新能源汽車電動機和模塊化底盤產品概述及企業發展戰略

熊國源

中信戴卡股份有限公司 河北秦皇島 066000

1 序言

新能源汽車主要由動力總成系統（電池、電動機及電控）、制動系統、汽車電子、底盤、車身、內外飾和通用件等組成。其中，動力電池、驅動電動機和電控構成了新能源汽車的“三電”，電動機和電控替代傳統汽車的發動機（變速器），其性能直接決定新能源汽車的主要性能指標和成本，是新能源汽車的核心部件之一。在新能源整車成本構成中，電動機、電控占整車成本約21%，是僅次于電池的第二大成本支出。

汽車研發生產經歷了手工作坊、流水線、平臺化、模塊化平臺4個階段。汽車模塊化平臺有利于節約成本、管控質量、提升效率，是未來車企競爭的核心能力之一。整車廠的平臺化和模塊化架構越來越普遍，其本質是汽車研發和制造體系的標準化和模塊化，對零部件企業相應也提出了模塊化和系統化的要求。

2 新能源汽車電動機和模塊化底盤產品概述

2.1 驅動電動機

根據電磁感應定律，驅動電動機將電能轉換成機械能，為電動汽車提供動力，作用類似于傳統汽車的發動機。電動機控制器通過集成電路控制電力及電壓，控制電動機按指定的方式輸出動力，調節電動機運行狀態，使其滿足整車的不同運行要求。

目前，應用于新能源汽車的驅動電動機主要包括集中驅動電動機和分布式驅動電動機。永磁同步電動機、交流異步電動機在乘用車、商用車領域應用較為廣泛，它們均屬于集中式驅動電動機。目前絕大多數新能源汽車采用集中式驅動電動機，結構與傳統汽車相似，可靠性好，但傳動效率較低。其中，轉速區間和效率相對較高的永磁同步電動機占裝機量的76%。

另一類車用電驅屬于分布式驅動電動機，包括輪轂電動機和輪邊電動機。分布式驅動系統具有傳動鏈短、經濟性好、車身內部空間利用效率高等特點，以輪轂電動機為代表的分布式電驅系統是電動車驅動的重要技術方向。

綜上所述，集中式電驅中的永磁同步電動機是市場主流，分布式電驅的代表——輪轂電動機是未來電動車的發展方向。

2.2 整車和零部件的模塊化

底盤是汽車平臺化、模塊化中最重要的部件系統，而且由于底盤與懸架、制動等機構緊密相關，同一整車平臺有著高度標準化的底盤、懸架系統，因此也是汽車零部件中平臺化、模塊化特征最明顯的部分。

市場競爭迫使整車企業從采購單個零部件轉變為采購整個系統，這一轉變不僅有利于整車廠商充分利用零部件企業專業優勢，而且簡化了產品配套環節，縮短了新產品開發周期。底盤系統供應商需要深度參與整車企業的新產品研發、設計和生產過程，需要具備強大的技術和經濟實力。

3 車用驅動電動機行業和模塊化底盤產品發展狀況

3.1 2019—2020年新能源汽車市場情況

新能源汽車的市場銷量情況，直接決定驅動電動機的市場情況。2019—2020年度的整體市場情況是：短期內下滑，中長期仍有增長空間。新能源汽車的銷量同樣受到疫情影響，并疊加了“補貼退坡”“雙積分”政策的多重影響，終端市場短期內銷量同比下滑。2020年1—3月，新能源汽車的產銷分別完成10.5萬輛和11.4萬輛，同比下降60.2%和56.4%。

從中長期發展看，結合現有頭部車企面對購買主力的差異化戰略，新能源汽車仍處于穩中有升的發展態勢。針對新能源汽車領域的汽車零部件，也將面臨新一輪的發展機會。

3.2 驅動電動機行業市場情況

目前，依據汽車整車和零部件行業的發展情況，電動化優先進入快速成長期。不論是產品迭代更新、服務模式創新，還是市場競爭層面，以特斯拉、比亞迪為首的新能源整車企業已率先進入穩定增長階段，帶動電動化相關的汽車零部件企業的發展，訂單數量明顯增加。

