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系列深度研究报告(四):新能源车电驱:栉风沐雨,终见曙光

2024-04-27范益民、黄麟华创证券付***
系列深度研究报告(四):新能源车电驱:栉风沐雨,终见曙光

主机厂:怎么理解电驱系统的“量、价、利”?电驱系统作为新能源汽车的动力来源,由驱动电机、电机控制器和传动总成构成,同时辅助作为配件的小三电(高压配电盒(PDU)、车载充电机(OBC)和DC/DC变换器)。电驱系统技术的高低体现车企的造车能力的优劣,直接决定整车的动力性能,整车成本占比仅次于电池。 量:高端新能源车销量+单车电机用量。现阶段我国新能源终端车型中A00级和A0级占比较高,C级及以上的乘用车是中大型、高端豪华型车辆,相对来说整体价格偏高,在动力系统的选择上传统能源依然是首选,据乘联会,2023年C级车新能源渗透率仅为26%,未来有较大提升空间。同时,多电机在高端车型中应用有所增加,单车配套电机数也随高端市场占比而变化,据NE时代数据,2022年单车电机装机量为1.32个,单电机PHEV的比重迅速下降到11.1%。双电机版PHEV份额稳步上升至71.3%。 价:主被动调价的背景下,迈向“N合一”的集成化。下游主机厂的降本压力往往被动传导到第三方供应商,叠加自身“以价换量”提升份额的市场策略,常常面临主动和被动的调价。深度集成大小三电的“N合一”电驱产品,具有性能提升、成本降低、体积减小等优势突显,据NE时代,2022年新能源车搭载的电驱系统中,“三/多合一”合计占比为61.5%,随着更高集成度的多合一平台的不断问世,单车价值量有望进一步提升。 利:技术变革+核心元器件国产替代。单体电机向扁线、油冷、高压,电控向单管并联、碳化硅,减速器向两档等技术方案发展。据NE时代,2022年新能源车中电机油冷/扁线/800VSiC的渗透率分别为37.3%、47.8%、1.0%,新技术渗透节奏的加快将持续优化电驱系统的成本。第三方供应商规模效应的凸显和半导体国产替代的加速,成本压力逐渐缓解,盈利属性愈发清晰。 第三方品牌:主机厂是否自研?据NE时代,2023年新能源乘用车电机/电控/电驱搭载量分别为833/830.5/545.44万台,同比+44%/+44%/+51%。除头部整车厂外,其他企业会依据不同车型挑选不同的供应商,整体市场竞争较为分散。我们认为,相比于主机厂自制主要是为了控制供应链成本和掌握话语权,第三方供应商的强项在于技术、产能、产品迭代和大规模降本。主机厂本身销量存在波动+对外销售困难,构建规模优势难度较大。第三方供应商面对丰富客户群体,多个产品、客户项目可以共用产线,进行成本摊销,同时大批量生产的设计方案、加工工艺能够打造第三方本身的成本优势。 汇川技术:扭亏为盈,一马当先。凭借工控业务的技术同源,通用自动化板块的稳定资金支持,2016年汇川全面布局新能源汽车板块,进入新能源乘用车领域。2023年以来公司充分契合市场需求每年推进产品升级,多合一平台产品、高功率三合一电驱A样样机陆续成功下线,巩固了在电机电控领域的领先地位。公司充分依托如广汽埃安、理想等优质客户定点车型SOP放量,以期达到订单呈现爆发式增长。在新能源乘用车领域,除了新势力客户定点外,汇川聚焦国际车企,积极探索业务出海,新增约30个海内外客户主流平台项目定点,覆盖全系车型,达成年度定点OI目标。 投资建议:我们预计公司2024-2026年收入分别为379.3、464.7、569.2亿元;归母净利润分别为60.4、73.4、89.4亿元;EPS分别为2.25、2.74、3.34元。我们以与公司工控和电驱业务的相似性和相关性为依据,选取埃斯顿(工业机器人业务相似)、禾川科技(工控业务相似)、英搏尔(新能源汽车电驱业务相似)及中控技术(流程工业业务相关)为可比公司,考虑公司通用自动化及新能源汽车电驱总成业务的国内领先地位,给予公司2024年32倍PE,对应目标价为72元,维持“强推”评级。 