單管並聯新能源汽車控制器

㈠ 電動車控制器可以通用嗎

電動車的控制器是不通用的。有許多型號，它們之間的輸出功率有所差碰豎衡異，甚至生產廠家不同，管子的特性也不一樣：同樣輸出功率的控制器，並聯的管子數量可以多，也可以少，就是功率管不同的原因。

電動車控制器從結構上分兩種，把它稱為分離式和整體式。

1、分離式：所謂分離，是指控制器主體和顯示部分分離。後者安裝在車把上，控制器主體則隱藏在車體包廂或電動箱內，不露在外面。這種方式使控制器與電源、電機間連線距離縮短，車體外觀顯得簡潔。

2、一體式：控制部分與顯示部分合為一體，裝在一個精緻的專用塑料盒子里。盒子安裝在車把的正中，盒子的面板上開有數量不等的小孔，孔徑4-5mm，外敷透明防水膜。孔內相應位置設有發光二極體以指示車速、電源和電池剩餘電量。

(1)單管並聯新能源汽車控制器擴展閱讀

電動車電機的控制系統一般由電動機、功率變換器、感測器和電動車控纖李制器組成。

電動車電動機控制系統應根據其控制演算法的復雜程度，選擇比較合適的微處理器系統。較為簡單的有選用單片機控制器，復雜的可使用DSP控制器，出現的電動機驅動專用晶元可以滿足一些輔助系統電機控制需求。對電動汽車電動機控制器而言，一般較為復雜宜使用DSP處理器。

控制電路主要包括以下幾部分：控制晶元及其驅動系統、AD采樣系統、功率模塊及其驅動系統、硬體保護系統、位置檢測系統、母線支撐電容等。

功率主迴路採用三相逆變全橋，其中主功率開關器件為IG-BT。笑做

在大電流、高頻開關狀態下，從電解電容到功率開關模塊的雜散電感對功率迴路的能耗、模塊上的尖峰電壓影響較大，因而採用層疊式母線基板使電路的雜散電感盡可能小，以適應控制系統低電壓、大電流工作的特點。

㈡ 電動車控制器功率管是並聯還是串聯

並聯。舉春粗
據作業幫查詢顯示，功率管控制著電機線圈中流過的電流，由於每一個功率管只能提供其規定的電流森嘩，所以設計人員將功率管設計成並聯多個以提供大電流。
電動車控制器是用來控制電動車電機的啟動、運行、進退、速度、停止以及正鎮電動車的其它電子器件的核心控制器件。

㈢ 新能源汽車電控的作用是什麼

新能源汽車電控的作用是控制電機輸出扭矩，使車輛行駛，整個電控系統與燃油車的發動機和發動機控制器相當。控制器的能肆搜量來源於高壓電池組（高壓直流，一般300-400v），電機控制器內部通過控制晶元、驅動電路和IGBT等，對不同電機採用不同的控制演算法，將直流電轉換成交流電，然後輸出給電機，再使電機產生扭矩。

新能源汽車電控系統的組成電控技術不是因新能源汽車而出現的，在傳統燃油車上，電子控制系統（ECU）也同樣重要，它直接負責車輛的信號接收、分析以及作出指令判斷。而這項技術在應用到了新能源汽車上後，整車電子控制系統需要承擔的責任也將更加復雜，而所謂的電氣化架構也因為電控系統的模塊增多而成為一家車企核心的技術手段。

做為整台車的總控制台，高效、穩定以及提高車輛綜合性能，是電控系統在新能源汽車中承擔的重要責任。相比於傳統燃油車，汽車在轉向電氣化後增加了電池組、驅動電機、變速箱（減速器）、動能回收系統等等，而如果再加上自動駕駛和增程式系統的話，電控系統所要承擔的責任就更多了，所以在傳統燃油車上使用的「單一電子控制器」目前也變成了「車輛中央電子控制器」，從名稱上也能夠看出電控對於新能源汽車的重要意義。

如果說電機和電池技術決定了一台電動車的硬體價值，那電控則直接決定了車輛的軟體處理能力，並且也將幫助電機和電池發揮出最大的硬體潛能。覺得可以用一句話來形容電控的重要性：如果一輛優秀的新能源汽車並非全部來源於電控的好壞，那麼一輛糟糕的新能源汽車的原罪可能就是因為電控。

目前一台狀態並不算好的新能源車應該包括了續航能力差，最高時速低，驅動系統反應慢等問題，而這其中任何一個狀況都和電控系統有著必然的聯系。以續航叢歷這件事來說，當把所有問題怪罪於車輛電池好壞和容量大小的時候，往往忽視了電控在其中扮演的重要角色。

