，每个车轮由单独电机驱动，电机不集成在车轮内 将电机安装于车轮内部，实现动力、传动、制动系统的高度集成，输�转矩直接输�至车轮，全部或部分舍弃传统离合器、减速器、传动桥等机械传动部件 技术优势 •综合电耗较好•便于实现电子差速与转矩协调控制•操纵较灵活•能量回收利用率高 •省略大量传动部件，传动效率高，能量回收利用率高 •零部件一体化可减轻约30%自身重量•操纵灵活，可实现动力按需分配 存在问题 •对算法系统要求较高，系统设计难度较高•行星齿轮减速结构存在磨损快、寿命短、不易散热、噪声大等缺点•高速转弯与路面颠簸上的差速控制问题较为突� •成本较高，市场接受能力较差 •簧下质量和轮毂的转动惯量增加，影响车辆操控性和舒适性 •车轮内部空间有限，设计难度高 •涉水能力不强，密封要求较高，不易散热 •振动和过热环境可导致电机磁钢退磁•集成难度高导致成本高 轮边电机和轮毂电机的性能对比 评价项目 轮边电机（簧上） 轮边电机（簧下） 轮毂电机双叉臂 影响性能 簧下质量 最小 较大 较大 驾乘舒适性 电机离地距离 较高 低 很低 涉水、散热能力 较高 低 很低 通过性能 电机受路面振动 平缓 剧烈 剧烈 电机可靠性、寿命 传动系长度 长 较短 无 占用空间、传动效率 车轮及电机系统转动所需空间 最大 较大 较小 车架结构布置 结构稳定性 一般 较差 最好 高速稳定性 其他优缺点 悬架横向稳定杆容易布置 电机、车轮同轴度较高；悬架横向稳定杆难布置 不适用于轮边电机 / 注：代表性能最好；代表性能一般；代表性能较差 来源：驱动视界、盖世汽车、头豹研究院 轮边电机发展现状 当前，中国目前在轮边电机领域具备一定的技术储备和竞争实力；从企业技术储备方面来看，比亚迪当前专利数量位居全球之首，为99项，具备较强的技术研发实力和专利储备 完整版登录www.leadleo.com 搜索《2023年中国轮边电机行业概览——横空�世，酝酿革命》 全球轮边电机相关专利国家/地区分布情况 全球轮边电机相关专利TOP10企业分布情况 当前，在全球轮边电机相关专利分布方面，中国已经处于世界领先地位，专利数量高达870项，占比 完整版登录www.leadleo.com 搜索《2023年中国轮边电机行业概览——横空�世，酝酿革命》 40.54%；其次为美国，专利数量为348项，占比16.22%；日本、欧洲各国和韩国紧随其后。可以看🎧，中国目前在轮边电机领域具备一定的技术储备和竞争实力，在国际地位上拥有一定话语权。 从全球轮边电机相关专利TOP10企业分布情况来看，比亚迪当前专利数量位居全球之首，为99项，具备较强的技术研发实力和专利储备；其次为日本斯巴鲁，专利数量为93项；中国宇通客车专利数量为33项，与雷诺并列位居第四；其他的中国机构还包括同济大学，其获得的专利数量为22项。 来源：智慧芽、头豹研究院 未完待续 下篇正在进行中 若您期待尽快看到下篇报告或对 下篇报告的内容有独到见解，头豹欢迎您加入到此篇报告的研究中。相关咨询，欢迎联系头豹研究院工业组研究团队 邮箱：sharlin.chen@leadleo.com 完整版研究报告阅读渠道： •登录www.leadleo.com，搜索《2023年中国轮边 电机行业概览——横空�世，酝酿革命》 了解其他电机系列课题，登陆头豹研究院官网搜索查阅： •2021年中国新能源汽车产业系列研究报告——驱 动电机行业短报告 •2022年中国专精特新系列研究报告：汽车行业——解读汽车行业“小巨人”发展态势 •2022年智能家居系列：中国智能家居照明行业概览 •2021年中国新能源汽车产业系列研究报告——稀土永磁材料行业短报告 头豹研究院简介 头豹是中国领先的原创行企研究内容平台和新型企业服务提供商。围绕“协助企业加速资本价值的挖掘、提升、传播”这一核心目标，头豹打造了一系列产品及解决方案，包括：报告/数据库服务、行企研报定制服务、微估值及微尽调自动化产品、 财务顾问服务、PR及IR服务，以及其他以企业为基础，利用大数据、区块链和人 工智能等技术，围绕产业焦点、热点问题，基于丰富案例和海量数据，通过开放合作的增长咨询服务等 300+ 资深分析师 5,000+ 8万+ 100万+ 细分行业深入研究原创内容 注册机构用户 公司目标客户群体覆盖率高，PE/VC、投行覆盖率达80% 行企研究价值数据元素 50万+ 合作专家 头豹致力于以优质商业资源共享研究平台，汇集各界智慧，推动产业健康、有序、可持续发展 四大核心服务 企业服务 云研究院服务 备注：数据截止2022.6 为企业提供定制化报告服务、管理咨询、战略调整等服务 提供行业分析师外派驻场服务，平台数据库、报告库及内部研究团队提供技术支持服务 行业排名、展会宣传园区规划、产业规划 行业峰会策划、奖项评选、行业白皮书等服务地方产业规划，园区企业孵化服务 报告阅读渠道 头豹官网