本文來自：中金研究，作者：鄧學，曾韜，齊丁

電驅動系統成爲下一個長坡厚雪的萬億賽道

替代“發動機+變速箱”，電驅動系統成爲整車核心系統

電動化是未來，電驅動系統成爲整車核心構成。汽車產業正在發生百年變革，電動化是趨勢，也是智能化、網聯化等技術進步的基石；汽車動力來源從最開始的蒸汽驅動，到內燃機驅動，再到目前電力驅動的新能源汽車。不論採用何種電動化技術路徑（純電動、插電混動、增程式等），不論使用何種動力電池（磷酸鐵鋰、三元、燃料電池等），每輛新能源汽車都需要電驅動系統實現動力輸出與控制，電驅動系統逐漸成爲汽車的核心繫統之一。

圖表1：汽車動力模式的演進路徑

中金公司研究部

從燃油車到電動車，整車動力零部件發生了深刻變化。燃油車的心臟“發動機+變速箱”，被“電機+電機控制器+減速器”取代。由於電機工作的高效區覆蓋範圍遠優於內燃機高效區範圍，以及電機本身的驅動特性等，減速器僅需單檔/雙檔即可實現燃油車多檔變速器的輸出特性。電池包取代油箱後，相應也增加了電子電氣控制模塊，諸如：車載充電機（OBC）、直流轉換器（DC/DC）、整車電壓分配單元（PDU）以及電池管理系統主控模塊（BCU）等。

圖表2：整車驅動系統演進對比與電驅動系統企業生態構成

華爲官網，威邁斯官網，電動邦，中金公司研究部

動力體系升級，電驅動系統優化快速推進

電池對油箱的替代只是整車智能化、電動化演進的基礎，而電驅動系統對發動機、變速箱的替代，纔是整個動力體系升級的核心。驅動電機作爲驅動單元有許多優點，比如零起特性、電能/動能雙向轉化特性、寬範圍的恆功率調速特性、廣域的高效萬有特性、安靜平穩的運轉品質等。目前市面上同價位的燃油車和新能源車，驅動電機相較於發動機，在輸出功率、最大扭矩、百公裏加速等性能指標的優勢非常明顯。以特斯拉Model Y四驅版本爲例，其百公裏加速僅需3.7秒，最高車速達250km/h。

圖表3：不同價位燃油車與純電動車的動力性能參數對比

汽車之家，中金公司研究部

永磁同步電機系統是趨勢，雙電機佈置佔比上升。目前市場上的新能源車型，不論是純電動、插電混動還是增程式，基本都配置了永磁同步驅動電機。單驅動電機多見於低配版車型，純電動車將驅動電機前置或後置，混動車型一般將驅動電機前置。雙驅動電機一般爲高配版車型，純電動、插混和增程式都涉及，前後各部署一個驅動電機，其中永磁同步驅動電機的佔比在迅速上升。我們認爲，隨着行業對車輛動力性能的不斷追求，雙電機車型的市場佔比或將進一步上升。

圖表4：主要量產新能源車型的電機系統性能參數對比

汽車之家、中金公司研究部

終端市場的銷量是主機廠的核心目標，而終端消費者對最高車速、爬坡性能、加速性能等車輛性能的追求是持續的。具體到新能源汽車驅動系統，就是對高轉速、大扭矩、高功率密度的追求。電驅動系統的優化升級，主要有兩個方向：

部件層面：以單體部件爲目標進行升級優化，主要通過工藝改進、材料替代等實現。例如，永磁同步電機、扁線電機的應用，SiC元器件的應用等。

系統層面：以集成化爲主，實現多部件融合的系統級改造、優化；例如，將電機、電機控制器、減速器、OBC、DC/DC、PDU等獨立部件融合爲“三合一”、“多合一”，並逐步從硬件融合，向電氣融合、芯片融合演進。

