十三五期间电机电控行业分析报告.docx

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十三五期间电机电控行业分析报告

十三五期间电机电控行业分析报告

行业深度研究报告

2017年10月

一、新能源车电机电控市场2020年或成长至三百亿

目前市场上对“整车-电池-电池材料-上游资源”产业链研究较充分，对“三电”环节中的电机电控研究较少。

本篇电机电控专题报告旨在分析下游新能源车发展的背景下，电机电控行业未来面临的市场规模、目前电机电控市场需求结构以及市场内企业的竞争格局。

随着积分制政策的出台，未来新能源车有望受益于积分制长效机制，2018-2020年新能源车总产量预计为104万辆、148万辆和203万辆。

受益于此，如果按每台新能源汽车配置一套电机电控系统计算，2018-2020年新能源车电机电控需求量预计为104万套、148万套和203万套，新能源车发展将带动电机电控行业整体需求提升。

未来随着新能源汽车发展，电机电控市场将迎来高速增长。

估算至2020年乘用车、客车和专用车对应的电机电控市场规模分别可达217亿元、33亿元、19亿元，其中乘用车电机电控市场是商用车市场规模4倍以上，市场前景可观。

面对这片蓝海市场，各企业纷纷加大投入，提高产品研发与制造能力；另一方面，电机电控供应商通过产品集成、战略合作强化供应链地位，通过签订长期合作协议、成立产业联盟与整车企业绑定。

预计未来具备核心技术、提前布局抢占市场先机的电机电控企业有望脱颖而出。

1.1电机电控决定新能源车的主要操控性能

新能源汽车的性能由动力电池、驱动电机和电机控制器组成的“三电”核心部件决定，其中驱动电机是新能源汽车的动力来源，相当于燃油车的发动机；电机控制器指控制驱动电机的装置。

新能源汽车运行时，由整车控制器检测油门、刹车信号，并发送转矩命令到电机控制器，后者通过控制驱动电机的电压和电流，完成对电动机转矩的控制。

此外，通过DC/DC功率转换器控制辅助蓄电池，实现电力传动、12V电子电路供电、电池均衡储能。

由于每辆纯电动汽车或混合动力汽车均需要配备一套驱动电机系统，因此新能源车产销增长或将带动电机电控行业整体需求提升。

图1：

驱动电机系统在新能源汽车中的核心位置

1.2新能源汽车带来电机电控行业270亿元市场空间

2015年4月财政部、科技部、工信部、国家发改委发布了《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》，补贴退坡机制明确引发了2015年底抢装骗补事件，在媒体广泛报道后迅速发酵并促成新能源产业新政——2016年9月工信部发布《企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理暂行办法（征求意见稿）》，明确了积分制将代替国家补贴政策实现对新能源汽车行业的资金支持，把政策鼓励等行政命令转化成市场的经济行为。

相比财政补贴的方式，新能源汽车积分制度更能实现可持续性发展，有助于建立节能与新能源汽车管理的长效机制。

积分制的实施将大幅拉动中长期新能源乘用车产量。

根据此前报告测算测算，2018至2020年，燃料消耗量积分充分转让后需要抵偿的燃料消耗量负积分约为84万、147万、242万。

2016年国内燃油乘用车产量为2297万辆，如以年增长5%计，2020年燃油乘用车产量可达2792万辆。

按2018-2020年新能源积分比例为8%、10%、12%的要求计算，2018至2020年所需的新能源积分为202、265、335万分。

合计每年需要满足的新能源积分就是286、412、577万辆，按单车3分计，2018-2020年新能源乘用车的产量约为95、137和192万辆。

表1：

2018-2020年新能源乘用车产量测算

骗补短期影响新能源客车需求，长期利好行业发展。

新能源客车之前的补贴政策大幅度高于其它车型补贴额度，甚至远高出车企生产新能源客车产生的成本，套利空间的存在激励了车企骗补、谋补行为。

经过2016年一年从骗补调查到处罚结果落定，行业秩序开始恢复规范，全年客车整体销量增速虽然有所下滑，但从长远角度利好行业发展，并且中长期来看电动化仍是趋势。

图2：

新能源客车近年来月度产量（辆）

图3：

我国新能源客车在客车中的渗透率

专用车政策空窗期结束，未来将成为主要增长点。

自2016年初核查骗补开始，新能源专用车政策就陷入了停摆状态，全年时间内的专用车订单多是停留在协议层面，直至2016年12月2日发布的第四批推广目录中首次包含了176款纯电动物流车，意味着制约新能源专用车推广的政策变量的最终落实，月底第五批目录落地进一步解决专用车库存积压以及车企合法销售问题。

