深度：電驅動系統基礎知識及技術發展趨勢解讀

導讀：目前新能源車電驅動集成系統單車價值量超過1萬元，我們按照全球汽車每年銷量近億輛的規模測算，新能源汽車電驅動系統將成為繼動力電池之后的又一個萬億元市場。集成化是目前主機廠和 Tier1 供應商優化新能源汽車電驅動系統的主要方式。

1、又一個市值萬億元領域

目前新能源車電驅動集成系統單車價值量超過 1 萬元，我們按照全球汽車每年銷量近億輛的規模測算，新能源汽車電驅動系統將成為繼動力電池之后的又一個萬億元市場。

【驅動視界-點評-01】據小編了解，三合一電驅動總成，以主流的150kW為例，價格已經做到了8000元以下，單管igbt的三合一已經降低到6000元左右，隨著產能規模的不斷擴大，成本還會繼續下降。

華為成立智能電動業務部，寧德時代公告成立電控系統合資公司，科技雙巨頭下場布局。

2021 年 7 月，按中汽協口徑，新能源汽車當月滲透率達到 14.5%，乘用車滲透率到達 16.5%，創歷史新高。

主要系驅動力從政策補貼主導，轉為供給端改善刺激 C 端市場釋放帶來，新能源車普及加速。同時，疊加新能源車型價格下降和續航提升帶來的內生性增長，我們預測 2021 年新能源車銷量預測至 280 萬輛。

【驅動視界-點評-02】今年300萬輛新能源車已成定局，有望沖擊330萬輛。

我們預測 2025/30 年中國新能源汽車銷量達到 810/1,660 萬輛，電動化將催生電驅動系統成為繼電池系統之后的第二個長坡厚雪賽道，預計 2025/30 年中國新能源汽車電驅動市場規模將達 866/1,572 億元。

▲電驅動部件市場空間預測

從主機廠的視角來看電驅動系統，集成化是將原有的多個獨立部件通過重新設計、排布進行融合，相比于從各個部件自身的原理出發進行工藝和材料優化，通過集成化來提高驅動系統的效率，見效更快、操作性更強。

集成化是目前主機廠和 Tier1 供應商優化新能源汽車電驅動系統的主要方式。

2、電驅動系統成為整車核心系統

全面電驅動化下，電驅動系統無疑將成為未來汽車產業鏈中的重中之重。

電驅動系統成為整車核心構成，電動化是趨勢，也是智能化、網聯化等技術進步的基石；汽車動力來源從最開始的蒸汽驅動，到內燃機驅動，再到目前電力驅動的新能源汽車。

國內新能源整車企業和零部件企業，當前正處于發展的關鍵期。一方面，傳統車企正逐步轉型，大力發展電動車，爭取在新的市場戰爭中站穩腳跟;另一方面，新興新能源車企如雨后春筍般出現，吸收了大量社會資本，試圖分一杯羹，大有群雄逐鹿之勢。

▲汽車動力系統演化路徑

作為新能源車尤其是電動汽車中的核心技術，電驅動系統的性能、效率、尺寸、重量、可靠性等直接關乎到車輛的性能乃至整體效率。

由于電機工作的高效區覆蓋范圍遠優于內燃機高效區范圍，以及電機本身的驅動特性等，減速器僅需單檔/雙檔即可實現燃油車多檔變速器的輸出特性。

電驅動系統層面的集成化具有降低成本、提高效率、優化車企流程等諸多優勢，是產業升級的必由之路，見效也最快；部件層面的工藝優化，例如扁線電機、SiC 模組替代、油冷電機等技術變化，可以實現對應單體部件的降本增效。3、“三合一”動力總成

隨著新能源市場的逐步繁榮，為了提升整車產品競爭力，更好的滿足消費者需求，各大車企致力于電動車動力系統集成化和模塊化技術的開拓，已經變成必然趨勢。而三合一驅動總成（電機、電控、變速器）在輕量化、總成效率、成本等方面有較明顯的優勢，是目前新能源汽車較為先進，且較通用化的產品之一，已被一些一流的廠商率先應用。例如比亞迪作為第一家實現三合一驅動總成量產的主機廠，其三合一動力總成產品也成為了行業標桿，極具代表性。

