市场空间&行业格局：预计2025年超3000亿大市场，三类玩家参与电驱动赛道竞争，自供外供并存
　　预计2025年电驱动全球市场空间超3000亿元，2022-2025年CAGR30%
　　竞争格局：整车厂、海外汽车零部件传统供应商以及电驱动三方供应商
　　发展趋势1：掘金技术升级，关注新构建&新工艺
　　电机向扁线化、油冷化、高速化升级
　　高精度+轻量化，“易四方”带动轮毂&轮边电机关注度提升
　　发展趋势2：成本压力加剧，外供比例提升+材料体系降本
　　供应链成本角度：产业链降本需求强，外供凭借专业化+规模化优势，预计从低功率车型渗透，内供的整车厂也会逐渐开放供应链。
　　材料成本角度：头部企业布局下一代动力单元，预计将掀起材料体系的革新。
　　发展趋势3：
　　“化零为整”，多合一集成化是大方向
　　多合一集成化是模块化造车的基础，能带来更高的空间利用率，更低的成本以及更优的性能
　　多合一电驱装机量不断提升，2020/2021/2022年达40.7%/53.7%/62.0%
　　投资策略：
　　预计在特斯拉、比亚迪的带领下，电驱动行业将整体呈现出新技术加速渗透、供应和材料端降本、集成化三大趋势
　　推荐卧龙电驱、精达股份，建议关注英搏尔、巨一科技、精进电动、方正电机、亚太股份、欣锐科技
　　风险因素：
　　国内外电动车销量不及预期
　　零部件厂商动力总成订单不及预期
　　新技术进展不及预期

研究报告全文：聚焦3000亿市场技术迭代推动降本增效新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337中信证券研究部核心观点电驱动系统是电动车的心脏我们预计2025年市场空间将超3000亿多电机化和轻混是预期差主要来源技术方面预计在特斯拉比亚迪等头部企业技术引领下电驱动行业将掀起技术变革呈现出新技术加速渗透供应及材料端降本和集成化三大趋势建议关注以上三大趋势带来的投资机会特斯拉比亚迪发布下一代平台电驱动行业迎来变革机遇3月1日特斯拉投资者日特斯拉提出变革性下一代动力单元1月5日比亚迪仰望品牌发布会袁健聪发布易四方技术以四电机独立驱动控制车身我们认为在特斯拉比亚迪新能源汽车行业首席分析师头部车企的带领下电驱动行业将在降成本提性能等多个方面发生变革S1010517080005市场空间2025年超3000亿大市场三大趋势优选优质企业电驱动是新能源车中仅次于电池的核心部件在纯电中替代了发动机变速箱地位在混动中和内燃机组合形成不同混动方案预计2025年电驱动全球市场空间超3000亿元2022-2025年CAGR30我们认为市场预期差来源于1双电机化将提升动力系统的效率在高端车型如特斯拉Model3YBYD汉EV问界M5M7中显著放量是长期确立趋势带来的增量市场248V轻混是短期低成本过渡方案是短期容易被忽视的市场电驱动行业参与者主要分为三类1整车厂李景涛电驱动产品主要用于自身品牌整车实力较强市占率高如比亚迪特斯拉等汽车及零部件行业2海外汽车零部件传统供应商如博格华纳法雷奥西门子等3电驱动联席首席分析师三方供应商主营EV电驱动或其他技术同源切入EV电驱动赛道的供应商如S1010520120003上海电驱动英搏尔巨一科技卧龙电驱等在技术变革加速的背景下建议关注以下三大趋势带来的投资机会发展趋势1掘金技术升级关注新构建新工艺1电机向扁线化油冷化高速化升级扁线电机具有高槽满率高功率密度和散热性能等优势预计2025年渗透率将达80全国全球市场空间达499771亿元2022-2025CAGR达6665油冷可以提高冷却效率和加大输出功率预计将逐步取代水冷技术尹欣驰高转速电机在高速工况下性能表现更好也对轴承和减速器齿轮精度要求提升汽车及零部件行业2高精度轻量化易四方带动轮毂轮边电机关注度提升轮边轮毂电首席分析师机相对于集中式驱动取消了传动部件并具有高响应速度控制精度的优势S1010519040002是节省空间并实现灵活驱动的最佳选择比亚迪易四方平台的车型发布也为轮边电机带来契机发展趋势2成本压力加剧外供比例提升材料体系降本1供应链成本角度初期整车厂选择自供保证技术快速迭代和供应安全但近期产业链降本需求强外供凭借专业化规模化优势预计将从低功率车型渗透原先内供的整车厂也会逐渐开放供应链2材料成本角度头部企业布局下一代动力单元预计将掀起材料体系的革新电机电控在动力总成中成本占比分别超3040柯迈特斯拉布局下一代平台预计将加速电机电控材料体系的切换新能源汽车分析师S1010521050003发展趋势3化零为整多合一集成化是大方向多合一集成化是模块化造车的基础能带来更高的空间利用率更低的成本以