2019年中国新能源汽车电机行业概览.docx

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1、目录1 方法论51.1 研究方法51.2 名词解释62 中国新能源汽车电机行业市场综述102.1 新能源汽车电机定义与分类102.2 中国新能源汽车电机行业发展历程122.3 中国新能源汽车电机行业市场规模142.4 中国新能源汽车电机行业产业链分析162.4.1 上游分析162.4.2 中游分析182.4.3 下游分析203 中国新能源汽车电机行业驱动因素分析213.1 双积分政策支持,下游新能源汽车前景向好213.2 技术发展较为成熟214 中国新能源汽车电机行业制约因素分析234.1 上下游双重挤压,利润空间下降234.2 技术仍待发展244.3 成本过高,限制行业增长255 中国新能源

2、汽车电机行业政策及监管分析266 中国新能源汽车电机行业发展趋势分析296.1 乘用车代替商用车成为核心应用领域29图表目录图21新能源汽车电机构成10图22新能源汽车电机分类11图2 3中国新能源汽车电机行业的发展历程13图24中国新能源汽车电机行业市场规模(按需求量),2014-2023年预测15图2- 5中国新能源汽车电机行业产业链16图2 6中国新能源汽车电机生产成本细分占比,2018年 17图2 7中国新能源乘用车致铁硼需求量,2014-2018年18图4-1中国新能源汽车补贴标准,2018-2019年24图5- 1中国新能源汽车电机行业政策,2011-2019年26图6 1新能源汽

3、车电机企业集成方式31图6- 2永磁同步电机的应用占比,2015-2018年32图71中国新能源汽车电机行业代表企业(按成立时间排序)33图72精进电动主要产品37图7- 3安徽巨一主要产品38图7 4银隆新能源主要产品401方法论.研究方法头豹研究院布局中国市场,深入研究10大行业,54个垂直行业的市场变化,已经积累 了近50万行业研究样本,完成近10,000多个独立的研究咨询项目。. 研究院依托中国活跃的经济环境,从新能源、汽车、电力电子等领域着手,研究内 容覆盖整个行业的发展周期,伴随着行业中企业的创立,发展,扩张,到企业走向 上市及上市后的成熟期,研究院的各行业研究员探索和评估行业中多

4、变的产业模式, 企业的商业模式和运营模式,以专业的视野解读行业的沿革。 研究院融合传统与新型的研究方法,采用自主研发的算法,结合行业交叉的大数据, 以多元化的调研方法,挖掘定量数据背后的逻辑,分析定性内容背后的观点,客观 和真实地阐述行业的现状,前瞻性地预测行业未来的发展趋势,在研究院的每一份 研究报告中,完整地呈现行业的过去,现在和未来。 研究院秉承匠心研究,砥砺前行的宗旨,从战略的角度分析行业,从执行的层面阅 读行业,为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。. 头豹研究院本次研究于2019年07月完成。新能源汽车电机:是新能源汽车的动力转化装置,具有将动力电池的电能转化为机械能 的

5、作用,是新能源汽车的心脏。动力电池:为交通运输工具如新能源汽车提供动力来源的一种电源,较普通电池放电功 率更高,可分为铅酸蓄电池、银氢电池、燃料电池和锂电池。自动变速箱:自动调整车辆速度的汽车部件,其原理为通过传感器感应汽车车速和发动 机转速,传导给电脑程序,在发生制动和加速情况时可自行换挡。运动部件:电机中可活动的部件,如活塞、连杆、曲轴等。运动部件越多,电机的功率 密度越低。永磁材料:经过磁化后保持恒定磁性的材料,具有良好的稳定性,不易受温度、冲击和 外界磁场的影响,磁能高,广泛用于雷达、计算机、卫星通信、自动控制、交通运输等 领域。直流电机:指在定子和转子中传输直流电产生磁场,通过绕组输