電驅動系統包括三大部件：

•  驅動電機：將電能轉化為旋轉的機械能，輸出動力；

•  電機控制器：基于功率半導體的軟硬件設計，對驅動電機的工作狀態進行實時控制；

•  減速器：通過齒輪組調節輸出扭矩，保證系統持續運行在高效區間。

▲電控、電機、減速器

在電驅動系統集成化方面，最早先采用“二合一”（電機+減速器），代表車型是雪佛蘭 Bolt。

隨著一體化設計的進步，“三合一”產品被從主機廠推動起來，以特斯拉、蔚來的 EDS 系統、比亞迪的“e”平臺等為代表。

2018 年開始，搭載驅動系統“三合一”的整車開始大規模推向市場，如 Model 3、蔚來 ES8、比亞迪元 EV360 等。

【驅動視界-點評-03】

1，特斯拉model 3的三合一電驅動系統已經面世5年了，但其集成度之高、電機油冷技術、碳化硅等新技術的應用，至今仍是很多企業的學習對象，從小編目前仍有相當數量的對標件售出可以看出端倪，不得不佩服其技術的超級前瞻性；

2，蔚來es8是異步三合一，其技術來源即使不講，業內工程師也清楚；

3，比亞迪至今仍沒有特斯拉級別的深度集成三合一（截止漢/海豚之前），不是說比亞迪沒有這個技術，而是比亞迪產品線過長，要考慮電控的通用性；

4，國內真正把三合一做成大批量、低成本的，是Nidec 150kW。

▲蔚來es8 EDU

將電機、電機控制器和減速器集成在一起，可以減少殼體用料、線束和連接件等，從而減輕重量、降低成本；其次，部件的融合可以節省出寶貴的車內空間；集成化的動力總成“三合一”，在提高系統效率的同時，也為主機廠降低了供應商層面的管理成本、溝通成本，也減少了原有分散采購多個零部件的配套成本等。

隨著集成化程度越來越深，動力總成“三合一”系統的外觀也在發生變化。從原有的簡單三件套拼接外形，向著一體化設計融合發展。電機和減速器作為動力輸出模塊，其內部的零部件和結構設計也在變化。

集成化的三合一動力總成相較于傳統電驅系統，總成體積降低30%，功率密度可達到1.9kw/kg。此外，集成化也使得電驅總成的成本達到最優，省去了不少外圍附件的成本，同時減速器和電機采用直連，電機與電控的直連，省去了傳遞路徑上的能量損耗，也使得集成效率得到提升。集成效率提升的另一個重要的點就是電機和電控共用一套水冷系統。雙面水冷設計優化了散熱功能，也使系統的功率密度和輸出電流能力得到提高，減小了IGBT損耗小，平均效率自然也高了，節約了芯片用量，經濟性自然好。

為了提高傳動效率，電機軸和減速器軸從分立走向一體化；電機轉速提高后，對于軸和軸承的可靠度，以及電機內部的散熱等要求都更加嚴格；而整車的高壓化發展，也使得電機控制器的散熱需求上升。為了增加散熱，三合一系統的冷卻方式從外部水冷，向雙面水冷、內部油冷+外部水冷等發展。

油冷主要是利用油泵，將減速器腔體內的油傳輸到電機腔體內，給電機定轉子等部件降溫。集成化三合一系統的散熱水路需要重新設計，同時還要考慮與整車熱管理系統的集成。

▲3in1

【驅動視界-點評-04】上圖有誤，匯川是二合一，不是三合一。

從動力總成“三合一”來看，系統核心是電機控制器和電機。

電機控制器通過與車內信號系統、電機內傳感器等交互，實時獲取指令、輸出策略并將其轉換成控制電機運轉的電信號，電機具體完成電能到機械能的轉換。

隨著集成化程度加深，電機電控領域具有優勢的企業，尤其是電控策略方面技術領先、迭代迅速的企業，更容易在競爭中取得先機。

4、動力系統升級，電驅動系統優化快速推進

由于電驅動系統結構簡單，電磁噪聲和機械噪聲比發動機要小，所以電動車動力系統集成化可以促進電動車NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度,Noise、Vibration、Harshness的英文縮寫)優化，整體NVH水平優于燃油車。