繼動力電池之後的又一個萬億元賽道

目前新能源車電驅動集成系統單車價值量超過1萬元，我們按照全球汽車每年銷量近億輛的規模測算，新能源汽車電驅動系統將成爲繼動力電池之後的又一個萬億元市場。華爲成立智能電動業務部，寧德時代公告成立電控系統合資公司，科技雙巨頭下場佈局。2021年7月，按中汽協口徑，新能源汽車當月滲透率達到14.5%，乘用車滲透率到達16.5%，創歷史新高。我們認爲主要系驅動力從政策補貼主導，轉爲供給端改善刺激 C 端市場釋放帶來，新能源車普及加速。同時，疊加新能源車型價格下降和續航提升帶來的內生性增長，我們上調2021年新能源車銷量預測至280萬輛。我們預測2025/30年中國新能源汽車銷量達到810/1,660萬輛，電動化將催生電驅動系統成爲繼電池系統之後的第二個長坡厚雪賽道，預計2025/30年中國新能源汽車電驅動市場規模將達866/1,572億元。

圖表5：新能源汽車電驅動主要部件市場空間

蓋世汽車，公司公告，中金公司研究部

從主機廠的視角來看電驅動系統，集成化是將原有的多個獨立部件通過重新設計、排布進行融合，相比於從各個部件自身的原理出發進行工藝和材料優化，通過集成化來提高驅動系統的效率，見效更快、操作性更強。集成化是目前主機廠和Tier1供應商優化新能源汽車電驅動系統的主要方式。本報告通過介紹電驅動系統的部件構成以及從系統集成化的視角進行研討分析，梳理投資邏輯；部件層面的行業變革，我們將在後續的系列報告中詳細呈現。

電驅動系統三大投資機會：集成化、工藝創新、材料彈性

電驅動系統的六大部件

驅動電機

驅動電機的主要功能是將電能轉化爲轉子轉動的機械能，並通過減速器向下傳導，進而驅動車輛行駛。電機主要構成包括定子、轉子以及傳感器、連接件、殼體等，工作原理是電磁感應定律。在電動車行業的發展早期，直流電動機被廣泛應用，但由於體積、過載能力、最高轉速、維護成本等短板，直流驅動電機被行業淘汰，目前市場上新能源量產車型的驅動電機都是交流電機，有交流異步電機和永磁同步電機兩種。

圖表6：永磁同步電機構成圖

大衆汽車官網，中金公司研究部

相比於交流異步電機，永磁同步電機在電機效率、功率密度、靈敏度、體積等方面具有優勢，成爲市場主流。以永磁同步電機爲例，電機工作時，利用電機控制器輸出的可變三相交流電，通過在定子上產生旋轉變化的磁場，進而帶動轉子旋轉，完成電能到機械能的轉化，驅動車輛運行。

圖表7：永磁同步電機（左）和交流異步電機（右）內部結構簡圖

知網，中金公司研究部

電機控制器

電機控制器（MCU）是電驅動系統的核心控制單元，將來自動力電池的直流電轉換成三相交流電，根據檔位、油門、剎車等指令來控制驅動電機的運轉。電機控制器主要由主控板、驅動板、功率器件、薄膜電容、電流傳感器等構成。電機控制器是電驅動系統的核心。電機控制器的本質是集成電路，通過主動工作來控制電機按照設定的方向、速度、角度、響應時間等進行工作，它包含了大量的控制理論、濾波算法、空間矢量控制、PID控制器、傳感器理論等核心技術。電機控制器的技術門檻高於電機單體，是電驅動系統的靈魂，我們預計其未來的系統地位和單車價值量將進一步提升。

圖表8：華爲電機控制器MCU

華爲官網，中金公司研究部

圖表9：電機控制器示意圖

電動汽車資源網，中金公司研究部

減速器

減速器是位於驅動電機之後的傳動裝置，用來降低驅動電機軸的轉速並增大扭矩，屬於精密機械部件。減速器主要由傳動零件（齒輪或蝸桿）、軸、軸承、差速器、箱體及其附件組成。電驅動系統最簡單的架構是電機直驅，但目前的技術水平要做出大扭矩、低轉速、重量輕的電機，既貴且難；高速電機與減速器的組合，目前是行業主流方案。要實現電機高轉速下的大傳動比、小體積，對減速器的設計、製造水平等要求很高。轉速在6000rpm-15000rpm之間的減速器，噪音、發熱、密封、軸承等都是技術難點。以Tesla的Roadster爲例，設計之初是“180kW電機+2檔減速器”，最終因減速器質量問題被迫改用固定齒比減速器，爲達到相同性能不得不將電機功率提到240kW。

