電機(jī)電控受下游推動(dòng)高彈性成長(zhǎng),行業(yè)整合拉開帷幕。

根據(jù)測(cè)算,2017-2020年國(guó)內(nèi)新能源汽車年產(chǎn)銷增長(zhǎng)150-200 萬輛時(shí),新能源汽車電機(jī)、電控及動(dòng)力總成的市場(chǎng)規(guī)模將從240億元上升至480億元,是新能源汽車零部件中彈性較大的細(xì)分市場(chǎng)。目前電機(jī)電控市場(chǎng)處于快速成長(zhǎng)階段,行業(yè)尚未定型,第三方動(dòng)力總成企業(yè)市占率均在10%以下,且電機(jī)電控產(chǎn)品對(duì)上游產(chǎn)能依賴性較低,技術(shù)差異化顯著,具有產(chǎn)品和客戶競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)有能力迅速脫穎而出。

總成集成化和核心零部件進(jìn)口替代是動(dòng)力系統(tǒng)成本下降的必要途徑。

在新能源汽車補(bǔ)貼逐年退坡的情況下,在電池成本得到壓縮之后,電機(jī)電控系統(tǒng)將同樣受到來自下游的成本壓力倒逼。除電機(jī)、電控自身降本降重外,具備電機(jī)電控甚至電池電機(jī)電控動(dòng)力總車集成能力的企業(yè)將獲得顯著的成本競(jìng)爭(zhēng)力。此外,IGBT等核心零部件在電機(jī)電控中的成本占比超過40%,核心器件國(guó)產(chǎn)化正在快速推進(jìn),將為電機(jī)電控產(chǎn)業(yè)帶來超過20%的成本下降空間。

乘用車、專用車帶動(dòng)新能源汽車恢復(fù)增長(zhǎng),永磁電機(jī)受益顯著。

2017年新能源汽車補(bǔ)貼調(diào)整政策最終落地,中央補(bǔ)貼下調(diào)約20%,地方補(bǔ)貼不高于中央補(bǔ)貼的50%,整體判斷乘用車、專用車影響小于客車。政策驅(qū)動(dòng)下,市場(chǎng)和行業(yè)的熱點(diǎn)將迅速發(fā)生切換,乘用車、專用車供應(yīng)鏈企業(yè)將迅速受益。2016年第4、5批新能源汽車補(bǔ)貼目錄集中釋放了424款電動(dòng)專用車車型,2017年專用車將成為拉動(dòng)新能源汽車市場(chǎng)整體上升的主要力量,適用乘用車、專用車的小體積、高功率的永磁電機(jī)市場(chǎng)需求將得到放大。

(一)電機(jī)電控是決定新能源汽車性能的關(guān)鍵部件

新能源汽車作為傳統(tǒng)燃油汽車的替代品,其主要電氣系統(tǒng)即為在傳統(tǒng)汽車“三小電”(空調(diào)、轉(zhuǎn)向、制動(dòng))基礎(chǔ)上延伸產(chǎn)生的電動(dòng)動(dòng)力總成系統(tǒng)“三大電”——電池、電機(jī)、電控。其中,電機(jī)、電控系統(tǒng)作為傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)(變速箱)功能的替代,其性能直接決定了電動(dòng)汽車的爬坡、加速、最高速度等主要性能指標(biāo)。

同時(shí),新能源汽車電機(jī)、電控系統(tǒng)面臨的工況相對(duì)復(fù)雜:需要能夠頻繁起停、加減速,低速/爬坡時(shí)要求高轉(zhuǎn)矩,高速行駛時(shí)要求低轉(zhuǎn)矩,具有大變速范圍;混合動(dòng)力車還需要處理電機(jī)啟動(dòng)、電機(jī)發(fā)電、制動(dòng)能量回饋等特殊功能。此外,電機(jī)的能耗直接決定了固定電池容量情況下的續(xù)航里程。

因此,電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在負(fù)載要求、技術(shù)性能和工作環(huán)境上有特殊要求:其一,驅(qū)動(dòng)電機(jī)要有更高的能量密度,實(shí)現(xiàn)輕量化、低成本,適應(yīng)有限的車內(nèi)空間,同時(shí)要具有能量回饋能力,降低整車能耗;第二,驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)具備高速寬調(diào)速和低速大扭矩,以提供高啟動(dòng)速度、爬坡性能和高速加速性能;第三,電控系統(tǒng)要有高控制精度、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速率,并同時(shí)提供高安全性和可靠性。