電池對油箱的替代只是整車智能化、電動化演進的基礎，而電驅動系統對發動機、變速箱的替代，才是整個動力體系升級的核心。

驅動電機作為驅動單元有許多優點，比如零起特性、電能動能雙向轉化特性、寬范圍的恒功率調速特性、廣域的高效萬有特性、安靜平穩的運轉品質等。

目前市面上同價位的燃油車和新能源車，驅動電機相較于發動機，在輸出功率、最大扭矩、百公里加速等性能指標的優勢非常明顯。以特斯拉 Model Y 四驅版本為例，其百公里加速僅需3.7秒，最高車速達 250km/h。

▲新能源車與電動車動力性能對比

永磁同步電機系統是趨勢，雙電機布置占比上升

永磁同步電動機以永磁體提供勵磁，使電動機結構較為簡單，降低了加工和裝配費用，且省去了容易出問題的集電環和電刷，提高了電動機運行的可靠性；又因無需勵磁電流，沒有勵磁損耗，提高了電動機的效率和功率密度。

目前市場上的新能源車型，不論是純電動、插電混動還是增程式，基本都配置了永磁同步驅動電機。

單驅動電機多見于低配版車型，純電動車將驅動電機前置或后置，混動車型一般將驅動電機前置。雙驅動電機一般為高配版車型，純電動、插混和增程式都涉及，前后各部署一個驅動電機，其中永磁同步驅動電機的占比在迅速上升。我們認為，隨著行業對車輛動力性能的不斷追求，雙電機車型的市場占比或將進一步上升。

【驅動視界-點評-05】小編認為，對前后雙電機動力系統來說，前異步+后永磁，是比較合理的方案。所以，如果隨著行業發展，車型從中低端逐漸向高端過渡的話，異步感應電機的占比應該會提升。

▲主流電動汽車動力系統性能

電驅動集成化是現在新能源行業的大勢所在,或許有的人偏好龐大的驅動系統,覺得笨重=安全;但大部分人認為,中國的電驅動系統發展,集成化是其必然的趨勢,也將為行業、為消費者帶來更多正面的影響。終端市場的銷量是主機廠的核心目標，而終端消費者對最高車速、爬坡性能、加速性能等車輛性能的追求是持續的。具體到新能源汽車驅動系統，就是對高轉速、大扭矩、高功率密度的追求。

電驅動系統的優化升級，主要有兩個方向： 

●部件：以單體部件為目標進行升級優化，主要通過工藝改進、材料替代等實現。例如，永磁同步電機、扁線電機的應用，SiC 元器件的應用等。

●系統：以集成化為主，實現多部件融合的系統級改造、優化；例如，將電機、電機控制器、減速器、OBC、DC/DC、PDU 等獨立部件融合為“三合一”、“多合一”，并逐步從硬件融合，向電氣融合、芯片融合演進。

5、新能源汽車電驅動系統的六大部件

5.1、電機控制器

電機控制器是通過主動工作來控制電機按照設定的方向、速度、角度、響應時間進行工作的集成電路。電機控制器（MCU）是電驅動系統的核心控制單元，將來自動力電池的直流電轉換成三相交流電，根據檔位、油門、剎車等指令來控制驅動電機的運轉。

電機控制器主要由主控板、驅動板、功率器件、薄膜電容、電流傳感器等構成。電機控制器是電驅動系統的核心。電機控制器包含了大量的控制理論、濾波算法、空間矢量控制、PID 控制器、傳感器理論等核心技術。

電機控制器的技術門檻高于電機單體，是電驅動系統的靈魂。

【驅動視界-點評-06】

在新能源汽車工作崗位價值鄙視鏈中：

• 搞有色金屬（電機：銅/鋁）的＞擼鐵（齒輪/結構件）的；

• 搞電子電氣硬件的＞搞電機的；

• 搞軟件的＞搞硬件器件的；

• 搞算法和人工智能的＞搞普通軟件的。

▲電機控制器

5.2、驅動電機

▲同步電機

相比于交流異步電機，永磁同步電機在電機效率、功率密度、靈敏度、體積等方面具有優勢，成為市場主流。以永磁同步電機為例，電機工作時，利用電機控制器輸出的可變三相交流電，通過在定子上產生旋轉變化的磁場，進而帶動轉子旋轉，完成電能到機械能的轉化，驅動車輛運行。

