电驱动是指由电机和电控组成的驱动新能源汽车的动力总成,并且由于新能源汽车行业的发展,电驱动系统市场将成长为一个新的万亿赛道。
1、电驱动系统百科介绍
电驱动是指由电机和电控组成的驱动新能源汽车的动力总成系统,主要由驱动总成和电源总成构成。
1.1 驱动总成
驱动总成由驱动电机(将电能转化为旋转的机械能,输出动力)、电机控制器(基于功率半导体的软硬件设计,对驱动电机的工作状态进行实时控制)、减速器(通过齿轮组调节输出扭矩,保证系统持续运行在高效区间)组成,也称为“三大件”。
驱动电机:
在电动汽车中,为车辆行驶提供驱动力的电动机称为驱动电动机,驱动车辆以外的电动机称为辅助电动机。电机是将电能转换为机械能或将机械能转换为电能的装置,电机具有能相对运动的部件,是一种依靠电磁感应而运行的装置,其中发电机将机械能转换为电能;电动机将机械能转换为电能。
驱动电机又分为交流异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机、无刷直流电机:
①交流异步电机:
- 很多高性能
- 缺点:
所以交流异步电机适用于大型高性能电动车,比较费电,但稳定性高。
②永磁同步电机:
- 优点:
- 缺点:
两种电机 都同样用于电动车,所以在查看续航功率的时候,使用的电机类型功率 都是可参考的点。
③开关磁阻电机:是一种新型调速电机,是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代调速系统。
它的结构简单坚固,调速范围宽,系统可靠性高。完整系统主要有电机实体、功率变换器、控制器与位置检测器等部分组成。控制器内包含功率变换器和控制电路,而转子位置检测器则安装在电机的一端。 现如今,开关磁阻电机的应用和发展取得了明显的进步,已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器和纺织机械等各个领域,功率范围从10W到5MW(缺少可靠信息),最大速度高达100,000 r/min。
④无刷直流电机驱动系统国内企业通过合理设计及改进控制技术,有效提高了无刷直流电机产品性能,基本满足电动汽车需求;已初步具有机电一体化设计能力。
电机控制器
电机控制器是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路。 在电动车辆中,电机控制器的功能是根据档位、油门、刹车等指令,将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能,来控制电动车辆的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态,或者将帮助电动车辆刹车,并将部分刹车能量存储到动力电池中。它是电动车辆的关键零部件之一。
电机控制器细分有电机起动器、降压起动器、调速驱动器、智能控制器:
①电机起动器:
小电动机可以用开关或断路器接到电源来启动,大电动机需要配合特殊的切换单元,称为电动机启动器或电动机接触器。
②降压起动器:
可以用二个或是多个接触器,在电动机启动时提供较低的电压。使用自耦变压器或串联电感,可以在电动机启动时在端子输入较低的电压,减小启动转矩及突入电流,在电动机的速度到达额定转速的一定比例时,起动器自动将电动机端子切换到正常电压输入。因为自耦变压器及串联电感只在启动时有重压的启动电流流过,时间可能只有几秒,因此其额定会比相同电流,连续使用下的额定要小。较低的电压到正常电压的切换可以用时间计时来切换,或是配合电流感测器,当电流开始下降时进行切换。Korndörfer自耦变压器启动器曾在1908年申请专利。
③调速驱动器:
调速驱动器(adjustable-speed drive,简称ASD)或是变速驱动器 (variable-speed drive,简称VSD) 是一个可以调整机械负载工作速度的设备组。
④智能控制器 :
智能控制器利用微处理器来控制电动机控制中用到的功率元件,也可以监控电动机的负载,将电动机的转矩和负载相配合,其作法是降低给电动机的交流电电压,同时降低电流及无效功率,因此若电动机长时间运作在轻载条件下,上述方式可以量测对能源效率的改善程度,此时产生的热、噪音及振动也随之降低。
减速器
减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件,常用作原动件与工作机之间的减速传动装置 ,在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用。
1.2 电源总成
电源总成,由车载充电机(OBC)、DC-DC变换器、高压配电单元(PDU)组成,被合称为“小三电”,一套整车电压电流管理系统。