驅動電動機作為新能源汽車核心部件之一，隨著新能源汽車產銷量增加，保持著持續增長態勢。2011年，全國新能源汽車電動機裝機數量僅7000臺；2017年，全國新能源汽車電動機裝機量已達87.42萬臺；2019年，全國新能源汽車配套驅動電動機裝機量已超過124萬臺。

3.3 驅動電動機產業鏈上下游情況

驅動電動機的產業鏈上游是電解銅（電磁線）、硅鋼、鋼材、鋁材、絕緣材料和永磁材料等原材料供應商，以及軸承、換向器、冷卻器等配件供應商；下游是整車制造企業。驅動電動機屬于定制產品，電動機供應商的產品通過下游汽車制造廠商、電控生產企業的檢測及試驗等考核后，進入客戶供應商體系。

同時，驅動電動機制造企業需要根據下游客戶的訂單情況確定原材料或配件采購量。主要原材料由企業利用比價方式向合格供應商采購，部分零部件委外加工，由電動機企業負責設計或制定加工要求，委托其他企業加工生產。

因此，驅動電動機制造企業必須緊密配合整車制造企業和電控設備提供商，具備足夠的上游資源整合能力，從而建立穩定的研發設計、生產制造、物料采購及物流供貨鏈條。

3.4 競爭格局和參與企業

（1）集中式驅動電動機 企業眾多，產業集中度不高，群雄逐鹿。

截至2019年12月底，國內有62家電動機生產企業實現裝機配套，較11月又增加3家。裝機量排名前10的依次是：北汽新能源、比亞迪、華域汽車、創驅新能源、日本電產、大眾汽車、上海電驅動、蔚然動力、方正電機、精進電動。其中，排名第一的北汽新能源也僅占9.2%的份額，在全國新能源汽車驅動電動機需求持續提高的背景下，產業集中度仍不高。

縱觀國內新能源汽車的驅動電動機企業，主要有如下三類。

第一，具有傳統整車及零部件生產經驗的汽車企業，如比亞迪、上汽等。該類企業具有豐富的傳統整車或零部件研發、設計與生產經驗，有雄厚的經濟實力和人才儲備。由于電動機與整車開發設計密切相關，在整車開發初期就要同步進行配合，這類企業具有垂直資源整合優勢。

第二，傳統工業電動機企業，如方正電機、大洋電機等。該類企業具有多年傳統電動機研發設計生產經驗，一般選擇與高校、科研院所合作，同時綁定一家整車企業，共同推進汽車用電動機驅動系統的產業化，其在電動機批量化生產方面具有優勢。

第三，專門研發制造電動車驅動電動機的企業，如精進電動、上海電驅動等。該類企業多為歸國人員或科研人員創辦，資本實力相對薄弱、融資渠道較為單一，但具有專業化設計研發優勢，技術人才儲備較為充足。

隨著新能源汽車產業規模化進程的加深，電動機企業在電動機驅動領域的優勢正逐步顯現出來。產業鏈內部正通過并購新能源電動機企業實現強強聯合，產業競爭格局處在劇烈變化中，這為具有資本和汽車產業鏈資源整合優勢的后來者提供了一定的空間。

（2）輪邊電動機 輪邊電動機是將電動機與固定速比減速器同時安裝在車架上，減速器的輸出軸通過萬向節與車輪半軸相連來驅動車輪，技術相比傳統電動機更復雜。

目前，輪邊電動機驅動多應用于地鐵和高鐵上，汽車領域已應用于客車產品。國際上，采埃孚首先將輪邊電動機應用于沃爾沃客車，國內的比亞迪K9新能源客車在2014年首先采用了輪邊電動機，此后長江客車、中植客車、宇通客車等也陸續采用輪邊電動機驅動客車。相比主流的集中式永磁同步電動機，輪邊電動機在乘用車領域應用極少，其研發制造主要由大型客車企業主導，總裝機量不高，成本也較高。