及更优的性能实现1113电机电控变速箱的驱动总成和直流变压器车载电源高压配电箱的电源总成是多合一的主要方向行业内不断推出多合一集成化解决方案多合一电驱装电驱动行业机量不断提升202020212022年占总装机成本比例达407537620评级强于大市首次风险因素国内外电动车销量不及预期零部件厂商动力总成订单不及预期新技术进展不及预期投资策略预计电驱动行业2025年空间将超3000亿多电机化和轻混是预期差来源预计在特斯拉比亚迪的带领下电驱动行业将掀起变革整体呈现出证券研究报告请务必阅读正文之后的免责条款新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337高性能新技术加速渗透供应和材料端降本和集成化三大趋势同时产业链竞争激烈建议从以上角度优选标的推荐卧龙电驱精达股份建议关注英搏尔巨一科技精进电动方正电机亚太股份欣锐科技重点公司盈利预测估值及投资评级元EPSPE简称代码收盘价评级2122E23E24E2122E23E24E卧龙电驱600580SH132207508110812318161211买入精达股份600577SH4480270320460621714107买入英搏尔300681SZ37706204513526561832814--巨一科技688162SH4952124--21433340--2315--精进电动688280SH874-086---------------UW方正电机002196SZ7890050040320601581972513--亚太股份002284SZ842006010024038140853622--欣锐科技300745SZ43570220301402461981443118--资料来源Wind中信证券研究部预测注股价为2023年3月6日收盘价卧龙电驱精达股份预测数据为中信证券研究部预测其余公司预测数据基于Wind一致预期证券研究报告请务必阅读正文之后的免责条款新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337目录2025年市场空间3000亿多电机化是预期差来源1电驱动系统是新能源汽车的动力总成核心部件1市场空间2025年3000亿大市场爆发力高于整体销量2行业格局自供和外供并存格局总体分散7高性能需求推动技术升级降本集成化趋势已定8发展趋势1掘金技术升级关注新构件新工艺8发展趋势2成本压力加剧驱动外供比例提升材料体系降本16发展趋势3化零为整多合一集成化趋势确立22风险因素24投资建议25请务必阅读正文之后的免责条款部分新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337插图目录图1燃油车与纯电动车动力总成对比2图2混合动力汽车电机布置图2图320172025E新能源汽车中国销量万辆3图420172025E新能源汽车全球销量万辆3图5某售价20万元纯电车成本结构3图6国内电驱动行业市场规模未考虑双电机和48V5图7全球电驱动行业市场规模未考虑双电机和48V5图8国内电驱动行业市场规模考虑双电机和48V6图9全球电驱动行业市场规模考虑双电机和48V6图10新能源汽车电驱动供应模式及类型7图11通用Volt电机爆炸图8图12圆线电机与扁线电机定子对比8图13扁线电机在功率密度效率和导热性能等方面优势突出9图14电机主要损耗分布情况9图15NEDC工况下电机效率对比9图16电机效率map图10图17扁线电机从源头对电磁噪音有抑制作用10图18扁线电机绕组端部图11图19Hairpin扁线电机定子生产的基本流程11图20扁线电机绕组12图21电机油冷方案与水冷方案对比13图22纯电动汽车电机转速分布14图23集中式驱动到分布式驱动演变15图24轮边电机和轮毂电机安装布局15图25ZFAVE130轮边电驱桥16图26protean轮毂电机16图27比亚迪易四方电驱总成系统16图28比亚迪易四方四电机独立控制16图29国内某品牌A级车动力总成成本结构17图30零部件厂商具备专业化优势18图31Tier1与整车厂技术对比18图32Tier1与整车厂市场空间对比18图33202020212022国内新能源汽车电机竞争格局18图34202020212022国内新能源汽车电控竞争格局19图352022年不同功率电驱系统自供与外供市场份额占比19图36不同功率下电驱系统供应商份额19图37特斯拉下一代动力单元将减少75SiC使用20图38特斯拉下一代无稀土永磁电机20图39电控成本结构21图40SiCMOSFET与SiIGBT的平