在2017年前六批新能源汽车推广目录中，专用车共计521款，占车型总数的26.3%。

随着产业政策的逐步落地，新能源专用车市场未来有望迎来高速增长。

图4：

新能源专用车近年来月度产量（辆）

图5：

2017年前六批新能源汽车推广目录车型占比

综上，未来新能源乘用车有望受益于积分制长效机制，预计2018-2020年产量为81万辆、123万辆和175万辆；新能源客车成长高峰已过，未来将保持稳定增长，预计2018-2020年产量为12.5万辆、12.9万辆和13.3万辆；新能源专用车有望受益于物流车等电动化替换，未来有望进入快速成长期，预计2018-2020年产量为10.7万辆、12.8万辆和15.3万辆。

2018-2020年新能源车总产量预计为104.3万辆、148.4万辆和203.4万辆。

而受益于未来新能源车产销增长，每车一套电机电控计算，2018-2020年新能源车电机电控需求量预计为104.3万套、148.4万套和203.4万套。

表2：

新能源汽车产量及电机、电控需求量预测表

新能源汽车带动中游电机电控需求，市场空间合计约270亿元。

2017年4月25日，工信部、发改委、科技部印发《汽车产业中长期发展规划》，再次强调到2020年新能源汽车年产销量达200万辆的目标，整车放量将带动电控市场高速增长。

按照2016年乘用车及专用车电机电控各10000元/台、客车电机电控各20000元/台计，假设每辆新能源汽车搭载一套电机电控系统，2017-2020年价格分别较上一年下降15%、10%、10%、10%，可估算得至2020年乘用车、客车和专用车对应的电机电控市场规模分别可达217亿元、33亿元、19亿元，其中乘用车电机电控市场是商用车市场规模4倍以上，市场前景可观。

表3：

分车型对应电机电控市场规模预测

1.3稀土资源禀赋及IGBT进口替代仍有降本空间

根据深圳大地和公开转让说明书披露，烧结钕铁硼磁体（磁钢）和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是电机电控的重要原材料。

2014年，磁钢成本占永磁同步电机成本的13%，IGBT在同步控制器成本中的占比则为41%。

稀土资源与技术短板分别影响着电机和电控产业的竞争格局与未来成本下降的潜力。

图6：

永磁同步电机成本结构（2014年）

图7：

同步电机控制器成本结构（2014年）

永磁同步电机提升新能源汽车动力性能，已成我国驱动电机主流。

与直流电机、交流异步电机相比，在相同质量与体积下，永磁同步电机能够提供最大的动力输出与加速度。

同时，永磁同步电机还具有干扰弱、结构简单、调速性能好、噪音较少等特点，代表着纯电动汽车驱动电机的发展方向。

2016年永磁同步电机装机量超过45万台，占比75.9%，在乘用车领域永磁的渗透率甚至达到83.0%，目前，比亚迪、宇通客车、安徽巨一、联合汽车电子等企业所有电机产品均使用永磁同步技术。

