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國內電動汽車減速器廠家

發布時間: 2023-04-22 20:24:24

『壹』 北汽ev160的減速器減速比是多少

60:12。北汽EV160電動汽車採用的單速變速器,採用左右分箱、兩級傳動結構設計,具有體積小、結構緊湊的特點,採用前進擋和倒擋共用結構,減速比為60:12。北汽集團是原"北京汽車工業集團總公司"的簡稱,2000年9月改為「北京汽車工業控股有限責任公司」,2010年11月更名為「北京汽車集團有限公司」。

『貳』 減速器的結構組成是怎樣的

減速器結構組成主要有:齒輪箱、傳動電機、傳動軸、輸出軸

1、齒輪箱:齒輪組、傳動軸、箱體、墊圈組成。

2、齒輪級數:減速器有單級、雙級、三級,但是有部分大減速比的可達到四級,級數越大減速傳動效率越低。

3、傳動電機:可採用直流有刷電機、直流無刷電機、步進電機、空心杯電機、馬達、永磁電機。

4、傳動軸:燒結軸承、滾動軸承。

5、輸出軸:金屬輸出軸、塑膠輸出軸。

(2)國內電動汽車減速器廠家擴展閱讀:

減速器的作用:  

1、減速器裝在原動機與工作機之間用以降低轉速,增加扭矩的裝置,在生產中使用十分廣泛,常見的有齒輪減速器,蝸輪蝸桿減速器等,本次測繪的部件為一級圓柱齒輪減速器。

2、減速器將較高的轉速轉變為較低轉速的裝置。

由於輸入齒輪軸的輪齒與輸出軸上大齒輪嚙合在一起,而輸入齒輪軸的輪齒數少於輸出軸上大齒輪的輪齒數,根據齒數比與轉速比成反比,當動力源(如電機)或其他傳動機構的高速運動,通過輸入齒輪軸傳到輸出軸後,輸出軸便得到了低於輸入軸的低速運動,從而達到減速目的。


『叄』 減速機在國際的發展歷史

國外在先進減速機的設計生產上已經十分成熟,一些知名生產商已經擁有一百餘年的減速機生產經驗,市場份額也十分可觀。比如西門子公司旗下FLENDER減速機是目前業內最大減速機供應商,在產品結構設計、製造方面具有很高的造詣。

國外減速機在電力、食品、建築、礦業、水利等諸多行業都有著廣泛的應用,其製造生產標准相比國內也更高,我國的硬齒面減速機標准也來源於西門子公司的生產標准。國內減速機的發展歷史也有近40年,生產廠家數目眾多,形式也多樣,目前,國內各類通用減速器的標准系列已達數百個,基本可滿足各行業對通用減速器的需求。但是與國外相比我國減速機水平仍然有較大差距,同國外外減速器行業存在的比較突出的問題是,行業整體新產品開發能力弱、工藝創新及管理水平低。

據初步統計,減速機用量比較大的行業主要有:電力機械、冶金機械、環保機械、電子電器、築路機械、化工機械、食品機械、輕工機械、礦山機械、輸送機械、建築機械、建材機械、水泥機械、橡膠機械、水利機械、石油機械等,這些行業使用減速機產品的數量已佔全國各行業使用減速機總數的60%——70%。

『肆』 汽車減速器的作用是什麼

在當前用於傳遞能量和運動的機構中,減速機應用廣泛,幾乎可以在所有類型的機械傳動系統中看到。汽車主減速器的主要功能是減速和增加扭矩,我們知道發動機的輸出功率是確定的。根據功率w=m*V(功率=扭矩*速度*)的計算公式,當通過主減速器降低傳動速度時,可以獲得相對較高的輸出扭矩,從而獲得更大的驅動力。

減速器的作用是使主機與工作機器或執行機構之間的傳動速度和扭矩相匹配。減速機是一種相對精密的機器。其目的是降低速度和增加扭矩,根據傳動相位的不同,可分為單級減速器和多級減速器;根據牙科設備的形狀,可分為圓柱形減速器、錐形齒輪減速器和齒輪圓柱形減速器;根據排列傳動形式,可分為膨脹式、分體式和同輸入樹型減速器。

根據參與減速裝置的齒輪副數量,可分為單級主減速器和兩級主減速器,除部分中重型車輛需要大傳動比的兩級主減速器外,一般車輛為微型車,輕型和中型基本上使用一個主要的單級減速器。以上是雄邊向您介紹的「主減速器的功能是什麼?差速器操作員告訴你內輪和外輪之間的速度有差異。這是本質。讓我給你簡要描述一下你說的減速器。根據您的描述,它應該是主減速器。別人告訴你的是對的。以典型的後驅動車輛為例,動力傳遞路徑為發動機-飛輪-離合器-傳動樹-最終發動機-差速器軸-輪轂軸。

以上就是小編針對問題做得詳細解讀,希望對大家有所幫助,如果還有什麼問題可以在評論區給我留言,大家可以多多和我評論,如果哪裡有不對的地方,大家也可以多多和我互動交流,如果大家喜歡作者,大家也可以關注我哦,您的點贊是對我最大的幫助,謝謝大家了。。

『伍』 國產名牌電機生產廠家有哪些

哈爾冰電機廠,上海東方電機廠,東莞華強三洋馬達公司,浙江卧龍電機,湘潭電機廠,大洋電機,德昌電機,江特電機,聯誼電機,金龍電機,華力電機這些都是一些比較大的比較好的電動機品牌生產廠商.

