導讀:永磁電機的材料是第三代稀土永磁材料釹鐵硼,成本占到了30—40%,作為全球稀土最大的儲備和生產國,中國鎖定了85%以上的釹鐵硼產能,這意味著永磁電機的話語權必然歸中國。
下游的新能源車市場和上游原材料永磁體都在國內,中國本土的電機產業(yè)終于對國外對手展開了反超之路。
作為新能源汽車核心三電系統(tǒng)之一,電機占到整車價值的5-10%,是新能源汽車產業(yè)鏈最為核心的零部件之一。隨著各國在新冠疫情之后發(fā)布強有力的新能源汽車產業(yè)刺激政策,行業(yè)得到迅速恢復,其中歐洲和中國地區(qū)2020年新能源汽車銷量均突破新高,隨之而來的便是對電機需求的提升。
特斯拉和比亞迪在這一領域爭得難舍難分,之前特斯拉用的是交流感應電機,而現在也逐步開始換裝中國產的永磁電機,這或許將成為一個重要的轉折點。
▍特斯拉換裝
隨著產業(yè)政策落實到位,新能源汽車將迎來黃金20年,中美歐成為電動化主戰(zhàn)場,對燃油車的替代率水平加速上行。我們預計全球新能源汽車銷量在2025 年達到 2000萬輛級別,滲透率20%以上,復合增速44.7%;2030年,全球新能源汽車銷量突破6000萬輛,滲透率超過60%,10年復合增速34%。
2020 年,我國新能源汽車驅動電機裝機量為135.7萬臺,同比增長9%,國內驅動電機隨著新能源汽車恢復增長。預計2025年在雙積分的約束下和特斯拉等頭部車企帶領下,我國新能源汽車銷量有望達到750萬輛,帶動驅動電機需求 825 萬臺;2030年驅動電機需求進一步提升至1730萬臺,10年復合增速 28.5%。
目前第三方企業(yè)的戰(zhàn)略布局分為專注電機及零部件和集成化電驅動系統(tǒng)兩個方向,集成化電驅系統(tǒng)可以提高電機企業(yè)的溢價能力,提升單臺價值量和利潤,但將面臨來自車企的強烈競爭,當前過半的電機系統(tǒng)份額由車企掌控,尤其頭部車企將電機系統(tǒng)的集成牢牢把控在自己手中,第三方企業(yè)想要突破電驅動系統(tǒng)的難度極大,不過甘做車企綠葉的第三方電機企業(yè)有望獲得更多隱形份額。
根據第一電動研究院統(tǒng)計,2021年6月新能源汽車配套驅動電機裝機數量達267478臺,環(huán)比上升23.2%,同比增長166.5%。其中比亞迪配套量42,148臺,環(huán)比大漲43.8%,反超特斯拉問鼎冠軍;方正電機配套量20441臺,環(huán)比增長0.05%,穩(wěn)居第三;蔚然動力配套量15522臺,環(huán)比大漲27.7%,從5月第五上升至6月第四;日本電產13320臺,環(huán)比增長9.9%,上升一位至第五;寧波雙林配套量12405臺,環(huán)比下降0.1%,從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降價、Model 3降價,其中一個重要的因素就是換裝了國產電機,這是一個重要的信號和分水嶺。更換后的國產電機性能更優(yōu)異,Model 3后電機最大功率提升9%,從202kW提升至220kW,最大扭矩提升9%,從404Nm提升至440Nm。Model Y后電機最大功率提升22%,從 180kW提升至220kW,最大扭矩提升35%,從326Nm提升至440Nm。
▍話語權歸中國
在特斯拉超級工廠入駐中國之前,臺灣在特斯拉電機上扮演了舉足輕重的地位。電控部分,是臺灣致茂電子與特斯拉一同花了三年研發(fā)的,而用于電機的減速齒輪,則是另一家臺灣企業(yè)和大工業(yè)。2019年1月,特斯拉超級工廠在上海臨港破土動工,而特斯拉承諾90%的零部件本土采購,電機供應鏈開始轉移。
可應用于新能源汽車上的驅動電機電機主要有直流電機、交流感應電機、永磁電機和開關磁阻電機。其中直流電機的優(yōu)點是起動加速轉巨大,電磁轉矩控制特性良好,調速方便,控制裝置簡單,成本較低。缺點是有機械換向器,當在高速大負荷下運行時,換向器表面有火花出現,因此不宜太高的電機轉速。比較與其他驅動系統(tǒng)而言處于劣勢,已經逐漸被淘汰。開關磁阻電機的優(yōu)點是簡單可靠、可調速范圍寬、效率高、控制靈活、成本低;缺點是轉矩波動大、噪聲大、需要位置檢測器、有非線性特性等,這些缺點使得直流電機和開關磁阻電機在新能源汽車行業(yè)的應用受到限制。
目前在乘用車領域,使用最廣泛的是永磁同步電機和交流異步電機。我們國產新能源汽車多數使用永磁同步電機,特斯拉之前配套的都是感應電機,需要通電才能產生磁場,目前已經開始換裝永磁電機,而永磁電機本身就由磁體打造,轉換效率顯然更高。
永磁電機的材料是第三代稀土永磁材料釹鐵硼,成本占到了30—40%,作為全球稀土最大的儲備和生產國,中國鎖定了85%以上的釹鐵硼產能,這意味著永磁電機的話語權必然歸中國。
稀土永磁(核心產品為釹鐵硼)為稀土最大下游,消耗稀土量占稀土消耗總量的57%,且由于單價較高, 稀土永磁貢獻全部稀土產品產值的85%以上。據USGS數據,2020年全球稀土探明儲量約 1.2億噸,其中中國儲量 4400 萬噸,約占全球 36.7%,位居全球首位。2020年,全球稀土精礦產量約24萬噸REO,中國產量達14萬噸 REO,占比 58%,亦雄踞世界第一。
當前中國對于稀土戰(zhàn)略價值的重視程度越來越高,近年來發(fā)布了一系列政策文件對稀土產業(yè)進行整頓和規(guī)范化管理。中國政府牢牢把握住稀土的話語權,永磁電機的命脈掌握在中國手里,特斯拉等海外新能源車企也不得不依賴中國。
根據纏繞的銅線分類,電機可分為扁線電機和圓線電機,扁線電機能量效率高、功率密度高、高集成度和低成本化,有望快速替代傳統(tǒng)圓線電機,而這項技術主要掌握在中國企業(yè)手中。精達股份是國內唯一一家銷量達20萬噸電磁線企業(yè),產品包含漆包銅鋁線、汽車電子線和特種導體等。公司與電裝合作15年開始研發(fā)布局新能源車扁線,2019 年實現小批量出貨,目前已完成日系、美系等核心客戶認證。
下游的新能源車市場和上游原材料永磁體都在國內,中國本土的電機產業(yè)終于對國外對手展開了反超之路。驅動電機占新能源整車價值的5-10%,是新能源汽車產業(yè)鏈最為核心的零部件之一,有望隨新能源汽車行業(yè)共同繁榮。
未來新能源汽車驅動電機將走向集成化、扁線化和平臺化,其中集成化是車企必抓的領域,扁線電機有望拉開第三方企業(yè)的技術差距,而平臺化有望篩選出龍頭第三方,份額迅速集中。因此,除了特斯拉、比亞迪這些車企之外,具備實力的第三方電機企業(yè)也同樣值得關注。
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