新能源电驱动系统是新能源汽车发展的基石，市场需求持续高速增长，技术迭代也面临更高的要求和挑战。云岫看好独立第三方电机、电控与减速器供应商的快速崛起，建议关注具有技术领先优势和快速迭代能力的企业。
云岫资本产业科技组
市场规模：电驱动系统是具有高成长性的千亿规模赛道
电驱动系统是电动汽车的核心总成，燃油车的心脏“发动机 变速箱”，被“电机 电机控制器 减速器”取代。电控根据整车控制器的指令将直流电逆变为交流电驱动电机转动，再通过减速器进行减速、提高输出转矩，带动车轮转动。电驱动系统的性能决定了整车的动力性、经济性，同时对整车的舒适性、安全性都起到至关重要的作用。
我国新能源汽车的发展势不可挡，带动电驱动市场的持续高速增长。受全球碳排政策与锂电池成本持续下降的影响，新能源汽车市场加速发展。2022年国内新能源车产销量分别为706万辆和687万辆，同比增长96.9%和93.4%，新能源车渗透率达到25.6%；预计到 2025 年我国新能源汽车销量达1375万辆。根据电驱动系统的电压、功率和扭矩不同，电驱动总成的单车价值量在4000-10000元不等。根据英搏尔公司公告，其电驱动三合一总成产品平均价格在7000元左右。以单车价值量7000元计算，预计2025年国内新能源汽车电驱动市场规模达到962亿元。
博世电驱动系统（图片来源于网络）
电驱动产业链可以按“上游组件–核心部件–电驱动集成商–整车厂”的上下游关系划分。电机、电控与减速器单体厂商担任tier2的角色；电驱动集成商部分外采或自产三大核心部件，完成“三合一”或“六合一”集成后，作为tier1销售给主机厂。部分主机厂如特斯拉、比亚迪和蔚来，也会选择自供部分或全部电驱动部件与系统。
图：电驱动产业链分析
图：2020-2022年电驱动第三方与主机厂竞争格局演变
三大部件中电机控制器的单车价值量最高，近十年来技术演变以提高功率密度为核心。800v是未来解决新能源汽车充电问题和里程焦虑的刚需和必然发展趋势，高压将成为电控未来的技术迭代方向。驱动电机以功率密度与效率提升为核心，我国《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中对驱动电机提出了如下要求：2025年功率密度要做到5.0kw/kg,电机高效工作区间（效率超过80%）达到90%以上。按照扭矩、功率和转速之间的关系t = 9550p/n，功率一定的前提下，转速提高可以减少电机的有效尺寸，从而降低成本。驱动电机的转速即是减速器的输入转速，减速器的高速化对其nvh性能、齿轮质量提出更高要求。
图：电驱动三大部件技术演变方向分析
电机控制器（mcu）是电驱动系统的核心控制单元，将来自动力电池的直流电转换成三相交流电，根据档位、油门、刹车等指令来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间等进行工作。
电机控制器的核心指标是体积功率密度，过去十年电机控制器体积功率密度持续提升，从2010年的基于igbt的11kw/l，到2017年基于igbt的22kw/l，到2022年基于 sic的60kw/l。体积功率密度的快速提升，是新能源汽车实现爆发式增长的前提。
图：电控核心性能指标与演变趋势分析
电机控制器的主要构成包括功率模块、pcb 板、传感器、壳体和控制软件等，其中功率模块占电控成本比重最大，对电机控制器产品可靠性及稳定性影响也较大。功率模块有igbt、mosfet、sic-mosfet等ag真人官方网的解决方案，目前大部分的电控都是采用igbt模块作为主逆变器。过去的igbt领域长期被英飞凌、三菱、富士电机等海外巨头垄断，随着国内技术的进步，出现了以斯达半导、中车时代等为代表的优秀企业，逐步推动igbt的国产化进程。根据ne数据库，2022年乘用车功率模块中，英飞凌市场份额占比为25%，其次为比亚迪半导体占23%、斯达占15%、中车时代占12%。
800v sic替换400v igbtag真人官方网的解决方案将成为电控下一阶段技术发展的核心。sic器件具有耐高温、低损耗、导热性良好、耐腐蚀、强度大、高纯度等优点。在新能源汽车中，sic主逆变器体积仅为igbt的1/5，提高3-8%的电池使用效率，同时配合sic电源转化系统和充电桩实现快速充电。近年来多家车企已开始全面采用碳化硅功率模块，特斯拉的model 3和model y、比亚迪的汉、蔚来的et5和et7、小鹏的g9和g6等车型相继量产碳化硅电机控制器，整车的续航里程与加速性能都得到了显著的提升。根据ne数据库，22年特斯拉电控中sic占比已达到87%。
图：特斯拉电控图示
当前，全球碳化硅产业格局呈现美、欧、日三足鼎立态势，碳化硅材料七成以上来自美国公司，欧洲拥有完整的碳化硅衬底、外延、器件以及应用产业链，日本则在碳化硅芯片、模块和应用开发方面占据领先优势。海外巨头大陆、博格华纳、采埃孚、电装、三菱都推出了各自的800v sicag真人官方网的解决方案。中国目前已具备完整的碳化硅产业链，在材料制备和封测应用等部分环节具有国际竞争力。我们相信国产半导体厂家能借助我国领先的汽车电动化进程在800v sic电控产品上建立竞争优势。
建议关注：拥有正向设计、测试和供应链整合能力，获得国内外一线乘用车主机厂和tier-1供应商车型定点/量产，实现国产替代的igbt厂商与sic厂商。
