今天去了一家电驱动企业聊天,借此机会就聊一聊汽车的电动化,主要是混合动力。
2015年我们聊未来动力产品的时候,电机一直是一个累赘的存在。当时候汽车里边加个电机,纯粹是为了补贴。所以当时候的思考逻辑是怎么去算账。比如一台电机多少钱、一套电控多少钱,背多少电池,国家能补贴多少,企业能赚多少。所以当时候要么就是纯电动、要么就是只放一个电机。(这里提一下两田,两田的混动商业化早,但逃不掉这个逻辑,动力总成里边的钱,其他的地方就得抠出来。所以之前买卡罗拉,经常不建议买混合动力)
所以我们看到早期的混动车型,除了两田,都是带一个电机。就有了P2、P2.5这类的名词。P就代表着电机布置的位置。如果大家感兴趣也可以搜一搜。我们也说这类混动是单电机或者并联混动。
单电机混动问题很多,首先就是不经济。车子走的时候,要么电机干活,电池供电,发动机歇着。要么发动机烧油直接带着变速箱跑,电机歇着。此外,如果行驶过程中没电切换发动机也有一定的冲击。唯一的好处就是可以拿补贴,宣传的时候也是说市内当纯电动跑,长途用油跑。(事实证明,如果没有补贴,成本贵的一塌糊涂。而且没电了还很耗油)
真正的混合动力的思路是保证发动机一直工作在高效率区间。随便找了一张图,如图所示,就是想让发动机一直工作在232那个圆圈内。
这就要求发动机最好能工作一个特定的点,功率、转速是确定的。这也是为什么传统汽车有变速箱的原因之一。此外典型的就是简单的柴油发电机。柴油机工作在一个特定的点,然后带着发电机跑。
有个柴油发电机的思路,放在汽车上就是发动机只发电,然后用另外一个电机去驱动。这就是增程的逻辑所在。国内增程虽然早在十年前就起步,但目前真正量产的也就理想one、东风岚图、小康赛力斯。
但增程有个问题,油-电-电-机械转动,电-电其实是有损耗的。所以工程师就想在232那个点发动机直接通过齿轮、轴(刚性连接)驱动车轮,电-电损耗就节省了(没办法,工程都是抠出来的),所以就有在增程结构的基础上加个离合器,工况到了就可以直接驱动。也就是所谓的串并联。最有名的就是本田IMMD,国内比亚迪DMI、长城柠檬DHT、长安在开发也是这个思路,吉利、奇瑞和这个不太一样,但思路也类似吧。
上述架构更习惯统成为双电机。双电机就解决了发动机发电和驱动问题。经济型来算的话发动机比原来略贵(因为是新平台)、双电机系统大概1万2千块,原来7DCT的话7千块左右。算下来还是比传统车要贵1万块左右,所以比如比亚迪就直接做插电式混动了,通过购置税减免把电池的钱省了,还能挂个绿牌。相比单电机,不管是成本还是体验都要好很多。当然主要原因是电机、电控现在便宜了。
聊完架构,聊聊市场空间。我们自己有个大概的测算,2025年,纯电动+混合动力大概有接近900万的市场规模。混合动力大概300+的市场规模,当然主要驱动因素还是油耗目标的压力,2025年的目标传统动力平台几乎不可能达到。48V也很难。虽然纯电动能核算优惠,但谁也不敢全押宝在一条路线上。今天就先不了整车,只聊供应链。
900万纯电+混动的市场规模,直接带动的就是电机、电控的需求。因为混动标配都是双电机的缘故,加上四驱,整个电机规模大概在1400万台电机规模左右。电控大概在1100万套。电控中成本占一半的功率模块大概按照电机1:1对应关系,大概也是1400万组。
现在功率模块基本上都是外采。当然考虑到技术选择,有的拿单管并联,跳过模块。比如特斯拉、汇川给威马做的方案。这块细节先不考虑。虽然我们认为国内的模块企业相比国外英飞凌(国内在上汽英飞凌)、安森美、德尔福(被博格华纳收购了)、联合电子还有点差距。但类似斯达半导、比亚迪、中车时代还是有一定竞争力。
原来电机和电控基本都是外采的,比如国内汇川、上海电驱动、精进、巨一等等好多。除了比亚迪。现在由于整车企业开始涉足系统合装。初期会采购定转子回来自己装,后边不排除定转子也自己做。但比较确定的是铜线、硅钢片、被动元器件、PCB板和永磁体肯定会外采。
铜线技术的话新产品大部分都是扁线,国内做的好的主要就是精达、金杯、长城科技。永磁体主要就中科三环和正海磁材了。当然永磁体也有技术路线的原因可能不是1:1的关系,因为有一部分用的交流感应电机。硅钢片这块主要就是宝钢了,其他还真没了解过。被动元器件主要是电容,比如法拉和鹰峰,法拉比鹰峰要多。电阻虽然也需要,但感觉更像一个标准品。PCB我觉得技术难度不是很大,虽然沪电、深南有,但没听说给谁供。
另外一个就是巨大需求刺激下企业需要扩产,直接拉动设备的增长。比如国内的铭纳阳、豪森、邦迪、先导等等