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(报告制作人/作者:天风证券、优特)

1.1电驱动系统是新能源汽车的动力源,是不可或缺的核心部件。

电传动系统作为新能源汽车的“心脏”,在燃油汽车中起着“发动机、ecu电子控制单元、变速箱”的作用,对新能源汽车的动力性、经济性、舒适性、安全性等性能核心指标影响巨大。无论什么电气化技术路径(纯电动、插电式混动、增程式等。)采用,无论什么动力电池(磷酸亚铁锂、高镍三元、燃料电池等。)被使用,每一辆新能源汽车都需要电驱动系统来实现动力输出和控制。电力驱动系统可以包括“大三电”和“小三电”装配系统,其中大三电包括驱动电机、驱动电机控制器和齿轮箱;小三一般包括:高压配电箱pdu、车载充电器obc和dc/dc转换器。

1.2三大动力系统的主要功能是为新能源汽车提供动力。

电驱动系统由三大部分组成:驱动电机总成(将动力电池的电能转化为旋转机械能,是输出功率的来源)、控制器总成(基于功率半导体的软硬件设计,可以实时控制驱动电机的工作状态,不断丰富其他控制功能)、传动总成(可以通过齿轮组降低输出转速,增加输出扭矩,保证电驱动系统在高效范围内连续运行)。在高温、高湿、振动的复杂工作环境下,新能源汽车电驱动系统能够基于实时响应软件算法,精确控制电力电子元件在高频下的功率输出特性,实现对驱动电机的控制,最终通过精密机械元件向外界传输功率。

1.3小三电系统是车载电源,主要提供电源转换和电池充放电功能。

电驱动系统还包括三个部件:dc/dc转换器、车载充电器(obc)和高压配电单元(pdu),其主要功能是提供功率转换和电池充放电功能。车载电源作为新能源汽车动力总成的重要组成部分,必须满足功率密度高、体积小、重量轻、抗干扰能力强、可靠性强、寿命长的特点。

2.1新能源汽车的发展带动电驱动系统行业的增长。

我们认为,过去几年新能源汽车销量高速增长,也带动了电驱动系统行业的发展,电驱动系统承载能力稳步提升。据ne时代统计,2020年乘用车电控产能为123.46万台,2021年1-3月已达50.15万台。新能源汽车中,纯电动乘用车a00、a、b和插电式混合动力a型车销量和销量增速最大。比如,根据前面的分析,a00电动车的电机功率多为25-35kw,a级和b级车根据配置不同,电机功率多在100kw以上。我们认为,随着销量的增长,与这些车辆相匹配的电驱动产品将会有最快的增长速度和最大的出货量。(报告来源:未来智库)

2.2电驱动市场规模可达1000亿元,未来能够保持高速发展。

国内电驱动市场高速发展:在政策和市场的共同推动下,我们相信未来新能源汽车市场有望保持高速发展,这必将带动电驱动系统行业的发展。我们预测,如果2025年新能源汽车销量达到850万辆,国内电驱动整体市场有望达到1088亿元。根据我们的测算,2021年中国电传动系统行业规模约为378亿元,2025年行业cagr约为30.2%。

海外市场也是一个巨大的增量市场:2020年中国新能源汽车销量将占全球新能源汽车销量的41%,但欧洲和北美的政策继续推动新能源汽车的发展。假设2025年中国将占全球新能源汽车市场份额的35%,可以预计2025年全球电驱动系统市场规模将达到3100亿元。

3.1电驱动系统行业的格局目前比较分散,车厂自供目前占据很大份额。

目前,电力驱动市场出现了新的参与者,它们共同构成了四种主要的供应商类型。我们认为整个市场的参与者很多,车厂自供目前占据很大份额。市场集中度不高,除了车厂自供。但第三方厂商中的一些头部企业开始出现,行业仍处于洗牌过程中。目前,该行业主要有四类制造商:

公司:福迪动力、上海传动、蜂巢电驱、魏锐电气、魏冉动力、华宇电气、大众传动、现代摩比斯、电装;

外资:nec、博格华纳、联合电子、法雷奥西门子、威派科技、zf;

