题材逻辑:
随着电池技术的进步,新能源汽车行业的焦点从续航转向了对整车动力性能、操控体验的追求。电驱动系统成为新能源汽车的核心系统,按照全球每年近亿辆汽车的销量计算,电驱动系统市场空间超过万亿元。华为、宁德时代已经相继布局电驱动,电驱动产业链有望与新能源汽车上行周期形成共振,是下一个万亿市场的大赛道。电驱动系统的单体部件优化和集成化是发展方向,看好独立第三方电驱动系统供应商快速崛起的机会,建议关注具有技术领先优势和快速迭代能力的企业。
投资方向:
系统集成化、工艺优化、材料量价齐升是三大投资主线。
系统层面的集成化具有降低成本、提高效率、优化车企流程等诸多优势,是产业升级的必由之路,见效也最快;
部件层面的工艺优化,例如扁线电机、SiC模组替代、油冷电机等技术变化,可以实现对应单体部件的降本增效;
材料端例如永磁体、硅钢片等,在部件销量和单体价值量共振之下,有望迎来量价齐升。
自供+外采长期共存,独立第三方电驱动系统供应商或将成为市场主力
电驱动系统的集成化趋势,符合主机厂对于降本增、优化体系、整车架构演进等方面的诉求。集成化从硬件融合向电气融合、芯片融合快速演进,主机厂供应链也越来越开放。
具有技术积累、客户资源等方面优势的企业将占据较大市场份额,以特斯拉为代表的主机厂自供体系和以汇川技术、英搏尔、欣锐科技等为代表的独立集成供应商将长期共存;而随着整车市场快速起量以及技术迭代的加速,自供独立供应商有望成为市场的主力参与者。
逻辑展开:
替代“发动机+变速箱”,电驱动系统成为整车核心系统
电动化是未来,电驱动系统成为整车核心构成;不论采用何种电动化技术路径(纯电动、插电混动、增程式等),不论使用何种动力电池(磷酸铁锂、三元、燃料电池等),每辆新能源汽车都需要电驱动系统实现动力输出与控制,电驱动系统逐渐成为汽车的核心系统之一。
动力体系升级,电驱动系统优化快速推进
电池对油箱的替代只是整车智能化、电动化演进的基础,而电驱动系统对发动机、变速箱的替代,才是整个动力体系升级的核心。
永磁同步电机系统是趋势,双电机布置占比上升。
目前市场上的新能源车型,不论是纯电动、插电混动还是增程式,基本都配置了永磁同步驱动电机。单驱动电机多见于低配版车型,纯电动车将驱动电机前置或后置,混动车型一般将驱动电机前置。双驱动电机一般为高配版车型,纯电动、插混和增程式都涉及,前后各部署一个驱动电机,其中永磁同步驱动电机的占比在迅速上升。我们认为,随着行业对车辆动力性能的不断追求,双电机车型的市场占比或将进一步上升。
终端市场的销量是主机厂的核心目标,而终端消费者对最高车速、爬坡性能、加速性能等车辆性能的追求是持续的。具体到新能源汽车驱动系统,就是对高转速、大扭矩、高功率密度的追求。电驱动系统的优化升级,主要有两个方向:
部件层面:以单体部件为目标进行升级优化,主要通过工艺改进、材料替代等实现。例如,永磁同步电机、扁线电机的应用,SiC元器件的应用等。
系统层面:以集成化为主,实现多部件融合的系统级改造、优化;例如,将电机、电机控制器、减速器、OBC、DC/DC、PDU等独立部件融合为“三合一”、“多合一”,并逐步从硬件融合,向电气融合、芯片融合演进。
本次分享整理的内容主要是系统集成化这个版块
电驱动系统集成化:架构演进必由之路,产业升级最快的剑
新能源汽车的续航问题被逐渐解决后,开始向整车智能化加速迈进。相比于独立部件的各自优化,系统层面集成的效率会更高。具体到整车动力系统,原有的驱动电机、电机控制器、减速器从独立单体开始向“二合一”、“三合一”演进,称为驱动总成。与此同时,整车电压电控的相关模块,例如车载充电机(OBC)、DC-DC转换器、电压分配单元(PDU)等也开始向集成化发展,出现独立的“三合一”电源总成(OBC、DC-DC、PDU),以及与电机、电机控制器等融合的“五合一”、“七合一”等。
