隨著(zhù)全球汽車(chē)電動(dòng)化滲透率的不斷提高，驅動(dòng)電機行業(yè)將會(huì )迎來(lái)整體規模的迅速擴張。在這一過(guò)程當中，具備規模效應和技術(shù)優(yōu)勢的第三方電機制造商將有機會(huì )迅速擴大市場(chǎng)份額，收獲業(yè)績(jì)的大幅增長(cháng)。

全球驅動(dòng)電機市場(chǎng)趨勢

根據估測，隨著(zhù)全球汽車(chē)電動(dòng)化快速推進(jìn)，新能源汽車(chē)電機系統市場(chǎng)將隨之快速擴張，市場(chǎng)規模有望從2015年的$23億增長(cháng)到2030年的$318億。

新能源汽車(chē)電機系統主要包括電動(dòng)機和逆變器兩部分，雖然同其他大部分汽車(chē)零部件一樣，這兩部分部件長(cháng)期都面臨降價(jià)壓力，但是由于新能源汽車(chē)總量的上升，行業(yè)總體還是具備較大上升空間。我們預期到2030年市場(chǎng)規模年均增速將在18%-20%左右。

系統單價(jià)方面，電機系統整體往高功率方向發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了裝配價(jià)格的提升。

根據估測，在中性假設條件下，2030年電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量將達到2000萬(wàn)臺，約占當年乘用車(chē)總銷(xiāo)量的16%-18%。然而，如果放到樂(lè )觀(guān)情景下，即電池價(jià)格大幅下滑，且環(huán)保政策更加嚴厲的條件下，電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量增長(cháng)的速度有可能大幅上升，我們預期在樂(lè )觀(guān)情況下新能源汽車(chē)年銷(xiāo)總量有可能達到3000萬(wàn)臺的水平，約占當年汽車(chē)銷(xiāo)量的25%-27%。

預計單電機混動(dòng)車(chē)的功率需求大約在30kw左右(平均價(jià)格約$200-$300)，雙電機插電混功率約為50-100kw(平均價(jià)格$800-$1000)，純電動(dòng)車(chē)的電機功率約為200kw(平均價(jià)格$1000-$1500)。

電動(dòng)機市場(chǎng)情況

我們預計到2030年電動(dòng)機(不包括逆變器)的銷(xiāo)量年均增速將達到18%，到2030年行業(yè)整體銷(xiāo)量達到$195億，相較2015年$12億的水平擴展近17倍。

預期電動(dòng)機的銷(xiāo)量將從2015年的360萬(wàn)上升到2030年的4900萬(wàn)，同時(shí)，單車(chē)電機數量預計將有所下滑，從1.8下降到1.4，主要是由于單電機的純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量占比提升。

但電動(dòng)機單價(jià)方面我們預期將進(jìn)一步提升，從目前的$350上升至$380，主要是受高價(jià)大功率電機的更廣泛應用所拉動(dòng)。

從市場(chǎng)份額情況看，豐田集團在2016年的數據中遙遙領(lǐng)先(集團主要生產(chǎn)電機的公司包括電裝公司和愛(ài)信精機)，本田集團位居第二，而同時(shí)這兩大集團也都在混動(dòng)領(lǐng)域占據全球領(lǐng)先地位。之后是比亞迪以及給特斯拉供貨的臺灣電機制造商富田電機。

電機行業(yè)在長(cháng)期發(fā)展過(guò)程中，第三方供應商崛起將是大勢所趨。如果我們觀(guān)察當前日本汽車(chē)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈情況，不難發(fā)現占據龍頭地位的前三強(豐田、本田、日產(chǎn))都傾向于自供電機產(chǎn)品，這除了和日本制造企業(yè)的傳統基因相關(guān)外，也同行業(yè)發(fā)展的階段有關(guān)。

