2023年12月新能源汽车三电系统洞察报告--乘联会&科瑞咨询 VIP专享VIP免费

2023 年 12
新能源汽车三电系统洞察报告
乘联会 & 科瑞咨询联合发布
CONTENTS
新能源汽车市场现状
01
三电系统竞争格局
02
三电系统技术趋势
03
2018 2019 2020 2021 2022 2023.1-12
129.6 119.0 145.6 367.7 721.9 944.3
81.0%
-8.2%
22.4%
152.5%
97.5%
30.3%
新能量 同
项目 2018 2019 2020 2021 2022 2023.1-12
中国汽车
产量 2796.8 2552.8 2462.5 2652.8 2747.6 3011.3
同比增速 -6.6% -8.7% -3.5% 7.7% 3.4% 4.9%
累计渗透4.6% 4.7% 5.9% 13.9% 26.3% 31.4% Dec. Jan.-Feb. Mar. Apr. May. Jun. Jul. Aug. Sep. Oct. Nov. Dec.
56%
16%
33%
85%
44%
28% 25%
14%
13%
28% 36% 44%
98% 16% 23% 33% 37% 35% 33% 30% 27% 27% 28% 30%
月同比 累计同
新能源年度产量走势 ( 万辆 )
新能源汽车产量, 1-12 月同比增长 30.3% ,增速高于汽车市场整体 4.9% 的增幅。
2023 年 1-12 月,中国新能源汽车产量 944.3 万辆,同比增长 30.3% ,累计渗透率提升至 31.4%
12 月新能源渗透率达到 44% ,全年新能源汽车市场画下圆满的句号, 2023 年电池成本大幅下滑,价格战从年初打到年底,年底汽车促消费政策以及车企降价政策
频繁发布,吸引消费者购车需求提前释放,自主品牌依靠新能源车型,市占率持续增长,促进合资品牌汽车产品电动化提速。
新能源产量整体月度增长情况
2021 2022
2022
数据来源:乘联会 / 国家统计局
中国新能源汽车市场走势
2023
2023
Jan.-Feb.Mar. Apr. May. Jun. Jul. Aug. Sep. Oct. Nov. Dec.Jan.-Feb.Mar. Apr. May. Jun. Jul. Aug. Sep. Oct. Nov. Dec.
80.9 51.8 33.0 50.0 60.5 61.9 71.4 75.8 75.2 75.6 81.0 97.0 66.8 58.6 67.5 74.9 75.2 80.0 84.7 92.7 100.6 114.1
Jan.-
Feb.;
19%
Mar.;
22%
Apr.;
26%
May.;
25%Jun.;
23%
Jul.; 25%
Aug.;
29%Sep.;
28%
Oct.;
29%
Nov.;
31%
Dec.;
33%
Jan.-
Feb.;
27%
Mar.;
26%
Apr.;
29%
May.;
29%
Jun.;
29%
Jul.; 32%
Aug.;
32%Sep.;
30%
33%
36%
44%
新能源汽车 渗透率
2021 年平均渗透率
14.2%
2022 年平均渗透率
26.4%
2023 年平均渗透率
31.4%
乘联会&科瑞咨询联合发布2023年12月新能源汽车三电系统洞察报告CONTENTS目录01新能源汽车市场现状02三电系统竞争格局03三电系统技术趋势中国新能源汽车市场走势新能源汽车产量,1-12月同比增长30.3%,增速高于汽车市场整体4.9%的增幅。•2023年1-12月,中国新能源汽车产量944.3万辆,同比增长30.3%,累计渗透率提升至31.4%。•12月新能源渗透率达到44%,全年新能源汽车市场画下圆满的句号,2023年电池成本大幅下滑,价格战从年初打到年底,年底汽车促消费政策以及车企降价政策频繁发布,吸引消费者购车需求提前释放,自主品牌依靠新能源车型,市占率持续增长,促进合资品牌汽车产品电动化提速。