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新能源汽车电驱动行业深度报告:群雄逐鹿千亿电驱动市场谁主沉浮-220607(59页).pdf

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新能源汽车电驱动行业深度报告:群雄逐鹿千亿电驱动市场谁主沉浮-220607(59页).pdf

1、证券研究报告行业深度报告电力设备 东吴证券研究所东吴证券研究所 1 / 59 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 新能源汽车电驱动行业深度报告 群雄逐鹿,群雄逐鹿,千亿电驱动千亿电驱动市场市场谁主沉浮谁主沉浮 2022 年年 06 月月 07 日日 证券分析师证券分析师 曾朵红曾朵红 执业证书:S0600516080001 研究助理研究助理 谢哲栋谢哲栋 执业证书:S0600121060016 行业走势行业走势 相关研究相关研究 战争持续冲击供应链,欧洲电动车销量承压 2022-05-31 电动车需求和排产6月进一步恢复,国务院会议强调加

2、快风光基地项目建设 2022-05-29 增持(维持) 投资要点投资要点 新能源汽车新能源汽车电驱动千亿蓝海市场电驱动千亿蓝海市场,技术,技术迭代迭代推动行业推动行业持续持续变革。变革。新能源汽车电驱动系统主要为整车提供动力,包括驱动系统(电机、电控、减速器)与电源系统(OBC、DC/DC、PDU) ,价值量占比仅次于锂电池,重要性可见一斑。当前产品定制化程度高,围绕效率/功率密度/成本等目标函数,其技术在不断演进:整机产品往“多合一”集成化/高压化,单体产品电机往扁线/油冷/高压,电控&电源往单管并联/碳化硅,减速器往两档等技术方案发展。考虑行业各大趋势及新技术渗透节奏,经我们测算 2021

3、/2025 年国内新能源乘用车电驱动市场(含电源)空间分别为 357/1228 亿元,CAGR=36%,其中,分体式/“多合一”产品 2025 年分别 196/1032 亿元,CAGR=24%/39%。 电驱动行业电驱动行业呈“三足鼎立”之势,第三方阵营有望脱颖而出,强技术平呈“三足鼎立”之势,第三方阵营有望脱颖而出,强技术平台、台、 强强成本管控能力的企业成本管控能力的企业有望有望充分绑定主流车企,充分绑定主流车企, 享受行业高机遇享受行业高机遇。市场参与者主要有整车厂、 汽车零部件 Tier1、 第三方供应商, 行业处于成长期的前半段、 格局尚未定型, 多数企业处于亏损至微利, 而 202

4、2 年部分优质企业有望率先迎来利润拐点。中长期看,第三方有望在竞争中脱颖而出,我们通过“量”和“利”两大维度分析其成长性: “量”“量” :1)新能源车渗透率持续提高,自主品牌占据核心地位。)新能源车渗透率持续提高,自主品牌占据核心地位。我们预计 2025 年国内新能源乘用车有望达到 1159 万辆,2021-2025 年销量 CAGR=37%,我们认为自主品牌车企有望崛起,与其有密切合作关系的第三方供应商有望享受高。2)整车厂在整车厂在重性能体重性能体验验的中高端平台(的中高端平台(B 级及以上级及以上车)有望车)有望部分采用自供、部分部分采用自供、部分由第三由第三方方外供,中端、中低端市场

5、的车型外供,中端、中低端市场的车型较大程度较大程度开放供应链给第三方。开放供应链给第三方。下游整车市场结构可分为“中低端” 、 “中端”及“中高端” ,每块市场有各自的采购逻辑 (成本、性能、 可靠性) 。我们认为第三方凭借强技术平台及成本优势,后续不断扩大可达空间及份额。基于此,我们测算 2021/2025 年我国新能源乘用车第三方供应商电驱动系统空间约 143/741 亿元(占电驱动全行业的比重从 2021 年 40%提升至 2025 年 60%) ,CAGR=51%,快于电驱动行业整体增速。 “利”“利” :1)被动价格年降被动价格年降下,下,电驱动玩家拥抱电驱动玩家拥抱“多合一多合一”

6、趋势及新技趋势及新技术,术, 提升提升单车价值量单车价值量。 在车厂的降本压力下, 第三方供应商 “多合一”占营收比重提升,并探索扁线电机、碳化硅电控等技术,单车供应价值量有望不断提升;2)降本)降本一直在路上一直在路上,优化器件成本优化器件成本是是关键关键。随 IGBT 单管并联技术的渗透、半导体器件的国产化,叠加电驱动产品进入放量期、规模效应即将显现,第三方成本压力有望不断减小。3)前期强定制化促进了技术平台的完善,)前期强定制化促进了技术平台的完善,基于平台化基于平台化进行进行定制化定制化开发开发,一方面提高开发效率,一方面一方面提高开发效率,一方面有望降低有望降低费用率。费用率。复盘汽

