自动变速器行业概况

自动变速器行业概况

自动变速器行业概况自动变速器能改变输出轴和输入轴传动比，从而调整驱动轮转矩和转速。自动变速器可根据加速踏板程度和车速变化，通过电控单元控制自动换挡，自动变速器按照不同技术类别分为液力机械式自动变速器（AT）、机械式无级变速器（CVT）、电控机械自动变速器（AMT）和双离合自动变速器（DCT）。自动变速器技术难度高、结构复杂，自动变速器及其控制器与整车的耦合也是商用车电驱动系统的重要技术壁垒。商用车要求传动装置扭矩大、成本低、可靠性高、工况适应性强，AMT变速器能够满足前述要求，成为目前国内新能源商用车自动变速器的主流解决方案；AT和CVT变速器效率较低，国内产业链亦不成熟；DCT变速器在商用车领域更多适用于传统燃油车型。新能源汽车产业链结构新能源汽车产业链分为：上游关键原材料及核心零部件、中游整车制造、下游充电服务及后市场服务。上游主要是为中游的整车制造提供原材料及零部件，原材料包括锂、钴等矿产资源；正极材料、负极材料、电解液、隔膜等共同构成电芯及PACK；动力电池、驱动电机、电控三大系统是构成整车的核心部件。中游是新能源汽车的整车制造，按照新能源汽车的功能细分为乘用车、商务车以及专用车。下游为充电服务和后市场服务两大部分，充电服务包括充电设备、换电设备及电池回收，后市场服务包括汽车金融、汽车保险、汽车租赁、二手车交易、汽车维修养护及汽车拆解回收。在电动汽车的内部构件中，三电（电池、电机和电控）构成了新能源汽车的电动动力总成系统。三电作为电动汽车的主要零部件，与电动汽车产销情况密切相关。纯电动车的动力系统占总车辆总成本的50%。其中，电池、电控和电机分别占车辆成本的38%、6．5%和5．5%。在燃料电池系统的成本构成中，电堆的成本占比最高，达67%。以质子交换膜燃料电池为例，电堆主要由催化剂+电极、双极板、隔膜、电堆平衡装置、膜电极骨架和气体扩散层构成。其中，催化剂及电极主要原料为铂等贵金属，在电堆成本中占比高达49%，在电池系统成本占比中达33%，是燃料电池最大的成本来源。目前，常见的锂离子电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料（镍钴锰和镍钴铝）等。其中，动力电池以三元锂电池和磷酸铁锂电池最为常见。电池中正极材料、负极材料、隔膜和电解液分别占电池成本的45%、10%、10%和10%。正极材料成本占整车成本近20%。2020年是新能源汽车跌宕起伏的一年，也是动力电池行业爆发的一年。年中之后，随着新能源汽车市场回暖，动力电池市场同步回温，国内动力电池市场装机量增长迅速，2020年中国动力电池装机量累计63．65GWh，较2019年增长1．46GWh。其中12月份动力电池装机量12．95GWh，较2019年同期增长3．24GWh。国家层面新能源汽车政策体系不断完善，《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》通过，其中明确要加大关键技术攻关和基础设施建设，有望进一步优化国内新能源汽车行业发展环境，进而推动产业持续发展；另一方面，网约车、共享车等带动新能源汽车需求提升，政策推动，以及整车厂持续加大在新能源汽车领域的布局，关键技术不断突破，车型投放持续加大，叠加特斯拉示范效应下，国内新能源汽车产业链布局持续完善，行业竞争持续加剧，产品竞争力持续加强，新能源汽车销量逐步修复，有望带动动力电池装机量提升。永磁同步电机是市场主流，行业集中度有所提升电机配套量同样对新能源汽车的销量依赖程度较高。从电机装配类型来看，永磁同步电机因其效率高、功率密度高和体积小等优点成为国内配套的主流。其中在永磁同步电机成本结构中，永磁体、定子铁芯、壳体占比前三，分别占成本的45%、17%和13%。新能源汽车市场的迅猛发展为中国新能源汽车驱动电机行业带来巨大市场空间，目前中国本土制造商在核心技术及制造工艺方面取得了较大进展，已具备自主开发满足各类新能源汽车需求电机产品的能力。据统计，2020年1-8月中国电动汽车电机装机量为61万台。2020年驱动电机行业集中度不高，前三家企业合计市占率为29．8%。2020年，比亚迪、特斯拉和方正电机的市场份额排名前三，分别为13．2%、9．9%和6．7%。其中比亚迪和特斯拉均为整车企业，方正电机为第三方独立电机公司。前十企业中，整车企业驱动电机市场份额合计34．3%，第三方独立电机公司驱动电机市场份额28．1%。从供应商层面来看，近几年供货格局产生较大影响，从2020H1供货情况来看，特斯拉国产化及造车新势力发展对国内市场格局带来较大变化，国外电机企业在高端领域仍然处于主导地位，国内电机企业份额较为分散，龙头乘用车及客车整车企业倾向于自配电机，第三方企业目前在中小型客车和专用车领域优势明显。