臻驱科技：国产功率半导体模块及电驱动系统ag真人官方网的解决方案公司。产品线覆盖从功率半导体模块、电机控制器到动力总成的新能源汽车全产业链产品，其开发的高可靠性igbt模块拥有对标国际市场主流产品的性能及兼容性，已与上汽大众合作开发基于sic电控的“三合一”电驱动系统。
中科意创：新能源汽车功率半导体及系统方案提供商。作为模块封装设计提供方切入产业链，重点布局第三代半导体sic功率模块以及系统应用，已基于stpak封装的sic模块搭建了国内第一条模块模组银烧结产线。
芯塔电子：车规级碳化硅功率器件供应商。其产品碳化硅功率器件从材料-设计-流片-测试-封装已完成全国产化，新建的模块封装线将紧密结合新能源汽车对新型sic mosfet模块的需求，已与战略合作的整车厂以及t1厂商达成了产品合作的意向，产品量产后立刻进行完整的上车测试与整车验证。
驱动电机将动力电池的电能转化为机械能，并通过减速器向下传导，进而驱动车辆行驶。电机主要构成包括定子、转子以及传感器、连接件、壳体等。衡量电机性能的关键指标是功率密度和效率，其中功率密度越大代表着相同功率下的电机体积更小，有利于节省空间及制造成本；而效率越高，说明电机端损耗越小，则相同电池容量下，新能源车续航里程更长。
图：圆线电机与扁线电机性能对比
图：2020-2022年驱动电机绕组形式变化分析
扁线电机中定转子的价值量占30%左右，定转子铁芯的质量直接决定了电机的能效比和稳定性等关键性能指标。微型高端电机定转子要求高精密、一致性及稳定的量产能力，在模具设计、加工工艺与设备制造方面有很高的技术壁垒，过往市场主要被海外厂商占有。
图：驱动电机结构示意图
建议关注：①具有强大正向研发能力，能持续挖掘扁线电机降本增效潜力，同时保证生产稳定性和效率的扁线电机厂商和配套设备供应商；②在模具设计与工艺设备等方面积累丰富know-how，产品精密度与量产一致性等方面已经获得知名整车厂和tier1认可的定转子供应商。
易唯科：高性能扁线电机供应商。其产品具有高功率密度、高效率和nvh性能优势，拥有先进的扁线工艺开发实验室和扁线电机工厂，建有多条多品种柔性化试制生产线，年产能可达30万套。
马威mavel：以驱动电机为核心的电驱动供应商。马威的驱动电机产品拥有极具创新性的结构和工程设计，在效率、转速和功率密度等性能上具备显著优势，得到众多全球知名整车厂认可，主要客户有阿斯顿·马丁、迈凯伦、杜卡迪以及蔚来汽车等。
跃科智能：扁线定子智能装备供应商。产品和服务涵盖扁线定子产品及制造工艺开发、扁线定子样品试制、全自动扁线定子生产线制造、智能工厂ag真人官方网的解决方案四大业务。2022年，跃科扁线定子生产线出货量高达8条、设备总计400余台，为客户提供了150万台的扁线定子产能，已获得大众、广汽等头部oem厂商的扁线定子智能生产线订单。
联博精密：汽车高端电机定转子供应商。团队深耕于汽车电机定转子行业十多年，致力于超精密制造，在产品精度、工艺技术、灵活性、量产能力等各方面处于国际领先地位。2018年至今，已被众多国际著名头部汽车品牌授予相关电驱动量产平台唯一指定供应商，目前客户覆盖全球多家知名汽车品牌及跨国汽车零部件企业、国内新势力一线品牌。
减速器：高转速提高技术壁垒，国产替代正当时
减速器是位于驱动电机之后的传动装置，用来降低驱动电机轴的转速并增大扭矩，属于精密机械部件。传统燃油车变速箱的转速为6000-8000rpm，电动车减速器转速高达16000rmp-20000rmp。相比传统燃油车变速箱，转速提高导致ev减速器的噪声指数级增长。同时，纯电动车因为没有了发动机噪声的掩蔽，减速器的啸叫噪声显得尤为突出。
在当前国内第三方减速器市场中，外资厂商累计份额仍超过50%，代表厂商有博格华纳、格特拉克和吉凯恩等。传统燃油车变速箱供应商由于缺乏高速ev减速器的正向研发能力，无法解决高转速下减速器内零部件振动、碰撞与共振导致的nvh问题；同时其主业在燃油车的巨大资产投资，及ev减速器进入的技术壁垒，使这些厂商到目前为止也没机会建设符合市场需求的研发和生产能力。
国内新兴的ev减速器厂商有望在使得减速器nvh、效率等性能对标外资产品的前提下，能做到更低的成本。从设计层面看，在同样的扭距条件下，好的减速器设计能使产品做得更轻更小，从而降低材料成本。从生产层面看，减速器与齿轮具有上百个参数，优质团队深刻理解关键参数，参数控制决定制造工艺，制造工艺直接影响生产成本。丰富的定点与量产项目将进一步助力厂商通过产品平台化和规模效应进一步降低成本。
建议关注：拥有丰富的减速器研发设计和稳定量产经验的头部厂商。
御传新能源：电动车高速减速器供应商。核心技术团队均来自于格特拉克等外资厂商，具有高速减速器和齿轮的正向研发和高良率稳定生产能力，产品性能达到国际主流水平。四大减速器平台基本覆盖所有新能源乘用车需求，平台产品开发和量产车型数量国内第一，产能国内第一，国内第三方减速器供应商市场份额第一。
减速器示意图（图片来源于网络）
新能源汽车是我国战略新兴产业之一，云岫资本看好国内新能源电驱动赛道，也将持续陪伴具有技术壁垒和成长潜力的公司，助力科技推动行业发展。
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