均价格元A21图41SiC材料器件在新能源汽车上的应用部位21图42SiCvsIGBT在电阻频率工作温度对比21请务必阅读正文之后的免责条款部分新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337图432022年不同电机装机量占比22图44永磁同步电机成本拆分22图45电驱动系统集成化的主要方式和趋势23图46新能源乘用车电驱动装机量23图47新能源乘用车电驱动装机量结构23表格目录表12022年部分双电机车型及参数一览3表2重混系统与48V系统的效果与成本测算4表3各国油耗标准下48V系统的可持续发展性4表4电驱动系统市场空间预测6表5Hiar-pin电机对电池损耗节省情况10表6中国全球扁线电机市场空间预测12表7重点车型及对应电机转速14表8部分企业多合一电驱动系统参数24请务必阅读正文之后的免责条款部分新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337投资建议电驱动行业是2025年有望超3000亿的大市场行业内主要玩家包括整车厂海外汽车零部件传统供应商及电驱动三方供应商三类行业格局相对分散整体呈现百家争鸣的局面技术方面预计在特斯拉比亚迪等头部企业技术引领下电驱动行业将掀起技术变革呈现出高性能新技术加速渗透供应及材料端降本和集成化三大趋势建议从技术升级供应及材料端降本和集成化三个角度寻找投资标的1技术升级增效角度电机方面向扁线化油冷化高速化升级轮边轮毂电机关注度提升在扁线油冷高速电机以及轮边轮毂电机方面技术积淀深厚并具有量产能力的公司预计将率先受益推荐吉利扁线电机的供应商卧龙电驱和扁线龙头精达股份建议关注布局扁线油冷高速电机的巨一科技方正电机最早突破油冷技术的精进电动具有轮毂电机量产实力并覆盖所有乘用车车型的亚太股份2供应及材料端降本角度1供应链成本角度近期产业链降本需求强外供具有专业化规模化优势预计将从低功率车型渗透原先内供的整车厂也会逐渐开放供应链外供占比较高的公司能有效降低供应成本推荐乘用车与商用车大客户订单在手的卧龙电驱建议关注电驱动同时发力电动乘用车特种车的英搏尔合作优质头部车企的巨一科技精进电动方正电机2材料成本角度电机电控在动力总成中成本占比分别超3040特斯拉布局下一代平台预计将加速电机电控材料体系的切换布局多种材料技术路线的供应商将受益材料体系的变革建议关注SiC和硅基IGBT并行的英搏尔精进电动车载电源优质供应商欣锐科技3集成化角度多合一集成化是模块化造车的基础能带来更高的空间利用率更低的成本以及更优的性能实现1113行业内不断推出多合一集成化解决方案多合一电驱装机量不断提升具有多合一生产能力的电驱动供应商有望优先响应模块化造车需求建议关注具有多合一量产能力的英搏尔巨一科技精进电动欣锐科技综上所述我们认为供应高能效新技术和集成化的电驱动体系并能从供应端和材料端做到有效降本的公司具有更高竞争力同时产业链竞争激烈建议从以上角度优选标的推荐卧龙电驱精达股份建议关注英搏尔巨一科技精进电动方正电机亚太股份欣锐科技预计2025年市场空间3000亿多电机化是预期差来源电驱动系统是新能源汽车的动力总成核心部件纯电动相当于传统车的发动机变速箱纯电动汽车的动力总成由电机电控和减速器构成一般称为电驱动系统是电动车的心脏相当于传统燃油车中的发农机请务必阅读正文之后的免责条款部分1新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337变速箱其作用都是把化学能转变成汽车动能也是决定车辆动力能耗等性能的核心部件电驱动系统相比于发动机变速箱具有结构简单体积小可有载启动的优势混合动力动力总成形式多样电机电控用量可观混合动力车有内燃机和电机两种动力源混动形式也与其电机在传动轴上不同位置和数量而异以字母P代表电机位置混动方案有P0P1P2P25P4若按照内燃机和电机两种动力源的混合程度区分目前应用最广的是轻混和插电混动其中轻混一般是指48V系统仅应用一台P01电机此类方案是燃油车节能减排最为经济而有效的方案之一目前主要在高端车型上应用随着全球主要汽车市场排放法规趋严预计将成为燃油车高经济性的过渡方案插电混动则因车型混动构型而会选择多种电机组合的方式在DHT技术加持下有望在销量上实现爆发式增长图1燃油车与纯电动车动力总成对比图2混合动力汽车电机布置图资料来源采埃孚官网中信证券研究部资料来源驱动视界中信证券研究部市场空间预测2025年3000亿大市场爆发力高于整体销量新能源汽车行业持续快速增长国内外销量快速提升2017年以来国内和全球新能源汽车销量持续