新能源汽車上的電子控制系統又會被在細分為多個子系統，包括電機控制單元，電池控制單元，動能回收系統以及整車高低壓轉換系統等等。目前市場中新能源汽車被分為了插電式混合動力、純電動以及燃料電池系統，三類車型在電池與電機方面屬於共性的核心技術，而電控系統則會因為驅動方式的不同而不同，當然其中包含的子系統也有所不同。

（圖/文/攝： 問答叫獸） 賓士S級 問界M5 理想ONE 別克GL8 小滲雹搜鵬P5 小鵬汽車P7 @2019

㈣ 為什麼說新能源汽車的核心是IGBT

IGBT約占電機驅動系統成本的一半，而電機驅動系統占整車成本的15-20%，也就是說IGBT占整車成本的7-10%，是除電池之外成本第二高的元件，也決定了整車的能源效率。不僅電機驅動要用IGBT，新能源的發電機和空調部分一般也需要IGBT。 不僅是新能源車，直流充電樁和機車(高鐵)的核心也是IGBT管，直流充電樁30%的原材料成本就是IGBT。電力機車一般需要 500 個IGBT 模塊，動車組需要超過100個IGBT模塊，一節地鐵需要50-80個 IGBT 模塊。三菱電機的HVIGBT已經成為業內默認的標准，中國的高速機車用IGBT由三菱完全壟斷，同時歐洲的阿爾斯通、西門子、龐巴迪也是一半以上採用三菱電機的IGBT。

一個IGBT管芯稱為模塊的一個單元，也稱為模塊單元、模塊的管芯。模塊單元與IGBT管芯的區別在最終產品，模塊單元沒有獨立的封裝，而管芯都有獨立的封裝，成為一個IGBT管。近來還有一種叫IPM的模塊，把門級驅動和保護電路也封裝進IGBT模塊內部，這是給那些最懶的工程師用的，不過工作頻率自然不能太高咯。單管的價格要遠低於模塊，但是單管的可靠性遠不及模塊。全球除特斯拉和那些低速電動車外，全部都是使用模塊，只有特斯拉對成本的重視程度遠高於對人命的重視程度。特斯拉Model X使用132個IGBT管，由英飛凌提供，其中後電機為96個，前電機為36個，每個單管的價格大約4-5美元，合計大約650美元。如果改用模塊的話，估計需要12-16個模塊，成本大約1200-1600美元。特斯拉使用單管的原因主要是成本，尤其是其功率比一般的電動車要大不少，加上設計開發周期短，不得不採用單管設計。相比寶馬I3，採用英飛凌新型HybridPACK 2模塊設計，每個模塊內含6個單管型IGBT，750V/660A，電流超大，只需要兩個模塊即可，體積大大縮小，成本大約300美元。

㈤ 新能源電動汽車電機控制器何時需要優化升級

2022年10月。電機控制器上游主要有IGBT晶元、PCB板、電容器、感測器、殼體和控制軟體等，IGBT是電機控制器中的核心部件，起到功率變換的作用。新能源電動汽車電機控制器2022年10月需要優化升級。在IGBT技術路徑來液早看，可以分為IGBT模塊和IGBT單管並聯兩種，兩種方案桐滾均有車企批量應用，各有優勢和劣勢。感測器則局埋余包括溫度感測器、電流/電壓感測器等。

㈥ 新能源轎車控制器多少千瓦的

新能源轎車的滾鬧控制器的功率大小取決於車輛的電機功率和應用場景的要求。一般來說，小型的新能源轎車的電機功率在20-50kW左右，相應的控制器功率也會在相對較小的范圍內，一般在20-60kW之間。而大型的新能源轎車的電機功率則會超過100kW，相應的大空罩控制器功率也會更高，一般在100kW以上。需要注意的是，控制器的功率不宜過高，以免造成電機過載或者損壞等問題。此虧滾外，不同品牌、型號的新能源車控制器的功率也有所差異，具體以車輛說明書為准。

㈦ 新能源電動汽車電機控制器何時需要優化升級

沒有故障代碼不需要升級，除了特殊情況而定。主要新能源電動汽車都會裝有一到兩個電機控制器，或者更多。在實際的使用過程中，難免會對電機控制器軟體進行優化升級。目前對電機控制器軟體升級，基本上採取的是在線升級方法，通過匯流排進行軟體更新，包括實車直接匯流排更新和ota軟體更新方式。

