新能源汽車驅動電機產業現狀及市場趨勢

寧洋

新一代汽車,能源,新材料,互聯網

  • 2019-12-31
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隨著新能源汽車電池密度的逐漸增長,續航里程的短板正在日漸消弭,汽車動力性能越來越受重視,驅動電機是依據電磁感應定律實現電能轉換與傳遞的能量轉換裝置,是新能源汽車的動力來源。本文從新能源汽車驅動電機的類型特點、市場情況出發,簡要分析了未來驅動電機的市場趨勢。

摘要:隨著新能源汽車電池密度的逐漸增長,續航里程的短板正在日漸消弭,汽車動力性能越來越受重視,驅動電機是依據電磁感應定律實現電能轉換與傳遞的能量轉換裝置,是新能源汽車的動力來源。本文從新能源汽車驅動電機的類型特點、市場情況出發,簡要分析了未來驅動電機的市場趨勢。

新能源汽車的性能取決于動力電池、驅動電機和電機控制器。其中,驅動電機可以將電能轉換成機械能為車輛行駛提供驅動力,是電動汽車的動力來源。成本上電機占整車生產成本的10%(以BEV為例),是決定新能源汽車性能和制造成本的重要部件。

  

圖1 BEV整車部件成本構成

  (資料來源:高工電動車)

車用驅動電機分為永磁同步電機等四類電機

驅動電機的性能直接決定了整車的操控性、節電性和續航性等關鍵性能,也影響著電池壽命和性能衰減,其中電機的功率密度、轉矩密度、最高效率、最高轉速是核心指標。驅動電機分為直流電機、交流異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四種驅動電機,直流電機由于電機轉速等限制已退出電動汽車市場;永磁同步電機功率密度和轉矩密度高、質量體積小,在新能源汽車領域應用最為廣泛;交流異步電機功率密度小于永磁同步電機,但具有價格低、工藝簡單的優勢,在新能源汽車領域也有小部分應用;開關磁阻電機具有結構簡單、性能穩定、質量輕、成本低、效率高的優點,但由于運行時噪音和震動較大,目前尚未實現在新能源汽車市場的商用。

  表1 四類驅動電機性能對比

  (資料來源:蓋世汽車、廣發證券)

國內研發的永磁同步電機、交流異步電機和開關磁阻電功率密度達到2.8-3.0kW/kg,電機系統最高效率達到94%以上,系列化產品的功率范圍覆蓋了200kW以下新能源汽車電機動力需求。據工信部裝備工業司統計,截至2016年底國內驅動電機的功率密度超3kW/kg,與國際水平基本相當。

應用市場以永磁同步電機為主、交流異步電機為輔

從國內外主流車型電機選擇來看,國內的上海汽車、吉利汽車、廣州汽車、北京汽車、騰勢汽車等推出的新能源汽車均使用永磁同步電機,國外的豐田、雪佛蘭、奔馳和日產等以永磁同步電機為主,特斯拉和寶馬則是永磁同步電機和交流異步電機協同發展。從應用結構來看,永磁同步電機是新能源汽車的主流選擇。

  表2 國內外部分主流新能源汽車電機類型

  (資料來源:汽車之家)

比亞迪等整車廠商份額領先,市場呈小而散形態分布

2016年國內新能源汽車電機裝機量為56.17萬臺,供應商主要分為整車企業和電機企業。整車企業中,比亞迪電機裝機量為14.02萬臺,約占市場總份額25%,北汽新能源電機裝機量為5.18萬臺,市場份額為9.2%,位列第二。第三方供應商中,上海電驅動、聯合電子、安徽巨一電機裝機量分列前三。

  

圖2 2016年國內新能源汽車電機裝機量份額

(資料來源:廣發證券發展研究中心)

未來第三方供應商或將憑借研發和并購擠占市場份額

隨著新能源汽車產業規?;M程的加深,對汽車動力性能要求越來越高,電機企業在電機驅動領域的技術優勢逐步彰顯,如大洋電機收購上海電驅動、信質電機參股上海鑫永/蘇州和鑫/RMS、斱正電機收購上海海能及杭州德沃仕、正海磁材收購上海大郡、萬向錢潮參股天津松正等,產業鏈上的的龍頭上市公司通過并購新能源電機企業實現強強聯合,通過先進的技術擠占市場,未來這類第三方供應商的份額將持續增加。

小結

隨著電池密度的逐漸增長,汽車動力性能越來越受重視,驅動電機是新能源汽車的動力來源。驅動電機分為直流電機、交流異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四種驅動電機,應用市場以永磁同步電機為主、交流異步電機為輔。目前比亞迪等整車廠商份額領先,市場呈小而散形態分布,未來第三方供應商或將憑借研發和并購擠占市場份額。


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