电源体系包含车载充电机（OBC）、DC-DC 转化器和高压配电盒，是动力电池组进行充电、电能转化及分配的核心部件。

  上游零部件包含永磁体、硅钢体、功率模块、电容、传感器等，这一级的玩家对在整车产业链中归于“三级供货商”。

  在零部件基础上进一步规划拼装得到电机总成、电控总成与传动总成，这一级的玩家能够称为车企的“二级供货商”；各个独自总成进一步集成为电驱动体系供货于车企，这一级玩家为职业“一级供货商”

  主操控：经过集成电路的自动作业来操控电机依照设定的方向、速度、视点、呼应时刻进行作业。

  辅佐操控：依据档位、油门、刹车等指令来操控电动车辆的发动运转、进退速度、爬坡力度等行进状况

  为新动力轿车动力电池进行充电，将 220V 民用电网的电能充到动力电池中，完结充电进程

  经过母线及线束将高压元器材电衔接，为整车供给充放电操控、高压部件上电操控、电路过载短路保护、高压采样、低压操控等功用，保护和监控高压体系运转。

  电驱动体系在新动力轿车本钱中占比仅次于电池。电驱动体系（电机、电控、减速器）是新动力轿车动力总成的要害部件，相当于传统燃油车发动机的效果，直接决议整车的动力功用。其本钱占比仅次电池，占比绝对值因新动力轿车品牌、车型而异。

  驱动电机首要技能途径聚集在永磁同步电机&沟通异步电机上。永磁同步电机与沟通异步电机的首要差异点在于转子结构，永磁同步电机会在转子上放置永磁体，由磁体产生磁场；而沟通异步电机则是由定子绕组通电产生旋转磁场。功率密度、功率（高功率区间）是衡量电机功用的要害目标：1）功率密度越大代表着相同功率下的电机体积更小，有利于节省空间&制作本钱；2）功率越高，阐明电机端损耗越小，相同电池容量下，新动力车续航路程更长。

  永磁同步电机为现在运用最多的电机类型，异步电机在高端车型双电机装备下会有部分运用。比较沟通异步电机，永磁同步电机功率密度更高、高效区间更宽、质量更轻。

  依据榜首电动轿车网计算信息，2022 年 3 月，我国新动力轿车共配套驱动电机 50.97 万台，其间永磁同步电机为 48.60 万台，占比 95%，适用于大部分干流车型；沟通异步电机配套 2.09 万台，占比为 4%，首要配套包含特斯拉 Model Y、岚图 FREE、蔚来 ES8、奥迪 e-tron、群众 ID.4 CROZZ 等车型。

  沟通异步电机在高速中运用功用更优，一起具有本钱优势（稀土永磁资料本钱较高，同功率的永磁同步电机价格更高），现在配套多以高端车型、双电机计划为主 (蔚来 ES8 是前永磁同步+后沟通异步，特斯拉 Model Y 2021款选用前感应异步+后永磁同步)。

  跟着新动力轿车功用进步，对驱动电机也提出了更多要求。从功用视点动身，更好的驾驭体会一般需求电机具有更低本钱、更高功率、更高功率密度、更长寿数等。

  为了处理这些问题，电机技能也在不断改造。其间，扁线、高压电机、油冷电机近年重视度比较高，关于进步电机功率密度、进步功率下降损耗具有显着效果。

  1）功率密度高：相较于传统的圆线绕组电机，扁线电机将圆形导线换成矩形导线，因而相同面积的定子线槽能够塞进更多面积的导线，然后进步功率密度。

  2）功率高、损耗小：铜损耗在电机损耗里占比达 65%，因而为进步电机功率，需选用更合理的定子绕组，然后下降铜耗。此外，扁线截面更粗使得电阻相对更小，铜导线发热丢失的能量也越小。而且扁线mm，然后下降端部绕组铜损耗。

  发卡电机为运用最广泛的扁线技能，产线出资高，产业化仍处于前期阶段。依据线圈绕组方法差异，扁线电机可分为会集绕组扁线电机、波绕组扁线电机与 Hairpin （发卡）扁线电机，其间发卡电机运用最为广泛。

  相对圆线电机，扁线电机无法进行手工制作、自动化要求较高——绕组制作进程非常杂乱，需求先将导线，制作成发卡的形状，然后经过自动化刺进到定子铁芯槽内，然后进行端部扭头和焊接。

