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新能源汽车驱动电机的全球趋势

2018年11月12日 17:51:38 中国传动网

【中国传动网 市场分析】 随着全球轿车电动化浸透率的不断提高,驱动电机行业将会迎来全体规划的迅速扩张。在这一过程傍边,具有规划效应和技术优势的第三方电机制作商将有时机迅速扩展市场份额,收成成绩的大幅添加。

全球驱动电机市场趋势

依据估测,跟着全球轿车电动化快速推动,新能源轿车电机体系市场将随之快速扩张,市场规划有望从2015年的$23亿添加到2030年的$318亿。

新能源轿车电机体系首要包含电动机和逆变器两部分,尽管同其他大部分轿车零部件相同,这两部分部件长时间都面对降价压力,可是因为新能源轿车总量的上升,行业总体仍是具有较大上升空间。咱们预期到2030年市场规划年均增速将在18%-20%左右。

体系单价方面,电机体系全体往高功率方向发展的同时也带来了安装价格的提高。

依据估测,在中性假设条件下,2030年电动车销量将到达2000万台,约占当年乘用车总销量的16%-18%。可是,假如放到达观情景下,即电池价格大幅下滑,且环保政策愈加严峻的条件下,电动车销量添加的速度有或许大幅上升,咱们预期在达观状况下新能源轿车年销总量有或许到达3000万台的水平,约占当年轿车销量的25%-27%。

估计单电机混动车的功率需求大约在30kw左右,双电机插电混功率约为50-100kw,纯电动车的电机功率约为200kw。

电动机市场状况

咱们估计到2030年电动机的销量年均增速将到达18%,到2030年行业全体销量到达$195亿,相较2015年$12亿的水平扩展近17倍。

预期电动机的销量将从2015年的360万上升到2030年的4900万,同时,单车电机数量估计将有所下滑,从1.8下降到1.4,首要是因为单电机的纯电动车销量占比提高。

但电动机单价方面咱们预期将进一步提高,从现在的$350上升至$380,首要是受高价大功率电机的更广泛运用所拉动。

从市场份额状况看,丰田集团在2016年的数据中遥遥领先,本田集团位居第二,而同时这两大集团也都在混动范畴占有全球领先位置。之后是比亚迪以及给特斯拉供货的台湾电机制作商富田电机。

电机行业在长时间发展过程中,第三方供货商崛起将是大势所趋。假如咱们调查当时日本轿车行业产业链状况,不难发现占有龙头位置的前三强都倾向于自供电机产品,这除了和日本制作企业的传统基因相关外,也同行业发展的阶段有关。

假如对照一下PC和手机行业的发展史,咱们不难发现,这两个行业在初期都是高度上下游整合出产,无论是PC行业的惠普、苹果、硅图公司,仍是手机行业的诺基亚、摩托罗拉都在产业链中高度整合出产,因为在初期产品更新换代速度较快,需求上游零部件供货商迅速做出反响相互配合,所以整合出产的形式具有较高的性价比;

可是到了行业发展中后期,因为整个市场规划扩大,同时产品更新换代速度不需求像初期那样快,此刻第三方供货商以整个市场为客户目标的规划效应便表现出来,这也催生了富士康、美光、海力士等一系列第三方供货商的崛起。

新能源轿车电机行业也不破例,从当时时点看,本田现已宣告将与日立合作出产电机。同时日产也在投资者沟通会上说到将来或许开端外采电机。

2017年10月,三菱电机宣告将为戴姆勒奔跑供给电机和逆变器。跟着第三方电机厂商高效能、低成本产品的遍及,电机行业市场份额从主机厂自供向第三方企业搬运是大势所趋。

现在日本的电机企业现已相继开端对电动化所带来的趋势改变做出了应对。咱们预期电装和爱信精机将会首要运用他们现有的规划优势,用较低的成本占有市场份额,而紧随其后的电产和明电舍也将迅速跟进。

