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新能源汽车 电机电控体系 市场分解

作者:admin 发布时间:2018-10-04 23:15

  目前,新能源电动汽车机能还有庞大的提拔空间,但大师往往最关心电池,而作为新能源汽车“三大电”之二,比拟动力电池行业的快速成长以及高关心度,国内电机电控行业则相对“低调”。作为决定电动汽车机能的环节部件,本文来聊聊电机电控现无情况和市场成长前景。

  电动汽车电机节制器作为节制电动汽车驱动电机的设备,通过领受整车节制器和节制机构(制动踏板、油门踏板、新能源汽车电机换挡机构)传送的节制消息,对驱动电机转速、转矩和转向进行节制,并可同时对动力电池的输出进行响应节制。

  目前,部门“多合一”的电控产物曾经在电动汽车中投入使用,同时集成了保守汽车分立的空调压缩机、转向助力泵电机、气泵电机节制器,以及夹杂动力车型中采用的BSG/ISG电机等。跟着微芯片在整车及总成节制中的使用逐渐普遍,多合一电控产物的成本无望进一步下降,单一节制器将逐渐被集成化“车辆地方节制器”所代替。

  电控系统的设想和标定与电机系统相关程度较高,按照婚配电机的分歧,电控系统需要开辟分歧手艺平台。跟着感应电机和永磁电机的大量利用,电控系统的复杂程度敏捷上升,矢量节制手艺和间接转矩节制手艺成为电控产物的手艺支流,电动乘用车的普及对于电机和电控系统的集成程度要求也越来越高。能够预见的是,将来电机与电控企业的营业交叉程度将逐渐提高,可供给电机电控一体化动力总成产物的企业将有助于整车企业进一步降低车重和成本,将具有更大的合作力。

  目前,新能源汽车驱动电机的厂商次要包罗两类:第一类是具备电机电控供应链的电动汽车整车企业;第二类是专业处置汽车零部件供应或专业处置电机电控产物供应的企业。此外,部门保守工业电机、变频器等出产企业也依托在研发、出产上的手艺堆集,积极转型介入新能源汽车电机电控相关产物的供应,如汇川手艺、英威腾、卧龙电气、朴直电机、江特电机等。

  目前国内电动汽车大部门仍由北汽、比亚迪等保守汽车企业出产,因而整车企业自供电机电控组件占比相对较大。考虑到16年全年获批的新建新能源汽车企业曾经达到7家,且此中不乏长江汽车、敏安汽车、万向集团等尚无整车出产经验的企业,我们认为,跟着新能源汽车专业制造企业特别是轻资产型互联网汽车企业的敏捷兴起,新能源汽车财产链分工细化成为必然趋向,第三方供应商供给电机电控以至动力总成的比重将逐渐上升。

  按照中机核心发布的新能源汽车装机数据统计,2016年1-7月,第三方电机企业达到92家,第三方电控企业达到98家,别离供给了44.6%和43.8%的装机量。第三方电机、电控企业,在第三方市场中的最高市占率仅别离为14.5%和18.4%,在全体电机、电控市场的市占率更是仅为6.48%和8.07%。整个电机、电控市场仍处于不决型的合作款式,尚无任何企业对市场构成统治性劣势,转型企业、新兴企业均无机会在市场中脱颖而出,敏捷获得较大的市场份额。

  2016年10月26日中国汽车工程学会年会上发布的《节能与新能源汽车手艺手艺路线图》,在纯电动与插电式夹杂动力汽车手艺路线年纯电动乘用车续航里程要达到300km,电动客车单元载重电耗程度要降至3.5kWh/100km*t,同时提出8项成长重点,此中4项与电机电控间接相关:动力电机与底盘集成手艺、纯电动汽车动力系统集成及节制手艺、高机能动力电机手艺、新型电机节制器手艺。

  比拟动力电池在国内曾经初步成立起研发手艺系统,高机能电驱动系统的研发在国内仍处于起步阶段,大部门具备立异布局的高机能电机(如)仍处于样件开辟以至设想阶段。电驱动系统财产链的快速成长,使得各个企业均无机会在产物和手艺上脱颖而出,快速抢占下流电动汽车市场。

  与动力电池系统分歧的,驱动电机系统对于原材料的要求相对简单,次要包罗钕铁硼等稀土永磁材料(永磁体)、钢材(铁芯叠片、驱动轴体)、铜(绕组)、镁铝合金(机壳)等根基金属。因而,原材料成本和加工成本占领电机成本中的绝大部门。

  按照ANL统计数据,在永磁同步电机中,永磁体组件的成本占整个电机物料成本的45%摆布;在感应电机中,铁芯叠片的成本占电机物料成本的58%摆布。因而,稀土材料、钢材、铜铝等有色金属材料的价钱将对电机成本发生最间接的影响。

  按照华域电动等企业数据,稀土磁钢的分量仅占领零件分量的2.5-4.5%,但成本曾经占了整个车用驱动电机成本的20-30%,秒速赛车开奖平台稀土价钱上涨时以至能够达到50-60%。因而,原材料成本的波动对于电机出产成本具有间接的影响。

