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证券研究报告

2016 年 6 月 16 日

主题研究

新能源车电机电控高增长确定，把握专用车、乘用车领域投资机会

观点聚焦

投资建议新能源汽车动力系统迎来发展机遇期，专用车市场弹性最大。随着新能源汽车骗补调查接近尾声，业内普遍预期新的补贴政策或有一定程度下调，6~8 米的新能源客车或受影响较大。而随着 16年的电动物流车产品目录即将发布，供应将会向优质企业集中。16 年 1 季度，新能源专用车产量 2,880 辆，同比增速达 225%。目前，专用车在新能源汽车整体市场中占比约 6%，有望接棒客车，成为产销增速弹性最大的领域。电动乘用车受补贴调整影响相对较小，预计 16 年电动乘用车产销保持高增长，对电机电控需求也将继续保持高增长。

看好电机、电控业务全面布局的企业。新能源汽车已经进入大规模产业化的历史拐点，“三电”系统配套成本不断降低是产业规律的必然趋势。虽然电机、控制器参与厂商众多，但多数是发源于二者之一，真正具有领先的电机和控制供应能力的企业并不多。因此，通过设立或并购，尽早做好两方面布局的企业，将搭上新能源汽车的高速列车，取得先发优势。

看好深入整车供应链，具有标准化、集成产品研发能力的企业。在新能源整车使用习惯、设计理念及装配技术快速革新的趋势下，整车企业具有不断推出代际化 S.E.A.（智能电动化汽车）的需求，只有深入供应体系，深入理解、敏锐把握整车客户诉求，通过电机、电控产品深度融合，能够快速开发出集成程度高、类标准化的总成产品的电驱动系统供应商才是最具竞争力的。

理由目前，乘用车/客车/专用车的电机及控制器合计售价分别在 2/6/4万元，而总成产品的售价为 4~6/8~10/6~8 万元。假设动力总成产品对电机电控系统的渗透率为 50%，则“十三五”期间新能源汽车电机/控制器/动力总成的市场规模分别为 280/280/1,060 亿元，合计 1,620 亿元，对应每年电驱动领域逾 324 亿元市场规模。若按照制造业 10%的净利率估算，则将带来每年 32 亿元的利润蛋糕。

盈利预测与估值电机行业 2016~17 年 P/E 44/35 倍，控制器行业 2016~17 年 P/E 33/25 倍，电驱动板块整体 P/E 为 40/31 倍。看好电机、电控全面布局的企业，首次覆盖并推荐卧龙电气。看好深入整车供应链，具有标准化、集成产品研发能力的企业，推荐汇川技术，首次覆盖并推荐合康变频、江特电机。

风险新能源汽车骗补事件调查结果落地慢于预期，压制新能源汽车销售；国外新能源汽车核心部件配套商进入国内市场，对国内企业造成冲击。

目标 P/E (x)

股票名称评级价格 2016E 2017E

思源电气-A 推荐 14.50 15.2 12.3

易事特-A 推荐 35.53 39.9 29.0

平高电气-A 推荐 20.80 14.1 11.9

汇川技术-A 推荐 46.55 14.2 11.5

合康变频-A * 推荐 12.30 41.2 28.6

中恒电气-A 推荐 30.65 62.6 45.5

卧龙电气-A * 推荐 13.20 33.7 28.2

江特电机-A * 推荐 19.00 44.2 32.7

特变电工-A 推荐 11.20 11.9 10.1

万马股份-A 推荐 26.52 52.8 46.8

江苏神通-A 推荐 22.20 63.8 44.3

科士达-A 推荐 28.80 33.8 26.0

上海电气-H 推荐 4.92 15.9 15.7

东方电气-H 中性 6.77 238.7 16.3

主要涉及行业

工业

相关研究报告 • 充电设施板块再现布局时点，把握投资机会 (2016.06.07)

• 科士达 -A | 进入光伏电站运营，加快充电业务拓展 (2016.06.07)

• 充电桩、配网等细分行业维持高景气，持续看好 (2016.05.08)

• 东方电气-A | 1 季度业绩符合预期；煤电设备板块是未来业绩主要拖累因素 (2016.05.04)

• 上海电气-A | 1 季度业绩低于预期；新签订单强势增长 (2016.05.03)

• 宏发股份-A | 业绩稳定增长，汽车与电力继电器是未来业绩主要增长点 (2016.05.02)

资料来源：万得资讯、彭博资讯、中金公司研究部

陈龙雒文李敏

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中金公司研究部: 2016 年 6 月 16 日


2

目录

新能源汽车动力系统迎来发展机遇期 .............................................................................................. 4

新能源汽车产业高速成长 ....................................................................................................... 4

电驱动系统是新能源汽车核心部件 ............................................................................................ 7

电机：传统电机企业转型热点 .................................................................................................... 13

电机分类：国内永磁同步占主流 ............................................................................................. 13

新能源汽车驱动电机高速增长 ............................................................................................... 15

电控：创业企业众多，市场活跃 .................................................................................................. 19

三种新能源汽车驱动电机控制器 ............................................................................................. 19

创业企业市场份额不俗 ........................................................................................................ 19

动力总成：功能集成化，产品标准化 ............................................................................................ 21

集成化是降本增效的趋势 ..................................................................................................... 21

两大主流集成路线 ............................................................................................................. 22

投资逻辑 .............................................................................................................................. 25

风险 ................................................................................................................................... 26

图表

图表 1: 我国新能源汽车产量及增速 .............................................................................................. 4

图表 2: 新能源客车、专车产量增速很快 ........................................................................................ 4

