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火狐电竞app:电动车驱动电机行业研究报告:扁线电机产业链有望迎来拐点
来源:火狐电竞app 作者:火狐体育全站app时间:2021-12-27 02:05:14 浏览:23

  电机是各种机械的动力源,根据用途可分为驱动电机和控制电机。电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,主要作用是 产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,按照用途可以分为驱动电机和控制电机,其中驱动电机直接将电能转化为机械能,主要用于电工具、家电、其他通用小型机械设备等;控制电机主要用于转速、位置的精确控制,可分为步进电机和伺服电机。

  驱动电机是新能源车的核心组成部分,直接影响汽车的主要性能。驱动电机是新能源汽车的三大核心部件之一,替代传统汽车的发动机和发电机 作为电动汽车的主要执行机构,其特性决定了爬坡能力、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。

  新能源车销量、渗透率持续提升,驱动电机行业高速增长。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,2016-2020年我国新能源车销量CAGR达27.5%,带动新能源车驱动电机行业快速扩容,2021H1我国新能源车驱动电机装机量达115.4 万台,已接近去年全年装机量146.3万台。

  双电机车型占比提升将带来装机量。B级和C级以上电动车的驱动功率一般在180kw以上,需要配置两台及以上电机,近年来伴随“双电机” 电动车的占比提升,单车电机搭载量从2018年的1.05提升至2020年的1.07,我们认为,随着双积分政策推行、消费升级及双电机优势显现,电 机量将进一步增长。

  高功率密度、小型化是新能源车电机的重要发展方向,可以减少新能源车电量损耗进而提升续航里程。 高功率密度:功率密度为单位体积电机的输出功率,与转矩和转速成正比,电机高功率密度的实现方式包括:1)高速化:相对于外永磁转子电 机,内转子永磁电机具有转子半径小及可靠性强的优点,成为高速电机的首选。在高速化的过程中,电机散热能力要求提升,冷却方式倾向于用油冷;2)高转矩密度:有提高磁阻转矩比例、谐波注入、提高单位体积内的磁场能量(扁线电机)等方式。 小型化:主要考虑相同功率下电机的体积更小及缩小对电机做工没有贡献的线圈体积,可以通过增加线圈的槽满率和缩短线圈末端两种方式实现, 具体应用中,扁线的槽满率高、更易压缩,是实现电机小型化的最佳途径。(报告来源:未来智库)

  技术改进:方正电机、华域电动等电机生产企业增加扁线绕组层数以降低集肤效应。集肤效应是指当导体中有交流电或者交变电磁场时,导体内的电流分布不均匀,电流集中在导体的“皮肤”部分,从而导致导体通过电流的有效部分减少,导体的等效电阻增加、损耗功率增加的现象。

  研究表明,增加每槽导体数可以有效降低涡流损耗、改善电阻随转速增加的趋势,从而提升扁线电机的效率。以同一款上汽新能源ER6车型为例, 对比4层扁线)NEDC工况的平均电耗从13.8kwh/百公里下降至 12.2kwh/百公里,下降幅度超过11.5%,显著提升续航里程。

  设备国产化:扁线电机制造工艺复杂、设备要求高,国产替代、降本增效需求迫切。扁线电机现多采用第二代轴向绕组技术(包括Hair-pin和Ipin),制作工艺多且复杂、对绕组成型的精度和应力要求极高,此外,因采用轴向嵌装的方式使得端部需要进行扭弯、焊接、绝缘等工艺过程处 理,而这依赖于高端自动化设备。扁线电机制造设备国产化持续深入,降低成本推进行业进一步向大规模量产发展。

  扁线制造加工难度大,国产扁线量产能力增强。漆包扁线应能满足电机对绝缘等级、耐久老化、耐油以及机械加工性能的需求,此外,相 比圆线需要进行端部折弯处理,R角应力集中漆膜易破裂,整体制造加工难度较高。

  以精达股份为例,2015年开启新能源车用精密扁线项目并获得日系汽车用精密扁线年实现批量供货,打破了外资垄断;此后持续 投入研发,通过自主开发扁线拉丝模具、漆包模具、焊接工艺、在线测试等技术等满足了扁线绝缘层薄、绝缘强度高、柔韧性好、表面光洁、高 强度漆膜附着力、杜绝R角加工时漆膜破裂等特性,于2020年通过德系、美系及国内新能源汽车头部企业的认证工作。

