一、新能源汽車用電機類型及趨勢
（一）電機的結構及性能
驅動電機系統是新能源車三大核心部件之一。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構，其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標，它是電動汽車的重要部件。電動汽車的整個驅動系統包括電動機驅動系統與其機械傳動機構兩個部分。電機驅動系統主要由電動機、功率轉換器、控制器、各種檢測傳感器以及電源等部分構成。
簡單來講，電機驅動系統主要由驅動電機和電機控制器兩部分構成。從電機驅動系統的產業價值鏈來看，驅動電機和電機控制器所佔的成本之比大致相同。
圖表1 電機的結構部件
資料來源：一覽眾諮詢
新能源汽車驅動電機屬於中低壓電機範疇，由於其應用領域的特殊性，相對一般中低壓產品，它具有較高的性能要求：
1）調速範圍寬：新能源汽車有兩類工況場景，在啟動、加速、 爬坡時，要求工作在恆轉矩區間；在高速行駛時，要求電機工作在恆功率區間；
2）功率密 度高，主要是為了在儘量小的車內空間限制、電池電量下，提高續航裡程；
3）安全可靠， 要求電機的穩定工作和抗震、散熱性能佳；
4）輕量化，即電機體積小，滿足整車輕量化的要求；
5）過載能力強：在啟動、加速、爬坡工況下，要求電機具有 4-5 倍的過載能力。
圖表2 新能源汽車驅動電機性能要求
要求
原因
調速範圍寬
包括恆轉矩區（啟動、加速、爬坡）和恆功率區（高速行駛）
功率密度高
提高續航裡程
安全可靠
抗震
輕量化
體積小、減重 過載能力強 4-5倍的過載能力（啟動、加速、爬坡）
（一）不同電機類型應用場景存在差異
電機一般要求具有電動、發電兩項功能，按類型可選用直流、交流、永磁無刷或開關磁阻等幾種電動機。功率轉換器按所選電機類型，有DC/DC功率變換器、DC/AC功率變換器等形式，其作用是按所選電動機驅動電流要求，將蓄電池的直流電轉換為相應電壓等級的直流、交流或脈衝電源。
適合新能源汽車的驅動電機主要有永磁同步、交流異步和開關磁阻三大類。因其不同特點， 各有應用場合。
永磁同步電機體積小、質量輕，功率密度大，可靠性高，調速精度高，響應速度快；但最 大功率較低，且成本較高。由於永磁同步電機具有最高的功率密度，其工作效率最高可達 97%，能夠為車輛輸出最大的動力及加速度，因此主要用在對能量體積比要求最高的新能源乘用車上。
交流異步電機價格低、運行可靠；但其功率密度低、控制複雜、調速範圍小是固有限制。 價格優勢使得其在新能源客車中使用的較廣泛。
開關磁阻電機價格低、電路簡單可靠、調速範圍寬；但震動、噪聲大，控制系統複雜，且 對直流電源會產生很大的脈衝電流。用於大型客車。
圖表3 驅動電機性能指標對比
新能源汽車驅動電機目前的發展方向有以下幾方面：小型輕量化；高效性；更出色的轉矩特性；使用壽命長，可靠性高；噪聲低；價格低廉。隨著時間的推移，新能源驅動電機的發展呈現了下面的趨勢：
①電機本體永磁化：永磁電機具有高轉矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等優點。我國具有世界最為豐富的稀土資源，因此高性能永磁電機是我國車用驅動電機的重要發展方向。
②電機控制數位化：專用晶片及數位訊號處理器的出現，促進了電機控制器的數位化，提高了電機系統的控制精度，有效減小了系統體積。
③電機系統集成化：通過機電集成(電機與發動機集成或電機與變速箱集成)和控制器集成，有利於減小驅動系統的重量和體積，可有效降低系統製造成本。
（二）永磁同步電機成主流趨勢
現階段，交流異步電機主要是以特斯拉為首的美國車企和部分歐洲企業使用。一方面，這與特斯拉最初的技術路徑選擇有關，交流感應電機價格低廉，而偏大的體積對美式車並無掛礙；另一方面，美國高速路網發達，交流電機的高速區間效率性能上佳。