新能源年度产量走势(万辆)152.5%▕2023年平均渗透率97.5%新能源汽车产量同比新能源汽车渗透率▕2022年平均渗透率31.4%44%Aug2.S;e6p..O;4c%t.N3;1o%v.D3;3e%c.JF;aenb..-M;ar.A;pr.M;ay.J;uJnu.;l.;32A3%2u%g.S;3ep3.%;36%▕2J0a2n1.-年平Ap均r.M渗;a透y.J;率un.;29%29%29%29%29%30%1F14e9b%..M2;22a%%r.2;6%25%23J%ul.;25%28%27%26%81.0%22.4%30.3%80.951.833.050.060.561.971.475.875.275.681.097.066.858.667.574.975.280.084.792.7100.1614.1145.6Jan.-Feb.Mar.Apr.May.Jun.Jul.Aug.Sep.Oct.Nov.Dec.Jan.-Feb.Mar.Apr.May.Jun.Jul.Aug.Sep.Oct.Nov.Dec.-8.2%2020202120222023119.0项目129.62020367.7721.9944.3新能源产量整体月度增长情况中国汽车20192462.52018202120222023.1-1285%月同比累计同比产量2019同比增速2018202120222023.1-122796.82552.8累计渗透率2652.82747.63011.3-6.6%-8.7%-3.5%7.7%3.4%4.9%56%44%28%25%28%36%44%4.6%33%33%37%35%33%13%30%27%27%28%30%16%4.7%5.9%13.9%26.3%31.4%98%16%23%Apr.May.Jun.Jul.14A%ug.Sep.Oct.Nov.Dec.Dec.Jan.-Feb.Mar.20232022数据来源:乘联会/国家统计局中国新能源汽车市场结构2023年12月,SUV占比48.0%,相比同期增长11个百分点;轿车、MPV份额达到44.5%和3.1%;客车、卡车份额分别为2.3%和2.2%。新能源车型比例((22002233年年1122月月))•2023年12月,新能源乘用车市场中,SUV增幅最高,目前SUV产品已经分为仰望和M9的高端化路线和10-20万PHEV车型的性价比路线两种,自主品牌SUV产品市占率正在逐步扩大。MPV市场稳步提升。•新能源卡车、客车由于去年同期高基数影响,本期出现不同程度下滑。CAR2023年12月各车型同比增幅52.9%SUV5.5%14.9%-59.5%数据来源:零售数据-28.6%MPVBUSTRUCKCARSUVMPVTRUCKBUSCONTENTS目录01新能源汽车市场现状02三电系统竞争格局03三电系统技术趋势动力电池-装机量整体走势全年新能源汽车总装机辆达到359.3GWh。•2023年12月,新能源汽车动力电池装机量44.0GWh,同比增长9.5%。•动力电池市场1-12月同比增长达到37.3%,12月伴随着新能源汽车销量增长,装机量首次达到44.0GWh,电池原材料碳酸锂价格大幅下滑也促进了装机量的增长。•新能20源23汽年车1-1配2月套,电新池能源总汽装车机单车量平年均度电量走为势4(7.4kGWWh,h同)比增新长能0.源5%汽。车配套电池装机量月度走势(MWh)159.0%50000202120222023同比96.3%90.1%3.2%15.9%37.3%4500080.8%4000066.0%61.8%3500053.261.7159.8303.83000046.4%36.4%2500040.9%2019202020212022200002032539.1.