電機(jī)電控系統(tǒng)作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán),其技術(shù)、制造水平直接影響整車的性能和成本。目前,國(guó)內(nèi)在電機(jī)、電控領(lǐng)域的自主化程度仍遠(yuǎn)落后于電池,部分電機(jī)電控核心組件如IGBT 芯片等仍不具備完全自主生產(chǎn)能力,具備系統(tǒng)完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)的整車企業(yè)和零部件企業(yè)仍是少數(shù)。隨著國(guó)內(nèi)電機(jī)電控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈的逐步完善,電機(jī)電控系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化率逐步提高,電機(jī)電控市場(chǎng)具有的增速有望超過新能源汽車整車市場(chǎng)的增速。

此外,隨著整車車體結(jié)構(gòu)輕量化的推進(jìn),電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)在新能源汽車整車中的成本占比也逐漸上升。根據(jù)Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),新能源汽車動(dòng)力總成(電機(jī)、電控、變速器)的成本分別占整車成本的15.67%(轎車)和 13.69%(小型貨車),總成占比僅次于電池和BMS系統(tǒng)。在新能源汽車補(bǔ)貼逐步退坡的政策驅(qū)動(dòng)下,動(dòng)力總成成本、重量下降的壓力將逐步向上傳導(dǎo)至電機(jī)、電控產(chǎn)品廠商,具備技術(shù)、規(guī)模優(yōu)勢(shì)的供應(yīng)商將在成本下降的過程中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。因此,電機(jī)電控市場(chǎng)仍然在很大程度上影響新能源汽車市場(chǎng)的走向。

▲圖1?純電動(dòng)轎車成本拆分??? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

▲圖2?純電動(dòng)小型貨車成本拆分

(二)永磁同步、交流異步電機(jī)成為驅(qū)動(dòng)電機(jī)主流技術(shù)

電動(dòng)機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛,功率覆蓋范圍寬,種類也很多。但由于新能源汽車在功率、轉(zhuǎn)矩、體積、質(zhì)量、散熱等方面對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)有更高的要求,因此,相比工業(yè)電機(jī),新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須具備更優(yōu)良的性能,如:小體積以適應(yīng)車輛有限的內(nèi)部空間,工作溫度范圍寬(-40~1050C),適應(yīng)不穩(wěn)定的工作環(huán)境,高可靠性以保證車輛和乘員的安全,高功率密度以提供良好的加速性能(1.0-1.5kW/kg)等,因此驅(qū)動(dòng)電機(jī)的種類相對(duì)較少,功率覆蓋也相對(duì)較窄,產(chǎn)品相對(duì)集中。

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)和開關(guān)磁阻電機(jī)三類,其中在目前乘用車、商用車領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的電機(jī)包括直流(無刷)電機(jī)、交流感應(yīng)(異步)電機(jī)、永磁同步電機(jī)、開關(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/輪邊電機(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。

交流異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,定子轉(zhuǎn)子無直接接觸,運(yùn)行可靠性強(qiáng),轉(zhuǎn)速高,維護(hù)成本低。不足之處在于能耗高,轉(zhuǎn)子發(fā)熱快,高速工況下需要額外冷卻系統(tǒng);功率因數(shù)低,需要大容量的變頻器,造價(jià)較高,調(diào)速性較差。目前,交流異步電機(jī)主要用于空間要求較低、且速度性能要求不高的電動(dòng)客車、物流車、商用車等車型中。

永磁同步電機(jī)主要應(yīng)用于體積小,且速度、操控性能要求較高的電動(dòng)乘用車領(lǐng)域,部分中小型客車亦開始嘗試使用永磁電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源。永磁無刷直流電機(jī)則一般在小功率電動(dòng)汽車、低速電動(dòng)車領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。

開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)和控制簡(jiǎn)單、出力大,可靠性高,成本低,起動(dòng)制動(dòng)性能好,運(yùn)行效率高,但電機(jī)噪聲高,但轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)嚴(yán)重,非線性嚴(yán)重,在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)中有利有弊,目前電動(dòng)汽車應(yīng)用較少。直流電機(jī)多用于早期的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),目前新研制的車型已經(jīng)基本不再采用。

