2018年我國新能源車電機驅(qū)動系統(tǒng)市場消費量、新能源汽車銷量預(yù)測分析【圖】

    電機驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車核心零部件，由驅(qū)動電機和電機控制器兩部分構(gòu)成。電機驅(qū)動控制系統(tǒng)是新能源汽車車輛行使中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其驅(qū)動特性決定了汽車行駛的主要性能指標(biāo)。與燃油汽車動力總成（發(fā)動機、變速器及其附件）不同，新能源動力系統(tǒng)主要由電動機、功率轉(zhuǎn)換器、控制器、各種檢測傳感器以及電源等部分構(gòu)成。

    電機控制器（電控）是整個動力系統(tǒng)的控制中心。一方面，它將動力電池端的直流電逆變?yōu)榻涣麟姡o驅(qū)動電機提供能量。另一方面，它接收整車控制信號和監(jiān)控電機狀態(tài)（轉(zhuǎn)子位置、溫度、電流和電壓），通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電機輸入側(cè)的電流和電壓，控制驅(qū)動電機正常運行。

    由于新能源客車、乘用車和專用車對電驅(qū)動系統(tǒng)的功率、電壓等級需求的不同，驅(qū)動電機和電控的成本存在一定的差異，電機和電控占整車成本20%左右。

電機與控制器約占新能源整車成本20%

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    相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國新能源車電機電控行業(yè)市場現(xiàn)狀分析及投資前景預(yù)測報告》

    2014-2017年我國新能源汽車銷量分別為7.5、33.1、50.7、77.7萬輛，CAGR達180.0%?；诠ば挪啃履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)規(guī)劃，2020年新能源汽車市場年銷量有望達到200萬輛。

2014-2017年國內(nèi)新能源汽車銷量CAGR達180.0%

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    2017年9月27日，工信部發(fā)布了《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》，以燃料消耗量積分和新能源汽車積分逐步接替購置補貼，確保2020年累計產(chǎn)銷500萬輛，“雙積分”政策將于2018年4月1日正式施行。

    基于中汽協(xié)預(yù)估，2018、2019、2020年乘用車市場整體積分需求分別約為84萬分、414.4萬分和575.7萬分。假設(shè)2018-2020年國內(nèi)傳統(tǒng)燃油車銷量復(fù)合增速4%、單車積分3.1估算，新能源乘用車需求量分別為27萬輛、134萬輛和186萬輛。

2018-2020新能源乘用車需求量分別為27、134、186萬輛

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    合資汽車整車廠蓄勢待發(fā)，預(yù)計2018年起將有多款新能源汽車投入市場。一汽奧迪5年內(nèi)推出6款車型，通用汽車3年內(nèi)推出至少7款車型，大眾3年內(nèi)推出17款車型，豐田2年內(nèi)推出10款以上車型，日產(chǎn)5年推出10款以上車型等。

    2016年受騙補調(diào)查的影響，專用車政策不明確，2016年底新能源專用車正式進入推廣目錄。2017年上半年，新能源專用車銷量0.9萬輛，下半年開始逐步增長，累計銷售13.7萬輛，同比上半年增加14倍。

2017H2新能源專用車銷量同比2017H1激增14倍

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    經(jīng)過2016年騙補事件調(diào)查和處罰影響，客車補貼大幅退坡，同時2016年末沖量透支2017年需求。2017年1-6月銷量達到17952輛，同比下滑47.1%。隨著補貼目錄落地，2017年新能源客車?yán)塾嬩N量達8.7萬輛，下滑收窄至25.9%。

2017年國內(nèi)新能源客車銷量滑坡

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新能源客車滲透率持續(xù)上升

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    按照2017年4月工信部、發(fā)改委和科技部聯(lián)合印發(fā)的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，預(yù)計2020年新能源汽車產(chǎn)銷量達到200萬輛，累計產(chǎn)銷超過500萬輛。經(jīng)測算，2018-2020年新能源汽車總銷量預(yù)計分別為100、152和214萬輛。

國內(nèi)新能源汽車銷量預(yù)測

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    新能源汽車根據(jù)車型搭載的電機與電控價格較大差異。2017年新能源乘用車以電控系統(tǒng)平均單價0.6萬元/臺，電機0.72萬元/臺；新能源客車電控系統(tǒng)1.6萬元/臺，電機1.92萬元/臺；新能源專用車電控系統(tǒng)1.2萬元/臺，電機1.64萬元/臺。以電控成本年降8%，電機成本每年降5%測算，2020年電機電控市場規(guī)模將達到295億元。

2020年國內(nèi)電機電控市場將達295億元

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2020年乘用車電機電控占63%的市場，2017-2020年CAGR達34.2%