车载充电机(OBC)
车载充电机是指固定安装在电动汽车上的充电机,具有为电动汽车动力电池,安全、自动充满电的能力,充电机依据电池管理系统(BMS)提供的数据,能动态调节充电电流或电压参数,执行相应的动作,完成充电过程。
OBC发展趋势:
- OBC行业市场空间:2020年市场规模70亿元,2025年市场规模近250亿,OBC年均复合增速28%。
随着新能源产品升级,带电量提升,车内用电功率提升,OBC以及DC/DC产品的功率都呈现提升趋势,考虑同功率产品逐年降价,但是高功率产品占比逐年提升,假设OBC平均价值量稳定在3500元,预计2025年OBC市场规模将达到250亿元,是2020年的3.5倍,符合增速达到28%。
- OBC行业格局集中,市场主要为国产厂商,头部十家企业市占率大于90%,华为在OBC领域技术领先且具有价格优势。
OBC市场目前主要为国产厂商,头部十家企业市占率大于90%,行业前五的厂商主要是威迈斯、铁城科技(亿利达子公司)、新美亚、比亚迪、富特科技,上市公司欣锐科技和麦格米特处于6-10名之间。除了上述传统OBC厂商之外,华为作为新能源车增量零部件领域的新入局者,在OBC领域技术领先且具有价格优势。华为新一代Hicharge直流快充模块加上华为的车载单元可实现800V快速充电性能。
- 从产业链来看,车载无线充电的上游主要包括方案设计、芯片、磁性材料和线圈,中游为模组制造和代工组装,下游为一些品牌商。其中,功率半导体、磁性材料和线圈是组成无线充电系统的三大要素。
- 功率半导体助力OBC向高效率和高功率密度方向发展。
- 新能源车载磁性元器件具有更高安全性、高可靠性、高集成性,相比传统产品,附加值更高。
DC-DC变换器
DC/DC转换器是转变输入电压并有效输出固定电压的电压转换器。DC/DC转换器分为三类:升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。根据需求可采用三类控制。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。PFM控制型即使长时间使用,尤其小负载时具有耗电小的优点。PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制,且在重负载时自动转换到PWM控制。DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。在电路类型分类上属于斩波电路。
高压配电单元(PDU)
PDU(Power Distribution Unit,电源分配单元),也就是我们常说的机柜用电源分配插座,PDU是为机柜式安装的电气设备提供电力分配而设计的产品,拥有不同的功能、安装方式和不同插位组合的多种系列规格,能为不同的电源环境提供适合的机架式电源分配解决方案。PDU的应用,可使机柜中的电源分配更加整齐、可靠、安全、专业和美观,并使得机柜中电源的维护更加便利和可靠。
2、电驱动发展趋势:“多合一”
2018年之前主机厂动力系统的电机、电控、电源多单独采购;现在新能车对零部件要求提高以及技术迭代,具有高效能、轻量化、低成本等显著优势的“多合一”总成解决方案逐渐成为主流。 目前“三合一”电驱总成是主流,头部新能源车企比如特斯拉、比亚迪、蔚来等。

从长期来看,电驱动“多合一”是发展趋势,当下国内厂商华为DriveOne“七合一”系统、英博尔电驱“六合一”系统已成功推向市场,在轻量化、效率提升、降本等多个维度综合表现突出。
但在新能车领域,电驱动竞争格局则大有改观,国内品牌后来居上,东吴证券统计的数据显示2020年电控CR5企业中,国内企业比亚迪、汇川技术、联合电子、蔚然动力占据了4席;驱动总成CR5中,国内品牌比亚迪、蔚然动力、蜂巢电驱动挤进前五。


根据中金公司的测算,新能车电驱动系统单车价值量超过1万元,2025/30年中国新能源汽车销量达到810/1660万辆,对应市场规模866/1572亿元;按全球年销售超过亿辆规模计算,电驱动则是继动力电池后的又一个万亿赛道。
3、电驱动相关公司
3.1 博格华纳
博格华纳为主机客户提供先进系统解决方案,iDM系统的紧凑型设计,大幅提升了电机的升功率密度;集合了电子控制装备,目前采用主流的800V碳化硅SiC技术或IGBT技术;采用固定速比,目前可为客户提供11.5的减速比,基本覆盖大部分客户各种车型的动力传输需求。
3.2 纬湃科技