圖表10：減速器結構示意圖

驅動視界，中金公司研究部

車載充電機（OBC）

車載充電機的作用，是在交流充電時，將外界的三相交流電轉化爲直流電，爲動力電池充電。新能源汽車的充電方式，分爲直流充電和交流充電。OBC是涉及充電體驗、效率和功率的核心部件，主要由PFC電路、隔離DC/DC和低壓輔助電源構成。低壓輔助電源用來在充電過程中給汽車電子電氣系統供電。目前OBC功率主要有3.3kW和6.6kW兩種，隨着整車高壓平臺化、快充技術發展等，OBC在向更高功率發展。

圖表11：車載充電機OBC

欣銳科技官網，中金公司研究部

圖表12：OBC結構示意圖

意法半導體，中金公司研究部

DC-DC轉換器

DC-DC變換器（DC-DC Convertor）是將來自某一直流電源電壓轉換成任意直流電壓的變換器。新能源車的DC-DC，它主要爲車內的低壓用電器（動力轉向系統、空調等）以及低壓蓄電池提供電能。DC-DC也是集成電路，主要由主控板和功率器件（IGBT、電感等）組成。

圖表13：DC-DC 轉換器

欣銳科技官網，中金公司研究部

圖表14：DC-DC電路結構圖

清研車聯，中金公司研究部

高壓配電單元

高壓配電單元PDU（Power Distribution Unit），負責新能源車高壓系統解決方案中的電源分配與管理。通過母排及線束將高壓元器件電連接，爲整車提供充放電控制、高壓部件上電控制、電路過載短路保護、高壓採樣、低壓控制等功能等，保護和監控高壓系統的運行。結構上看，PDU主要由銅排、繼電器、熔斷器、預充電阻、電流採集器等構成。由於和整車電子電氣佈置密切相關，每個車型的PDU都有差異，難以成爲標準品。PDU配置靈活，市場上主流方式有兩種：一種是針對具體車型定製開發PDU產品；另一種是將PDU功能集成到其他零部件中，開發集成化產品。

圖表15：電壓分配單元PDU

威邁斯官網，中金公司研究部

圖表16：PDU電路結構圖

兆舜科技官網，中金公司研究部

電驅動系統集成化：架構演進必由之路，產業升級最快的劍

新能源汽車的續航問題被逐漸解決後，開始向整車智能化加速邁進。對於整車零部件廠商而言，軟件定義汽車、軟硬件解耦的發展節奏加快，硬件的集成化、平臺化成爲趨勢。相比於獨立部件的各自優化，系統層面集成的效率會更高。我們認爲，對於電驅動產業的升級來說，相比於分部件優化，系統集成化將是見效最快的途徑。具體到整車動力系統，原有的驅動電機、電機控制器、減速器從獨立單體開始向“二合一”、“三合一”演進，稱爲驅動總成。與此同時，整車電壓電控的相關模塊，例如車載充電機（OBC）、DC-DC轉換器、電壓分配單元（PDU）等也開始向集成化發展，出現獨立的“三合一”電源總成（OBC、DC-DC、PDU），以及與電機、電機控制器等融合的“五合一”、“七合一”等。

集成化的推動因素主要包括降低成本、提高效率、優化車企流程、智能化演進等：

多個獨立部件的一體化，可以減少殼體鑄件、連接件、線束的使用量，降低成本的同時，助力整車輕量化。

降低原有多個零散部件對於車身、底盤空間的佔用，加之相應減少的車內線束連接，可以爲車身、底盤的設計優化騰出空間。

一體化的緊湊設計，可以減少傳輸損耗，提高整個系統的效率。

車企可優化供應鏈管理，降低內部總裝時間、售後服務、工位配套等成本，集成化也使整車開發和驗證等流程加快。

硬件集成化，進而通訊接口的歸一化，爲整車電子電氣架構從分佈式向域控制、中央計算的演進鋪路。

圖表17：新能源車動力系統集成化發展趨勢

《全球新能源汽車供應鏈發展白皮書（2019）》，中金公司研究部

隨着終端用戶在成本、空間、效率等方面的綜合要求持續提高，相關企業從分立部件供應商向集成系統供應商佈局，以具備系統級別的設計研發生產製造集成能力，從而進一步提升企業的競爭力。

