21年專注傳動技術
動力傳動與控制解決專家!
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隨著全球汽車電動化滲透率的不斷提高，驅動電機行業(yè)將會迎來整體規(guī)模的迅速擴張。在這一過程當中，具備規(guī)模效應和技術優(yōu)勢的第三方電機制造商將有機會迅速擴大市場份額，收獲業(yè)績的大幅增長。
全球驅動電機市場趨勢
根據(jù)估測，隨著全球汽車電動化快速推進，新能源汽車電機系統(tǒng)市場將隨之快速擴張，市場規(guī)模有望從2015年的$23億增長到2030年的$318億。
新能源汽車電機系統(tǒng)主要包括電動機和逆變器兩部分，雖然同其他大部分汽車零部件一樣，這兩部分部件長期都面臨降價壓力，但是由于新能源汽車總量的上升，行業(yè)總體還是具備較大上升空間。我們預期到2030年市場規(guī)模年均增速將在18%-20%左右。
系統(tǒng)單價方面，電機系統(tǒng)整體往高功率方向發(fā)展的同時也帶來了裝配價格的提升。
根據(jù)估測，在中性假設條件下，2030年電動車銷量將達到2000萬臺，約占當年乘用車總銷量的16%-18%。然而，如果放到樂觀情景下，即電池價格大幅下滑，且環(huán)保政策更加嚴厲的條件下，電動車銷量增長的速度有可能大幅上升，我們預期在樂觀情況下新能源汽車年銷總量有可能達到3000萬臺的水平，約占當年汽車銷量的25%-27%。
預計單電機混動車的功率需求大約在30kw左右，雙電機插電混功率約為50-100kw，純電動車的電機功率約為200kw。
電動機市場情況
我們預計到2030年電動機的銷量年均增速將達到18%，到2030年行業(yè)整體銷量達到$195億，相較2015年$12億的水平擴展近17倍。
預期電動機的銷量將從2015年的360萬上升到2030年的4900萬，同時，單車電機數(shù)量預計將有所下滑，從1.8下降到1.4，主要是由于單電機的純電動車銷量占比提升。
但電動機單價方面我們預期將進一步提升，從目前的$350上升至$380，主要是受高價大功率電機的更廣泛應用所拉動。
從市場份額情況看，豐田集團在2016年的數(shù)據(jù)中遙遙領先，本田集團位居第二，而同時這兩大集團也都在混動領域占據(jù)全球領先地位。之后是比亞迪以及給特斯拉供貨的臺灣電機制造商富田電機。
SPG電機行業(yè)在長期發(fā)展過程中，第三方供應商崛起將是大勢所趨。如果我們觀察當前日本汽車行業(yè)產業(yè)鏈情況，不難發(fā)現(xiàn)占據(jù)龍頭地位的前三強都傾向于自供電機產品，這除了和日本制造企業(yè)的傳統(tǒng)基因相關外，也同行業(yè)發(fā)展的階段有關。
如果對照一下PC和手機行業(yè)的發(fā)展史，我們不難發(fā)現(xiàn)，這兩個行業(yè)在初期都是高度上下游整合生產，無論是PC行業(yè)的惠普、蘋果、硅圖公司，還是手機行業(yè)的諾基亞、摩托羅拉都在產業(yè)鏈中高度整合生產，因為在初期產品更新?lián)Q代速度較快，需要上游零部件供應商迅速做出反應相互配合，所以整合生產的模式具備較高的性價比;
然而到了行業(yè)發(fā)展中后期，由于整個市場規(guī)模擴充，同時產品更新?lián)Q代速度不需要像初期那樣快，此時第三方供應商以整個市場為客戶對象的規(guī)模效應便體現(xiàn)出來，這也催生了富士康、美光、海力士等一系列第三方供應商的崛起。
新能源汽車電機行業(yè)也不例外，從當前時點看，本田已經宣布將與日立合作生產電機。同時日產也在投資者交流會上提到將來可能開始外采電機。
2017年10月，三菱電機宣布將為戴姆勒奔馳提供電機和逆變器。隨著第三方電機廠商高效能、低成本產品的普及，電機行業(yè)市場份額從主機廠自供向第三方企業(yè)轉移是大勢所趨。
目前日本的電機企業(yè)已經相繼開始對電動化所帶來的趨勢轉變做出了應對。我們預期電裝和愛信精機將會首先利用他們現(xiàn)有的規(guī)模優(yōu)勢，用較低的成本占有市場份額，而緊隨其后的電產和明電舍也將迅速跟進。