哈爾冰電機廠
哈爾濱電機廠有限責任公司(原哈爾濱電機廠)始建於1951年6月,1994年10月進行了股份制改造,是我國生產大、中型發電設備的重點骨幹企業。主要產品有水輪機、水輪發電機、汽輪發電機、風力發電機、電站控制設備以及滑動軸承。
公司佔地面積72萬平方米,建築面積33萬平方米。現有各類設備3800餘台,其中主要設備1800餘台,精、大、稀、重型設備300餘台。此外還擁有葫蘆島水電大件加工基地、秦皇島核電加工基地、鎮江風電開發基地和昆明中小水電開發基地。
公司水輪發電機組的製造能力達到10000MW/年,最大單機容量達到800MW;汽輪發電機的製造能力為30000MW/年,最大單機容量達到1000MW,並具備製造單機容量1000MW水輪發電機組和1200MW級核能發電機的能力。
公司製造的大型水電機組,約占國內生產的大型水電機組總裝機容量的1/2,汽輪發電機約占國內生產的大型火電機組總裝機容量的1/3。產品遍布全國各地,並出口到美國、加拿大、日本、印度、巴西、俄羅斯等34個國家。
公司與美國GE公司、法國阿爾斯通公司、瑞士ABB公司、德國西門子公司以及日本日立公司等12個國家的30多家企業建立了項目合作關系。
六十年來,公司堅持自主開發與引進技術相結合,創造了我國發電設備製造史上的無數個「第一」,為我國電力事業發展做出了卓越貢獻。

上海東方電機廠

公司成立於1949年12月,從五十年代起,就成為全國製造汽輪發電機和大中型交直流電機的重點骨幹企業。上海電機廠有限公司於1998年7月1日由原上海電機廠改制而成。如今,其大中型交直流電機佔全國電機行業的三分之一。無論是生產經營規模還是市場佔有率及綜合經濟效益等均名列全國同行業前茅。產品遠銷世界38個國家和地區。
公司實施國際化戰略,開拓新市場,堅持開發新產品,先後研製成功軋鋼電機、電站用輔機電機、防爆電機、核電電機、增安型電機和風力發電機、交流變頻電機、筋外冷電機等新系列電機,不斷向市場推出節能和環保型產品,在鞏固傳統領域的同時拓展市場新領域,快速提升國際市場,為企業發展提供了廣闊的空間,走向國際化企業。——其實這家電動機品牌現在就是屬於上海電氣。

東莞華強三洋馬達公司

東莞華強三洋馬達有限公司地處廣東省東莞市塘廈鎮宏業工業區宏業北13路,佔地面積7萬平方米,擁有員工7000人。公司成立於1995年12月23日,是由中國深圳華強實業股份有限公司、日本三洋電機株式會社、三洋精密株式會社、廣東華強三洋集團有限公司和中國深圳華強集團有限公司合資創辦的企業。

大洋電機

大洋電機是我國微電機行業龍頭企業之一,是全球同類電機產品的大型領先供應商。大洋電機廣泛應用於家電、汽車、摩托車、電機機車、麵包機、自動控制等行業,產品涉及單相電容非同步電動機、罩極電機、直流電動機、單相串激電動機、外轉子電容運轉單相非同步電動機等六大系列五百多個品種。中山大洋電機股份有限公司主營業務為微電機的研發、生產和銷售,主要產品包括風機負載類電機(如:空調電機)、洗滌類電機(如:乾衣機電機、洗衣機串激電機和洗衣機三相變頻電機)、無刷電機、新能源電動汽車電機及驅動系統,以及其它類車庫門電機、水泵電機、縫紉機電機、攪拌機電機、健身搖擺器電機等。

浙江卧龍電機

卧龍製造業專業生產各類工業電機及其自動化、微電機、家用電機、電源電池、電動自行車、特種牽引變壓器和電氣化成套裝備等40大系列3000多個品種,主導產品在國內市場佔有率達20%以上,並被評為「中國名牌」產品,獲得國家免檢產品資格,卧龍商標被工商認定為中國馳名商標。公司綜合實力已連續多年位居中國電機製造業榜首。

湘潭電機廠

湘潭電機股份有限公司,是由湘潭電機集團有限公司聯合其他六家股東於1999年12月份發起設立的股份有限公司。據有關資料顯示,該公司總股本23500萬股,其中湘電集團持有93069525股,占總股本的39.6%。2002年7月18日,湘電股份A股在上海證券交易所公開發行,代號為600416。電機事業部:是湘電股份按內部主要成品生產職能劃分組建的一個自主經營實體。事業部以大中型交直流電機研製、生產為主營范圍,內部產、供、銷、技配套、人、財、物齊全。