6、出电磁转矩产生机械能 的电机,多用于早期的电动汽车驱动系统。绕线励磁式电机:不需额外增加励磁电源的直流电机。他励电机:需要额外增加励磁电源的直流电机。交流同步电机:转子的转速与定子绕组的电流频率始终保持一致的交流电机,通过控制 电机的定子绕组输入电流频率可控制电动汽车的车速,适用于对于驱动电机体积和质量 要求较低的新能源客车领域。磁滞同步电机:指转子由硬磁材料制作,利用硬磁材料产生的磁滞转矩进行驱动的小功 率同步电动机,具有结构简单、机械强度高、噪音小等优点。磁阻同步电机:又称反应式同步电机,指在转子中设有与定子极数相对应的反应槽以产生磁阻同步转矩的电机,是结构最简单的电机之一。轮毂电机:又称

7、车轮内装电机,通过将动力、传动和制动装置整合在轮毂内来简化电动 车的机械结构、减轻车身重量,优化了车辆空间利用率和传动效率,大幅提升电动车能 源利用率。“863重大科技课专项计划:中国政府推出的高新技术发展计划,旨在提高中国自主创新能力,统筹部署高新技术集成应用和产业化示范,该计划每五年发布一次,并于 2016年被重点研发专项指南替代。 三纵三横技术路线:2006年中国科技部确定的针对燃料电池汽车、混合动力汽车、 纯电动汽车三种整车技术(三纵),以及多能源动力总成系统、驱动电机、动力电池三 种关键技术(三横)技术发展路线,采取整车企业牵头、关键零部件配合、第三方监理、 产学研结合、政策法规技术

8、标准同步研究、基础设施协调发展的创新研发体制。 十城千辆项目:由科技部、财政部、发改委、工业和信息化部于2009年1月共同 启动的新能源汽车示范推广应用工程,每年给10个城市各1000辆新能源示范汽车(主 要为公交、出租、市政等领域)提供财政补贴,力争使2012年中国新能源汽车运营规 模达到汽车市场份额的10%o牧铁硼:磁性最强的永磁材料之一,由牧、铁.硼三种元素构成,具有优异的磁性能, 广泛应用于新能源汽车、电子、医疗机械等领域。硅钢片:又称电硅钢片,通过在铁内加入不超过4.5%的硅,提高材料的电阻率,同时 抑制磁老化现象。硅钢片主要用于工频交流电磁器件,如变压器、电机、互感器开关和 继电器

9、等元件。供给侧改革:从供给、生产端入手,通过调整经济结构,促进土地、劳动力.资本、创新等要素实现最优配置,进而解放生产力,促进经济发展。电磁转矩:由磁场与转子提供的电流相互作用形成的旋转力矩,是电机将电能转化为机 械能的前提,直接影响动力机械的性能、效率以及运转寿命。持续转矩:车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下,能产生的最大的转矩。功率密度:又称比功率,指单位重量的电池或电机在放电时的能量输出的速率,单位为 W/kg ,会随着使用次数和温度环境变化而改变。调速性能:是在生产过程中,根据产品的工艺要求或实际情况人为调节系统运行速度的 能力,主要按照调速范围、静差率和额定速降等指标进行评定

10、。扭矩:发动机从传动轴输出的力矩,单位为Nm,同等车轮大小的情况下,扭矩数值越 大表明汽车具有更好的加速特性和负载能力。最高工作转速:新能源汽车最高行驶车速时的电机转速,最高工作转速越高,表明新能 源汽车电机的功率愈高。峰值功率:车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下,在一定的持续时间内能输 出的最大功率。对于纯电动商用车电机,持续时间规定为60s ,对于纯电动乘用车电机 和混合动力车电机,持续时间规定为30so电驱动系统:是新能源汽车的核心驱动部分,具有将蓄电池的能量转化为车轮的动能, 或者将车轮的动能反馈到蓄电池中的作用。电驱动系统可分为电气系统和机械系统:电 气系统由新能源汽车电机、

