(报告作者/作者:天风证券,UT)

1、电力驱动系统是新能源汽车动力总成不可缺少的关键部件。

1.1电力驱动系统是新能源汽车的动力源,是不可缺少的关键部件

作为新能源汽车的“心脏”,电力驱动系统在燃油汽车中起着“发动机、ECU电控单元、变速器”的作用,对新能源汽车车辆使用性能的动力、经济性、舒适性、安全性等关键指标有很大影响。无论使用什么样的电力技术路径(纯电、插头混淆、增设等),无论使用什么动力电池(磷酸锂、高镍三元、燃料电池等),所有新能源汽车都需要电力驱动系统来进行电力输出和控制。电力驱动系统可以包括“三电”和“三电”装配系统,例如驱动电机、驱动电机控制器、变速器等。第三种电力通常包括高压配电箱PDU、汽车充电器OBC和DC/DC转换器。

1.2比3电气系统的主要功能是为新能源汽车提供动力。

电力驱动大型三电系统包括驱动电机组件(将电力电池的电力转换为旋转的机械能是输出动力的源泉)、控制器组件(基于电力半导体的软硬件设计,实时控制驱动电机的工作状态,不断丰富其他控制功能)、传动组件(通过齿轮集降低输出速度,提高输出扭矩,从而获得电力驱动系统)、新能源汽车的电力驱动系统是在高温、高湿、振动复杂的工作环境下基于实时响应的软件。

1.3小型三电系统是车用电源,主要提供电力转换及电池充电和放电功能。

电驱动三电系统包括三个DC/DC转换器(DC/DC转换器)、一个汽车充电器(OBC)和一个高压配电箱(Power Distribution)汽车电源作为新能源汽车动力枪的重要组成部分,必须满足功率密度高、体积小、重量轻、抗干扰能力强、可靠性强、寿命长等特点。

2电力驱动系统产业增长率,千亿市长/市场空间。

2.1新能源汽车的发展带动了电力驱动系统产业的增长。

我们认为新能源汽车销量在过去几年高速增长,带动了电力驱动系统行业的发展,电力驱动系统的承载量稳步增加。据NE时代统计,2020年轿车、电机、电控负载量为123.46万辆,2021年1 ~ 3月达到50.15万辆。新能源汽车中,纯电动轿车A00、A、B级车、插头混合A级车具有最大销量和销售增长率。例如,据分析,以前A00级电动车电机功率为25-35kw,A级和B级车根据配置的不同,不同电机功率为100kw以上。我们认为,随着销售量的增加,这种车型有配套的电力驱动产品。(报告来源:未来智囊团)

2.2电力驱动市长/市场规模可能达到1000亿韩元,未来将保持高速发展

国内电力驱动市场的高速发展:在政策和市场的共同推动下,我们预计新能源汽车市场今后将保持高速发展,一定会带动电力驱动系统产业的发展。我们预测,2025年新能源汽车销量达到850万辆,国内电力驱动市长/市场规模将整体达到1088亿韩元。据我们估计,2021年我国电力驱动系统行业规模约为378亿韩元,截至2025年,行业CAGR约为30.2%。

海外市场也是巨大的增长场。2020年轿车中,我国新能源汽车销量占全球新能源汽车销量的41%,但欧洲和北美的政策继续推动新能源汽车的发展。假设2025年我国占世界新能源汽车市长/市场份额的35%,预计2025年全球电力驱动系统市长/市场规模将达到3100亿韩元。

3主机厂自供和第三方供应将长期共存

3.1电力驱动系统行业格局目前比较分散,汽车工厂自给目前占较大份额

电力驱动市场现在有了新的参与者,共同形成了四大供应商。我们认为,整个市长/市场参与者很多,汽车工厂自给现在占了比较大的份额。除了汽车工厂自给外,市长/市场集中度不高,但第三方企业中开始出现头部企业,业界仍在洗牌。目前,业界主要有四种类型的供应商。

汽车企业下属:Freddy动力、上海变速器、Hive电动、Weight Light电力、乌兰动力、华电电机、大众变速器、现代Mobis、电气设备。

外资巨头:日本电气、博格华纳、联合电子、法雷奥西门子、威派科技、蔡依富。

紫发:汇川技术、上海电力驱动、精密电力、印波语、中车时代电力、大一动力;