圖表18：國內外電驅動相關企業的集成化佈局情況統計

《精進電動招股書》、中金公司研究部

“三合一”動力總成：電機+電機控制器+減速器

作爲替代傳統燃油車“發動機+變速箱”的部件，新能源車的電驅動系統對於整車性能與安全至關重要。傳統電驅動系統包括三大部件：

驅動電機：將電能轉化爲旋轉的機械能，輸出動力；

電機控制器：基於功率半導體的軟硬件設計，對驅動電機的工作狀態進行實時控制。

減速器：通過齒輪組調節輸出扭矩，保證系統持續運行在高效區間；

圖表19：新能源車驅動系統三大傳統獨立部件

驅動視界，中金公司研究部

在電驅動系統集成化方面，最早先採用“二合一”（電機+減速器），代表車型是雪佛蘭Bolt。隨着一體化設計的進步，“三合一”產品被從主機廠推動起來，以特斯拉、蔚來的EDS系統、比亞迪的“e”平臺等爲代表。2018年開始，搭載驅動系統“三合一”的整車開始大規模推向市場，如Model 3、蔚來ES8、比亞迪元EV360等。

圖表20：蔚來的動力總成“三合一”EDS系統

汽車之家，中金公司研究部

由主機廠推動起來的技術路線，對於零部件供應商具有較大牽引力。以特斯拉、蔚來、比亞迪爲代表的主機廠自研動力總成“三合一”系統，其他大部分主機廠的驅動系統來自Tier1供應商。國外的博世、大陸、日電產、博格華納、採埃孚、舍弗勒等企業，國內的匯川技術、精進電動、大洋電機、英搏爾、華爲等企業，也陸續推出了多款三合一產品。

將電機、電機控制器和減速器集成在一起，可以減少殼體用料、線束和連接件等，從而減輕重量、降低成本；其次，部件的融合可以節省出寶貴的車內空間；集成化的動力總成“三合一”，在提高系統效率的同時，也爲主機廠降低了供應商層面的管理成本、溝通成本，也減少了原有分散採購多個零部件的配套成本等。

隨着集成化程度越來越深，動力總成“三合一”系統的外觀也在發生變化。從原有的簡單三件套拼接外形，向着一體化設計融合發展。電機和減速器作爲動力輸出模塊，其內部的零部件和結構設計也在變化。爲了提高傳動效率，電機軸和減速器軸從分立走向一體化；電機轉速提高後，對於軸和軸承的可靠度，以及電機內部的散熱等要求都更加嚴格；而整車的高壓化發展，也使得電機控制器的散熱需求上升。爲了增加散熱，三合一系統的冷卻方式從外部水冷，向雙面水冷、內部油冷+外部水冷等發展。油冷主要是利用油泵，將減速器腔體內的油傳輸到電機腔體內，給電機定轉子等部件降溫。集成化三合一系統的散熱水路需要重新設計，同時還要考慮與整車熱管理系統的集成。

圖表21：國內外主要廠商動力總成“三合一”驅動系統

公司公告，公司官網，驅動視界、中金公司研究部

從動力總成“三合一”來看，系統核心是電機控制器和電機。電機控制器通過與車內信號系統、電機內傳感器等交互，實時獲取指令、輸出策略並將其轉換成控制電機運轉的電信號，電機具體完成電能到機械能的轉換。隨着集成化程度加深，電機電控領域具有優勢的企業，尤其是電控策略方面技術領先、迭代迅速的企業，更容易在競爭中取得先機。

電源“三合一”，電驅系統“多合一”迅速發展

回到整車架構的視角，與燃油車相比，新能源車除了電池系統、電驅動系統之外，還多了一套整車電壓電流管理系統，主要包括OBC、DC-DC、PDU等組件。OBC、DC-DC、PDU被合稱爲“小三電”。相對於電機、減速器等動力部件的集成化，“小三電”同屬於電壓管理系統，又不涉及大的機械部件，因此其集成化更爲迅速。目前市場上已經有非常成熟的電源總成“三合一”模塊，將OBC、DC-DC、PDU融合在一起，代表企業如欣銳科技、威邁斯、得潤電子、英威騰、富特科技、華爲等。