目前電機行業(yè)的平均毛利率在30%左右，而生產規(guī)模是決定毛利率高低的主要因素之一。
逆變器行業(yè)情況
我們預測逆變器行業(yè)也將迎來高速增長，根據(jù)估測，逆變器市場銷售收入規(guī)模將從2015年的$12億上升至2030年的133億。
從銷量上來看，因為逆變器與電機的比例基本是1:1，所以預計其銷售總量將從2015年的360萬上升到2030年的4900萬。
同時單車配套價格將從$300-$400下降到$200-$300，主要是來自于上量之后的成本規(guī)模效應。
與電機領域相似，在逆變器行業(yè)豐田集團目前同樣也是居于領先地位。同時豐田集團下屬的電裝集團目前正在大規(guī)模擴展其逆變器客戶。在豐田之后，三菱電機也占據(jù)相當大的市場份額。
技術演變
從電機的分類來看，主要有直流、交流感應、永磁同步和開關磁阻四種，新能源汽車電機主要用到后三種。
目前，永磁同步由于其較優(yōu)的性能，是主流的電機類型。交流異步電機的價格適中，但性能稍差，在美國及中國有部分廠商使用。而開關磁阻電機的主要優(yōu)勢在于其較低的價格，但同時也存在著雜音和震動的技術問題，如果這些問題能夠解決的話，開關磁阻電機將具備很大的市場。
交流異步電機:雖然從目前看，交流異步電機相比永磁同步功率方面不具備優(yōu)勢，但是其成本較永磁同步電機低出不少。在體積方面，交流異步電機比永磁同步電機更大，主要是受設計構造的限制。
永磁同步電機:電機內部有包裹永磁體的轉子，整體系統(tǒng)功率較大，同時體積較小。造價方面較為昂貴，主要由于永磁材料價格較高。目前關于降低永磁體使用的研究正在開展，研究同時也關注提升磁體的輸出效能。永磁電機是當前電動車電機行業(yè)中應用廣泛的電機類型。
電機技術提升方向
通過研究過去20年電機的技術演進趨勢，我們發(fā)現(xiàn)電機技術還有較大的繼續(xù)提升的空間。首先看機芯用鋼的厚度情況。對于定子和轉子來說，其主要是由薄電磁鋼層疊加組成，1997年第一代的豐田普銳斯使用的是0.35mm的鋼層，隨后減到0.3mm，近期2016年降到0.25mm。一般來說，薄鋼層數(shù)的提升能夠增加電機效率，同時也對控制電機溫度有幫助。
目前，制造薄鋼是行業(yè)的一大技術難題。主要的難點在于控制壓鑄中的回彈，以及鋼片材料的一致性保持。從當前情況來看，旋鍛加工技術由于其成本和生產效率方面的優(yōu)勢將會越來越成為行業(yè)的主流制造方式。
其次，在繞線密度方面，總體上定子中繞線的量是決定電機功率大小的重要因素。而決定繞線量的則主要是在有限空間內銅線可以繞機芯的圈數(shù)。技術方面目前插入器的使用由于適合高功率的定子加工，并有逐漸成為行業(yè)生產標配的趨勢。
而線圈類型方面，主要有方形和圓形兩種，目前主流廠商使用的是圓形，但是方形技術由于具備較高的空間利用率，正逐漸替代圓形成為行業(yè)大方向，而豐田和本田目前已經開始批量采用方形繞線技術。其他廠商這邊，安川電機已經開始研發(fā)電子繞線技術，目的是提升控制和效率。
然后，在冷卻系統(tǒng)方面，分電機和逆變器兩部分:電機這塊，由于隨著電機溫度升高永磁電機的磁力會減弱，所以冷卻系統(tǒng)的效率對于電機高功率運行至關重要。
從技術演變趨勢看，主流的冷卻技術已經從風冷、水冷，發(fā)展到目前油冷的階段。其主要技術手段是將電機浸入到油冷室中來達到降溫的目的。雖然有專家認為與油的摩擦會降低電機的效率，但是綜合各方面情況，油冷依舊是目前技術條件下有效的冷卻模式。
逆變器方面，冷卻系統(tǒng)對于逆變器的表現(xiàn)也同樣重要，日產近期聲稱在聆風2017新車型中，依靠提升逆變器冷卻系統(tǒng)，將電機的輸出功率從80kw提升至110kw，而電機其他部分均和上一代相同。
這體現(xiàn)出了逆變器冷卻系統(tǒng)的重要性。雖然碳化硅的使用將會使得電機的抗熱和抗壓性有所提升，但是其較高的成本，其大規(guī)模應用的時間點可能很難在短期內到來。
