我国电机行业发展现状及发展建议的立项申请

第一节 电机的定义

电机（英文：Electric machinery，俗称“马达”）是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。（立项申请）

第二节 电机未来发展方向分析

电机产品种类繁多,根据型号、规格、功率、轴伸、绝缘、编码器、转速开关、热敏元件、加热带等参数的不同可划分出各种各样电机。为了简单的划分电机产品,一方面,按照行业惯例,将电机分为大型电机、中小型电机和微型电机;另一方面,按照电机专用性将电机分为普通标准电机和特殊专用电机。

电机的应用范围非常广泛,覆盖生产生活的各个方面,不同的电机应着不同的功能要求而出现。机床、轧钢机、鼓风机、印刷机、水泵、抽油机、起重机、传送带、生产线等设备上大量使用电动机;高层建筑的电梯、滚梯由电动机牵引,宾馆自动门、旋转门也靠电动机驱动;电动汽车由电机驱动;医疗设备中的心电机、X光机、CT、牙科手术工具、渗析机、呼吸机、电动轮椅等等,也都离不开电动机作为动力。

在全球降低能耗的背景下,高效节能电机成为全球电机产业发展的共识。美国、加拿大、墨西哥、巴西、澳大利亚和新西兰等国家都相继制定了电动机的能效标准与能效标识制度,明确了电机节能与效率提高的时间表、执行方式与实施范围。比如,美国在EPACT标准之上制定的NEMAPremium超高能效标准、欧盟的EU—CEMEP标准、澳大利亚AS/NS1359.5—2000和中国GB18613—2012标准。

在电机系统节能方面,中国相继出台了一些指导政策,特别是2008年以后,加快了淘汰低效电机及拖动设备的速度,加强了高效节能电机推广力度;2009年5月,财政部和国家发改委将高效、超高效电机应用列入惠民工程;2009年和2012年工业和信息化部也先后发布了两批“高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录”;2010年5月,财政部和国家发改委又将高效电机纳入节能产品惠民工程实施范围;《工业节能“十二五”规划》和《“十二五”节能环保产业发展规划》中将电机系统节能列入重点节能九大工程,提出示范推广稀土永磁无铁芯电机、电动机用铸铜转子技术等高效节能电机技术和设备。

2011年新能源汽车保有量增速为59.58%,在《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》等政策刺激下,中国新能源汽车产业市场预期良好,带动驱动电机市场规模迅速增长。目前,国内客车驱动电机系统以南车时代、天元电机为代表,大约有十几家。其中,混合动力客车是目前的主要电动客车产品,而纯电动客车上用的驱动电机系统对功率的要求较高,生产企业比较少。

第三节 电机行业发展现状及发展趋势

与传统燃油汽车通过发动机和变速箱驱动汽车运动不同，新能源汽车依靠电机、电控和电池三大核心部件运动。其中，电机接收动力电池的能量，在电控系统的控制下驱动车轮转动，进而带动汽车行进。

汽车电机在功率密度、效率、抗震性等方面有更高要求。相比于普通工业电机，新能源汽车驱动电机具有更为严格的技术规范和标准要求。首先，汽车空间有限，对驱动系统的尺寸有严格的限制；其次，电池容量有限，要求驱动系统具有较高的效率；第三，为满足乘车人员的舒适性要求，驱动系统应具有低噪音和低振动的特性。

1、永磁同步电机是当前市场主流

目前市场上应用最广泛的新能源汽车电机主要有永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机三类。三类电机中，交流异步电机成本低、结构简单，主要用于以特斯拉为代表的欧美系品牌，但其存在调速范围小、转矩特性不理想的问题，需要性能更高的调速器以匹配性能；永磁同步电机效率高、转矩和功率密度大，尺寸小、重量轻，常用于丰田和本田等日系品牌，另外特斯拉 Model 3 也搭载永磁同步电机产品，但由于其需要稀土材料制成的永磁体为原材料，一定程度上受到资源的限制，成本较高；开关磁阻电机结构简单可靠、系统成本低，但其具有转矩波动大及噪音大等缺点，目前应用还受到限制，商用车应用居多。

我国由于在稀土资源方面的优势，永磁同步电机成为当前新能源汽车市场的主流。对目 2017 年前 5 批新能源汽车推荐车型目录数据统计发现，乘用车、客车和专用车中永磁同步电机占比分别达 75.86%、93.18%和 81.90%，各批永磁同步电机占比也均在 80%以上，应用占比优势明显。

