返回列表 返回
列表

新能源汽車電機引領百億級市場

新能源汽車驅電機是工業電機的一種,與工業用電機的原理與結構一致,區別在于應用場景和性能參數。但由于新能源汽車在功率、轉矩、體積、質量、散熱等方面對驅動電機有更高的要求,因此,相比工業電機,新能源汽車驅動電機必須具備更優良的性能,如:小體積以適應車輛有限的內部空間,工作溫度范圍寬(-40~1050C),適應不穩定的工作環境,高可靠性以保證車輛和乘員的安全,高功率密度以提供良好的加速性能等。


這也是驅動電機種類相對較少,功率覆蓋也相對較窄,產品相對集中的主要原因。目前,應用于新能源汽車的驅動電機主要包括直流電機、交流電機和開關磁阻電機三類,其中在目前乘用車、商用車領域應用較為廣泛的電機包括直流(無刷)電機、交流感應(異步)電機、永磁同步電機、開關磁阻電機等。其他特殊類型的驅動電機包括輪轂/輪邊電機、混合勵磁電機、多相電機、雙機械端口能量變換器(Dmp-EVT)等產品市場化應用較少。

由于我國稀土資源豐富,因此電動乘用車多采用功率性能高、體積較小的永磁同步電機。根據中國汽車工業協會統計數據,2016年上半年,我國純電動汽車產銷量分別達到13.4萬輛、12.6萬輛,同比分別增長160.8%、161.6%。上半年生產純電動乘用車約70000輛,其中永磁同步電機的裝機占比約為65.7%,比2015年同期增長21.25個百分點,比2015年全年增長了19.99個百分點。同期,國產新能源乘用車用交流異步電機的市場分額在逐漸減小,從2015年上半年的35.1%下滑至2016年上半年年的32.9%;而混合勵磁同步電機的占比則從0.03%上升至1.10%。

數據顯示,2019年9月左右,新能源汽車驅動電機的主流是永磁同步電機,占裝機量的90%以上;交流異步電機在特斯拉等車型中仍在應用,其具備轉速高、可靠性好等優勢,適合運動型乘用車;開關磁阻電機盡管在多項性能指標上有優勢,但是由于其結構導致的轉矩脈動會導致電機的噪音和振動較大,僅在少量工程車輛中有應用。

國產驅動電機技術差距

2018年前后我國驅動電機取得較大進展,并已自主開發出滿足各類新能源汽車需求的產品,部分主要性能指標已達到相同功率等級的國際先進水平。但是相關產品在峰值轉速、功率密度及效率方面與國外仍存在一定差距。

例如峰值轉速是驅動電機的重要指標,也是當時國內驅動電機較之國外電機差距最為明顯的指標。國內絕大部分永磁同步電機的峰值轉速在10000rpm以下,而國外基本在10000 rpm以上。雖然國內電機在功率方面基本能夠達到國際水平,但是在同功率條件下存在重量劣勢,因此功率密度較之國際水平存在較大差距。在當時,國內的永磁同步電機功率密度多處于1~2 kw/kg區間內,與2020年3.5 kw/kg的目標值存在較大差距。

在電機效率方面,國內電機的最高效率均達到94%~96%,已達到西門子、Remy等企業的水平。但是在高效區面積方面,如系統效率大于80%的區域占比方面尚存在一定差距。我國電機的高效區面積占比集中在70%~75%,而國外電機基本達80%。此外,電機的冷卻方式已經從自然冷卻逐步發展為水冷,此前國內電機企業采用水冷為主,國外先進的電機企業已發展到油冷電機。

不過,當時如精進等國內部分電機企業也研發出了油冷電機,使電機的冷卻效率得到進一步提升。此后,隨著國產廠商的不斷探索和技術研發,總體來說國內驅動電機產品與海外品牌處于同等水平,并且國內在電機生產成本上具備一定的優勢,但是海外公司由于技術積累較深,在扁線電機等特殊產品中具備一定的技術和專利優勢。同時,國產品牌電機控制器在功率密度上和海外標桿產品仍有一定的差距,此外在與驅動電機匹配過程中對電機高效區間的擴大、噪聲與振動的抑制等方面,國產品牌依然還有較大提升空間。根據國家十三五新能源汽車重點研發計劃的規劃,到2020年驅動電機的峰值功率密度應達到4.0kW/kg,基于IGBT的電機控制器應達到17kW/L。對于功率密度和效率的提升仍是電機電控未來發展的主流趨勢。


驅動電機產品價格走低 市場機會依舊大

在驅動電機制造成本中,材料成本占據80%以上,主要包括用于制造定轉子的硅鋼片、用于轉軸和軸承制造的鋼材、用于繞組的漆包線、用于外殼和機座等部分的鑄鐵件等。因此,上游鋼材、銅材價格的變化對電機制造成本有較大的影響。2018年乘用車電機電控的價格在1.2萬元/套左右,驅動電機和電機控制器約各占一半,商用車價格約為3萬元/套。而據當時預計至2019年底乘用車電機電控的價格將下降至0.9萬元/套左右,商用車電機電控的價格將下降到2.5萬元/套左右。

此外,由于行業處于激烈的同質化競爭中,并且補貼退坡的價格壓力從整車廠傳導至電機電控供應商,導致電機電控的價格仍有一定的下降空間。行業整體毛利率已從此前的35%左右的水平下降至20%左右,而據預計還將下降至10-15%之間。而據分析指出,在技術門檻不高,但是固定資產投資較重、需要規?;拍軐崿F一定毛利率的電機行業,傳統電機龍頭在驅動電機領域仍然具備較為明顯的優勢,隨著營收和凈利潤的持續下滑,中小供應商可能會逐步退出市場。

2018年我國新能源汽車銷量為125.6萬臺,預計至2025年,新能源汽車銷量將達到700萬臺,驅動電機的市場規模也隨之快速增長。數據顯示,2020年初全球新能源汽車電機電控市場規模約200億元,其中電機和電控的價值量比約4:6,即電機市場規模約80億元。而據此簡單測算,2025年全球新能源汽車電機市場規模有望提升至250億元,GAGR超20%。

伴隨新能源汽車銷量的不斷增長,驅動電機業務將成為未來成長重要驅動力。

(來源:電機技術及應用)



 軸研所公眾號            軸承雜志社公眾號

營銷熱線

特種軸承事業部

0379-64881321

精密部件事業部

0379-64367521

重型軸承事業部

0379-62112596

制造服務事業部

0379-64880626

技術中心

0379-64880057

國家軸承質檢中心

0379-64881596

97色婷婷,起碰97在线视频国产,97色五月,97色伦在色在线播放