2020年中国新能源汽车驱动电机行业概览.pdf

1 2020年 中国新能源汽车驱动电机 行业概览 概览标签 ：新能源汽车驱动电机、永磁同步电机、轮 毂驱动电机、定子、转子 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系 头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。 未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造 、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行 为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头 豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标 ，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其 他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 报告作者：张意梵 2020/02 leadleo2 2020.01 LeadLeo leadleo 头豹研究院简介 头豹研究院是中国大陆地区首家B2B模式人工智能技术的互联网商业咨询平台，已形成集行业研究 、政企咨询 、产业规划 、会展会 议行业服务等业务为一体的一站式行业服 务体系，整合多方资源，致力于为用 户提供最专业、最完整、最省时的 行业和企业数据库服务，帮助 用户实现知识共建，产权共享 公司致力于以优质商业 资源共享为基础，利用大数据、区块链和人工智能 等技术，围绕产业焦点 、热点 问题，基于丰富案例 和海量数据 ， 通过开放合作的研究平台，汇集各界智 慧，推动产业健康、有序、可持续发展 300+ 50万+ 行业专家库 1万+ 注册机构用户 公司目标客户群体覆盖 率高，P E / V C、投行覆 盖率达80% 资深分析师和 研究员 2,500+ 细分行业进行 深入研究 25万+ 数据元素 企业服务 为企业提供定制化报告服务、管理 咨询、战略调整等服务 提供行业 分 析师外派驻场 服务， 平 台数据库 、 报告库及内部研究团队提供技术支持 服务 地方产业规划，园区企业孵化服务 行业峰会策划、奖项评选、行业 白皮书等服务 云研究院服务 行业排名、展会宣传 园区规划、产业规划 四大核心服务：3 2020.01 LeadLeo leadleo 报告阅读渠道 头豹科技创新网 leadleo PC端阅读全行业、千本研报 头豹小程序 微信小程序搜索“头豹”、手机扫上方二维码阅读研报 图说 表说 专家说 数说 详情请咨询 添加右侧头豹研究院分析师微信，邀您进入行研报告分享交流微信群4 2020.01 LeadLeo leadleo 新能源汽车驱动电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配组成，是新能源汽车的动力来源。随着汽车电 动化的快速推进，驱动电机作为新能源汽车的核心零部件，其行业市场规模（按销售收入计）迅速扩张，由2015年的36.6亿元人 民币增长至2019年的110.0亿元人民币，年均复合增长率达到31.6%。而由于新能源汽车补贴力度的下滑，中国新能源汽车产销量 于2019年首次出现下滑，并导致中国新能源汽车驱动电机行业市场规模同比下降2.3%。但伴随着中国新造车势力已顺利进入量产 阶段，未来中国新能源汽车产销量将快速回升，推动配套驱动电机产品市场需求量的提高。同时，随着技术的积累与集成化设计 的深入，新能源汽车驱动电机生产成本将不断下降，有效促进行业内第三方电机制造商毛利率的提升。预计未来五年中国新能源 汽车驱动电机行业市场规模将保持稳定增长态势，到2024年有望突破150.8亿元人民币，年均复合增长率达到6.5%。 原材料产量丰富为行业带来良好发展基础 中国拥有全球范围内最多的稀土资源储量，2019年中国稀土资源储量达到全球的36.7%，且稀土产量占全球总产量的80.5%。同时，中国 对稀土资源的加工与提炼技术已达到国际领先水平，从而有效推动新能源汽车永磁同步电机的发展与应用，使中国新能源汽车驱动电机 行业内制造企业与国际企业相比拥有较高成本优势，给予行业良好的发展基础。此外，新能源汽车驱动电机生产所需的无取向硅钢产量 持续提升，2019年中国无取向硅钢产量达到1,096万吨，同比增长2.8%。无取向硅钢广泛应用于铁芯等电机零部件，其产量的持续提升导 致市场竞争愈发激烈，价格进一步降低，从而有效减少新能源汽车驱动电机行业内企业的成本支出。 新造车势力兴起带动市场需求量的提升 自2014年中国新造车势力行业诞生以来，经过近六年的发展已逐步突破制造生产等技术瓶颈，顺利进入向市场交付阶段，且新造车势力 品牌汽车产销量正不断提升，有效促进中国新能源汽车驱动电机市场需求量的提升。 企业推荐： 精进电动、大郡控制、大地和 概览摘要5 2020.01 LeadLeo leadleo 名词解释 - 06 中国新能源汽车驱动电机行业市场综述 - 07 定义及分类 - 07 组成部件及核心技术 - 08 发展历程 - 10 产业链分析 - 11 市场规模 - 15 中国新能源汽车驱动电机行业驱动因素 - 16 中国新能源汽车驱动电机行业风险分析 - 17 中国新能源汽车驱动电机行业相关政策 - 18 中国新能源汽车驱动电机行业发展趋势 - 19 研发应用轮毂驱动电机 - 19 集成一体化发展 - 20 中国新能源汽车驱动电机行业竞争格局 - 21 中国新能源汽车驱动电机行业投资企业 - 22 方法论 - 28 法律声明 - 29 目录6 2020.01 LeadLeo leadleo 电火花：在工具电极与零件互相靠近时，极间电压将在正、负极间使电介质电离而形成火花放电，并在火花通道中瞬时产生大量热能，使金属 局部熔化甚至汽化，从而腐蚀金属。 润滑脂：稠厚的油脂状半固体，用于机械的摩擦部分，起润滑和密封作用，也用于金属表面，起填充空隙和防锈作用。 