圖表22：新能源汽車總成部件結構圖

《欣銳科技招股說明書》，中金公司研究部

圖表23：新能源汽車電源模塊三大獨立部件

欣銳科技官網，威邁斯官網，中金公司研究部

動力總成“三合一”中的電機控制器，其作用是通過功率模組的有序開關，將直流電轉換成三向交流電輸出給交流電機，從整車架構的視角來看，它既是電驅動系統的控制器件，也是整車電壓平臺的核心模組。因此，動力總成“三合一”系統也開始向上集成，以電機控制器爲依託，融合OBC、DC/DC、PDU等，出現系統總成“多合一”產品。

圖表24：華爲、英搏爾電源“三合一”、電驅系統“多合一”產品

公司官網、中金公司研究部

以華爲DriveOne“七合一”系統爲例，爲業內首款超融合架構動力域解決方案，將驅動電機、減速器、電機控制器、PBC、DC/DC、PDU、BCU（電池管理系統主控單元）七大部件集成在一起。其120kW系統的尺寸僅爲410mm x 400mm x 330mm，整體質量75kg，峯值效率93%。

圖表25：華爲DriveOne“七合一”電驅動系統圖示

《電子工程世界》，中金公司研究部

圖表26：動力總成 “三合一”、 電驅系統“多合一”產品參數

項目

華爲公司官網、汽車之家，中金公司研究部

電源“三合一”，相對於動力“三合一”來說，集成化更容易實現。OBC、DC-DC、PDU由主控模塊、功率模塊等構成，而這些模塊均由IGBT、電感、電容、繼電器等基礎電子元器件所組成的。硬件層面公用基礎元器件，系統層面同屬於整車電壓管控平臺，使得OBC、DC-DC、PDU的電源“三合一”集成化進程非常迅速。與此同時，OBC、DC-DC、PDU與電機控制器的集成也在快速發展。

集成化產品市佔率快速攀升，獨立電驅動系統供應商勢頭漸起

新能源車輛銷售數據顯示，集成化電驅動系統的配套比例在迅速上升。根據NE時代數據，2020年新能源電驅動整體裝機量爲135.7萬套，其中三合一及以上電驅動系統配套裝機量達50.6萬套，佔比37.3%。2021年1-6月份，新能源乘用車電驅動裝機量115.4萬套，其中59.1萬套的電驅動爲三合一及以上產品，佔比升至51.2%。

圖表27：搭載“三合一”電驅動的純電動代表車型

易車網，新浪汽車，中金公司研究部

隨着新能源車銷量的迅速攀升，以及集成化電驅動的技術發展，獨立電驅動系統供應商的產品裝車進程加快。2021年H1“三合一”電驅動系統的Top10供應商中，特斯拉、比亞迪、小鵬、零跑等爲主機廠，部分或全部自制；蔚然動力、上海變速器、蜂巢電驅動爲主機廠體系內供應商；日本電產與主機廠有合資。獨立電驅動企業的集成化產品迅速成熟且具有成本、性能等方面的優勢，因此獨立電驅動企業的多合一產品裝車增加，如匯川、上海電驅動、聯合電子、採埃孚等。以匯川技術爲例，配套的新勢力車型快速放量，訂單爆發式增長，其新能源電驅業務在2020全年營收同比增長69%的基礎上，2021年H1營收達9.08億元，同比大增175%；“三合一”驅動產品的市佔率進入全國前十。以英搏爾爲例，其2021H1的新能源行業營業收入已超過2020年全年；分產品維度，其動力總成、電源總成的營業收入佔比，從2020年的23%，提升至2021年H1的34%。