如果對照一下PC和手機行業(yè)的發(fā)展史，我們不難發(fā)現，這兩個(gè)行業(yè)在初期都是高度上下游整合生產(chǎn)，無(wú)論是PC行業(yè)的惠普、蘋(píng)果、硅圖公司，還是手機行業(yè)的諾基亞、摩托羅拉都在產(chǎn)業(yè)鏈中高度整合生產(chǎn)，因為在初期產(chǎn)品更新?lián)Q代速度較快，需要上游零部件供應商迅速做出反應相互配合，所以整合生產(chǎn)的模式具備較高的性?xún)r(jià)比；

然而到了行業(yè)發(fā)展中后期，由于整個(gè)市場(chǎng)規模擴充，同時(shí)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度不需要像初期那樣快，此時(shí)第三方供應商以整個(gè)市場(chǎng)為客戶(hù)對象的規模效應便體現出來(lái)，這也催生了富士康、美光、海力士等一系列第三方供應商的崛起。

新能源汽車(chē)電機行業(yè)也不例外，從當前時(shí)點(diǎn)看，本田已經(jīng)宣布將與日立合作生產(chǎn)電機。同時(shí)日產(chǎn)也在投資者交流會(huì )上提到將來(lái)可能開(kāi)始外采電機。

2017年10月，三菱電機宣布將為戴姆勒奔馳提供電機和逆變器。隨著(zhù)第三方電機廠(chǎng)商高效能、低成本產(chǎn)品的普及，電機行業(yè)市場(chǎng)份額從主機廠(chǎng)自供向第三方企業(yè)轉移是大勢所趨。

目前日本的電機企業(yè)已經(jīng)相繼開(kāi)始對電動(dòng)化所帶來(lái)的趨勢轉變做出了應對。我們預期電裝和愛(ài)信精機將會(huì )首先利用他們現有的規模優(yōu)勢，用較低的成本占有市場(chǎng)份額，而緊隨其后的電產(chǎn)和明電舍也將迅速跟進(jìn)。

目前電機行業(yè)的平均毛利率在30%左右，而生產(chǎn)規模是決定毛利率高低的主要因素之一。

逆變器行業(yè)情況

我們預測逆變器行業(yè)也將迎來(lái)高速增長(cháng)，根據估測，逆變器市場(chǎng)銷(xiāo)售收入規模將從2015年的$12億上升至2030年的133億。

從銷(xiāo)量上來(lái)看，因為逆變器與電機的比例基本是1:1，所以預計其銷(xiāo)售總量將從2015年的360萬(wàn)上升到2030年的4900萬(wàn)。

同時(shí)單車(chē)配套價(jià)格將從$300-$400下降到$200-$300，主要是來(lái)自于上量之后的成本規模效應。

與電機領(lǐng)域相似，在逆變器行業(yè)豐田集團目前同樣也是居于領(lǐng)先地位。同時(shí)豐田集團下屬的電裝集團目前正在大規模擴展其逆變器客戶(hù)。在豐田之后，三菱電機也占據相當大的市場(chǎng)份額。

技術(shù)演變

從電機的分類(lèi)來(lái)看，主要有直流、交流感應、永磁同步和開(kāi)關(guān)磁阻四種，新能源汽車(chē)電機主要用到后三種。

目前，永磁同步由于其較優(yōu)的性能，是主流的電機類(lèi)型。交流異步電機的價(jià)格適中，但性能稍差，在美國及中國有部分廠(chǎng)商使用。而開(kāi)關(guān)磁阻電機的主要優(yōu)勢在于其較低的價(jià)格，但同時(shí)也存在著(zhù)雜音和震動(dòng)的技術(shù)問(wèn)題，如果這些問(wèn)題能夠解決的話(huà)，開(kāi)關(guān)磁阻電機將具備很大的市場(chǎng)。

交流異步電機:雖然從目前看，交流異步電機(額定功率在79-85左右)相比永磁同步功率方面不具備優(yōu)勢，但是其成本較永磁同步電機低出不少。在體積方面，交流異步電機比永磁同步電機更大，主要是受設計構造的限制。