图表 3: 2015 年纯电动客车产量市场份额 ...................................................................................... 5

图表 4: 2016 年 1 季度中通份额快速上升 ...................................................................................... 5

图表 5: 2013~15 年执行的客车补贴水平较高（单位：万元） .............................................................. 5

图表 6: 标准车型（10＜L≤12）在 2016~20 年的补贴（单位：万元） ................................................. 5

图表 7: 不同车型对应补贴 ......................................................................................................... 6

图表 8: 2016 年 1 季度纯电动专用车产量增速 225% ........................................................................ 6

图表 9: 2016 年 1 季度各种新能源车的市场份额 .............................................................................. 6

图表 10: 16 年 1 季度专用车产量增速 225% .................................................................................. 6

图表 11: 2015 年新能源专车产量市场份额 ..................................................................................... 7

图表 12: 2016 年 1 季度市场集中度提升 ....................................................................................... 7

图表 13: 三类箱式电动物流运输车主要技术参数 .............................................................................. 7

图表 14: 新能源汽车的层次框架 ................................................................................................. 8

图表 15: 纯电动体系的优势更明显 ............................................................................................... 8

图表 16: 纯电动力系统结构（左）和插电混和动力系统结构（右） ........................................................ 8

图表 17: 电动汽车集中式驱动图 ................................................................................................. 9

图表 18: 两轴分布轮毂驱动系统示意图 ......................................................................................... 9

图表 19: Protean 轮毂电机 ....................................................................................................... 9

图表 20: 双电机耦合驱动图 ..................................................................................................... 10

图表 21: 整车网络化控制驱动图 ............................................................................................... 10

图表 22: 电驱动系统工作原理 .................................................................................................. 11

图表 23: 永磁同步电机结构 ..................................................................................................... 11

图表 24: 驱动电机控制器 MCU 结构 .......................................................................................... 11

图表 25: 九龙电机电控系统在整车成本中合计占比约 11% ................................................................ 12

图表 26: 新能源汽车驱动电机性能要求 ....................................................................................... 13

图表 27: 新能源汽车不同转速工况下对动力的要求不同 .................................................................... 13

图表 28: 三种新能源汽车驱动电机 ............................................................................................. 14




3

图表 29: 驱动电机性能指标对比 ............................................................................................... 14

图表 30: 交流感应电机是随 Tesla 一同发展的 ............................................................................... 15

图表 31: 中国、日本永磁同步电机占主流 .................................................................................... 15

图表 32: 我国新能源汽车电机市场规模 ....................................................................................... 16

图表 33: 国内中小电机市场及增速 ............................................................................................. 16

图表 34: 国内部分新能源汽车电机供应格局 .................................................................................. 17

图表 35: 国内新能源汽车电机电控发明专利占比 50% ..................................................................... 17

图表 36: 外国新能源汽车电机电控发明专利占比 90% ..................................................................... 17

图表 37: 1996~2015 年全球新能源汽车电机专利申请前 20 名 .......................................................... 18

图表 38: 三种新能源汽车驱动电机都需要交流电机控制器 ................................................................. 19

图表 39: 国内部分新能源轿车电机控制器的供应情况 ....................................................................... 20

图表 40: 2014 年国内新能源汽车电机驱动系统市场格局 .................................................................. 20

图表 41: “十三五”新能源汽车发展规划 .................................................................................... 21

图表 42: “十三五”期间总成系统渗透率及对应市场规模 ................................................................. 22

图表 43: 坡度对新能源汽车电机峰值扭矩性能有着很高要求 ............................................................... 22

图表 44: 代表性新能源汽车使用的 AMT 品牌 ................................................................................ 23

图表 45: 变速器与电机电控系统的集成案例 .................................................................................. 23

图表 46: 充电集成设计思路 ..................................................................................................... 23

图表 47: 未来可能的整合集成路径 ............................................................................................. 24

图表 48: 可比公司相对估值水平 ............................................................................................... 25




4

新能源汽车动力系统迎来发展机遇期

新能源汽车产业高速成长

新能源客车增长引人瞩目

我国新能源汽车产业发轫于 2009 年，彼时国务院发布《汽车产业调整和振兴规划》，首次提出新能源汽车发展战略，2010 年国内新能源汽车产量仅 1,663 辆。2015 年中国新能源汽车总产量接近38万辆，保有量已经突破50万辆。2014~15年，整车产量增速都超过330%，2016 年 2/3 月新能源汽车产量分别为 0.83/2.20 万辆，同比增速仍然保持了 64%/57%的较高水平。

图表 1: 我国新能源汽车产量及增速

资料来源：中电联，中金公司研究部

新能源客车的发展更加引人注目。2013 年国内纯电动客车产量仅 1,700 辆，而 2015 年这一数据就被刷新到了 8.8 万辆，年均增速超 600%。2015 年，我国生产了纯电动专车 8.8万辆，插电混动客车 2.4 万辆。2016 年 1 季度，纯电动客车和纯电动专车的产量增速依然分别保持 84.4%/34.0%的快速发展。

图表 2: 新能源客车、专车产量增速很快

资料来源：万得资讯，中金公司研究部

0%

100%

200%

300%

400%

0

100,000

200,000

300,000

400,000

2010

2011

2012

2013

2014

2015

(辆)

0

150,000

300,000

450,000

2013 2014 2015

纯电客车混动客车纯电乘用车混动乘用车纯电专用车

(辆)




5

新能源客车是一个蓬勃发展的新生市场，竞争格局变动频仍。2016 年 1 季度，中通客车销售火热，市场占有率已经接近 30%位列第一；而 2015 年，中通客车全年有 8,200 辆的产量，占据 9%的市场份额。

