驱动电机是新能源汽车的三大核心部件之一,直接影响汽车的主要性能,如爬坡能力、加速能力以及最高车速等汽车行驶的主要性能指标,直接影响车辆动力性、经济性和舒适性。根据《新能源汽车驱动用永磁同步电机的设计》,驱动电机对性能的要求有以下特点:
数据来源:观研天下整理
根据观研报告网发布的《中国驱动电机行业现状深度分析与发展前景预测报告(2022-2029年)》显示,新能源车驱动电机包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机,其中永磁同步电机,是我国新能源车最主要的电机类型,具有功率密度高、力能指标好、高效节能、结构简单、可靠性高等优势,主要应用车企包括北汽新能源、比亚迪、小鹏汽车等。
新能源车驱动电机种类及其性能优势对比
比较项 |
直流电机 |
交流异步电机 |
水磁同步电机 |
开关磁阻电机 |
功率密度 |
低 |
中 |
高 |
较高 |
功率因数(%) |
/ |
82-85 |
90-93 |
60-65 |
峰值效率(%) |
85-89 |
90-95 |
95-97 |
80-90 |
负荷效率(%) |
80-87 |
90-92 |
85-97 |
78-86 |
过载能力(%e) |
200 |
300-500 |
300 |
300-500 |
转速范围(转/分) |
4000-6000 |
12000-15000 |
4000-15000 |
>15000 |
恒功率区 |
/ |
1:05 |
01:02.2 |
1:03 |
过载系数 |
2 |
3-5 |
3 |
3月5日 |
可靠性 |
中 |
较高 |
高 |
较高 |
结构坚固性 |
低 |
高 |
较高 |
高 |
体积 |
大 |
中 |
小 |
小 |
重量 |
重 |
中 |
轻 |
轻 |
调速控制性能 |
很好 |
中 |
好 |
好 |
电机成本 |
低 |
中 |
高 |
中 |
控制器成本 |
低 |
高 |
高 |
中 |
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目前,在新能源汽车的成本结构中,电池排名第一,占到整车零部件成本的44%左右;其次是电控,占比约12%;电机排在第三,约10%。
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因此,随着新能源车技术的不断更新发展及国家政策的大力支持,新能源车销量及渗透率不断提升,带动新能源车驱动电机行业快速扩容。根据数据显示,2021年,我国新能源汽车销量333.41万辆,在乘用车市场的渗透率从2017年的2.4%快速增长至2021年的16.0%。
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同时,也正是因为自产新能源汽车销量高涨,2020年驱动电机装机量市场份额前两位分别为比亚迪和特斯拉,分别为14%和10%;方正电机排在第三位,为8%。
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在未来发展趋势方面,具体从新能源汽车驱动电机行业细分产品来看,扁线电机符合《节能与新能源汽车技术路线图》的要求,并且在规模量产的情况下,相比圆线电机,扁线电机有效材料成本约降低8-12%,叠加整车性能提升、电耗方面的优势约降低整车成本15%,未来有望成为新能源汽车驱动电机行业发展主方向。
而且,目前有部分车企已经布局了扁线电机业务,2021年特斯拉Model 3/Y、比亚迪DM-i、比亚迪秦PLUS EV等车型纷纷搭载扁线电机,有望引领新能源汽车驱动电机行业装配扁线电机的潮流。根据数据显示,2021年1-10月,前15名新能源车型中有5款搭载扁线电机,渗透率达27.08%。
2019-2021年部分车企换装扁线电机
时间 |
车型 |
电机供应商 |
电机类型 |
2019.7 |
上汽荣威ei6 PLUS |
华域电动 |
Hair-Pin电机、集中绕组 |
2019.11 |
上汽荣威RX5 eMAX |
华域电动 |
Hair-Pin电机、集中绕组 |
2020.5 |
欧拉R1 |
蜂巢电驱动 |
Hair-Pin电机 |
2020.6 |
保时捷Taycan |
大众(保时捷在大众集团旗下) |
Hair-Pin电机 |
2020.7 |
比亚迪汉GT |
弗迪动力 |
Hair-Pin电机 |
2020.10 |
宝马iX3 |
宝马 |
Hair-Pin电机 |
2020.11 |
大众iD.4 |
大众 |
Hair-Pin电机 |
2021.3 |
比亚迪秦PLUS DM-i |
弗迪动力 |
Hair-Pin电机 |
2021.4 |
Model3 |
特斯拉 |
Hair-Pin电机 |
2021.4 |
Model Y |
特斯拉 |
Hair-Pin电机 |
2021.4 |
极氪001 |
日本电装/威睿电机 |
Hair-Pin电机 |
2021.6 |
岚图FREE |
东风汽车 |
Hair-Pin电机 |
数据来源:观研天下整理
2021年1-10前15名新能源车中扁线电机销售及市场情况
|
车型 |
销量(辆) |
绕组类型 |
1 |
宏光MINI |
304495 |
圆线 |
2 |
特斯拉Model3 |
112173 |
圆线/扁线 |
3 |
特斯拉ModelY |
106236 |
圆线/扁线 |
4 |
比亚迪秦PLUSDM-i |
75634 |
扁线 |
5 |
比亚迪汉EV |
66763 |
圆线 |
6 |
理想ONE |
62919 |
圆线 |
7 |
奔奔EV |
59537 |
圆线 |
8 |
埃安AionS |
58162 |
圆线 |
9 |
奇瑞eQ |
57555 |
圆线 |
10 |
欧拉黑猫 |
51166 |
扁线 |
11 |
比亚迪宋DM |
46181 |
圆线 |
12 |
小鹏P7 |
45271 |
圆线 |
13 |
科莱维CLEVER |
38388 |
圆线 |
14 |
比亚迪秦PLUSEV |
38148 |
扁线 |
15 |
哪吒V |
37339 |
圆线 |
前十五名总销量 |
1159967 |
|
|
前十五名扁线车型销量 |
314077 |
|
|
前十五名中扁线渗透率 |
27.08% |
|
数据来源:观研天下整理(WYD)
综上所述,随着新能源汽车产业持续向好发展、扁线电机渗透率的提升和双电机车型比例的提升,新能源汽车驱动电机行业将迎来量价齐升,市场发展前景可观。
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