【驅動視界-點評-07】

感應電機的優點：

1，結構簡單，運行可靠，經久耐用，穩定性好，抗震動性能優越，重量輕，體積小

2，電機本身制造成本低，維修簡單方便

3，不存在衰退現象，因為它的磁場并不依靠磁鐵產生，這就使得它的工作溫度和退磁性都比永磁同步電機要好。只要不損壞，就不存在動力下降的問題。

4，功率大，恒速性能強，因為它的磁場會根據輸入的電流變化而變化(一個可變過程)，這就使得它在空載到滿載的過程中能夠接近恒速變化。

三相異步感應電動機：

• 三相：通入“三相”交流電流“相位”差120°

• 異步：“轉子轉速”與“定子磁場”的轉速不同步

• 交流：“電動機”的工作電源為“交流電”

• 電動機：“電能”轉化為“機械能”的電氣設備

▲兩種電機對比，左永磁，右異步

5.3、減速器

減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用作原動件與工作機之間的減速傳動裝置 。減速器是位于驅動電機之后的傳動裝置，用來降低驅動電機軸的轉速并增大扭矩，屬于精密機械部件。

減速器主要由傳動零件（齒輪或蝸桿）、軸、軸承、差速器、箱體及其附件組成。電驅動系統最簡單的架構是電機直驅，但目前的技術水平要做出大扭矩、低轉速、重量輕的電機，既貴且難；高速電機與減速器的組合是目前是行業主流方案。

要實現電機高轉速下的大傳動比、小體積，對減速器的設計、制造水平等要求很高。轉速在 6000rpm-15000rpm 之間的減速器，噪音、發熱、密封、軸承等都是技術難點。

以 Tesla 的 Roadster 為例，設計之初是“180kW 電機+2檔減速器”，最終因減速器質量問題被迫改用固定齒比減速器，為達到相同性能不得不將電機功率提到 240kW。

電動汽車在中國市場的興起，從某種角度上降低了主機廠掌握減速器的門檻。由于電機與傳統內燃機的不同，使得電動汽車可以采用單擋減速器來保證大轉速范圍內電機的有效使用，現有電動車減速器的速比通常在10左右。

然而，隨著電機轉速越來越高，減速器速比將達到15以上。這時，單速比減速器將越來越不能滿足市場的需求。因此，大速比、兩檔或多擋減速器將成為未來電驅動系統減速器的發展方向。

▲單擋變速器

5.4、DC-DC 轉換器

DC/DC，表示的是將某一電壓等級的直流電源變換其他電壓等級直流電源的裝置。DC/DC按電壓等級變換關系分升壓電源和降壓電源兩類，按輸入輸出關系分隔離電源和無隔離電源兩類。

DC-DC 變換器（DC-DC Convertor）是將來自某一直流電源電壓轉換成任意直流電壓的變換器。

新能源車的 DC-DC主要為車內的低壓用電器（動力轉向系統、空調等）以及低壓蓄電池提供電能。DC-DC 也是集成電路，主要由主控板和功率器件（IGBT、電感等）組成。

▲DCDC

5.5、車載充電機（OBC）

電動汽車充電機，按照是否固定在汽車上，劃分為車載充電機和非車載充電機兩類。非車載充電機又分成交流充電樁和直流充電樁兩種。車載充電機的作用，是在交流充電時，將外界的三相交流電轉化為直流電，為動力電池充電。

目前 OBC 功率主要有 3.3kW 和 6.6kW 兩種，隨著整車高壓平臺化、快充技術發展等，OBC 在向更高功率發展。

【驅動視界-點評-08】

奔馳EQC的充電機功率已達11kW，臺達也有10kW充電機，華為也有給廣汽傳祺的10kW充電機。

▲OBC

5.6、高壓配電單元

電動車pdu指的是電動汽車高壓配電盒，作用是通過母排及線束將高壓元器件電連接，為新能源汽車高壓系統提供充放電控制、高壓部件上電控制、電路過載短路保護、高壓采樣、低壓控制等功能等，保護和監控高壓系統的運行。

高壓配電單元 PDU（Power Distribution Unit），負責新能源車高壓系統解決方案中的電源分配與管理。通過母排及線束將高壓元器件電連接，為整車提供充放電控制、高壓部件上電控制、電路過載短路保護、高壓采樣、低壓控制等功能等，保護和監控高壓系統的運行。

