隨著汽車(chē)的電氣化、智能化發(fā)展，電驅(qū)動(dòng)呈現(xiàn)出規(guī)?；厔?shì)。

產(chǎn)、聯(lián)合電子和蜂巢傳動(dòng)位于前五。

對(duì)此，2023年12月14日，在第四屆汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)及關(guān)鍵技術(shù)大會(huì)上，蓋世汽車(chē)研究院高級(jí)分析師王健表示:“結(jié)構(gòu)緊湊、更利于整車(chē)布置的三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已成為主流產(chǎn)品，2023年前10月國(guó)內(nèi)乘用車(chē)市場(chǎng)三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配套份額53.8%，多合一產(chǎn)品正加速量產(chǎn)。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)正在加速全面扁線化2023年前10月，扁線電機(jī)的滲透率約為79.6%，成為A0級(jí)及以上車(chē)型的應(yīng)用主流?！?/p>

蓋世汽車(chē)研究院高級(jí)分析師

以下為演講內(nèi)容整理:

電驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)現(xiàn)狀

驅(qū)動(dòng)電機(jī)裝機(jī)量持續(xù)攀升，弗迪動(dòng)力斷層式領(lǐng)先。隨著新能源汽車(chē)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，電驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)也不斷擴(kuò)大。據(jù)蓋世汽車(chē)統(tǒng)計(jì)，僅前十個(gè)月，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的裝配量已達(dá)到638萬(wàn)套，同比增長(zhǎng)14.2%，電驅(qū)動(dòng)賽道正在規(guī)?；l(fā)展。

在市場(chǎng)格局方面，比亞迪作為行業(yè)龍頭，其自研自產(chǎn)的弗迪動(dòng)力目前處于市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。

圖源:演講嘉賓素材

三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是市場(chǎng)主流，多合一產(chǎn)品加速量產(chǎn)。集成化是當(dāng)前電驅(qū)動(dòng)發(fā)展的重要方向。在過(guò)去幾年中，三合一的集成方案已成為主流。然而，多合一的產(chǎn)品在市場(chǎng)上也開(kāi)始占據(jù)一席之地，前十個(gè)月的市場(chǎng)占比達(dá)到了10.8%。從數(shù)據(jù)中我們可以看到，多合一的產(chǎn)品主要應(yīng)用于A0級(jí)相關(guān)車(chē)型，其背后的驅(qū)動(dòng)力主要是成本降低。例如，比亞迪弗迪八合一的多合一產(chǎn)品在市場(chǎng)上處于領(lǐng)先地位。

產(chǎn)業(yè)正在加速全面扁線化。提高槽滿率以提升電機(jī)效率是當(dāng)前的重要趨勢(shì)，扁線化正是滿足這一需求的市場(chǎng)方案。前十個(gè)月扁線電機(jī)的裝機(jī)或滲透率已達(dá)到79.63%，預(yù)示著未來(lái)整個(gè)產(chǎn)業(yè)將向全面扁線化發(fā)展。從車(chē)型搭載情況來(lái)看，中高端車(chē)型的扁線化率越來(lái)越高，除了A00級(jí)車(chē)型仍以圓線電機(jī)為主。

新一代電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本上已切換至油冷電機(jī)方案，B級(jí)車(chē)滲透率最高。在冷卻方案方面，油冷方案正逐漸受到青睞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約三分之一的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用了油冷電機(jī)方案。從車(chē)型分布來(lái)看，A級(jí)、B級(jí)車(chē)以及C級(jí)車(chē)的油冷應(yīng)用趨勢(shì)較為明顯，而A00級(jí)車(chē)則以風(fēng)冷為主。值得注意的是，在下一代電驅(qū)動(dòng)或新型電驅(qū)動(dòng)上，大多數(shù)車(chē)企和供應(yīng)商都傾向于采用油冷方案。

100-150千瓦峰值功率的驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)用廣泛。在功率方面，電驅(qū)動(dòng)的功率分布呈現(xiàn)出多元化的特點(diǎn)。目前，大多數(shù)產(chǎn)品集中在60-200千瓦的區(qū)間，其中100-150千瓦的市場(chǎng)處于絕對(duì)的主流地位。具體到不同車(chē)型的應(yīng)用，30千瓦的功率主要應(yīng)用于A00級(jí)車(chē)，而60千瓦以下的功率在A00轎車(chē)、A0的SUV和轎車(chē)上應(yīng)用較多。值得一提的是，領(lǐng)跑T03是一款具有代表性的車(chē)型，其驅(qū)動(dòng)功率為80千瓦。