（3）輪轂電動機 輪轂電動機是將電動機嵌在車輪結構中，定子固定在輪胎上，轉子固定在車軸上，動力傳遞不需要通過傳動軸。汽車采用輪轂電動機，可以省去離合器、變速器、傳動軸及差速器等部件。

行業內認為，新能源汽車動力系統的第一代是集中電驅，第二代是輪邊電驅，第三代則是輪轂電驅。輪轂電動機是傳統汽車或電動汽車發展的重要方向，具有高效節能、高度集成、輕量化和驅動靈活等優點，而且，輪轂電動機在乘用車和商用車領域都有市場空間。

在輪轂電動機領域，日本從1991年就已開始研發，日本慶應義熟大學、Keio大學分別與東京電力公司、日本國家環境研究所展開合作，展開輪轂電動機的研究工作，設計應用于純電動汽車的產品。在產業層面，歐美公司占據主導地位，典型的包括荷蘭的e-Traction、美國的Protean和歐洲的Elaphe。

國內對輪轂電動機的研發起步較晚，但產業界通過并購、控股、合資等形式引進了核心技術和產品。恒大-泰特機電、萬安科技、亞太股份分別投資了e-Traction、Protean和Elaphe。

1）恒大-泰特機電：2016年，泰特機電投資5億元人民幣100%收購荷蘭e-Traction公司。荷蘭e-Traction成立于1981年，專注研究商用車輪轂電動機系統36年，公司生產的輪轂電動機系統2009年已在歐洲批量使用，目前在歐洲路上營運的公交車輛已接近300臺，技術發展到了第三代。2019年3月，恒大以5億元收購泰特機電有限公司70%的股份，從而控制了荷蘭e-Traction公司股份和技術。

2）萬安科技：2017年，浙江萬安科技股份有限公司（VIE）與Protean Electric成立合資公司，開發ProteanDRIVE 16 （PD16）直驅全集成式輪轂電動機。Protean Electric的ProteanDRIVE輪轂電動機已經可以提供給混動或純電動的B級車，以及輕型商用車。在合資之前，Protean Electric已與多家整車廠商合作研發了20多款裝配輪轂電動機的樣車和改裝車型，包括福特F150 EV、VolvoC30 SeriesHEV、沃克斯豪爾 Vivaro貨車以及基于梅賽德斯奔馳E級的巴博斯純電動與混合動力車型。

3）亞太股份：2015年，亞太股份以增資方式參股投資1000萬歐元取得Elaphe公司20%的股權。2016年，雙方在杭州成立輪轂電動機合資公司——杭州亞太依拉菲動力。亞太股份提供255萬歐元的資金，Elaphe提供輪轂電動機生產關鍵技術和技術支持。2018年1月，杭州亞太依拉菲動力首條高速、自動化的輪轂電動機總成生產線正式投入運行，首批次乘用車用M700外轉子電動機下線，實現了輪轂電動機的國產化。

（4）底盤系統 汽車底盤供應商主要分為隸屬于主機廠（或由主機廠投資）的供應商以及第三方底盤相關零部件配套供應商。后者包括大量前后車架、底盤框架、轉向及制動等子系統供應商。目前，基于主機廠整車平臺研發和制造的模塊化需求，底盤子系統供應商面臨較大的升級壓力。

1）富奧威泰克汽車底盤系統有限公司（整車廠體系內）：成立于1995年，是富奧汽車零部件股份有限公司下屬合資企業，主營產品為汽車底盤結構件。這家企業已經是一汽大眾、一汽馬自達、一汽轎車等整車企業的底盤零部件供應商，具備多年為整車廠供貨的經驗，有絕對性體系競爭優勢，目前為一汽轎車供貨底盤模塊產品。

2）吉林誠眾汽車零部件股份有限公司（整車廠體系外配套）：成立于2013年，2014年開始與一汽轎車合作底盤總成分裝業務，承接馬自達、奔騰車型的前后橋分裝總成項目；2017年，進入紅旗品牌車型底盤分裝項目，承接紅旗H5底盤總成項目車型；2019年，承接紅旗E115底盤分裝項目。作為新興的底盤零部件企業，該企業具備一定的開發及供貨能力，目前為一汽紅旗底盤模塊產品主要供應商。