7、车零部件行业, 我们认为长期电驱动行业销售净利率也有望收敛至 8%左右的水平,往后看电驱动公司利润增速有望快于收入增速。 盈利预测与投资评级:盈利预测与投资评级:我们预计 2025 年新能源乘用车电驱动市场将超千亿元、第三方空间超 700 亿元,行业规模体量高属性之下,利润有望跨越式增长。我们看好各环节技术平台、成本控制能力领先,项目定点优质,盈利能力进入拐点期的企业。推荐推荐:汇川技术、英搏尔汇川技术、英搏尔,建议关注:欣锐科技、精进电动、精达股份、方正电机等。 风险提示:风险提示: 新能源汽车销量不及预期、 原材料价格上涨与芯片短缺、 “多合一”渗透不及预期等。 -28%-19%-10%-

8、1%8%17%26%35%44%53%2021/6/72021/10/62022/2/42022/6/5电力设备沪深300 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业深度报告 东吴证券研究所东吴证券研究所 2 / 59 表 1:公司估值(截至 2022 年 6 月 7 日) 代码 公司 总市值(亿元) 收盘价(元) EPS PE 投资评级 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 300124.SZ 汇川技术 1,724 65.39 1.36 1.63 2.13 48 40 31 买入 300681.SZ 英搏尔 68 88.29 0.

9、61 2.59 4.86 144 34 18 买入 300745.SZ 欣锐科技 55 43.70 0.20 1.09 2.37 214 40 18 未评级 688280.SH 精进电动 77 13.00 -0.68 -0.35 0.03 - - 451 未评级 600577.SH 精达股份 100 5.02 0.28 0.38 0.52 18 13 10 未评级 002196.SZ 方正电机 45 8.95 0.05 0.20 0.55 177 44 16 未评级 数据来源:汇川技术、英搏尔盈利预测来自东吴证券研究所,其他均来自于 Wind 一致预期 rQqPrQnOyQsPsQoNzQtR

10、mNbRcMbRsQrRsQoMeRnNpRlOoOvNbRqQwPNZtPsOxNqRqR 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证券研究所东吴证券研究所 行业深度报告 3 / 59 内容目录内容目录 1. 电驱动系统:核心动力结构,技术迭代持续推动行业变革电驱动系统:核心动力结构,技术迭代持续推动行业变革 . 7 1.1. 大三电:电机、电控、减速器. 8 1.1.1. 电机:扁线电机、高压电机带来新机遇. 8 1.1.2. 电机控制器:IGBT 掣肘,单管并联纾困 . 14 1.1.3. 减速器:单档路线为主,两档减速可以期待. 18 1.2. 小三电:O

11、BC、DC/DC、PDU . 19 1.3. 集成化:1+1+13,深度集成方兴未艾 . 20 1.4. 总结:千亿空间市场广阔,技术变革推动天花板不断打开. 22 2. 曙光已现,电驱动行业有望迎接“量利齐升”曙光已现,电驱动行业有望迎接“量利齐升” . 26 2.1. 需求总量确定性高增,第三方有望脱颖而出. 28 2.1.1. 总量:新能源车渗透率持续提高,结构优化带动需求变革. 28 2.1.2. 份额:整车市场&电驱动市场同时演变 . 31 2.2. 技术驱动+规模效应,长期盈利能力值得期待 . 36 2.2.1. 定价:新技术应用有望提升产品价值. 36 2.2.2. 成本:国产化

12、叠加规模效应,带动成本稳步下降. 38 2.3. 小三电:市场集中度较高,产品集成化趋势不变. 40 3. 产业链公司梳理产业链公司梳理 . 41 3.1. 汇川技术:工控龙头再出发,电驱动龙头雏形已现. 41 3.2. 英搏尔:单管并联一以贯之,市场端占据有利地形. 46 3.3. 欣锐科技:车载电源集成专家,碳化硅方案行业领先. 48 3.4. 精进电动: “精”益求精,电驱动新秀持续奋“进”. 50 3.5. 精达股份:国内主要扁线制造商,持续受益新能源产业发展. 53 3.6. 方正电机:新能源驱动电机龙头,产能制约逐步解除. 54 4. 盈利预测与投资建议盈利预测与投资建议 . 57