由于和整車電子電氣布置密切相關，每個車型的 PDU 都有差異，難以成為標準品。

▲PDU6、電驅動系統集成化

電驅動系統集成化將是見效最快的途徑。

原有的驅動電機、電機控制器、減速器從獨立單體開始向“二合一”、“三合一”演進，稱為驅動總成。

汽車產業是典型的規模經濟產業，汽車產品平臺化設計能夠有效地降低研發成本，縮短上市周期。根據不同轉矩、功率需求以及不同級別的車型，可以規劃不同的系列化平臺。電驅動產品隨著電驅動集成技術的不斷演變發展，三合一電驅動系統出現，電驅動系統集成化設計需要多維度開發和能力驗證。

與此同時，整車電壓電控的相關模塊，例如車載充電機（OBC）、DC-DC 轉換器、電壓分配單元（PDU）等也開始向集成化發展，出現獨立的“三合一”電源總成（OBC、DC-DC、PDU），以及與電機、電機控制器等融合的“五合一”、“七合一”等。

集成化的推動因素主要包括降低成本、提高效率、優化車企流程、智能化演進等：

●多個獨立部件的一體化，可以減少殼體鑄件、連接件、線束的使用量，降低成本的同時，助力整車輕量化。

●降低原有多個零散部件對于車身、底盤空間的占用，加之相應減少的車內線束連接，可以為車身、底盤的設計優化騰出空間。

● 一體化的緊湊設計，可以減少傳輸損耗，提高整個系統的效率。

●車企可優化供應鏈管理，降低內部總裝時間、售后服務、工位配套等成本，集成化也使整車開發和驗證等流程加快。

● 硬件集成化，進而通訊接口的歸一化，為整車電子電氣架構從分布式向域控制、中央計算的演進鋪路。

▲集成化趨勢

隨著終端用戶在成本、空間、效率等方面的綜合要求持續提高，相關企業從分立部件供應商向集成系統供應商布局，以具備系統級別的設計研發生產制造集成能力，從而進一步提升企業的競爭力。

▲國內外大廠對比（集成化）

7、電驅系統多合一

以華為 DriveOne“七合一”系統為例，為業內首款超融合架構動力域解決方案，將驅動電機、減速器、電機控制器、PBC、DC/DC、PDU、BCU（電池管理系統主控單元）七大部件集成在一起。

華為DriveONE 三合一電驅動系統，采用一體化設計，集成了電機控制器（MCU）、電機和減速器。系列化產品適配A0~C級車型需求。

3kW/kg超高密：體積和重量低于業界10%，Z向空間≤300mm，整車布置更靈活。

88% NEDC效率：效率優于業界4%，提升整車續航里程。

78dB超靜音：AI聲輻射拓撲優化&高精度仿真，領先業界5dB，靜謐駕駛體驗。

其 120kW 系統的尺寸僅為 410mm x 400mm x 330mm，整體質量 75kg，峰值效率 93%。

8、集成化產品市占率快速攀升，獨立電驅動供應商勢頭漸起

新能源車輛銷售數據顯示，集成化電驅動系統的配套比例在迅速上升。

根據 NE 時代數據，2020 年新能源電驅動整體裝機量為 135.7 萬套，其中三合一及以上電驅動系統配套裝機量達50.6 萬套，占比 37.3%。

2021 年 1-6 月份，新能源乘用車電驅動裝機量 115.4 萬套，其中59.1 萬套的電驅動為三合一及以上產品，占比升至 51.2%。

隨著新能源車銷量的迅速攀升，以及集成化電驅動的技術發展，獨立電驅動系統供應商的產品裝車進程加快。2021 年 H1“三合一”電驅動系統的 Top10 供應商中，特斯拉、比亞迪、小鵬、零跑等為主機廠，部分或全部自制；蔚然動力、上海變速器、蜂巢電驅動為主機廠體系內供應商；日本電產與主機廠有合資。獨立電驅動企業的集成化產品迅速成熟且具有成本、性能等方面的優勢，因此獨立電驅動企業的多合一產品裝車增加，如匯川、上海電驅動、聯合電子、采埃孚等。以匯川技術為例，配套的新勢力車型快速放量，訂單爆發式增長，其新能源電驅業務在 2020 全年營收同比增長 69%的基礎上，2021 年 H1 營收達 9.08 億元，同比大增175%；“三合一”驅動產品的市占率進入全國前十。以英搏爾為例，其 2021H1 的新能源行業營業收入已超過 2020 年全年。