负责人:汇川科技、上电驱动、金靖电气、英博、crrc时代电气、巨一电力;

新进入者:华为;另外,还有单组件厂商在不断补其他子系统的能力,创业公司也在不断进入。

3.2从产业发展来看,汽车厂自供和供应商供货并存是一个比较长期的趋势。

我们认为,随着新能源汽车销量逐渐增加,电驱动产品发展逐渐成熟,在成为“标准产品”后,汽车制造商有望逐步转向外部采购。未来汽车厂商自供和供应商供并存,这将是一个相对长期的趋势:当市场上有很多可供选择的方案时,成本将成为一个重要的考虑因素,供应商将向很多汽车厂商供应相同的产品,平摊成本,具有规模和成本优势。供应商供应多个客户,更专业,对先进技术更敏感。随着新技术的不断应用和产品集成度的提高,主机厂很难像行业发展初期那样继续大规模投资r&d,供应商有望引领行业发展。电动车时代,主机厂的核心竞争力在于智能网联领域,底盘电驱动系统相对更“标准化”。目前在a00车型上已经看到,畅销车型的小功率电驱动系统基本都是从外面采购的。

3.3从2021年下半年开始,可以看到第三方独立厂商的市场份额开始增加。

从2021年下半年开始,可以看到第三方独立厂商的市场份额开始增加。我们认为汽车厂商对供应商的选择一旦固定下来,就是长期的合作关系。从2021年的趋势来看,未来第三方供应商的市场份额有望逐步提升。我们认为,在目前洗牌期的市场竞争下,只有实力强、出货量大的企业,才能不断优化产品,提升技术水平,扩大规模,构筑更高的竞争壁垒,才能在未来取胜。

4.1系统集成是确定性的趋势,是在技术发展和成本压力下的选择。

我们认为系统集成是未来的必然趋势,同时,集成产品也增加了行业的进入壁垒:

在技术层面上,集成度较高的产品的优势包括:可以在壳体、轴等机械零件上实现集成,减少了所用零件的数量和重量,节约了成本;电气一体化可以减少控制器与电机之间三相线的长度,提高效率,节省线束成本,在封闭的外壳中可以提高电磁兼容的性能空。电气方面的共用电路板设计也可以降低成本和产品体积。在系统层面,集成产品由一家公司供应,可以在初始阶段进行优化设计,达到系统成本最优,在节约成本的同时可以节约空,整车装配越来越快。

在业务层面,供应商的集成产品增加了系统的复杂度,客户的粘度也更高;工厂减少集成工作,更好地管理供应商,集成产品的价格更有优势。

4.2电机高速化趋势明显,这是行业未来的发展趋势。

我们认为驱动电机主要是机械部分,原材料成本相对容易计算。在日益激烈的行业竞争中,提高电机的功率重量密度和功率体积密度,减轻电机重量,是降低驱动电机产品成本的有效途径。电机转速的提高对电机的设计提出了更高的要求。轴承选择、电机散热、轴材料、定转子硅钢片材料、电磁仿真、机械强度仿真、热仿真、公差计算与匹配等。一切都变得更具挑战性。近年来,无论是国内产品还是国外产品,电机的最高转速都在不断提高。

4.3电机扁平化趋势明显,很多企业已经开始布局和量产。

扁线电机,即带有扁平覆铜绕组定子的电机。与普通圆形漆包线绕组相比,扁线绕组在相同体积下具有能量密度更高、电机效率更高的特点。其优点包括:

更高的槽满率:与传统圆线电机相比,裸铜的槽满率可提高20%~30%,有效降低绕组电阻,从而降低铜损。散热性能更好:扁线形状更规则,紧密贴合在定子槽内,导热效率更高,提高了电机的峰值和连续性能。端部尺寸更短:与圆线电机绕组端部尺寸相比,端部总高度缩短了5~10mm,有效降低了端部绕组的用铜量。更好的nvh性能:扁线结构绕组具有更好的刚性,同时扁线绕组通过铁芯端部插入,因此在电磁设计上可以选择更小的槽口设计,有效降低齿槽转矩脉动。