㈧ 新能源混合動力汽車混聯和並聯配置上有什麼區別

混合力汽車指能夠至少述兩類車載儲存能量獲力汽車：—消耗燃料；—再充電能/能量儲存裝置
根據力系統結構形式三類：
1、串聯式混合力汽車（SHEV）：車輛驅力源於電機混合力(電)汽車結構特點發機帶發電機發電電能通電機控制器輸送給電機由電機驅汽車行駛
2、並聯式混合力汽車（PHEV）：車輛驅力由電機及發機同或單獨供給混合力(電)汽車結構特點並聯式驅系統單獨使用發機或電機作力源同使用電機發機作力源驅汽車行駛
3、混聯式混合力汽車（CHEV）：同具串聯式、並聯式驅式混合力(電)汽車結構特點串聯混合模式工作並聯混合模式工作同兼顧串聯式並聯式特點

㈨ 新能源汽車電驅動技術發展和產業化趨勢

新能源 汽車 的動力系統包括電驅動系統與電源系統兩大類

電驅動系統包含電機、電控制器、減速箱，是驅動電動 汽車 行駛的核心部件；電源系統包含車載充電機（OBC）、DC-DC 轉換器和高壓配電盒，是動力電池組進行充電、電能轉換及分配的核心部件。

電驅動產業鏈涉及環節較多，可以概括為零件—總成—系統—整車廠四大層級。

上游零部件包括永磁體、硅鋼體、功率模塊、電容、感測器等，這一級的玩家對在整車產業鏈中屬於「三級供應商」。在零部件基礎上進一步設計組裝得到電機總成、電控總成與傳動總成，這一級的玩家可以稱為車企的「二級供應商」；各個單獨總成進一步集成為電驅動系統供貨於車企，這一級玩家為行業「一級供應商」。

1.1. 大三電：電機、電控、減速器

1.1.1. 電機：扁線電機、高壓電機帶來新機遇

電驅動系統在新能源 汽車 成本中佔比僅次於電池。電驅動系統（電機、電控、減速器）是新能源 汽車 動力總成的關鍵部件，相當於傳統燃油車發動機的作用，直接決定整車的動力性能。其成本佔比僅次電池，佔比絕對值因新能源 汽車 品牌、車型而異。

驅動電機主要技術路徑聚焦在永磁同步電機&交流非同步電機上。永磁同步電機與交流非同步電機的主要區別點在於轉子結構，永磁同步電機會在轉子上放置永磁體，由磁體產生磁場；而交流非同步電機則是由定子繞組通電產生旋轉磁場。功率密度、效率（高效率區間）是衡量電機性能的關鍵指標：

1）功率密度越大代表著相同功率下的電機體積更小，有利於節省空間&製造成本；

2）效率越高，說明電機端損耗越小，相同電池容量下，新能源車續航里程更長。

永磁同步電機為目前應用最多的電機類型，非同步電機在高端車型雙電機配置下會有部分使用。相比交流非同步電機，永磁同步電機功率密度更高、高效區間更寬、質量更輕。

根據第一電動 汽車 網統計信息，2022 年 3 月，我國新能源 汽車 共配套驅動電機 50.97 萬台，其中永磁同步電機為 48.60 萬台，佔比 95%，適用於大部分主流車型；交流非同步電機配套 2.09 萬台，佔比為 4%，主要配套包括特斯拉 Model Y、嵐圖 FREE、蔚來 ES8、奧迪 e-tron、大眾 ID.4 CROZZ 等車型。交流非同步電機在高速中應用性能更優，同時具有成本優勢（稀土永磁材料成本較高，同功率的永磁同步電機價格更高），目前配套多以高端車型、雙電機方案為主 (蔚來 ES8 是前永磁同步+後交流非同步，特斯拉 Model Y 2021款採用前感應非同步+後永磁同步)。

多電機在高端車型中應用有所增加，故單車配套電機數也隨高端市場佔比而變化。

相比單電機，雙電機可以顯著提高 汽車 的加速性能與續航能力。同時，雙電機多意味著四驅系統，可以提供更好的附著力，從而提高安全性能。近年來，在高端車型中雙電機的應用不斷增加，特斯拉、蔚來、奧迪、大眾、賓士都陸續推出搭載雙電機的車型。而在法拉第 FF91 和榮威 MarvelX 中更是使用了三個電機。