▲2021 年第一季度國內乘用車“三合一”電驅動子市場裝機前10

9、產業鏈整合加速，主機廠自產體系與獨立供應商體系將長期共存，天平向獨立供應商傾斜

回顧現階段市場上的新能源汽車電機電控供應商，除了精進電動等行業老兵，主要來自四大發展路徑：

? 傳統電機業務的頭部企業，向新能源電機業務橫向拓展：以臥龍電驅、方正電機、大洋電機為代表。

? 低速電動車電機業務的頭部企業，向新能源驅動電機業務升級：以英搏爾為代表。

? 逆變器等工控領域的頭部企業，向新能源汽車業務升級：以匯川技術為代表。

? 原有電機零部件供應商，向部件總成轉型：以長鷹信質為代表。

隨著驅動系統向集成化演進，“三合一”、“多合一”產品的批量搭載，原有的整車零部件供應鏈的整合演進也在加速：

? 對技術實力、部件整合能力要求高，市場從分散走向集中，馬太效應加劇；

? 核心部件供應商橫向延伸：如電機電控企業向上整合 OBC 等電子電氣部件、向下整合減速器。

? 供應商歸一化，對應的單車價值量將增加，弱勢單體部件供應商逐漸消失；

? 對企業的軟件控制算法能力要求提高，與整車通信如ＯＴＡ等開始關聯。

主機廠自產電驅動系統與獨立電驅動系統供應商將長期共存。

汽車工業屬于技術密集型、資本密集型行業，需要均衡考慮產品質量、性能優勢、成本控制、品牌定位等多因素。

從全生命周期來看，早期在技術、資本方面的高投入，必須通過最終產品的量產銷售，才可以得到合理分攤。

百年汽車工業的歷史告訴我們，具有較強實力的主機廠對于關鍵零部件，一般會在小批量時自行研發或者與戰略供應商同步研發；大批量時依靠外部供應商，或參股合資，充分利用規模效應帶來的成本優勢，并減少自行研發的風險。與此同時，主機廠通常會始終維持一定的自產比例，作為安全邊界。

【驅動視界-點評-09】“一般會在小批量時自行研發或者與戰略供應商同步研發；大批量時依靠外部供應商，或參股合資”，小編在汽車行業的感覺恰恰相反。

具有自產電驅動系統能力的頭部新能源車企開始引入獨立供應商，開放電驅動系統供應鏈，并呈擴大態勢。

根據工信部信息，比亞迪申報的宋 PLUS EV 新增一款搭載華為電機版本。欣銳科技的 OBC、DC-DC 等“小三電”產品，已在比亞迪秦 PLUS DM-i、宋 PLUS DM-i、唐DM-i 等車型相繼搭載上市。

獨立供應商的崛起和壯大，有如下驅動因素：

? 整車銷量攀升帶來對電驅系統產能的需求增加，擁有自制能力的主機廠，其自身產能建設不一定跟得上終端需求；

? 電機電控系統與傳統主機廠的業務單元重疊度較小，從 0 到 1 新建業務部門，人員、成本、能力等均面臨挑戰。

? 作為新能源汽車的核心系統，電池系統領域的技術進度開始放緩，而電驅動領域在之前的幾年里并沒有大的技術發展，隨著業內對電機電控領域的技術關注度提升，我們判斷，電驅動系統將迎來快速而密集的技術改造、升級。在技術快速迭代的趨勢下，主機廠希望提高車輛的市場競爭力，就需要考慮與優秀的獨立供應商合作。

? 獨立供應商在產品研發和生產過程中，需要面向多個主機廠的多款車型，由此積累下來的技術和方案儲備，可以在面向新車型開發需求的時候，快速的進行模塊拆分重組、遷移延伸改造，比如不同主機廠類似車型的共平臺產品等，可降低開發和生產成本。同時，我們判斷，規模效應也將進一步加強獨立供應商的成本競爭力。

我們判斷，以匯川技術、英搏爾、欣銳科技、華為等為代表的第三方獨立電驅動系統供應商，其市場份額將隨著整車銷量的增長而快速提升。在現階段的市場成長期，具有技術領先優勢和快速迭代能力的企業將脫穎而出；待新能源汽車滲透率增長放緩后，具有成本和客戶優勢的獨立供應商將進一步擴大份額，彼時的頭部主機廠，其電驅動業務部門不排除分拆后獨立發展的可能。