目前来看，电机产品轻量化、小型化、低成本化发展趋势显著。电机控制器主要包括电子控制模块（硬件电路和相应的控制软件）、驱动器、功率变换器等模块，目前发展趋势主要是高安全性、高功率密度、小体积、高压化、EMC高等级化等，其中功率模块是制约国内发展的主要难题，省内情况来看，相关布局较为薄弱，在政府采购新能源车时，可以考虑同时与企业合作，引进相关公司电控生产工厂。电控装机量受主要配套车型产量影响较大。从国内电控行业现状来看，国内龙头整车乘用车以及客车整车企业以自配为主，且行业配套集中度整体提升，市场份额向头部企业集中，但是随着特斯拉国产化，以及海外整车厂在华布局加大，国内配套格局发生了较大变化。国内电相关技术起步相对较晚，虽然国内层面来看，电机技术与国外差距在逐步缩小，但是国内电机控制器的公里密度水平目前同国外仍然存在较大差距。据统计，2020年汇川技术电控产品出货14．34万台，同比增长139%，市占率达10．6%，仅次于比亚迪排名行业第二位。新能源汽车电驱动系统未来发展趋势随着新能源汽车电驱动系统技术的快速发展，电驱动系统开始从离散走向集成化和集成化。通过集成驱动电机、端盖和减速器三个部件，可以减小新能源汽车电驱动系统的体积和重量，使整车系统的布局更加灵活，减少铜线和其他车辆线束的使用，从而增加驾驶员和乘客的空间和存储空间。同时，减轻整车重量可以有效提高新能源汽车的续航里程。从长远来看，电机、减速器、电机控制器、DC/DC、高压配电箱、充电器等部件将集成到一个大型动力总成中，以实现高压器件的共享，减小体积，降低成本，优化整车布局。发夹/扁线绕组电机由于其高槽全比和低直流电阻，在中低速运行区域比圆线电机具有效率优势。扁线绕组工艺增加了铜的填充量，槽满率增加15%以上，与定子的有效接触面积增加，绕组温升比圆线电机低10%，散热和导热性能更好。新一代功率器件碳化硅模块具有高温、高效率、高频特性，可显著提高电驱动系统的效率、功率密度和开关频率，简化散热设计，降低成本。新能源汽车电驱动行业竞争从竞争情况看，我国新能源汽车电驱动行业内玩家众多，整体呈现百家争鸣的局面。新能源汽车电驱动的主要参与者可分为三大类：汽车制造商、传统汽车零部件供应商和第三方供应商。比亚迪和特斯拉等原始设备制造商通常拥有很高的市场份额，因为它们具有整个产业链的生产和研发能力。数据显示，2022年，比亚迪和特斯拉将分别占国内电机市场的27．81%和8．31%，电控市场的27．81%和8．31%，三合一和一体式电驱动系统市场的24．6%和14．1%。传统供应商多为海外汽车零部件巨头，如博格华纳、法雷奥西门子等。第三方供应商是指主要从事电动汽车电驱动或其他进入电动汽车电驱动赛道的技术的供应商，如上海电传动、赋能、聚易科技、汇川科技、卧龙电驱动等。我国新能源汽车驱动电机受下游需求增长驱动电机是新能源汽车的三大核心部件之一，直接影响汽车的主要性能，如爬坡能力、加速能力以及最高车速等汽车行驶的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和舒适性。新能源车驱动电机包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机，其中永磁同步电机，是我国新能源车最主要的电机类型，具有功率密度高、力能指标好、高效节能、结构简单、可靠性高等优势，主要应用车企包括北汽新能源、比亚迪、小鹏汽车等。新能源汽车行业蓬勃发展新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆动力驱动先进技术原理所形成的具有新技术、新结构的汽车。近年来，随着各国支持政策的持续推动，全球新能源汽车市场高速增长。根据相关数据，2021年全球新能源乘用车销量670万辆，2018-2021年的年均复合增长率为49%。同时，未来在各国加强对新能源汽车的政策支持、相关配套设施的日益完善，全球新能源汽车销量将继续保持增长趋势，预计2025年将达到2240万辆，2021-2025年均复合增长率为35%。纵观国内市场，2020年11月，《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》提出到2025年新能源汽车销量占当年汽车总销量20%的发展目标，同时强调深化三纵三横研发布局，以纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车为三纵，布局整车技术创新链；以动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技术为三横，构建关键零部件技术供给体系。