扁線：可有效提高電機功率密度，減少銅損耗以提升效率。

1）功率密度高：相較於傳統的圓線繞組電機，扁線電機將圓形導線換成矩形導線，因此相同面積的定子線槽可以塞進更多面積的導線，進而提高功率密度。

2）效率高、損耗小：銅損耗在電機損耗里佔比達 65%，因此為提高電機效率，需採用更合理的定子繞組，從而降低銅耗。此外，扁線截面更粗使得電阻相對更小，銅導線發熱損失的能量也越小。而且扁線電機的端部尺寸短 5-10mm，從而降低端部繞組銅損耗。

3）重量、NVH 等方面也存在優勢。

發卡電機為應用最廣泛的扁線技術，產線投資高，產業化仍處於前期階段。根據線圈繞組方式差異，扁線電機可分為集中繞組扁線電機、波繞組扁線電機與 Hairpin（發卡）扁線電機，其中發卡電機應用最為廣泛。相對圓線電機，扁線電機無法進行手工製造、自動化要求較高——繞組製造過程非常復雜，需要先將導線，製作成發卡的形狀，然後通過自動化插入到定子鐵芯槽內，然後進行端部扭頭和焊接。高自動化及定製化使得扁線電機產線投入較高，根據方正電機，2021 年來公司已先後投資 17.42 億元用於產線建設，對企業資金實力有較大挑戰。

雪佛蘭和豐田開啟扁線電機應用先河，近年來滲透率不斷提升。2007 年，雪佛蘭VLOT 採用的電動 汽車 中就有發卡式扁線電機，其供應商為雷米。2015 年，豐田發行了裝載扁線電機的第四代普銳斯，其電機供應商為 Denso。在扁線電機更高的效率加成下及內外資電機廠商批量化工藝的成熟，近年來其應用不斷增加，2020 年來，保時捷、比亞迪、特斯拉等車企紛紛推出裝載發卡式電機的新車型，滲透率不斷增長。根據方正電機公司年報，2020 年全球新能源 汽車 行業扁線電機滲透率為 15%，我國扁線電機滲透率約為 10%。2021 年隨著各主流車企大規模換裝扁線電機，特斯拉換裝國產扁線電機，我國扁線電機滲透率已與全球扁線電機滲透率同步增長至 25%。

此外，在高端車型中，搭載扁線電機數量也開始從原來的單電機增加到雙電機。例如，保時捷首款純電動跑車 Taycan 便採用了三電機。

高壓：縮短充電時間、提高電機效率以延長里程的重要措施。純電乘用車電壓通常在 200-400V 之間，在同等功率下，當電壓從 400V 提升到 800V 後，線路中通過的電流減少一半，產生的功率損耗更小，從而可以提高充電效率、縮短充電時長，進而改善新能源 汽車 使用體驗。同時，工作電流的減少將降低功率損耗，繼而可以進一步降低同樣行駛里程中的電量消耗，從而延長 汽車 里程數。2021 年為我國 800V 高壓快充元年，行業發展有望加速。

2021 年來，比亞迪（e 平台）、理想、小鵬、廣汽（埃安）、吉利（極氪 001）、北汽(極狐)等車企紛紛布局 800V 快充技術，我國 800V 高壓快充行業進入發展加速期。

高壓化下對 汽車 電子各環節都將帶來新挑戰，目前應用僅停留在高端車型。新能源 汽車 要實現 800V 及以上高壓平台兼容，除了需要提高電機、電池性能外，PTC、空調、OBC、高壓線束等部件都需要重新適配，此外還面臨更高電壓帶來的安全、熱管理、成本等多方面挑戰。受以上因素影響，目前 800V 高壓平台應用還僅停留在部分高端車型。

油冷：採取合理的電機熱管理設計可以進一步提升功率密度。電機的功率極限能力往往受限於電機溫升極限，因此提高電機冷卻散熱能力可以快速提高功率密度，同時防止永磁體在高溫時發生不可逆的「退磁」。目前常用的冷卻方式為水冷，但其無法直接冷卻熱源，熱量傳遞路徑長、散熱效率低；相較於水冷，油冷的優勢在於油品具有不導電、不導磁、絕緣等性能，因此可以直接接觸熱源，形成更安全的熱交換，提高散熱效率。

故相同的繞組絕緣等級下，油冷電機可以承受更高的繞組電流，長期工作功率更高。

1.1.2. 電機控制器：IGBT 掣肘，單管並聯紓困

電控系統通過電機控制演算法發出信號驅動電機轉動，進而控制整個車輛的動力輸出。電控系統可分為主控制器和輔助控制器：

1）主控制器控制 汽車 的驅動電機；

2）輔助控制器控制 汽車 的轉向電機、制動器、空調等。

我們本文重點討論的電控系統主要指主控制器，主要由控制板（接受整車控制器的信號指令，運行電機控制演算法，發出控制指令給功率板）、功率板（接受控制板指令，頻繁通斷 IGBT/MOSFET，控制電機轉動）、殼體等組成，在控制器中，控制電路板、功率電路板成本主要在於 IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）、MOSFET（功率場效應晶體管）、MCU（微控制器）、電源晶元等半導體器件。