此外，特斯拉前两款车 Model S 和 Model X 在采用交流异步电机路线后，新车 Model3 改用永磁同步电机路线，并于 2016 年 10 月与中科三环（000970.SZ）签订 3 年期的钕铁硼磁体采购条款，永磁同步电机的主流趋势得到进一步印证。

2、轮毂电机是未来行业趋势

轮毂电机即将汽车的动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，实现每个驱动轮由独立电动机驱动的装置，因其具有布置方便、动力控制灵活、易于实现制动和能量回收、车身设计自由度高以及简化传动系统等优点，将是驱动系统发展的一个重要方向。

轮毂电机目前发展的障碍主要有散热、簧下质量控制和一致性校准三大问题。其中簧下质量控制指轮毂电机驱动系统把驱动电机、减速机构、制动器都集中在车轮内，非簧载质量大量增加，可能会导致车辆垂直方向的振动幅度变大，影响车辆行驶过中的平顺性与舒适性。而一致性校准则是由于各轮毂电机之间转速与扭矩独立受控，因而给一致性校准提出了更高的要求。

目前，应用轮毂电机的汽车大多为基于现有车型的改装车以及在车展上推出的概念车，量产车还没有采用轮毂电机的产品。但我国已有相关技术储备，09 年上海车展亮相的长安E301 和 17 年上海车展亮相的 BJ80 均采用了轮毂电机技术。

我们认为，虽然目前轮毂电机同样应用于传统燃油汽车，但其真正大规模使用可能更需要新能源汽车的普及作为支撑。新能源汽车的电气化程度更高，整车控制以电动控制为主，而同时对四个车轮上的电机进行控制正是轮毂电机普及的一大障碍，因此，电气化程度更高的新能源汽车发展有望拉动轮毂电机技术的普及。目前我国拥有轮毂电机技术储备的主要有亚太股份和万安科技两家企业，两家企业均是通过收购国际行业龙头股份并在国内建立合资公司实现对轮毂电机的布局。

3、电机成本下降压力有限

目前我国新能源汽车电机生产商普遍采用“成本加成”的定价策略，电机成本基本由原材料成本与加工成本两部分组成。永磁同步电机中，永磁体和定子铁芯成本合计占总成本的 62%；交流异步电机中，定子和转子铁芯成本合计占总成本的58%。其中，永磁体主要由稀土永磁材料制成，而铁芯主要由钢材制成。

进入 2017 年，受补贴政策年底出台以及推荐车型目录推翻重审影响，新能源汽车行业进入调整期，1 月新能源汽车销量同比下滑幅度达 74.17%。之后，随着各批推荐车型目录及各地方补贴政策的出台，乘用车市场率先开始复苏，对比近三年前五个月新能源汽车销售结构（乘联会新能源乘用车销量/中汽协新能源汽车销量），2017 年乘用车销量占比最高，均在 85%以上，而商用车受去年骗补事件及运行 3 万公里才可申请补贴影响，目前销量仍处于底部。

2015、2016 年我国客车市场新能源客车渗透率分别达 16.36%和 22.83%，在补贴政策的推动下新能源客车占比已经达到一个较高的水平，未来增速将受到限制，未来的增量来自乘用车。

商用车电机产品售价目前 3-5 万元，A00 级乘用车电机产品 5-6 千元，A 级乘用车电机产品 1-2 万元。按照 2016 年新能源汽车 50.7 万销售数据（乘用车 33.6 万辆，商用车17.1 万辆），电机市场规模在百亿上下，但市场发展初期，市场集中度低，份额最大的企业占比不超过 20%。我们预计随着补贴退坡，业主对产品性价比的敏感度必将提升，成本、技术优势不明显的企业将逐渐退出历史舞台。2017 年 4 月 6 日工信部、发改委、科技部发布《汽车产业中长期发展规划》，提出 2020 年新能源汽车年产销达到 200 万辆，市场空间有望达到 200 亿以上。我们认为补贴退坡后，这一目标的达到需要优势整车企业的“爆款”车型来拉动，此时零部件供应格局将相对稳定，成为“爆款”车型供应商的企业有望展示更强的业绩弹性。

