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细致新疆时时彩投注网站阐发新能源汽车电机电

作者:admin 发布时间:2018-08-09 13:55

  新能源电动汽车机能还有庞大的提拔空间,大师往往最关心电秒速赛车彩票池,作为决定电动汽车机能的环节部件,本文细致说说电机电控。

  新能源汽车作为保守燃油汽车的替代品,其次要电气系统即为在保守汽车“三小电”(空调、转向、制动)根本上延长发生的电动动力总成系统“三大电”电池、电机、电控。此中,电机、电控系统作为保守策动机(变速箱)功能的替代,其机能间接决定了电动汽车的爬坡、加快、最高速度等次要机能目标。

  同时,新能源汽车电机、电控系统面对的工况相对复杂:需要可以或许屡次起停、加减速,低速/爬坡时要求高转矩,高速行驶时要求低转矩,具有大变速范畴;夹杂动力车还需要处置电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能。

  此外,电机的能耗间接决定了固定电池容量环境下的续航里程。因而,电动汽车驱动系统在负载要求、手艺机能和工作情况上有特殊要求:

  其一,驱动电机要有更高的能量密度,实现轻量化、低成本,新疆时时彩注册顺应无限的车内空间,同时要具有能量回馈能力,降低整车能耗;

  第二,驱动电机同时具备高速宽调速和低速大扭矩,以供给高启动速度、爬坡机能和高速加快机能;

  第三,电控系统要有高节制精度、高动态响应速度,并同时供给高平安性和靠得住性。

  电机电控系统作为新能源汽车财产链的主要一环,其手艺、制造程度间接影响整车的机能和成本。目前,国内在电机、电控范畴的自主化程度仍远掉队于电池,部门电机电控焦点组件如IGBT 芯片等仍不具备完全自主出产能力,具备系统完整学问产权的整车企业和零部件企业仍是少数。跟着国内电机电控系统财产链的逐渐完美,电机电控系统的国产化率逐渐提高,电机电控市场具有的增速无望跨越新能源汽车整车市场的增速。

  此外,跟着整车车体布局轻量化的推进,电池、电机、电控系统在新能源汽车整车中的成本占比也逐步上升。

  按照Argonne 国度尝试室统计数据,新能源汽车动力总成(电机、电控、变速器)的成本别离占整车成本的15.67%(轿车)和13.69%(小型货车),总成占比仅次于电池和BMS 系统。在新能源汽车补助逐渐退坡的政策驱动下,动力总成成本、分量下降的压力将逐渐向上传导至电机、电控产物厂商,具备手艺、新能源汽车驱动系统规模劣势的供应商将在成本下降的过程中占领劣势。因而,电机电控市场仍然在很大程度上影响新能源汽车市场的走向。

  电动机在工业中的使用很是普遍,功率笼盖范畴宽,品种也良多。但因为新能源汽车在功率、转矩、体积、质量、散热等方面临驱动电机有更高的要求,因而,比拟工业电机,新能源汽车驱动电机必需具备更优秀的机能,如:小体积以顺应车辆无限的内部空间,工作温度范畴宽(-40~1050C),顺应不不变的工作情况,高靠得住性以包管车辆和乘员的平安,高功率密度以供给优良的加快机能(1.0-1.5kW/kg)等,因而驱动电机的品种相对较少,功率笼盖也相对较窄,产物相对集中。

  目前,使用于新能源汽车的驱动电机次要包罗直流电机、交换电机和开关磁阻电机三类,此中在目前乘用车、商用车范畴使用较为普遍的电机包罗直流(无刷) 电机、交换感应(异步)电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等。其他特殊类型的驱动电机包罗轮毂/轮边电机、夹杂励磁电机、多相电机、双机械端口能量变换器( Dmp-EVT),目前市场化使用较少,能否可以或许大规模推广需要更长时间的车型验证。

  (1)交换异步电机,也称为感应电机( Induction Motor),在定子绕组中输入三订交流电,定子绕组中的励磁电流在定子铁芯中发生扭转磁场, 此时转子绕组中有感应电畅通过并鞭策转子作扭转活动。当转子带无机械负载时,转子电流添加,因为电磁感应感化,定子绕组中的励磁电流也添加。 交换异步电机节制器采用脉宽调制( PWM) 体例实现高压直流到三订交流的电源变换,采用变频器实现电机调速,采用矢量节制或间接转矩节制实现转矩节制的快速响应,满足负载变化特征的要求。