▲圖3不同類型電機(jī)的性能對(duì)比

(三)電控系統(tǒng)集成化是未來發(fā)展趨勢(shì)

電機(jī)控制器在傳統(tǒng)汽車的車載電機(jī)中已有應(yīng)用,通過功率半導(dǎo)體、微處理器等電力電子器件,采用中低壓變頻等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)車用空調(diào)壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)向助力泵電機(jī)等進(jìn)行調(diào)控的功能。電動(dòng)汽車電機(jī)控制器作為控制電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)備,通過接收整車控制器和控制機(jī)構(gòu) (制動(dòng)踏板、油門踏板、換擋機(jī)構(gòu))傳送的控制信息,對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制,并可同時(shí)對(duì)動(dòng)力電池的輸出進(jìn)行相應(yīng)控制。

目前,部分“多合一”的電控產(chǎn)品已經(jīng)在電動(dòng)汽車中投入應(yīng)用,同時(shí)集成了傳統(tǒng)汽車分立的空調(diào)壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)向助力泵電機(jī)、氣泵電機(jī)控制器,以及混合動(dòng)力車型中采用的 BSG/ISG 電機(jī)等。隨著微芯片在整車及總成控制中的應(yīng)用逐步廣泛,多合一電控產(chǎn)品的成本有望進(jìn)一步下降,單一控制器將逐步被集成化“車輛中央控制器”所取代。

電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和標(biāo)定與電機(jī)系統(tǒng)相關(guān)程度較高,根據(jù)匹配電機(jī)的不同,電控系統(tǒng)需要開發(fā)不同技術(shù)平臺(tái)。早期的直流電機(jī)一般采用脈寬調(diào)制(PWM)斬波控制的方式進(jìn)行控制,控制手段相對(duì)單一,應(yīng)用也有局限性。隨著感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)的大量使用,電控系統(tǒng)的復(fù)雜程度迅速上升,矢量控制技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)成為電控產(chǎn)品的技術(shù)主流,電動(dòng)乘用車的普及對(duì)于電機(jī)和電控系統(tǒng)的集成程度要求也越來越高?？梢灶A(yù)見的是,未來電機(jī)與電控企業(yè)的業(yè)務(wù)交叉程度將逐步提高,可提供電機(jī)電控一體化動(dòng)力總成產(chǎn)品的企業(yè)將有助于整車企業(yè)進(jìn)一步降低車重和成本,將具有更大的競(jìng)爭(zhēng)力。

(一)騙補(bǔ)清查+政策護(hù)航,產(chǎn)業(yè)迎來穩(wěn)定發(fā)展階段

1、宏觀性政策正向推動(dòng)新能源汽車健康發(fā)展

2016 年國(guó)內(nèi)新能源汽車行業(yè)在監(jiān)管層面受到較大沖擊,銷量較2015年全年351%的高增速出現(xiàn)了顯著回落。根據(jù)中汽協(xié)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2016年1-11月新能源汽車產(chǎn)銷分別為42.7萬輛和40.2萬輛,同比增長(zhǎng)59%和60.4%。其中純電動(dòng)汽車產(chǎn)銷34萬輛和31.6萬輛,同比增長(zhǎng)75.6%和77.8%;插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)銷8.7萬輛和8.6萬輛,同比增長(zhǎng)16.2%和18%。

2016 年上半年以來進(jìn)行的騙補(bǔ)清查工作標(biāo)志著行業(yè)發(fā)展有序化的開始,15年出現(xiàn)的新能源汽車井噴式發(fā)展將不再出現(xiàn),15年底出現(xiàn)的非正常搶裝現(xiàn)象也將得到遏制。根據(jù)中汽中心數(shù)據(jù),2016年我國(guó)新能源汽車銷量累計(jì)達(dá)到51.7萬輛,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)增長(zhǎng)。2016年11月29日國(guó)務(wù)院發(fā)布的《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出,2020年實(shí)現(xiàn)當(dāng)年產(chǎn)銷200萬輛以上,累計(jì)產(chǎn)銷超過500萬輛。由此測(cè)算,十三五期間我國(guó)新能源車年均增速可穩(wěn)定達(dá)到 50%以上。?