圖表28：2021年H1國內乘用車“三合一”子市場電驅動裝機Top10

NE時代，中金公司研究部

產業鏈整合加速，主機廠自產體系與獨立供應商體系將長期共存，天平向獨立供應商傾斜

伴隨近年來新能源汽車補貼退坡、低速電動車市場整治等大環境的變化，以及新冠肺炎疫情影響，電機電控行業內的中低端產能逐漸出清；疊加2020年至今的新能源汽車銷量持續超預期，主機廠對於產品性能要求的不斷提升，電機電控頭部企業的訂單情況、盈利情況相對改善，行業拐點來臨。而中低端產能出清後的市場需求快速增加，加之電控部分芯片供應影響，直接導致2021上半年出現產能結構性不足，部分量產車型出現驅動系統供應鏈危機。回顧現階段市場上的新能源汽車電機電控供應商，除了精進電動等行業老兵，主要來自四大發展路徑：

傳統電機業務的頭部企業，向新能源電機業務橫向拓展：以臥龍電驅、方正電機、大洋電機爲代表。

低速電動車電機業務的頭部企業，向新能源驅動電機業務升級：以英搏爾爲代表。

逆變器等工控領域的頭部企業，向新能源汽車業務升級：以匯川技術爲代表。

原有電機零部件供應商，向部件總成轉型：以長鷹信質爲代表。

隨着驅動系統向集成化演進，“三合一”、“多合一”產品的批量搭載，原有的整車零部件供應鏈的整合演進也在加速：

對技術實力、部件整合能力要求高，市場從分散走向集中，馬太效應加劇；

核心部件供應商橫向延伸：如電機電控企業向上整合OBC等電子電氣部件、向下整合減速器。

供應商歸一化，對應的單車價值量將增加，弱勢單體部件供應商逐漸消失；

對企業的軟件控制算法能力要求提高，與整車通信如ＯＴＡ等開始關聯。

主機廠自產電驅動系統與獨立電驅動系統供應商將長期共存。汽車工業屬於技術密集型、資本密集型行業，需要均衡考慮產品質量、性能優勢、成本控制、品牌定位等多因素。從全生命週期來看，早期在技術、資本方面的高投入，必須通過最終產品的量產銷售，纔可以得到合理分攤。百年汽車工業的歷史告訴我們，具有較強實力的主機廠對於關鍵零部件，一般會在小批量時自行研發或者與戰略供應商同步研發；大批量時依靠外部供應商，或參股合資，充分利用規模效應帶來的成本優勢，並減少自行研發的風險。與此同時，主機廠通常會始終維持一定的自產比例，作爲安全邊界。

具有自產電驅動系統能力的頭部新能源車企開始引入獨立供應商，開放電驅動系統供應鏈，並呈擴大態勢。根據工信部信息，比亞迪申報的宋PLUS EV新增一款搭載華爲電機版本。欣銳科技的OBC、DC-DC等“小三電”產品，已在比亞迪秦PLUS DM-i、宋PLUS DM-i、唐DM-i等車型相繼搭載上市。獨立供應商的崛起和壯大，有如下驅動因素：

整車銷量攀升帶來對電驅系統產能的需求增加，擁有自制能力的主機廠，其自身產能建設不一定跟得上終端需求；

電機電控系統與傳統主機廠的業務單元重疊度較小，從0到1新建業務部門，人員、成本、能力等均面臨挑戰。

作爲新能源汽車的核心繫統，電池系統領域的技術進度開始放緩，而電驅動領域在之前的幾年裏並沒有大的技術發展，隨着業內對電機電控領域的技術關注度提升，我們判斷，電驅動系統將迎來快速而密集的技術改造、升級。在技術快速迭代的趨勢下，主機廠希望提高車輛的市場競爭力，就需要考慮與優秀的獨立供應商合作。

獨立供應商在產品研發和生產過程中，需要面向多個主機廠的多款車型，由此積累下來的技術和方案儲備，可以在面向新車型開發需求的時候，快速的進行模塊拆分重組、遷移延伸改造，比如不同主機廠類似車型的共平臺產品等，可降低開發和生產成本。同時，我們判斷，規模效應也將進一步加強獨立供應商的成本競爭力。

我們判斷，以匯川技術、英搏爾、欣銳科技、華爲等爲代表的第三方獨立電驅動系統供應商，其市場份額將隨着整車銷量的增長而快速提升。在現階段的市場成長期，具有技術領先優勢和快速迭代能力的企業將脫穎而出；待新能源汽車滲透率增長放緩後，具有成本和客戶優勢的獨立供應商將進一步擴大份額，彼時的頭部主機廠，其電驅動業務部門不排除分拆後獨立發展的可能。

