新能源汽车电驱动行业报告

新能源汽车电驱动行业报告业

一、电驱动系统：核心动力结构

新能源汽车的动力系统包括电驱动系统与电源系统两大类。电驱动系统包含电机、电控制器、减速箱，是驱动电动汽车行驶的核心部件；电源系统包含车载充电机（OBC）、DC-DC 转换器和高压配电盒，是动力电池组进行充电、电能转换及分配的核心部件。

图1 新能源汽车的动力系统

新能源汽车电驱动系统主要为整车提供动力，其价值量占比仅次于锂电池，重要性可见一斑。当前产品定制化程度高，围绕效率/功率密度/成本等目标函数，其技术在不断演进：整机产品往“多合一”集成化/高压化，单体产品电机往扁线/油冷/高压，电控&电源往单管并联/碳化硅，减速器往两档等技术方案发展。

图2 新能源汽车成本结构

电驱动产业链涉及环节较多，可以概括为零件—总成—系统—整车厂四大层级。上游零部件包括永磁体、硅钢体、功率模块、电容、传感器等，这一级的玩家对在整车产业链中属于“三级供应商”。在零部件基础上进一步设计组装得到电机总成、电控总成与传动总成，这一级的玩家可以称为车企的“二级供应商”；各个单独总成进一步集成为电驱动系统供货于车企，这一级玩家为行业“一级供应商”。

图3 电驱动行业产业链及各环节主要玩家

图4 新能源电控零部件成本构成（图源：盖世汽车）

考虑行业各大趋势及新技术渗透节奏，有关机构测算2021/2025年国内新能源乘用车电驱动市场（含电源）空间分别为357/1228 亿元，CAGR=36%，其中，分体式/“多合一”产品 2025年分别196/1032亿元，CAGR=24%/39%。目前市场参与者主要有整车厂、汽车零部件Tier1、第三方供应商，行业处于成长期的前半段、格局尚未定型，多数企业处于亏损至微利，而2022年部分优质企业有望率先迎来利润拐点。电驱动行业呈“三足鼎立”之势，中长期看第三方阵营有望脱颖而出，强技术平台、强成本管控能力的企业有望充分绑定主流车企。1）整车厂自供体系（in-house）：出于供应链安全、成本控制等考虑，整车厂多设立子公司或合资公司自供电驱动、电源产品，代表公司有特斯拉、比亚迪旗下的弗迪动力、蔚来旗下的蔚然动力、长安旗下的蜂巢能源等。2）动力系统集成商（Tier1）：通常为海外汽车零部件巨头，如联合电子、日电产、博世、大陆、博格华纳等，凭借深厚的技术、工艺等积淀拓展至新能源汽车领域，本身产品力强、产能规模大，且具备全球主流车企客户资源。3）第三方电驱动供应商：近年来快速崛起，独立第三方根据业务侧重点可以分为电控为主、电机为主的厂商，但是在集成化的趋势下，企业通常会同时布局电机、电控、电源与“多合一”系统。根据公司业务结构差异，又可分为以下几类：

Ø深耕新能源车电驱动的“行业老兵”：如英搏尔、精进电动、欣锐科技、威迈斯等；

Ø 从其他行业电控产品拓展至新能源车电驱动业务的企业：如汇川技术、阳光电源等；

Ø 从传统电机领域拓展至新能源车电机电控sdf 业务的企业：如起家于缝纫机电机的方正电机、工业电机的卧龙电驱、微特电机的大洋电机等。

图5 电驱动系统各类技术路线及其特点、代表企业

二、电驱动系统：定制化技术方案

新能源汽车电驱动系统高度定制化，不同级别的车（不同功率端）采用的技术方案有所差异。核心车企采购逻辑（自制or 开放供应链）影响了第三方可触及的市场空间。对于前述的“中高端、中端、中低端”市场，车企通常有各自的采购偏好：“中高端”+ 部分“中端”市场：对产品性能、可靠性要求通常较高，因此内资头部整车厂部分倾向于采用自供体系，但走量的车型及成本要求高的车型会开放外供。特斯拉、弗迪动力、蔚来完全采用自供体系（B、C 级车居多），吉利高端“浩瀚”平台采用自供体系威睿。也有部分整车厂选择开发供应链，如理想采购汇川技术产品，配套车型为 C 级车理想ONE；小鹏虽然自己组装“三合一”，但电机、电控、减速器产品主要从第三方采购。“中低端”+ 部分“中端”市场，更重采购成本，自供体系相对第三方不具备性价比优势，故 A00、A0 级通常以第三方供应商为主。其中，上海电驱动配套则以A级及以下为主，2021 年奔奔E-star 在公司配套中占比最高，达到了59.52%。与上海电驱动类似的还有英搏尔和大众变速器，英搏尔是A级及以下车型市场的无冕之王，配套包括五菱荣光MINI、雷丁芒果、长城好猫等爆款车型；大众变速器主要配套车型为A0 级车哪吒V，2021 年占公司总配套的62.44%。