  交换异步电机的长处在于布局简单,定子转子无间接接触,运转靠得住性强,转速高,维护成本低。不足之处在于能耗高,转子发烧快,高速工况下需要额外冷却系统;功率因数低,需要大容量的变频器,造价较高,调速性较差。 目前,交换异步电机次要用于空间要求较低、且速度机能要求不高的电动客车、物流车、商用车等车型中。

  (2)永磁电机( Permanent Magnetic Motor)包罗永磁同步电机(正弦波)和永磁无刷直流电机(方波)两大类,其转子均由永磁材料制成, 定子采用三相绕组,输入调制方波发生扭转磁场带动永磁转子动弹。

  永磁同步电机的长处在于其较大的转矩和驱动效率,具有高功率密度和宽调速范畴,且没有励磁损耗和散热问题,电机布局简单,体积比同功率的异步电机小 15%以上;其错误谬误在于高速运转时节制复杂,永磁体退磁问标题问题前难以处理, 电机造价较高。目前,永磁同步电机次要使用于体积小,且速度、操控机能要求较高的电动乘用车范畴,部门中小型客车亦起头测验考试利用永磁电机作为驱动源。 永磁无刷直流电机则一般在小功率电动汽车、低速电动车范畴使用较为普遍。

  (3)开关磁阻电机( Switched Reluctance Motor)的定子和转子铁芯均由硅钢片叠压而成,操纵冲片上的齿槽形成双凸极布局, 定子发生扭曲磁场,操纵“磁阻最小道理”驱动转子活动。 开关磁阻电机布局和节制简单、出力大,靠得住性高,成本低,起动制动机能好,运转效率高,但电机噪声高,但转矩脉动严峻,非线性严峻,在电动汽车驱动中有益有弊,目前电动汽车使用较少。

  (4)直流电机(DC Motor)通过在定子主磁极上绕制励磁线圈并通以直流电以发生磁场,转子电枢绕组也通以直流电,通电绕组置于磁场中输出电磁转矩拖动负载运转。直流电机节制器一般采用晶闸管脉宽调制体例( PWM),节制机能好,调速滑润度高,节制简单,手艺成熟,且成本较低。直流电机的错误谬误是需要独立的电刷和换向器,导致速度提拔受限;电刷易损耗,维护成本较高。直流电机多用于晚期的电动汽车驱动系统,目前新研制的车型曾经根基不再采用。

  目前, 新能源汽车所利用的电机以交换感应电机和永磁同步电机为主。此中,日韩车系目前多采用永磁电机,转速区间和效率相对都较高,可是需要利用高贵的系统永磁材料钕铁硼;欧美车系则多采用交换感应电机,次要缘由是对于稀土资本匮乏,以及降低电机成本考虑,其劣势则次要是转速区间小,效率低,需要机能更高的调速器以婚配机能。 特斯拉公司在其本代车型 Model S 和 Model X 上均采用的是自行设想的交换感应电机。

  我国稀土资本丰硕, 因而电动乘用车多采用功率机能高、体积较小的永磁同步电机。 按照中国汽车工业协会统计数据,2016 年上半年,我国纯电动汽车产销量别离达到 13.4 万辆、12.6 万辆,同比别离增加 160.8%、 161.6%。上半年出产纯电动乘用车约 70000 辆,此中永磁同步电机的装机占比约为 65.7%,比 15 年同期增加 21.25 个百分点,比 15 年全年增加了 19.99 个百分点。

  同期,国产新能源乘用车用交换异步电机的市场分额在逐步减小,从 2015 年上半年的 35.1%下滑至 2016 年上半年年的 32.9%;而夹杂励磁同步电机的占比则从 0.03%上升至 1.10%,虽然绝对占比仍相对较小,但装机率无望连结小幅不变的增加态势,将来有可能在纯电动乘用车范畴率先获得冲破性进展。

  电机节制器在保守汽车的车载电机中已有使用,通过功率半导体、微处置器等电力电子器件,采用中低压变频等体例实现对车用空调压缩机、转向助力泵电机等进行调控的功能。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、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。晚期的直流电机一般采用脉宽调制( PWM)斩波节制的体例进行节制,节制手段相对单一,使用也有局限性。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。