4、48V 系统 BSG 电机是趋势

2017 年 6 月 13 日，工信部下发新版《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法（征求意见稿）》，管理办法的出台将进一步激发传统燃油汽车企业关注油耗指标。根据《节能与新能源汽车技术路线图》规划，2020、2025、2030 年乘用车新车整体油耗将分别降至 5、4、3.2L/100km，商用车平均油耗将累计降低 10%、15%、20%以上。政策对节能降耗要求的提高除了将促进纯电动车的发展外，还将促进混合动力车的发展。根据“电池+电机”和“燃油+内燃机”在整车行驶中的作用大小，常常将混合动力汽车分为强混、中混和弱混三大类（电池+电机的作用依次减弱）。弱混合动力汽车即 BSG混合动力汽车，装备了 BSG 系统的汽车能够：1.车辆静止时自动关闭发动机，启动时通过皮带传动在极短时间内将发动机转速增加至怠速以上，实现快速起停，能够降低大约 8%的燃油消耗；2.车辆制动时，将汽车的动能转化为电能供蓄电池充电。同时 BSG 系统应用成本低，对发动机原有结构改动小，产业化容易实现，未来有望在传统燃油车上批量应用。

2016 年我国乘用车生产 2431.50 万辆，同比增长 15.55%，其中普通混合动力汽车生产 8.62 万辆，同比增长 477.47%，近两年普通混合动力汽车增速明显加快，随着油耗政策更加严格，该增速有望在近几年持续。我们假设未来乘用车以年均 10%的增速增长，由于油耗积分等政策的出台，BSG 应用有望在 18-19 年开启爆发式增长，，BSG电机价格 1000 元/台，2020 年市场规模有望达到 142.37亿元，年复合增速 257.13%。

BSG 电机产业化加速推进，大洋电机抢先布局。精进电动在 BSG 电机研发中起步较早，2009 年，精进电动为北汽集团开发其第一代 BSG 系统，这也是我国第一套在电机和控制器两方面均拥有自主知识产权的 BSG 系统；2014 年，大洋电机子公司大洋电机美国与中山新动力合作开展“新一代 BSG&MGU 电机系统研发与应用项目”，目前已建设完成小批量生产线、完成 13 台样品试制并测试完成，预计 18 年 2 季度量产；今年 4 月，上海汽车电驱动有限公司发布 48VBSG总成自动化装配生产线建设项目招标公告；5 月，上海电驱动联合上汽通用、泛亚技术中心和电机零部件供应商召开了 48V BSG 项目供应商大会，加快 BSG项目生产和质量控制进程，加速推进 BSG 电机产业化。

第四节 电机产业投资机会与发展建议

(1)高效节能电机是电机产业发展的必然方向

节能减排是中国政府近几年工作的重点内容,其中,工业节能又是节能减排工作的重中之重,而在电机系统节能又是工业节能最重要的内容,国家相继出台了一些政策落实节能减排工作。

《工业节能“十二五”规划》和《“十二五”节能环保产业发展规划》中将电机系统节能列入重点节能九大工程,更明确提出示范推广稀土永磁无铁芯电机、电动机用铸铜转子技术等高效节能电机技术和设备。2010年发布的《节能产品惠民工程高效电机推广实施细则》,提高了节能电机的推广力度,细化了财政补贴范围。2012年9月份发布的《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级(GB18613-2012)》标准提高了各级电动机的能效指标,取消了电动机在75%额定输出功率下的效率要求。政策层面的大力推动与巨大的市场增长空间给电机节能环保材料、节能电机等带来大量投资机会。

(2)高效节能电机将带动产业链实现快速发展

高效节能电机产业链上游是铜、铝、硅钢、永磁材料等原材料供应商,下游是渠道销售商、高效电机应用厂商等。巨大的市场需求空间将使产业链上下游都围绕“电机高效化、节能化”进行一定调整,上游供给结构将发生调整,高效电机专用原材料和零部件生产方面具有优势的企业将收获更多的市场份额和更高的收益率。随着高效电机的规模化量产,其供给量将放大、成本和价格相对降低,下游厂商也将更广泛地采用高效电机对原有产品进行升级。

(3)地方政府应加紧制定产业规划,加强产业配套建设

地方政府应该从前瞻性、战略性的高度规划电机产业发展思路,结合当地基本情况,深入分析产业现状、发展优势、不足条件,认真制定电机产业发展规划,落实产业发展保障措施。产业发展规划从节能降耗、产业链优化的角度出发,促进电机产业向高效、节能方向发展。地方政府政府同时也应树立为企业服务、促进企业长期持续发展的意识,加强产业配套能力建设,为电机企业降低经营成本,优化运营环境提供土地、融资、财税政策支持。

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