13、 5. 风险提示风险提示 . 58 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证券研究所东吴证券研究所 行业深度报告 4 / 59 图表目录图表目录 图图 1:新能源汽车的动力系统:新能源汽车的动力系统 . 7 图图 2:电驱动行业产业链及各环节主要玩家:电驱动行业产业链及各环节主要玩家 . 7 图图 3:新能源汽车成本结构:新能源汽车成本结构 . 9 图图 4:永磁同步电机转子结构:永磁同步电机转子结构 . 10 图图 5:交流异步电机结构:交流异步电机结构 . 10 图图 6:2022 年年 3 月我国驱动电机配套数量(台)及配套车型月我国驱动电机配套数量(台)

14、及配套车型 . 10 图图 7:扁线与圆线电机定子截面对比:扁线与圆线电机定子截面对比 . 11 图图 8:圆线电机与发卡电机性能对比:功率密度、高效区间、:圆线电机与发卡电机性能对比:功率密度、高效区间、NVH 等性能明显提升等性能明显提升 . 11 图图 9:发卡线圈生产工艺:发卡线圈生产工艺 . 12 图图 10:2021 年中国车企快充图谱年中国车企快充图谱 . 13 图图 11:普通:普通 400V 新能源汽车电压平台新能源汽车电压平台 . 13 图图 12:保时捷:保时捷 Taycan 800V 电压平台电压平台 . 13 图图 13:新能源汽车中的电控系统:新能源汽车中的电控系统

15、 . 14 图图 14:电机控制器电气结构拆解图:电机控制器电气结构拆解图 . 15 图图 15:2017 年新能源汽车电控零部件成本构成(年新能源汽车电控零部件成本构成(%) . 15 图图 16:2020 年全球年全球 IGBT 销售额销售额 TOP15 公司公司(百百万美元万美元) . 15 图图 17:单管并联:单管并联 IGBT 模组拆分图模组拆分图 . 16 图图 18:碳化硅与硅基电子元器件性能对比:碳化硅与硅基电子元器件性能对比 . 16 图图 19:碳化硅器件在:碳化硅器件在 OBC、DC/DC、电控逆变器等领域均有应用、电控逆变器等领域均有应用 . 17 图图 20:新能源

16、汽车用驱动电机的高速化趋势:新能源汽车用驱动电机的高速化趋势 . 18 图图 21:新能源汽车电源系统成本构成:新能源汽车电源系统成本构成 . 19 图图 22:威迈斯进口原材料金额占比:威迈斯进口原材料金额占比 . 19 图图 23:新能源汽车车载电源产品技术演进过程:新能源汽车车载电源产品技术演进过程 . 20 图图 24:分体式电驱动系统结构:分体式电驱动系统结构 . 20 图图 25:集成式电驱动系统结构:集成式电驱动系统结构 . 20 图图 26:新能源乘用车电驱动“三合一”系统渗透率变化新能源乘用车电驱动“三合一”系统渗透率变化 . 21 图图 27:2022 年新能源乘用车三合一

17、系统搭载比例年新能源乘用车三合一系统搭载比例 . 21 图图 28:电驱动总成集成度将不断提高:电驱动总成集成度将不断提高 . 21 图图 29:华为:华为 DriveOne“七合一”电驱动系统“七合一”电驱动系统 . 22 图图 30:新能源汽车电驱动系统高度定制化,不同级别的车(不同功率端)采用的技术方案有所:新能源汽车电驱动系统高度定制化,不同级别的车(不同功率端)采用的技术方案有所差异差异 . 22 图图 31:电驱动系统产业链公司相关业务收入(亿元):电驱动系统产业链公司相关业务收入(亿元) . 27 图图 32:电驱动系统产业链公司相关业务毛利率(早期毛利率高是:电驱动系统产业链公

18、司相关业务毛利率(早期毛利率高是因为新能源车补贴影响)因为新能源车补贴影响) . 27 图图 33:电驱动系统产业链内上市公司销售净利率情况:电驱动系统产业链内上市公司销售净利率情况 . 27 图图 34:电驱动行业分析框架:电驱动行业分析框架 . 28 图图 35:我国新能源汽车月销量变化:我国新能源汽车月销量变化 . 29 图图 36:不同价位新能源汽车渗透率:不同价位新能源汽车渗透率 . 29 图图 37:不同类型车企新能源汽车销量占比:不同类型车企新能源汽车销量占比 . 29 图图 38:新势力车企新能源汽车销量占比:新势力车企新能源汽车销量占比 . 29 图图 39:各级别纯电动车销

19、量占比:各级别纯电动车销量占比 . 30 图图 40:各级别插电混动车销量占比:各级别插电混动车销量占比 . 30 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证券研究所东吴证券研究所 行业深度报告 5 / 59 图图 41:各价位新能源汽车销量占比:各价位新能源汽车销量占比 . 30 图图 42:不同类别供不同类别供应商新能源乘用车电机装机占比应商新能源乘用车电机装机占比 . 31 图图 43:不同类别供应商新能源乘用车电控装机占比不同类别供应商新能源乘用车电控装机占比 . 31 图图 44:主要公司研发费用(万元):主要公司研发费用(万元) . 35 图图 45:

20、主要公司研发费用率:主要公司研发费用率 . 35 图图 46:不同公司新能源汽车电驱动系统销售单价(元:不同公司新能源汽车电驱动系统销售单价(元/套)套) . 36 图图 47:英搏尔主要原材料采购均价(元):英搏尔主要原材料采购均价(元) . 38 图图 48:电驱动行业主要公司存货增速:电驱动行业主要公司存货增速 . 39 图图 49:汽车零部件行业平均销售净利率水平:汽车零部件行业平均销售净利率水平 . 39 图图 50:“小三电”代表企业相关产品收入(亿元)小三电”代表企业相关产品收入(亿元) . 40 图图 51: “小三电”代表企业相关产品毛利率: “小三电”代表企业相关产品毛利率

21、 . 40 图图 52:汇川技术上下游与公司业务结构:汇川技术上下游与公司业务结构 . 41 图图 53:汇川技术近年营业收入与归母净利润(亿元):汇川技术近年营业收入与归母净利润(亿元) . 41 图图 54:汇川技术近年销售毛利率与销售净利率:汇川技术近年销售毛利率与销售净利率 . 41 图图 55:汇川技术新能源汽车电驱动业务发展历程:汇川技术新能源汽车电驱动业务发展历程 . 42 图图 56:汇川技术新能源汽车不同客户电控装机数量结构:汇川技术新能源汽车不同客户电控装机数量结构 . 43 图图 57:汇川技术各业务收入(亿元):汇川技术各业务收入(亿元) . 43 图图 58:2022

22、Q1 汇川技术各业务收入占比汇川技术各业务收入占比 . 43 图图 59:汇川技术研发费用与研发费用率:汇川技术研发费用与研发费用率 . 44 图图 60:汇川技术研发人员数量及占比:汇川技术研发人员数量及占比 . 44 图图 61:汇川新一代:汇川新一代 800V 高压发卡油冷电机高压发卡油冷电机 . 44 图图 62:汇川高压碳化硅:汇川高压碳化硅 22kW OBC 电源二合一电源二合一 . 44 图图 63:汇川联合动力的:汇川联合动力的 PD29 混动控制器已应用于多款混动车型混动控制器已应用于多款混动车型 . 45 图图 64:汇川新能源乘用车电控装机量:汇川新能源乘用车电控装机量

23、. 45 图图 65:汇川新能源乘用车各产品装机量市占率:汇川新能源乘用车各产品装机量市占率 . 45 图图 66:英搏尔产品矩阵围绕新能源汽车电驱动布局:英搏尔产品矩阵围绕新能源汽车电驱动布局 . 46 图图 67:2016-2022Q1 英搏尔营业收入与归母净利润(亿元)英搏尔营业收入与归母净利润(亿元) . 46 图图 68:2016-2022Q1 英搏尔期间费英搏尔期间费用率用率 . 47 图图 69:2016-2022Q1 英搏尔销售毛利率与销售净利率英搏尔销售毛利率与销售净利率 . 47 图图 70:英搏尔各主营业务收入占比:英搏尔各主营业务收入占比 . 47 图图 71:英搏尔各

24、主营业务毛利率:英搏尔各主营业务毛利率 . 47 图图 72:欣锐科技主要业务和产品:欣锐科技主要业务和产品 . 48 图图 73:欣锐科技近年营业收入与归母净利润(亿元):欣锐科技近年营业收入与归母净利润(亿元) . 49 图图 74:欣锐科技近年销售毛利率与销售净利率:欣锐科技近年销售毛利率与销售净利率 . 49 图图 75:欣锐科技各主营业务收入占比:欣锐科技各主营业务收入占比 . 49 图图 76:欣锐科技各主营业务毛利率:欣锐科技各主营业务毛利率 . 49 图图 77:精进电动主要产品矩阵:精进电动主要产品矩阵 . 50 图图 78:精进电动近年营业收入与归母净利润(亿元):精进电动

25、近年营业收入与归母净利润(亿元) . 51 图图 79:精进电动近年研发费用、销售毛利率、销售净利率:精进电动近年研发费用、销售毛利率、销售净利率 . 51 图图 80:精进电动各主要业务收入占比:精进电动各主要业务收入占比 . 51 图图 81:精进电动各主营业务毛利率:精进电动各主营业务毛利率 . 51 图图 82:精进电动国内外收入占比:精进电动国内外收入占比 . 52 图图 83:精进电动全球布局情况:精进电动全球布局情况 . 52 图图 84:精达股份主要产品及其应用领域:精达股份主要产品及其应用领域 . 53 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证