增长2021年实现大爆发国内全球新能源汽车销量从2020年的137324万辆上升至351650万辆157101预计随着国内新能源汽车相关激励政策的不断推进以及新能源汽车新技术的发展未来新能源车的渗透率将进一步提高2025年国内全球销量有望达到15602410万辆请务必阅读正文之后的免责条款部分2新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337图320172025E新能源汽车中国销量万辆图420172025E新能源汽车全球销量万辆销量YoY右轴销量YoY右轴18001571803000120101160016025001001400140120096120200080100601000628015004960800603860031100031401340400-3205007202007712512113735168715600148220236324675107724100-20002017201820192020202120222025E2017201820192020202120222025E资料来源中汽协中信证券研究部预测资料来源ACEAMarklines中信证券研究部预测电驱动系统是仅仅次于电池的核心部件整车价值量占比约10电机电控与电池是新能源车核心三电部件电机电控整车价值量占比约10是仅次于电池核心部件图5某售价20万元纯电车成本结构其他2415内饰085电池6440底盘悬挂085车身138汽车电子总和3220动力总成117资料来源汽车之家中信证券研究部高端车型双电机竞争力显著国产车型后来居上高端车型双电机配置投放在过去3年显著增加例如特斯拉Model3YBYD汉EV问界M5M7等而2019年双电机方案主要以特斯拉Model3捷豹I-PACE奔驰EQC奥迪E-tron等海外车企车型为主相比于高端四驱燃油车电动车动力总成体积小结构简单因此前后轴可以分别装载一套动力总成双电机方案可以避免大功率单电机和逆变器的问题并可通过合理使用策略提升动力系统的效率华域汽车的测试结果表明相同总输出功率下双电机方案比单电机方案在城市市郊路况下百公里电耗减少13表12022年部分双电机车型及参数一览品牌车型前置电机前置电机功率后置电机后置电机功率ModelY感应异步137kW永磁同步194220kW特斯拉Model3感应异步138kW永磁同步220kW汉EV永磁同步160180kW永磁同步200kW比亚迪宋PLUS永磁同步145kW永磁同步280kW请务必阅读正文之后的免责条款部分3新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337唐永磁同步160180kW永磁同步200kW海豹永磁同步160kW永磁同步230kW护卫舰永磁同步145kW永磁同步150kWET5感应异步150kW永磁同步210kWET7永磁同步180kW感应异步300kWES7永磁同步180kW感应异步300kWES8永磁同步160kW感应异步240kW蔚来ES6永磁同步160kW感应异步240kWES6永磁同步160kW永磁同步160kWEC6永磁同步160kW永磁同步160kWEC6永磁同步160kW感应异步160240kW小鹏G9感应异步175kW永磁同步230kW哪吒S永磁同步170kW永磁同步170kW零跑C01永磁同步200kW永磁同步200kW阿尔法S永磁同步160kW永磁同步160kW极狐阿尔法S感应异步221kW永磁同步252kW阿尔法T永磁同步160kW永磁同步160kW智己L7L7Pro永磁同步175kW永磁同步250kW长城欧拉闪电猫永磁同步150kW永磁同步150kW理想L9永磁同步130kW永磁同步200kW问界M5感应异步165kW永磁同步150200kW赛力斯问界M7永磁同步130kW永磁同步200kWAIONLX永磁同步180kW永磁同步180kW合创A06永磁同步160kW永磁同步180kW资料来源GGII中信证券研究部48V轻混系统主打短平快的低成本过渡方案48V轻混系统的优势在于能够以较低的成本总投入迅速取得一定的节能效果而劣势在于节能潜力相对有限节能范围10-15刚好卡位满足2025年全球油耗和碳排放标准要求面向2030年后更加严苛的油耗法规或将无力应对同时也会带来额外开发成本因此从政策成本和技术综合考量48V技术是重混和插电技术尚未成熟的过渡时期最佳方案但其成本有效性远低于重混技术在车企的重混插电和纯电技术储备成熟之后PHEVHEV和EV动力系统成本持续降低预计48V轻混系统将失去其竞争优