  高自动化及定制化使得扁线电机产线投入较高，依据方正电机，2021 年来公司已先后出资 17.42 亿元用于产线建造，对企业资金实力有较大应战。

  雪佛兰和丰田敞开扁线电机运用先河，近年来浸透率不断进步。2007 年，雪佛兰VLOT 选用的电动轿车中就有发卡式扁线电机，其供货商为雷米。2015 年，丰田发行了装载扁线电机的第四代普锐斯，其电机供货商为 Denso。在扁线电机更高的功率加成下及内外资电机厂商批量化工艺的老练，近年来其运用不断添加，2020 年来，保时捷、比亚迪、特斯拉等车企纷繁推出装载发卡式电机的新车型，浸透率不断添加。

  依据方正电机公司年报，2020 年全球新动力轿车职业扁线 年跟着各干流车企大规模换装扁线电机，特斯拉换装国产扁线电机，我国扁线电机浸透率已与全球扁线电机浸透率同步添加至 25%。此外，在高端车型中，搭载扁线电机数量也开端从本来的单电机添加到双电机。例如，保时捷首款纯电动跑车 Taycan 便选用了三电机。

  高压：缩短充电时刻、进步电机功率以延伸路程的重要措施。纯电乘用车电压一般在 200-400V 之间，在平等功率下，当电压从 400V 进步到 800V 后，线路中经过的电流削减一半，产生的功率损耗更小，然后能够进步充电功率、缩短充电时长，然后改进新动力轿车运用体会。一起，作业电流的削减将下降功率损耗，继而能够进一步下降相同行进路程中的电量耗费，然后延伸轿车路程数。

  2021 年为我国 800V 高压快充元年，职业开展有望加快。2021 年来，比亚迪（e 渠道）、抱负、小鹏、广汽（埃安）、吉祥（极氪 001）、北汽(极狐)等车企纷繁布局 800V 快充技能，我国 800V 高压快充职业进入开展加快期。

  高压化下对轿车电子各环节都将带来新应战，现在运用仅停留在高端车型。新动力轿车要完成 800V 及以上高压渠道兼容，除了需求进步电机、电池功用外，PTC、空调、OBC、高压线束等部件都需求从头适配，此外还面对更高电压带来的安全、热办理、本钱等多方面应战。受以上要素影响，现在 800V 高压渠道运用还仅停留在部分高端车型。

  油冷：采纳合理的电机热办理规划能够进一步进步功率密度。电机的功率极限才能 往往受限于电机温升极限，因而进步电机冷却散热才能能够快速进步功率密度，一起避免永磁体在高温时产生不可逆的“退磁”。

  现在常用的冷却方法为水冷，但其无法直接冷却热源，热量传递途径长、散热功率低；相较于水冷，油冷的优势在于油品具有不导电、不导磁、绝缘等功用，因而能够直接触摸热源，构成更安全的热交换，进步散热功率。故相同的绕组绝缘等级下，油冷电机能够承受更高的绕组电流，长时刻作业功率更高。

  1.2. 电机操控器：IGBT 掣肘，单管并联纾困电控体系经过电机操控算法宣布信号驱动电机滚动，然后操控整个车辆的动力输出。

  咱们本文要点评论的电控体系首要指主操控器，首要由操控板（承受整车操控器的信号指令，运转电机操控算法，宣布操控指令给功率板）、功率板（承受操控板指令，频频通断 IGBT/MOSFET，操控电机滚动）、壳体等组成，在操控器中，操控电路板、功率电路板本钱首要在于 IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、MOSFET（功率场效应晶体管）、MCU（微操控器）、电源芯片等半导体器材。

  功率半导体在新动力轿车中的运用可分为模组&单管并联这两种道路，两者有各自适用的场景。模组为高度集成的功率半导体产品，确保了电操控品的可靠性&良率高，一起下降了体系规划的杂乱度。

  以 IGBT 为例，因为车规级功率半导体首要被英飞凌等外资占有，其往往供给特定参数规范的规范 IGBT 模组，但是模组参数往往不能很好适配详细需求，因而规范模组在不同功率的驱动电机操控体系中简略呈现容量受限、结构设备等问题。

  若选用多个 IGBT 单管并联（经过复合母排、冷却设备等部件一起封装），则能够依据不同车型灵敏规划冗余量，而且单管本钱显着低于模块，在本钱要求较高的A 级以下车型运用得更为遍及。

