贡俊:电驱动技术和产业方向的10个判断,插混和扁线电机超预期

文章来源:电车人 发布时间:2022-02-08
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本次大会特邀国家新能源汽车重点科技专项总体专家组电机责任专家贡俊,以"聚焦电驱动关键技术,引领产业可持续发展"为主题进行分享和交流。
2022年1月12日,由电车人产业平台主办的“2021(第八届)电车人大会暨中国智能电动汽车产业链100强发布会”在苏州圆满落幕。

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大会围绕“拥抱产业大变局”主题,邀请行业顶级专家权威解读中国新能源汽车市场、技术、产业、资本趋势,涉及微型电动汽车、动力电池、电驱动系统、充换电、智能汽车、产业链投融资等核心热点话题。

近100位来自新能源整车、核心零部件、智能网联、投资机构等行业中高层人士参与了大会的不同环节。

本次大会特邀国家新能源汽车重点科技专项总体专家组电机责任专家贡俊,以"聚焦电驱动关键技术,引领产业可持续发展"为主题进行分享和交流。


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贡俊  国家新能源汽车重点科技专项总体专家组电机责任专家


电车人根据贡俊的演讲内容,提炼出10个关于电驱动技术产业方向的判断,供行业参考。


1、预计2022年底中国电驱动行业整体业绩反转,开始进入盈利状态

同样处于新能源汽车的产业蓝海,电驱动行业与动力电池截然不同,现在看国内的电驱动上市公司的财务报表,亏损居多,简直是一片红海,甚至血海。

个人判断,随着补贴政策完成退坡,到2022年底中国电驱动行业将实现逆转,整体进入盈利阶段。

以前是什么原因造成电驱动行业整体不赚钱或者亏损?

主要原因是补贴政策变化导致的车型技术参数的频繁变化,为了适应政策要求的技术指标,新能源车型的定义并非完全根据市场需求进行,政策的频繁调整导致了车型参数的频繁调整,对动力系统的需求随之变化。

每一款车型的开发,前期研发和模具投入比较大,这部分成本变成了沉没成本,这部分成本除了个别车型,主机厂一般不会承担,都是由电驱动企业负责消化掉。

其实单台电机都是有毛利的,只是大家毛利率控制的高低不同,之前这个产业因为单车销量太少,没有规模支撑,比较难以赚钱。

目前整体销量规模和单车规模已经起来了,财政补贴对车型的影响也将不复存在,行业即将进入盈利状态。

 

2、电驱动总成化只是起点,实现全工况、全场景的高效率才是最终方向
目前电驱动的供货形态基本是总成化了,从二合一、三合一到目前八合一的出现,它的关键技术主要在一些部件上。
电机是个相对比较传统的产品,我国目前占据全球一半以上的产量,整个电网有50-60%的电是消耗在电机上的,最大的应用领域是工业电机。
汽车和工业上的电机需求有较大差异,因为车上装载的能源是有限的,所以它要求高效率,这个高效率不是风机或水泵上那种单点的高效率,它是一种全工况的高效率。
从单电机效率到整个系统效率,只是集成化还不够,还要考虑动态工况或者场景,根据这款车实际跑的场景,来设计和定义高效区间。

一辆乘用车即使装上100度电,所携带的能量也是有限的,而且每多装1度电就会带来整车重量和能耗的升高,所以我们说,什么用途的车?什么样的使用场景?应该装多少电池?如何定义它的高效区间?这是一个需要系统性考虑的问题,也是未来的方向。


3、中国电驱动产业链比较优势明显,在细分专业领域也开始实现进口替代
电驱动产业关注度不如动力电池那么高,动力电池最近几年来在产业政策的推动下,发展速度确实超出预期。
由于电池本身差异化比较小,容易率先形成产业规模,而电机产品差异化相对较大,形成产业规模相对滞后一点。
随着我国新能源汽车市场规模上来以后,无论整体产业规模角度、还是个性化角度,我国电驱动产业链优势还是十分明显的。

比如在商用车细分市场,目前从四驱的重卡往下,基本已经实现完全自主化,矿卡领域之前进口的系统比较多,现在国内的企业也开始做矿卡的驱动系统。


4、电动化的大发展促进了插混技术的进步,产业发展速度超预期
过去的一年,在插电混动技术方面,国内很多企业进步非常大。原来我们一直觉得发动机、变速箱技术与欧美、日本等发达国家相比有较大差距,但由于现在电池容量大了,电驱动覆盖到的工况点多了,就把我们原来相对短板那块东西给弥补了。
目前我们的整车油耗不比别人差、动力性还比别人高,这还是电动化发展带来的结果。

不管在乘用车,还是商用车领域,混合动力总成领域的进步的确是非常快的,像比亚迪、广汽、吉利、上汽、长城、长安等车企都有自己擅长的技术领域,整个行业发展已经超出我们原来的预期。


