20170721-财富证券-电气设-新能源汽车产业链之电机电控篇:新能源汽车引领电驱动长期发展.docx
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1、FOtTWt1.StcvwniS证券研究报告行业深度报告电气设备电气设备新能源汽车引领电驱动长期发展新能源汽车产业畦之电机电控Ii报告日期,2017-07-21评级:推荐上次评级:谨慎推荐点股票2016A2017E2018E评税EPSPEEPSPEEPSPE大洋电机0.2130.60.2624.90.3120.9推卷汇川技术0.5644.20.7035.30.8529.1痛慎推存宏发股份1.0938.61.3929.71.6824.6推行资Z欢洪:助京迹等一年期收益率比较投资要点UMRtM*-HMtMVMMAMMF表现%Im3m12n电气设缶-2.68-8.7!-13.94上证纸指2.592.
2、046.55财立证券研究发展中C何晨0731-84779574hechenS05305I308000I杨甫0731-84403345yangfu-19-(3)宏发股份(600885-20-用金江冬FOJrTUMeSICUWTUM图表目录图衣1:电驱动在交运设备上的应用(高铁、矿用车辆、军用车辆)图表2:内燃机车辆与电动车输出功率及扭矩(保时捷911,特斯拉moddC图表3:内燃机车辆与电动车输出功率及扭矩(丰田普俄斯,一般性比较)图表4:汽油内燃机能成转换示意图图衣5:电机能城转换示意图-6-图表6;汽油机与电机部件结构示意图-6-图表7:混合动力车型与燃料电池车型示意图-7-图表8:新能源汽
3、车液透率提升-8-图表9:新能源车型结构变化-9-图表10:新能源车型产J及剂速变化-9-图表11:新能源汽车各车里电飘动需求规模测算-10-图表12:电机及电机控制系统示意图-I1.-图表13:不同电机技术分类示意图-12-图表14:2016年我国新能源汽车驱动电机种类分布-12-图表15:几类电机特点比较-13-图表16:新能源汽车与传统燃油乘用车成本构成-13-图表17:电控与电机构造-14-图表18:电控与电机成本构成-14-图表1%电控与电机成本构成-15-图表20:2014-2016年电机装机量-15-图表21:2016年电机与电控装机Ift及市场份额(前十位)-16-图表22:上
4、海电驱动部分电机电控产品-18-图表23:2016年新能源客车产量前IO-19-图表24:公司轨道牵引产品-19-用金江冬FOJrTUMeSICUWTUM1、电驱动将成为未来车辆的主要驱动形式两百年的发展,请多技术优野,从IS(K)年首台电机弊动的汽车诞生,到今天的用过200万的电动车保有1.200年以来,电疆动在汽车的发展和演化中扮演着充要角色。电阴动以更高的效率、更简洁的结构、更好的功率特性等优势,在高铁、重型装毂年辆等交运奘备上取代内燃机成为主流驱动形式.目前受制于电池等能就供应方式的局限,电驱动尚未大规模抄代内燃机成为车辆的主流驱动形式,但电驱动的趋势已明.BXiigME2S*备上的J
5、fi用Mt.F用车,军用车)费料来源:UMnfMM.财忘谖券更好的功率特性内燃机动力来源于油气混合物燃烧推动活塞做在传速趋零时猿出扭矩为零,需要经过怠速启动后变速箱放入扪矩方可业动车辆,输出最大功率的区间狭窄.在怠速启动时扭第输出不好.在高转速区间存在抖动、噪音及经济性不佳等情况,而电机在零转连时即可输出最大扭矩,可以通过调节电压控制转速,在不需要较大网速比变速箱的情况下,更灵活地输出功率。以保时捷和特斯拉的功率、扭矩曲线为例.汽油车保时推的输出功率和扭矩分别在55(X)转、7(X)0转达到,电动车特斯拉可以在初始阶段输出Ai大扭矩,*2.内Mm车Ig电动车出动率&K(保也”IM油,血卜)资料
6、来戏:01.00.infb.PiSgnheudS.com,财寤证羿用宝江界FOJ11UMscw11sMh内电功率出动劝晚本田,TMUU100O003M000SMO00rm:wgI资H源(EfficiencyMapofheTmm硒SwemfanEVfnfntatO/i-RoactTesiDnVei,(C1.M11UrisksofIraniniissionforetecfrkww更充的IM使用效率.与电机90%左右的效率相比,内燃机的效率低.汽油内燃机热效率股不超过35%,增压柴油机热效率不超过45%,且在启动、怠速等工况条件下效率更低,经济运行区间狭小,在时比WTWwe1.1.(owhee1.)