電控開發需要從硬體、軟體兩方面協同進步。類似電機，電機控制器的核心指標同樣為功率密度、效率，軟硬體的優化也是圍繞這兩大核心主題展開。

1）硬體角度，功率半導體單管並聯方案將具備高性價比優勢，或成 A 級以下車型主流硬體配置；而模組方案憑借更高可靠性，在中高端車型占據核心地位。器件方面，碳化硅有望逐步滲透。

2）軟體角度，需要在可拓展性、易維護性、功能安全性等方面的不斷提高。

功率半導體 IGBT 占電控成本比重較高，主要參與者為國外功率半導體巨頭。根據蓋世 汽車 數據，2017 年功率板的核心器件 IGBT 模塊，佔到電控總成本高達 37%。根據Yole，2020 年全球 IGBT 行業銷售額 TOP15 公司中共 14 家為國外企業，而英飛凌（Infineon）更是憑借 14.33 億美元的收入連續多年穩居全球第一。

功率半導體在新能源 汽車 中的應用可分為模組&單管並聯這兩種路線，兩者有各自適用的場景。模組為高度集成的功率半導體產品，保證了電控成品的可靠性&良率高，同時降低了系統設計的復雜度。以 IGBT 為例，由於車規級功率半導體主要被英飛凌等外資占據，其往往提供特定參數規格的標准 IGBT 模組，然而模組參數往往不能很好適配具體需求，因此標准模組在不同功率的驅動電機控制系統中容易出現容量受限、結構安裝等問題。若採用多個 IGBT 單管並聯（通過復合母排、冷卻裝置等部件一同封裝），則可以根據不同車型靈活設計冗餘量，並且單管成本顯著低於模塊，在成本要求較高的A 級以下車型使用得更為普遍。但多個 IGBT 單管並聯時，由於各單管參數的分散性、輸出電流的不一致性，可能使系統可靠性較差，整個 IGBT 模組壽命也會縮短，對企業技術、製造能力考驗大，故中高端 B 級以上車型通常使用可靠性更強的模組路線。

碳化硅功率器件可顯著提高電控效率、功率密度等性能。碳化硅材料具有禁帶寬度大、熱導率高、電子飽和遷移速率高等性質，相比硅基 IGBT，碳化硅元器件體積更小、頻率更高、開關損耗更小，可以使電驅動系統在高壓、高溫下保持高速穩定運行（硅基IGBT 只能在 200 以下的環境中工作）。根據意法半導體，在 400V 電壓平台下，相較於硅基 IGBT，碳化硅功率件有 2-4%的效率提升；在 750V 電壓平台下，碳化硅器件有3.5-8%的效率提升。

越來越多的高端車型已採用碳化硅電控。

1）車企角度，2021 年奧迪 e-tron GT 與福特 Mach E、特斯拉 Model S 等新車型也紛紛採用了碳化硅器件。2021 年 10 月，通用 汽車 與 Wolfspeed 簽訂了碳化硅供應協議，在原材料上搶先布局。國內車企也不斷布局碳化硅，比亞迪發布了碳化硅車系平台 e-Platform 3.0，小鵬 G9、蔚來 ET7 等採用碳化硅電控的車型也有望在 2022 年交付。

2）供應商角度，根據精進電動招股說明書，公司採用全 SiC 模塊，可以使控制器的功率提高 20kW 同時使其重量減少 6kg，逆變器尺寸縮小 43%。根據英搏爾，碳化硅電機控制器的損耗下降了 5%，電驅動系統整體 NEDC 平均效率提升 3.6%，整車 NEDC 續航提升 30km、增幅達 5.8%。

除了電機控制器外，碳化硅器件在 OBC、DC/DC、無線充電等「小三電」中也有應用。例如，欣銳 科技 早於 2013 年正式將 Wolfspeed 的碳化硅方案應用於 OBC 產品，2021 年為比亞迪 DMi 車型提供碳化硅電源類產品。目前制約碳化硅器件應用的主要因素為成本，伴隨著未來碳化硅產業鏈的發展完善，相關器件應用滲透率將穩步提升。