包括中國、日本在內的其他國家新能源汽車電機最廣泛使用的仍是永磁同步電機。適合本國路況是主要因素，永磁同步電機在反覆啟停、加減速時仍能保持較高效率，對高速路網受限的工況是最佳選擇。此外，我國稀土儲量豐富，日本稀土永磁產業有配套基礎也是重 要因素。目前，永磁同步電機在我國新能源汽車中的使用佔比超過 90%。
日本的豐田、本田、日產等汽車公司基本上都採用永磁同步電機驅動系統，如豐田公司的Prius，本田公司的CIVIC。因為在日本，供應永磁電機使用的稀土磁鐵的公司比較多，同時汽車大多以中低速行駛，因此採用加減速時效率較高的永磁同步電動機較為適宜。日本在發展混合動力汽車方面居世界領先地位，其中以豐田普銳斯最為著名。
圖表4 國外主要新能源汽車電動類型及供應商情況
車型
電動機類型
電機供應商
寶馬i3
永磁同步電動機
採埃孚
寶馬 Mini-E
交流感應電動機
AC Propulsion
日產Leaf
永磁同步電動機
In-house
Tesla S
交流感應電動機
福田電機
雪佛蘭 Spark
永磁電動機
日立汽車系統
福特 Focus Electric
永磁電動機
Magna Powertrain
本田 Fit EV
永磁電動機
In-house
豐田 Pruis
交流電動機
In-house
圖表5 國內主要新能源汽車電動類型及供應商情況（乘用車）
車型
電動機類型
電機供應商
北汽
永磁電動機
精進電機
比亞迪
永磁電動機
比亞迪
上汽
永磁電動機
上海電驅動、上海大郡、林泉電機
東風
永磁電動機
大地和、上海電驅動
奇瑞
永磁電動機
上海電驅動、浙江尤奈特、蕪湖傑瑞諾
江淮
永磁電動機
尤奈特電機、巨一自動化、上海電驅動
長安
永磁電動機
上海電驅動、寧波遠洲、成都華川電裝
吉利
永磁電動機
吉利、江蘇微特利
圖表6 國內主要新能源汽車電動類型及供應商情況（商用車）
車型
電動機類型
電機供應商
宇通
異步電機
中車時代、大連天元
中通
異步電機
電驅動、大洋電機、精進
廈門金龍
異步電機、永磁同步
北京精進、大洋電機、大郡
廈門金旅
異步電機、永磁同步
大郡、福建尤迪電機、福工動力
蘇州金龍
異步電機、永磁同步
北京精進
安凱
異步電機
中車、南洋電機
北汽福田
永磁同步
中車時代
青年客車
異步電機
美國伊頓、中車時代
上海申沃
異步電機、永磁同步
江門電機、上海大郡
綜合來看，新能源汽車電機技術要求較高，永磁同步電機最具優勢。驅動電機是新能源汽車的三大核心部件之一，相比傳統工業電機，新能源汽車驅動電機有更高的技術要求。從綜合性能來看，永磁同步電機最具優勢，更能代表新能源汽車驅動電機的發展方向。由於中國稀土儲量極大豐富，而且電機工藝已經接近世界先進水平，因此預計永磁電機將在較長時間內佔據中國新能源汽車的電機市場。
二、新能源汽車用電機市場特徵
（一）新能源汽車高速發展催生出巨大的電機需求市場
隨著新能源汽車在國內的高歌猛進，新能源汽車電機的增速也非常高。據測算，2014 年，國內新能源汽車電機的市場規模為 14.8 億元，其中客車驅動電機和乘用車驅動電機分別佔比 53%和 42%，還有 5%為專用車電機。2015年我國新能源汽車電機行業對應規模約為 65.6 億元，客車/乘用車/專用車驅動電機所佔份額分別為 52%/33%/15%。
預計未來幾年隨著新能源汽車產銷的持續增長，電機市場將呈現高速增長態勢。預計2016年中國新能源汽車用電機市場規模將達到97億市場規模，到2020年市場空間將突破190億元。（註：不包括電機控制器，電機控制器將在另外的研究文章中詳細分析）
未來幾年，新能源乘用車的產銷量增速將習慣於客車增速，乘用車用電機的比例將呈現上升態勢，預計到2020年，新能源乘用車用電機佔比達到47.4%，新能源客車用電機佔比達到42.7%，專用車用電機佔比10%。
圖表7 中國新能源汽車電機市場規模
（二）國內外技術存在差距