10、電驅集成化發展路徑

10.1、電機電控企業發展路線（匯川、英搏爾、臥龍電驅等）：

• 基于自身電機、電控的優勢，向下合并減速器，向上逐漸合并 OBC、DC/DC、PDU 等整車充電控制模塊；

• 從低端產品、低端市場逐漸向上生長，客戶群和配套車型改善，單車價值量、利潤提升。

• 提供模塊化、平臺化產品和解決方案。

10.2、電源模塊企業發展路線（欣銳科技、英威騰等）：

• 基于電源模塊的技術優勢，將 OBC、DC/DC、PDU 整合成電源“三合一”；

• 部分廠商嘗試向動力域整合，將電機控制器 MCU 整合，但因為電機電控技術門檻較高，挑戰較大。

10.3、整車零部件企業（博世、大陸等）：從現有體系進行系統化整合集成。

11、工藝優化帶來新的投資機遇：扁線繞組、一體化軸、SiC替代、系統熱管理等

關注電機內部繞組銅線的工藝優化，扁銅線對于圓銅線的替代。

扁線相對于圓線，在效率、功率密度、散熱能力、體積重量等方面具有優勢。扁銅線之間的排布會更加緊密，裸銅槽滿率可提升 20%~30%，有效降低繞組電阻進而降低銅損耗，產生更強的磁場強度，提升電機功率密度；扁線之間接觸面積大，相比與圓線的熱導性能更好，溫升更低。

扁線電機還可以通過節省端部銅材的方式提升銅線利用率、降低端部發熱損耗，降本增效。目前特斯拉、上汽新能源、極氪、比亞迪等新能源車企都加快了將圓線電機替換成扁線電機的步伐。

【驅動視界-點評-10】hairpin的缺點：

1、集膚效應導致損耗增加。圓線電機可以用細線，線比較多，而扁線比較粗，會產生一種集膚效應，該效應會使扁線電機的損耗有所增加，但影響有限；

2、銅線要求高。粗的銅材料具有一定的彈性，彎折后會有一定程度的反彈，這個需要設計師提前設計好，這非常考驗設計師水平。正因為彎折和反彈等因素，絕緣層容易損壞而產生缺口；

3、設備要求高。扁線由于工序復雜、精度要求高，通過人工制造基本不可能實現大規模量產，必須依賴專業的高端設備，這是大規模普及的前提，也是制約其國產化的一個重要原因；

4、系列化設計難，對設計師要求高。扁線電機最主要的缺點是很難做到非常密的系列化設計，即柔性不夠，所以非?？简炿姍C設計師的功力；

5、高速區域效率不見得高于圓線。

▲hairpin

系統集成化使得電機和減速器從硬件層面快速融合，從分立的實心軸向一體化軸、油冷空心軸演進。為了提高傳動效率，電機軸和減速器軸從獨立軸合并成一體軸。

與此同時，隨著永磁同步電機逐漸替代異步電機，永磁體的高溫退磁風險疊加電機高轉速的發展趨勢，電機內部定轉子的冷卻要求越來越高，除了利用電子油泵對電機內部腔體進行噴淋冷卻之外，通過將電機的轉子軸空心化，并在其上增加油孔，從而使得減速器腔體內的油可以通過轉子的高速旋轉，甩濺到定子繞組，從而實現冷卻目的。

此外，電機的高速化對于減速器的傳動齒輪、高速軸承等也提出了更高的要求。

2019 年，全球 IGBT 市場規模為450 億元，其中新能源汽車占比 20%且呈快速上升趨勢；中國是第一大消費國，占比 41%。

在整車電子電氣架構中，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）作為功率模組的關鍵組成部分，其系統地位和成本占比都值得重視。國內企業以前在 IGBT 領域長期依賴進口，市場主要被英飛凌、三菱、富士電機等巨頭壟斷；隨著國內的技術進步，出現了以斯達半導、中車時代等為代表的優秀企業，逐步推動 IGBT 的國產化進程。

與此同時，SiC 作為第三代半導體材料，正在逐步替代傳統的 Si 基器件。SiC 具有體積小、重量輕、散熱強、能量損耗低、高頻等物理性能方面的優勢，我們認為，隨著成本端和制造端壓力的逐步解除，SiC 模塊對于 IGBT 的替代或將加速。