26、券研究所东吴证券研究所 行业深度报告 6 / 59 图图 85:精达股份近年营业收入与归母净利润(亿元):精达股份近年营业收入与归母净利润(亿元) . 53 图图 86:精达股份近年销售毛利率与销售净利率:精达股份近年销售毛利率与销售净利率 . 53 图图 87:精达股份各主营业务收入占比:精达股份各主营业务收入占比 . 54 图图 88:精达股份各主营业务毛利率:精达股份各主营业务毛利率 . 54 图图 89:方正电机主营业务:方正电机主营业务 . 55 图图 90:方正电机近年营业收入与归母净利润(亿元):方正电机近年营业收入与归母净利润(亿元) . 55 图图 91:方正电机近年销售毛利

27、率与销售净利率:方正电机近年销售毛利率与销售净利率 . 55 图图 92:方正电机新能源驱动电机配套客户:方正电机新能源驱动电机配套客户 . 56 表 1:公司估值(截至 2022 年 6 月 7 日). 2 表表 2:新能源车汽车中的“大三电”与“小三电”:新能源车汽车中的“大三电”与“小三电” . 8 表表 3:驱动电机主要技术路线对比(市场以永磁同步电机、交流异步电机为主):驱动电机主要技术路线对比(市场以永磁同步电机、交流异步电机为主) . 9 表表 4:不同电机配置拓扑及配套车型:不同电机配置拓扑及配套车型 . 10 表表 5:2020 年来主流厂商推出的新车型已广泛使用发卡电机年来

28、主流厂商推出的新车型已广泛使用发卡电机 . 12 表表 6:常见电机冷却方式优缺点对比:常见电机冷却方式优缺点对比 . 14 表表 7:已发布的采用碳化硅电控的车型:已发布的采用碳化硅电控的车型 . 17 表表 8:减速器种类与特点:减速器种类与特点 . 19 表表 9:我国新能源乘用车电驱动市场空间测算:我国新能源乘用车电驱动市场空间测算 . 23 表表 10:我国新能源商用车电驱动市场空间测算:我国新能源商用车电驱动市场空间测算 . 25 表表 11:电驱动系统各类技术路线及其特点、代表企业一览:电驱动系统各类技术路线及其特点、代表企业一览 . 26 表表 12:近期新能源乘用车电机电控装

29、机量(电机:近期新能源乘用车电机电控装机量(电机&电控装机口径包含“三合一” ,单位:套)电控装机口径包含“三合一” ,单位:套). 31 表表 13:主流三合一电驱动系统企业:主流三合一电驱动系统企业 2021 年配套车型情况年配套车型情况 . 32 表表 14:新能源车电驱动市场第三方供应商市场份额预测:新能源车电驱动市场第三方供应商市场份额预测 . 33 表表 15:第三方供应商新能源乘用车电驱动市场空间测算:第三方供应商新能源乘用车电驱动市场空间测算 . 34 表表 16:国内外电驱动系统产品技术参数对比:国内外电驱动系统产品技术参数对比 . 34 表表 17:主要公司产能对比:主要公

30、司产能对比 . 35 表表 18: “新势力”车厂销量与单车利润: “新势力”车厂销量与单车利润 . 36 表表 19:800V 高压平台产业链所涉及公司及其产品进度高压平台产业链所涉及公司及其产品进度 . 37 表表 20:扁线电机各企业产品进展:扁线电机各企业产品进展 . 37 表表 21:近期新能源乘用车:近期新能源乘用车 OBC 装机量装机量 . 40 表表 22:汇川联合动力现有:汇川联合动力现有&接触中的主流车企客户情况接触中的主流车企客户情况 . 42 表表 23:英搏尔电驱动产品配套车型:英搏尔电驱动产品配套车型 . 48 表表 24:精进电动核心技术人员:精进电动核心技术人员

31、 . 50 表表 25:截至:截至 2021 年底,精进电动掌握的主要核心技术年底,精进电动掌握的主要核心技术 . 52 表表 26:方正电机近期产线投资项目:方正电机近期产线投资项目 . 56 表 27:公司估值(截至 2022 年 6 月 7 日). 57 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证券研究所东吴证券研究所 行业深度报告 7 / 59 1. 电驱动系统:核心动力结构,技术电驱动系统:核心动力结构,技术迭代迭代持续推动行业变革持续推动行业变革 新能源汽车的动力系统包括电驱动系统与电源系统两大类。新能源汽车的动力系统包括电驱动系统与电源系统两大类。电