图表 3: 2015 年纯电动客车产量市场份额图表 4: 2016 年 1 季度中通份额快速上升

资料来源：中金公司研究部资料来源：中金公司研究部

新能源客车或受补贴力度下滑影响较大

按照《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》，2013~2015 年，6~8 米的新能源客车补贴分别达 30/28.5/27 万元/辆。而在《关于 2016~2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》中，以 10~12 米为标准车型，6~8 米的补贴在此基础上打 5 折执行。

目前 16 年的补贴是否会调整是新能源客车产业最大的变量。2015 年末开始，持续至今的新能源汽车骗补事件调查，给新能源客车行业抹上了一层阴影，也表明了此前的补贴水平或许已经高于产业扶持所需。随着调查接近尾声，业内普遍预期新的补贴政策即将落地，或有一定程度的下调。

图表 5: 2013~15 年执行的客车补贴水平较高（单位：万元）

资料来源：发改委网站，中金公司研究部

图表 6: 标准车型（10＜L≤12）在 2016~20 年的补贴（单位：万元）


宇通15%

金龙汽车14%

南京金龙10%

中通9%

比亚迪6%

其他46%

中通30%

安凯11%

宇通11%

江苏九龙11%

北汽福田8%

其他29%

6≤L＜ 8 8≤L＜ 10 L≥ 10

2013 30 40 50

2014 28.5 38 47.5

2015 27 36 45

R（ 6,20） R（ 20,50） R（ 50,100） R（ 100,150） R（ 150,250） R>250

Ekg(0,0.25) 22 26 30 35 42 50

Ekg(0.25,0.35) 20 24 28 32 38 46

Ekg(0.35,0.5) 18 22 24 28 34 42

Ekg(0.5,0.6) 16 18 20 25 30 36

Ekg(0.6,0.7) 12 14 16 20 24 30




6

图表 7: 不同车型对应补贴


新能源专用车接棒，成为弹性最大的市场

2015 年，新能源专用车产量 4.9 万辆，比 14 年翻了 11 倍；16 年 1 季度，新能源专用车产量 2,880 辆，同比增速达 225%。目前，专用车在新能源汽车整体市场中占比较小，约6%，已成为产销增速弹性最大的领域。

图表 8: 2016 年 1 季度纯电动专用车产量增速 225%

资料来源：中汽协，中金公司研究部

图表 9: 2016 年 1 季度各种新能源车的市场份额图表 10: 16 年 1 季度专用车产量增速 225%

资料来源：中汽协，中金公司研究部资料来源：中汽协，中金公司研究部

与其他新能源车相比，专用车生产商的市场份额变动更大。16 年 1 季度，行业前 6 位企业的合计市场占有率达 81%，而 15 年 CR6 仅 55%。

车型补贴倍数

标准车（10＜L≤12） 1

L＜6 0.2

6≤L＜8 0.5

8≤L＜10 0.8

L≥12 1.2

0%

200%

400%

600%

800%

1000%

1200%

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

1Q14 1Q15 1Q16 2014 2015

纯电动专用车产量 YoY

(辆)

纯电客车13%

混动客车4%

纯电乘用车54%

混动乘用车23%

纯电专用车6%

0%

400%

800%

1200%

2014 2015 1Q16

纯电客车混动客车纯电乘用车

混动乘用车纯电专用车




7

2015 年底，中机中心发布的 2016~2020 年《新能源汽车推广应用工程推荐车型目录》申报中，对新能源专用车提出了更高的技术要求，只有技术达标的车辆才能进入推荐车型目录。

这些技术要求中，有两条最为严格：1）运输类新能源专用车、货车动力电池系统总质量占整车整备质量比例不超过 25%；作业类新能源专用车、货车电池占比不超过 20%。2）纯电动、插电式混合动力（含增程式）专用车、货车吨百公里电耗不超过 10kWh。

此前进入新能源专用车免购臵税目录的车型共 362 种，而能够满足新标准的车型不足 40种。据第一电动统计，国内共有 17 家企业新能源专用车车型达标。随着电动物流车产品目录即将发布，市场的供应将会向优质企业集中。

图表 11: 2015 年新能源专车产量市场份额图表 12: 2016 年 1 季度市场集中度提升

资料来源：中汽协，中金公司研究部资料来源：中汽协，中金公司研究部

图表 13: 三类箱式电动物流运输车主要技术参数

资料来源：北京理工大学电动车辆国家工程实验室，中金公司研究部

电驱动系统是新能源汽车核心部件

动力系统是新能源汽车框架结构中的核心模块

以汽车开发角度，可以将整个新能源汽车构架理解为三大层次。一级模块是基本功能模块，包括储能系统、驱动电机和齿轮箱、充电设备、电动附件、发动机、发电机、离合器等，各个模块分别实现不同功能。二级模块是功能执行器件与控制器组成的系统模块，如电驱动系统的功能执行器件就是永磁同步/交流异步电机，并配备有相应的驱动电机控制器 MCU。三级模块是二级模块的支持系统，如驱动电机的冷却系统、电机控制器的具体三层开发结构等。