圖源:演講嘉賓素材

在A0級(jí)車(chē)型上，我們發(fā)現(xiàn)有近200千瓦的峰值驅(qū)動(dòng)功率的應(yīng)用，以Smart車(chē)型為代表。這為我們提供了一個(gè)思考的角度:未來(lái)汽車(chē)出海時(shí)，尤其是在那些道路狹窄且對(duì)動(dòng)力訴求強(qiáng)烈的海外市場(chǎng)，如歐洲，我們需要對(duì)這一趨勢(shì)進(jìn)行深入理解和關(guān)注。這也解釋了為什么Smart車(chē)型在中國(guó)市場(chǎng)表現(xiàn)優(yōu)秀——作為全球化車(chē)型，它不僅在中國(guó)制造，還能向歐洲反向輸出。對(duì)于計(jì)劃進(jìn)行海外出口的企業(yè)，這是一個(gè)值得關(guān)注的重點(diǎn)。

20000rpm以上高轉(zhuǎn)速電機(jī)加速推出。近年來(lái)，電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?5000、18000轉(zhuǎn)提高到20000轉(zhuǎn)以上。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今年新推出的電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品大多瞄準(zhǔn)了20000轉(zhuǎn)高轉(zhuǎn)速的目標(biāo)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。這一變化不僅提升了性能，還為新能源汽車(chē)的快速發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

功率模塊國(guó)產(chǎn)替代加速，SiC市占率為9.3%，中高端車(chē)型是搭載的主力。在新能源汽車(chē)應(yīng)用端，功率模塊的應(yīng)用場(chǎng)景日益豐富，尤其是主驅(qū)碳化硅的應(yīng)用成為了重要的研究方向。這主要得益于主機(jī)廠推出的快充相關(guān)車(chē)型或800V相關(guān)平臺(tái)車(chē)型的需求推動(dòng)。在這樣的背景下，碳化硅在車(chē)上的應(yīng)用得到了優(yōu)先考慮。

圖源:演講嘉賓素材

基于當(dāng)前的市場(chǎng)情況，2023年前10月碳化硅在市場(chǎng)中的應(yīng)用比例約為9.3%。目前，800V車(chē)型主要集中在B級(jí)車(chē)市場(chǎng)，而碳化硅的應(yīng)用主要集中在20-35萬(wàn)及B級(jí)車(chē)相關(guān)產(chǎn)品上。然而，碳化硅的成本相對(duì)較高，為了實(shí)現(xiàn)800V快充產(chǎn)品，需要整個(gè)平臺(tái)高壓化，這會(huì)導(dǎo)致成本的快速上升。因此，目前在20萬(wàn)以下的相關(guān)車(chē)型中，很少看到800V的快充能力。

此外，我們不能忽視IGBT和MOS供應(yīng)商格局的變化。目前，英飛凌是主要的IGBT供應(yīng)商，但以比亞迪為代表的國(guó)內(nèi)自主相關(guān)的功率模塊供應(yīng)商正在快速崛起。

四驅(qū)比例提升明顯，中高端BEV和REEV是前后雙電機(jī)搭載主力。從2022年和2023年前十月的對(duì)比數(shù)據(jù)中可以看出，四驅(qū)的比例明顯提升，占比達(dá)到14.7%。四驅(qū)產(chǎn)品在BC級(jí)轎車(chē)和SUV上有著廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。在四驅(qū)的實(shí)現(xiàn)方式上，永磁同步+感應(yīng)異步+雙永磁同步都有應(yīng)用，其中永磁+異步的比例稍高一些。

電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)及新技術(shù)

主機(jī)廠自研自產(chǎn)的趨勢(shì)明顯，但多樣化供貨渠道仍是主流。近年來(lái)，主機(jī)廠自研的趨勢(shì)愈發(fā)明顯，這一趨勢(shì)其實(shí)在早幾年就已經(jīng)初現(xiàn)端倪。盡管主機(jī)廠在自研方面有所動(dòng)作，但對(duì)于第三方供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，仍然存在大量的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

圖源:演講嘉賓素材

以下有幾個(gè)方面可以供大家深入探索:

一是可借鑒傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷。供應(yīng)商可以專(zhuān)注于核心部件和核心系統(tǒng)方案的研發(fā)。此外，在四驅(qū)賽道上，感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)的組合方案目前占據(jù)了超過(guò)一半的市場(chǎng)份額。這意味著在感應(yīng)電機(jī)領(lǐng)域，供應(yīng)商仍有一定的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。最后，供應(yīng)商還可以考慮在超大功率領(lǐng)域?qū)で蟀l(fā)展機(jī)會(huì)。從市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看，200千瓦以上的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是當(dāng)前相對(duì)較少涉及的功率段，因此為供應(yīng)商提供了潛在的發(fā)展方向。

我的主要結(jié)論是，盡管主機(jī)廠正在加強(qiáng)自研，但自研的主要目的是為了降低成本并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可控性。最終，市場(chǎng)化的競(jìng)爭(zhēng)將促使主機(jī)廠尋求性價(jià)比最優(yōu)的解決方案。對(duì)于供應(yīng)商而言，提供具有極致性價(jià)比的解決方案將成為未來(lái)發(fā)展的不錯(cuò)選擇。

超高效率、高功率密度、高壓化、低碳化和低成本是發(fā)展方向。追求效率是永遠(yuǎn)不會(huì)過(guò)時(shí)的趨勢(shì)。此外，如何將系統(tǒng)做得更小型化并提高功率密度也是關(guān)鍵的發(fā)展方向。在純電動(dòng)平臺(tái)上，800V高壓化的趨勢(shì)非常明顯。同時(shí)，隨著雙碳目標(biāo)的推進(jìn)以及中國(guó)進(jìn)入歐洲市場(chǎng)面臨的碳貿(mào)易壁壘，產(chǎn)品的低碳化成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，70%-80%的碳排放來(lái)自制造環(huán)節(jié)，未來(lái)如何在這一環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)減排是行業(yè)需要解決的重要問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)高效率和高功率密度，技術(shù)路線主要聚焦于集成化。主機(jī)廠或以主機(jī)廠為核心的供應(yīng)商更傾向于開(kāi)發(fā)多合一的相關(guān)產(chǎn)品，掌握度相對(duì)較高。而以供應(yīng)商為代表的當(dāng)前技術(shù)路線則主要集中在三合一的產(chǎn)品上。此外，高轉(zhuǎn)速、油冷、扁線電機(jī)以及碳化硅的功率模塊都是行業(yè)公認(rèn)的重要技術(shù)路線。

軸向磁通電機(jī)有望加速分布式驅(qū)動(dòng)的落地。今年產(chǎn)業(yè)內(nèi)熱議的話題之一是軸向磁通電機(jī)。這一技術(shù)并非新鮮事物，但它的優(yōu)勢(shì)在于能夠使軸向尺寸更短，從而顯著提高功率密度。未來(lái)應(yīng)用前景方面，軸向磁通電機(jī)可以作為分布式輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)的理想選擇。對(duì)于傳統(tǒng)的混動(dòng)車(chē)型，PHEV產(chǎn)品的市場(chǎng)接受度正在逐漸提高。目前，許多自主品牌對(duì)PHEV的關(guān)注度、布局度和投入度都在大幅增加。因此，軸向磁通電機(jī)在PHEV的動(dòng)力系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景，特別是在前艙空間有限的場(chǎng)景中。

歐美企業(yè)正在加速推動(dòng)電勵(lì)磁電機(jī)的量產(chǎn)。剛才我們討論了低碳發(fā)展的重要性，以及如何通過(guò)減少稀土或采用無(wú)稀土方案來(lái)解決轉(zhuǎn)子制造過(guò)程中的碳排放問(wèn)題。如今，歐美地區(qū)已經(jīng)成為無(wú)稀土方案的主要推動(dòng)者。這背后的原因主要有兩個(gè):一是對(duì)于稀土資源的擔(dān)憂，擔(dān)心未來(lái)的供應(yīng)不足；二是希望減少對(duì)國(guó)際環(huán)境的影響，確保產(chǎn)品的持續(xù)供應(yīng)。因此，寶馬、法雷奧、緯湃科技等知名企業(yè)都推出了無(wú)稀土電機(jī)的產(chǎn)品。特斯拉也在其第三屆展望中宣布下一代電機(jī)將采用無(wú)稀土方案。