32、驱动系统包含电机、电控制器、 减速箱, 是驱动电动汽车行驶的核心部件; 电源系统包含车载充电机 (OBC) 、DC-DC 转换器和高压配电盒,是动力电池组进行充电、电能转换及分配的核心部件。 图图 1:新能源汽车的动力系统新能源汽车的动力系统 数据来源: Modelling and Simulation of Powertrain System for Electric Car Open Access(Saber M E Fadul. Etc, 2018) ,东吴证券研究所 电驱动产业链涉及环节较多,可以概括为零件电驱动产业链涉及环节较多,可以概括为零件总成总成系统系统整车厂四大层级整车厂四大

33、层级。上游零部件包括永磁体、硅钢体、功率模块、电容、传感器等,这一级的玩家对在整车产业链中属于 “三级供应商” 。 在零部件基础上进一步设计组装得到电机总成、 电控总成与传动总成, 这一级的玩家可以称为车企的 “二级供应商” ; 各个单独总成进一步集成为电驱动系统供货于车企,这一级玩家为行业“一级供应商” 。 图图 2:电驱动行业产业链及各环节主要玩家电驱动行业产业链及各环节主要玩家 数据来源:精进电动招股说明书,东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证券研究所东吴证券研究所 行业深度报告 8 / 59 表表 2:新能源车汽车中的“大三电”与“小

34、三电”新能源车汽车中的“大三电”与“小三电” 产品产品 图示图示 功能介绍功能介绍 驱动 “大三电” 电机控制器 主控制:通过集成电路的主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作 辅助控制:根据档位、油门、刹车等指令来控制电动车辆的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态 电机 依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。主要作用是产生驱动转矩,作为新能源汽车的动力来源 减速器 位于驱动电机之后,用来降低驱动电机轴的转速、从而提高输出转矩 电源 “小三电” 车载充电机(OBC) 为新能源汽车动力电池进行充电,将 220V 民用电网的电能充到动力电池中,完成充电过程 DC

35、-DC 转换器 将新能源汽车动力电池组电压进行转换,为仪表、车灯、雨刮等电器提供电能 高压配电单元 (PDU) 通过母线及线束将高压元器件电连接,为整车提供充放电控制、高压部件上电控制、电路过载短路保护、高压采样、低压控制等功能,保护和监控高压系统运行 数据来源:英搏尔非公开发行股票募集说明书,驱动视界,东吴证券研究所 1.1. 大三电:电机、电控、减速器大三电:电机、电控、减速器 1.1.1. 电机:扁线电机、高压电机带来新机遇电机:扁线电机、高压电机带来新机遇 电驱动系统在新能源汽车成本中占比仅次于电池。电驱动系统在新能源汽车成本中占比仅次于电池。电驱动系统(电机、电控、减速器)是新能源汽

36、车动力总成的关键部件,相当于传统燃油车发动机的作用,直接决定整车的动力性能。其成本占比仅次电池,占比绝对值因新能源汽车品牌、车型而异。 驱动电机驱动电机主要技术路径聚焦在永磁同步电机主要技术路径聚焦在永磁同步电机&交流异步电机上交流异步电机上。永磁同步电机与交流异步电机的主要区别点在于转子结构,永磁同步电机会在转子上放置永磁体,由磁体产生磁场;而交流异步电机则是由定子绕组通电产生旋转磁场。功率密度、效率(高效率区间) 是衡量电机性能的关键指标: 1) 功率密度越大代表着相同功率下的电机体积更小, 有利于节省空间&制造成本; 2) 效率越高, 说明电机端损耗越小, 相同电池容量下,新能源车续航里

37、程更长。 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证券研究所东吴证券研究所 行业深度报告 9 / 59 图图 3:新能源汽车成本结构新能源汽车成本结构 数据来源:驱动视界,东吴证券研究所 表表 3:驱动电机主要技术路线对比(市场以永磁同步电机、交流异步电机为主)驱动电机主要技术路线对比(市场以永磁同步电机、交流异步电机为主) 项目项目 直流电机直流电机 交流异步电机交流异步电机 永磁同步电机永磁同步电机 开关磁阻电机开关磁阻电机 功率密度 低 中 高 较高 峰值效率(%) 85-89 90-95 95-97 通常小于 90 负荷效率(%) 80-87 90-92

38、85-87 78-86 转速范围(r/min) 4000 至 8000 12000 至 20000 4000 至 16000 可达 15000 以上 可靠性 一般 好 好 好 结构坚固性 差 好 一般 优秀 外形尺寸 大 中 小 小 电机重量 重 中 轻 轻 电机成本 中 较低 较高 较低 控制性能 好 好 最好 好 数据来源:精进电动招股说明书,东吴证券研究所 永磁同步电机为目前应用最多的电机类型永磁同步电机为目前应用最多的电机类型, 异步电机在高端车型双电机配置下会有, 异步电机在高端车型双电机配置下会有部分使用部分使用。 相比交流异步电机, 永磁同步电机功率密度更高、 高效区间更宽、 质