此外,16年全年新能源汽車政策的深度調(diào)整對(duì)于行業(yè)也起到了規(guī)范和穩(wěn)定的作用。2016年,發(fā)改委、工信部等部門先后發(fā)布《新能源汽車碳配額管理辦法》和《企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理暫行辦法》的征求意見稿。

其中,碳配額制針對(duì)所有新能源汽車,汽車企業(yè)通過生產(chǎn)新能源汽車滿足規(guī)定的碳減排指標(biāo),同時(shí)也可在碳交易市場(chǎng)對(duì)碳配額進(jìn)行交易。通過借鑒美國(guó)加州ZEV政策,對(duì)新能源汽車產(chǎn)能進(jìn)行市場(chǎng)化調(diào)節(jié),同時(shí)將新能源汽車發(fā)展由補(bǔ)貼制轉(zhuǎn)為獎(jiǎng)懲制,促進(jìn)整個(gè)汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。燃料消耗和新能源積分制主要針對(duì)乘用車企業(yè),通過參考美國(guó)CAFé 制度建立雙積分制度,燃料消耗量和新能源汽車負(fù)積分必須用新能源汽車正積分進(jìn)行沖抵平衡,且新能源汽車正積分可交易不可轉(zhuǎn)結(jié),燃料消耗量正積分可交易或結(jié)轉(zhuǎn);2018-2020年的新能源車積分比例分別為 8%、10%、12%。

在此積分制度下,以年產(chǎn) 300 萬輛燃油車的企業(yè)為例,2020年新能源車積分需要達(dá)到36萬分,以2020年主流純電動(dòng)乘用車?yán)m(xù)航里程25-350km獲得4積分估算,對(duì)應(yīng)年產(chǎn)新能源乘用車需要達(dá)到9萬輛以上,如考慮插電混動(dòng)汽車,產(chǎn)量甚至需要接近12萬輛,將有效促進(jìn)傳統(tǒng)燃油汽車企業(yè)轉(zhuǎn)型生產(chǎn)新能源汽車。工信部預(yù)測(cè),在雙積分平衡制度下,2016-2020年全行業(yè)累計(jì)生產(chǎn)新能源乘用車可達(dá)到約558萬輛,2020年當(dāng)年可生產(chǎn)新能源乘用車約200 萬輛。

2、補(bǔ)貼政策終落地,行業(yè)修復(fù)接近尾聲

2016年12月的最后兩天,市場(chǎng)期待了近一年的新能源汽車補(bǔ)貼政策調(diào)整方案終于靴子落地,國(guó)家財(cái)政部發(fā)布《關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》,中央財(cái)政補(bǔ)貼的標(biāo)準(zhǔn)在2016年的基礎(chǔ)上退坡20%,加上地方補(bǔ)貼不高于中央補(bǔ)貼的50%的附加條款,總體下調(diào)幅度將達(dá)到30%以上。

盡管本次補(bǔ)貼下調(diào)的技術(shù)條件更針對(duì)電池系統(tǒng),但整車企業(yè)補(bǔ)貼的下滑,上游電機(jī)、電控市場(chǎng)的利潤(rùn)空間在電池之后也勢(shì)必將遇到下行壓力。盡管對(duì)于電機(jī)、電控行業(yè)而言,目前競(jìng)爭(zhēng)程度較電池等行業(yè)為輕,成本具備較大的下降空間,但電機(jī)、電控生產(chǎn)投資成本較低,原材料(鋼材、銅材、稀土磁材等)占比較重,受到上游價(jià)格波動(dòng)的影響更為明顯。因此具備足夠技術(shù)和集成實(shí)力的企業(yè),才能依靠技術(shù)優(yōu)勢(shì)快速降低單位功率的驅(qū)動(dòng)成本,才能在即將到來的新能源車行業(yè)快速增長(zhǎng)中獲得最大的紅利。

(二)物流車、乘用車恢復(fù)性增長(zhǎng)拉動(dòng)行業(yè)走出低谷

隨著12月2日第4批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》公布,電動(dòng)載貨汽車、自卸式垃圾車、廂式運(yùn)輸車、郵政車等專用車型共244款進(jìn)入目錄,標(biāo)志著市場(chǎng)一直擔(dān)憂的專用車補(bǔ)貼確定性問題得到了初步解決。盡管補(bǔ)貼政策尚未正式公布,但隨著騙補(bǔ)罰單正式落地,政策落地的預(yù)期逐步增強(qiáng)

