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电机驱动系统是新能源汽车核心零部件，由驱动电机和电机控制器两部分构成。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。与燃油汽车动力总成（发动机、变速器及其附件）不同，新能源动力系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成。 电机控制器（电控）是整个动力系统的控制中心。一方面，它将动力电池端的直流电逆变为交流电，给驱动电机提供能量。另一方面，它接收整车控制信号和监控电机状态（转子位置、温度、电流和电压），通过调节驱动电机输入侧的电流和电压，控制驱动电机正常运行。 由于新能源客车、乘用车和专用车对电驱动系统的功率、电压等级需求的不同，驱动电机和电控的成本存在一定的差异，电机和电控占整车成本20%左右。 电机与控制器约占新能源整车成本20% 数据来源：公开资料整理 相关报告：智研咨询发布的《2018-2024年中国新能源车电机电控行业市场现状分析及投资前景预测报告》 2014-2017年我国新能源汽车销量分别为7.5、33.1、50.7、77.7万辆，CAGR达180.0%。基于工信部新能源汽车产业规划，2020年新能源汽车市场年销量有望达到200万辆。 2014-2017年国内新能源汽车销量CAGR达180.0% 数据来源：公开资料整理 2017年9月27日，工信部发布了《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》，以燃料消耗量积分和新能源汽车积分逐步接替购置补贴，确保2020年累计产销500万辆，“双积分”政策将于2018年4月1日正式施行。 基于中汽协预估，2018、2019、2020年乘用车市场整体积分需求分别约为84万分、414.4万分和575.7万分。假设2018-2020年国内传统燃油车销量复合增速4%、单车积分3.1估算，新能源乘用车需求量分别为27万辆、134万辆和186万辆。 2018-2020新能源乘用车需求量分别为27、134、186万辆
数据来源：公开资料整理 合资汽车整车厂蓄势待发，预计2018年起将有多款新能源汽车投入市场。一汽奥迪5年内推出6款车型，通用汽车3年内推出至少7款车型，大众3年内推出17款车型，丰田2年内推出10款以上车型，日产5年推出10款以上车型等。 2016年受骗补调查的影响，专用车政策不明确，2016年底新能源专用车正式进入推广目录。2017年上半年，新能源专用车销量0.9万辆，下半年开始逐步增长，累计销售13.7万辆，同比上半年增加14倍。 2017H2新能源专用车销量同比2017H1激增14倍 数据来源：公开资料整理 经过2016年骗补事件调查和处罚影响，客车补贴大幅退坡，同时2016年末冲量透支2017年需求。2017年1-6月销量达到17952辆，同比下滑47.1%。随着补贴目录落地，2017年新能源客车累计销量达8.7万辆，下滑收窄至25.9%。 2017年国内新能源客车销量滑坡 数据来源：公开资料整理 新能源客车渗透率持续上升 数据来源：公开资料整理 按照2017年4月工信部、发改委和科技部联合印发的《汽车产业中长期发展规划》，预计2020年新能源汽车产销量达到200万辆，累计产销超过500万辆。经测算，2018-2020年新能源汽车总销量预计分别为100、152和214万辆。 国内新能源汽车销量预测
数据来源：公开资料整理 新能源汽车根据车型搭载的电机与电控价格较大差异。2017年新能源乘用车以电控系统平均单价0.6万元/台，电机0.72万元/台；新能源客车电控系统1.6万元/台，电机1.92万元/台；新能源专用车电控系统1.2万元/台，电机1.64万元/台。以电控成本年降8%，电机成本每年降5%测算，2020年电机电控市场规模将达到295亿元。 2020年国内电机电控市场将达295亿元