電驅集成化發展路徑

1、電機電控企業發展路線（匯川、英搏爾、臥龍電驅等）：①基於自身電機、電控的優勢，向下合併減速器，向上逐漸合併OBC、DC/DC、PDU等整車充電控制模塊；②從低端產品、低端市場逐漸向上生長，客戶羣和配套車型改善，單車價值量、利潤提升。③提供模塊化、平臺化產品和解決方案。

2、電源模塊企業發展路線（欣銳科技、英威騰等）：①基於電源模塊的技術優勢，將OBC、DC/DC、PDU整合成電源“三合一”；②部分廠商嘗試向動力域整合，將電機控制器MCU整合，但因爲電機電控技術門檻較高，挑戰較大。

3、整車零部件企業（博世、大陸等）：從現有體系進行系統化整合集成。

工藝優化帶來新的投資機遇：扁線繞組、一體化軸、SiC替代、系統熱管理等

關注電機內部繞組銅線的工藝優化，扁銅線對於圓銅線的替代。扁線相對於圓線，在效率、功率密度、散熱能力、體積重量等方面具有優勢。扁銅線之間的排佈會更加緊密，裸銅槽滿率可提升20%~30%，有效降低繞組電阻進而降低銅損耗，產生更強的磁場強度，提升電機功率密度；扁線之間接觸面積大，相比與圓線的熱導性能更好，溫升更低。扁線電機還可以通過節省端部銅材的方式提升銅線利用率、降低端部發熱損耗，降本增效。目前特斯拉、上汽新能源、極氪、比亞迪等新能源車企都加快了將圓線電機替換成扁線電機的步伐。

圖表29：扁線電機技術路線分析

長城汽車官網，中金公司研究部

關注轉子軸從分立軸向一體化軸、油冷空心軸的發展，以及電機高速化對應的高速軸承、減速器齒輪等的產品升級。系統集成化使得電機和減速器從硬件層面快速融合，從分立的實心軸向一體化軸、油冷空心軸演進。爲了提高傳動效率，電機軸和減速器軸從獨立軸合併成一體軸；與此同時，隨着永磁同步電機逐漸替代異步電機，永磁體的高溫退磁風險疊加電機高轉速的發展趨勢，電機內部定轉子的冷卻要求越來越高，除了利用電子油泵對電機內部腔體進行噴淋冷卻之外，通過將電機的轉子軸空心化，並在其上增加油孔，從而使得減速器腔體內的油可以通過轉子的高速旋轉，甩濺到定子繞組，從而實現冷卻目的。此外，電機的高速化對於減速器的傳動齒輪、高速軸承等也提出了更高的要求。

圖表30：電驅動系統齒輪、軸等機械部件

雙環傳動官網，電動汽車觀察，中金公司研究部

關注IGBT模組的國產化替代機會和SiC器件的材料替代。2019年，全球IGBT市場規模爲450億元，其中新能源汽車佔比20%且呈快速上升趨勢；中國是第一大消費國，佔比41%。在整車電子電氣架構中，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）作爲功率模組的關鍵組成部分，其系統地位和成本佔比都值得重視。國內企業以前在IGBT領域長期依賴進口，市場主要被英飛凌、三菱、富士電機等巨頭壟斷；隨着國內的技術進步，出現了以斯達半導、中車時代等爲代表的優秀企業，逐步推動IGBT的國產化進程。與此同時，SiC作爲第三代半導體材料，正在逐步替代傳統的Si基器件。SiC具有體積小、重量輕、散熱強、能量損耗低、高頻等物理性能方面的優勢，我們認爲，隨着成本端和製造端壓力的逐步解除，SiC模塊對於IGBT的替代或將加速。