图6 电驱动系统定制化技术方案

电驱动由最初“结构集成”向“深度系统集成”演进，集成化“多合一”总成产品成为主流趋势。以往动力系统的电机、电控、电源多单独采购，根据其电气、机械结构进行集成组装；随着新能源汽车零部件要求不断提高，“多合一”总成产品通过巧妙设计将电机、电控、减速器、电源“深度集成”，减少彼此间的连接器、冷却组件、高压线束等部件。“多合一”集成式系统相比分体式产品的优势主要体现在以下方面：1）性能更优：降低了各部件之间连接部位的效率损耗，提高整车的 NVH 性能，从而提高了集成系统的可靠性；2）成本更低：集成式电驱动系统可以减少车内部的高压线束、连接器数量，节约线束与连接器成本，从而使集成式系统更具有经济性。3）更省空间：集成式产品体积更小、重量更轻，有利于节省车内空间。集成化电驱动系统渗透率不断提升。根据NE 时代新能源，2020 年/2022年1-4月我国新能源乘用车“三合一”电驱动系统搭载量为 50.27/79.26 万台，渗透率为44.91%/61.63%，目前基本涵盖大部分A 级车、B 级以上车型。现有集成产品以“三合一”为主，集成度更高的“多合一”新产品也在不断问世。根据 NE 时代新能源，2022 年1-4 月新能源乘用车搭载的电驱动系统中，分体式、电机/电控“二合一”合计占比为 44%，“三合一”占比为 52%，“多合一”占比为 4%。同时，OBC、DC-DC、PDU 等充配电系统集成产品应用也不断增加，结合电驱系统集成产品将形成集成度更高的多合一平台。华为DriveOne“七合一”电驱动系统打造多合一集成新标杆，比亚迪和上汽变速器也陆续推出多合一产品。1）华为七合一系统集成了MCU、电机。减速器、DC-DC、OBC、PDU、BCU 七大部件，具有开发简单、适配简单、布置简单、演进简单等优势。相较于“三合一”，该产品体积减少 20%、重量减轻15%。此外，华为DriveOne 系统可实现7dB 的超静音，并具有80%NEDC 效率，提升整车驾驶体验。根据NE 时代新能源，华为“三合一”电驱动总成已在长安 CS-GXNEV 和赛力斯SF5 两款车型中得到应用，但目前其七合一产品还没有在整车中的应用案例。2）比亚迪“海豚”八合一系统即成立VCU、BCU、PDU、DC-DC、OBC、MCU、电机、减速器八大部件；3）上汽变速器&威迈斯的七合一系统集成电机、电控、减速器、OBC、DC-DC、PDU、BCU 七大部件。

三、电驱动系统：未来趋势

高压：缩短充电时间、提高电机效率以延长里程的重要措施。纯电乘用车电压通常在200-400V 之间，在同等功率下，当电压从 400V 提升到800V 后，线路中通过的电流减少一半，产生的功率损耗更小，从而可以提高充电效率、缩短充电时长，进而改善新能源汽车使用体验。同时，工作电流的减少将降低功率损耗，继而可以进一步降低同样行驶里程中的电量消耗，从而延长汽车里程数。2021 年为我国800V 高压快充元年，行业发展有望加速。2021 年来，比亚迪（e平台）、理想、小鹏、广汽（埃安）、吉利（极氪001）、北汽(极狐)等车企纷纷布局800V 快充技术，我国800V 高压快充行业进入发展加速期。

图7 新能源汽车400V电压平台和800V电压平台

碳化硅功率器件可显著提高电控效率、功率密度等性能。碳化硅材料具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和迁移速率高等性质，相比硅基IGBT，碳化硅元器件体积更小、频率更高、开关损耗更小，可以使电驱动系统在高压、高温下保持高速稳定运行（硅基IGBT只能在200℃以下的环境中工作）。根据意法半导体测算在750V 电压平台下，碳化硅器件有3.5-8%的效率提升。越来越多的高端车型已采用碳化硅电控。1）车企角度，国内车企不断布局碳化硅，比亚迪发布了碳化硅车系平台e-Platform 3.0，小鹏G9、蔚来ET7 等采用碳化硅电控的车型在2022年交付。2）电驱厂家角度，采用全SiC模块可以使控制器的功率提高20kW同时使其重量减少6kg，逆变器尺寸缩小43%。损耗下降，续航里程增加。

表1 碳化硅电控的车型表

四、总结

根据预测2025年新能源乘用车电驱动市场将超千亿元、中车奇宏滤波器在领导的规划下，加速与弗迪动力、上海电驱动、联合电子、汇川等头部企业对接，获取定点项目，形成绑定关系；积极开展与金康塞利斯、纬湃、峰巢、零跑、巨一动力等造车新势力公司项目合作，完成供应商导入，获取项目定点，随着SiC平台的发展，越来越多企业将用到滤波器产品。