电动车产业链全景图—电机电控篇

【⾏业深度】电动车产业链全景图：电机电控篇⼀、⾏业概况1.电机电控-⾏业总览市场趋势：市场处于成长期，18年市场规模增速接近30%。

⾏业同质化竞争严重，整车⼚占据半壁江⼭，独⽴供应商市场份额分散。

预计市场在近⼏年将保持较⾼增速，未来三年复合增速有望达到23%左右。

激烈竞争将延续，产品⽑利率可能会进⼀步下滑，没有技术优势的⼚家将被淘汰。

市场规模：电机电控占新能源汽车总成本的10%左右，根据中汽协数据，国内新能源汽车销量2018年达到125.6万台，同⽐增长61.7%；预测19年的销量⽬标为140万台，同⽐增速接近12%。

由于市场竞争激烈，电机电控产品价格呈逐年下降趋势。

2.电机电控-市场竞争格局电机电控产品竞争格局：⽐亚迪依托新能源整车的销量优势，其电机电控产品份额遥遥领先。

第三⽅供应商的市场份额较为分散，暂时未见具备龙头优势的企业出现。

与电机相⽐，由于电控的制造设备投资更少，同时在配套过程中需要驱动电机、BMS等整车其他部件的参数才能进⾏调试，与上汽深度绑定的联合汽车电⼦在第三⽅供应商中占据了较多的份额。

⽬前随着合资车企的新能源车型逐步开始投放，国内的电机电控供应商还将⾯临来⾃博世、⼤陆等外资供应商的竞争，预计在今后⼀段时间电机电控市场将维持红海竞争的格局。

3.电机电控-主要供应商和配套车企电机电控产品配套格局：⽬前整车⼚针对同⼀车型⼀般会定点2-3家配套企业，其中A点供应商通常会获得其中80%以上份额，B/C点的份额远少于A点供应商。

从整车⼚根据车型设计提出需求，到供应商提交⽅案、车型定点同步开发、最后拿到定点通知书需要⼀年以上的时间。

若第三⽅供应商能够与整车⼚形成深度绑定关系，如联合汽车电⼦，将有助于其获得较多的份额。

⽬前由于电机电控的同质化较为严重，整车⼚对配套企业产品的性价⽐、保供应能⼒、产品可靠性和服务较为看重。

4.电机电控-在整车中成本占⽐和价格趋势电机电控产品价格趋势：18年乘⽤车电机电控的价格在1.2万元/套左右，驱动电机和电机控制器约各占⼀半，商⽤车价格约为3万元/套。

新能源汽电机电控最新深度分析一、市场空间新能源汽车电机、电控系统作为传统发动机（变速箱）功能的替代，其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标，电机电控系统其技术、制造水平直接影响整车的性能和成本。

电控和电机占比约为 20%至30%,整车制造及其他零部件占到30%以上。

通常一辆新能源汽车搭载电机与电控各一个，高达96%的纯电动汽车电机与电控为配套供应，电机与电控的配套能够尽可能的实现零部件集成化，未来“三电”配套是行业共识。

市场测算2020年我国电驱动系统310亿元需求规模，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%。

图表新能源汽车成本拆解电也42恤电机10%其他这个车容部件Z 30®电驱动本部件7*6二、电机电控行业发展现状1.电机行业分析国内车用驱动电机多用永磁同步电机，原材料成本的占比较高，主要包括铁芯叠片、驱动轴体等钢材，枚铁硼等稀土永磁材料，镁铝合金以及铜材等基本金属。

永磁电机核心的原材料就是钱铁硼磁材，牧铁硼磁性材料是敎、氧化铁等的合金，2015年全球钦铁硼永磁材料产量为14. 3万吨，中国产量占比达到88. 8%。

电机各组成琢分产宜占比电机价值构成其他，40%钢材,10%4%图表2：永磁电机的成本构成长期以来国外电机企业在高端电机领域处于主导地位，包括专业汽车零部件供应商，如釆埃孚(ZF)、大陆(Continental) 博世(Bosch)国际汽车供应量巨头。