  预计2025年扁线%。国内主流新能源车品牌正加速推进扁线年上汽在国内首先使用扁线年特斯拉 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,有望引领行业装配扁线款搭载扁线年扁线名新能源车中渗透率仅为17.59%,我们 认为随着中游制造商扩产加快、各主流车企切换扁线电机意向明确,扁线电机渗透率有望加速提升,预计2025年渗透率超过90%。

  预计2025年新能源车扁线年全球新能源车扁线亿元。我们做出如下核心假设:

  1)假设全球新能源车销量及渗透率稳步提升,2025年中国、欧洲、美国的新能源车渗透率分别为33%、38%、20%;2)假设随着电机轻量化、高功率密度的发展趋势,2025年我国及全球扁线年我国每台新能源车装载1.07个电机,假设随着消费升级及双电机车型占比提升,这一数值每年增加0.005;4)假设伴随新能源车驱动电机集成化的发展趋势,扁线kg。 根据以上假设,我们预计2025年全球、中国的扁线年全球、 中国的扁线. 产业链迎来拐点,上游、中游有望充分受益

  中国是钕铁硼产能大国,但高端钕铁硼材料供给不足。据中国稀土行业协会数据,2020年中国烧结钕铁硼毛坯产量约17.9万吨,同比增长5%, 但中国高性能钕铁硼材料供给不足。根据中国汽车工业协会统计数据,新能源汽车单车平均钕铁硼用量约3.5kg,2020年全国新能源车产量为 129万辆,对应高性能钕铁硼需求为0.45万吨。

  扁线制造难度高,预计放量后市场向头部集中。电磁线按照导体形状可划分为圆线、扁线、异形线,其中扁线的生产制造工艺较为复杂,国内仅 有精达股份、长城科技、金杯电工、冠城大通等少数企业可以量产,2021年上半年扁线吨,短期 内仍处于供不应求状态。我们认为,随着新能源车扁线电机加速渗透,电磁线竞争格局有望向头部量产企业集中。

  扁线电机制造工艺复杂,国内克来机电、豪森股份、巨一科技等具备装备制造能力。新能源车驱动电机智能生产线是将定子、转子、减速箱、电 机控制器等100-400种零件按驱动电机产品工艺流程顺序完成装配制造的作业流水线,通常由总装线、测试线、定子分装线、转子分装线、电机 控制分装线、减速箱分装线组成。

  扁线电机制造过程中的关键工艺PIN线成型、自动扭头、涂敷等工艺技术难度较大,对设备的自动化程度要求较高,国内仅有克来机电、豪森股 份、巨一科技等少数设备商具备扁线电机装备制造能力,其中克来机电配套联合电子等、豪森股份配套上海龙芯等。

  国际先进制造商:海外汽车零部件企业以合资方式进入国内市场,主要公司包括日本电装、博格华纳、博世、采埃孚等;

  第三方供应商与整车企业有望长期共存,集成化、扁线化或将强化第 三方供应商竞争力。2020年电机行业TOP10企业中整车企业包括比 亚迪、特斯拉、蔚然动力、大众变速器4家,其中比亚迪和特斯拉龙 头优势显著,合计市占率达23.8%,行业整体第三方供应商与车企的 市占率较为接近,展望未来,我们认为第三方电机将与整车企业长期 共存:

  1)电机外供能够有效分摊成本:汽车零部件行业属于资本密集、技 术密集型行业,前期的高技术、高资本投入需要经过产品量产才能得 到合理分摊。2)集成化、扁线化趋势给第三方供应商带来更多机会:集成化为电 驱动总成发展的关键趋势之一,整车厂基于供应链安全、议价能力的 考虑更倾向于掌握电驱总成核心技术,对于电机及相关零部件可以选 择外包,第三方供应商有望获得更多市场份额。此外,扁线电机技术 难度、资金投入更大,车企出于成本及效率考虑更有可能外购电机, 第三方电机有望以Tier-2的身份提升市占率,如2020年方正电机切入 蔚然动力扁线电机供应链。

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