表4：

主要电机路线性能比较

图8：

2016年我国新能源汽车驱动电机技术结构

图9：

2016年我国新能源乘用车驱动电机技术结构

稀土资源丰富助力国内电机厂商发展永磁同步路线，有助于中国汽车动力技术追赶世界领先水平。

中国是世界稀土资源第一大国。

根据USGS数据显示，2016年，中国稀土资源储量占全球的36%，开采量占全球的83%，其中三分之二在国内使用，稀土资源相对充足推动国内永磁技术发展。

而受制于稀土资源分布不均，部分国外厂商研发开关磁阻电机。

后者无需稀土和铜材，目前劣势集中于转矩脉动与噪声，这对电磁计算、电机结构设计和控制系统提出了较高要求。

日本电产（尼德科）于2012年开始生产开关磁阻电机，应用于三菱iMiEV、路虎Defender等车型。

图10：

2016年全球稀土资源储量结构

图11：

2016年全球稀土资源开采结构

稀土市场规范化、价格持续上行，磁钢材料厂商承压，中下游电机厂商需求趋势性放量。

受惠于我国较为丰富的稀土资源，我国一度出现稀土资源供大于求的局面。

随着环保整治深入、打黑力度加大、国储招标常态化，稀土市场逐步规范，稀土价格持续上行并预期仍将延续。

假设每台驱动电机使用15千克磁钢，2020年永磁渗透率达85%，2020年驱动电机磁钢总需求量将是2016年的4倍以上。

表5：

永磁电机对稀土需求价格弹性测算

IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是电机控制器的核心部件，占据电控近一半成本，高度依赖进口，短期内成本下降空间有限。

IGBT的主要功能是实现能源的变换与传输，在电机控制器中，一般使用600-1200V的中压IGBT模块，作用为连接动力电池与驱动电机的开关。

作为功率半导体领域的高精尖技术，IGBT器件的设计生产技术长期为欧美、日本等国企业掌控。

据公司公告，除比亚迪、中车时代外，北汽新能源和包括联合汽车电子、上海大郡、汇川技术、上海电驱动、蓝海华腾在内的主流电控厂商均使用进口IGBT模块。

IGBT产业链可分为芯片设计、制造、模组封装、系统集成等部分，目前我国企业还集中于中下游，在设计制造能力方面仍然较为落后，仅中车株洲所与比亚迪具备芯片研发制造能力。

中车株洲所于2008年并购英国Dynex引入IGBT技术，于2014年在湖南株洲投产世界第二条8英寸IGBT芯片生产线，产品已应用于中国标准动车组“复兴号”等轨道交通列车，以及旗下中车时代电动的电控产品。

比亚迪自主研发IGBT芯片导入e6、秦、K9客车等新能源汽车产品。

图12：

中车时代IGBT产品谱系

国产IGBT与国际主流产品性能仍有差距，正在不断赶超。

公告显示，联合汽车电子、上海电驱动、上海大郡、汇川技术、蓝海华腾、大地和、珠海英搏尔等企业的电控产品均搭载德国英飞凌的IGBT模块/器件。

通过比较比亚迪自产IGBT与英飞凌同级产品我们发现，比亚迪IGBT的集-射饱和压降高于进口产品，热阻普遍低于进口产品，短期内工作稳定性和散热能力等方面国产IGBT仍有差距，长期来看进口替代仍有降本空间。

表6：

国产与进口IGBT产品性能参数比较

此外，从利润来源的另一面控制技术而言，目前第三方厂商中有很大一部分拥有其他领域控制技术相关研发背景，这些生产经验将为企业技术的革新提供很好的借鉴，从而提高未来市场竞争力。

从长远上来看，随着电机控制器硬件部分原材料成本的下降，企业利润空间的进一步提升或将通过技术优势来实现，掌握先进控制技术的电控企业将在未来市场格局中拥有一席之地。

二、新趋势：

整车绑定与集成化重塑市场格局

目前，龙头整车企业自配电机电控依然是市场主流。

根据分车型分析，目前大型客车企业则大部分使用自身的电机电控产品，少量从第三方企业外购；中小型客车企业通常使用第三方电机电控产品；专用车车企注重整车性价比，大部分选用第三方产品，第三方电机电控企业渗透率较高；乘用车领域，第三方电控企业尚未有效渗透，未来乘用车电控市场或将成为第三方电控企业的蓝海市场。

图13：

2016年我国驱动电机装机量份额

图14：

2016年我国电机控制器装机量份额

2.1集成化趋势凸显第三方成本优势

电机电控产品集成趋势明显。

部分第三方企业将车用电机与车用变速器集成，将电机控制器、DC/DC、高压配电仓集成，减小的电机电控的质量体积、降低生产成本。

例如汇川技术、蓝海华腾等企业提供的集成式电机控制器产品。

除此之外，方正通过外购汇川技术等电控产品集成销售，大地和、上海电驱动通过自主研发实现电机电控成套销售，集成化趋势