  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”。

  其一, 新能源汽车电机电控财产根基与国内电动汽车市场同步启动,整车企业对于电动汽车的研发、采购、出产和发卖等流程都处于摸索和完美阶段, 对于电机电控配套行业的尺度和系统也尚未成型;

  其二,锂电池在 3C 等范畴使用有近 20 年汗青,行业构成了相对完整的手艺尺度和产物系统,转用为动力电池有必然的参考和自创,而新能源汽车电机与工业电机手艺路线和要求不同较大,专业企业中很大一部门仍为 10 年以内的创业型企业,行业尚未构成清晰不变的市场款式。

  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, 由其自有出产能力或联系关系供应链企业向其供应全数或部门电机电控产物,部门整车厂的电机电控产物也少量外销。 这类企业一般为保守汽车制造企业, 颠末多年堆集, 具备完整的零部件出产能力。 目前国内的主机厂中,比亚迪、北汽新能源、江铃新能源、长安新能源、中通客车、厦门金龙等企业均具备自主供应电机电控产物的能力。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,此中包罗专业汽车零部件供应商,如采埃孚( ZF)、大陆( Continental)、博世( Bosch)、日立( Hitachi)、现代摩比斯( Mobis)等国际汽车供应量巨头; 以及国表里新兴的专业电机电节制造企业,如上海电驱动、上海大郡、精进电动、台湾富田电机( Fukuta)等。

  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。

  按照行业统计, 2016 年 1-7 月国内出产的跨越 18 万辆纯电动汽车中,整车厂自行供给和第三方电机企业供应的电机装机占比别离为 55.4%和 44.6%,整车厂自行供给和第三方电控企业供应的电控装机占比别离为 56.2%和 43.8%,比例根基持平。

  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%,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。

  2015 年打消稀土出口配额制以来,我国年稀土氧化物的开采量目标维持在 8-10 万吨摆布,考虑到不法稀土开采和分手量,全年国内稀土的供给量约在 16 万吨摆布。鄙人游需求连结不变的环境下,稀土永磁材料的价钱总体全体呈现稳中下降的趋向,但稀土价钱曾经根基位于底部,将来继续大幅下降的空间不大。 16 年 12 月, 钕金属的价钱已达到为 32.15 万元/吨,相对客岁上涨了 10%,最高涨幅已接近 20%。

  原材料方面,钢材遭到上游焦炭、铁矿石等原材料价钱上涨的影响,无取向硅钢价钱在2016 年呈现了快速反弹,从 15 年 12 月的 3250 元/吨敏捷上涨到岁尾的 7500 元/吨高位,接近了 2011 年的价钱高点。 同时, 截至 17 年 1 月 5 日,长江、华南地域现货铜价均达到为 4.54 万元/吨, 较 16 岁首年月每吨上涨了约 1000 元。

  考虑到稀土收储与打私政策的共同施行,以及包罗特斯拉在内的欧美电动汽车厂商转向永磁同步手艺路线 年可能迎来稀土供给侧收紧和需求侧放大的双重挤压,稀土价钱或将大幅反弹;在供给侧鼎新和环保税开征的双重压力下,钢铁去产能仍处于“三去一降一补”之首, 17 年价钱处于高位盘整的可能性较大。多重要素配合感化下, 电机厂商在物料成本端承压将快速上升,电机厂商只能通过手艺改革,敏捷降低单体电机金属用量,提高电机功率密度,才可能应对来自上游整车价钱下降和下流原材料成本上升的压力。

  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。

  1)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;

  2)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, 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。

  新能源汽车的电机、电控系统大约占到新能源汽车总成本的20%摆布,虽然比例低于动力锂电池,但也在成本中拥有较高比例。同时新能源汽车的电机、电控系统对新能源整车的行驶质量、操控有很大影响。

  我国目前的新能源汽车电机、电控系统供应来历次要有两部份,一是整车厂内部自行设想、制造电机、电控,二是独立第三方企业为整车厂供给电机、电控系统。从将来的成长趋向看,因为新能源汽车财产中新进入者逐渐增加,出格是有相当部门的企业以至缺乏整车的储蓄和堆集,外购电机和电控设备将成为其首选。