11、电动控制器和功率转换器组成,而机械系统由机械传动装置 和车轮组成。汽车动力总成:Motor Powertrain f是指将发动机、变速箱、离合器.驱动轴等零部 件集合在一起的系统,起到将动力传导至新能源汽车车轮的作用。乘用车:用于运载人员或少量行李的汽车,最多不超过9座,按汽车大小可细分为轿 车、微型客车和轻型客车,按用途可细分为基本型乘用车、多功能车(MPV).运动型多用途车(SUV).专用乘用车和交叉型乘用车。商用车:用于运送大量人员或货物的汽车,可分为货车、客车两大类。全生命周期:全生命周期是一种交易理念和理论,涵盖某产品从原材料采集到废弃物处 理的全过程。新能源汽车电机的全生命周期包括

12、原材料获取、制造、运输与销售.使用 与维护以及回收5个阶段。微特电机:全称微型特种电机,指直径小于1,600mm或者具有特殊功能的电机,按用 途可分为驱动用和控制用微特电机两种,广泛应用于航空航天、新能源汽车、现代农业 等领域。汽车白车身:又称白皮车身(Body in White),指已经焊装好但未喷漆的车身,涵盖 车门.发动机盖、行李箱等多种装配件。 rpm :转/分(Revolutions Per Minute),是国际标准转速单位,rpm值越大,转速 则越快,电机的整体性能也就越好。过流:电机或电器元件在超过其额定电流1-6倍时的运行状态。2中国新能源汽车电机行业市场综述2.1 新能源汽

13、车电机定义与分类新能源汽车电机是新能源汽车的动力转化装置,起到将动力电池的电能转化为机械能的 作用,再通过传动装置驱动车轮工作,是新能源汽车的心脏,因此电机的质量直接影响 到整车的操控性和续航性等关键性能。相对于传统燃油汽车的内燃机,新能源汽车电机具备 以下优点:(1)更好的功率特性,能通过调节电压来控制速度,因而能够更加灵活地输出 功率,无需自动变速箱;(2 )更高的能源使用效率(90%左右),远高出内燃机35%-45% 的热效率;(3)更简单的构造,新能源汽车的电机由定子、转子、机械结构三大部分组成 (见图2-1),运动部件少,功率密度更为显著,同时核心部件维护成本更加低廉。图2- 1新能

14、源汽车电机构成来源:头豹研究院编辑整理新能源汽车电机通过将定子铁心嵌入定子绕组中产生旋转磁场,转子在旋转磁场中被磁 力线切割进而输出电流,其中,永磁电机转子由转子铁心和永磁铁组成,交流异步电机的转 子则由转子铁心和转子绕组组成。机械结构由轴承、端盖、壳体构成,起到支撑和包络作用。按照技术的不同,可将新能源汽车电机分成直流电机、交流电机和轮毂电机三大类(见 图22 )。中国具备交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机的自主研发能力,其中,永磁同步电机是中国新能源汽车主要应用类型。图2- 2新能源汽车电机分类新能源汽车电机来源:头豹研究院编辑整理(1)交流异步电机交流异步电机又称为交流感应电机,其

15、绕组的磁场旋转速度大于转子旋转速度,转子导 体因此感应电势产生转子电流和电磁转矩,根据绕组的数量可分为三相感应电机和单相感应 电机。交流异步电机具有小型轻量化、制造与维护方便和制造成本低等特点,以三相感应电 机为例,其转速可高达20f000rpm f与同功率、同转速的直流电动机相比,异步电机的重量只有直流电机的50% ,同时生产成本仅为直流电机的30%o交流异步电机也存在一定缺点,其转速低于其磁场转速,调速性能差,在需要平滑调速 的使用场合时,需要大容量的变频器,不如直接使用直流电机经济。此外,交流异步电机能 耗高,转子工作时易产生高温,高速工作情况下需要额外冷却系统。受调速性能差、不适应 高温工作的限制,交流异步电机多用于空间和速度性能要求较低的物流车和商用车,应用车 型包括江铃E系列,或者应用于匹配大容量变频器的乘用车,应用车型包括特斯拉Model S和ModelX系列。(2)永磁同步电机永磁同步电机在制造转子时加入永磁体,具有较高的功率密度和转矩密度,动力输出和 加速度等性能优越,是中国新能源汽车使用最多的电机类型。永磁同步电机存在一定缺点, 永磁材料在高温、震动和过流等相对复杂

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