7、效率时,内燃机依旧不及电业动形式的资源使用效率。综合全过程效率.从资源开采、运粉、转换等环书计算,汽油等内燃机驱动形式的资源综合利用效率为15%,电羯动形式的资源综合利用效率为28%,两者和整近一倍,差距主要在电机与内燃机的效率差别,以汽油内数见为例,从石油到汽油的住址转换效率非常离,但在机器运行中产生了太多的损耗,4.穴内MHH麒示M资料洛拓华速出城.财京诲势用宝江界POTTUNSSSCr11ES5iMUttmUcSB费料来稷:清镣华西数就.财况薄并更简洁的构造电机结构筒的,以永磁同步电机为例,构件主要由永磁体、转子帙芯、转轴、机座和端盅以及控制器等组成,运动部件较少.内燃机结构复杂.以汽油
8、发动机为例,构件包含了机体、曲柄连接机构、充气机构以及燃料供给、配气、点火、启动、冷却等多个子系统,运动部件繁多,Me,汽MkM用电机MM示心!费料来源:Mimierfu1.enginceringx-Oni.9fX1.fr结构差异导致两者功率密度差别极大,以特斯拉和保时捷为例:mode1.s使用的三相交流电机最大功率310kw重量68kg;CayenneS使用的V8发动机最大功率294kw.IfiM210.6kg;相近输出功率水平卜,考虑电机逆变器、减速机以及发动机变速箱等其他设饴影响,电期动形式与内燃机飘动形式的功率密度比依IHI分显著,用金江冬kmtunsscc*11s此外,结构的差异同时
9、导致了两者的维护成本基别,相对而言,电驱动系统的核心部件保养刑期长、维护项目少、耗材更换极少,普通家用款汽油车年均保养费用约合千元级别,而同类型电动车在几百元欲别,新能事汽车技术路线多样,电见动不可晚筑新能源汽乍的技术谿线发展多样.从最为普遍的纯电动汽车、插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车以及混合动力汽车等。其中,汽油、锂电池、履气等作为能源软体各有优势,最终的能源供应形式尚恃观察脸证,但.在各类新能源汽车发展路战中,以电机、电控等系统为核心的电驶动形式都有不可或缺的地位,同时,在自动驾驶等技术的引入下,电驱动珞以具迅速的响应速度、精确的可控性和可塑性成为车辆的主流驱动形式。K*-力和MBM资
10、料东源:Toyota.W京迷委2、新能源汽车带动百亿级电驱市场需求2.1新能源汽车浜透率提升国内市场,2025年新版汽车泊就率提升至21%,产量地长126倍,拉动电机用金江冬kmtunsscc*11s电控甯求,根据2017年5月由工信部、发改委和科技部联合印发的胃汽车产业中长期发展规划,2025年我国汽车产量达到3500万台,新能源汽车占总收20%以上,预计2O2S年新能源汽车产量达到700万台,较2016年产量熠长12,倍,按平均每价车用一套电驱系统计算,极大提升对电机电捽系统产品的需求.Ms*ttWWMWF一族3&后车产量(万辆)汽车产量(万辆)-哥费理汽车产量相通(%)一新觉烂汽车渗透率
11、()资料源:工柒部.财亩试养国际市场,至204(1年湎8率提升至35%根据彭博社强测,受电池等成本下降的影峭,2020年新能源汽车经济性凸显,包括混动等年型在内,2040年新能源汽车销量达到4100万辆,渗透率提升至35%,2.2乘用车及专用车是增长动力客车漆透率较高,乘用车及专用车担任新能M汽车主要增长动力,新能源客年已实现较高沐透水平,2016年新能源客车产房13.5万辆,同比增长20%,港透率约为45%,己实现较离水平。新能源专用车与新能源乘用车尚处于较低涛透率,其中新能源专用车主要车里电动物流车估算滑透低于5%.新能源乘用车海透率约合1.3%.具备较大提升空间.新能源专用车以及乘用车将
12、构成新能源电建动系统的主要需求增长点.用金江冬kmtunsscc*11s新能舞客东占比(),强觉狎乘用率占比(%)新熊毒专用车占比(%)资料来源:*nd富证券10,KMU4UbUMOEft新能带客车(万辆)新能源乘用车(万精)一新能藻专用车(万辆)一新能源客车淄速()一新能存乘用车增速(%)新能赛专用车增速(K)用金江冬FOJrTUMeSICUWTUM23市场空间测算,电驱动需求规模稽定增长市场空间看算,至2020年我国电驱动系统310亿元需求规模,根据大洋电机、正海酸材、汇川技术及蓝海华脏2016年年报数据测亢新能源汽车电机及电控均价.旗估新能源乘用车及专用车电驱动系统为2.09万元/台、新