风险提示:制造业及地产复苏进度不及预期;工业机器人、流程工业、电梯大配套等领域份额提升不及预期;新能源汽车电机电控业务受行业景气度及规模效应影响,盈利能力提升不及预期等。 主要财务指标 投资主题 报告亮点 本篇为汇川技术研究系列之四,我们以公司新能源汽车电驱业务为重点,从新能源汽车电驱行业“量、价、利”出发,拆解行业核心驱动因素(量:高端新能源车销量+单车电机用量;价:主被动调价的背景下,迈向“N合一”的集成化;利:技术变革+核心元器件国产替代。同时聚焦主机厂自研还是外采这个核心问题,分析第三方供应商的核心优势:相比于主机厂自制主要是为了控制供应链成本和掌握话语权,第三方供应商的强项在于技术、产能、产品迭代和大规模降本。 投资逻辑 凭借工控业务的技术同源,通用自动化板块的稳定资金支持,2016年汇川全面布局新能源汽车板块,进入新能源乘用车领域。2023年以来公司充分契合市场需求每年推进产品升级,多合一平台产品、高功率三合一电驱A样样机陆续成功下线,巩固了在电机电控领域的领先地位。公司充分依托如广汽埃安、理想等优质客户定点车型SOP放量,以期达到订单呈现爆发式增长。在新能源乘用车领域,除了新势力客户定点外,汇川聚焦国际车企,积极探索业务出海,新增约30个海内外客户主流平台项目定点,覆盖全系车型,达成年度定点OI目标。 关键假设、估值与盈利预测 盈利预测关键假设为:1)制造业资本开支进入新一轮景气上行周期,工控行业需求上行;2)公司品牌优势明显,产品系列拓展,整体解决方案能力进一步得到下游客户认可;3)大宗原材料价格进入下行通道,叠加规模效应,公司产品毛利率保持稳中有进;4)在能源及国家安全的驱动下,下游石化、冶金、能源等流程工业进口替代进入加速期;5)销售费用率及研发费用率随规模效应稳中微降,管理费用率保持稳定。 估值与盈利预测:我们预计公司2024-2026年收入分别为379.3、464.7、569.2亿元;归母净利润分别为60.4、73.4、89.4亿元;EPS分别为2.25、2.74、3.34元。我们以与公司工控和电驱电控业务的相似性和相关性为依据,选取埃斯顿(工业机器人及工控业务相似)、禾川科技(工控业务相似)、英搏尔(新能源汽车电驱电控业务相似)及中控技术(流程工业业务相关)为可比公司。考虑公司工业自动化及电驱总成业务的国内领先地位,给予公司2024年32倍PE,对应目标价为72元,维持“强推”评级。 一、主机厂:怎么理解电驱系统的“量、价、利”? 图表1电驱系统研究框架 (一)新能源车的“大三电”和“小三电” 电驱系统是新能源汽车主要执行机构和核心部件。在新能源汽车整车造价成本中,三电系统合计约占51%,其中电池及整车控制占比约38%,电机及电控系统占比约13%。其中动力电池是基础能源与动力来源,而电机负责将车载能源转化为行驶动力,电控系统则控制整个车辆的运行与动力输出。可以说“三电”技术的高低直接体现车企的造车技术优劣。 图表2每辆车的估计零部件价值(千美元) 电驱系统由驱动电机、电机控制器和传动总成构成。1)驱动电机主要包括永磁同步电机、交流异步电机等,电机的功率从几千瓦到上百千瓦不等;2)控制器总成也称为电机控制器,通过接收VCU(车辆控制单元)的控制指令,如转速、扭矩等,从而控制整车的低速、高速、前进、后退等动作;3)传动总成:通过减速器将电机的动力传递到车轮,以驱动车辆前进。小三电在新能源汽车领域中,通常包括高压配电盒(PDU)、车载充电机(OBC)和DC/DC变换器,是电动汽车电驱系统中的一些辅助部件,与大三电一起,构成了电动汽车的电驱系统。 图表3新能源汽车电气架构 图表4新能源汽车电驱系统 电驱产业链供应商自下而上分为“组件→总成→系统”三大层级。汽车零部件供应商根据销售对象是否为最终客户的整车企业,可以分为三级零部件供应商(永磁体、硅钢片、绕组、功率模块等)、二级零部件供应商(电机、电控和减速器)、一级零部件供应商(电驱系统);根据产品功能的独立性与完整度情况,又可以按组件、总成、系统的层级进行定位。