永磁同步电机：由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应， 感应三相对称电流。 钕铁硼：由钕、铁、硼（N dF eB）形成的四方晶系晶体，是目前磁性仅次于绝对零度钬磁铁的永久磁铁，同时是最常使用的稀土磁铁。 无取向硅钢：含碳很低的硅铁合金，在形变和退火后的钢板中其晶粒呈无规则取向分布。 绕组槽数：定子槽数的一半除以定子相数与转子极数的乘积。 极靴：由铁磁物质制成，是电磁铁、永磁体和电机磁极的一个独特结构。在永磁同步电机中用于永磁体的定位及改善磁场分布。 法兰盘：在一个类似盘状的金属体的周边打通几个固定用的孔用于连接其它零部件。 最大磁能积：磁铁Bm与Hm的乘积。磁能积越大，产生同样效果时所需磁材料越少。 内禀矫顽力：使磁体内部微观磁偶极矩矢量和降为0时施加的反向磁场强度。 霍尔传感器：根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。 “863计划”：由中华人民共和国科学技术部于1986年3月出台的“国家高技术研究发展计划”。 名词解释7 2020.01 LeadLeo leadleo 新能源汽车驱动电机定义 新能源汽车驱动电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配 组成，是新能源汽车的动力来源，其性能决定了爬坡能力、加速能力及最高车速等 汽车行驶的主要性能指标。 新能源汽车驱动电机分类性能对比 新能源汽车驱动电机要求具有电动、发电两项功能，按类型可分为直流电机、交流 异步电机、永磁同步电机与开关磁阻电机四类： （1）直流电机： 直流电机是将直流电能转化为机械能或将机械能转化为直流电能的旋转电机。直流 电机的结构简单，具有良好的电磁转矩控制特性。但直流电机设有电刷和换向器， 高速和大负荷运行时换向器表面易产生电火花，从而易产生电磁干扰，目前已逐渐 被淘汰； （2）交流异步电机： 交流异步电机是将转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下获得一个转动力矩带 动转子转动产生电流的电机。交流异步电机结构紧凑、坚固耐用，且体积小、质量 轻、价格较低，逆变器即便损坏而产生短路时也不会产生反电动势，从而规避了急 刹车情况的出现。因此，交流异步电机广泛应用于大型高速的电动汽车中； （3）永磁同步电机： 永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场，从而产生电流的电机。永磁同步 电机功率因数大、效率高、功率密度大，且其采用电子功率器件作为换向装置，驱 动灵活、可控性较强； （4）开关磁阻电机： 开关磁阻电机是最新一代无级调速系统，集合微电子技术、数字技术、电力电子技 术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体，具有调速系统兼具直 流、交流两类调速系统的优点。但由于开关磁阻电动机为双凸极结构，存在转矩波 动，因此噪声较大。同时，开关磁阻电机结构较为复杂，目前电动汽车应用较少。 来源：头豹研究院编辑整理 中国新能源汽车驱动电机行业定义及分类 驱动电机作为新能源电动汽车的核心部件，是车辆行驶中的主要执行机构，决定了整 车的关键性能 新能源汽车驱动电机分类 直流电机 交流异步电机 永磁同步电机 开关磁阻电机 峰值效率（%） 85-89 90-95 95-97 80-90 转速范围（r/min) 4,000-6,000 12,000-15,000 4,000-15,000 15,000 功率密度 低中高较 高 可靠性 中较 高高较 高 结构坚固性 低 高 较高 高 尺寸及质量 大，重 中，中 小，轻 小，轻 成本 低中高中8 2020.01 LeadLeo leadleo 中国新能源汽车驱动电机行业组成部件及核心技术（1/2） 永磁同步电机具有较高的功率及质量比，体积小且质量轻，在汽车工业领域轻量化的 趋势下，已成为现阶段新能源汽车应用的主流电机类型 来源：第一电动官网，头豹研究院编辑整理 新能源汽车驱动电机工作原理 新能源汽车驱动电机要求调速范围宽、功率密度高、安全可靠、轻量化且过载能力 强，与一般工业应用的驱动电机相比，性能要求更高。 新能源汽车驱动电机 工业用驱动电机 电机效率 97% 80%-90% 过载系数 3-6倍额定电流 1.2-1.5倍额定电流 控制性能 精确的力矩控制，动态性能高 变频调速控制，动态性能较低 启动性能 瞬时功率大、带负载启动性能好 一般 加速性能 好一 般 冷却方式 水冷 风冷 性价比 较高 一般 新能源汽车驱动电机与工业用驱动电机性能对比 新能源汽车主要应用的驱动电机类型 目前，新能源汽车所应用的驱动电机类型以交流异步电机与永磁同步电机为主。其中， 日韩车系多采用永磁同步电机，欧美车系则多采用交流异步电机。而永磁同步电机借 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。据中国工信部数据显示，截至2019年6月，中国国内驱动电机装机 量达到65万台，其中永磁同步电机占据市场份额的99%。 永磁同步电机结构及材料 永磁同步电机主要由定子、转子与绕组、端盖等机械结构组成。其中，定子与转子铁 芯的质量与性能直接决定了驱动电机的能效及稳定性等关键指标，价值占比分别达到 永磁同步电机总价值的19%与11%。 而从材料方面分析，磁性材料（钕铁硼）与硅钢片是决定永磁同步电机价值的关键材 料，分别占据总成本的30%与20%。 新能源汽车对驱动电机的基本要求 新能源汽车驱动电机是应用电磁感应原理运行的旋转电磁机械，用于实现电能向机 械能的转换，运行时从电系统吸收电功率，向机械系统输出机械功率。 油门踏板 制动踏板 控制信号流向 动力电源信号 电源（蓄电池组） 功率转换器 检测传感器 电机 控制器 挡位杆 新能源汽车驱动流程简图 罩壳 风扇 转子（转子铁心+转子绕组） 转轴 轴承 罩壳 吊环 接线盒 端盖 定子 机座 永磁同步电机结构组成简图