-31227.7%30.7%0.0224.0%0.01其中:00015000新能源汽车单车平均电池9.5%装机量年度走势-0.0710000-6.5%5000(kWh)单车平均装机量49.63-0.070202045.95同比47.247.4136411842126852244242699132485303023444234951345483826744016202120222023.1-12Jan.Feb.Mar.Apr.May.Jun.Jul.Aug.Sep.Oct.Nov.Dec.000数据来源:科瑞咨询调研动力电池-市场配套结构1-12月三元锂总装机量占比达到35.79%。•电芯外形方面,1-12月仍以方形电芯为主,配套占比为93.3%,圆柱形电芯配套占比2.9%,软包电芯配套占比3.8%。•电芯材料方面,目前仍以磷酸铁锂为主,三元材料占比逐渐降低。当前主流产品趋于同质化,性能提升降速,提升补能效率、高压化成为当前重要发展方向。电芯外形配套结构电芯材料配套结构乘用车客车货车100%3.3%6.0%7.8%42..53%%23..98%%100%3.4%1.7%0.9%0.4%3.2%2.7%1.4%1.0%1.2%0.7%2.0%0.8%90%6.7%13.3%6.6%软包90%13.0%其他80%80.7%85.6%93.2%93.3%圆柱形80%39.4%方形70%2020202170%55.6%60.6%20222023.1-1260%60%50%50%96.5%97.3%98.2%98.6%89.5%96.1%97.0%97.7%磷酸铁锂90.0%40%40%30%30%20%三元材料20%10%10%83.6%58.9%43.5%39.0%0.0%0.3%0.4%0.3%0.0%9.3%3.2%1.0%1.5%0%0%0.0%0.0%20192020202120222023.1-120.0%202002.002%12020202120222023.1-1220222023.1-120.0%数据来源:科瑞咨询调研动力电池-电芯企业配套情况电芯企业竞争激烈,成本管控成为核心竞争力。•2023年12月前三企业市场份额达到80.5%,动力电池市场逐渐陷入“赢者通吃”模式,同时由于主流技术和产品趋同,成本管控的重要性正在提高。此外,车企为了摆脱对电池企业的依赖性,自建动力电池供应链的企业逐渐增多,加剧了竞争压力。未来一方面电池企业将积极布局海外市场,扩大客户群体,另一方面在半固态、固态等前沿技术领域也将加大投入,以此抢占行业先机。2023年12月电池企业装机量TOP10(MWh)排名企业装机量(MWh)份额Top1OEMTop2OEMTop3OEMTop4OEMTop5OEM49.0%特斯拉中国17.3%理想汽车9.7%吉利汽车7.6%广汽埃安5.6%上汽大众5.0%1宁德时代21587宁德时代2弗迪电池10623弗迪电池24.1%比亚迪87.0%腾势汽车4.8%一汽红旗2.4%一汽丰田1.3%方程豹汽车1.3%3中创新航3203广汽埃安34.4%小鹏汽车20.2%长安汽车13.0%蔚来汽车12.4%零跑汽车6.8%中创新航7.3%4国轩高科2150国轩高科4.9%上汽通用五菱39.0%零跑汽车10.8%长城汽车10.6%吉利汽车8.3%北汽新能源4.7%5亿纬锂能1195亿纬锂能小鹏汽车47.7%三一汽车14.1%合众新能源11.6%汉马科技5.4%远程新能源商4.6%6蜂巢能源11842.7%长城汽车43.4%吉利汽车25.3%零跑汽车25.2%小鹏汽车蜂巢能源2.7%用车1.6%极越汽车1.5%7LG943LG2.1%特斯拉中国100.0上汽通用0.0%沃尔沃亚太0.0%00.0%00.0%%8江苏正力600江苏正力1.4%一汽红旗45.7%广汽乘用车26.5%零跑汽车19.1%上汽通用五菱8.7%00.0%NEW1.3%广汽埃安43.6%北京奔驰39.7%创维汽车4.9%岚图汽车4.7%江铃雷诺2.8%1.2%上汽通用五菱53.0%上汽乘用车17.1%零跑汽车12.2%东风启辰3.9%三一汽车3.3%9孚能科技567孚能科技瑞浦兰钧10瑞浦兰钧510数据来源:科瑞咨询调研驱动电机-企业配套情况12月Top10电机配套企业合计配套量72.5万台,配套量同比增长53.9%。