新能源汽车驱动电机产业现状及市场趋势

宁洋

新一代汽车,能源,新材料,互联网

  • 2019-12-31
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随着新能源汽车电池密度的逐渐增长,续航里程的短板正在日渐消弭,汽车动力性能越来越受重视,驱动电机是依据电磁感应定律实现电能转换与传递的能量转换装置,是新能源汽车的动力来源。本文从新能源汽车驱动电机的类型特点、市场情况出发,简要分析了未来驱动电机的市场趋势。

摘要:随着新能源汽车电池密度的逐渐增长,续航里程的短板正在日渐消弭,汽车动力性能越来越受重视,驱动电机是依据电磁感应定律实现电能转换与传递的能量转换装置,是新能源汽车的动力来源。本文从新能源汽车驱动电机的类型特点、市场情况出发,简要分析了未来驱动电机的市场趋势。

新能源汽车的性能取决于动力电池、驱动电机和电机控制器。其中,驱动电机可以将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力,是电动汽车的动力来源。成本上电机占整车生产成本的10%(以BEV为例),是决定新能源汽车性能和制造成本的重要部件。

  

图1 BEV整车部件成本构成

  (资料来源:高工电动车)

车用驱动电机分为永磁同步电机等四类电机

驱动电机的性能直接决定了整车的操控性、节电性和续航性等关键性能,也影响着电池寿命和性能衰减,其中电机的功率密度、转矩密度、最高效率、最高转速是核心指标。驱动电机分为直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四种驱动电机,直流电机由于电机转速等限制已退出电动汽车市场;永磁同步电机功率密度和转矩密度高、质量体积小,在新能源汽车领域应用最为广泛;交流异步电机功率密度小于永磁同步电机,但具有价格低、工艺简单的优势,在新能源汽车领域也有小部分应用;开关磁阻电机具有结构简单、性能稳定、质量轻、成本低、效率高的优点,但由于运行时噪音和震动较大,目前尚未实现在新能源汽车市场的商用。

  表1 四类驱动电机性能对比

  (资料来源:盖世汽车、广发证券)

国内研发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电功率密度达到2.8-3.0kW/kg,电机系统最高效率达到94%以上,系列化产品的功率范围覆盖了200kW以下新能源汽车电机动力需求。据工信部装备工业司统计,截至2016年底国内驱动电机的功率密度超3kW/kg,与国际水平基本相当。

应用市场以永磁同步电机为主、交流异步电机为辅

从国内外主流车型电机选择来看,国内的上海汽车、吉利汽车、广州汽车、北京汽车、腾势汽车等推出的新能源汽车均使用永磁同步电机,国外的丰田、雪佛兰、奔驰和日产等以永磁同步电机为主,特斯拉和宝马则是永磁同步电机和交流异步电机协同发展。从应用结构来看,永磁同步电机是新能源汽车的主流选择。

  表2 国内外部分主流新能源汽车电机类型

  (资料来源:汽车之家)

比亚迪等整车厂商份额领先,市场呈小而散形态分布

2016年国内新能源汽车电机装机量为56.17万台,供应商主要分为整车企业和电机企业。整车企业中,比亚迪电机装机量为14.02万台,约占市场总份额25%,北汽新能源电机装机量为5.18万台,市场份额为9.2%,位列第二。第三方供应商中,上海电驱动、联合电子、安徽巨一电机装机量分列前三。

  

图2 2016年国内新能源汽车电机装机量份额

(资料来源:广发证券发展研究中心)

未来第三方供应商或将凭借研发和并购挤占市场份额

随着新能源汽车产业规模化进程的加深,对汽车动力性能要求越来越高,电机企业在电机驱动领域的技术优势逐步彰显,如大洋电机收购上海电驱动、信质电机参股上海鑫永/苏州和鑫/RMS、斱正电机收购上海海能及杭州德沃仕、正海磁材收购上海大郡、万向钱潮参股天津松正等,产业链上的的龙头上市公司通过并购新能源电机企业实现强强联合,通过先进的技术挤占市场,未来这类第三方供应商的份额将持续增加。

小结

随着电池密度的逐渐增长,汽车动力性能越来越受重视,驱动电机是新能源汽车的动力来源。驱动电机分为直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四种驱动电机,应用市场以永磁同步电机为主、交流异步电机为辅。目前比亚迪等整车厂商份额领先,市场呈小而散形态分布,未来第三方供应商或将凭借研发和并购挤占市场份额。


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