台湾富田电机是特斯拉车用电机的独家供应商，并向宝马MiniE车型供应交流电机的定子与转子硅钢片。

2013年，富田电机共向特斯拉供应驱动电机 2. 6万台，2015年产量突破5万台，2016年突破8万台，随着M0DEL3的正式启动量产，电机独家供应商富田电机将深度受益。

宝马13 永磁同步电动机 德国采竣孚宝马Mini-E 交流感应电动机 AC Propulsion.台湾富田 曰产Leaf永滋同步电动机 In-house（自产）Te 引aS 、丫、3 交流感应电动机 台湾富田 雪僅兰Spark永磁电动机 日立汽车系统福特 Focus Electric永磁电动机Magna Powertrain本田Fit EV 永磁电动机 In-house （自产） 丰田Prui$ 交流电动机 In-house （自产）图表3：国外主要新能源汽车电动类型及供应商情况2、电控行业分析电动汽车电机控制器通过对转矩、转速和转向进行控制，一方面可以提高电 动汽车的驱动控制水平，保证电动汽车的高效、稳定运行，增加电动汽车的行使 里程。

「图解」电动车无刷电机控制器驱动电路图“旺材电机与电控”提醒您不要走开，文末有福利！·无刷直流电动机的组成与工作原理(1)无刷电动机的组成无刷直流电动机由转子和定子两大部分组成，如图3所示。

(2)无刷直流电动机的工作原理无刷直流电动机采用方波自控式永磁同步电动机，以霍尔传感器取代电刷换向器，霍尔传感器的信号线传递电动机里面磁钢相对于绕组线圈的位根据3个霍尔传感器的信号能知道此时应该怎样给电动机的线圈供电(不同的霍尔信应该给电动机绕组提供相对应方向的电流)，也就是说霍尔传感器状态不一样，线圈的置号电流方向不一样。

霍尔信号传递给控制器，控制器通过粗线(不是霍尔线)给电动机绕组供电，电动机旋转，磁钢与绕组(准确地说是缠在定子上的线圈，其实霍尔一般安装在定子上)发生转动，霍尔传感器感应出新的位置信号，控制器粗线又给重新改变电流方向的电动机绕组供电，电动机继续旋转(当绕组和磁钢的位置发生变化时，绕组必须对应地改变电流方向，这样电动机才能继续向一个方向运动，否则电动机就会在某一个位置左右摆动，而不是连续旋转)，这个过程就是电子换向。

无刷直流电动机由直流电源供电，借助位置传感器来检测转子的位置，所检测出的信号触发相应的电子换相线路，以实现无接触式换相。

无刷直流电动机用电子开关和位置传感器代替电刷及换向器，将直流电转换成模拟三相交流电，通过调制脉宽，改变其电流大小来改变转速。

直流无刷电机的控制结构直流无刷电机是同步电机的一种，也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(P)影响：N=120.F/P。

在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。

直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。

也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。

特斯拉model3三电部件：电池、电控、电机拆解今天为大家分享特斯拉MODEL3纯电动轿车三电部件：动力电池、电控、电机拆解，来看看吧！01 特斯拉Model3底盘▲Tesla Model3双电机四驱版本双电机全时四轮驱动版Model 3的续航里程为310英里（498公里），0-60英里（0-96.5公里）/小时加速时间为4.5秒，最高时速为140英里（225公里）/小时▲Tesla Model3单电机后驱版本后轮驱动版的官方0-60英里（0-96.5公里）/小时加速时间为5.1秒。

Model 3双电机四驱版的最高时速和里程与Model 3单电机版相同。

02 特斯拉Model3电驱Model 3车型已改用永磁同步交流(PMAC)电机，Tesla在其EPA 认证文件中披露了电机类型：驱动电机—交流3相PM电机，192Kw，258hp。

