搭載量達578萬套！新能源汽車電機出貨高漲撬動芯片需求

永磁同步電機占比達94%，逐漸向扁線化、油冷、多合一方向演變

按照工作電源的不同，電機可分為直流電機和交流電機。

早期，由于直流電機具有控制策略簡單、調速性能好、成本低等優點，新能源汽車的驅動電機多采用直流電機。不過，隨著新能源汽車的不斷發展，直流電機的一些固有缺陷也逐漸暴露出來，在交流電機的技術取得實質性進步后，結構簡單、容易做成高轉速、高電壓、大電流、大容量的交流電機逐漸取代交流電機成為市場主流。

驅動電機主要種類劃分

資料來源：CSDN

交流電機按品種的不同，又可以分為同步電機、異步電機兩大類。其中同步電機里的永磁同步電機由于具有功率密度高、運行效率高、結構簡潔緊湊、轉矩大且平順、調速性能好等眾多優勢，市占率已經達到94%，在國內新能源汽車驅動電機市場中占絕對主流地位。

作為電動汽車的主要執行機構，驅動電機替代傳統汽車的發動機作為電動汽車的主要執行機構，其性能的的高低決定了爬坡能力、加速能力以及最高車速等汽車行駛的主要性能指標，直接影響車輛動力性、經濟型和舒適性。近年來，隨著新能源汽車產業變革的加速，對驅動電機的要求也越來越高，目前正逐漸向扁線電機、油冷電機、多合一電驅動系統總成方向演變。

（一）扁線電機滲透率逐漸提升

扁線電機是指將定子繞組中的傳統圓柱形漆包銅線替換為加工成發卡狀的漆包銅扁線。與傳統圓線電機相比，扁線電機裸銅槽滿率可提升20%-30%，具有高效率、高功率密度、散熱性能好、噪音低、更輕便等優點。

扁線繞組與圓線繞組截面對比

資料來源：綠芯頻道

國內扁線電機最早于2017年裝配上汽新能源車，近年來隨著技術與制造工藝難題被逐步攻關、相關產業發展成熟，2021年比亞迪、特斯拉等主流車企紛紛換裝扁線電機，直到2022年新能源車扁線電機出貨量已經達276.2萬套，占比為48%，相比2021年提升約28個百分點?？紤]到扁線電機具有高功率密度、高能量轉換效率、散熱性好等優勢，預計未來3-5年扁線電機滲透率還將進一步提升，有望在2025年左右滲透率超過90%。

部分采用扁線電機的電機供應商及車型

資料來源：汽車之家

（二）油冷電機逐漸成為市場主流

新能源汽車電機向高精度、高功率密度、小型化、輕量化和機電一體化等方向發展的同時，也帶來了電機內部發熱量急劇增加、有效散熱空間嚴重不足等問題，限制了電機系統的功率密度進一步提高。

針對該痛點，行業衍生出了眾多解決方案，其中油冷方案是目前市場認可度比較高的解決方案之一。油冷方案一般可分成定子淋油、定子淋油+轉子甩油、定子內油路+定子淋油+轉子甩油三種，根據高工鋰電的數據，目前新能源乘用車中采用油冷技術的整車廠主要有比亞迪、特斯拉、吉利、上汽、奔馳等，落地車型主要有比亞迪宋MAX、比亞迪宋Pro、比亞迪宋Plus、特斯拉Model 3、特斯拉Model Y、上汽榮威eRX5、吉利幾何C、吉利帝豪PHEV、極氪001等。

采用油冷技術的部分車型

資料來源：GGII

（三）電驅系統向多合一方向發展

隨著新能源汽車對續航里程、功率密度、能量利用效率的要求越來越高，電驅動系統向集成化、小型化和輕量化的方向快速發展。目前已經發布的多合一電驅動系統有三合一、四合一、六合一、七合一甚至八合一，其中最常見的還是三合一電驅動系統。

多合一電驅動系統集成的零部件明細及代表廠商

資料來源：新能源汽車維修技術

以巨一動力為例，公司推出的150kW “三合一”集成式電驅動系統功率可覆蓋120kW-180kW區間，系統最高效率能夠達到94%，CLTC綜合循環效率達到90%，適配于A級/B級轎車、小型/緊湊型/中型SUV，有利于車輛續航里程的增加，目前在國內已實現批量供貨，已經應用于奇瑞大螞蟻、江淮電動汽車上。

