1、新能源汽車電機(jī)分類及特點(diǎn)分析
電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是新能源汽車的核心,也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。目前,應(yīng)用于新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要包括直流電機(jī)、交流電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)三類,其中在乘用車、商用車領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的電機(jī)包括直流(無(wú)刷)電機(jī)、交流感應(yīng)(異步)電機(jī)、永磁同步電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)等。
其他特殊類型的驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括輪轂電機(jī)、混合勵(lì)磁電機(jī)、多相電機(jī)、雙機(jī)械端口能量變換器(Dmp-EVT),目前市場(chǎng)化應(yīng)用較少,是否能夠大規(guī)模推廣需要更長(zhǎng)時(shí)間的車型驗(yàn)證。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)分類情況
資料來(lái)源:智研咨詢整理
與直流電機(jī)、交流異步電機(jī)相比,在相同質(zhì)量與體積下,永磁同步電機(jī)能夠提供最大的動(dòng)力輸出與加速度。同時(shí),永磁同步電機(jī)還具有干擾弱、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)速性能好、噪音較少等特點(diǎn),代表著純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展方向。2019年永磁同步電機(jī)裝機(jī)量為121.20萬(wàn)臺(tái),主要應(yīng)用于乘用車領(lǐng)域。目前,比亞迪、宇通客車、安徽巨一、聯(lián)合汽車電子等企業(yè)所有電機(jī)產(chǎn)品均使用永磁同步技術(shù)。
各類電機(jī)性能對(duì)比
項(xiàng)目類別 | 直流電機(jī) | 交流感應(yīng)電機(jī)(交流異步電機(jī)) | 永磁同步電機(jī) | 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) |
功率密度方面 | 較低 | 中 | 高 | 較高 |
過(guò)載能力% | 200 | 300-500 | 300 | 300-500 |
峰值效率% | 85-89 | 94-95 | 95-97 | 90 |
負(fù)荷效率% | 80-87 | 90-92 | 85-97 | 78-86 |
功率因數(shù)% | / | 82-85 | 90-93 | 60-65 |
最高轉(zhuǎn)速(r/min) | 3500-6000 | 12000-20000 | 3500-10000 | >1500 |
可靠性方面 | 一般 | 較好 | 優(yōu)良 | 較好 |
結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性方面 | 較差 | 較好 | 一般 | 優(yōu)良 |
重量及外形尺寸 | 大、重 | 中、中 | 小、輕 | 小、輕 |
成本 | 高 | 低 | 高 | 低于感應(yīng)電機(jī) |
優(yōu)點(diǎn) | 因具有較為寬廣的恒功率范圍,啟動(dòng)性能好,調(diào)速性能優(yōu)良,控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、技術(shù)已經(jīng)成熟 | 效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固可靠 | 體積較小、五量輕,轉(zhuǎn)矩大且效率商、功率密度大、能耗小于20% | 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高(>85%)、成本低、可靠性強(qiáng),調(diào)速好 |
缺點(diǎn) | 效率低、維護(hù)困難、轉(zhuǎn)速低、質(zhì)量重、體積大 | 質(zhì)量重、體積大、功率密度低 | 易出現(xiàn)退磁現(xiàn)象、成本高 | 運(yùn)行噪音大、震動(dòng)大、控制困難 |
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2、新能源汽車電機(jī)需求分析
近年來(lái),中央政府及各部委頒布多項(xiàng)電動(dòng)汽車政策,從行業(yè)管理、推廣應(yīng)用、稅收優(yōu)惠、科技創(chuàng)新和基礎(chǔ)建設(shè)等多維度、多方面進(jìn)行了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)體系立體化建設(shè),對(duì)促進(jìn)電動(dòng)汽車行業(yè)健康有序的發(fā)展起到了強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。隨著我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量的上升,帶動(dòng)我國(guó)新能源汽車電機(jī)需求上升,2019年我國(guó)新能源汽車電機(jī)需求為130.45萬(wàn)臺(tái)。
2015-2019年中國(guó)新能源汽車電機(jī)需求走勢(shì)圖
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由于直流電動(dòng)機(jī)本身的短板非常突出,在新研制的電動(dòng)汽車上已基本不采用直流電動(dòng)機(jī),2018年以來(lái)我國(guó)新能源汽車電機(jī)生產(chǎn)商逐步退出該類型業(yè)務(wù)。
交流異步電機(jī)應(yīng)用于大型高速的電動(dòng)汽車中。交流異步電機(jī)市場(chǎng)需求總體相對(duì)較小,近幾年呈現(xiàn)出較為明顯的萎縮態(tài)勢(shì),尤其是新能源商用車產(chǎn)銷量的放緩,永磁同步電機(jī)市場(chǎng)性能提升,對(duì)交流異步電機(jī)形成了明顯的替代作用,2017年交流異步電機(jī)需求量達(dá)到了歷史高點(diǎn),為18.65萬(wàn)臺(tái),2019年下降值了9.35萬(wàn)臺(tái),預(yù)計(jì)未來(lái)其需求量仍將呈現(xiàn)出小幅萎縮的態(tài)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)新能源汽車用的交流異步電機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)主要是大洋電機(jī)、博世、大陸集團(tuán)與江特電機(jī)等企業(yè)。
