新能源汽車驅(qū)動電機(jī)已經(jīng)處于風(fēng)口,企業(yè)該如何分羹?發(fā)表時間:2018-06-03 14:13 成長在三交 · 成就你我他 導(dǎo)讀 隨著新能源汽車被提升至國家高度,作為核心部件之一的驅(qū)動電機(jī)毫無疑問被推上風(fēng)口。從整車到獨(dú)立新能源汽車電機(jī)企業(yè),從要研究單位到汽配銷售公司,從政府到民間,大量資金涌入,促進(jìn)著驅(qū)動電機(jī)技術(shù)完成了一次又次更高級的升級,從直流到交流,從感應(yīng)到輪轂,未來還將更智能化、集成化。隨著新能源汽車的爆發(fā),我們相信電機(jī)市場也會迎來自己的黃金時代,而涉及的新材料、電子、機(jī)械等企業(yè)也將從中受益。 1 驅(qū)動電機(jī)的基本情況 2 驅(qū)動電機(jī)與工程塑料 驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)主要是由電機(jī)及其控制器組成,其中電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、連接器、旋轉(zhuǎn)變壓器等零部件裝配而成。 驅(qū)動電機(jī)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游是電解銅(電磁線)、硅鋼、鋼材、鋁材、絕緣材料、永磁材料等原材料供應(yīng)商。 3 驅(qū)動電機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 3.1 驅(qū)動電機(jī)的發(fā)展歷程
正是基于此,新能源汽車驅(qū)動電機(jī)在不斷地革新?lián)Q代以滿足上述要求,其經(jīng)歷了一個較長的發(fā)展過程。 主要的驅(qū)動電機(jī)分類如下: 最初的直流電機(jī),到現(xiàn)在的交流異步電機(jī),永磁同步電機(jī),且最新的開關(guān)磁阻電機(jī)也在快速發(fā)展,異步感應(yīng)電機(jī)的研究也一直在推進(jìn)。這幾種電機(jī)的特點(diǎn)如下:
數(shù)據(jù)來源:EVTank 3.2 驅(qū)動電機(jī)的發(fā)展方向 新能源汽車驅(qū)動電機(jī)性能上的目標(biāo)是:小型輕量化;高效性;更出色的轉(zhuǎn)矩特性;使用壽命長,可靠性高;噪聲低;價格低廉。 而在技術(shù)方向發(fā)展呈現(xiàn)了下面的趨勢: 4 驅(qū)動電機(jī)主要類型介紹 4.1 永磁同步電機(jī) 來源:蓋世汽車社區(qū) (1)優(yōu)點(diǎn) 具有較高的功率密度與轉(zhuǎn)矩密度,就是相比于其他種類的電機(jī),在相同質(zhì)量與體積下,永磁同步電機(jī)能夠?yàn)樾履茉雌囂峁?*的動力輸出與加速度,便于布置,還可以把更多的空間貢獻(xiàn)給車內(nèi),更多的質(zhì)量也為增加新能源汽車的續(xù)航里程起到了積極作用。 (2)缺點(diǎn) 轉(zhuǎn)子上的永磁材料在高溫、震動和過流的條件下,會產(chǎn)生磁性衰退的現(xiàn)象,所以在相對復(fù)雜的工作條件下,電機(jī)容易發(fā)生損壞,而且永磁材料價格較高,因此整個電機(jī)及其控制系統(tǒng)成本較高。 (3)應(yīng)用 一汽、東風(fēng)、長安、奇瑞等。 目前,我國的永磁同步電機(jī)已經(jīng)形成了一定的研發(fā)和生產(chǎn)能力,產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)已接近國際先進(jìn)水平,而且已經(jīng)基本具備永磁同步電機(jī)集成化的能力。 4.2 異步電機(jī) 異步電動機(jī)(Asynchronous Motor)又稱感應(yīng)電動機(jī),是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量的一種交流電機(jī)。 當(dāng)電動機(jī)的三相定子繞組通入三相對稱交流電后,將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組,從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流(轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路),載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力,從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn),并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。當(dāng)導(dǎo)體在磁場內(nèi)切割磁力線時,在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,“感應(yīng)電機(jī)”的名稱由此而來。感應(yīng)電流和磁場的聯(lián)合作用向電機(jī)轉(zhuǎn)子施加驅(qū)動力。 (1)優(yōu)點(diǎn) 比永磁同步電機(jī)成本更低、工藝更簡單、運(yùn)行可靠耐用、維修更方便,而且能忍受大幅度的工作溫度變化。反之,溫度大幅變化會損壞永磁同步電動機(jī)。轉(zhuǎn)速范圍廣泛以及高達(dá)20000rpm左右的峰值轉(zhuǎn)速,即使不匹配二級差速器也能夠滿足該級別車型高速巡航的轉(zhuǎn)速需求,高能量密度也是無敵。 (2)缺點(diǎn) 體積重量上和體積上沒有優(yōu)勢,功率因數(shù)滯后,輕載功率因數(shù)低,調(diào)速性能稍差。 (3)應(yīng)用 特斯拉等國際知名品牌。 4.3 開關(guān)磁阻電機(jī) 開關(guān)磁阻電機(jī)是一種新型調(diào)速電機(jī),調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的最新一代無極調(diào)速系統(tǒng)。 