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    電控實現(xiàn)了從電池到電機的能量轉(zhuǎn)換，通過逆變器直流轉(zhuǎn)交流帶動電機運行。主要由控制模塊（控制板）、功率變換模塊（驅(qū)動模塊）、直流母線電容、散熱器等組成。

    電機控制器分為結(jié)構(gòu)、硬件、軟件三個部分。硬件作為控制系統(tǒng)的載體，承擔(dān)了控制指令的接收與運行指令的輸出，占據(jù)大部分的生產(chǎn)制造成本，軟件決定了產(chǎn)品功能與性能，設(shè)計成本主要體現(xiàn)在研發(fā)階段。

    功率變換模塊通過IGBT等功率器件實現(xiàn)了直流轉(zhuǎn)交流的逆變功能。IGBT模塊是功率變換模塊的核心器件，占整個控制器成本的40%。IGBT具有極高的的技術(shù)壁壘，全球IGBT市場主要由英飛凌、三菱、富士等企業(yè)占據(jù)，我國新能源汽車電機控制器使用的IGBT主要依靠進口。

IGBT占據(jù)電控主要成本

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國內(nèi)IGBT模塊主要依賴進口

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    在中小功率電控系統(tǒng)中，通過IGBT/MOSFET單管并聯(lián)擴展功率的技術(shù)，可靠性、功率密度均有所提升，并顯著的降低產(chǎn)品成本。MOSFET具有大電流高頻率的特性，但耐壓能力較IGBT弱。采用多只MOSFET并聯(lián)的方式可以實現(xiàn)相同的逆變功能。

    以某型65KW逆變器中600A/30KW/1200V的IGBT模塊為例，通過MOSFET及單管IGBT并聯(lián)替代大功率IGBT模塊方案可分別降低功率模塊77%、54%的成本。

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    驅(qū)動電機實現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)換為機械能，是電動汽車運動的載體。驅(qū)動電機主要有直流電機、交流異步電機、永磁同步電機和開關(guān)磁阻電機四類。對比直流電機和開關(guān)磁阻電機，交流異步電機和永磁同步電機在功率密度、效率和結(jié)構(gòu)安全性上具有絕對優(yōu)勢。

永磁同步電機與交流異步電機優(yōu)勢明顯

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    驅(qū)動電機原材料主要包括釹鐵硼等稀土永磁材料（永磁體）、鋼材（鐵芯疊片、驅(qū)動軸體）、銅（繞組）、鎂鋁合金（機殼）等基本金屬。根據(jù)數(shù)據(jù)，在永磁同步電機中，永磁體組件的成本占整個電機物料成本的45%左右。

    稀土材料價格是影響電機成本最主要因素，本土稀土資源豐富助力永磁同步電機快速發(fā)展。永磁同步電機中的磁材由稀土材料加工而成。稀土材料在我國蘊藏豐富，儲量和開采量的全球占比分別36%和83%，助力永磁同步電機快速發(fā)展。

永磁體占電機成本的45%

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    當(dāng)前車用永磁電機中一般采用釹鐵硼磁材。釹鐵硼磁材是目前磁性能最高、應(yīng)用范圍最廣、發(fā)展速度最快、工業(yè)化生產(chǎn)中綜合性能最優(yōu)的磁性材料。釹鐵硼產(chǎn)業(yè)鏈由稀土開采，稀土加工，稀土應(yīng)用構(gòu)成。

釹鐵硼磁體產(chǎn)業(yè)鏈

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    未來新能源汽車整體將繼續(xù)呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢，對稀土永磁同步電機中使用的釹鐵硼磁材需求將隨之快速增長，原材料漲價導(dǎo)致電機成本上漲。

釹鐵硼磁體原料價格上揚

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    新能源汽車每減重100kg，續(xù)航提升10-11%，電池和日常損耗成本可減少20%，具備顯著的經(jīng)濟性優(yōu)勢。集成化動力總成系統(tǒng)由驅(qū)動電機、變速器、電機控制器等機械部件和控制模塊構(gòu)成。一體化集成可分為機械部件的集成、控制模塊的集成和機械部件與控制模塊的集成三種模式。

    電動汽車動力傳動系統(tǒng)包括電機、變速器、傳動軸、差速器、半軸和車輪。其中，電機和變速器在傳統(tǒng)新能源汽車使用分體式結(jié)構(gòu)，精進電機開發(fā)出一款一體化電機與減速器驅(qū)動總成，一體式總成質(zhì)量較之前的88kg減少到84kg，軸向長度縮小約90mm，寬度方向縮小約20mm。

    動力系統(tǒng)除了包含主控與主電機，還有一些配套的輔件：轉(zhuǎn)向電機、打氣泵、DC/DC、高壓配電盒以及絕緣檢測儀。一體化多合一控制器減少了離散控制器之間的外部接線，降低了故障點，在節(jié)省成本的同時，提高了產(chǎn)品的可靠性，整車廠更傾向于采購一體化電機控制器。