目前，我國新能源汽車配套電機市場仍然是國內自給，國際競爭對手參與較少。而國內技術水平與國外相比，仍有不少差距。以專利作為技術儲備來衡量，過去10年，我國新能源汽車電機及驅動控制系統專利申請總量位於世界第一，但其中最具體現技術水平的發明專利僅佔比50%，遠低於同期國外發明專利申請總量 90%的佔比。
圖表8 國內新能源汽車電機專利情況
資料來源：中國科技論壇、一覽眾諮詢
圖表9 國外新能源汽車電機專利情況
資料來源：中國科技論壇、一覽眾諮詢
全球來看，德國、日本、韓國的電驅動系統實力強勁。國內奇瑞汽車、吉利汽車研究院、 清華大學、長安汽車、上海中科深江電動、長安新能源、北京理工大學、比亞迪等企業和研究機構具有豐富的技術儲備。
圖表10 1996~2015年全球新能源汽車電機專利申請前20名
資料來源：中國科技論壇、中金公司、一覽眾諮詢
（三）產品相對成熟，參與者眾多
目前新能源汽車驅動電機產業頗具吸引力，潛在市場空間較大、行業標準未確定、整車供應鏈未成熟，能夠伴隨新能源汽車一同壯大，正是理想的朝陽行業。現階段主要有三類市場（潛在）參與者：傳統電機生產企業、汽車零部件供應商、整車企業內部配套。
傳統電機企業產能成熟、電機生產製造經驗豐富，且中小電機行業近幾年持續低迷，使其具有迫切的向新能源驅動電機轉型的需求。這類企業生產線可以較快的技改切換適應激增的新能源汽車訂單，在競爭中最具實力。如江特電機、大洋電機、方正電機、信質電機、 正海磁材、尼得科（中紡銳力）、東方電機等，紛紛轉型進入新能源汽車驅動電機生產陣營。
由於電力電子及材料儲能技術的進步，汽車終端消費市場逐漸被電氣化的新能源產品替代，汽車整車廠及零部件供應商為了適應這種產品形態的滲透乃至顛覆，都有自我革新、推出電動化新世代產品的需求。其中的先行者包括華域電動、南車時代電動、萬向錢潮、比亞迪、上汽集團、奇瑞汽車等。
事實上，由於新能源汽車驅動系統電機和控制器需要高效匹配，且兩類產業電機製造偏重資產，控制器屬於輕資產，具有一定互補性，因此，市場上越來越多的參與者希望將驅動系統進行整體打包製造銷售。因此，電機、控制器的相互合作併購、產業聯盟就越來越頻繁，產業界限逐漸模糊，這種趨勢帶來的另一後果就是動力系統集成化的趨勢。
由於新能源汽車行業享受了多項政策優惠，為了搶先登陸新能源汽車電機市場，近年來，資本市場密集出現涉及新能源汽車電機項目的併購重組案例。其中上海電驅動、上海大郡、天津松正、大洋電機等都是新能源汽車電機行業的佼佼者。大洋電機已經收購了上海電驅動，方正電機也將併購上海海能和德沃仕。國內電機業巨頭紛紛收購新能源汽車電機及上遊材料企業，意圖通過併購企業的方式來為自己增加競爭砝碼，足見這些企業對新能源汽車的重視。
由於新能源汽車電機的起步時間並不長，所以還需要從汽車應用的角度入手，讓整車企業與電機廠商共同攜手來研究製造出滿足新能源汽車需求的專用電機。在中國乃至全球範圍內，汽車電機都是電機業中的小分支，但是汽車電機製造門檻非常高，尤其是我國的電機驅動系統與國外驅動機系統相比還存在不小的差距與不足，得益於政策的扶持和電機巨頭對市場的重視，目前中國的新能源汽車產業正在加快發展步伐。
三、國內主要的新能源汽車電機企業
圖表11 國內外主要新能源汽車電機企業
區域
電機企業
區域
電機企業
國外
採埃孚
浙江
寧波韻升
博世
斯科若
大陸
百轉電動
西門子
德沃仕
豐田
方正電機
日立
臥龍電氣
富田
萬向電動
松下
尤奈特
明電舍
綠巨能機電
現代摩比斯
江蘇
微特利
美倍亞株式會社
牧康新能源
雷米國際
湖北
宇清傳動
麥格納
山東
德洋電子
廣東
比亞迪
福建
福工動力
大地和
尤迪電機
港新動力
湖南
中車時代
金泰德勝
湘潭機電
合普動力
中智遠科技
大洋電機
眾達汽車
北京
精進電動
天津
松正
中紡銳力
吉林
富奧
中科易能
遼寧
天元電機
上海
上海大郡
廣西
五菱柳機
上海電驅動
江西
江特電機
中科深江
安徽
巨一自動化
聯騰動力
蕪湖傑瑞諾
華域汽車
四川
成都華川電裝
南洋電機
來源：風向保標能源汽車