13、能源客乍电胭动系统为4.4万危台。预计2020年新能源汽车产量达到200万辆水平,其中新能源乘用车占比达到73%、新能源专用车占比14%、新能源客车占比12%,各类车型电期动产品需求合计达到310亿元.资料来海:公司公去.WM.财遂养粤体福求在2025年鲂雉持25%定增长水平.预H2020年前,受补贴退坡彬响,新能源乘用车、新能源专用车、新能源客车等电驱动难持年均10%的价格下降用度.预计2020年后,在电池成本下降、更为成熟的储能跖戏以及材料技术进步等因素膨响卜,电骁动单价维持稳定水平,产值与行业需求同步成长。3、电驱动系统技术路线及成本构成3.1以永磁同步电机为主流的电驱动系统技术路线电机
14、、电控是电胆动核心,电机与电控是电驱动系统的核心,与电池起,并称新能源汽车三大件。电机依据电假感应定律实现电能与机械能的转换.胆动车辆。电拄,电机控制系统,通过集成电路的控制电流及电压使得电机按照需要的方向、转速、响应时间等条件工作.用宝江界Pottunsssc11Es直海电机(电刷.整it子)(电f电路切换)*.蜕皎励磁式一-电机-异步电机三箱蹙应电机单相再应电机BR3不P1.电机技术分林”I永碳式省IH电机*baI.无帙芯电机并励磁式电机复励磁式电机小岫磁式电机无刷式电机步进式电机由线式电机永碳FJ步电机交海电机同步电机,磁网同步电机破滞网步电机开关IB网电机贵料来源:财富运券或水冏步电机
15、为主II1.永磁同步电机因其功率密度高、调速拉困工等特性,在我国及日本、轴国等新能源乘用车上广泛应用,异步电机在新能源专用车上使用较多,部分新能源客车装;了直流电机,2016年我国新能源汽车胭动电机装机收56.2万台,部分新能源客车我用双舞动电机配置,电机装机量量略大于车辆产量,其中永破同步电机占比达76%,出货量超过42万台,是驱动电机主流.交流弁步电机占比23%,其他各类励磴同捧H1.机、直流电机占比约1%,Un.26永避网步电机交流异步电机物诳同步、来遂直播等电机资料来源:弟电动河.密谈分用金江冬kmtunsscc*11sM5tU31A点比收类型优点缺点主要应用较域水破同步部动电机系统转
16、珈密徵高、效率高、功率密吱高、调速范用宽制造I艺依为且杂适用对调速慈阳骏宽、空向布置要求严格的领域无刷门流水碾*动电机系统效率高、功率密度高、控制方便调速池用冬适用于对调速他留要求较窄的领域交流斤步欠引电机系统结构简单、坚固耐用、成本能、转矩脉动低、咪用低、HiRI转速舟、运行可靠发热量大、体枳大、质量大、功率密度低、效率低适用于对蓼动电机系院体枳和质最上求收低的领域,如断能源客乍开关磁阻爱动电机系统电机结构紧凑牢固,适合(速运行、结构简通、成本低、调速施困宽、运行可整转矩脓动大、噪声大、功率密度低、效率低适用于对乍辆舒适性要求较低的诙域,如专用车资Z来源:大洋电机公告.财京遂舜3.2整车成本
17、占比适中,上游原材料成本影响大电奥动系统占到粤车成本的20%,受电池容信及车身结肉的不同,新能源客乍、新能源乘用车及新能源专用车,成本构造有差别,估算电池、电机及电控等三电部件占到新能源汽车总成本约60%,对比传统燃油乘用车,发动机及传动系统成本占比约为25%,与电驱动系统在新能源汽车成木占比相当.电机、电控系统在未来新能源汽车成本压缩空间有限。Mu.tfM3*MMM率ItMJ*资E来源:Uw*藁锻汽车.财富祗券电机、电拄坦件构成包机是电贝动系统的动力源,电机由定子、转子、机壳、连接涔、旋转变压器等部件祖成,电控为集成电路电子元:S件,由果料组件、控制板、阳容板、功率板、散热俎件以及外部传那器
18、、接插件等部件殂成。用金江冬kmtunsscc*11s资料来糠t珠海英博尔招般谩明书.即演注分磁材价格影响电机成本空间以生流使用机型永世电机为例,硬钢、水破体等原材料成木占比约50%,受审材及钦铁硼等资源品价格影响,成本变化大。加工制造环节构成重要成本纲成部分,车用靠动电机处于高振动、高温、多灰尘的工作环境,对产品耐久性、一致性等要求高,这一环节的成本压缩空间有限。Hix,g与MWUt永磁电机价值构成腔的片桐材做性料料赵遣及其他资Z来标,我IS线健添汽车发装与产亚链分析-用家伍愿中.财求诬养电子元1件Bi产化率决定电拄成本下降趋势.电控部件中,IGBT等器件成本居高,核心电子元器件国产化率低是
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