39、量更轻。根据第一电动汽车网统计信息,2022 年 3 月,我国新能源汽车共配套驱动电机 50.97 万台,其中永磁同步电机为 48.60 万台,占比 95%,适用于大部分主流车型;交流异步电机配套 2.09 万台,占比为 4%,主要配套包括特斯拉 Model Y、岚图 FREE、蔚来 ES8、奥迪 e-tron、大众 ID.4 CROZZ 等车型。交流异步电机在高速中应用性能更优,同时具有成本优势 (稀土永磁材料成本较高, 同功率的永磁同步电机价格更高) , 目前配套多以高端车型、 双电机方案为主 (蔚来 ES8 是前永磁同步+后交流异步, 特斯拉 Model Y 2021款采用前感应异步+后

40、永磁同步)。 电池及整车控制器, 38%电机控制器, 9%电机, 4%变速箱, 2%其他, 47% 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证券研究所东吴证券研究所 行业深度报告 10 / 59 图图 4:永磁同步电机转子结构永磁同步电机转子结构 图图 5:交流异步电机结构交流异步电机结构 数据来源:高工新汽车评论,东吴证券研究所 数据来源:高工新汽车评论,东吴证券研究所 图图 6:2022 年年 3 月我国驱动电机配套数量(台)及配套车型月我国驱动电机配套数量(台)及配套车型 数据来源:第一电动汽车网,东吴证券研究所 多电机在高端车型中应用有所增加,多电机在高端

41、车型中应用有所增加,故单车配套电机数也随高端市场占比而变化故单车配套电机数也随高端市场占比而变化。相比单电机,双电机可以显著提高汽车的加速性能与续航能力。同时,双电机多意味着四驱系统,可以提供更好的附着力,从而提高安全性能。近年来,在高端车型中双电机的应用不断增加,特斯拉、蔚来、奥迪、大众、奔驰都陆续推出搭载双电机的车型。而在法拉第 FF91 和荣威 MarvelX 中更是使用了三个电机。 表表 4:不同电机配置拓扑及配套车型不同电机配置拓扑及配套车型 单电机前置电驱单电机前置电驱 单电机后置后驱单电机后置后驱 双电机四驱双电机四驱 三电机四驱三电机四驱 三电机四驱三电机四驱 四电机电驱四电机

42、电驱 图示 代表 车型 比亚迪唐 EV600 日产 Leaf 现代 IONIQEV 奇瑞 Bolt 威马 EX5400 特斯拉 ModelS/3 小鹏 P7 荣威 MarvelX 大 众ID.3/ ID.4/ ID.6X 特斯拉 ModelS/X/3 蔚来 ES6/ ES8/ EC6/ ET7 奥迪 e-tron/PPE 大众 MEB/ID.4 法拉第 FF91 奥迪 R8 e-tron 荣威 MarvelX 奥迪 R8 e-tron 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证券研究所东吴证券研究所 行业深度报告 11 / 59 小鹏 G3 广汽埃安 LX 大众

43、e-Golf 奥迪 Q4 奔驰 EQS450 宝马 i3/iX3 奔驰 EQS5804MATIC 数据来源:驱动视界,东吴证券研究所 注:图示中 M 表示电机,T 表示变速器(减速器) ,D 表示差速器。 随着新能源汽车性能提高,对驱动电机也提出了更多要求。随着新能源汽车性能提高,对驱动电机也提出了更多要求。从性能角度出发,更好的驾驶体验通常需要电机具有更低成本、更高效率、更高功率密度、更长寿命等。为了解决这些问题,电机技术也在不断革新。其中,扁线、高压电机、油冷电机近年关注度比较高,对于提升电机功率密度、提升效率降低损耗具有显著作用。 扁线扁线:可有效可有效提高提高电机电机功率密度,功率密度

44、,减少减少铜损耗铜损耗以以提升提升效率。效率。1)功率密度高:)功率密度高:相较于传统的圆线绕组电机,扁线电机将圆形导线换成矩形导线,因此相同面积的定子线槽可以塞进更多面积的导线,进而提高功率密度。2)效率高、损耗小:)效率高、损耗小:铜损耗在电机损耗里占比达 65%,因此为提高电机效率,需采用更合理的定子绕组,从而降低铜耗。此外,扁线截面更粗使得电阻相对更小,铜导线发热损失的能量也越小。而且扁线电机的端部尺寸短 5-10mm,从而降低端部绕组铜损耗。3)重量、)重量、NVH 等方面也存在优势。等方面也存在优势。 图图 7:扁线与圆线电机定子截面对比扁线与圆线电机定子截面对比 图图 8: 圆线