  但多个 IGBT 单管并联时，因为各单管参数的分散性、输出电流的不一致性，可能使体系可靠性较差，整个 IGBT 模组寿数也会缩短，对企业技能、制作才能检测大，故中高端 B 级以上车型一般运用可靠性更强的模组道路。

  碳化硅功率器材可显着进步电控功率、功率密度等功用。碳化硅资料具有禁带宽度大、热导率高、电子饱满搬迁速率高级性质，比较硅基 IGBT，碳化硅元器材体积更小、频率更高、开关损耗更小，能够使电驱动体系在高压、高温下坚持高速安稳运转（硅基IGBT 只能在 200℃以下的环境中作业）。

  依据意法半导体，在 400V 电压渠道下，相较于硅基 IGBT，碳化硅功率件有 2-4%的功率进步；在 750V 电压渠道下，碳化硅器材有3.5-8%的功率进步。

  1）车企视点，2021 年奥迪 e-tron GT 与福特 Mach E、特斯拉 Model S 等新车型也纷繁选用了碳化硅器材。2021 年 10 月，通用轿车与 Wolfspeed 签订了碳化硅供给协议，在原资料上抢先布局。国内车企也不断布局碳化硅，比亚迪发布了碳化硅车系渠道 e-Platform 3.0，小鹏 G9、蔚来 ET7 等选用碳化硅电控的车型也有望在 2022 年交给。

  2）供货商视点，依据精进电动招股阐明书，公司选用全 SiC 模块，能够使操控器的功率进步 20kW 一起使其分量削减 6kg，逆变器尺度缩小 43%。依据英搏尔，碳化硅电机操控器的损耗下降了 5%，电驱动体系全体 NEDC 均匀功率进步 3.6%，整车 NEDC 续航进步 30km、增幅达 5.8%。

  除了电机操控器外，碳化硅器材在 OBC、DC/DC、无线充电等“小三电”中也有运用。例如，欣锐科技早于 2013 年正式将 Wolfspeed 的碳化硅计划运用于 OBC 产品，2021 年为比亚迪 DMi 车型供给碳化硅电源类产品。现在限制碳化硅器材运用的首要要素为本钱，伴跟着未来碳化硅产业链的开展完善，相关器材运用浸透率将稳步进步。

  1）可拓展性：电控软件开发一般会运用 AUTOSAR 东西链（B 级及以上车把 AUTOSAR 作为“标配”）。AUTOSAR（AUTOmotive Open System Architecture，轿车开放体系架构）是由全球各大轿车整车厂、汽零供货商、轿车电子软件体系公司联合树立的一套规范协议，旨在有效地办理日趋杂乱的轿车电子软件体系。AUTOSAR 规范的运用使得不同结构的电子操控单元的接口特征规范化、模块化，运用软件具有更好的可扩展性、可移植性，缩短开发周期。

  2）易保护性：是指在软件后续运用进程中，及时完成长途更新晋级与功用优化。OTA（Over-the-Air）技能能够下降保护本钱，发明新的收入来历，现在已经在轿车职业包含其操控器总成上继续推行。

  3）安全性，电驱动体系的操控器总成对新动力轿车的动力输出进行直接的调理操控，是确保安全性的重要一环。在轿车职业逐渐引进 ISO26262 规范之后，依据功用安全的车用软件开发对电控软件提出了新的要求。

  1.3. 减速器：单档道路为主，两档减速能够等待电机高速化趋势显着，带动减速器向两档减速方向开展。减速器是影响电驱动体系全体 NVH 功用的要害。依照传动等级分类，减速器能够分为单级减速器、两档减速器以及两档以上减速器。在电机高速化的趋势下，减速器正在阅历从单级到多档的产品演化进程。现在，丰田普锐斯和特斯拉 Model 3 电机转速均已达到了 17900rpm，国内车企转速略低，但根本也都达到了 16000rpm，下一步规划就是 18000-20000rpm，电机高速化功用的进步需求相应的高功用减速器来配套。

  选用两档减速器后，传动比能够做到更高，轿车动力性随之添加、削减百公里加快时刻。此外，选用两个档位后，驱动电机能够愈加小型化、低速化，然后下降电机及电控的本钱。现在，采埃孚、GKN、麦格纳、Taycan 等企业均已推出两档减速器产品。