国内外电驱动相关企业的集成化布局情况统计:
“三合一”动力总成:电机+电机控制器+减速器
将电机、电机控制器和减速器集成在一起,可以减少壳体用料、线束和连接件等,从而减轻重量、降低成本;其次,部件的融合可以节省出宝贵的车内空间;集成化的动力总成“三合一”,在提高系统效率的同时,也为主机厂降低了供应商层面的管理成本、沟通成本,也减少了原有分散采购多个零部件的配套成本等。
从动力总成“三合一”来看,系统核心是电机控制器和电机。电机控制器通过与车内信号系统、电机内传感器等交互,实时获取指令、输出策略并将其转换成控制电机运转的电信号,电机具体完成电能到机械能的转换。随着集成化程度加深,电机电控领域具有优势的企业,尤其是电控策略方面技术领先、迭代迅速的企业,更容易在竞争中取得先机。
电源“三合一”,电驱系统“多合一”迅速发展
回到整车架构的视角,与燃油车相比,新能源车除了电池系统、电驱动系统之外,还多了一套整车电压电流管理系统,主要包括OBC、DC-DC、PDU等组件。OBC、DC-DC、PDU被合称为“小三电”。相对于电机、减速器等动力部件的集成化,“小三电”同属于电压管理系统,又不涉及大的机械部件,因此其集成化更为迅速。目前市场上已经有非常成熟的电源总成“三合一”模块,将OBC、DC-DC、PDU融合在一起,代表企业如欣锐科技、威迈斯、得润电子、英威腾、富特科技、华为等。
集成化产品市占率快速攀升,独立电驱动系统供应商势头渐起
新能源车辆销售数据显示,集成化电驱动系统的配套比例在迅速上升。根据NE时代数据,2020年新能源电驱动整体装机量为135.7万套,其中三合一及以上电驱动系统配套装机量达50.6万套,占比37.3%。2021年1-6月份,新能源乘用车电驱动装机量115.4万套,其中59.1万套的电驱动为三合一及以上产品,占比升至51.2%。
随着新能源车销量的迅速攀升,以及集成化电驱动的技术发展,独立电驱动系统供应商的产品装车进程加快。2021年H1“三合一”电驱动系统的Top10供应商中,特斯拉、比亚迪、小鹏、零跑等为主机厂,部分或全部自制;蔚然动力、上海变速器、蜂巢电驱动为主机厂体系内供应商;日本电产与主机厂有合资。独立电驱动企业的集成化产品迅速成熟且具有成本、性能等方面的优势,因此独立电驱动企业的多合一产品装车增加,如汇川、上海电驱动、联合电子、采埃孚等。以汇川技术为例,配套的新势力车型快速放量,订单爆发式增长,其新能源电驱业务在2020全年营收同比增长69%的基础上,2021年H1营收达9.08亿元,同比大增175%;“三合一”驱动产品的市占率进入全国前十。以英搏尔为例,其2021H1的新能源行业营业收入已超过2020年全年;分产品维度,其动力总成、电源总成的营业收入占比,从2020年的23%,提升至2021年H1的34%。
产业链整合加速,主机厂自产体系与独立供应商体系将长期共存,天平向独立供应商倾斜。
电驱集成化发展路径
1、电机电控企业发展路线(汇川、英搏尔、卧龙电驱等):①基于自身电机、电控的优势,向下合并减速器,向上逐渐合并OBC、DC/DC、PDU等整车充电控制模块;②从低端产品、低端市场逐渐向上生长,客户群和配套车型改善,单车价值量、利润提升。③提供模块化、平台化产品和解决方案。
2、电源模块企业发展路线(欣锐科技、英威腾等):①基于电源模块的技术优势,将OBC、DC/DC、PDU整合成电源“三合一”;②部分厂商尝试向动力域整合,将电机控制器MCU整合,但因为电机电控技术门槛较高,挑战较大。
3、整车零部件企业(博世、大陆等):从现有体系进行系统化整合集成。