軟體：電控的進步體現在可拓展性、易維護性、功能安全性等方面的不斷提高。

1）可拓展性：電控軟體開發通常會使用 AUTOSAR 工具鏈（B 級及以上車把 AUTOSAR 作為「標配」）。AUTOSAR（AUTOmotive Open System Architecture， 汽車 開放系統架構）是由全球各大 汽車 整車廠、汽零供應商、 汽車 電子軟體系統公司聯合建立的一套標准協議，旨在有效地管理日趨復雜的 汽車 電子軟體系統。AUTOSAR 規范的運用使得不同結構的電子控制單元的介面特徵標准化、模塊化，應用軟體具備更好的可擴展性、可移植性，縮短開發周期。

2）易維護性：是指在軟體後續使用過程中，及時實現遠程更新升級與性能優化。OTA（Over-the-Air）技術可以降低維護成本，創造新的收入來源，目前已經在 汽車 行業包括其控制器總成上持續推廣。3）安全性，電驅動系統的控制器總成對新能源 汽車 的動力輸出進行直接的調節控制，是保證安全性的重要一環。在 汽車 行業逐步引入 ISO26262 標准之後，基於功能安全的車用軟體開發對電控軟體提出了新的要求。

1.1.3. 減速器：單檔路線為主，兩檔減速可以期待

電機高速化趨勢明顯，帶動減速器向兩檔減速方向發展。減速器是影響電驅動系統整體 NVH 性能的關鍵。按照傳動等級分類，減速器可以分為單級減速器、兩檔減速器以及兩檔以上減速器。在電機高速化的趨勢下，減速器正在經歷從單級到多檔的產品演變過程。目前，豐田普銳斯和特斯拉 Model 3 電機轉速均已達到了 17900rpm，國內車企轉速略低，但基本也都達到了 16000rpm，下一步規劃便是 18000-20000rpm，電機高速化性能的提升需要相應的高性能減速器來配套。

單級減速器結構簡單、成本較低、體積小，因此目前仍為主流應用。但在高轉速區間，單檔減速器由於傳動比單一，在最高或最低車速以及低負荷條件下，電驅動效率會下降，浪費電能而減少行駛里程，此外減速器高轉速時會帶來 NVH 等問題。

兩檔減速器在混動車中率先應用，純電動車應用可以期待。相較於單檔減速器，兩檔減速器一方面使驅動電機在更高效的區域運行，從而提升驅動系統效率。另一方面，採用兩檔減速器後，傳動比可以做到更高， 汽車 動力性隨之增加、減少百公里加速時間。

此外，採用兩個檔位後，驅動電機可以更加小型化、低速化，從而降低電機及電控的成本。目前，采埃孚、GKN、麥格納、Taycan 等企業均已推出兩檔減速器產品。

1.2. 小三電：OBC、DC/DC、PDU

「小三電」是 OBC、DC/DC、PDU 三大類電源產品，三者一同搭建了 汽車 內部的「能源網路」。OBC（充電機）負責將來自電網的交流電轉換成直流電給電池充電； 汽車 電氣電子系統中，不同部件需要的電壓等級不盡相同，故需要 DC/DC（直流-直流變換器）轉換電壓；PDU（高壓配電盒）負責內部「電氣能源網架」的互聯互通。

半導體器件成本佔比較高，部分仍依賴進口。根據威邁斯招股說明書，在電源產品中，半導體器件、電容電阻為主要成本構成，佔比分別為 23%和 16%。而由於半導體器件與部分電容產品國產化水平較低，多數公司仍採用外資供應商為主。例如，威邁斯主要供應商為 TI、英飛凌、意法半導體、貴彌功等，2016-2018 年公司進口原材料金額佔比分別為 22.30%、19.96%、28.71%，其中 IGBT、MOSFET 海外主要供貨商英飛凌佔比最高，2016-2018 年采購金額佔比分別為 3.18%、6.61%、7.28%。

技術持續演進，集成化趨勢同樣顯著，軟硬體能力都將迎來考驗。早期車載電源產品主要採用模擬控制技術，產品功能較為單一，配套的軟體只具備檢測功能，不能實現精準控制。之後車載電源產品向數字化技術轉變，能夠實現復雜的控制演算法，實現輸出參數的靈活調整和精準控制，提高了軟體系統的操控性，包括車載電源的診斷、升級和參數調整等應用需求。下一代車載電源產品將向集成化轉變，在硬體、軟體、體積、重量四個維度實現創新突破。硬體上有望將進一步採用更高性能的碳化硅器件；軟體上將開發過程轉換為模型化編程及滿足 AUTOSAR 的介面方式，提升軟體穩定性和靈活性；在體積和重量上實現小型化、輕量化。