  “小三电”是 OBC、DC/DC、PDU 三大类电源产品，三者一起搭建了轿车内部的“动力网络”。OBC（充电机）担任将来自电网的沟通电转化成直流电给电池充电；轿车电气电子体系中，不同部件需求的电压等级不尽相同，故需求 DC/DC（直流-直流变换器）转化电压；PDU（高压配电盒）担任内部“电气动力网架”的互联互通。

  依据威迈斯招股阐明书，在电源产品中，半导体器材、电容电阻为首要本钱构成，占比分别为 23%和 16%。而因为半导体器材与部分电容产品国产化水平较低，大都公司仍选用外资供货商为主。例如，威迈斯首要供货商为 TI、英飞凌、意法半导体、贵弥功等，2016-2018 年公司进口原资料金额占比分别为 22.30%、19.96%、28.71%，其间 IGBT、MOSFET 海外首要供货商英飞凌占比最高，2016-2018 年收购金额占比分别为 3.18%、6.61%、7.28%。

  前期车载电源产品首要选用模仿操控技能，产品功用较为单一，配套的软件只具有检测功用，不能完成精准操控。之后车载电源产品向数字化技能改变，能够完成杂乱的操控算法，完成输出参数的灵敏调整和精准操控，进步了软件体系的操控性，包含车载电源的确诊、晋级和参数调整等运用需求。下一代车载电源产品将向集成化改变，在硬件、软件、体积、分量四个维度完建立异打破。硬件上有望将进一步选用更高功用的碳化硅器材；软件大将开发进程转化为模型化编程及满意 AUTOSAR 的接口方法，进步软件安稳性和灵敏性；在体积和分量上完成小型化、轻量化。

  1+1+13，电驱动由开始“结构集成”向“深度体系集成”演进，集成化“多合一”总成产品成为干流趋势。

  以往动力体系的电机、电控、电源多独自收购，依据其电气、机械结构进行集成拼装；跟着新动力轿车零部件要求不断进步，“多合一”总成产品经过奇妙规划将电机、电控、减速器、电源“深度集成”，削减彼此间的衔接器、冷却组件、高压线束等部件。“多合一”集成式体系比较分体式产品的优势首要体现在以下方面：

  1）功用更优：下降了各部件之间衔接部位的功率损耗，进步整车的 NVH 功用，然后进步了集成体系的可靠性；

  2）本钱更低：集成式电驱动体系能够削减车内部的高压线束、衔接器数量，节省线束与衔接器本钱，然后使集成式体系更具有经济性。

  集成化电驱动体系浸透率不断进步。依据 NE 年代新动力，2020 年/2022 年 1-4 月我国新动力乘用车“三合一”电驱动体系搭载量为 50.27/79.26 万台，浸透率为44.91%/61.63%，现在根本包括大部分 A 级车、B 级以上车型。

  现有集成产品以“三合一”为主，集成度更高的“多合一”新产品也在不断面世。依据 NE 年代新动力，2022 年 1-4 月新动力乘用车搭载的电驱动体系中，分体式、电机/电控“二合一”算计占比为 44%，“三合一”占比为 52%，“多合一”占比为 4%。一起，OBC、DC-DC、PDU 等充配电体系集成产品运用也不断添加，结合电驱体系集成产品将构成集成度更高的多合一渠道。

  华为 DriveOne“七合一”电驱动体系打造多合一集成新标杆，比亚迪和上汽变速器也连续推出多合一产品。

  1）华为七合一体系集成了 MCU、电机。减速器、DC-DC、OBC、PDU、BCU 七大部件，具有开发简略、适配简略、安置简略、演进简略等优势。相较于“三合一”，该产品体积削减 20%、分量减轻 15%。此外，华为 DriveOne 体系可完成 7dB 的超静音，并具有 80%NEDC 功率，进步整车驾驭体会。依据 NE 年代新动力，华为“三合一”电驱动总成已在长安 CS-GXNEV 和赛力斯 SF5 两款车型中得到运用，但现在其七合一产品还没有在整车中的运用事例。

  2）比亚迪“海豚”八合一体系即建立VCU、BCU、PDU、DC-DC、OBC、MCU、电机、减速器八大部件；

  3）上汽变速器&威迈斯的七合一体系集成电机、电控、减速器、OBC、DC-DC、PDU、BCU 七大部件。