势表2重混系统与48V系统的效果与成本测算混合动力技术重混技术48V轻混技术PSP2节能效果33-335289-33610-15直接成本增量元1629912460-157974501成本有效性490451360元资料来源汽车48V系统的节能效果应用成本与实施策略史天泽赵福全郝瀚等2018表3各国油耗标准下48V系统的可持续发展性2025E2030E中国燃油车占比3230请务必阅读正文之后的免责条款部分4新能源汽车行业电驱动行业系列专题一2023372025E2030E48V渗透率143HEV渗透率710PHEV渗透率913纯电渗透率3844中国乘用车预计碳排放水平gkm75006045中国乘用车碳排放标准gkm109027584欧洲燃油车占比241548V渗透率206HEV渗透率1817PHEV渗透率1416纯电渗透率2446欧洲乘用车预计碳排放水平gkm8074815欧洲乘用车碳排放标准gkm8159美国燃油车占比411348V渗透率155HEV渗透率1520PHEV渗透率1215纯电渗透率1747美国乘用车预计碳排放水平gkm9664575美国乘用车碳排放标准gkm951882资料来源节能与新能源汽车技术路线图20工信部中国汽车工程学会欧盟nhtsa中信证券研究部预计2021-2025年电驱动系统全球市场空间CAGR35对应2025年市场空间超3000亿元多电机轻混是预期差来源电驱动是新能源车的纯增量市场若考虑单车配备一套电驱动系统并假设2025年乘用车商用车电源总成系统价格相较于当前分别下降到20003500元套乘用车商用车驱动总成系统价格分别下降到850013000元套2025年全球电驱动市场空间预计将达到约2800亿元上述测算未考虑双电机48V轻混场景若假设2025年双电驱车型占比为5448V轻混驱动系统单价1000元套的渗透率为15左右则预计全球市场需求空间为3200亿左右图6国内电驱动行业市场规模未考虑双电机和48V图7全球电驱动行业市场规模未考虑双电机和48V电源总成国内市场空间亿元电源总成全球市场空间亿元驱动总成国内市场空间亿元驱动总成全球市场空间亿元YoY右轴YoY右轴2000200300012025001001500468150723200080365579100029710015004666023413331000366205940500967501535123758236119158950011392420483032995830126000202020212022E2023E2024E2025E202020212022E2023E2024E2025E资料来源中汽协相关公司公告中信证券研究部预测资料来源ACEAMarklines相关公司公告中信证券研究部预测请务必阅读正文之后的免责条款部分5新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337图8国内电驱动行业市场规模考虑双电机和48V图9全球电驱动行业市场规模考虑双电机和48V48V轻混系统国内市场空间亿元48V轻混系统全球市场空间亿元双电机增量国内市场空间亿元双电机增量全球市场空间亿元电源总成国内市场空间亿元电源总成全球市场空间亿元驱动总成国内市场空间亿元驱动总成全球市场空间亿元YOY25002004000YOY1201002000考虑双电机考虑双电机18348轻混弹性增量150300048轻混弹性增量28380150046872312720110036520006085133579100029755864664023413333665010004820595002596715351237582361191204658981592444830382113583120126299000235020192020202120222023E2024E2025E20192020202120222023E2024E2025E资料来源中汽协相关公司公告中信证券研究部预测资料来源ACEAMarklines相关公司公告中信证券研究部预测表4电驱动系统市场空间预测20192020202120222023E2024E2025E中国电动车销量万辆12113735168788011401560YoY-31315796303037全球电动车销量万辆2363246751077139318092410YoY73810860313033单车价值量万元034031028027025024022国内市场空间亿元414299184223270339单电机YoY右轴213586212126全球市场空间亿元80100190