  国度十三五新能源汽车重点研发打算明白提出,2020年,我国驱动电机峰值功率密度应达到4.0kW/kg,持续功率密度应达到2.2kW/kg,基于IGBT功率模块的电控器功率密度达到17kW/L,基于第三代宽禁代半导体的Sic功率模块的电控器功率密度达到36kW/L,较目前机能均实现倍增。在此方针下,实现电机电控成本的下降一般通过两种体例实现:

  通过推出集成度高的电驱动总成来降低系统总重,从而提高公里密度,降低成本,如大陆、麦格纳等企业推出的,电力电子与驱动电机总成、驱动电机与减速器总成、夹杂动力总成模块等,此种体例一般为欧美等企业采用;

  通过采用部门组件非金属化降低系统分量和成本,包罗动弹枢轴、支持组件等,采用耐磨非金属材料进行替代,或通过布局设想对包罗电机极槽比、齿槽比与裂比等进行多重优化,从而提高单台电机材料用量,此种体例多为日韩等电机企业采用。

  电机节制器作为整车驱动系统的最主要构成部门,次要由逆变器(次要是IGBT功率模块)、逆变驱动器、电源模块、地方节制模块、软启动模块、庇护模块、散热系统信号检测模块等组件构成。此中,IGBT模块作为焦点高压节制开关组件,其成本占领电机节制器成本的40-50%;据行业统计,IGBT器件占领新能源汽车整车成本的10%摆布。因而,作为新能源汽车焦点零部件,IGBT、DSP等焦点元器件的成本间接决定了电机节制器等总成的成本下降空间。

  IGBT在电动汽车中的使用与变频器国产化曾经初步完成、国内品牌市场拥有率反超国外品牌的环境分歧的是,目前IGBT芯片和模块在国内尚未完全构成财产结构,高端市场拥有率仍与外资品牌具有较大差别。国内70%以上的IGBT器件市场,特别是高端高功率半导体仍然次要被英飞凌、三菱、仙童、东芝、富士、SEMIKRON、Sanken、IXYS、ST等美日企业占领,比亚迪、中车时代电气等企业通过自建或收购海外IGBT产能分享了残剩的市场。

  跟着电动汽车电驱动系统向高调速范畴、高功率密度(包罗高速和高转矩密度)、轻量化、高效率、能量回馈、高靠得住性和平安性及低成本等标的目的逐渐演进,电机、电控、BMS等总成对于高功率半导体开关器件的使用将越来越普遍。

  此外,高铁调速系统、柔性直流输电、风电/光伏逆变器、充电桩直流模块等范畴都将对IGBT及其模块化产物有大规模的需求,估计十三五期间仅新能源车及充电桩市场即可带动每年IGBT需求达200亿元摆布。鄙人游市场的刺激下,国内IGBT财产曾经呈现加快扩张态势,华润上华、中芯国际、宏力半导体、华虹NEC等企业纷纷加快产能扶植,高压和超高压、中大功率IGBT期间无望在市场规模扩大的同时实现价钱持续下降。

  按照行业统计,国产IGBT比进口器件的成本可下降15-20%,且仍具有30%以上的毛利率,跟着IGBT价钱的进一步下降,电机和节制器的成本也将随之下降20%以上。

  2016年12月,国务院批复与发布了《十三五国度计谋性新兴财产成长规划》,明白提出到2020年,新能源汽车实现昔时产销200万辆以上,累计产销跨越500万辆。考虑到财产现实与完成环境,我们预测2017年新能源汽车总销量可达到65.8万辆,此中客车、乘用车、公用车别离达到13万、40.8万、12万辆,此中乘用车和公用车供给了次要增量部门。由此测算,2017至2020年,新能源汽车电机、电控市场规模将从240亿元上升至480亿元,年均增加率约为26%。

  电机、电控行业目前仍处于产物手艺快速更新换代的阶段,手艺投入占比力高,资产规模一般不重,市场所作也较电池行业为轻。考虑目前新能源汽车电驱动系统的企业大多由保守工业电机、变频节制等企业转型而来,产能的快速上量对于全行业而言并驳诘以实现的瓶颈,因而行业具有产物定型后合作俄然加剧的风险。目前电驱动行业企业数量浩繁,尚无任何企业能对市场实现节制或垄断,仅考虑第三方供应商市场,CR10以至小于50%;此外,电机、电控企业处于新能源汽车财产链中游,在产能足够的环境下,企业将同时遭到来自上游原材料及焦点零部件企业,和下流整车企业的双向成本压力。

  因而,鄙人游新能源汽车市场快速增加的过程中,同时具备手艺和市场劣势的供应商才能在逐渐激烈化的电机、电控市场中扩大市场份额,这一方面要求企业在手艺上需要具备电机、节制系统的手艺、出产劣势,和较强的动力总成系统集成能力,新疆时时彩开奖官网从而在设想和出产两方面降低产物成本,另一面要求企业在市场方面具备较强的客户粘性,与下流整车企业构成较为坚忍的财产联盟或合作和谈。

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