碳纖維包覆轉(zhuǎn)子有望成為高速電機(jī)的選擇。對(duì)于高速電機(jī)，我們面臨的一個(gè)重要問(wèn)題是轉(zhuǎn)子表面磁芯在離心力作用下的脫落問(wèn)題，這對(duì)其可靠性產(chǎn)生了一定的影響。目前，產(chǎn)業(yè)內(nèi)的常見(jiàn)解決方案是采用碳纖維包覆的轉(zhuǎn)子特斯拉、上汽以及一汽紅旗都在進(jìn)行相關(guān)的研發(fā)工作，有的正處于研發(fā)階段，有的已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段。

新型定子繞組方案不斷涌現(xiàn)。在提高電機(jī)效率方面，大家都在嘗試不同的創(chuàng)新方案。首先，通過(guò)減少同線材料和焊點(diǎn)數(shù)量，可以進(jìn)一步優(yōu)化工藝并提高槽滿率，從而改善系統(tǒng)電機(jī)的效率。此外，一些企業(yè)正在探索減少材料和焊點(diǎn)的創(chuàng)新方案，以進(jìn)一步提高槽滿率并改善系統(tǒng)電機(jī)的效率。這些創(chuàng)新有助于進(jìn)一步提升電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率。

此外，我們看到了一些大膽的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，如X-pin和采埃孚的編織波繞組和藝達(dá)電驅(qū)動(dòng)的雙層Hari-pin等。

定子油冷創(chuàng)新方案加快量產(chǎn)。關(guān)于油冷技術(shù)，僅僅從“油冷”這兩個(gè)字中可能無(wú)法完全理解其背后的復(fù)雜性。油冷技術(shù)涉及油道的設(shè)計(jì)，以減少機(jī)油的損失并提高冷卻效果。此外，電機(jī)的定轉(zhuǎn)子溫度分布不均勻的問(wèn)題也是業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。目前，針對(duì)定子油冷技術(shù)的創(chuàng)新性方案正在不斷涌現(xiàn)，旨在實(shí)現(xiàn)更均勻的溫度控制和進(jìn)一步改善電機(jī)的性能。

SiC功率半導(dǎo)體模塊的封裝工藝向塑封、雙面冷卻、銀燒結(jié)發(fā)展。目前，碳化硅是業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)之一。盡管大家目前采用的傳統(tǒng)罐封封裝方式在一定程度上發(fā)揮了作用，但這種方式未能充分發(fā)揮碳化硅產(chǎn)品的性能潛力。因此，業(yè)界正在探索新的封裝模式，例如塑封和雙面冷卻技術(shù)。同時(shí)，銅支撐件或銅夾片等相關(guān)產(chǎn)品方案也被引入到碳化硅模塊中以提高其性能和可靠性。在焊接層方面，銀燒結(jié)和銅燒結(jié)等創(chuàng)新方案也在不斷涌現(xiàn)，旨在進(jìn)一步提高整個(gè)碳化硅產(chǎn)品的性能和可靠性。

功率半導(dǎo)體器件向模塊化、低成本的方向發(fā)展。目前，一些企業(yè)正在基于功率半導(dǎo)體和整個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新。其中，有一家公司在上半年推出了逆變磚的方案，將電路驅(qū)動(dòng)板、供電模塊、水道智能冷卻等相關(guān)組件集成在一個(gè)產(chǎn)品中，旨在適配200千瓦以下的HEV、PHEV、BEV等電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

除了這種集成化的解決方案，在IGBT模塊中進(jìn)行逆導(dǎo)技術(shù)的實(shí)踐，將IGBT芯片和二極管芯片進(jìn)行集成化開(kāi)發(fā)。最近，特斯拉宣布將在下一代產(chǎn)品中減少75%的碳化硅使用量。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)梳理和專(zhuān)家采訪，我們認(rèn)為有幾個(gè)潛在的實(shí)現(xiàn)路徑:

第一，提高電壓平臺(tái)至800伏。然而，碳化硅目前是平面型的，具有硬且脆的特性，供應(yīng)商面臨較大挑戰(zhàn)。未來(lái)，高性能碳化硅可能會(huì)成為一種解決方案。

第二，未來(lái)重要方向之一是硅和碳化硅的結(jié)合。要實(shí)現(xiàn)減少75%碳化硅的應(yīng)用，需要多種技術(shù)的組合，而不僅僅是單一技術(shù)。因此，我們呼吁行業(yè)內(nèi)的各方發(fā)揮想象力，探索更多新的方案。這些創(chuàng)新將有助于降低電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本，對(duì)新能源汽車(chē)行業(yè)產(chǎn)生積極影響。

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