基本型号的电机与长行驶里程型号的电机可能大小不同。

▲Tesla Model3悬架和驱动系统特斯拉Model 3选择永磁电机，是为了提升车辆的性能及能效，以便更好地解决成本最小化等难题，还有助于提升其性能和续航里程数。

▲Tesla Model 3 based hub-motor/gearbox▲Tesla Model3电驱系统，整个动力总成系统非常紧凑动力系统垂直集成显著提升：除了松下电池，整个EV驱动系统在特斯拉内部完成。

为什么毛豆S用异步电机而3用永磁电机？因为这两台车定位不一样，毛豆S要追求世界第一的加速能力，主要是跟真土豪玩的，所以电机功率密度要大，用便宜耐操的异步自励磁电机最好了。

这种电机低载荷的时候，由于自己还要提供励磁，所以效率会低些。

毛豆3是给预算低一点（想装逼，但预算又差点）家庭用车，很多人甚至是唯一台车，真正的家用会多些，所以要提升后排头部空间（S不行），改用永磁电机，降低市区能耗。

按照3目前透露的指标，温柔点开，3开到10度/百公里以下的能耗是完全可以做到的，也就是说，入门款可以挑战500公里的续航毛豆3仍然采用三合一的动力总成结构、单速比减速箱。

电动自行车工作原理与图解-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KIIE-bike电动自行车工作原理电动自行车是具有电力驱动、脚踏驱动、电力和脚踏并用等功效的绿色环保交通工具。

电动自行车的原理和结构都不复杂，可以认为是在自行车的基础上加一套电机驱动机构组成(见图 1-1)。

蓄电池经过一个控制器给一个电机送电，电机放在后车轮中，电机的旋转带动自行车的行进。

电动自行车的控制器连接一个调速手柄，在脚踏中轴上装有助力传感器，转动调速手柄可以让控制器检测到不同的电压值，控制器根据电压值大小，模拟调节输送给电机电压的高低，从而控制了电机的转速。

图 1－1电动自行车控制方框图控制器无刷电机控制的方法是根据电机的位置反馈信号，控制电机三相驱动上下臂MOS管的导通和截止，从而实现电子换向。

如下图所示，电机为三角形连接，三相驱动上下臂各MOS管导通顺序组合为:V1-V2，V2-V3, V3-V4，V5-V4，V5-V6，V1-V6。

图 1-2驱动电路2 系统方框图电动自行车采用SPMC65P2404A作为主控MCU。

MCU主要任务是进行调速电压检测，电池电压检测，电流检测，过流中断检测，3路霍尔位置信号检测，1路霍尔位置信号中断检测，刹车信号检测，1：1助力检测，温度检测，故障显示输出，PWM控制电机转速输出，6路电机驱动输出，系统方框图如下：图 2-1系统方框图3 控制器电气规格★型式：直流无刷★额定功率：240W★额定电压：36V ★额定转速：210R/MIN★额定扭矩：8.5N.M ★欠压保护：31.5 ± 0.5V★过流保护：15 ± 1A4 控制器功能介绍★1：1助力；★刹车断电，刹车灯供电；★自动巡航；★欠压保护（ 31.5V ± 0.5 ）；★电子刹车；★休眠省电功能。

★过流保护（限流为15A ± 1 ）；★堵转断流（倒转，转把复位，重电源，自动复位）；4.1 1：1助力1:1助力，是指在没有旋转调速车把，电动车电池打开时，电动车会根据骑行者的骑行速度提供1:1助力。

新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”，包括电驱动，电池，电控。

下面详细讲解一下三电基础知识：一、电池电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。

电池的关键在电芯，电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。

正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。

动力电池是非常“年轻”的产品，?1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池，它是现代电动汽车架构雏形，从铅酸电池到日系混动的镍氢电池，再到现在流行的锂电池，也才20多年。

从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看，32款车型采用了17家企业的电池，其中16家是电池厂商，另外一家是长安新能源的，这说明其它乘用车的动力电池直接外购，包括电芯、电池组与电池管理系统等。

大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力跨国车企，虽然没有自己的电芯，但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统，这是为了加强动力电池的核心竞争力。