•2023年1-12月,前十企业合计占比达到73.4%,首位配套企业占比均超过50%,其中,弗迪动力、特斯拉、大众变速器等均以自配为主。目前,国内电驱动产业已形成了自主供应商、车企、国际零部件巨头、新势力四股势力相互竞争的格局。电机正围绕高效率、高集成、高速化、高压化和低成本等方向发展。2023年12月电机企业配套量TOP10(万台)排名企业配套量环比增速份额累计配套量Top1OEMTop2OEMTop3OEM262.21弗迪动力28.4弗迪动力20.95%28.76%比亚迪90.5%腾势汽车3.8%方程豹汽车1.5%2联合汽车电子8.7联合汽车电子17.96%8.79%59.2理想汽车58.0%智己汽车10.7%长城汽车10.4%3特斯拉7.4特斯拉13.70%7.52%60.4特斯拉中国100.0%----4蜂巢易创7.1蜂巢易创19.18%7.22%47.0理想汽车70.7%长城汽车29.1%吉麦新能源0.2%5尼得科5.5尼得科19.25%5.59%58.1广汽埃安74.8%吉利汽车23.7%唐骏汽车1.1%6中车时代3.9中车时代2.15%3.99%28.2上汽通用五菱63.3%一汽红旗29.0%合众新能源4.2%7华为3.0华为40.37%3.08%11.5赛力斯汽车81.4%阿维塔汽车15.6%一汽奔腾1.9%22.18%3.07%8法雷奥3.0法雷奥≥5012.4吉利汽车86.3%东风启辰6.5%北京奔驰6.3%0%9大众变速器2.7大众变速器14.02%2.77%17.0上汽大众64.9%一汽大众35.1%--10方正电机2.6方正电机36.60%2.61%20.9上汽通用五菱84.1%小鹏汽车12.0%北汽制造1.4%数据来源:科瑞咨询调研驱动电机-企业配套情况部分企业首位车型销量占比过高。•2023年12月,联合汽车电子、蜂巢易创均依赖理想L系列车型销量支撑。中车时代仍以五菱缤果销量为主,其次红旗E-QM5也有较高份额,两者合计达到91.66%。华为仍以问界系列车型为主,随着问界M7的起量,排名持续提升。2023年12月电机企业主要配套车型情况(万辆)联合汽车电子份额蜂巢易创份额中车时代份额华为份额0.3867.99理想L723.43理想L728.52五菱缤果62.70问界M72.07%2.03%2.03%2.47%问界M512.62理想L91.5117.40理想L91.5121%.19红旗E-QM51.1428.96%%9.69%%5.87%理想L81.4917.21理想L81.4920.96哪吒AYA0.163.97%阿维塔120.29%%1.89%智己LS60.8810.16坦克5000.456.30%奔腾NAT0.041.08%阿维塔110.18%别克Velite60.869.89%哈弗猛龙0.435.98%小福星0.020.63%奔腾NAT0.06数据来源:科瑞咨询调研驱动电机控制器-企业配套情况头部企业表现稳定,部分企业配套量波动较大。•2023年12月,TOP10电控供应商份额占比70.6%,其中自供比例超过57%。前十企业中九家企业配套量同比均有增长。联合汽车电子、华域电动第三位配套企业占比均超17%,配套较为分散。宁波央腾、阳光电源、华域电动本月波动较大。2023年12月电控企业配套量TOP10(万台)排名企业配套量环比增速份额累计配套量Top1OEMTop2OEMTop3OEM256.51弗迪动力阳光电源中车时联代合汽尼车得电科子汇川联弗合迪动动力力18.33%29.32%比亚迪92.4%腾势汽车3.9%东风乘用车1.1%2汇川联合动力27.6华为特斯拉18.13%8.04%55.1理想汽车66.6%广汽乘用车8.2%长安汽车6.1%3特斯拉7.613.70%7.89%60.4特斯拉中国100.0%----4尼得科7.419.65%5.86%55.8广汽