288350428524YoY右轴249151222222单车价值增量万元034031028027025024022国内市场空间增量亿元46255585127183双电机增量YoY右轴53291123545044全球市场空间增量亿元8154886133201283YoY右轴8621882545140单车价值量万元100092086086084085085国内市场空间亿元1201263035897589671333驱动总成YoY右轴514095292838全球市场空间亿元235299583924119115352059YoY右轴279559292934单车价值量万元03503503503403303203国内市场空间亿元4248123234297365468电源总成YoY右轴1315790272328全球市场空间亿元82113236366466579723YoY右轴3810855272425合计国内市场空间亿元171186459890115914922033请务必阅读正文之后的免责条款部分6新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337YoY右轴814794302936全球市场空间亿元3774799441471189224543241YoY右轴279756293032资料来源中汽协GGII中信证券研究部测算行业格局自供和外供并存格局总体百家争鸣新能源汽车电驱动行业内玩家众多总体格局分散电驱动行业参与者主要分为三类分别是整车厂传统汽车零部件供应商以及第三方供应商整车厂通常拥有全产业链生产及研发的实力生产的电驱动产品主要用于自身品牌整车实力较强市占率高如比亚迪特斯拉等传统供应商多为海外汽车零部件巨头如博格华纳法雷奥西门子等第三方供应商是主营EV电驱动或其他技术同源切入EV电驱动赛道的供应商如上海电驱动英搏尔巨一科技汇川技术卧龙电驱等行业内整体呈现百家争鸣的局面图10新能源汽车电驱动供应模式及类型资料来源各公司官网GGII中信证券研究部请务必阅读正文之后的免责条款部分7新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337图52022年国内电机电控与驱动总成市占率结构资料来源NE时代GGII中信证券研究部高性能需求推动技术升级降本集成化趋势已定发展趋势1掘金技术升级关注新构件新工艺电机扁线化油冷化高速化迭代升级轮边轮毂电机关注度提升扁线化高功率密度需求引领电机扁线化是实现轻量化和小型化的高确定趋势工信部和发改委提出规划要在2025年实现乘用车功率度大于4kWkg行业目前产品级的平均功率大约在32-33kWkg左右带来电驱系统高效化轻量化需求扁线电机又称Hair-pin电机是提升功率密度的最佳方案扁线电机是指将定子绕组中的传统圆柱形漆包铜线替换为加工成发卡状的矩形漆包铜扁线更好填充圆线电机中的大量空隙图11通用Volt电机爆炸图图12圆线电机与扁线电机定子对比资料来源通用汽车官网中信证券研究部资料来源通用汽车官网中信证券研究部优异性能和高经济性推动扁线电机规模化应用扁线电机以其小尺寸高槽满率高功率密度良好NVH性能热传导和散热性能等性能优势以及耗材成本降低的经济性优势在新能源汽车中的应用不断增加请务必阅读正文之后的免责条款部分8新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337图13扁线电机在功率密度效率和导热性能等方面优势突出圆线电机扁线电机材料成本下降83150高效率区提升19重量下降112510050功率密度提升18630槽满率提升295NVH下降10端部绕组下降12绕组温升下降175资料来源新能源汽车扁线电机技术分析兰鹏宇2022中信证券研究部性能优势一高槽满率带来体积减小和功率密度增加矩形导线绕组相比细圆导线绕组扁线间间隙更小相同定子槽体积下能装更多绕组铜线槽满率更高圆线扁线电机槽满率在4070左右填充铜量可增加20-30有望提升20-30的功率同时定子铁芯和端部尺寸得以减小使得电机尺寸也得以缩小性能优势二扁线铜耗相对较低电机效率得以提升永磁同步电机的损耗中铜耗铁耗占比分别为6520其余损耗占比相对较低扁线和圆线电机铁耗水平相当主要差在于铜耗铜耗分为直流损耗和交流损耗其中直流损耗大小又和绕组电阻成正比PI2R扁线电阻相对较小直流损耗低于圆线电机但由于扁线截面尺寸较大受趋肤效应和邻近效应影响交流损耗相对较大总体而言电机效率得以提升图14电机主要损耗分布情况图15NEDC工况下电机效率对比资料来源绿芯频道资料来源基于扁铜线绕组的车用