  而对于独立的电机、电控供应商,将来的成长趋向则是由纯真的电机、电控供应者改变为新能源整车企业的动力总成系统方案处理者,充实切入整车厂的财产链并强化本身与整车厂的粘性。同时通过设想和制造工艺的优化,不竭降低出产成本,提拔财产总体合作力。

  新能源汽车的焦点部件包罗三部门,即电池、电机和电控。目前对于动力锂电池,市场赐与了高度关心。而比拟之下,新能源汽车别的两大环节部件驱动电机和电机节制器(电控),市场的关心度则不高。而我们认为电机和电控系统既作为保守策动机(变速箱)功能的替代,既是新能源汽车动力总成的焦点,也间接决定着电动汽车的功率、爬坡、加快等环节机能目标,其财产款式和将来的成长趋向对于新能源汽车财产有主要影响。

  新能源汽车的电机将车载的动力锂电池中的电能转换为机械能,从而驱动车辆行驶的部件,电机实现了电能与机械能之间的转换。新能源汽车对驱动电机的要求较高:需要可以或许顺应屡次起停、加减速并同时具备高速宽调速和低速大扭矩,以供给分歧场景下的功率机能。对于乘用车而言,驱动电机还需要轻量化和小型化,以顺应无限的车内空间。

  新能源汽车的电机节制器(电控)是指节制电动汽车驱动电机的安装,其次要感化是节制驱动电机的电压和电流,完成对电动机转矩、转速和转向的节制。凡是可分为主节制器和辅助节制器两大类。主节制器节制汽车驱动电机,即通过节制驱动电机的电压和电流,实现对电机转矩、转速和转向的节制,辅助节制器次要节制汽车的助力转向泵电机、空调电机、BSG电机等辅助电机。。电动汽车驱动节制手艺是电动汽车的焦点手艺,电机节制器的设想及节制算法的开辟决定整个驱动系统机能的环节要素。

  能够看出,在新能源汽车中电池是根本能源和动力来历,而电机则将这种车载的能源转化为了行驶的动力,电控系统则好像大脑节制着整个汽车的运转和动力输出。

  而从成本来看,目前动力锂电池在新能源汽车成本中占比最高,一般在40%以上以至更高,而电机和电控系统占比别离为10%和11%摆布,虽然不及锂电池,但也拥有相当比重。

  我国新能源汽车的电机和电控市场供应商大致可分为两类,一是保守整车厂内部的联系关系企业,即由内部企业为新能源汽车配套电机和电控系统供应。目前比亚迪、北汽、宇通等国内新能源一线出产企业遍及采用这种模式。第二类则是专业处置汽车零部件或电机电控产物的独立第三方供应商。这些企业中有些是保守的汽车零部件供应商,如博世、大陆等;有些则是专业的电机电节制造商,如上海电驱动、上海大郡等。还有一些是从保守的电机、变频器企业延长过来的,如汇川手艺、英威腾等。值得留意的是,现阶段国内龙头的新能源乘用车企业(比亚迪、北汽)和客车企业(宇通)等均倾向于自配电机电控,因而独立第三方企业现阶段次要向中小客车企业以及公用车企业供应电机。

  按照2017年的数据显示国内新能源汽车电机总装机量为85.89万套,与2017年的新能源汽车总产量79.4万辆根基婚配,排名装机量前十位的企业如下图所示,比亚迪、北汽新能源、上海电驱动位列前三。此中比亚迪2017年的电机装机量高达13.8万套,次要为比亚迪本身以及合伙企业配套供给电机。

  在装机量排名前十位的企业中我们能够看到比亚迪、北汽新能源、江铃新能源和郑州宇通等四家企业都是整车制造厂内部配套电机,其他六家企业均是独立第三方企业。与2016年比拟,整车厂内部配套电机的比重有所下降,仅为40%摆布,而通过独立第三方企业进行电机配套的比重上升至近60%,这表白跟着新能源汽车财产规模的快速扩大,行业中的新进入者更倾向于通过独立第三方供应电机,而非自建电机厂。