埃安74.8%吉利汽车23.7%唐骏汽车1.1%宁波央腾21.85%5.27%华域电动2.81%4.21%39.17%3.21%5.525.41%2.52%37.2智己汽车19.4%长城汽车18.2%上汽通用17.8%5联合汽车电子5.06中车时代30.3上汽通用五菱63.0%一汽红旗28.8%合众新能源4.2%4.07华为11.5赛力斯汽车80.9%阿维塔汽车15.6%一汽奔腾1.9%3.08宁波央腾2.414.2长安汽车54.6%上汽通用五菱45.4%--上汽通用五菱39.1%1.0%9阳光电源2.28.66%2.33%17.1吉利汽车57.5%上汽乘用车24.5%远程新能源商用17.0%车10华域电动1.8233.05%1.94%5.8智己汽车48.3%飞凡汽车数据来源:科瑞咨询调研驱动电机控制器-企业配套情况四家电控企业配套车型较为分散•四家企业单一车型占比均未超过40%,其中弗迪动力单一车型占比均低于20%,依靠比亚迪多款爆款车型,弗迪动力配套量长期位列第一。•汇川联合动力仍以理想三款车型为主,此外传祺E8和小鹏P7也有一定占比。•尼得科主要配套埃安产品,联合汽车电子配套企业较多,其中包括智己LS6、别克Velite6、欧拉好猫等。2023年12月电控企业主要配套车型情况(万辆)弗迪动力份额汇川联合动力份额尼得科份额联合汽车电子份额1.9735%.660.8817.76比亚迪宋PLUS4.2115.27理想L72.0326.87AIONY智己LS6%%%比亚迪秦PLUS3.8513.96理想L91.5119.96AIONS1.5427.90别克Velite60.8617.30%%%%海鸥3.5913.00理想L81.4919.74熊猫mini0.8315.02欧拉好猫0.7815.62%%%%比亚迪宋Pro2.739.88%传祺E80.405.22%AIONV0.346.25%大众ID.4Crozz0.5510.99%比亚迪元PLUS2.589.33%小鹏P70.364.69%极氪0010.223.94%大众ID.30.306.00%数据来源:科瑞咨询调研CONTENTS目录01新能源汽车市场现状02三电系统竞争格局03三电系统技术趋势下一代电驱技术:轴向磁通电机轴向磁通电机有望加速分布式驱动落地轴向磁通电机,又名盘式电机,与传统径向磁通电机不同,轴向磁通电机的转子盘位于定子旁边,轴向磁力(平行于旋转轴的力)在转子中引起运动。其优势在于能够使轴向尺寸更短,从而显著提高功率密度。未来可作为轮边电机或者轮毂电机,有望加速分布式驱动的落地。1821年,英国物理学法拉第(Michael根据定转子数量、定转子相对位置和主磁路不同,可分为:单定子单转子、双定子单转子、单定子双Faraday)发明了世界上第一台盘式电机和多定子多转子等。,也就是轴向磁通电机的雏形。但受制包括1个转子+1个定子,结构简单紧凑,由于单边磁拉力大,存在定转子摩擦风险,降低电机于当时材料和工艺的限制,轴向磁通电寿命,通常采用去定子齿设计。机并没有得到重视,直到今天,由于性能更好,体积更小,在解决了工艺材料包括2个外定子+1个内转子,功率密度高,适合牵引系统、航空问题以后,轴向磁通电机开始快速发展航天等领域;该此种结构又分为TorusNN和TorusNS两种。。NS型结构由于主磁通沿轴向移动,铁芯轴向长度会更短,甚至取消构件。可以使NS方案质量更小,铁损更小,因此比NN型效率更高。包括2个外转子+1个内定子,对称多个定子+多个转子,适合大转矩性较好,单边磁拉力相对较小,比较场景,例如船舶推进系统、水利发电适合于风力发电系统机组及大型风力发电等。信息来源:科瑞咨询调研下一代电驱技术:轴向磁通电机磁通相对于电机轴方向不同是两种电机最大的区别与径向磁通电机不同,两者在电机结构、磁通路径方向以及定子制造方面都存在较大差异。但主要区别还是在磁通相对于电机轴的方向不同。径向磁通电机中磁通量是沿电机的半径流动,轴向通量电机中磁通量是沿电机轴流动。