▲圖4? 2015-2016年純電動(dòng)專用車產(chǎn)量及同比增速

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),截至2015年我國(guó)中型、輕型、微型貨車的保有量分別達(dá)到196.40萬、1300.02萬和 12.23萬輛,以專用汽車占比30%估算(發(fā)達(dá)國(guó)家一般為 50%左右),專用車保有量約為450萬輛左右。根據(jù)中國(guó)汽車研究中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2016年1-10月,我國(guó)物流運(yùn)輸類、工程建設(shè)類和作業(yè)服務(wù)類汽車銷量分別達(dá)到 56.6萬輛、3.7萬輛和10.6萬輛,同比分別為15.8%、-13.0%和13.6%,而截至2016年11月,我國(guó)累計(jì)生產(chǎn)的純電動(dòng)專用車僅約為8萬輛,僅占專用車保有量的1.78%?？紤]電商、居民消費(fèi)對(duì)于中短途物流的需求具有強(qiáng)拉動(dòng)作用,廂式、自卸式專用車在未來3年間將迎來大規(guī)模增長(zhǎng)。且中短途物流車、環(huán)衛(wèi)車具有日行駛里程適中(300-500km/天),行駛路線較為固定的優(yōu)勢(shì),具備電動(dòng)化的條件,因此專用車有望在2017年將迎來增量和存量替換的雙重電動(dòng)化浪潮。

新能源乘用車方面,2016年受到騙補(bǔ)清查的影響相對(duì)較小,全年各月單月銷量仍能保持同比增長(zhǎng)。2016年1-11月,國(guó)內(nèi)共生產(chǎn)新能源乘用車21.13萬輛,同比增長(zhǎng)73.6%,而同期國(guó)內(nèi)新能源客車僅生產(chǎn)8.02萬輛,同比增長(zhǎng)32.5%。受到國(guó)內(nèi)主要城市限購、乘用車企業(yè)雙積分制正式實(shí)施等政策性因素的影響,預(yù)計(jì)2017年新能源乘用車仍將保持50%以上的增速增長(zhǎng),全年產(chǎn)銷量有望突破35萬輛。

?▲圖5? 2015-2016年純電動(dòng)乘用車產(chǎn)量及同比增速

(一)行業(yè)尚未定型,中小企業(yè)大有可為

作為新能源汽車“三大電”之二,相比動(dòng)力電池行業(yè)的快速發(fā)展以及高關(guān)注度,國(guó)內(nèi)電機(jī)電控行業(yè)則相對(duì)“低調(diào)”。電機(jī)電控行業(yè)受市場(chǎng)關(guān)注度低于電池主要是兩方面原因:

其一,新能源汽車電機(jī)電控產(chǎn)業(yè)基本與國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車市場(chǎng)同步啟動(dòng),整車企業(yè)對(duì)于電動(dòng)汽車的研發(fā)、采購、生產(chǎn)和銷售等流程都處于探索和完善階段,對(duì)于電機(jī)電控配套行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和體系也尚未成型;

其二,鋰電池在3C等領(lǐng)域應(yīng)用有近20年歷史,行業(yè)形成了相對(duì)完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品體系,轉(zhuǎn)用為動(dòng)力電池有一定的參考和借鑒,而新能源汽車電機(jī)與工業(yè)電機(jī)技術(shù)路線和要求差別較大,專業(yè)企業(yè)中很大一部分仍為10 年以內(nèi)的創(chuàng)業(yè)型企業(yè),行業(yè)尚未形成清晰穩(wěn)定的市場(chǎng)格局。

目前,新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的廠商主要包括兩類:

第一類是具備電機(jī)電控供應(yīng)鏈的電動(dòng)汽車整車企業(yè),由其自有生產(chǎn)能力或關(guān)聯(lián)供應(yīng)鏈企業(yè)向其供應(yīng)全部或部分電機(jī)電控產(chǎn)品,部分整車廠的電機(jī)電控產(chǎn)品也少量外銷。這類企業(yè)一般為傳統(tǒng)汽車制造企業(yè),經(jīng)過多年積累,具備完整的零部件生產(chǎn)能力。目前國(guó)內(nèi)的主機(jī)廠中,比亞迪、北汽新能源、江鈴新能源、長(zhǎng)安新能源、中通客車、廈門金龍等企業(yè)均具備自主供應(yīng)電機(jī)電控產(chǎn)品的能力。