新参与者:华为;此外,单一零部件供应商不断完善其他子系统功能,创业公司不断进入。

3.2从产业发展的角度来看,工厂自供和供应商供应共存是比较长期的趋势

我们认为,随着新能源汽车销量的逐步增加,电力驱动产品的发展趋于成熟,成为“标准产品”后,汽车厂将逐步向外部采购过渡,未来汽车厂自给和供应商供应并存是一个比较长期的趋势。当市场上可以选择更多的方案时,成本将成为重要的考虑因素,供应商将通过相同的产品供应多个汽车工厂、成本,供应商供应多个客户,更加专业,对先进技术更加敏感。随着新技术的不断应用和产品集成的提高,主机厂像行业发展初期一样大规模研发amp随着d投资难以继续,预计将在业界处于领先地位。在智能电动汽车时代,主机厂的核心竞争力在于智能网络领域,机箱电气驱动系统相对“标准化”。据调查,目前A00车型中,畅销车型的低功耗电力驱动系统基本上是外部采集。

购。

3.3 2021下半年以来,能够看到第三方独立厂商市场份额开始提升

进入2021年下半年以来,能够看到第三方独立厂商市场份额开始提升。我们认为车厂对供应商的选择一旦定 点,将会是较为长期的合作关系,从2021年的趋势来看,未来第三方供应商的市场份额将有望逐渐提升。 我们认为在当前处于洗牌期的市场竞争情况下,只有具有较强实力,能够有较大出货量的企业才能够不断的 优化产品、提升技术水平、扩大规模而构建更高的竞争壁垒,才能够在未来胜出。

4 新技术应用将会带动行业发展进入新阶段

4.1 系统集成化为确定性趋势,是技术发展和成本压力下的选择

我们认为系统集成化是未来确定性的趋势,同时集成化产品也增加了行业的进入壁垒 :

技术层面,集成化程度更高的产品优势包括:机械方面壳体、轴等部件上能够做到集成化,这样减少了使用零件的个数与部件的重量,节省了成本; 电气方面大三电集成能够减少控制器与电机相连三相线的长度,效率提升的同时也节省了线束成本,密闭 的壳体空间内使电磁兼容方面的性能也能够提升;小三电方面共电路板设计也能够降低成本和产品体积。 系统层面,集成产品由一家来供应也可在最初始阶段就进行优化设计达到系统的成本最优,节省成本的同 时也节省空间,在整车装配更迅速快捷。

商务层面,供应商集成化的产品增大了系统的复杂度,客户的粘度也更高;主机厂减少了集成工作,对供应 商更好管理,且集成产品价格更具优势。

4.2 电机高速化趋势明显,是行业未来的发展趋势

我们认为驱动电机主要为机械部件,原材料成本相对容易核算,在行业竞争日趋激烈的情况下,提升电机的 功率重量密度和功率体积密度,使电机重量减轻是降低驱动电机产品成本的有效方式。提升电机转速,则对电机的设计提出了更高的要求,轴承选型、电机散热、转轴材料、定转子硅钢片材料、 电磁仿真、机械强度仿真、热仿真、公差计算匹配等等都变的更有挑战性。 近年来不论是国内还是国外的产品,电机的最高转速都在不断的提升过程中。

4.3 电机扁线化势头明显,多家企业已经开始布局及大规模量产

扁线电机,即采用扁平铜包线绕组定子的电机。与普通圆漆包线绕组相比,扁线绕组在相同的体积下,具有 能量密度更高,电机效率更高的特点。其优点包括:

更高的槽满率:相比传统圆线电机,裸铜槽满率可提升20%~30%,有效降低绕组电阻进而降低铜损耗。 散热性能更好:扁线形状更规则,在定子槽内紧密贴合,热传导效率更高,提升电机峰值和持续性能。 更短的端部尺寸:相比圆线电机绕组端部尺寸更短,端部总高度短5~10mm,有效降低端部绕组铜耗。 更好的NVH表现:扁线结构绕组有更好的刚度,同时扁线绕组通过铁芯端部插线,电磁设计上可以选择更 小的槽口设计,有效降低齿槽转矩脉动。