纬湃科技(Vitesco Technologies) 致力于为可持续出行提供先进的动力总成技术。纬湃科技提供适用于电动、混动及内燃机驱动系统所用的关键部件和智能系统解决方案,让出行变得更清洁、更高效、更经济。公司产品包括电动传动系统、电子控制单元、传感器和执行器,以及尾气后处理解决方案。2020年,纬湃科技实现销售额近80亿欧元,在全球50多个基地雇佣40,000多名员工。纬湃科技总部位于德国雷根斯堡。
3.3 麦格纳
麦格纳国际,又译作曼格纳、玛格纳、迈纳等,总部位于加拿大安大略省,为全球最大的汽车零部件制造商之一,也堪称全球最多元化的汽车零部件供应商。
3.4 智新科技
智新科技股份有限公司(原东风电动车辆股份有限公司)成立于2001年9月28日,公司注册资本10亿元。作为东风汽车集团公司新能源汽车事业的主阵地,经历多年发展,公司已步入新能源智能网联汽车核心总成研发与产业化的发展阶段。
3.5 巨力自动化
巨力公司聚焦于为顾客设计并制造新能源汽车驱动电机,有刷,无刷电机的自动化生产解决方案,整体技术力量雄厚,拥有国内外技术研发人员计68名,在欧洲有超过70年的行业经验积累,拥有自主知识产权的飞叉绕线,针式绕线的Knowhow (Flyer winding, Needle winding, Linear winding, Coil winding),并拥有内部专业的机加工团队和专业的装配技术团队。主要产品有:驱动电机、马达(转子和定子)微电机(无刷和有刷)系列自动化生产设备及生产线,整机和部装的自动化系列装配设备及生产线。公司承蒙业界客户的大力支持,经过近三十年的发展,在国内及国际市场上都已具备相当的竞争力。产品除满足国内市场外,远销东南西亚、欧洲,南北美等地,客户包括诸多世界一流的品牌如:奥迪,戴姆勒,宝马,大众,捷豹,博世、博泽、法雷奥、大陆、马勒、日立、百得、雷米、尼得科、WEG、德昌等近1000多家客户。
3.6 江苏铭纳阳
江苏铭纳阳智能装备有限公司位于常州金坛经济开发区,公司占地面积25亩,建筑面积20000平方米,公司成立于2010年,我公司是专门从事新能源驱动电机、汽车起动电机、发电机成套设备的研发、生产、和销售的企业,可提供电机产品从研发到量产全套解决方案。公司15年被评为江苏省民营科技型企业,18年评为国家高新技术企业,中国内燃机工业协会会员,中国汽车工业协会新能源电机电控产业联盟协会会员。企业拥有发明专利9项,实用新型专利41项,常州市高新技术产品2项,江苏省高新技术产品1项,公司产品广泛应用于汽车电机、纯电动汽车、混合动力汽车、电动叉车、电动三轮车、旅游观光车、电动工具及汽车电机等领域。
3.7 XPT蔚来驱动科技
XPT,一家提供智能动力解决方案的科技公司,XPT坚持以用户为中心,电动化、智能化、轻量化的平台,用科技升级人类的出行方式,致力于成为驱动全球科技出行品牌, 为客户提供更环保、更高效、更安全的智能动力解决方案。
4、电驱动相关公司排名
【电驱动装机量】2021年乘用车电驱动系统装机量排行榜:
第1名、特斯拉,装机量:387,229套
同比变化179.6%,市场份额22.2%;特斯拉在电驱动系统版块的优势还是很明显。
第2名、弗迪动力 ,装机量:330,906套
同比变化186.9%,市场份额19%;弗迪动力研发8合一相关核心技术,连个门面官网都不放个,19年成立。
第3名、蔚来驱动科技,装机量:181,604套
同比变化109.7%,市场份额10.4%;碳化硅电驱系统研究中,2022年是否装机有待进一步验证。 蔚来驱动科技官网,点击后可了解其详情:XPT电驱动官网。
第4名、日本电产,装机量:166,736套
同比变化122.1%,市场份额9.6%;为广汽新能源aion服务,其销量势头非常好,预计22年装机量还会提升。
第5名、汇川技术,装机量:86,681套
同比变化/,市场份额5%;产能接近10万了,汇川技术上市公司,截止2022年3月,市值1500亿人民币。
第6名、上海电驱动,装机量:85,110套
同比变化430.4%,市场份额4.9%;为奔奔提供电驱动,奔奔的热销带动上游的供应商。
第7名、上海变速器,装机量:79,407套
同比变化>500%,市场份额4.5%;仅上汽Clever的占比就过半。
第8名、联合电子,装机量:71,258套
同比变化>500%,市场份额4.5%;为好猫提供电驱动,好猫的销量很不错。
第9名、小鹏汽车,装机量:69,018套
同比变化327%,市场份额4%;小鹏自研电驱动,P5销量势头不错,P7也很high。
第10名、中车时代,装机量:50,086套
同比变化>500%,市场份额2.9%;为一汽提供电驱动,2022年可以靠一汽爆发一波。 总体电驱动的装机量都是较往年大增,得益于新能源汽车市场的蓬勃发展,持续助力碳中和。 其他相关产业排名:
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