东风汽车15%

重庆瑞驰10%

陕西通家9%

重庆力帆8%

国宏汽车7%

北汽股份6%

其他45%

国宏汽车35%

东风汽车19%

山东昊宇14%

上汽5%

山东唐骏4%

山东凯马4%

其他19%

2吨 8吨 16吨

应用场合城内终端运输城内中转运输城际运输

转载质量 450kg 3吨 6吨

最高车速 100km/h 100km/h 100km/h

最大爬坡度 >25% >20% >20%

0〜50km/h加速时间 <15s <17s <20s

续驶里程 >150km >170km >200km

驱动电机：功率（Kw） 30（额定）/60（峰值） 60（额定） /120（峰值） 100（额定）/150（峰值）

驱动电机：转矩（N·m） 100（额定）/200（峰值） 240（额定） /420（峰值） 400（额定）/900（峰值）




8

图表 14: 新能源汽车的层次框架

资料来源：第一电动网，中金公司研究部

电驱动系统是影响整车性能最重要的核心模块。目前，主要有纯电动和插电混动两种广泛采用的动力系统。插电混动系统在原有燃油车技术基础上加入了储能、电驱动模块，商业应用比较成熟，不存在里程焦虑，容易被消费者接受。然而两套动力系统的机电一体化控制系统结构复杂，控制难度大是主要问题。纯电动系统不需要内燃机和油箱，能量完全由电池提供，结构明了，控制部件也比较简洁。此外，纯电驱动体系更易于和外界网络进行信息、能量交互，因此具有融入汽车互联网、V2G 电网的潜力。目前，不少插电混动车型都有缩小油箱容量，提高电池续航里程的趋势。我们认为，未来纯电动力系统的发展前景更加广阔。

图表 15: 纯电动体系的优势更明显

资料来源：汽车商业评论，中金公司研究部

图表 16: 纯电动力系统结构（左）和插电混和动力系统结构（右）


纯电动插电混动

优点 1.结构明了，控制简洁

2.易于和外界网络进行信息、能量交互，具有

融入汽车互联网、V2G电网的潜力

不存在里程焦虑，容易被消费者接受

缺点续航里程、充电速度有待不断优化两套动力系统的机电一体化控制系统结构复杂




9

集中式驱动是主流动力方案

从电驱动系统的设计思路来看，有集中式电机驱动（带减速器）方案、轮毂电机驱动方案、双电机耦合驱动方案与整车网络化控制方案等。其中，现阶段的主流还是集中式驱动的动力分布系统。

1、集中电机驱动指的是在传统燃油车架上，将电驱动系统取代发动机+变速器，保持现有机械传动体系的整车动力布局思路。集中电机驱动全车仅一个动力输出单元，它最大化的保留继承了传统汽车的结构和部件体系，适合成本控制、安全性高、保证了快速工业化量产的需要。

图表 17: 电动汽车集中式驱动图

资料来源：机电产品开发与创新

2、轮毂电机驱动则是将电机和驱动系统集成在轮毂内，电机直接控制车轮转矩，从而舍弃了大量传统零部件，如离合器、减速器等传动系统等。虽然其简化了车辆结构，节约了车体空间，但轮毂电机驱动需要两个以上的动力输出单元，控制的协同、密封等方面，还有很多问题有待解决。

图表 18: 两轴分布轮毂驱动系统示意图图表 19: Protean 轮毂电机

资料来源：Protean Electric 资料来源：Protean Electric

3、双电机耦合驱动方案适用于商用车，其思路是将车辆在高速行驶和起步爬坡的高低速两种工况分别用两个电机去应对，提高了电机工作效率，以避免冗余功率以及电机长期在非高效区段工作的问题。同时，通过双电机配合控制车速，消除换挡冲击、提高乘坐舒适度。此外，用多一台电机耦合，节省了 AMT 及其控制部件的加入，简化了控制、传动系统，提高了可靠性。




10

图表 20: 双电机耦合驱动图

资料来源：建设机械技术与管理

4、整车网络化控制技术是站在整车高度，统一规划全车的能量布局，利用网络控制技术、整车控制技术、总线技术，实现智能化的电流、信息流传输，更高效的实现动力驱动。目前此类技术尚不成熟，难以应用在商业领域。

图表 21: 整车网络化控制驱动图

资料来源：建设机械技术与管理

纯电驱动系统工作原理

对于集中式动力分布结构，电驱动系统主体是一台驱动电机配套一个电机控制器。其中的高低压电流回路和冷却回路属于整车连接部分。

新能源汽车工作时，在整车—驱动系统层面，驾驶动作触发整车控制器 VCU 下达指令，通过 CAN 总线传给驱动电机控制器 MCU，以此控制电机扭矩输出。另一方面，电机的温度条件通过控制器 MCU 传递给整车控制器 VCU，调动风冷水冷设备工作。

在动力系统内部，控制器对电机实现调用驱动，是基于由 IGBT 导通的三个定子线圈。而电机所配的旋变会记录下转子位臵，经控制器解码后，精确实现相应 IGBT 的导通。电机电控系统紧密配合，能够完成 D 挡加速、减速制动能量回收、R 挡倒车以及 E 挡行驶的工作指令。




11

图表 22: 电驱动系统工作原理

资料来源：汽车维修与保养

图表 23: 永磁同步电机结构图表 24: 驱动电机控制器 MCU 结构

资料来源：汽车维修与保养资料来源：汽车维修与保养

电机电控在整车成本中占比约 15%

相比传统燃油车以发动机和变速器作为动力系统主体，电动汽车的动力系统主要包括动力电池及管理系统、电机、电机控制器三大部分。目前用于乘用车/客车/专用车中的电机电控系统成本约为 2/6/4 万元，由于不同车型售价的不同，使得三电核心部件的占比有一定差异。以江苏九龙客车为例，其新能源车型为 6~8 米客车，电机电控系统在整车成本的占比约 11%，电池占比 48%。平均来看，电池约占新能源汽车总成本的 45%，电机电控系统约占 15%，三电核心部件总成本比重约 60%。