特斯拉、上汽新能源、雪佛兰Volt、丰田第四代Prius、长城蜂巢、东风岚图、保时捷Taycan、大众ID.4、 汉GT、吉利极氪等车型或平台中都采用了扁铜线定子电机,我们认为扁线电机已经进入大规模量产期,未来 未来随着技术工艺的进一步成熟,扁线电机的生产成本有望低于传统圆线电机。(报告来源:未来智库)

4.4 IGBT单管并联分立式技术是降低功率器件成本的有效方式

IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成 的模块化半导体产品;封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上,在轨道交通、智 能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。 采用MOSFET以及IGBT单管并联技术(PEBB电力电子集成技术)的理念制作功率模块,有利于电机控制 器灵活扩容,精准功率匹配,降低成本,保障了产品的可靠性,且具有良好的电磁兼容性。根据英搏尔公司 2021年半年报,其采取单管并联方案的“集成芯”动力总成其重量、体积、成本均低于目前主流产品20%以 上。 同时,在电机控制器向高压大功率趋势发展的情况下,第三代功率半导体SiC的应用成为共识,因其导通电 阻小,开关速度快的特点,运用单管并联技术才能发挥其最优特性。

5 重点公司分析

5.1 汇川技术:随着新势力放量,出货量大涨,整体市场份额靠前

汇川技术聚焦工业领域的自动化、数字化、智能化,公司业务分为:通用自动化、电梯电气大配套、新能源 汽车电驱&电源系统、工业机器人、轨道交通牵引系统。汇川技术从2008年开始发展新能源动力及电源产品业务,目前以全资子公司联合动力为主体运营该业务,主 要产品为电机控制器、高性能电机、DC/DC电源、OBC电源、五合一控制器、电驱总成、电源总成等。 2021年9月30日,汇川技术联合动力第100万台新能源汽车电机控制器下线。 2021年H1,汇川技术新能源及轨道交通业务收入11.58亿元,其中新能源汽车电驱&电源系统收入9.08亿元, 同比增长176%,且已经看到毛利率企稳回升。我们认为汇川技术自2021年6月起电驱动产品出货量增长较 快,其全年业务收入规模有望超预期,但由于该业务毛利率相对较低,会降低公司综合毛利率。

5.2 英搏尔:立足自主,定点量及收入迅速增长,未来有望保持

英搏尔是国内少数具备新能源汽车动力系统自主研发、全工艺生产能力的领先企业,可以为车企提供包括驱 动总成、电源总成以及驱动电机、电机控制器、充电机等动力域核心模块产品。 公司产品已实现从A00级、A级、B级、MPV、SUV等全系乘用车型量产配套,单车配套产品价值量也有效 提升,乘用车单个电机控制器配套价值不足3000元,现在装车的多合一动力总成(含电源系统)产品单车配 套价值最高达10,000元,专用车单车配套价值最高近15,000元,商用车单车配套产品价值最高更是超 20,000元。公司配套的主流整车企业不断增加,部分整车企业的配套车型也在逐渐增加,产品应用领域不断 扩展。 “集成芯”驱动总成是英搏尔公司第三代驱动总成,是集电机、电机控制器及减速箱为一体的高度集成产品, 相比同行体积减少30%,重量减轻30%,成本降低20-30%。

5.3 精进电动:技术领先,海外业务是最大看点,将进入增长快车道

精进电动是新能源汽车电驱动系统国内领军企业之一,从事电驱动系统的研发、生产、销售及服务,已对驱 动电机、控制器、传动三大总成自主掌握核心技术和实现完整布局。 精进电动是我国少数能够持续获得全球知名整车企业电驱动系统产品量产订单的新能源汽车核心零部件企业, 已经建立了国际化的研发团队和全球化的组织架构,目前已在北京、上海、正定、菏泽、余姚 以及美国底特 律设立了研发和生产基地。 公司三合一电驱动系统产品实现了深度的集成化,缩短了总成的轴向尺寸、减轻了重量、改善了传动效率, 我们认为其技术参数相比海外零部件巨头毫不逊色,甚至还有一定的优势。 我们认为后续随着公司海外订单及国内订单的逐步上量,也将迎来快速增长。

报告节选:

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】「链接」。

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