▲hairpin

關注油冷方式的興起，重點聚焦電子油泵、油冷卻器等增量部件機會，以及集成化散熱對于整車熱管理系統的影響。隨著電機功率密度和轉速的不斷提升，以及集成化對于單體部件體積的縮小，傳統電機的風冷或者外殼水冷方式已經無法滿足散熱需求，油冷電機路線逐漸興起。油本身因為局部不導磁、不易燃、不導電、導熱好的特性，對電機磁路無影響，散熱效率更高。

首先將電機腔體和減速器打通，然后通過電子油泵或者機械設計，使得減速器內部原有的冷卻潤滑油能夠進入到電機內腔，實現對定轉子的物理降溫，然后再通過油冷卻器將溫度傳導至外界。

另一方面，原有的新能源汽車電機電控系統通常是和電池包等的冷卻形成一個完整的熱管理系統；在電機殼體的內部，也有類似于內燃機缸體內部那樣的水道，冷卻液通過水泵的驅動在中間流動，從而達到散熱效果。隨著集成化的發展，各部件殼體的融合，以及控制模塊的布置方式變化等，均需要對原有的熱管理體系進行適應性優化設計。

▲huawei eds

提高電機功率密度的主要途徑中，除了降低繞組發熱等銅損，降低定轉子的鐵損也非常重要。

在電機工作過程中，定轉子硅鋼片內部會因為電流磁場等變化而產生渦流，為了減小這部分的渦流損耗，硅鋼片的厚度越來越薄，從 0.35mm 逐漸發展到 0.3mm 以下，硅鋼片的疊片方式也在不斷改進。

此外，為了優化電機內部的磁場分布從而提高電機效率，針對轉子鐵芯的磁道設計也越來越被關注。

12、自供+外采長期共存，獨立第三方電驅動系統供應商或將成為市場主力

【驅動視界-點評-11】小編對上面觀點持有保留態度，肉眼可見的寶馬、大眾、特斯拉、比亞迪、長城、蔚來等，都是自研電驅動系統，小鵬、華人運通也在積極謀劃，隨著新能源汽車市場競爭格局逐漸明朗化，頭部效應愈加明顯，市場集中度的進一步提高，電驅動系統產量和規模的不斷提升，OEM自制電驅將成為一種趨勢。

我們認為，電驅動系統的集成化趨勢，符合主機廠對于降本增、優化體系、整車架構演進等方面的訴求。集成化從硬件融合向電氣融合、芯片融合快速演進，主機廠供應鏈也越來越開放。我們認為，具有技術積累、客戶資源等方面優勢的企業將占據較大市場份額，以特斯拉、蔚來等為代表的主機廠自供體系和以匯川技術、英搏爾、欣銳科技等為代表的獨立集成供應商將長期共存；而隨著整車市場快速起量以及技術迭代的加速，自供獨立供應商有望成為市場的主力參與者。

【驅動視界-點評-12】小編認為，對任何一個BEV OEM來說，當一個車型月銷量超過5000臺的時候，電驅動系統全部外購這件事，對企業決策者來說，始終是一塊心病

現在大量存在的獨立第三方電驅動供應商（Tier1），在未來將逐漸消失，至少排除在市場主流車型的配套體系之外。

未來主流車型的配套模式一定是：OEM+Tier2，即OEM（新能源汽車主機廠包攬電驅動設計）+Tier2（定轉子+齒輪+軸承+驅動板+控制板+電容+電流傳感器+殼體，等等）。

正如燃油車時代沒有車企愿意把發動機和變速箱這樣的核心零部件資源的命脈被別人攥在手里。獨立第三方Tier1最好的結局就是作為暢銷車型電驅動系統的二供，份額在20%左右，作為鞭策、激勵自家供應商的砝碼。

▲從燃油車到新能源車的動力系統演化路徑

國內車企中，掌握電驅動系統自主設計、自主集成和自主制造能力的企業并不多。很多互聯網造車企業通過外包、外購的方式，“搞定”了電驅動系統的短板，但在長期的市場競爭中必然處于劣勢。此外，電驅系統中的核心零部件(如IGBT等)，仍然掌握在國外寡頭(如富士、英飛凌)手里。

本文素材來源：中金公司《電驅動行業深度一：下一個長坡厚雪賽道》作者：鄧學、曾韜、齊丁、劉暢、荊文娟

來源：驅動世界