永磁同步電機:電機內部有包裹永磁體的轉子，整體系統功率較大(在90-92左右)，同時(shí)體積較小。造價(jià)方面較為昂貴，主要由于永磁材料價(jià)格較高。目前關(guān)于降低永磁體使用的研究正在開(kāi)展，研究同時(shí)也關(guān)注提升磁體的輸出效能。永磁電機是當前電動(dòng)車(chē)電機行業(yè)中應用最廣泛的電機類(lèi)型。

開(kāi)關(guān)磁阻電機:開(kāi)關(guān)磁阻電機價(jià)格非常具有競爭力，主要由于其轉子中沒(méi)有高成本的永磁體，同時(shí)其功率適中(額定功率在80-86左右)。由于是利用定子和轉子的拉力來(lái)提供動(dòng)力，過(guò)程中導致的震動(dòng)和噪音是其主要問(wèn)題。由于電動(dòng)車(chē)電機目前正處在迅速上量的時(shí)間段，我們相信需求的提升會(huì )加快技術(shù)的革新替代。

電機技術(shù)提升方向

通過(guò)研究過(guò)去20年電機的技術(shù)演進(jìn)趨勢，我們發(fā)現電機技術(shù)還有較大的繼續提升的空間。首先看機芯用鋼的厚度情況。對于定子和轉子來(lái)說(shuō)，其主要是由薄電磁鋼層疊加組成，1997年第一代的豐田普銳斯使用的是0.35mm的鋼層，隨后減到0.3mm，最近2016年降到0.25mm。一般來(lái)說(shuō)，薄鋼層數的提升能夠增加電機效率，同時(shí)也對控制電機溫度有幫助。

目前，制造薄鋼是行業(yè)的一大技術(shù)難題。主要的難點(diǎn)在于控制壓鑄中的回彈，以及鋼片材料的一致性保持。從當前情況來(lái)看，旋鍛加工技術(shù)由于其成本和生產(chǎn)效率方面的優(yōu)勢將會(huì )越來(lái)越成為行業(yè)的主流制造方式。

其次，在繞線(xiàn)密度方面，總體上定子中繞線(xiàn)的量是決定電機功率大小的重要因素。而決定繞線(xiàn)量的則主要是在有限空間內銅線(xiàn)可以繞機芯的圈數。技術(shù)方面目前插入器的使用由于適合高功率的定子加工，并有逐漸成為行業(yè)生產(chǎn)標配的趨勢。

而線(xiàn)圈類(lèi)型方面，主要有方形和圓形兩種，目前主流廠(chǎng)商使用的是圓形，但是方形技術(shù)由于具備較高的空間利用率，正逐漸替代圓形成為行業(yè)大方向，而豐田和本田目前已經(jīng)開(kāi)始批量采用方形繞線(xiàn)技術(shù)。其他廠(chǎng)商這邊，安川電機已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)電子繞線(xiàn)技術(shù)，目的是提升控制和效率(馬自達已經(jīng)開(kāi)始試用)。

最后，在冷卻系統方面，分電機和逆變器兩部分:電機這塊，由于隨著(zhù)電機溫度升高永磁電機的磁力會(huì )減弱，所以冷卻系統的效率對于電機高功率運行至關(guān)重要。

從技術(shù)演變趨勢看，主流的冷卻技術(shù)已經(jīng)從風(fēng)冷、水冷，發(fā)展到目前油冷的階段。其主要技術(shù)手段是將電機浸入到油冷室中來(lái)達到降溫的目的。雖然有專(zhuān)家認為與油的摩擦會(huì )降低電機的效率，但是綜合各方面情況，油冷依舊是目前技術(shù)條件下最有效的冷卻模式。

逆變器方面，冷卻系統對于逆變器的表現也同樣重要，日產(chǎn)最近聲稱(chēng)在聆風(fēng)2017新車(chē)型中，依靠提升逆變器冷卻系統，將電機的輸出功率從80kw提升至110kw，而電機其他部分均和上一代相同。

這體現出了逆變器冷卻系統的重要性。雖然碳化硅的使用將會(huì )使得電機的抗熱和抗壓性有所提升，但是其較高的成本，其大規模應用的時(shí)間點(diǎn)可能很難在短期內到來(lái)。

來(lái)源：傳動(dòng)網(wǎng)