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新能源汽车大厂更偏爱扁线电机?

2022-08-17 11:16:36

‖驱动电机市场三足鼎立,扁线电机迎来新趋势

1、驱动电机市场“自产、合资、第三方”三足鼎立

        据中国工信部数据显示,截至2020年,中国国内驱动电机装机量达到146.3万台,其中永磁同步电机占据市场份额的99%。永磁同步电机借助其功率密度高、能耗低、体积小、重量轻等优势,已成为中国新能源汽车中最广泛应用的驱动电机。


驱动电机受上游钢材、铜材价格影响


电机材料成本中定子、转子占比较大

        驱动电机的材料成本占据电机制造成本的80%以上,主要包括用于制造定转子的硅钢片、用于转轴和轴承制造的钢材、用于绕组的漆包线、用于外壳和机座等部分的铸铁件等。因此,上游钢材、铜材价格的变化对电机制造成本有较大的影响。


数据来源:EVTank、伊维智库、开源证券研究所

        2020年,比亚迪、特斯拉和方正电机的市场份额排名前三,分别为13.2%、9.9%和6.7%。其中比亚迪和特斯拉均为整车企业,方正电机为第三方独立电机公司。前十企业中,整车企业驱动电机市场份额合计34.3%,第三方独立电机公司驱动电机市场份额28.1%。


驱动电机市场“自产、合资、第三方”三足鼎立

       电机销量与下游车型需求量高度绑定。电机产品需求与下游客户的配套车型销量高度相关,电机在量产前需要与下游客户配合通过长期的产品开发与测试环节,因此产品对下游客户的配套车型形成较大的依赖。此外,若电机生产企业所配套的下游客户的车型销量低于预期、车型过早更新换代等,该电机的需求也将受到直接影响。

       根据预期,新能源驱动电机市场将从百家争鸣走向寡头垄断。

       汽车行业历经数百年发展,正处于“电动化”、“智能化”的急剧变革时期,新技术层出不穷,既有汽车及零部件竞争格局正面临重新洗牌,新能源汽车关健零部件领,技术路径不断更新尚未固化,性能改善潜力很大,相关专利与工艺壁垒仍在逐渐积累。因此,各细分行业还没有行程具有稳定绝对垄断地位的国家寡头,我国能源汽车关健零部件企业仍有机会通过研发创新最终胜出。

       短期来看,新能源驱动电机市场竞争格局仍然会保持“自产、合资、第三方”三足鼎立的态势,第三方供应厂商仍然会较为分散。

       长期来看,新能源驱动电机市场竞争格局的改变主要来源于三点:

       ①新能源车型的快速更新换代对于驱动电机供应商的重新选择;

       ②电机产业链出现的技术变革对于驱动电机供应商的技术淘汰;

       ③面临上游原材料持续涨价和下游汽车客户的压力,规模化优势强、技术成熟的企业将强者恒强,最终走向寡头垄断。

 

2、扁线电机优势突出,迎来新趋势

        扁线电磁线的加工方式由于其高电流承载力、铜材料节省等优势,成为电磁线产品升级的一个明星产品。

        扁线电磁线的加工方式由于其高电流承载力、铜材料节省等优势,成为电磁线产品升级的一个明星产品。驱动电机主要由定子组件、转于组件、端盖和辅助标准件纽成,而定子绕组中又包括铁芯、铜线绕组、绝缘材料等材料。

       扁线电机顾名思义就是定子绕组中采用扁铜线,先把绕组做成类似发卡一样的形状 ( HAIR PIN ,俗称发卡电机),穿进定子槽内,再在另外一端把发卡的端部焊接起来。

        扁线电机三大优势:功率密度高、热导性能好、成本低。扁线电机与圆线电机的区别在于铜线的成形方式,扁线有利于电机槽满率的提升,一般圆线电机的槽满率为 40 %左右,而扁线电机的槽满率能达到 60 %以上。槽满率的提升意味着在空间不变的前提下,可以填充更多的铜线,产生更强的磁场强度,提升功率密度。

       此外,扁线之间接触面积大,相比于圆线电机,热导性能更好,温升更低。电子发烧友数据显示,扁线电机温升比圆线电机低 10 %左右。另外,扁线电机还可以通过节省端部铜材的方式提升铜线利用率,从而达到降低成本的目的。


扁线有利于电机槽满率的提升

       长期来看,扁线电机趋势确定性强。2021年1-6月销量前15车型中扁线电机渗透率达28%,2020年渗透率仅14%。预计到2025年新能源汽车驱动电机中扁线占比将超过80%。随着特斯拉开始交付搭载国产电机的Model 3/Y车型,新车型的电机功率和扭矩将有所提升,引领扁线电机变革的新趋势。因此可以认为国产电机供应链将充分受益,扁线电机渗透率将加速提升。

        小型化、高速化将是新能源汽车电机的主要发展趋势,而小型化必然要求电机功率密度有大幅度提升,从技术要求来看,“十三五规划”提出新能源汽车驱动电机的峰值功率密度要达到4kw/kg,而目前这一数据仅达到3.2-3.3kw/kg。得益于扁线电机体积小的优势,扁线电机将优先在混动车型上得到大规模应用。

       扁线电机壁垒较高、生产投入较大。拥有扁线产能的企业主要有精达股份、长城科技、冠城大通、金杯电工等。高端电磁线厂商有限,供应能力不足。电磁线行业竞争激烈,我国电磁线生产企业参差不齐、技术水平相差悬殊,行业内普通电磁线产品的生产能力已经达到饱和状态。而以电子线材、新能源汽车专用线材、风电装备用线、航空航天等高端装备用线为代表的高端产品则由于供应厂家数量有限,行业生产能力不足,存在较大供应缺口。

 

‖结语

        受益于全球电动化加速,国内电机产业链将迎来变革机会,你怎么看呢?

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