2022年電機驅動累計搭載量為578萬套，整車廠份額占比不斷提升

近年來，隨著技術的不斷演進，我國新能源汽車迎來了快速增長期。

據中汽協的數據，2022年我國汽車產銷量分別為705.8萬輛和688.7萬輛，同比分別增長96.9%和93.4%，市場占有率達到25.6%，高于上年12.1個百分點；出口方面，2022年我國汽車出口311.1萬輛，同比增長54.4%，出口量首次突破300萬輛，成為僅次于日本的全球第二大汽車出口國。據其預測，2023年我國新能源汽車將會繼續保持快速增長，預計銷量有望超過900萬輛，繼續保持快速發展的態勢。

作為新能源汽車核心三電系統之一，電機占到整車價值約10%左右，是新能源汽車產業鏈最為核心的零部件之一。受益于電動化率和雙電機、多電機車型占比提升，驅動電機快速擴容，帶動電機出貨量不斷增長。根據NE時代的數據，2022年新能源乘用車電機累計搭載量為578萬套，同比增長77.6%。三合一及多合一系統出貨量達到355.5萬套，同比增長98%，占總配套量的62%。

從具體的出貨量來看，2022年新能源乘用車驅動電機市場中，比亞迪旗下弗迪動力以1,716,548套的裝機量位列市場第一；特斯拉緊隨其后，以506,789的裝機量位列市場第二；方正電機則以435,864的裝機量為例第三。增長率方面，除了上海電驅動外，其余廠商都取得了較好的高速增長的好成績，其中中車時代電氣和弗迪動力分別以230.50%、194.10%的年增長率位列增速最快的廠商前二位。

資料來源：NE時代新能源；芯八哥整理

從市場集中度來看，2022年驅動電機裝機量前十的企業占據約 73%左右的市場份額，行業集中度較高。從供應商類型來看，銷量前十的企業中有三家為整車廠，其中比亞迪市場份額約占30%，排名第一，市占率較2021年提升了12個百分點；特斯拉市場份額約9%，排名第二；蔚來市場份額4%，三者市場份額合計約43%。其余七家均為動力系統集成商（Tier1）和第三方供應商，合計約占 30%左右的市場份額。

資料來源：NE時代新能源；芯八哥整理

配套客戶方面，整車系企業特斯拉、蔚來驅動科技、大眾變速器、華域動力的電機只供自家車型使用，并不對外銷售，而弗迪動力除了供比亞迪外，還向豐田、長城汽車、一汽、東風、江淮、東風等車廠供應電機；Tier1廠商中，法雷奧、博世、博格華納、日電產、采埃孚都能向市場主流車企供應驅動電機；近年來，在新能源汽車的發展浪潮中，我國也涌現出了精進電動、深圳大地和、上海大郡動力、天津松正、方正電機、大洋電機、臥龍電驅、藍海華騰等優質的電機企業，憑借其在本土化的差異化服務優勢，這些企業也都在特定的細分領域站穩了腳跟。

資料來源：芯八哥整理

電機裝機量的快速增長帶動相關芯片需求水漲船高，其中受益最大的當屬功率模塊廠商

新能源汽車電機裝機量的快速增長，讓內部半導體器件的需求也逐漸水漲船高。

根據峰岹科技的數據，電機系統主要會用到主控MCU、電機驅動芯片、功率(IGBT或者SiC MOSFET)模塊等器件。

電機系統主要應用的半導體器件

資料來源：峰岹科技

（一）主控（MCU）芯片

主控芯片方面以MCU為主，內核架構一般采用ARM公司提供的 Cortex-M 系列內核，長期以來該領域芯片由德州儀器、意法半導體、 英飛凌、賽普拉斯等國際大廠主導。

以國內廠商伊控動力為例，該公司的iMCU 1.0的控制器的主控芯片主要采用英飛凌3系列芯片，截止到2022年8月累計出貨已經達到15萬+，累計行駛里程13.5億公里。此外，公司的iMCU2.0搭載的量產車型也已配套傳統車企、造車新勢力等10余家客戶共20余款電動車型，預計2022年全年出貨10萬+。

國內企業在電機主控芯片起步較晚，市場占有率較低，僅有峰岹科技等公司通過長期研發投入與技術積累，設計出自主知識產權電機控制處理器內核架構，實現了算法硬件化與器件的集成化，在電機控制領域實現了更高的運算能力與更好的控制性能。

主要廠商電機控制算法對比

資料來源：峰岹科技

（二）驅動（HVIC）芯片

電機要想運轉起來，離不開電機驅動芯片的工作。

電機驅動芯片是包含了速度控制、力矩控制、位置控制及過載保護等功能的集成電路，可以根據輸入信號，按照內置的算法控制電機繞組電路流動方向，從而控制電動機的啟停與轉動方向。由于電機驅動芯片對電機性能實現具有決定性影響，因此品牌客戶對電機驅動控制芯片有較為嚴格的產品驗證和導入流程，一旦在終端量產后不易被替換，具有較強的用戶粘性。