“一级零部件供应商”能够在电驱系统的顶层设计与各总成级的开发时,进行充分的协调匹配与优化,最终实现系统级别的整体性能改善,享有核心战略地位。 图表5电驱系统产业链 (二)量:高端新能源车销量+单车电机用量 我们不赘述整体新能源汽车渗透率提升的逻辑,侧重于高端车型更有潜力的市场。 C型车新能源渗透率增长潜力更大。现阶段我国新能源汽车行业正处于需求逐步市场化的发展阶段,近年来终端车型中A00级和A0级占比仍然较高。据乘联会,2023年,A00、A0、A、B、C各级别车型中,新能源车渗透率分别为100%、57%、23%、39%和26%。A0级别及以下的车型主攻的是中小型、经济实惠的城市用车需求,相对来说技术门槛较低,市场竞争者涌入较快,短期将呈现出大厂挤压小厂,渗透率提升空间比较有限。C级及以上的乘用车是中大型的车辆,相对来说整体价格偏高,高端和豪华车型偏多,在动力系统的选择上目前传统能源依然是首选,未来有较大提升空间。 图表6不同等级车型新能源渗透率 电动汽车的驱动系统被分为单电机集中驱动和多电机分布驱动两类。根据车辆使用的电机数量及其配置,目前电动汽车的驱动系统被分为单电机集中驱动和多电机分布驱动两类。单电机集中驱动是最常见的结构,有些电动汽车则采用多电机分布系统,包括双电机驱动、三电机驱动和四电机驱动。单电机配置的优点是所需部件少,能适应传统的传动方式,制造成本低,缺点是效率不如多电机系统高。 图表7电动车的多电机分布驱动系统 高端电动车往往配置双电机与四驱。得益于电机小型化、低速大扭矩、响应更快的优势,搭载双电机的电动车能获得更高效、稳定的动力输出。当燃油车通过增加涡轮增压或排量提升动力时,电动车通过提升电机的功率扭矩或增加电机数量达成相同目标。许多电动车的高端车型都会升级为双电机版本,主要因为:1)性能提升:高性能是高端汽车品牌的核心技术之一,双电机四驱能实现更快、更稳的驾驶体验,让用户获得更多愉悦驾驶体验。2)品质提升:双电机提供的更强动力、更丰富功能符合大众消费者对高端品牌的情感认知。3)冗余设计:在一个电机出现故障的情况下,另一个电机仍能保证车辆行驶至安全区域。同时,在大排量动力加持下,相比两驱,四驱在通过性、循迹性、加速性方面具有明显优势。 图表8高端电动车往往需要双电机与四驱 双(多)电机趋势加强,单车电机量持续提升。在BEV和PHEV的共同爆发下,据NE时代数据,2022年包含驱动电机()和发电机(GM)的新能源汽车用电机装机量规模已接近900万台。2022年单车电机装机量约1.32个,高于前两年的1.15个和1.24个。 单电机PHEV的比重从2020年的65.9%一路降到2022年的11.1%。双电机版PHEV份额稳步上升,2022年占到71.3%,原因在于比亚迪DM-i车型的火爆。三电机版PHEV一般为混动系统+电驱总成的四驱车型,2022年份额为17.5%,销量三年增长了5倍,代表品牌理想、问界、岚图销量持续增长。 图表9新能源乘用车驱动电机和发电机装机量 图表10BEV、PHEV单车带电机量 图表11BEV、PHEV电机搭载形式 (三)价:迈向“N合一”的集成化 大小三电深度集成N合一,性能提升、成本降低、供应链简化优势突显。随着新能源汽车对于电驱系统的集成度要求不断提高,电驱系统行业内企业也逐步从提供单一产品(电机、电控、减速器),向提供物理集成的多总成产品、一体化设计深度集成的“三合一”产品演进。通过多合一深度集成方案,将电机、电控、减速器、电源控制等多个子部件集成在一起,从而降低成本、减轻重量,简化供应链并提高整车性能和灵活性。 不同的集成方案包括8in1、7in1、6in1、5in1和3in1等,有些方案甚至朝着芯片级集成、域控开发方向发展。 图表12电驱系统向集成化趋势发展 三合一电驱系统搭载量高增,成为更多主流车型选择。据NE时代数据,2023年新能源乘用车三合一电驱系统全年累计搭载量545.44万台,同比上涨51%,占到总配套量的65.5%。从月度数据来就看,2023年全年三合一电驱系统的搭载量整体呈上升趋势