45、电机与发卡电机性能对比: 功率密度、 高效区间、圆线电机与发卡电机性能对比: 功率密度、 高效区间、NVH 等性能明显提升等性能明显提升 数据来源:福建艺达,东吴证券研究所 数据来源: 新能源汽车扁线电机技术分析 (兰鹏宇,2022) ,东吴证券研究所 发卡电机为应用最广泛的扁线技术发卡电机为应用最广泛的扁线技术,产线投资高,产线投资高,产业化仍产业化仍处于前期阶段处于前期阶段。根据线圈绕组方式差异, 扁线电机可分为集中绕组扁线电机、 波绕组扁线电机与 Hairpin (发卡)扁线电机,其中发卡电机应用最为广泛。相对圆线电机,扁线电机无法进行手工制造、自动化要求较高绕组制造过程非常复杂,需要先

46、将导线,制作成发卡的形状,然后通过自动化插入到定子铁芯槽内,然后进行端部扭头和焊接。高自动化及定制化使得扁线电机产线投入较高,根据方正电机,2021 年来公司已先后投资 17.42 亿元用于产线建设,对企业资金实力有较大挑战。 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证券研究所东吴证券研究所 行业深度报告 12 / 59 图图 9:发卡线圈生产工艺发卡线圈生产工艺 数据来源: 新能源汽车扁线电机技术分析 (兰鹏宇,2022) ,东吴证券研究所 雪佛兰和丰田开启扁线电机应用先河,近年来渗透率不断提升。雪佛兰和丰田开启扁线电机应用先河,近年来渗透率不断提升。2007

47、年,雪佛兰VLOT 采用的电动汽车中就有发卡式扁线电机,其供应商为雷米。2015 年,丰田发行了装载扁线电机的第四代普锐斯,其电机供应商为 Denso。在扁线电机更高的效率加成下及内外资电机厂商批量化工艺的成熟,近年来其应用不断增加,2020 年来,保时捷、比亚迪、特斯拉等车企纷纷推出装载发卡式电机的新车型,渗透率不断增长。根据方正电机公司年报, 2020 年全球新能源汽车行业扁线电机渗透率为 15%, 我国扁线电机渗透率约为 10%。2021 年随着各主流车企大规模换装扁线电机,特斯拉换装国产扁线电机,我国扁线电机渗透率已与全球扁线电机渗透率同步增长至 25%。 此外,在高端车型中,搭载扁线

48、电机数量也开始从原来的单电机增加到双电机。此外,在高端车型中,搭载扁线电机数量也开始从原来的单电机增加到双电机。例如,保时捷首款纯电动跑车 Taycan 便采用了三电机。 表表 5:2020 年来主流厂商推出的新车型已广泛使用发卡电机年来主流厂商推出的新车型已广泛使用发卡电机 时间时间 车型车型 电机供应商电机供应商 电机类型电机类型 2020 年 5 月 欧拉 R1 蜂巢 Hair-Pin 扁线电机 2020 年 6 月 保时捷 Taycan 大众 Hair-Pin 扁线电机 2020 年 7 月 比亚迪汉 GT 弗迪动力 Hair-Pin 扁线电机 2020 年 10 月 宝马 iX3 宝

49、马 Hair-Pin 扁线电机 2020 年 11 月 大众 iD.4 大众 Hair-Pin 扁线电机 2021 年 3 月 比亚迪秦 PLUS DM-i 弗迪动力 Hair-Pin 扁线电机 2021 年 4 月 特斯拉 Model 3 特斯拉 Hair-Pin 扁线电机 2021 年 4 月 特斯拉 Model Y 特斯拉 Hair-Pin 扁线电机 2021 年 4 月 极氪 001 日本电装/威睿电机 Hair-Pin 扁线电机 2021 年 6 月 岚图 FREE 东风 Hair-Pin 扁线电机 数据来源:汽车之家,东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之

50、后的免责声明部分 东吴证券研究所东吴证券研究所 行业深度报告 13 / 59 高压高压:缩短充电时间、提高缩短充电时间、提高电机效率电机效率以延长以延长里程的重要措施。里程的重要措施。纯电乘用车电压通常在 200-400V 之间,在同等功率下,当电压从 400V 提升到 800V 后,线路中通过的电流减少一半,产生的功率损耗更小,从而可以提高充电效率、缩短充电时长,进而改善新能源汽车使用体验。同时,工作电流的减少将降低功率损耗,继而可以进一步降低同样行驶里程中的电量消耗,从而延长汽车里程数。2021 年为我国 800V 高压快充元年,行业发展有望加速。2021 年来,比亚迪(e 平台) 、理想

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