12

图表 25: 九龙电机电控系统在整车成本中合计占比约 11%

资料来源：九龙汽车，中金公司研究部

其他41%

电池48%

电机4%

电控7%




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电机：传统电机企业转型热点

电机分类：国内永磁同步占主流

新能源汽车对驱动电机性能提出更高的要求

新能源汽车驱动电机属于中低压电机范畴，由于其应用领域的特殊性，相对一般中低压产品，它具有较高的性能要求。1）调速范围宽：新能源汽车有两类工况场景，在启动、加速、爬坡时，要求工作在恒转矩区间；在高速行驶时，要求电机工作在恒功率区间。2）功率密度高，主要是为了在尽量小的车内空间限制、电池电量下，提高续航里程。3）安全可靠，要求电机的稳定工作和抗震、散热性能佳。4）轻量化，即电机体积小，满足整车轻量化的要求。5）过载能力强：在启动、加速、爬坡工况下，要求电机具有 4~5 倍的过载能力。

图表 26: 新能源汽车驱动电机性能要求

资料来源：林业机械与木工设备，中金公司研究部

图表 27: 新能源汽车不同转速工况下对动力的要求不同

资料来源：北京理工大学电动车辆国家工程实验室，中金公司研究部

三种新能源汽车驱动电机各有应用

适合新能源汽车的驱动电机主要有永磁同步、交流异步和开关磁阻三大类。因其不同特点，各有应用场合。

永磁同步电机体积小、质量轻，功率密度大，可靠性高，调速精度高，响应速度快；但最大功率较低，且成本较高。由于永磁同步电机具有最高的功率密度，其工作效率最高可达97%，能够为车辆输出最大的动力及加速度，因此主要用在对能量体积比要求最高的新能源乘用车上。

要求原因

调速范围宽包括恒转矩区（启动、加速、爬坡）和恒功率区（高速行驶）

功率密度高提高续航里程

安全可靠抗震

轻量化体积小、减重

过载能力强 4-5倍的过载能力（启动、加速、爬坡）




14

交流异步电机价格低、运行可靠；但其功率密度低、控制复杂、调速范围小是固有限制。价格优势使得其在新能源客车中使用的较广泛。

开关磁阻电机价格低、电路简单可靠、调速范围宽；但震动、噪声大，控制系统复杂，且对直流电源会产生很大的脉冲电流。用于大型客车。

图表 28: 三种新能源汽车驱动电机


图表 29: 驱动电机性能指标对比

资料来源：北京汇智慧众汽车技术研究院，中金公司研究部

我国永磁电机应用占比 9 成以上

现阶段，交流异步电机主要是以特斯拉为首的美国车企和部分欧洲企业使用。一方面，这与特斯拉最初的技术路径选择有关，交流感应电机价格低廉，而偏大的体积对美式车并无挂碍；另一方面，美国高速路网发达，交流电机的高速区间效率性能上佳。

电机广泛应用场合优点缺点

永磁同步新能源乘用车体积小、质量轻。功率密度大。可靠性

高。调速精度高。响应速度快。

成本高。控制系统成本高。最大功率

仅为几十千瓦。

交流异步新能源客车价格低、体积小、质量轻。运行可靠。

噪声低。

功率因数小，运行时必须从电网吸收

无功电流来建立磁场。控制复杂。调

速范围小。

开关磁阻大型客车价格低。电路简单可靠。调速范围宽。震动、噪声大。控制系统复杂。对直

流电源会产生很大的脉冲电流。

电机类型永磁同步交流异步开关阻尼

最高效率 97% 95% 90%

10%负荷对应效率 92% 85% 86%

最高转速（r/min） 10000 15000 15000

单位功率成本 1..5 1.2 1.0

控制器价格 2.5 3.5 4.5

可靠性良优优

功率密度好一般一般

调速范围 4000-15000 9000-15000 <15000




15

图表 30: 交流感应电机是随 Tesla 一同发展的

资料来源：北京汇智慧众汽车技术研究院

包括中国、日本在内的其他国家新能源汽车电机最广泛使用的仍是永磁同步电机。适合本国路况是主要因素，永磁同步电机在反复启停、加减速时仍能保持较高效率，对高速路网受限的工况是最佳选择。此外，我国稀土储量丰富，日本稀土永磁产业有配套基础也是重要因素。目前，永磁同步电机在我国新能源汽车中的使用占比超过 90%。

图表 31: 中国、日本永磁同步电机占主流


新能源汽车驱动电机高速增长

随着新能源汽车在国内的高歌猛进，新能源汽车电机的增速也非常高。据我们测算，2014年，国内新能源汽车电机的市场规模为 14.8 亿元，其中客车驱动电机和乘用车驱动电机分别占比 53%和 42%，还有 5%为专用车电机。2015 年我国新能源汽车电机行业对应规模约为 65.6 亿元，客车/乘用车/专用车驱动电机所占份额分别为 52%/33%/15%。在整体中小电机行业销售占比约 7%，对比持续低迷的传统中小电机市场，实在是产业增长结构中难得的清流。

电机国家车型代表企业

永磁同步中国乘用车比亚迪、长安

日本乘用车丰田、本田、日产

交流异步中国客车宇通、福田

美国乘用车克莱斯勒（Epic Van）、福特（Ranger

EV）、通用（ Impact）、特斯拉

欧洲乘用车法国雷诺（Clio Electric）




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图表 32: 我国新能源汽车电机市场规模

资料来源：中金公司研究部

图表 33: 国内中小电机市场及增速

资料来源：CEIC，中金公司研究部

驱动电机红火，市场参与者众

目前新能源汽车驱动电机产业颇具吸引力，潜在市场空间较大、行业标准未确定、整车供应链未成熟，能够伴随新能源汽车一同壮大，正是理想的朝阳行业。现阶段主要有三类市场（潜在）参与者：传统电机生产企业、汽车零部件供应商、整车企业内部配套。