数据来源：公开资料整理 2020年乘用车电机电控占63%的市场，2017-2020年CAGR达34.2% 数据来源：公开资料整理 电控实现了从电池到电机的能量转换，通过逆变器直流转交流带动电机运行。主要由控制模块（控制板）、功率变换模块（驱动模块）、直流母线电容、散热器等组成。 电机控制器分为结构、硬件、软件三个部分。硬件作为控制系统的载体，承担了控制指令的接收与运行指令的输出，占据大部分的生产制造成本，软件决定了产品功能与性能，设计成本主要体现在研发阶段。 功率变换模块通过IGBT等功率器件实现了直流转交流的逆变功能。IGBT模块是功率变换模块的核心器件，占整个控制器成本的40%。IGBT具有极高的的技术壁垒，全球IGBT市场主要由英飞凌、三菱、富士等企业占据，我国新能源汽车电机控制器使用的IGBT主要依靠进口。 IGBT占据电控主要成本 数据来源：公开资料整理 国内IGBT模块主要依赖进口 数据来源：公开资料整理 在中小功率电控系统中，通过IGBT/MOSFET单管并联扩展功率的技术，可靠性、功率密度均有所提升，并显著的降低产品成本。MOSFET具有大电流高频率的特性，但耐压能力较IGBT弱。采用多只MOSFET并联的方式可以实现相同的逆变功能。 以某型65KW逆变器中600A/30KW/1200V的IGBT模块为例，通过MOSFET及单管IGBT并联替代大功率IGBT模块方案可分别降低功率模块77%、54%的成本。
数据来源：公开资料整理 驱动电机实现了电能转换为机械能，是电动汽车运动的载体。驱动电机主要有直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四类。对比直流电机和开关磁阻电机，交流异步电机和永磁同步电机在功率密度、效率和结构安全性上具有绝对优势。 永磁同步电机与交流异步电机优势明显
数据来源：公开资料整理 驱动电机原材料主要包括钕铁硼等稀土永磁材料（永磁体）、钢材（铁芯叠片、驱动轴体）、铜（绕组）、镁铝合金（机壳）等基本金属。根据数据，在永磁同步电机中，永磁体组件的成本占整个电机物料成本的45%左右。 稀土材料价格是影响电机成本最主要因素，本土稀土资源丰富助力永磁同步电机快速发展。永磁同步电机中的磁材由稀土材料加工而成。稀土材料在我国蕴藏丰富，储量和开采量的全球占比分别36%和83%，助力永磁同步电机快速发展。 永磁体占电机成本的45% 数据来源：公开资料整理 当前车用永磁电机中一般采用钕铁硼磁材。钕铁硼磁材是目前磁性能最高、应用范围最广、发展速度最快、工业化生产中综合性能最优的磁性材料。钕铁硼产业链由稀土开采，稀土加工，稀土应用构成。 钕铁硼磁体产业链 数据来源：公开资料整理 未来新能源汽车整体将继续呈现持续增长的趋势，对稀土永磁同步电机中使用的钕铁硼磁材需求将随之快速增长，原材料涨价导致电机成本上涨。 钕铁硼磁体原料价格上扬 数据来源：公开资料整理 新能源汽车每减重100kg，续航提升10-11%，电池和日常损耗成本可减少20%，具备显著的经济性优势。集成化动力总成系统由驱动电机、变速器、电机控制器等机械部件和控制模块构成。一体化集成可分为机械部件的集成、控制模块的集成和机械部件与控制模块的集成三种模式。 电动汽车动力传动系统包括电机、变速器、传动轴、差速器、半轴和车轮。其中，电机和变速器在传统新能源汽车使用分体式结构，精进电机开发出一款一体化电机与减速器驱动总成，一体式总成质量较之前的88kg减少到84kg，轴向长度缩小约90mm，宽度方向缩小约20mm。 动力系统除了包含主控与主电机，还有一些配套的辅件：转向电机、打气泵、DC/DC、高压配电盒以及绝缘检测仪。一体化多合一控制器减少了离散控制器之间的外部接线，降低了故障点，在节省成本的同时，提高了产品的可靠性，整车厂更倾向于采购一体化电机控制器。  本文采编：CY321中国产业信息网微信公众号
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