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新能源汽车三电系统(附股、附报告)

电机动力电池电驱
发布时间:2021-12-16

从当前时点,回头审视政策的变化、传统车企战略的变化和消费者行为的变化,可以看到电动汽车各维度的驱动因素都已经到了爆发的临界点。


随着产业政策落实到位,新能源汽车将迎来黄金20年,中美欧成为电动化主战场,对燃油车的替代率水平加速上行。


在这样重要的时刻,我们梳理了新能源汽车行业,从整体框架到各细分领域,从产业链到龙头公司,希望能给大家的投资或科普带来一定的帮助!


前期内容回顾(👇点击标题阅读原文)



新能源区别于传统燃油车,最核心的技术为“三电”——电池,电机,电控——共同组成新能源车的动力系统,占整车成本的70%


传统车时代,外资车企在发动机、变速箱等领域建立起了雄厚的技术壁垒,电动化为国内汽车行业提供了弯道超车的机遇,在三电领域国内率先布局,目前已经达到了全球先进水平。


小鹏汽车、广汽埃安、比亚迪e平台、吉利极氪、理想汽车、北汽极狐等车企已经布局了800V高压平台,将带动电机、电控系统快速发展,空压机、电加热设备,元器件如电容、继电器、线束、接插件等,比亚迪汉和蔚来ET7已搭载SiC电机控制器;在动力电池领域,国内产业链完备,也将显著受益。


动力电池

动力电池产业链极为庞大,上游领域也是中国企业为主。


  • 四大材料中,恩捷股份是全球最大的锂电池湿法隔膜龙头;

  • 天赐材料是全球第一大电解液厂商;

  • 贝特瑞是全球最大的锂电负极材料供应商;

  • 杉杉和巴斯夫战略合作,剑指全球最大锂电正极材料供应商。


在以前的文章《动力电池 | 江湖再起波澜,制胜关键是什么?》中,详细介绍了动力电池,而且已经跑出正极材料、负极材料、锂矿、电解液领域的许多大牛股,这里不再详述。今天重点谈电机与电控。



驱动电机

驱动电机受新能源汽车增速、双电机车型份额提升,这双重驱动影响,装机总量逐渐超越新能源汽车销量。


据工信部统计,2020年我国新能源汽车销量达到136.7万辆,创历史新高。



预计2025年全球驱动电机装机需求达到2477万套,5年复合增速超过56%;2030年装机超过8200万台,10年复合增速37%。


① 从参与者来看


由于电驱动系统在新能源汽车产业链的关键地位,整车企业及其下属公司和独立的零部件企业都在该领域积极进行布局。


电机参与者分为车企自供、专业第三方和合资企业三类。其中,合资企业为车企与专业第三方合资设立,专门为该车企配套驱动电机,该类企业由于专门供应一家车企或某一款车型,市场份额较小。


当前知名新能源驱动电机厂家有30多家,能够为整车企业批量供货的15家左右。


整车厂中,比亚迪作为国内首家全面转型新能源汽车的车企,掌握电池,电机和电控三电核心技术,驱动电机全部为自主配套。其外,北汽新能源,长安汽车,奇瑞汽车,蔚来汽车也均由电驱系统子公司或部门独立配套。


专业第三方主要从其他电机转型而来,目前在行业中也占据着重要的地位,如:


  • 方正电机此前业务为缝纫机电机,车窗升降和座椅调节电机;

  • 卧龙电驱为工农业专用电机;

  • 大洋电机此前做家用电器电机。


第三方企业转型车用电机后,依托在原领域的技术积累,迅速开发出适用于车用的电机系统,成为重要的供应商。


随着技术水平进一步提升,车企与专业第三方合作开发逐渐成为趋势,尤其是基于电动平台的联合开发,有望为专业第三方份额提升打开新的局面。


② 从技术形态看


作为电动汽车重要组成部件,不同电机的选用,会决定该电动车生产成本与使用情况。电动汽车采用的驱动电机有直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四类。


对于现在来讲,被广泛应用的还是属于永磁同步电机,永磁同步电机最大优点就是具有较高的功率密度与转矩密度,说白了,就是相比于其他种类的电机,在相同质量与体积下,永磁同步电机能够为新能源汽车提供最大的动力输出与加速度。这也是在对空间与自重要求极高的新能源汽车行业,永磁同步电机成为首选的主要原因。


驱动电机系统走向集成化趋势不可逆,行业参与者均有计划在集成上分一杯羹,但当前的竞争形态决定了集成化的掌控权会牢牢把握在车企一方,如长安汽车,奇瑞汽车,北汽新能源等本不具备电机及相关零部件生产制造,但仍坚持自行承担电驱动系统,从外部购买电机,IGBT和减速器等部件,自行组装。


如此以来,第三方企业想要突破电驱动系统的难度在增加,尤其是当前基于平台的纯电动车型,研发过程都需要供应商从头开始,一开始就已经决定了核心三电系统的供应商名单,如小鹏P7车型,动力电池系统由宁德时代和亿纬锂能供应,电机由精进电动和方正电机供应,IGTB由英飞凌供应,减速器由格特拉克供应。