  而从分车型来看,2017年国内新能源乘用车配套电机装机量为55.16万套,排名前五位的企业别离是北汽新能源、比亚迪、江铃新能源、精进电动和结合电子,除精进电动和结合电子外,其他三家企业都是新能源整车厂内部配套。不外在乘用车电机装机企业排名第六至第十位的企业中,除长安新能源外,新疆时时彩注册其余四家全数是独立第三方企业供货。

  而在公用车范畴,依赖独立第三方电机企业的倾向更为较着。2017年国内新能源公用车配套电机装机跨越15万套,排名前十位的企业全数为独立第三方企业,没有一家整车制造企业。

  我们对比新能源公用车的配套电机装机企业能够看出,其与新能源支流的整车市场具有较大差别。如新能源公用车装机量最大的山东休普,其装机量仅为1万套出头,在2017年新能源配套电机装机企业排名中以至不克不及进入前十。新能源公用车的电机市场与乘用车市场具有较大差别。

  而在新能源汽车电控市场方面,整车厂同样占领着相当大的比重。2017年国内新能源汽车电控市场装机量最大的两家企业仍然是比亚迪和北汽新能源,电控装机量的市场占比别离为25.0%和9.2%,结合电子、上海电驱动以及安徽巨一等独立第三方企业的市场占比别离为7.0%、3.5%和3.3%。总体来看,整车厂配套的电控系统占到市场总装机量的45%摆布,其余为独立第三方企业供货,该比重与电机市场根基相仿。

  因为新能源汽车在功率、转矩、体积、质量、散热等方面临驱动电机有更高的要求,因而,比拟工业电机,新能源汽车驱动电机必需具备更优秀的机能,如:更小的体积以顺应车辆无限的内部空间,工作温度范畴宽(-40~1050C),顺应不不变的工作情况,高靠得住性以包管车辆和乘员的平安,高功率密度以供给优良的加快机能(1.0-1.5kW/kg)等。

  目前国内市场上使用最普遍的新能源汽车电机类型次要有永磁同步电机,交换异步电机和开关磁阻电机等类型,此中交换异步电机和永磁同步电机是支流,在市场中居于主导地位。交换异步电机的长处在于布局简单,定子转子无间接接触,运转靠得住性强,转速高,维护成本低。而不足之处在于能耗高,转子发烧快,高速工况下需要额外冷却系统;功率因数低,需要大容量的变频器,造价较高,调速性较差。这种手艺特征使得交换异步电机目上次要用于空间要求较低、且速度机能要求不高的电动客车、物流车、商用车等车型中。

  永磁同步电机的长处在于其较大的转矩和驱动效率,具有高功率密度和宽调速范畴,且没有励磁损耗和散热问题,电机布局简单,体积比同功率的异步电机小 15%以上;其错误谬误在于高速运转时节制复杂,永磁体退磁问标题问题前难以处理, 电机造价较高。目前,永磁同步电机次要使用于体积小,且速度、操控机能要求较高的电动乘用车范畴,部门中小型客车亦起头测验考试利用永磁电机作为驱动源。 永磁无刷直流电机则一般在小功率电动汽车、低速电动车范畴使用较为普遍。

  2017年我国新能源乘用车配套电机55.16万套,此中配套永磁同步电机39.33万套,占新能源乘用车电机总量的71.3%;配套交换异步电机15.28万套,占新能源乘用车配套电机的27.7%,其他电机类型占比仅为1%。国外的电动乘用车支流品牌也是以配套永磁同步电机为主,如宝马i3,日产聆风,丰田普锐斯等。值得留意的是,因为永磁同步电机需要利用较多稀土材料钕铁硼,因而欧美车系多采用交换异步电机,以降低对稀土资本的依赖度。如特斯拉Model S/X均采用的就是交换异步电机。不外特斯拉为了降服交换异步电机的上述缺陷,在动力总成系统中配套了变速器,以提拔交换异步电机的机能。我国稀土资本丰硕,因而采用永磁同步电机有很好的资本劣势。从将来的成长趋向看,因为新增的新能源汽车将次要来自于乘用车范畴,因而永磁同步电机的成长潜力十分庞大。