1.3. 集成化：1+1+1 3，深度集成方興未艾

1+1+1>3，電驅動由最初「結構集成」向「深度系統集成」演進，集成化「多合一」總成產品成為主流趨勢。以往動力系統的電機、電控、電源多單獨采購，根據其電氣、機械結構進行集成組裝；隨著新能源 汽車 零部件要求不斷提高，「多合一」總成產品通過巧妙設計將電機、電控、減速器、電源「深度集成」，減少彼此間的連接器、冷卻組件、高壓線束等部件。「多合一」集成式系統相比分體式產品的優勢主要體現在以下方面：

1）性能更優：降低了各部件之間連接部位的效率損耗，提高整車的 NVH 性能，從而提高了集成系統的可靠性；

2）成本更低：集成式電驅動系統可以減少車內部的高壓線束、連接器數量，節約線束與連接器成本，從而使集成式系統更具有經濟性。

3）更省空間：集成式產品體積更小、重量更輕，有利於節省車內空間。

集成化電驅動系統滲透率不斷提升。根據 NE 時代新能源，2020 年/2022 年 1-4 月我國新能源乘用車「三合一」電驅動系統搭載量為 50.27/79.26 萬台，滲透率為44.91%/61.63%，目前基本涵蓋大部分 A 級車、B 級以上車型。

現有集成產品以「三合一」為主，集成度更高的「多合一」新產品也在不斷問世。

根據 NE 時代新能源，2022 年 1-4 月新能源乘用車搭載的電驅動系統中，分體式、電機/電控「二合一」合計佔比為 44%，「三合一」佔比為 52%，「多合一」佔比為 4%。同時，OBC、DC-DC、PDU 等充配電系統集成產品應用也不斷增加，結合電驅系統集成產品將形成集成度更高的多合一平台。

華為 DriveOne「七合一」電驅動系統打造多合一集成新標桿，比亞迪和上汽變速器也陸續推出多合一產品。

1）華為七合一系統集成了 MCU、電機。減速器、DC-DC、 OBC、PDU、BCU 七大部件，具有開發簡單、適配簡單、布置簡單、演進簡單等優勢。

相較於「三合一」，該產品體積減少 20%、重量減輕 15%。此外，華為 DriveOne 系統可實現 7dB 的超靜音，並具有 80%NEDC 效率，提升整車駕駛體驗。根據 NE 時代新能源，華為「三合一」電驅動總成已在長安 CS-GXNEV 和賽力斯 SF5 兩款車型中得到應用，但目前其七合一產品還沒有在整車中的應用案例。

2）比亞迪「海豚」八合一系統即成立VCU、BCU、PDU、DC-DC、OBC、MCU、電機、減速器八大部件；

3）上汽變速器&威邁斯的七合一系統集成電機、電控、減速器、OBC、DC-DC、PDU、BCU 七大部件。

1.4. 總結：千億空間市場廣闊，技術變革推動天花板不斷打開

據前文所述，新能源 汽車 電驅動、電源系統圍繞「高效率區間、高功率密度」等核心性能，其技術迭代仍在演進，而且針對不同車企、不同車型大多需要「量身定製」。

截至 2022 年 4 月，國內電動車銷量結構成「紡錘形」——B 級和 A00 級車型銷量佔比較高。分車型來看電驅動技術，1）A/B 級及以上中高端車型通常因價格較高、可降本空間大，性能要求高，故對「三合一」乃至「六合一/七合一」等更青睞，扁線、碳化硅有 望率先在中高端車型進行滲透。2）A00/A0 級的低端車型對成本要求更高，故傾向於采 購分體式產品，部分也會採用成本低的「三合一」。即使對同一級別車型，不同車企及電動化平台均有各自技術架構，需要電驅動企業去配合設計，故當前定製化水平仍較高。

1）技術變革帶動需求結構變化：在電機技術方向上，扁線電機滲透率有望在未來5 年快速提升，我們假設 2025 年在電驅三合一市場的綜合滲透率將達到 87%；在單車配套電機數量上，雙電機目前仍主要應用於高端車型，我們假設 2025 年雙電機在電驅三合一市場綜合滲透率將達到 5%。在電控方向，由於碳化硅性能優勢較強，近年應用增長較快，考慮其降本速度，我們假設碳化硅電控滲透率穩步提升、2025 年在電驅三合一市場綜合滲透率達到 26%。