根據(jù)智研咨詢發(fā)布的《2021-2027年中國(guó)新能源汽車電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)供需態(tài)勢(shì)及前景戰(zhàn)略分析報(bào)告》顯示:目前永磁同步電機(jī)提升新能源汽車動(dòng)力性能已成主流。與直流電機(jī)、交流異步電機(jī)相比,在相同質(zhì)量與體積下,永磁同步電機(jī)能夠提供最大的動(dòng)力輸出與加速度。同時(shí),永磁同步電機(jī)還具有干擾弱、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)速性能好、噪音較少等特點(diǎn),代表著純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展方向。2019年永磁同步電機(jī)需求量為121.10萬(wàn)臺(tái),占比為92.8%。
2015-2019年中國(guó)新能源汽車電機(jī)細(xì)分產(chǎn)品需求量情況
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3、中國(guó)驅(qū)動(dòng)電機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)
主流永磁同步電機(jī)技術(shù)壁壘較高,市場(chǎng)集中度也相對(duì)較高。
行業(yè)內(nèi)企業(yè)仍以整車企業(yè)為主,該類企業(yè)多具有豐富的傳統(tǒng)整車或零部件研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),具有雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和人才儲(chǔ)備。由于電機(jī)跟整車開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)關(guān)系密切,在整車開(kāi)發(fā)初期就要同步進(jìn)行配合,這類企業(yè)具有先天的開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)。代表企業(yè)有比亞迪、萬(wàn)向集團(tuán)、上汽集團(tuán)、北汽新能源、華域汽車、奇瑞新能源、長(zhǎng)安汽車、一汽集團(tuán)、東風(fēng)集團(tuán)、玉柴集團(tuán)、中國(guó)中車等。
其次為具有其它領(lǐng)域電機(jī)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè):如大洋電機(jī)、長(zhǎng)鷹信質(zhì)、方正電機(jī)、江特電機(jī)、臥龍電驅(qū)、英搏爾等。這類企業(yè)多具有多年傳統(tǒng)電機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),具有較雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和研發(fā)儲(chǔ)備。該類企業(yè)一般選擇與高校、 科研院所合作,同時(shí)綁定整車企業(yè)共同推進(jìn)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化,其在電機(jī)本體的批量化生產(chǎn)方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
第三類為專門針對(duì)電動(dòng)車成立的電機(jī)企業(yè),如北京精進(jìn)電動(dòng)、上海電驅(qū)動(dòng)、蔚然動(dòng)力等。該類企業(yè)多為歸國(guó)人員或科研院所學(xué)術(shù)帶頭人創(chuàng)辦,成立時(shí)間較晚,經(jīng)濟(jì)實(shí)力相對(duì)薄弱、融資渠道較為單一,但其具有整體設(shè)計(jì)研發(fā)上的優(yōu)勢(shì),技術(shù)人才儲(chǔ)備較為充足。
中國(guó)新能源汽車永磁同步電機(jī)主要生產(chǎn)企業(yè)
序號(hào) | 企業(yè)名稱 |
1 | 比亞迪 |
2 | 北汽新能源 |
3 | 精進(jìn)電動(dòng) |
4 | 方正電機(jī) |
5 | 華城汽車 |
6 | 大洋電機(jī) |
7 | 精進(jìn)電動(dòng) |
8 | 日本電產(chǎn) |
9 | 西門子 |
10 | 日立 |
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2016-2019年中國(guó)驅(qū)動(dòng)電機(jī)市場(chǎng)企業(yè)結(jié)構(gòu)
資料來(lái)源:GGII、NE時(shí)代、智研咨詢整理
2018年底開(kāi)始,外資及合資零部件企業(yè)就開(kāi)始憑借強(qiáng)大技術(shù)積累、產(chǎn)品性能、安全口碑搶占新能源汽車電機(jī)電控市場(chǎng),如電產(chǎn)與廣汽合作,配套廣汽Aion S、Aion LX,采埃孚與臥龍電驅(qū)合作,配套奔馳EQC。
2019年以來(lái)外資企業(yè)頻繁入局國(guó)內(nèi)電機(jī)電控市場(chǎng)
時(shí)間 | 外資企業(yè) | 合作內(nèi)資企業(yè) | 業(yè)務(wù)范圍 | 配套 | 備注 |
2019年11月 | 采埃孚 | 臥龍電機(jī) | 電機(jī) | 北京奔馳 | / |
2019年8月 | 電產(chǎn) | 廣汽零部件 | 電機(jī) | 廣汽、吉利 | 產(chǎn)能2024年達(dá)40萬(wàn)臺(tái) |
2018年12月 | 曉晟電機(jī) | CAAS中汽 | 電機(jī) | / | 武漢建廠,年產(chǎn)450萬(wàn)件 |
2017年10月 | 麥格納 | 華域汽車 | 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) | 大眾MEB | 預(yù)計(jì)2020投產(chǎn) |
2019年三季度 | 大陸 | / | 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) | 北京現(xiàn)代、東風(fēng)、東風(fēng)雷諾 | 天津工廠2019Q3起量產(chǎn) |
2020年9月 | 大眾 | / | 電機(jī) | 大眾MEB | 2020年9月投產(chǎn),年產(chǎn)能33萬(wàn)臺(tái) |
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2024-2030年中國(guó)新能源汽車電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)供需態(tài)勢(shì)及發(fā)展前景研判報(bào)告
《2024-2030年中國(guó)新能源汽車電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)供需態(tài)勢(shì)及發(fā)展前景研判報(bào)告 》共十三章,包含投資風(fēng)險(xiǎn)提示及投資建議,投資潛力分析,新能源汽車電機(jī)未來(lái)發(fā)展方向等內(nèi)容。
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