  新能源汽车的电控系统需要有高节制精度、高动态响应速度,并同时供给足够的平安性和靠得住性。其次要构成部门包罗逆变器(次要是 IGBT 功率模块)(IGBT即绝缘栅双极型晶体管,一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件)、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。此中,逆变器担任蓄电池的直流-交换电转换从而驱动电机运转。IGBT使用于逆变器中,占到整个节制器成本的40%摆布。因而作为新能源汽车焦点零部件, IGBT等焦点元器件的成本间接决定了电机节制器的总成本下降空间。

  目前我国高端IGBT期间仍有外资占主导地位,英飞凌、ABB、三菱、仙童、东芝、富士等企业占领主导。在IGBT芯片市场上,90%仍次要依赖进口。不外这种场合排场已起头有所改变,部门国产IGBT手艺正在敏捷缩小与国际领先企业的差距。虽然目前国内支流的电控出产厂商次要使用国外器件,但跟着IGBT国产化的历程加快,将来进口替代后无望显著降低国内电控系统的成本。

  我国新能源汽车贸易化时间不长,因而总体来说新能源汽车的配套电机、电控系统财产市场款式尚处在不竭变化和成长中。晚期来看,因为新能源汽车财产规模较小,出格是客车、公用车市场规模较小,因而相关整车企业在配套电机、电控系统上遍及选择外购零部件的体例,然后由整车厂前进履力总成和整车制造,这一特征在新能源公用车(物流、环卫等车型)市场尤为较着。如我们在前文中所述2017年新能源公用车配套电机全数来自独立第三方电机企业。

  但在新能源乘用车市场,因为比亚迪、北汽新能源等行业先辈入者结构较早,因而在电机、电控系统上根基采用内部配套的体例进行供货,在新能源客车市场,行业龙头如宇通客车等也采用内部配套的体例进行电机、电控系统供应。该当说比亚迪、北汽新能源、宇通等企业之所以采用系统内部出产电机、电控系统,除了企业有必然的规模需求外,别的一个次要缘由则在于我国新能源汽车财产贸易化初期,市场中并没有太多电机、电控企业可供选择。但近年来跟着越来越多新能源汽车出产商的进入,给独立第三方电机、电控系统带来了庞大的成长空间,也推进了独立第三方电机、电控企业的成长强大。

  如我们前文所述,包罗上海电驱动、上海大郡、精进电动、安徽巨一等一些专业化的电机企业不竭出现,同时一些过去处置情频器的工控产物企业也逐渐进入电机、电控范畴,如汇川手艺、英威腾等。因而从市场的供应来看,专业化的电机、电控系统供应商不只数量在增加并且质量也在提拔。

  而从新能源整车制造范畴看,目前在新能源乘用车范畴有多量的新势力进入,如具有很强互联网布景的蔚来、拜腾、威马等企业。这些企业过去都没有整车制造以及零部件方面的经验和相关储蓄。明显外购电机、电控系统对这些企业是比力现实的选择,以至将整个新能源汽车的动力总成系统外包也是合适其计谋选择的。而一些保守的乘用车企业,虽然有零部件的供应系统。但因为新能源汽车对于驱动电机和电控系统的要求有别于保守燃油车,因而外购电机、电控系统不失为一种无效的策略。

  基于以上阐发,我们认为将来国内新能源汽车财产通过独立第三方供应电机、电控系统将成为支流趋向,新进入新能源汽车财产范畴的企业可能城市将该方案作为首选。

  而从新能源汽车的电机、电控独立供应商看,将来也需要从纯真的电机、电控供应者改变为新能源整车企业的动力总成系统方案处理者,充实切入整车厂的财产链,强化本身与整车厂的粘性。而这种趋向目前曾经在电机、电控范畴呈现。国内最大的独立电机供应商大洋电机(上海电驱动母公司)2017年已构成新能源汽车动力总成系统能力30万套,现实销量12.57万套。通过一系列并购大洋电机从单一的电机供应商改变为集磁性材料、电机、电控和动力总成于一体的分析性新能源汽车动力总成系统供应商。除大洋电机外,正海磁材(上海大郡母公司)、精进电动等保守电机电控企业都在实施如许的改变。

  除了进行财产链的延长外,我们认为将来国内电机、电控企业还需要在手艺上不竭实施冲破,从设想和出产两方面降低产物成本。从而更好的满足新能源汽车财产对于电机和电控的需求。

  电咖张海亮:新造车暂没需要分一二三梯队,但将来两到三年市场赐与的承认将极为环节



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