德昌電機

徳昌電機是一家總部位於香港的大型跨國集團公司,在微電機和集成電機系統的設計、研發及製造等領域具有全球領導地位。徳昌微電機產品被廣泛應用於消費及商用產品中,包括汽車配件、家用電器、電動工具、商業器材及個人護理產品、多媒體及視聽產品等。
徳昌電機成立於1959年,並於1984年在香港聯交所上市,是恆生指數的成分股,其產品遠銷世界三十多個國家和地區。徳昌電機在中國、義大利、西班牙、美國、墨西哥及阿根廷等地設有製造工廠,在香港、台灣、中國大陸、日本、新加坡、德國、英國、美國、義大利、巴西等地設有研發、銷售、市場推廣和技術支援中心,在世界各地僱用員工三萬多人。

江特電機

本公司系經江西省股份制改革聯審小組贛體改函【1991】50號文和宜春市人民政府宜府字【1991】100號文批准,江西宜春電機廠進行改制,並向職工發行內部職工股,募集設立的股份公司。1991年11月26日,江特股份在江西省宜春市工商行政管理局登記注冊;1995年5月11日,江特股份在江西省工商行政管理局登記注冊。

聯誼電機

公司擁有國家級電機技術中心、浙江省高新技術研發中心,先後獲得浙江省技術創新優秀企業、浙江省綠色企業、浙江省專利示範企業等多項榮譽。為省中行、農行、工行「AAA」信用企業。總經理許曉華是管理學博士、高級工程師、高級經濟師、高級政工師,曾被評為全國五好文明家庭、浙江省經營管理大師、浙江省十大傑出青年。公司目前已形成電機、減速器、電子製品、電氣製品等四大類300多個規格3000多個品種的430萬台年產能,產品廣泛應用於汽車、保健器械、家用電器、工業自動化、辦公設備、環保設備等各類動力系統。

金龍電機

公司基於對行業發展趨勢的深刻理解和多年來積累的先進製造工藝技術及經驗,依託較強的產品設計、模具開發及靈活轉產的能力,向國內外核心客戶提供多品種、個性化、組合式的微特電機產品。公司在技術方面的優勢在於擁有自主知識產權的技術和快速的新產品創新體系。先後通過了ISO14001 環境管理體系認證、ISO9001:2000 質量管理體系認證以及GB/T28001-2001 職業健康安全管理體系認證。

公司成立伊始就重視研發投入和技術創新,2006-2008 年的研發投入占營業收入的比重分別為6.60%、3.85%和3.01%。公司匯集了一批優秀的技術研發人才,目前技術人員占員工總人數的9.52%。經過多年的技術積累和自主開發,公司成功研製了多項微特電機生產技術並申請了發明專利,打破了日本、韓國企業在超小型微特電機領域的技術壟斷地位。公司研發的手機用微特電機經國家信息產業部鑒定為國內首創,達到國際同類產品水平。2000 年該系列產品被國家經濟貿易委員會評為「國家級新產品」,同時被信息產業部列入《2000 年信息產業科研(民品)計劃》,也被列入浙江省高技術產業化示範工程,公司被評為浙江省「三優」企業。2001 年公司獲國家計委高技術產業化項目,2001 年公司進入中國電子元器件百強企業,溫州市委、市政府授予公司溫州市「規模型、科技型、外向型」重點骨幹企業的榮譽稱號。2002 年公司獲國家科技部火炬計劃和國家電子基礎發展基金項目。2008 年公司被評為國家級高新技術企業。截至2008 年末,公司擁有22 項專利(已取得的專利13 項,正在申請的專利9 項),其中發明專利2 項。同時,公司經過多年的研發與生產,積累了大量超小型微特電機生產的技術訣竅,掌握了一整套與超小型微特電機相關的關鍵技術、工藝、設備、裝配等方面的非專利技術。

華力電機

山東華力電機集團股份有限公司是以電機研製開發、生產製造為主業的國家大型企業集團,中國500家最大電器器械及器材製造企業之一。始建於1970年,現有員工2000人,固定資產3.5億元,佔地面積15.6萬平方米。集團以榮成市電機廠為主體,設有特種電機廠、電磁線廠、鑄造廠等8處企業,並與大慶油田、勝利油田等聯合建立起電機組裝分廠,擁有省級電機研製中心一處,高效電機研製中心一處。產品涵蓋Y系列、Y2系列船用、民用三相非同步電動機,調速、防爆電機及各類發電機,N系列、1L系列高效電動機共17大系列1500個品種,企業先後通過了ISO9001、ISO14001管理體系認證、CE安全認證。集團年生產能力150萬台、1800萬KW,企業規模及綜合經濟效益連續多年列全國電機行業前茅。

這些電動機品牌都能在萬貫五金機電網上找到,以上的這些品牌都是成立比較久,在行業內能夠主導一個方向的品牌,都是國內比較好的電動機品牌。而我們在今年來也有許多的電動機品牌蓬勃發展,很多電動機品牌都可以在網站上查到。

『陸』 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。

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