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全球驅動電機趨勢預測

新能源汽車電機系統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,行業總體還是具備較大上升空間。我們預期到2030年市場規模年均增速將在18%-20%左右。

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全球驅動電機市場趨勢

根據估測,隨著全球汽車電動化快速推進,新能源汽車電機系統市場將隨之快速擴張,市場規模有望從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,行業總體還是具備較大上升空間。我們預期到2030年市場規模年均增速將在18%-20%左右。

系統單價方面,電機系統整體往高功率方向發展的同時也帶來了裝配價格的提升。

根據估測,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(平均價格約$200-$300),雙電機插電混功率約為50-100kw(平均價格$800-$1000),純電動車的電機功率約為200kw(平均價格$1000-$1500)。




電動機市場情況

我們預計到2030年電動機(不包括逆變器)的銷量年均增速將達到18%,到2030年行業整體銷量達到$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。


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(額定功率在79-85左右)相比永磁同步功率方面不具備優勢,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,整體系統功率較大(在90-92左右),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中應用最廣泛的電機類型。

開關磁阻電機:開關磁阻電機價格非常具有競爭力,主要由于其轉子中沒有高成本的永磁體,同時其功率適中(額定功率在80-86左右)。由于是利用定子和轉子的拉力來提供動力,過程中導致的震動和噪音是其主要問題。由于電動車電機目前正處在迅速上量的時間段,我們相信需求的提升會加快技術的革新替代。

從技術演變趨勢看,主流的冷卻技術已經從風冷、水冷,發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最有效的冷卻模式。

逆變器方面,冷卻系統對于逆變器的表現也同樣重要,日產最近聲稱在聆風2017新車型中,依靠提升逆變器冷卻系統,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。

這體現出了逆變器冷卻系統的重要性。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,其大規模應用的時間點可能很難在短期內到來。

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