传统电机企业产能成熟、电机生产制造经验丰富，且中小电机行业近几年持续低迷，使其具有迫切的向新能源驱动电机转型的需求。这类企业生产线可以较快的技改切换适应激增的新能源汽车订单，在竞争中最具实力。如江特电机、大洋电机、方正电机、信质电机、正海磁材、尼得科（中纺锐力）、东方电机等，纷纷转型进入新能源汽车驱动电机生产阵营。

0

2,000

4,000

6,000

8,000

2013 2014 2015

客车乘用车专用车

(百万元)

-5%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

-10,000

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

百万元




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由于电力电子及材料储能技术的进步，汽车终端消费市场逐渐被电气化的新能源产品替代，汽车整车厂及零部件供应商为了适应这种产品形态的渗透乃至颠覆，都有自我革新、推出电动化新世代产品的需求。其中的先行者包括华域电动、南车时代电动、万向钱潮、比亚迪、上汽集团、奇瑞汽车等。

事实上，由于新能源汽车驱动系统电机和控制器需要高效匹配，且两类产业电机制造偏重资产，控制器属于轻资产，具有一定互补性，因此，市场上越来越多的参与者希望将驱动系统进行整体打包制造销售。因此，电机、控制器的相互合作并购、产业联盟就越来越频繁，产业界限逐渐模糊。这种趋势带来的另一后果就是动力系统集成化的趋势，后文将有详细分析。

图表 34: 国内部分新能源汽车电机供应格局

资料来源：水清木华研究中心，中金公司研究部

国内电机企业技术实力有待增强

目前，我国新能源汽车配套电机市场仍然是国内自给，国际竞争对手参与较少。而国内技术水平与国外相比，仍有不少差距。以专利作为技术储备来衡量，过去 10 年，我国新能源汽车电机及驱动控制系统专利申请总量位于世界第一，但其中最具体现技术水平的发明专利仅占比 50%，远低于同期国外发明专利申请总量 90%的占比。

图表 35: 国内新能源汽车电机电控发明专利占比 50% 图表 36: 外国新能源汽车电机电控发明专利占比 90%

资料来源：中国科技论坛，中金公司研究部资料来源：中国科技论坛，中金公司研究部

全球来看，德国、日本、韩国的电驱动系统实力强劲。国内奇瑞汽车、吉利汽车研究院、清华大学、长安汽车、上海中科深江电动、长安新能源、北京理工大学、比亚迪等企业和研究机构具有丰富的技术储备。

车企电机

一汽新能源伊诺华、上海电驱动、纽贝尔、大洋电机

北汽福田伊顿、大洋、纽贝尔

五洲龙大连天元、大郡、五洲龙

南车南车时代

安凯东方电气、西门子

宇通万向、江特、天津松正

金旅厦门金旅、尤迪电机

中通大郡、南洋电机、天津松正

实用新型49%

发明申请40%

发明授权10%

外观设计1%

发明专利90%

其他10%




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图表 37: 1996~2015 年全球新能源汽车电机专利申请前 20 名

资料来源：中国科技论坛，中金公司研究部

0

50

100

150

200

250

300

350

罗伯

特博世

现代

汽车

日产

自动

本田

汽车

丰田

汽车

奇瑞

汽车

日立

公司

起亚

汽车

西门

子

吉利

汽车研

究院

巴伐

利亚机

械

三菱

电机

清华

大学

采埃

孚

长安

汽车

上海

中科深

江电动

长安

新能源

北京

理工大

学

比亚

迪

爱信AW




19

电控：创业企业众多，市场活跃

三种新能源汽车驱动电机控制器

新能源汽车的电控系统，是针对电机、车载充电机，DC-DC 单元等高压部件进行控制的系统，其核心是驱动电机控制器。新能源汽车电机的驱动，是基于变频驱动的调速技术。电池提供直流电经逆变器成为频率和幅值可调节的三相交流电，为驱动电机供电。因此，匹配不同类型的电机，其控制器也有所不同，分为直流电动机控制器、交流电动机控制器和开关磁阻电动机控制器三大类。而新能源汽车用的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机都属于交流电机，故交流电机控制器又分为此三类电机适配的控制器。

图表 38: 三种新能源汽车驱动电机都需要交流电机控制器

资料来源：北京汇智慧众汽车技术研究院

交流异步电机常用的逆变器控制方法主要有 V/f 恒定控制法、转差率控制法、矢量控制法和直接转矩控制法（DTC），随着技术成熟，矢量控制和直接转矩已然成为行业主流。

永磁同步电机控制目标是提高低速转矩特性和保持高速恒功率。车辆低速行驶时，电机常采用矢量控制，包括气隙磁场定向、转子磁链定向、定子磁链定向等；车辆高速行驶时，永磁同步电机通常会采用弱磁控制。

开关磁阻电机结构复杂，具有非线性，系统难于建模，控制系统甚至涉及光电转换，角度测量等方面，一般线性控制方式并不适合。目前主要利用模糊逻辑控制、神经网络等控制方式。

创业企业市场份额不俗

与电机的重资产制造业属性不同，电机控制器属知识密集型的轻资产行业，随着新能源汽车产业的蓬勃发展，吸引了一大批具有专利和技术的专业人才创业，以上海电驱动、上海大郡、蓝海华腾、大地和等多个创业企业都很快取得了不错的市场份额。