4 新能源汽車驅動電動機、模塊化汽車底盤企業的發展戰略

1）整合資源、快速切入、形成生態。盡可能爭取中央和地方政府的新能源產業政策支持，基于企業自身在副車架、轉向機構等底盤相關汽車零部件的加工制造能力和豐富的汽車供應鏈行業經驗，在暫不能完全具備驅動電動機及完整底盤系統的研發設計、生產工藝、自動化裝備及過程控制能力的前提下，一方面，選擇下游2～3家商用車、乘用車主機廠建立戰略合作關系，或加入由非競爭性頭部整車企業主導的新能源、零部件產業聯盟；另一方面，與驅動電動機、汽車底盤上游的企業形成聯合研發、產品生產制造的長期合作伙伴關系。其中，電驅部分特別要與電控解決方案企業形成穩定的合作關系，積極構建新能源汽車驅動電動機的產業生態系統；底盤模塊化部分要綁定主機廠，積極參與主機廠的平臺化戰略。

2）聯合研發、快速突破技術壁壘，切入主機廠研發體系。國內輪轂電動機研發起步太晚，參考同業輪轂電動機企業的成功經驗，企業可引入外部研發和產業化資源，加強與高校的協作，快速突破技術壁壘，形成輪轂電動機的研發平臺和初步配套能力。在模塊化底盤部分，通過與下游主機廠、上游關鍵零部件企業形成資源融合，可快速培養系統級產品的研發、制造能力，特別是在底盤系統的模塊化供應中，建立模塊化產品設計開發、制造和服務等的全方位功能。

建議通過數字化手段，建立圍繞整車-底盤系統的數字化及網絡化聯合研發、制造平臺，引入相關關鍵零部件企業。其優勢在于：①有助于提高模塊化產品的通用性和標準化。②緊密綁定主機廠，可實現系統開發的一體化和研發、制造資源的共享與協同。③有助于結合設計、研發，提高工藝、生產設備的模塊化水平，降低成本，提高制造效率。④提升針對主機廠的供貨服務水平，形成獨特的競爭力。

3）明確和專注產業配套方向，結合自身戰略發展規劃，集中力量，實現突破。傳統集中式驅動電動機在商用車和乘用車領域均有配套，市場空間較大；而輪轂電動機則在商用、乘用車兩個領域均處于探索完善和試產、試裝階段，現有領域內企業均有所側重。底盤類零部件企業應在集中式驅動電動機和輪轂電動機兩個領域布局，結合自身戰略發展規劃，選擇產業配套方向。輪轂電動機可以定位在商用車領域，并結合企業自身商業物流等戰略，聯合商用車企業，打造商業物流運輸車輛平臺。從市場的角度，參考歐洲市場經驗和國內市場環境，研發制造輪轂電動機的企業，應主要以商用車作為突破口。

4）跨界合作，研發、制造智能化零部件。國家發改委發布的“智能汽車創新發展戰略”（征求意見稿）中提到，2020年實現智能新車比例達50%；2020—2025年，自動駕駛、車聯網、智能座艙等重要智能車新技術將進行不同級別的市場化應用和試運營；零部件的智能化也將緊隨電動化汽車零部件進入發展期。

企業可在全國乃至全球尋求傳感器、車聯網、大數據等跨界產業合作伙伴，研發智能輪轂、智能驅動電動機、可感知底盤等智能化零部件產品，從而提高傳統零部件產品的科技附加值，顯著提高車輛的行駛品質和安全性，滿足下游整車企業的創新發展需求。

同時，基于智能化零部件（智能產品）的研發，聯合下游整機企業的智能化、網絡化戰略，為提高制造裝備和服務的智能化、網絡化水平，在建立數字化研發平臺和智能制造生產線的過程中，還可以充分利用產業扶植政策。

5 結束語

面對當前數字化轉型的浪潮，新能源汽車驅動電動機、模塊化汽車底盤企業應積極順勢而上，鉆研核心技術，建設智能化、網絡化平臺，在提升企業自身競爭力的同時，推動行業的發展。