第二類是專業(yè)從事汽車零部件供應(yīng)或?qū)I(yè)從事電機(jī)電控產(chǎn)品供應(yīng)的企業(yè),其中包括專業(yè)汽車零部件供應(yīng)商,如采埃孚(ZF)、大陸(Continental)、博世(Bosch)、日立(Hitachi)、現(xiàn)代摩比斯(Mobis)等國(guó)際汽車供應(yīng)量巨頭;以及國(guó)內(nèi)外新興的專業(yè)電機(jī)電控制造企業(yè),如上海電驅(qū)動(dòng)、上海大郡、精進(jìn)電動(dòng)、臺(tái)灣富田電機(jī)(Fukuta)等。此外,部分傳統(tǒng)工業(yè)電機(jī)、變頻器等生產(chǎn)企業(yè)也依靠在研發(fā)、生產(chǎn)上的技術(shù)積累,積極轉(zhuǎn)型介入新能源汽車電機(jī)電控相關(guān)產(chǎn)品的供應(yīng),如匯川技術(shù)、英威騰、臥龍電氣、方正電機(jī)、江特電機(jī)等。

目前國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車大部分仍由北汽、比亞迪等傳統(tǒng)汽車企業(yè)生產(chǎn),因此整車企業(yè)自供電機(jī)電控組件占比相對(duì)較大。隨著新能源汽車專業(yè)制造企業(yè)尤其是輕資產(chǎn)型互聯(lián)網(wǎng)汽車企業(yè)的迅速崛起,新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈分工細(xì)化成為必然趨勢(shì),第三方供應(yīng)商提供電機(jī)電控甚至動(dòng)力總成的比重將逐步上升。

(二)進(jìn)口替代任重道遠(yuǎn),產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)化勢(shì)在必行

2016 年10 月26 日中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)上發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)技術(shù)路線圖》,在純電動(dòng)與插電式混合動(dòng)力汽車技術(shù)路線中,提出2020年純電動(dòng)乘用車?yán)m(xù)航里程要達(dá)到300km,電動(dòng)客車單位載重電耗水平要降至3.5kWh/100km*t,同時(shí)提出8 項(xiàng)發(fā)展重點(diǎn),其中4項(xiàng)與電機(jī)電控直接相關(guān):動(dòng)力電機(jī)與底盤集成技術(shù)、純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)集成及控制技術(shù)、高性能動(dòng)力電機(jī)技術(shù)、新型電機(jī)控制器技術(shù)。

▲圖6? 新能源汽車?yán)m(xù)駛里程(左軸)與電耗水平(右軸)發(fā)展目標(biāo)

相比動(dòng)力電池在國(guó)內(nèi)已經(jīng)初步建立起研發(fā)技術(shù)體系,高性能電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)在國(guó)內(nèi)仍處于起步階段,大部分具備創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的高性能電機(jī)仍處于樣件開發(fā)甚至設(shè)計(jì)階段。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展,使得各個(gè)企業(yè)均有機(jī)會(huì)在產(chǎn)品和技術(shù)上脫穎而出,快速搶占下游電動(dòng)汽車市場(chǎng)。

1、原材料成本占比高,集成化輕量化是電機(jī)降本必經(jīng)之路

與動(dòng)力電池系統(tǒng)不同的,驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)對(duì)于原材料的要求相對(duì)簡(jiǎn)單,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(dòng)軸體)、銅(繞組)、鎂鋁合金(機(jī)殼)等基本金屬。因此,原材料成本和加工成本占據(jù)電機(jī)成本中的絕大部分。根據(jù)ANL統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),在永磁同步電機(jī)中,永磁體組件的成本占整個(gè)電機(jī)物料成本的45%左右;在感應(yīng)電機(jī)中,鐵芯疊片的成本占電機(jī)物料成本的58%左右。因此,稀土材料、鋼材、銅鋁等有色金屬材料的價(jià)格將對(duì)電機(jī)成本產(chǎn)生最直接的影響。