20

同时，传统中低压变频器生产企业具有专业研发平台、代系化的基础技术积累、顺畅完整的供应链体系，也有很强优势转向新能源汽车电机控制器供应。个中翘楚如汇川技术、合康变频、英威腾等等。

图表 39: 国内部分新能源轿车电机控制器的供应情况

资料来源：汽车工业研究，中金公司研究部

图表 40: 2014 年国内新能源汽车电机驱动系统市场格局

资料来源：中国产业信息网，中金公司研究部

车企电机控制器

一汽新能源一汽、纽贝尔、大洋电机

北汽福田大洋、上海电驱动

五洲龙五洲龙、大郡、蓝海华腾

南车南车时代

安凯蓝海华腾、东方电气、西门子

宇通汇川技术、天津松正、福工动力、蓝海华腾

金旅厦门金旅、福工动力、蓝海华腾

中通大郡、瑞华、天津松正

上海电驱动23%

汇川技术8%

精进电动8%

大洋电机7%天津松正

7%

上海大郡5%

其他42%




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动力总成：功能集成化，产品标准化

集成化是降本增效的趋势

降本增效是新能源汽车工业的迫切要求

目前电机电控系统在新能源汽车成本占比约 15%，随着电池技术进步，成本年均有望降低10%，电驱动系统将成为整车越来越重要的成本，降低其成本的要求已然非常迫切。

然而，无论从电机还是电控来看，器件级别很难的出现大的成本下降，生产制造过程也维持正常利润水平。因此，挖潜降本增效的空间在于优化电驱动系统设计，即集成化的总成产品。

总成产品的单车价值量会上升

目前，乘用车/客车/专用车的电机及控制器合计售价分别在 2 万元/6 万元/4 万元，基本上电机、控制器成本各占一半。而通过集成多种功能，提供总成产品则能够极大提高单车价值量，基本在乘用车/客车/专用车对应 4~6 万元/8~10 万元/6~8 万元的售价。

按照发改委“十三五”新能源汽车发展规划，到 2020 年，我国电动乘用车将达到 460 万辆的保有量，客车/专用车将达到 20/20 万辆的保有水平。

假设 1：总成产品渗透率为 0，即新能源汽车产业依旧像今天一样分别采用电机+控制器，则“十三五”期间两者市场规模分别达到 560/560 亿元，合计 1,120 亿元水平。

假设 2：总成产品渗透率为 100%，则“十三五”期间新能源汽车动力总成的市场规模有望达 2,120 亿元。

假设 3：总成产品渗透率为 50%，则“十三五”期间新能源汽车电机/控制器/动力总成的市场规模分别为 280/280/1,060 亿元，总体规模达 1,620 亿元。

我们认为，考虑未来五年的产业发展速度，或许假设 3 更有参考意义。届时每年电驱动领域将产生逾 324 亿元的需求。

图表 41: “十三五”新能源汽车发展规划


车数（万辆）占比

电动公交车 20 4%

电动出租车 30 6%

电动环卫、物流等专用车 20 4%

电动公务与私人乘用车 430 86%

其中：私人 280 56%

其中：单位 150 30%

合计（万辆） 500




22

图表 42: “十三五”期间总成系统渗透率及对应市场规模

资料来源：中金公司研究部

两大主流集成路线

路线 1：AMT+电机电控

AMT 是自动变速箱，它广泛应用在自动挡车辆的变速系统中。传统燃油车特定转矩输出，要求转速维持在较窄的频段内，为此变速系统可以调节车辆的工作状态，保证发动机处于高效运行区间内。随着传统汽车不断精密化，变速器衍生出 AT、AMT、CVT 及 DCT 等多种类型产品，而且变速器的挡位数也在不断增加。

与燃油发动机相比，各种新能源汽车驱动电机输出扭矩的特性都较好，理论上不需要变速器切换工况。然而，在新能源汽车启动、爬坡、加速等工况下，扭矩的输出要求是正常行驶时的 4~5 倍，为了满足这类高扭矩情况，就必须使用具有倍数量冗余的大功率电机，成本、重量、体积、能耗都被迫增加。此外，若仅依靠变频调速控制电机，城市低速路段会造成电机长期工作在非高效区段，对驱动系统寿命也有影响。因此，通过 AMT 集成入动力驱动系统，可以调速以适应不同工况，减少同等性能汽车对峰值扭矩的要求，降本增效。

日本企业在这一领域的集成很成功，日产 Leaf 开发的电机电控+减速器的集成产品，被认为是一个趋势性的总成产品。我们判断，通过标准化设计，未来总成集成一个重要方向就是动力电机电控+2 档变速箱体系（一档高速行驶工况，一档低速大扭矩工况即可）。

图表 43: 坡度对新能源汽车电机峰值扭矩性能有着很高要求

资料来源：Automobile Parts

乘用车客车专用车合计

数量（万辆） 460 20 20 500

比例 92% 4% 4% 100%

电机：单价（万元/辆） 1 3 2

电控：单价（万元/辆） 1 3 2

电机：市场规模（亿元） 460 60 40 560

电控：市场规模（亿元） 460 60 40 560

电机电控：市场规模（亿元） 1120

总成：单价（万元/辆） 4 8 6

总成：市场规模（亿元） 1840 160 120 2120

三种假设下市场规模（亿元）

总成渗透率： 0% 1120

总成渗透率： 50% 1620

总成渗透率： 100% 2120




23

图表 44: 代表性新能源汽车使用的 AMT 品牌

资料来源：搜狐汽车，中金公司研究部

图表 45: 变速器与电机电控系统的集成案例

资料来源：电动汽车驱动及充电融合技术研究，中金公司研究部

路线 2：充电机+电机电控

新能源汽车控制板块不仅有核心电机控制，还包括车载充电机、DC-DC 单元的控制。而充电机的控制工作流程与电机正好相反，都要用到 AC-DC 整流模块；而 DC-DC 控制要求是将高压直流电变换成 12V 直流电。因此，这两个板块在电力电子整流环节与电机控制具有协同性，且降低了散热需求，具备集成为总成的基础条件。

