2021年中国新能源汽车电控系统发展前景分析

2021年中国新能源汽车电控系统发展前景分析一、新能源汽车电控系统概述1、应用状况在新能源汽车中，电池是基础能源与动力来源，驱动电机则将此车载能源转化为行驶动力，而电控系统控制整个车辆的运行与动力输出。在车辆行驶过程中，逆变器接收电池输送的直流电电能，并将其逆变为三相交流电给汽车驱动电机提供电源，而控制器接收驱动电机转速、转矩等信号反馈至仪表，当出现加速或制动行为指令时，控制器通过控制变频器频率的升降，从而达到加速或减速的目的。我国新能源汽车经历了萌芽期(1930-1947年)、探索期(1948-1966年)、发展期(1967-1979年)、快速发展期(1980-1993年)和成熟期(2000年至今)等五个阶段。从汽车电子技术的第一次出现，从真空电子管收音机到永磁同步电机。尤其是到进入21世纪后，随着计算机、微电子技术的发展与新型电力电子功率器件的不断涌现，电动机的控制策略发生了巨大变化，变频技术与脉宽调制技术发展愈加成熟。永磁材料技术的突破与微电子技术的结合产生了永磁同步电机，并借助其性能优势在汽车领域得到广泛应用，带动电控系统逐步廷伸出带有微处理器与传感器的先进控制算法，且全控型功率器件MOSFET与IGBT逐渐成为主流。二、新能源汽车电控产业链综述中国新能源汽车电控系统行业产业链由上游电子元器件供应商，中游新能源汽车电控系统集成商及下游新能源汽车主机厂组成。按新能源汽车使用方式可分为乘用车和商用车，目前乘用车电控系统相对商用车的价格低很多，仅为商用车的三分之一左右，主要原因是商用车对车控系统的硬件要求和操作体感要求更高。注：商用车包括客车和货车在新能源汽车领域，电机控制系统主要由逆变器、逆变驱动器、电源模块、中央控制模块、软起动模块、保护模块、散热系统信号检测模块等组成，其中逆变器负责蓄电池的直-交转换，从而驱动电机运转。IGBT应用于逆变器中，占整个控制器成本的40-50%左右。三、新能源汽车电控系统产业链驱动因素1、上游价格驱动IGBT作为新能源电控系统上游主要的电子元件之一，国内技术发展较慢，尖端科技基本依赖进口。由于IGBT对设计及工艺要求较高，而国内缺乏IGBT相关技术人才、工艺基础薄弱且企业产业化起步较晚，因此IGBT市场长期被大型国外跨国企业垄断。虽然规模占比全球一半左右的市场份额，然而尖端产品基本全部依赖进口。2019中国IGBT市场占比前三的分别是英飞凌、三菱电机和富士电机。其中占比最高的是英飞凌，为16%。随着IGBT市场国产化进程的发展，国内IGBT企业将获得充足的发展，相应产品价格也会有所下降，为我国电控系统发展提供价格优势，促进行业发展。2、下游新能源汽车行业需求驱动根据中国汽车工业协会数据显示，我国新能源汽车在2011-2018年之间高速发展，销售呈现爆发式增长，7年间销量增长超150倍，2019受补贴大幅度滑坡等影响，销量有所下降，2020年疫情逆势上升，达到了136.73万辆的新高，同比2019年增长13.4%。随着下游新能源汽车需求规模快速增长，新能源汽车电控系统发展前景广阔，市场规模有望进一步提高。资料来源;中国汽车工业协会，华经产业研究院整理就销售结构而言，目前我国主要新能源汽车以纯电动新能源乘用车为主。根据中汽协最新数据显示，2021年1-5月份，总共出售新能源汽车95万辆，其中纯电动乘用车74.3万辆，占比78.2，插电式混合动力商用车最少，仅有800辆左右，占比不到百分之0.1，随着市场持续发展，技术成熟之后，销量或将有所上升。就新能源汽车企业格局而言，目前行业仍处于市场格局未定的情况。我国新能源汽车目前正处于高速发展期，行业内企业众多，企业格局未明且竞争激烈。其中上汽通用五菱、比亚迪等老牌柴油车入局新能源后迅速抢占市场地位，同样也有部分小厂商占比不高的市场份额。2020年新能源前三分别是上汽通用五菱（12%）、中国特斯拉（10%）和比亚迪（8%）。同时2020年理想、小鹏、威马等互联网造车新势力销量快速增长。2020年以来，国内理想、小鹏、威马等互联网造车新势力发布多款量产车型，自2020年下半年销量持续放量，全年分别实现销量3.3万辆、2.7万辆和2.2万辆，占整体新能源汽车销量的2%左右。四、新能源汽车电控市场现状分析1、市场规模根据中国汽车工业信息网的统计，2020年，我国新能源汽车电控市场规模合计达124.8亿元，其中乘用车，客车和专用车分别占63.6%、14.7%和21.7%。2016-2020年，我国新能源汽车电控市场规模年均复合增长25.95%，较同期新能源产量增速略低1.5个百分点，主要是因为技术进步，控制器的价格逐年降低，预计未来5年，我国新能源汽车电控市场规模仍将保持高速增长态势。2、市场格局我国新能源汽车电控市场集中度较高，CR5占比为50%。数据显示，比亚迪、汇川技术、特斯拉、联合电子和未来动力占据市场前五。其中占比最高的是国内老牌汽车品牌比亚迪，2020年市占率为14%，第二是汇川技术，2020年汇川技术电控产品依托大客户放量出货14.34万台，同比增长139%，市占率达10.6%，仅次于比亚迪排名行业第二位，电控市占率10.6%。五、新能源汽车电控系统前景分析1、行业风险分析中国新能源汽车电控系统行业与产业链上下游领域的关联度较高，行业的发展受新能源汽车政策与整体经济情况等宏观因素的影响较大。2、发展趋势在中国政府发布的《中国制造2025》重点领域技术创新绿皮书中，明确了中国新能源汽车电控系统产品的功率密度发展路线，并着力推进电控系统产品核心零部件IGBT模块的进口替代进程，帮助突破中国新能源汽车电控系统行业原材料供应的瓶颈，将有效降低电控系统集成商的采购成本.为其创造广阔盈利空间。（一）集成化趋势随着新能源汽车行业的持续发展，新能源纯电动汽车核心零部件之间的系统集成化趋势愈加明显，电控系统集成方式逐渐成为重要的技术发展趋势。目前，驱动电机控制器与转向助力泵电机控制器、气泵电机控制器、车载DC/DC控制器、车载充电器等多合一电控系统产品，及电空调电除霜、电加热等高压配电集成产品已开始在电动乘用车与商用车中投入应用。（二）优化电控系统效率电控系统作为新能源电动汽车电驱动总成的核心，对整车的动力性、经济性具有重要影响。近五年来，中国新能源汽车电控系统行业在关键技术领域快速发展，产品系列化基本可满足200kw以下动力需求。但中国在电控系统关键零部件IGBT模块领域仍不具备完