根據(jù)華域電動(dòng)等企業(yè)數(shù)據(jù),稀土磁鋼的重量?jī)H占據(jù)整機(jī)重量的2.5-4.5%,但成本已經(jīng)占了整個(gè)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)成本的20-30%,稀土價(jià)格上漲時(shí)甚至可以達(dá)到50-60%。因此,原材料成本的波動(dòng)對(duì)于電機(jī)生產(chǎn)成本具有直接的影響。2015年取消稀土出口配額制以來,我國(guó)年稀土氧化物的開采量指標(biāo)維持在8-10萬噸左右,考慮到非法稀土開采和分離量,全年國(guó)內(nèi)稀土的供給量約在16萬噸左右。在下游需求保持穩(wěn)定的情況下,稀土永磁材料的價(jià)格總體整體呈現(xiàn)穩(wěn)中下降的趨勢(shì),但稀土價(jià)格已經(jīng)基本位于底部,未來繼續(xù)大幅下降的空間不大。16年12月,釹金屬的價(jià)格已達(dá)到為32.15 萬元/噸,相對(duì)去年上漲了10%,最高漲幅已接近20%。

國(guó)家十三五新能源汽車重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃明確提出,2020年,我國(guó)驅(qū)動(dòng)電機(jī)峰值功率密度應(yīng)達(dá)到4.0kW/kg,連續(xù)功率密度應(yīng)達(dá)到2.2kW/kg,基于IGBT功率模塊的電控器功率密度達(dá)到17kW/L,基于第三代寬禁代半導(dǎo)體的Sic功率模塊的電控器功率密度達(dá)到36kW/L,較目前性能均實(shí)現(xiàn)倍增。在此目標(biāo)下,實(shí)現(xiàn)電機(jī)電控成本的下降一般通過兩種方式實(shí)現(xiàn):

1)通過推出集成度高的電驅(qū)動(dòng)總成來降低系統(tǒng)總重,從而提高公里密度,降低成本,如大陸、麥格納等企業(yè)推出的,電力電子與驅(qū)動(dòng)電機(jī)總成、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速器總成、混合動(dòng)力總成模塊等,此種方式一般為歐美等企業(yè)采用;

2)通過采用部分組件非金屬化降低系統(tǒng)重量和成本,包括轉(zhuǎn)動(dòng)樞軸、支撐組件等,采用耐磨非金屬材料進(jìn)行替代,或通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)包括電機(jī)極槽比、齒槽比與裂比等進(jìn)行多重優(yōu)化,從而提高單臺(tái)電機(jī)材料用量,此種方式多為日韓等電機(jī)企業(yè)采用。

2、核心零部件國(guó)產(chǎn)化將大幅降低電控系統(tǒng)成本

電機(jī)控制器作為整車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的最重要組成部分,主要由逆變器(主要是IGBT功率模塊)、逆變驅(qū)動(dòng)器、電源模塊、中央控制模塊、軟啟動(dòng)模塊、保護(hù)模塊、散熱系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)模塊等組件組成。其中,IGBT模塊作為核心高壓控制開關(guān)組件,其成本占據(jù)電機(jī)控制器成本的40-50%;據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì),IGBT器件占據(jù)新能源汽車整車成本的10%左右。因此,作為新能源汽車核心零部件,IGBT、DSP等核心元器件的成本直接決定了電機(jī)控制器等總成的成本下降空間。

與變頻器國(guó)產(chǎn)化已經(jīng)初步完成、國(guó)內(nèi)品牌市場(chǎng)占有率反超國(guó)外品牌的情況不同的是,目前IGBT芯片和模塊在國(guó)內(nèi)尚未完全形成產(chǎn)業(yè)布局,高端市場(chǎng)占有率仍與外資品牌存在較大差異。國(guó)內(nèi)70%以上的IGBT器件市場(chǎng),尤其是高端高功率半導(dǎo)體依然主要被英飛凌、三菱、仙童、東芝、富士、SEMIKRON、Sanken、IXYS、ST等美日企業(yè)占據(jù),比亞迪、中車時(shí)代電氣等企業(yè)通過自建或收購海外IGBT產(chǎn)能分享了剩余的市場(chǎng)。