永磁同步电机性能分析姚学松2020电机的高转换效率将降低相同工况下的电池成本根据上汽绿芯频道评估在WLTC工况全转速的情况下扁线电机比传统圆线电机的转换效率高112202在市区工况低速大扭矩两者效率值相差达到10按照新能源汽车单车带电量为45kwh以及动力电池ASP为078元wh来计算WLTC全转速市区工况下搭载扁线电机的电池损耗成请务必阅读正文之后的免责条款部分9新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337本节约3907093510元图16电机效率map图资料来源绿芯频道表5Hiar-pin电机对电池损耗节省情况扁线电机相比圆线节省电池电机种类Hair-pin电机顶尖圆线电机二者差值损耗元辆平均效率-WLTC9249913711239312平均效率-全转速9478927620270902平均效率-低速大扭矩--10003510资料来源绿芯频道中信证券研究部测算性能优势三缩小槽口尺寸及增强定子刚性优化整体NVH性能扁线电机相比圆线电机定子具有更小的槽口尺寸能够有效降低齿槽力矩从而降低电磁噪声同时矩形导线刚性更大提升了整体尤其是定子的刚性在同等径向力波的条件下壳体的震动幅度更小对电枢噪音具有抑制作用再配合转子磁极与结构优化使其具有更优的NVH性能图17扁线电机从源头对电磁噪音有抑制作用资料来源新能源驱动电机NVH开发研究李志申崔庆涛方顺亭2022中信证券研究部性能优势四配合高效油冷散热技术热传导和散热性能优异矩形导体使得导体间及导体与铁芯槽间接触面积更大同时绕组端部导体间留有最小空气间隙热传导和散热性能更好电机主要热量集中在绕组端部油冷相比于水冷技术散热效率更高且对电磁请务必阅读正文之后的免责条款部分10新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337线路无影响扁线电机配合端部喷油冷却技术将进一步提升散热性能更低温升条件下整车具备更好加速性能有望有效提升车辆高温动力性图18扁线电机绕组端部图资料来源新能源汽车扁线电机技术分析兰鹏宇2022过去扁线尚未大规模应用主要是因为1扁线电机制造工艺难度大扁线一般较圆线粗由于铜材质的弹性弯折后会有更明显的反弹这部分反弹需要电机工程师在设计之初便纳入考虑而且弯折和反弹极易导致绝缘层破损这也对扁线品质提出了更高的要求此外扁线生产工艺复杂精度要求极高需要专业的高端生产加工设备目前这类设备的供应商以海外为主且设备价格高昂图19Hairpin扁线电机定子生产的基本流程资料来源EDE电驱纪元中信证券研究部请务必阅读正文之后的免责条款部分11新能源汽车行业电驱动行业系列专题一2023372通用性差平台化应用较难与圆线电机不同扁线电机在设计之初就要确定每槽绕组层数而且一旦确定几乎无法更改这导致扁线电机很难通过不同的线圈匝数来实现不同功率的设计只能依靠改变铁芯长度绕组并联支路路数等方式但这些改变功率的方式都需要在电机整体设计上进行大量改动会导致成本升高图20扁线电机绕组资料来源绿芯频道中信证券研究部3供应链不够完善扁线电机的生产需要高品质扁线的大量供应而可进行大批量生产车规级产品的扁线企业较少较少的扁线需求也导致生产的规模效应无法释放扁线生产成本进一步推高目前国内精达股份通过为日本电装供货积累了大量经验成为国内领先的扁线生产企业但其他竞争对手的在工艺等方面仍不成熟扁线电机渗透率提升趋势明确预计我国全球2025年扁线电机市场空间达499787亿元我们预计中国20252030年新能源汽车销量为15601950万辆全球20252030年新能源汽车销量为24104467万辆随着扁线电机优势逐渐凸显更多主流车企将换装扁线电机我们认为扁线电机20252030年渗透率将达8090而扁线电机绕组层数和电机效率成正比目前国内扁线电机层数以468层为主而特斯拉已达到10层我们预计随着绕组层数的增加扁线电机单车价值量也将进一步提升我们预计2025年全国全球扁线电机市场空间达499771亿元2022-2025年CAGR达6665表6中国全球扁线电机市场空间预测单位2020202120222023E2024E2025E2030E中国新能源汽车销量万辆137351687900114015601950YoY13157962830375全球新能源汽车销量万辆32467510771413180924104467YoY381086829292913扁线电机渗透率17324560708090中国扁线电机需求量万台2311330954079812481755YoY3901757548567全球扁线电机需求量