特斯拉、新能源、雪佛兰volt、丰田第四代普锐斯、长城蜂巢、东风、保时捷taycan、大众id.4、韩gt、吉利氪等车型或平台都采用了扁铜线定子电机。我们认为扁线电机已经进入批量生产时期。随着未来技术和工艺的进一步成熟,扁线电机的生产成本有望低于传统的圆线电机。(报告来源:未来智库)

4.4 igbt单管并联分立技术是降低电力设备成本的有效途径。

igbt模块是一种模块化半导体产品,由igbt(绝缘栅双极晶体管芯片)和续流二极管芯片(续流二极管芯片)通过特定的电路桥封装而成。封装后的igbt模块直接应用于逆变器、ups等设备,广泛应用于轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车和新能源设备。利用mosfet的概念和igbt单管并联技术(pebb电力电子集成技术)制作功率模块,有利于电机控制器的灵活扩展、功率精确匹配、降低成本、保证产品可靠性和良好的电磁兼容性。英博公司2021年半年报显示,其采用单管并联方案的“集成核心”动力总成,重量、体积、成本均比目前主流产品低20%。同时,随着电机控制器向高电压、大功率方向发展,第三代功率半导体sic的应用已经成为共识。由于单管并联技术具有导通电阻小、开关速度快的特点,可以充分发挥其最佳特性。

5.1汇川科技:新生力量放量,出货量猛增,整体市场份额居首。

汇川科技专注于工业领域的自动化、数字化、智能化。公司业务分为:通用自动化、电梯电气设备、新能源汽车电力驱动及供电系统、工业机器人和轨道交通牵引系统。汇川科技于2008年开始发展新能源电力及电力产品业务。目前,全资子公司联合动力是这项业务的主体。其主要产品有电机控制器、高性能电机、dc/dc电源、obc电源、五合一控制器、电驱动组件、电源组件等。2021年9月30日,汇川科技联合动力第100万辆新能源汽车电机控制器下线。在h1,2021年汇川科技新能源及轨道交通业务收入11.58亿元,其中新能源汽车电驱动&供电系统收入9.08亿元,同比增长176%,毛利率已企稳回升。我们认为汇川科技2021年6月以来电驱动产品出货量快速增长,全年业务收入有望超预期。但由于该业务毛利率相对较低,公司综合毛利率会有所降低。

5.2 inbeur:基于独立性,定点量和收入快速增长,未来有望保持。

英博是国内为数不多的拥有新能源汽车动力系统自主研发和全流程生产能力的龙头企业,可为车企提供包括驱动总成、动力总成、驱动电机、电机控制器、充电器等在内的动力领域核心模块产品。公司实现了a00、a、b、mpv、suv等所有乘用车的量产匹配。,自行车配套产品的价值也得到了有效提升。乘用车单个电机控制器匹配值在3000元以内。现在,全系动力总成(包括供电系统)产品在车上的匹配价值高达10000元,专用车匹配价值高达近15000元,商用车匹配价值更高。公司配套主流整车企业不断增加,部分整车企业配套车型逐渐增多,产品应用领域不断拓展。“集成芯”驱动总成是英博公司的第三代驱动总成,是集电机、电机控制器、变速箱于一体的高度集成产品。与同行相比,体积减少30%,重量减少30%,成本降低20-30%。

5.3金靖电气:技术领先,海外业务是最大看点,将进入增长快车道。

金电气是中国新能源汽车电驱动系统龙头企业之一,从事电驱动系统的研发、生产、销售和服务,自主掌握核心技术,实现了驱动电机、控制器、变速器的完整布局。金电气是国内为数不多的能够持续获得世界知名整车厂商电驱动系统产品量产订单的新能源汽车核心零部件企业。建立了国际化的r&d团队和全球化的组织架构,在北京、上海、正定、菏泽、余姚、美国底特律设立了r&d和生产基地。公司三合一电驱动系统产品实现了深度集成,缩短了总成的轴向尺寸,减轻了重量,提高了传动效率。我们认为其技术参数不逊于海外零部件巨头,甚至有一定优势。我们相信,随着海外订单和国内订单的逐步增加,公司也将迎来快速增长。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。有关信息,请参阅原始报告。)

精选报告来源:【未来智库】“链接”。

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