而新能源汽车充电要接入电网，是 V2G 负载和电网双向流通的行为，在新能源汽车的社会保有量逐渐成气候之后，可以将电动车作为电网调峰储能的容量部分，因此，车载充电机和车辆驱动系统的整合，对充放电大数据的采集效率，使用潜力上，都具有巨大的潜在效益，是智能汽车、车联网、能源互联网等前沿学科产业值得探索的总成研发方向。

图表 46: 充电集成设计思路

资料来源：电动汽车驱动及充电融合技术研究

未来整车的整合空间仍然很大，除了上述两大方向，整车不同二级模块的控制部分之间的协同整合，甚至车桥和动力系统的整合都是可能的路径，有望进一步促进模块的标准化配臵，压缩新能源汽车制造成本。

混动车型变速器

丰田普锐斯爱信CVT

本田 insight 本田CVT

日产ALTIMA 加特可CVT

福特 fusion 福特6AT

通用雪佛兰VOLT 通用变速器

奥迪Q5 采埃孚8速变速器

企业驱动系统融合集成

德国大陆两挡变速和同步机构的集成轴驱动系统

舍弗勒主动转矩分配的电子机械转矩矢量控制和主动电驱动系统

德国格特拉克可提高10%续驶里程的2挡DCT变速器模块

英国传动系统设计公司高效3挡电动车传动系统




24

图表 47: 未来可能的整合集成路径





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投资逻辑

专用车将成为新能源汽车弹性最大市场。新能源汽车骗补事件调查给新能源客车行业抹上了一层阴影，随着调查接近尾声，业内普遍预期新的补贴政策即将落地，或有一定程度的下调，6~8 米的新能源客车或受影响较大。而随着 16 年的电动物流车产品目录即将发布，市场的供应将会向优质企业集中。16 年 1 季度，新能源专用车产量 2,880 辆，同比增速达225%。目前，专用车在新能源汽车整体市场中占比约 6%，新能源专用车有望接棒客车，成为产销增速弹性最大的领域。

看好电机、电控业务全面布局的企业。一方面，新能源汽车已经进入大规模产业化的历史拐点，“三电”系统配套成本不断降低是产业规律的必然趋势。而电池材料、结构的技术进步非常快，每年能达到 3%的能量密度提升、10%的系统成本下降，使得电驱动系统的降本提效压力较大。电机、控制器作为供应较成熟工业产品，中短期内只有通过一体、集成的设计优化，才能达到新能源汽车产业对其成本下降的诉求。虽然电机、控制器参与厂商众多，但多数是发源于二者之一，真正具有领先的电机和控制供应能力的企业并不多。因此，通过设立或并购，尽早做好两方面布局的企业，将搭上新能源汽车的高速列车，取得先发优势。首次覆盖并推荐以国际技术资源嫁接中国高水平制造，已是国内电机行业领军者，正谋求在控制领域有所斩获，并投资 7.4 亿元发展动力总成的卧龙电气。

看好深入整车供应链，具有标准化、集成产品研发能力的企业。在新能源整车使用习惯、设计理念及装配技术快速革新的趋势下，整车企业具有不断推出代际化 S.E.A.（智能电动化汽车）的需求，只有深入供应体系，深入理解、敏锐把握整车客户诉求，通过电机、电控产品深度融合，能够快速开发出集成程度高、类标准化的总成产品的电驱动系统供应商才是最具竞争力的。推荐在电梯、工业自动化领域具有成功客户需求匹配经验，并在新能源客车领域与宇通密切合作的工控企业汇川技术。首次覆盖并推荐通过整车控制器切入新能源客车市场，原南车技术团队领衔研发，不断推出新能源汽车核心零部件，16 年总成产品进入放量爬坡期的合康变频。首次覆盖并推荐完整布局上游锂矿、碳酸锂材料，中游电机及控制，下游九龙客车、并瞄准新能源乘用车攻关的新能源汽车全产业链实践者江特电机。

图表 48: 可比公司相对估值水平

资料来源：万得资讯，中金公司研究部（注：英威腾 EPS 采用万得资讯一致预期）

2015A 2016E 2017E 2015A 2016E 2017E

600580.SH 卧龙电气 10.37 0.28 0.33 0.39 37 31 27

002176.SZ 江特电机 13.62 0.03 0.33 0.45 454 41 30

002196.SZ 方正电机 31.90 0.32 0.61 0.74 100 52 43

002249.SZ 大洋电机 12.06 0.20 0.25 0.31 60 48 39

002664.SZ 信质电机 33.70 0.51 0.73 0.95 66 46 35

300048.SZ 合康变频 9.24 0.13 0.25 0.36 71 37 26

300124.SZ 汇川技术 17.75 0.51 0.65 0.80 35 27 22

002334.SZ 英威腾 7.91 0.21 0.24 0.30 38 34 27

40 31

P/E

平均

代码公司股价EPS




26

风险

新能源汽车骗补事件调查结果落地慢于预期，压制新能源汽车销售；

国外新能源汽车核心部件配套商进入国内市场，对国内企业造成冲击。


Date post:	28-Jun-2020
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