与大多自主品牌的差别是，即使不采用这家的电芯，它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组，核心技术还是掌握在自己手里。

但是我们更关心的是动力电池，也是就新能源汽车中的能量来源，目前动力电池中，镍氢电池面临淘汰，铅酸电池全凭保有量在支撑，故目前以锂电池最为主要。

（如下图）先介绍几个重要概念能量密度方面电池肯定不如汽油，但是究竟差别多大呢？一箱50L的汽油可以大概跑600km,续航同样里程的电动车需要多少电池呢？（如下图）下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别。

从表中可以看出，四类电池各有优劣。

那各汽车厂商究竟是凭什么选择其中某种电池呢？哪种电池又将是未来的主流呢？数码电子产品对锂电池安全性要求不高，钴酸锂电池最合适3C领域，特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力，但是同时其安全性能要打些折扣。

锰酸锂电池因其不偏不倚的特征赢得动力电池最大的市场占有率，虽然其能量密度不如钴酸锂和三元锂，但其他综合性能相当出色。

电动车转把转把是电动车的调速部件，一般位于电动车的右边，既骑行时右手的方向，电动车转把的转动较度范围在0—30度制之间。

转把是一种线性调速部件，样式很多但工作原理是一样的，分为直接调速型和间接调速型，间接调速型已经不多见了，下面介绍的为直接调速型转把，间接调速型和直接调速型可以通用。

转把构造转把的内部构造根据磁钢可分为两种：分为一体磁钢型和分体磁钢型，转把由磁钢线性霍耳件复位弹簧和塑料件组成，作为修理和装配行业人员内部结构只要知道就可以，不用深究。

下面主要介绍转把的引出线：转把的引出线是线性霍耳器件的引出线，有三根分别为：+5V电源线（红色）负极线（黑色或黄色）信号线（绿色）线的颜色是根据常用型总结的，具体情况具体分析。

转把接法转把接法分为：A目的型：先检测出控制器的引出线的极性，+5V线接到转把的红线，负极线接转把黑线，再把剩下的一条线接通即可。

B盲接：先找出转把的正极线和信号线与控制器引出线任意对接，直到电机转动，再把转把负极接上，电机停转，如果不停则调换正极线和信号线即可，转动转把进行调试。

故障排除故障类型转把不复位处理方法：松紧固螺丝，不行则更换转把。

普通有刷控制器控制器是电动车的大脑，能实现电动车的所有功能，如调速刹车断电欠压保护以及内部控制如过热保护过流保护缺相保护等电动车控制器分为有刷控制器和无刷控制器，有刷控制器结构比较简单，改线也比较容易，虽然控制器引出线有多有少，但是有几条引出线是固定的包括：电源线两条（红1.5 黑1.5）转把线三条（红0.5蓝0.5黑0.5）刹车断电线（白0.5黑0.5）电机线（黄1.5 蓝1.5）线的颜色是根据常用型总结的，具体情况具体分析。

红1.5 黑1.5接电源是固定的（红1.5正极黑1.5是负极）所有黑线为公共负极有刷控制器引线参数在通电的情况下：转把线红0.5黑0.5之间的电压为5V通常三条线在一个插件上，比较容易辨认。

刹把线有两根在一个插件上其中一条是黑线。

电机电控行业市场竞争格局分析
随着国内新能源汽车产业链逐步成熟，形成了一批电机电控制造商，主要有①传统电机与变频器生产企业，以大洋电机、方正电机、汇川技术、蓝海华腾为代表，②专业化电动汽车电机电控制造商，以上海电驱动、英博尔、安徽巨一、精进电机为代表，③电动汽车整车制造企业，以比亚迪、江铃汽车为代表。