隨著電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)向高調(diào)速范圍、高功率密度(包括高速和高轉(zhuǎn)矩密度)、輕量化、高效率、能量回饋、高可靠性和安全性及低成本等方向逐步演進(jìn),電機(jī)、電控、BMS等總成對(duì)于高功率半導(dǎo)體開關(guān)器件的應(yīng)用將越來越廣泛。此外,高鐵調(diào)速系統(tǒng)、柔性直流輸電、風(fēng)電/光伏逆變器、充電樁直流模塊等領(lǐng)域都將對(duì)IGBT及其模塊化產(chǎn)品有大規(guī)模的需求,預(yù)計(jì)十三五期間僅新能源車及充電樁市場(chǎng)即可帶動(dòng)每年IGBT需求達(dá)200億元左右。

在下游市場(chǎng)的刺激下,國(guó)內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)加速擴(kuò)張態(tài)勢(shì),華潤(rùn)上華、中芯國(guó)際、宏力半導(dǎo)體、華虹NEC等企業(yè)紛紛加速產(chǎn)能建設(shè),高壓和超高壓、中大功率IGBT期間有望在市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)實(shí)現(xiàn)價(jià)格持續(xù)下降。根據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì),國(guó)產(chǎn)IGBT比進(jìn)口器件的成本可下降15-20%,且仍擁有30%以上的毛利率,隨著IGBT價(jià)格的進(jìn)一步下降,電機(jī)和控制器的成本也將隨之下降20%以上。

(三)電機(jī)電控企業(yè)發(fā)力在即,百億藍(lán)海市場(chǎng)尚待開發(fā)

2016年12月,國(guó)務(wù)院批復(fù)與公布了《十三五國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,明確提出到2020年,新能源汽車實(shí)現(xiàn)當(dāng)年產(chǎn)銷200萬輛以上,累計(jì)產(chǎn)銷超過500萬輛?？紤]到產(chǎn)業(yè)實(shí)際與完成情況,我們預(yù)測(cè)2017年新能源汽車總銷量可達(dá)到65.8萬輛,其中客車、乘用車、專用車分別達(dá)到13萬、40.8萬、12萬輛,其中乘用車和專用車提供了主要增量部分。由此測(cè)算,2017至2020年,新能源汽車電機(jī)、電控市場(chǎng)規(guī)模將從240億元上升至480億元,年均增長(zhǎng)率約為26%。

▲圖9? 2016-2020年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量預(yù)測(cè)(單位:萬輛)

▲圖10 ?十三五期間電機(jī)電控市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算

電機(jī)、電控行業(yè)目前仍處于產(chǎn)品技術(shù)快速更新?lián)Q代的階段,技術(shù)投入占比較高,資產(chǎn)規(guī)模一般不重,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也較電池行業(yè)為輕?？紤]目前新能源汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的企業(yè)大多由傳統(tǒng)工業(yè)電機(jī)、變頻控制等企業(yè)轉(zhuǎn)型而來,產(chǎn)能的快速上量對(duì)于全行業(yè)而言并非難以實(shí)現(xiàn)的瓶頸,因此行業(yè)存在產(chǎn)品定型后競(jìng)爭(zhēng)突然加劇的風(fēng)險(xiǎn)。目前電驅(qū)動(dòng)行業(yè)企業(yè)數(shù)量眾多,尚無任何企業(yè)能對(duì)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)控制或壟斷,僅考慮第三方供應(yīng)商市場(chǎng),CR10甚至小于50%;此外,電機(jī)、電控企業(yè)處于新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中游,在產(chǎn)能足夠的情況下,企業(yè)將同時(shí)受到來自上游原材料及核心零部件企業(yè),和下游整車企業(yè)的雙向成本壓力。

因此,在下游新能源汽車市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的過程中,同時(shí)具備技術(shù)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的供應(yīng)商才能在逐步激烈化的電機(jī)、電控市場(chǎng)中擴(kuò)大市場(chǎng)份額,這一方面要求企業(yè)在技術(shù)上需要具備電機(jī)、控制系統(tǒng)的技術(shù)、生產(chǎn)優(yōu)勢(shì),和較強(qiáng)的動(dòng)力總成系統(tǒng)集成能力,從而在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)兩方面降低產(chǎn)品成本,另一面要求企業(yè)在市場(chǎng)方面具備較強(qiáng)的客戶粘性,與下游整車企業(yè)形成較為堅(jiān)固的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟或合作協(xié)議。

• 來源：焉知新能源汽車