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电机即将进入中国话语权时间

2021-09-13 11:49:11     来源:金融界        

【哔哥哔特导读】永磁电机的材料是第三代稀土永磁材料钕铁硼,成本占到了30—40%,作为全球稀土最大的储备和生产国,中国锁定了85%以上的钕铁硼产能,这意味着永磁电机的话语权必然归中国。

下游的新能源车市场和上游原材料永磁体都在国内,中国本土的电机产业终于对国外对手展开了反超之路。

电机

作为新能源汽车核心三电系统之一,电机占到整车价值的5-10%,是新能源汽车产业链最为核心的零部件之一。随着各国在新冠疫情之后发布强有力的新能源汽车产业刺激政策,行业得到迅速恢复,其中欧洲和中国地区2020年新能源汽车销量均突破新高,随之而来的便是对电机需求的提升。

特斯拉和比亚迪在这一领域争得难舍难分,之前特斯拉用的是交流感应电机,而现在也逐步开始换装中国产的永磁电机,这或许将成为一个重要的转折点。

特斯拉换装

随着产业政策落实到位,新能源汽车将迎来黄金20年,中美欧成为电动化主战场,对燃油车的替代率水平加速上行。我们预计全球新能源汽车销量在2025 年达到 2000万辆级别,渗透率20%以上,复合增速44.7%;2030年,全球新能源汽车销量突破6000万辆,渗透率超过60%,10年复合增速34%。

2020 年,我国新能源汽车驱动电机装机量为135.7万台,同比增长9%,国内驱动电机随着新能源汽车恢复增长。预计2025年在双积分的约束下和特斯拉等头部车企带领下,我国新能源汽车销量有望达到750万辆,带动驱动电机需求 825 万台;2030年驱动电机需求进一步提升至1730万台,10年复合增速 28.5%。

目前第三方企业的战略布局分为专注电机及零部件和集成化电驱动系统两个方向,集成化电驱系统可以提高电机企业的溢价能力,提升单台价值量和利润,但将面临来自车企的强烈竞争,当前过半的电机系统份额由车企掌控,尤其头部车企将电机系统的集成牢牢把控在自己手中,第三方企业想要突破电驱动系统的难度极大,不过甘做车企绿叶的第三方电机企业有望获得更多隐形份额。

根据第一电动研究院统计,2021年6月新能源汽车配套驱动电机装机数量达267478台,环比上升23.2%,同比增长166.5%。其中比亚迪配套量42,148台,环比大涨43.8%,反超特斯拉问鼎冠军;方正电机配套量20441台,环比增长0.05%,稳居第三;蔚然动力配套量15522台,环比大涨27.7%,从5月第五上升至6月第四;日本电产13320台,环比增长9.9%,上升一位至第五;宁波双林配套量12405台,环比下降0.1%,从5月第四下降至6月第六。

今年7月8日,特斯拉先后宣布Model Y降价、Model 3降价,其中一个重要的因素就是换装了国产电机,这是一个重要的信号和分水岭。更换后的国产电机性能更优异,Model 3后电机最大功率提升9%,从202kW提升至220kW,最大扭矩提升9%,从404Nm提升至440Nm。Model Y后电机最大功率提升22%,从 180kW提升至220kW,最大扭矩提升35%,从326Nm提升至440Nm。

话语权归中国

在特斯拉超级工厂入驻中国之前,台湾在特斯拉电机上扮演了举足轻重的地位。电控部分,是台湾致茂电子与特斯拉一同花了三年研发的,而用于电机的减速齿轮,则是另一家台湾企业和大工业。2019年1月,特斯拉超级工厂在上海临港破土动工,而特斯拉承诺90%的零部件本土采购,电机供应链开始转移。

可应用于新能源汽车上的驱动电机电机主要有直流电机、交流感应电机、永磁电机和开关磁阻电机。其中直流电机的优点是起动加速转巨大,电磁转矩控制特性良好,调速方便,控制装置简单,成本较低。缺点是有机械换向器,当在高速大负荷下运行时,换向器表面有火花出现,因此不宜太高的电机转速。比较与其他驱动系统而言处于劣势,已经逐渐被淘汰。开关磁阻电机的优点是简单可靠、可调速范围宽、效率高、控制灵活、成本低;缺点是转矩波动大、噪声大、需要位置检测器、有非线性特性等,这些缺点使得直流电机和开关磁阻电机在新能源汽车行业的应用受到限制。

目前在乘用车领域,使用最广泛的是永磁同步电机和交流异步电机。我们国产新能源汽车多数使用永磁同步电机,特斯拉之前配套的都是感应电机,需要通电才能产生磁场,目前已经开始换装永磁电机,而永磁电机本身就由磁体打造,转换效率显然更高。

永磁电机的材料是第三代稀土永磁材料钕铁硼,成本占到了30—40%,作为全球稀土最大的储备和生产国,中国锁定了85%以上的钕铁硼产能,这意味着永磁电机的话语权必然归中国。

稀土永磁(核心产品为钕铁硼)为稀土最大下游,消耗稀土量占稀土消耗总量的57%,且由于单价较高, 稀土永磁贡献全部稀土产品产值的85%以上。据USGS数据,2020年全球稀土探明储量约 1.2亿吨,其中中国储量 4400 万吨,约占全球 36.7%,位居全球首位。2020年,全球稀土精矿产量约24万吨REO,中国产量达14万吨 REO,占比 58%,亦雄踞世界第一。

当前中国对于稀土战略价值的重视程度越来越高,近年来发布了一系列政策文件对稀土产业进行整顿和规范化管理。中国政府牢牢把握住稀土的话语权,永磁电机的命脉掌握在中国手里,特斯拉等海外新能源车企也不得不依赖中国。

根据缠绕的铜线分类,电机可分为扁线电机和圆线电机,扁线电机能量效率高、功率密度高、高集成度和低成本化,有望快速替代传统圆线电机,而这项技术主要掌握在中国企业手中。精达股份是国内唯一一家销量达20万吨电磁线企业,产品包含漆包铜铝线、汽车电子线和特种导体等。公司与电装合作15年开始研发布局新能源车扁线,2019 年实现小批量出货,目前已完成日系、美系等核心客户认证。

下游的新能源车市场和上游原材料永磁体都在国内,中国本土的电机产业终于对国外对手展开了反超之路。驱动电机占新能源整车价值的5-10%,是新能源汽车产业链最为核心的零部件之一,有望随新能源汽车行业共同繁荣。

未来新能源汽车驱动电机将走向集成化、扁线化和平台化,其中集成化是车企必抓的领域,扁线电机有望拉开第三方企业的技术差距,而平台化有望筛选出龙头第三方,份额迅速集中。因此,除了特斯拉、比亚迪这些车企之外,具备实力的第三方电机企业也同样值得关注。

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