在電機驅動芯片市場，目前全球主要廠商包括德州儀器、意法半導體、安森美、英飛凌、羅姆、Allegro、東芝、松下、恩智浦，美信等，全球前十大廠商份額占比約67%左右。

和國外廠商相比，中國在電機驅動器芯片領域起步晚，技術相對落后，雖然近年來涌現了峰岹科技、必易微、比亞迪半導體、兆易創新、率能半導體、靈動微、凌鷗創芯、澎湃微、旋智科技、芯弦半導體等一大批的電機驅動芯片企業，但目前在車規電機驅動芯片領域，僅有比亞迪半導體、峰岹科技 、智芯半導體、納芯微等廠商擁有技術儲備及相關的產品上市。

資料來源：芯八哥整理

（三）功率模塊

電機控制器是新能源汽車中電池電能轉換機械能的控制部分，從2022年的電機控制器裝機量來看，主要廠商都實現了高速增長，其中弗迪動力、英博爾、中車時代電氣增長在1倍以上。

資料來源：NE時代

功率控制模塊作為電機控制器中的核心電能轉換器件，主要用到的半導體器件以硅基IGBT模塊和SiC MOSFET模塊為主。

1、硅基IGBT模塊

硅基IGBT模塊方面，由于其具有高耐壓、低導通損耗、低開關損耗的特點，能夠很好的滿足電機控制器對產品高電壓、高載頻、低損耗的要求，因此被廣泛應用在新能源車電驅里面，成本占到整個電驅的30%~40%左右。

目前，在該領域英飛凌、富士電機、三菱電機分別以37%、11%、10%的比例位于行業前三，國內斯達半導市占率達 2.8%、位居第六名。

數據來源：Omdia，芯八哥整理

除了斯達半導外，在車規IGBT模塊領域，比亞迪、士蘭微、時代電氣也取得了不錯的發展成績，其中發展速度最快的是時代電氣，目前在IGBT領域產品已經覆蓋低、中、高功率段，2022年搭載公司功率器件的電機控制器產品出貨量達195,586套，取得了同比增長262.20%的好成績。

2、碳化硅MOSFET模塊

800V高壓電機是未來驅動電機發展的趨勢，會帶來電機效率提升以及電池快充速度的提升。目前，主要電動汽車制造商均已開始導入碳化硅（SiC）技術。

業內周知，特斯拉是業界首個在電動汽車中采用碳化硅主驅逆變器模塊的車企。2018年，特斯拉在Model3中首次將IGBT模塊換成了SiC模塊。當前越來越多的車廠正在轉向電驅中使用碳化硅MOSFET器件，目前除特斯拉Model 3外，還有比亞迪漢EV、比亞迪新款唐EV、蔚來ES7、蔚來ET7、蔚來ET5、小鵬G9、保時捷Tayan和現代ioniq5等車型已經在電驅中采用了碳化硅器件。

根據NE時代的數據，受特斯拉、蔚來、比亞迪、小鵬新車的推動，2022年搭載碳化硅功率模塊的電控出貨量突破50萬套，占整體出貨量的比達到9.4%。

從全球SiC器件市場份額來看，意法半導體占據的市場份額達到40%，排名第一；英飛凌其次，占據22%的市場份額；國內廠商中，斯達半導、比亞迪半導體、時代電氣在新能源車領域SiC模塊已經大規模出貨，華潤微、士蘭微等廠商也已經完成驗證，預計在不久后相關產品就會大規模推向市場。

數據來源：Yole

隨著電機控制器出貨量不斷增長，SiC電控配套繼續上量，但出于良率及產能等原因限制，目前SiC價格仍然是IGBT的3倍左右，因此圍繞SiC的降本成為一個持續性的話題。

此前，特斯拉就表示，電動汽車的大規模滲透需要更便宜的車輛，特斯拉下一代動力驅動單元成本將降低約1000美元。其中，碳化硅使用量將減少75%，且下一代永磁電機將不使用稀土材料，它們將在緊湊高效的工廠里進行制造，實現更低的成本和更高的效率。

在電機控制器中，目前特斯拉的碳化硅占比高達87%，如果減少75%的用量，毫無疑問短期將會對整個行業短期造成一定的沖擊。不過，隨著技術的發展與產能的增長，碳化硅成本降低將是大勢所趨，未來其成本降低到IGBT 2倍以內，預期將是電機控制器開始大規模使用SiC之時。