因此，在国家政策大力支持下，即使近几年汽车行业整体产销量下降，新能源汽车产销量仍然实现增长，尤其是2021-2022年实现高速增长。根据工信部数据显示，2021年中国新能源汽车累计产量、销量分别为336．10万辆、352．10万辆，分别同比增长154．80%、157．50%；截止2022年，我国新能源汽车产销分别完成了705．8万辆和688．7万辆，同比分别增长了96．9%和93．4%，产销量均创下新高。新能源汽车双积分政策新规2020年6月22日，工业和信息化部正式印发《关于修改的决定<乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法>》。新版本对2017年版内容进行了改进和完善，明确了2021-2023年新能源汽车信用比例要求，调整了新能源乘用车车型信用计算方法，明确了传统能源乘用车节能水平与新能源汽车正信用结转的关联机制。政策确定，2021-2023年新能源汽车信贷比例要求分别为14%、16%、16%。信用率是在考虑行业正负积分平衡、满足第五阶段燃料消耗量标准、实现既定工业发展目标的基础上计算的。按照这一配比要求，基本可以保证到2025年，新乘用车平均油耗达到4．0升/百公里，新能源汽车产销量占整车总量20%的目标。新版双积分将帮助车企根据自身实际情况做出合理安排，更好地完成考核要求，进一步提升车企研发和生产新能源汽车的积极性，从而为新能源汽车市场长期健康发展做出贡献，将为新能源汽车电驱动系统业务的发展带来良好的市场环境。我国新能源汽车电驱动系统发展现状电驱动系统是新能源汽车的心脏，相当于燃油车中发动机、ECU电控单元、变速箱的作用。电驱动系统是新能源汽车的重要组成部分，在新能源汽车的成本结构中排名第二，占比9%，仅次于电池和整车控制器。随着新能源汽车市场的快速发展，我国新能源汽车驱动电机产业迎来了巨大的市场空间潜力，吸引了众多企业和资本进入。现阶段，我国本土厂商在核心技术和制造工艺上取得了长足的进步，产品种类日益丰富，技术水平不断提高。此外，通过上下游产业链的合作与发展，大大优化了组件之间的匹配，产品集成水平不断提高。在驱动电机产品领域，我国已形成了新能源汽车驱动电机系统系列化产品。我国驱动电机系统产品种类日益齐全，可靠性及稳定性水平不断提高，性能价格比在国际上具有优势。在电机控制器产品领域，我国新能源汽车电控在控制精度、动态响应率、开关损耗等方面均达到国际一流水平，我国新能源汽车电控产业在技术、标准化、产能、品牌等方面都发展到比较成熟的阶段，未来随着后续软件模块的不断优化，功能安全规格、产品集成度等方面的不断完善，以及我国高端乘用车电控产品的不断研发，国内新能源汽车电控产品有望进入全球主流高端新能源乘用车供应链。作为新能源汽车的动力总成核心部件，电驱动系统行业规模受新能源汽车产业发展情况影响。近年来，我国新能源汽车销量快速提升。2017-2022年，我国新能源汽车销量由117万辆增长至584万辆。在政策及市场的共同推动下，新能源汽车市场未来有望保持高速发展，这将带动电驱动系统行业的进一步增长。新能源汽车驱动电机出货量持续增加电驱系统，电池系统和电控系统是新能源汽车的核心部分，称为三电。通常情况下，一辆新能源汽车通常配备1台驱动电机，中高端车型以配备2台驱动电机为主。因此，新能源汽车市场的高速成长带动了驱动电机行业发展。根据数据，2021年我国新能源汽车配套用驱动电机数量达342万台，近5年复合增长率达42%。未来随着新能源汽车产销量的持续增长，新能源汽车电机及其零部件的市场需求将被进一步拉动，预计2025年我国新能源汽车配套用驱动电机数量将达1005万台。此外，随着新能源汽车行业不断发展，新能源汽车车辆性能、驾乘体验等不断提升，驱动电机的性能要求也不断提高，包括重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、耐压性高、安全性高等，对于驱动电机铁芯的制造工艺和质量要求也相应提升。调研数据显示，43．6%的受访消费者购买过新能源汽车，45．6%的受访消费者未购买过新能源汽车但有计划购买。购买新能源汽车最理想的价位是10-20万（44．5%），其次是21-40万（40．8%）。艾媒咨询分析师认为，中国新能源汽车的购车预算集中在中低端市场，21万-40万的价位能过滤大部分档次不足、续航差的低档车型，是各车企主要争夺的市场。调研数据显示，受汽油、柴油价格高企影响，认为新能源汽车经济环保且节省能源的消费者分别占比69．6%和6