万台54217485848126619284021请务必阅读正文之后的免责条款部分12新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337单位2020202120222023E2024E2025E2030EYoY29812475495216扁线电机单车价值量万元辆030033035036038040040中国扁线电机市场空间亿元737108194303499702YoY4311968056657全球扁线电机市场空间亿元16701703054817711608YoY33114180586016资料来源中汽协Marklines中信证券研究部预测随着新能源汽车高速发展三合一驱动系统的普及和纯电动平台的落地以及丰富的技术储备和进步预计今年将迎来扁线爆发元年油冷化油冷逐步取代水冷冷却效率与安全性齐升电驱动系统电机目前正朝着高转速高扭矩发展但考虑到集成化的趋势电机内部空间趋于紧凑电机工作过程中产生的热量倍增加之散热空间锐减对定子绕组及磁钢发热对系统冷却能力提出了更大挑战而高温工况对电机效率以及电池安全均有消极影响因此优良的散热方式是电驱系统的未来发展重点油冷相对于水冷具有可直接接触抗腐蚀等优势目前电机常见的冷却方式分别为风冷液冷以及蒸发冷却风冷成本低可靠性强但散热性能较弱主要应用于小功率电机蒸发冷却是利用气液相变循环实现对电机的高效冷却主要应用于超大型机械设备不适用于汽车散热液冷是新能源汽车目前主流的冷却方式分为水冷和油冷二者主要区别在于1油不导磁不导电能够直接接触绕组并带走产生的热量而水直接与电机接触可能造成短路因而只能通过流经特定管道带走热量效率较低2水相对于油易含有杂质或腐蚀物质长期使用不仅会腐蚀系统还将在通道中产生水垢缩短电机使用寿命因此散热效率更高的油冷技术将成为趋势图21电机油冷方案与水冷方案对比资料来源驱动视界中信证券研究部高速化高速工况下性能表现更好对电机轴承和减速器齿轮精度要求提升新能源汽车驱动电机所需轴承不同于传统内燃机其对极限转速耐复杂工况等性能要求极高新能源汽车电机的输出功率与其转速的平方成正比即提高转速可以大幅度提高电机的输出功率此外电机的效率也与转速有关通常在电机的额定功率范围内电机的效率随请务必阅读正文之后的免责条款部分13新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337着转速的提高而提高在高速旋转的情况下电机能够更加高效地转换电能为机械能减少电能的浪费从而增加续航新能源汽车电机的高转速会带来巨大的惯性力和离心力对电机轴承和减速器齿轮造成很大挑战承载着更大的压力若电机轴承和减速器齿轮的精度不够高就会导致电机的噪音和振动增加甚至会出现故障和损坏因此为了保证电机的稳定性和可靠性新能源汽车电机在高转速下对电机轴承和减速器齿轮的精度要求更高同时要求有更高刚性更高咬合率和更光滑齿面等以提高行驶的安全性以及降低高速运行下摩擦带来的噪音除此之外更高的转速意味着更多的热量产生要求轴承和齿轮需要在高温环境下自身结构的稳定能够适应高温所带来的形变等影响图22纯电动汽车电机转速分布5k5k-10k10k-15k15k12143737资料来源GGII中信证券研究部表7重点车型及对应电机转速重点车企重点车型电机转速特斯拉Model3Y永磁5k异步17w比亚迪DM-i双15w或有一12w汉唐EV双155w吉利帝豪12w-16w广汽Aion大多16w长城欧拉R1085w新势力理想One双12w蔚来全系双15w小鹏全系大多12w资料来源各公司官网中信证券研究部轮边轮毂电机分布式驱动是节省空间并实现灵活驱动的最佳选择轮边轮毂电机关注度提升随着纯电汽车电机技术的发展传统燃油汽车设计理念和纯电驱动布局出现了错位集中驱动传动效率低控制复杂劣势逐渐凸显而分布式驱动相比于集中式驱动而言取消了离合器变速器传动轴差速器等传动部件而将电机直接安装在驱动轮附近独立驱动车轮更有利于系统的集成化轻量化和模块化设计在节省成本和空间请务必阅读正文之后的免责条款部分14新能源汽车行业电驱动行业系列专题一202337的同时具有高响应速度高控制精度良好信息传输的优势是电动汽车驱动系统技术的主要方向图23集中式驱动到分布式驱动演变资料来源盖世汽车研究院中信证券研究部绘制分布式驱动中轮边电机通常与固定速比减速器一起安装在车架上减速器输出轴直接或通过短半轴与车轮相连来驱动车轮轮毂电机将动力传动装置和制动装置整合在一起放入车轮内部更节省空间关注度得到提升图24轮边电机和轮毂电机安装布局资料来源中信证券研究部绘制请务必阅读正文之后的免责条款部分15