2）規模化帶動價格下降：電機方面，扁線電機廠家近年產能擴展迅猛，我們預計規模化將帶動價格快速下降，同時隨著扁線電機滲透率提升，與圓線電機價格差異持續縮小，經濟性更為突出；電控方面，碳化硅同樣持續降本。

3）集成化佔比提高：我們將電驅動&電源市場分為分布式、二合一、三合一（含少量「多合一」），我們假設「三合一」滲透率不斷提升、2025 年達到 59%（基本覆蓋 A 級及以上的車型）

行業參與者可分為「三大陣營」：整車廠自供體系、動力系統集成商、第三方電驅動供應商。

1）整車廠自供體系（in-house）：出於供應鏈安全、成本控制等考慮，整車廠多設立子公司或合資公司自供電驅動、電源產品，代表公司有特斯拉、比亞迪旗下的弗迪動力、蔚來旗下的蔚然動力、長城旗下的蜂巢能源等。

2）動力系統集成商（Tier1）：通常為海外 汽車 零部件巨頭，如聯合電子、日電產、博世、大陸、博格華納等，憑借深厚的技術、工藝等積淀拓展至新能源 汽車 領域，本身產品力強、產能規模大，且具備全球主流車企客戶資源。

3）第三方電驅動供應商：近年來快速崛起，獨立第三方根據業務側重點可以分為電控為主、電機為主的廠商，但是在集成化的趨勢下，企業通常會同時布局電機、電控、電源與「多合一」系統。根據公司業務結構差異，又可分為以下幾類：

1） 整車廠自製 VS 向第三方外采：

我們認為，未來 5-10 年仍將是自主品牌與新勢力車企崛起的機遇期。一方面由於新能源 汽車 更新換代速度要高於傳統燃油車，相比外資品牌，自主品牌的「包袱」更小，能夠更加快速地進行變革。另一方面，新能源 汽車 紮根本土，對消費者需求有更深刻的認知，可以敏銳捕捉到消費者需求變化並快速響應。

上述核心車企采購邏輯（自製 or 開放供應鏈）影響了第三方可觸及的市場空間。

對於前述的「中高端、中端、中低端」市場，車企通常有各自的采購偏好：

2021 年/2025 年第三方供應商總體銷量份額為 40%/60%。整車廠前期因新能車出貨量相對不大，部分車企選擇自製電驅動/電源系統，但後期隨新能源車年銷量過百萬輛、車型品類豐富等，對自製體系的成本控制能力、快速研發能力、產能等都提出較大挑戰。屆時，我們預計第三方憑借技術平台完備，以標准化促定製化開發，疊加定點車型銷量較大，規模效應強勁，在成本、開發速度、產能方面均具備更強競爭優勢。不同於燃油車，電池、電驅作為新能源 汽車 中最重要的板塊，如果全部外包給第三方供應商，那麼留給車企的參與環節將大幅減少，這將不斷降低產業壁壘，縮小盈利空間，因此從整車廠的經營戰略來考慮，部分車企未來仍會堅持「部分自供」。綜上，我們預計多數整車廠在性能要求苛刻的中高端平台（B 級及以上）部分採用自供體系、部分外供，中端、中低端市場的車型開放供應鏈給第三方。結合上一節不同品牌車的銷量佔比數據，我們測算 2021 年第三方供應商總體銷量份額約 39.96%，至 2025 年份額有望提升至 60.38%。

2） 第三方供應商競爭焦點（第三方 VS 第三方）：

國內主流廠家在技術上和海外 Tier1 的差異在逐步縮小。海外 Tier1 在傳統車零部件研發生產上走在世界前列，但是近年來我國電驅動供應商在技術上不斷實現突破，與國外先進水平差距逐步縮小，核心性能基本與海外 Tier1 相差不大，在新技術路線的布局方面也處於同一起跑線甚至領先一步。

高壓化（基於碳化硅的電驅動產品）：在電機方面，方正電機基於 800V 碳化硅平台的驅動電機目前已完成客戶項目定點，有望於 2022Q3 量產。在電控方面，日立為保時捷 Taycna 提供了基於 Si-IGBT 技術的 800V 的逆變器。在電驅動總成方面，匯川技術、臻驅 科技 、中車時代等都已推出了應用碳化硅的驅動集成產品，其中匯川的第四代動力總成已在小鵬 800V 高壓平台車型中實現量產。

扁線電機：方正電機、大洋電機、華域電動等生產的扁線電機均已得到應用，例如方正電機產品已量產配套蔚來 ET7，大洋電機已量產配套北汽 48V BSG。