现在电机行业的均匀毛利率在30%左右,而出产规划是决议毛利率凹凸的首要因素之一。

逆变器行业状况

咱们预测逆变器行业也将迎来高速添加,依据估测,逆变器市场销售收入规划将从2015年的$12亿上升至2030年的133亿。

从销量上来看,因为逆变器与电机的份额基本是1:1,所以估计其销售总量将从2015年的360万上升到2030年的4900万。

同时单车配套价格将从$300-$400下降到$200-$300,首要是来自于上量之后的成本规划效应。

与电机范畴类似,在逆变器行业丰田集团现在同样也是居于领先位置。同时丰田集团部属的电装集团现在正在大规划扩展其逆变器客户。在丰田之后,三菱电机也占有相当大的市场份额。

技术演化

从电机的分类来看,首要有直流、沟通感应、永磁同步和开关磁阻四种,新能源轿车电机首要用到后三种。

现在,永磁同步因为其较优的功能,是主流的电机类型。沟通异步电机的价格适中,但功能稍差,在美国及我国有部分厂商运用。而开关磁阻电机的首要优势在于其较低的价格,但同时也存在着杂音和轰动的技术问题,假如这些问题可以解决的话,开关磁阻电机将具有很大的市场。

沟通异步电机:尽管从现在看,沟通异步电机比较永磁同步功率方面不具有优势,可是其成本较永磁同步电机低出不少。在体积方面,沟通异步电机比永磁同步电机更大,首要是受设计构造的约束。

永磁同步电机:电机内部有包裹永磁体的转子,全体体系功率较大,同时体积较小。造价方面较为贵重,首要因为永磁材料价格较高。现在关于下降永磁体运用的研讨正在发展,研讨同时也重视提高磁体的输出效能。永磁电机是当时电动车电机行业中运用最广泛的电机类型。

开关磁阻电机:开关磁阻电机价格十分具有竞争力,首要因为其转子中没有高成本的永磁体,同时其功率适中。因为是运用定子和转子的拉力来供给动力,过程中导致的轰动和噪音是其首要问题。因为电动车电机现在正处在迅速上量的时间段,咱们相信需求的提高会加速技术的改造代替。

电机技术提高方向

经过研讨以往20年电机的技术演进趋势,咱们发现电机技术还有较大的继续提高的空间。首要看机芯用钢的厚度状况。关于定子和转子来说,其首要是由薄电磁钢层叠加组成,1997年第一代的丰田普锐斯运用的是0.35mm的钢层,随后减到0.3mm,最近2016年降到0.25mm。一般来说,薄钢层数的提高可以添加电机功率,同时也对操控电机温度有帮助。

现在,制作薄钢是行业的一大技术难题。首要的难点在于操控压铸中的回弹,以及钢片材料的一致性坚持。从当时状况来看,旋锻加工技术因为其成本和出产功率方面的优势将会越来越成为行业的主流制作方式。

其次,在绕线密度方面,总体上定子中绕线的量是决议电机功率巨细的重要因素。而决议绕线量的则首要是在有限空间内铜线可以绕机芯的圈数。技术方面现在插入器的运用因为合适高功率的定子加工,并有逐渐成为行业出产标配的趋势。

而线圈类型方面,首要有方形和圆形两种,现在主流厂商运用的是圆形,可是方形技术因为具有较高的空间运用率,正逐渐代替圆形成为行业大方向,而丰田和本田现在现已开端批量选用方形绕线技术。其他厂商这边,安川电机现已开端研发电子绕线技术,意图是提高操控和功率。

最终,在冷却体系方面,分电机和逆变器两部分:电机这块,因为跟着电机温度升高永磁电机的磁力会削弱,所以冷却体系的功率关于电机高功率运行至关重要。

从技术演化趋势看,主流的冷却技术现已从风冷、水冷,发展到现在油冷的阶段。其首要技术手段是将电机浸入到油冷室中来到达降温的意图。尽管有专家以为与油的冲突会下降电机的功率,可是归纳各方面状况,油冷依旧是现在技术条件下最有效的冷却形式。

逆变器方面,冷却体系关于逆变器的表现也同样重要,日产最近宣称在聆风2017新车型中,依托提高逆变器冷却体系,将电机的输出功率从80kw提高至110kw,而电机其他部分均和上一代相同。

这表现出了逆变器冷却体系的重要性。尽管碳化硅的运用将会使得电机的抗热和抗压性有所提高,可是其较高的成本,其大规划运用的时间点或许很难在短期内到来。

 

来源:中国电机网

本文在【传动网】的固定链接:http://www.chuandong.com/news/news.aspx?id=223639

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