电机电控与主机厂供应链配套主要分为第三方电机电控企业配套以及主机厂自主研发配备两个模式。

2016年国内新能源汽车电机、电控第三方配套份额达67%、60%，占据主要市场份额。

主机厂自主配套占电机市场份额达33%，其中比亚迪占主机厂配套的的67%。

2016年电机以第三方供应商为主
2016年电控以第三方供应商为主
根据我们对国内新能源车企的不完全统计，2014-2017年电机第三方配套（合资+供应商配套）占比分别为54.9%、50.4%、52.8%和61.8%，电控第三方配套为51.2%、46.8%、49.6%和57.6%，第三方配套比例持续上升，增长主要来自合资电机电控供应商市场占有率的提升。

第三方电机配套份额持续上升第三方电控配套份额持续上升
乘用车厂商主要包括比亚迪、吉利、上汽、北汽新能源等，其中比亚迪早期积累了丰富的电机电控研发能力，实现了自主配套动力系统。

其它自主品牌厂商专注于整车设计制造，电机电控以第三方配套为主。

随着未来互联网车企进入市场，第三方配套有望持续渗透乘用车市场。

国外第三方电机电控制造商凭借在传统燃油车汽车电子领域的竞争优势，率先进入全球新能源动力系统供应链，并占据部分国内高端乘用车份额。

其中联电（博世与上汽的合资公司）已切入吉利、上汽新能源乘用车供应体系，华域麦格纳（华域汽车与麦格纳中国的合资公司）有望进入大众。

新能源汽车产业链分析——电机电控篇新能源汽车路线繁多，包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、混合动力汽车、氢燃料电池汽车以及正在研究阶段的固态电池汽车等，不同的汽车路线对于电池有不同的要求，锂电池、氢燃料电池以及固态电池哪一种路线能够崛起取决于未来发展状况，现在还不得而知，但无论哪种路线，均不会影响电机电控为核心的电驱动形式，电机电控受益于新能源汽车，发展路线最为单一，确定性最强。

一、市场空间现阶段国家高度重视新能源汽车行业发展，规划2020年生产新能源汽车200万台，2025年生产量达到700万台，渗透率提升至20%。

目前新能源客车渗透率约为45%，已经达到一个较高水平，专用车和乘用车渗透率在5%以下，尚有较大增长空间，电机电控未来的增长主要依靠专用车和乘用车。

新能源汽车的电驱动系统与传统燃油车的内燃机驱动系统相比，结构简单，重量更轻，功率反而更高。

电驱动系统核心部件保养周期长，维护部件少，保养费用低，每年仅有几百元，相比之下，燃油车年均保养费一般在几千元，差距很大。

另外电驱动系统能源利用效率高，虽然在发电阶段比汽油柴油消耗了更多能源，但在电能转化为机械能的过程中损耗少，能量转换效率大大提高，综合来看电驱动系统的资源综合利用率比内燃机驱动系统高出一倍之多。

新能源汽车的发展以及电驱动系统特有的优越性，为电机电控市场提供了充分的保障。

2016年新能源乘用车和专用车电机电控约为2万元/台，新能源客车电机电控约为4.5万元/台，受补贴退坡影响，2020年以前新能源电机电控价格每年下降幅度约为10%，2020年以后，电机电控单价保持稳定。

预计2020年新能源汽车产量200万台，其中新能源乘用车占比73%、新能源专用车占比14%、新能源客车占比12%，电机电控合计市场规模约为300多亿元。

二、技术路线电机电控是电驱动系统的核心部件，电机电控与电池一起，构成新能源汽车最重要的三个部件，合计成本约占整车的70%左右。

2022年中国新能源汽车驱动电机市场产业政策、发展现状、产业链结构、竞争格局及发展前景分析[图]新能源汽车驱动电机定义及分类驱动电机(drive motor)是将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，该装置也可具备机械能转化成电能的功能。

驱动电机系统主要由驱动电机、驱动电机控制器及它们工作必须的辅助装置组合而成，其中电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配而成。