5、中国未来会形成3-5家具有国际竞争力的电驱动系统集团
未来相当长的一段时间内,独立电驱动供应商和主机厂自有动力总成模式将长期并存,即使一些规模大的车企在自有总成的基础上,也会选择外部采购电驱动总成,大家的技术路线和商业模式都还没有最终成型。

未来一定会形成3~5家类似于博世这种具有国际竞争力的大型电驱动系统集团。


6、功率半导体发展较快,MCU控制芯片最近两年有望实现自主可控
在卡脖子的技术上面,功率半导体器件领域相对好一点,硅基器件基本能够本土消化掉,从设计、到流片、到封装,基本上国内都能够解决,碳化硅这块差距可能稍大一些,但我们现在的布局比较多,各级政府也都比较重视。
MCU控制芯片8位的基本能做、16位的一部分企业可以做、32位的目前是个空缺,目前行业对32位的需求比较多,创新也主要集中在这块,国内有企业在做,但车规级的还需要努力。
我们相信这也是个比较大的机会点,毕竟它不像自动驾驶芯片要求那么高,我认为MCU控制芯片在未来1-2年内能够解决掉。
7、扁线电机的发展超预期,已经突破产业化的临界点,2022年有望突破200万台
扁导线绕组是提升电机转矩和功率密度以及效率的主要手段,扁线电机的发展目前看是超出预期的,像比亚迪的汉基本都是扁线电机了。
我们去年曾经做过一个分析和预测,研究到2022年扁线电机销量能否突破200万台,经过对主机厂调研发现是比较乐观的。
理由是一台插混车型就要用两台扁线电机,100万台混动车型就是200万台扁线电机的需求,2021年我国插混销量接近60万辆,2022年大概率会超过100万辆。

所以扁线电机的趋势上看是会加速发展的,核心理由就是扁线电机已经具备一定的产业规模了,研发和设备的投入产出比已经突破临界点了。

8、稀土资源已经不是制约电驱动产业发展的瓶颈
再往材料层面走的话,就是稀土磁钢,大家原来都很纠结,我们国家虽有稀土优势,这是我们的长板,但实际使用中担心价格波动太厉害,材料和工艺上的创新也受制于稀土的价格水平。
目前的趋势是,为了减小电机的体积,企业会把电机转速往高里做,这样对磁性的要求降低了,我们已经看到行业对稀土牌号的要求越来越低了,再继续往下走,对重稀土的用量也会越来越少。

稀土应用领域的技术进步已经到了一个比较高的水准,目前技术进步已经不是最核心的目标了,国外已经有企业在做无稀土方案,或者是少稀土方案,大家对稀土资源不用太担心,它已经不是一个影响行业发展的主要问题了。

9、高电量乘用车型和商用车是碳化硅应用突破的重点领域
电驱动系统的关键技术主要在材料和器件层面,器件主要是逆变器,硅级器件的功率密度已经做到相当高的程度了,国内与国外的硅级器件功率密度已差不多。
不管电机也好、逆变器也好,主要是解决热的问题,一是降低发热,二是提高散热。
目前的方向是往碳化硅或氮化镓发展,当然现阶段还需要一些代价,碳化硅的成本大概是硅级的3倍左右,特斯拉Model3最先使用了碳化硅,当装车电池带电量超过一定额度时,就比较划算了,在效率上能节省5%左右。
反过来说,就可以把电池装载量降下来,这里面有个平衡点,我们初步测算大概在70度电左右,应用碳化硅就有了经济性。
商用车应用碳化硅更有意义,商用车是我国新能源汽车电动化的先行者,之前主要集中在客车领域,近两年新能源重卡发展较快。
随着双碳目标的确定,商用车减排的压力越来越大,商用车虽然数量远远不如乘用车,但碳排放总量与乘用车总体相当。

比如上海这个城市,碳排放最集中的两个地方是虹桥机场和浦东机场,所以我们看到中国机场交通设备的电动化进程就非常快,产业链在全球范围比较优势突出。

10、内燃机还有发展空间,氨氢一体化是新能源汽车重要的发展方向
随着新能源汽车的蓬勃发展,目前行业普遍认为发动机将成为夕阳产业,其实发动机技术还有很大的发展空间,除了强混方向的应用以外,氨氢一体化已经被提升到战略高度。
众所周知氢的特性使得其难以储存和运输,氨作为氢的天然存储介质,具备优异的液化性能,便于安全运输。
同时全球氨能源非常丰富,我国是全球氨生产大国,产能占据全球的四分之一,因此氨氢一体化被认为新能源汽车重要的发展方向。

 

以上内容根据嘉宾演讲录音整理,未经审阅,如有出入,敬请谅解!


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