随着车企与供应商进一步以合资公司形式,开展电机系统的研发和布局,第三方在系统集成领域取得建树的概率在降低,车企仍将是电驱动系统集成的核心掌控方


电控

新能源汽车电控系统是控制汽车驱动电机的装置,直接决定了纯电动汽车爬坡、加速与最高速度等主要性能指标

伴随着新能源汽车的兴起,中国新能源汽车电控系统行业市场规模(按销售收入计)由2015年的56.8亿元人民币增长至2019年的154.3亿元人民币,年均复合增长率达到28.4%。



预计未来五年中国新能源汽车电控系统行业市场规模将继续保持增长态势,到2024年有望突破219.1亿元人民币,年均复合增长率达到7.3%。

① 分类

新能源汽车电控系统可分为主控制器与辅助控制器。

  • 主控制器:控制汽车的驱动电机,即通过接收整车控制器与制动踏板、油门踏板、换挡机构等控制机构传送的控制信息,对驱动电机的电动机转矩、转速与转向进行控制,并可对动力电池的电压、电流输出进行相应控制;
  • 辅助控制器:控制汽车的助力转向泵电机、空调电机、BSG(利用皮带传动兼顾启动和发电的一体机)电机。

② 组成

新能源汽车电控系统主要由逆变器、驱动器、电源模块、控制器、保护模块、散热系统信号检测模块等组件组成,其中,逆变器、驱动器与控制器为电控系统的核心部件

  • 逆变器:对驱动电机电流进行控制,主要由IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率模块组成;(文章链接)
  • 启动模块:将微控制器对电机的控制信号,转换为驱动功率逆变器的驱动信号,并实现功率信号,控制信号的隔离;
  • 控制器:主要包括微处理器及其最小系统,是对电机电流、电压等状态的监测电路、保护电路及控制器、电池管理系统等外部控制单元数据交互的通信电路。控制软件根据不同类型电机的特点实现相应的控制算法。

③ 趋势

正如电机行业一样,随着新能源汽车行业的持续发展,新能源纯电动汽车核心零部件之间的系统集成化趋势愈加明显,电控系统集成方式也逐渐成为重要的技术发展趋势

纯汽车整车控制器基本具备以下功能对汽车行驶控制的功能、整车的网络化管理、制动能量回馈控制、整车能量管理和优化、车辆状态的监测和显示、故障诊断与处理、外接充电管理。

目前,新能源汽车所使用的控制系统大多是在传统汽车控制器基础上,再进行一些适应性的更改,形成适应于新能源汽车工作的控制软件。

综合看,国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于电池,部分电机电控核心组件如IGBT芯片等仍不具备完全自主生产能力,具备系统完整知识产权的整车企业和零部件企业仍是少数。

随着国内电机电控系统产业链的逐步完善,电机电控系统的国产化率逐步提高,电机电控市场具有的增速有望超过新能源汽车整车市场的增速。

相关上市公司

1.卧龙电驱:国内电机电控第三方龙头,北汽新能源在售的EC系列安装的是公司的驱动电机。
2.大洋电机中国微特电机行业龙头之一,也是国内最大的新能源车用电机供应商之一。
3.中科三环世界第二、国内最大的钕铁硼永磁材料供应商,公司已进入特斯拉产业链。
4.长鹰信质各种电机定子、转子等电机核心零部件的研发、制造和销售。扁线定子龙头,全球领先。
5.正海磁材主营高性能钕铁硼永磁材料、新能源汽车电机驱动系统。
6.汇川技术工业自动化控制龙头之一,同时公司也围绕新能源汽车的电机提供控制器。
7.蓝海华腾中低压变频器、电动汽车电机控制器和伺服驱动器等优质供应商。
8.方正电机微电机及控制器、节能与新能源汽车驱动总成,汽车控制系统的领军企业。
9.均胜电子全球领先的跨国汽车电子企业,其智能驾驶控制系统、新能源汽车动力管理系统服务于全球各大整车厂商和国内一线整车厂商。收购高田安全气囊。
10.宏发股份全球继电器龙头之一,率先研发微型新能源汽车及低速电动车用低压继电器。





参考研报





① 电机电控行业

【开源证券】电机产业链:受益电动化加速,重弹性和新技术

【东方证券】新能源汽车产业链行业:新能源驱动电机,老赛道孕育新确定性,聚焦电机或大有可为

【万联证券】汽车行业2022年投资策略报告:自主品牌崛起,电动智能核心零部件迎新机

【平安证券】电子行业2022年度策略报告:自主为基,智能为戟

【浙商证券】“新能源+”驱动,汽车行业迎历史性变局


② 公司报告

卧龙电驱-【财报】卧龙电驱:2021年第三季度报告

大洋电机-【财报】大洋电机:2021年第三季度报告

中科三环-【财通证券】新能源汽车助攻,稀土磁材龙头腾飞

长鹰信质-【财报】长鹰信质:2021年第三季度报告

正海磁材-【财报】正海磁材:2021年第三季度报告

汇川技术-【德邦证券】工控龙头在“平原”业务中大放异彩

蓝海华腾-【财报】蓝海华腾:2021年第三季度报告

方正电机-【财报】方正电机:2021年第三季度报告

均胜电子-【开源证券】安全业务为基,构筑全能型智能汽车零部件供应商

宏发股份-【摩根大通】产品组合多元化,为未来提供多重驱动力

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