新能源汽车驱动电机基于电磁感应现象，将电池中的电能转化为机械能，驱动新能源汽车行驶，是决定新能源汽车动力性能的核心零部件之一。

主流的交流驱动电机利用定子（通常是硅钢片搭配铜线圈，固定不动）产生旋转磁场并作用于转子（通常由电磁铁、永磁体或硅钢片制成，旋转驱动）形成磁电动力旋转扭矩。

按照电机的工作电源划分，可将电机划分为直流电机和交流电机。

交流电机中，按照定子和转子的转速一致性划分，又可区分为同步电机和异步电机。

当前新能源汽车驱动电机中较为常见的是交流电机中的永磁同步电机与鼠笼式异步感应电机，其中永磁同步电机在国内最为流行。

新能源汽车驱动电机主要类型资料来源：智研咨询整理新能源汽车驱动电机行业政策环境自2014年，中国政府颁布了一系列利好政策推动中国新能源汽车渗透率的提高，从而带动中国新能源汽车驱动电机产品装机量的快速提高。

同时，中国政府正不断降低新能源整车生产行业准入门槛，促使以蔚来、小鹏为代表的新造车势力行业兴起，有效保证中国新能源汽车产销量的持续稳定提升，为中国新能源汽车驱动电机行业创造了广阔发展前景。

在我国《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中，已明确我国新能源乘用车未来的发展目标以及电驱动系统未来详细的技术开发目标，从顶层架构上引领和规范行业健康发展。

新能源汽车驱动机行业主要法律法规及产业政策资料来源：智研咨询整理本文内容摘自智研咨询发布的《2023-2029年中国新能源汽车驱动电机行业市场行情监测及投资前景评估报告》新能源汽车驱动机产业链结构分析新能源汽车驱动电机行业上游主要是永磁体、硅钢、绕组等；中游主要是驱动电机生产企业，下游主要是新能源汽车生产。

新能源电机控制器的工作原理嘿，朋友们！今天咱们来唠唠新能源电机控制器这个超酷的玩意儿。

你要是像我一样对新能源汽车或者各种电动设备感兴趣，那可一定要好好听一听。

我有个朋友，小李，他就买了一辆新能源汽车。

有一次我们出去玩，他就跟我显摆他那车的各种高科技功能。

我就好奇了，这车跑起来又快又稳，动力还源源不断，到底是啥在背后控制电机这么听话呢？这就引出了咱们今天的主角——新能源电机控制器。

你可以把新能源电机想象成一个超级听话但又有点笨笨的大力士。

这个大力士力气很大，能让汽车跑起来，但是他不知道什么时候该用力，用多大的力。

这时候，电机控制器就像这个大力士的大脑，告诉它该怎么干活。

电机控制器的工作原理啊，可不是什么神秘的魔法，它其实是基于一些很巧妙的电子技术。

咱们先从最基本的说起，新能源汽车的电池会提供直流电，这就好比是大力士的食物，给他提供能量。

但是这个直流电可不能直接让电机工作，为啥呢？因为电机工作需要交流电。

这就好比你给一个习惯吃米饭的人面条，他可能就不知道该怎么吃了。

这时候电机控制器就发挥作用了。

电机控制器里面有个很厉害的部分叫逆变器。

这个逆变器就像是一个神奇的厨师，它能把直流电变成交流电。

哇塞，是不是很神奇？这个逆变器可不是乱变的，它是根据车辆的需求来精确调整交流电的频率和电压。

比如说，当你刚启动汽车的时候，就像你要慢慢站起来走路，不需要太大的力气，逆变器就会输出较低频率和电压的交流电，电机就会慢悠悠地开始转动。

我再给你举个例子，就像你骑自行车的时候，刚开始起步，你肯定是慢慢踩踏板，不需要用很大的劲。

当你要加速超车或者爬坡的时候呢，就好比汽车要快速行驶或者爬上陡坡，这时候就需要电机输出更大的功率。

那电机控制器怎么知道的呢？它就像是一个超级聪明的小管家，时刻监测着车辆的各种信号。

比如你踩油门的深度，车辆的速度，还有电池的电量等等。

根据这些信息，电机控制器就会让逆变器调整交流电的频率和电压，让电机输出更大的力。