圖表31：SiC的性能優勢

Rohm，ResearchGate，中金公司研究部

關注油冷方式的興起，重點聚焦電子油泵、油冷卻器等增量部件機會，以及集成化散熱對於整車熱管理系統的影響。隨着電機功率密度和轉速的不斷提升，以及集成化對於單體部件體積的縮小，傳統電機的風冷或者外殼水冷方式已經無法滿足散熱需求，油冷電機路線逐漸興起。油本身因爲局部不導磁、不易燃、不導電、導熱好的特性，對電機磁路無影響，散熱效率更高。首先將電機腔體和減速器打通，然後通過電子油泵或者機械設計，使得減速器內部原有的冷卻潤滑油能夠進入到電機內腔，實現對定轉子的物理降溫，然後再通過油冷卻器將溫度傳導至外界。另一方面，原有的新能源汽車電機電控系統通常是和電池包等的冷卻形成一個完整的熱管理系統；在電機殼體的內部，也有類似於內燃機缸體內部那樣的水道，冷卻液通過水泵的驅動在中間流動，從而達到散熱效果。隨着集成化的發展，各部件殼體的融合，以及控制模塊的佈置方式變化等，均需要對原有的熱管理體系進行適應性優化設計。

圖表32：華爲DriveOne“多合一”油冷示意圖

華爲官網，中金公司研究部

材料端彈性：市場起量疊加功能升級，量價齊升

新能源汽車終端銷量的上升，帶動了電驅動系統市場迅速起量；伴隨整車平臺高壓化，電驅動系統向高功率、高轉速的發展，以及單電機向雙電機模式的升級，材料和部件的單車價值量開始上升。

關注永磁體磁材生產加工、釹鐵硼材料改良等行業機會。隨着永磁同步電機對於交流異步電機的替代，以及雙電機佔比上升，電機高功率化，電機轉子所需的永磁材料需求快速增長。2020年全球新能源汽車銷量324萬輛，對應釹鐵硼永磁體的需求量在11500噸左右，按照釹鐵硼磁體價格約350元/千克計算，我們預計對應市場規模約40億元。目前新能源車正在從單電機模式向雙電機模式演化，隨着雙電機模式佔比的上升，對於永磁體等相關電機材料的需求也會等比例增加。此外，電機的高功率化，使得單體電機的磁材用量也在上升。考慮到新能源整車銷量增加，疊加稀土資源的稀缺性，我們認爲，永磁體生產企業有望在新能源汽車市場迎來新一輪快速增長。

圖表33：現代“E-GMP”平臺雙電機示意圖

汽車信息網，中金公司研究部

關注定轉子硅鋼片工藝優化的機會。提高電機功率密度的主要途徑中，除了降低繞組發熱等銅損，降低定轉子的鐵損也非常重要。在電機工作過程中，定轉子硅鋼片內部會因爲電流磁場等變化而產生渦流，爲了減小這部分的渦流損耗，硅鋼片的厚度越來越薄，從0.35mm逐漸發展到0.3mm以下，硅鋼片的疊片方式也在不斷改進。此外，爲了優化電機內部的磁場分佈從而提高電機效率，針對轉子鐵芯的磁道設計也越來越被關注。

圖表34：硅鋼片、定轉子鐵芯及其總成產品圖

長鷹信質官網，搜狐汽車，中金公司研究部

投資建議：立足系統集成化，向部件工藝優化、材料量化齊升延伸

回顧我們對於新能源汽車電驅動系統的描述分析，整個系統由電機、電機控制器、減速器、OBC、DC-DC、PDU等部件構成。隨着集成化的發展，電機、電機控制器、減速器融合成動力總成“三合一”；OBC、DC-DC、PDU融合爲電源總成“三合一”。與此同時，以電機、電機控制器這兩個部件爲核心，出現了“多合一”總成系統。從部件層面來看，各單體部件也由相應的零部件構成，例如永磁同步電機由定子、轉子、銅線繞組、永磁體、軸等構成；電機控制器由主控模塊、IGBT模塊、薄膜電容等構成。

三大投資方向

我們認爲，電驅動系統的投資可以圍繞集成化、工藝優化、材料端量價齊升這三大方向展開。從整個電驅動系統來看，集成化發展迅速，市場參與者相對清晰，集成化產品的價值量最大，產品直接面向主機廠，是行業技術升級的焦點所在。因此，我們認爲，投資方向可以先系統後部件，立足集成化，向工藝優化和材料端變化延伸。