4.4 輪轂電機(jī) 輪轂電機(jī)技術(shù)也被稱為車輪內(nèi)裝電機(jī)技術(shù),它的**特點(diǎn)就是將動力裝置、傳動裝置和制動裝置都整合一起到輪轂內(nèi),得以將電動車輛的機(jī)械部分大為簡化。 (1)優(yōu)點(diǎn) (2)缺點(diǎn) (3)有待解決問題 (4)應(yīng)用: 5 驅(qū)動電機(jī)生產(chǎn)企業(yè) 目前國內(nèi)新能源汽車驅(qū)動電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)主要有三類,包括整車生產(chǎn)企業(yè)、通用電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)以及單獨(dú)的新能源汽車驅(qū)動電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)。這三類企業(yè)各有特點(diǎn),各有優(yōu)勢,未來將共同快速發(fā)展。
2016年,大約有56.24%的新能源汽車驅(qū)動電機(jī)由整車廠生產(chǎn),43.76%的驅(qū)動電機(jī)由第三方電機(jī)企業(yè)生產(chǎn)(下圖左)。EVTank分析認(rèn)為,參照國外的成熟經(jīng)驗(yàn),未來以整車廠主導(dǎo)生產(chǎn)驅(qū)動電機(jī)的可能性較大。 EVTank在研究報告中統(tǒng)計了2016年國內(nèi)有銷量的新能源汽車驅(qū)動電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)(上圖右),大約190家左右,其中比亞迪以25.12%的市場份額****。在獨(dú)立第三方新能源汽車驅(qū)動電機(jī)企業(yè)中,安徽巨一自動化以3.89%的市場份額****。 此外,從圖中也可以看出,雖然比亞迪一家獨(dú)大,但目前還處于多家企業(yè)共同競爭的狀態(tài),未來以車企為代表的企業(yè)將進(jìn)一步積聚力量。 附:2016年中國新能源汽車驅(qū)動電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)八十強(qiáng) 數(shù)據(jù)來源:EVTank,中國電池網(wǎng) 6 驅(qū)動電機(jī)的前景 新能源汽車NEV (New Energy Vehicle),簡單來說即采用非傳統(tǒng)燃油(目前主流是動力電池)作為動力源的汽車。正是這一點(diǎn)小改變,卻對環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等帶來大大的好處。
惡劣的氣候和環(huán)境促使著多國政府采取行動,大力新能源汽車的發(fā)展。在2017年7月8日,在二十國集團(tuán)(G20)德國漢堡峰會上,各國聯(lián)手表態(tài),將制定明確的禁售燃油車時限,在期限到來前全面禁售燃油車。 挪威四個主要政黨一致同意從2025年起禁止燃油汽車銷售。德國聯(lián)邦參議院以多票通過決議,自2030年起新車只能為零排放汽車,禁止銷售汽油車和柴油車。英國、法國計劃從2040年開始,全面停止出售汽油車和柴油車。 印度表示最晚至2030年將全面禁售燃油汽車。荷蘭勞工黨也要求從2025年開始禁止在本國銷售傳統(tǒng)的汽油和柴油汽車。這一切都表明,新能源汽車時代大門已經(jīng)慢慢開啟。 我國也制訂了新能源汽車推廣相應(yīng)的計劃。 自2014年以來,國內(nèi)新能源汽車市場進(jìn)入到爆發(fā)式增長階段, 2014年國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)量達(dá)到7.86萬臺,較2013年增長349%; 2015年的增長率仍然維持在330%以上,產(chǎn)量陡升至34.05萬輛; 2016年新能源汽車增長速度相對放緩,一共生產(chǎn)51.7萬輛,銷售50.7萬輛,比上年同期分別增長51.7%和53%; 2017年10月份,新能源汽車生產(chǎn)與銷售分別完成9.2萬輛和9.1萬輛,同比分別增長了85.9%和106.7%。 來源:中國汽車協(xié)會 新能源汽車行業(yè)在“十二五”期間飛速發(fā)展,中國制造2025中更是提出了到2020年新能源汽車年銷量突破100萬輛,新能源汽車保有量達(dá)到500萬輛的目標(biāo)。 而毫無疑問,新能源汽車行業(yè)的發(fā)展帶動驅(qū)動電機(jī)的發(fā)展,為驅(qū)動電機(jī)行業(yè)帶來發(fā)展機(jī)會。 根據(jù)《電動汽車 充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020 年)》以及《十三五 國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出的到2020年,實(shí)現(xiàn)新能源汽車當(dāng)年產(chǎn)銷 200 萬輛以上,累計產(chǎn)銷超過 500 萬輛目標(biāo)來看,未來新能源車整體市場有望實(shí)現(xiàn)年均 50%的增速;以目前新能源乘用車、專用車以及客車每臺 1 萬元、1.5 萬元、2萬元的驅(qū)動電機(jī)價格測算,預(yù)計2021年將達(dá)到200億的市場規(guī)模。 來源:全國乘聯(lián)會,天風(fēng)證券 隨著新能源汽車被提升至國家高度,作為核心部件之一的驅(qū)動電機(jī)毫無疑問被推上風(fēng)口。從整車到獨(dú)立新能源汽車電機(jī)企業(yè),從要研究單位到汽配銷售公司,從政府到民間,大量資金涌入,促進(jìn)著驅(qū)動電機(jī)技術(shù)完成了一次又次更高級的升級,從直流到交流,從感應(yīng)到輪轂,未來還將更智能化、集成化。隨著新能源汽車的爆發(fā),我們相信電機(jī)市場也會迎來自己的黃金時代,而涉及的新材料、電子、機(jī)械等企業(yè)也將從中受益。 |