电机结构磁通路径方向定子制造AFPM电机磁通路径RFPM电机磁通路径•RFPM电机由于需要降低定子铁心损耗,一般使用开槽的硅钢片轴向压制成定子铁心,绕轴向磁通电机径向磁通电机相同点组缠绕在定子齿上,通过槽楔对槽口进行封闭,以防绕组脱落。AFPMRFPM•两种拓扑结构电机的磁通路径走向基本相同。•AFPM电机常见制造方式分为两种,其中卷•AFPM电机定子铁心与转子铁心的外径不同点绕定子铁心损耗较小,但空间狭窄,安装较困难。定子齿、定子轭与绕组拼接而成方式特点与内径保持一致,轴向长度不同,定子•AFPM电机整个磁通路径的方向为先轴向、后经定是绕线方便,但涡流损耗较大、装配较复杂。部分与转子部分轴向方向相对装配;子轭部周向闭合,随后轴向方向向S极闭合,最终经定子轭定子齿绕组卷绕定子铁心•RFPM电机转子部分装配于定子部分内转子盘周向进行闭合构成整个回路;部,这种结构的定子铁心与转子铁心的•RFPM电机的磁通路径方向为先径向、后经定子轭轴向长度保持一致。部周向闭合,随后径向方向向S极闭合,最终经转子铁心周向进行闭合构成整个回路。信息来源:科瑞咨询调研下一代电驱技术:轴向磁通电机技术难点打通后才可能大规模装车相比于其他电机,轴向磁通电机的优势主要在与体积小,自重轻,对于原材料需求降低,同时具有更大的功率密度和更好的效率,但是目前由于产业尚未成熟,生产制造难度较高,同时还有一些热管理、设计生产公差等技术难点需要逐渐打通,未来才有可能大规模装车。优势普通永磁电机•具有更短且直接的磁通路径,有助于提高机器的效率和功率密度。功率5.5kW•具有更高绕组铜材利用率和更少的端部绕组浪费增加匝数潜力大,并可以减少由端部效应轴向尺寸200mm引起的热量。重量20kg•磁通路径是单向的,可以通过使用取向硅钢提高大概2%效率。盘毂电机•自重轻,尺寸小同时生产环节的铜、铁、永磁等材料消耗降低,有助于节能降碳。功率5.5kW劣势轴向尺寸87.5mm重量11kg•设备不成熟,主要由于缺乏积累研究导致。•热管理和设计难度高,需要要采用浸泡式油冷、液氮冷却、油水复合冷却和相变材料冷却三相异步电机新型散热方法,冷却和密封结构更为复杂。功率5.5kW•需要精确控制关键部件的制造公差。•产业化成熟度低,成本高,短期内发批量生产难度较大。轴向尺寸370mm重量40kg信息来源:科瑞咨询调研下一代电驱技术:轴向磁通电机技术上仍有优化的空间轴向磁通电机在部分车型上已经有所应用,目前仍以高端车型为主。其中以奔驰收购的YASA较为出名。技术上目前仍有优化的空间,其中,无铁芯结构、永磁体排列方式和电机冷却方式为目前主要的优化方向。搭载车型无铁芯结构电机冷却方式奔驰VisionOneEleven概念车采用绕制好定子线圈,布线,连线,通过模具将线圈目前多种冷却方式种,主要分为水冷和油冷两种方式,固化成定子盘式形状。其中机壳、端盖成为磁路的一部分。传统轴向电机的冷却结构位于机壳的径向两侧,对定子红旗S9超级跑车永磁体排列方式铁心和绕组的冷却效果更好。由于轴向磁通电机的绕组迈凯伦Artura根据永磁体结构的不同,轴向磁通电机可以分为:不等比例扇形结构、矩形结构直接与外部铝制外壳接触,冷却效果极佳,铝的导热性法拉利SF90Stradale、等比例扇形结构圆形结构、Halbach永磁体排列结构、其它特殊的形状例如直角梯形。将不同的充磁阵列结合起来,这样阵列有助于提高气隙磁密,从而降又非常好。因此,轴向磁通电机的绕组一般会有较好的信息来源:科瑞咨询调研低损耗,提高电机的效率和功率密度。冷却效果。YASA采用是由内外两个支路油冷直接接触的方案,其环形油道由内圈和外圈两个支路构成,一个逆时针流动,一个顺时针流动。可以获得较好的冷却效果。但也对于后期维护、壳体密封、精度控制等又提出了更高的要求。谢谢!Thanks乘联会秘书处科瑞咨询上海市普陀区武宁路423号18号楼1103室4006-997-802market@autothinker.net021-52680968200062www.autothinker.netcpcanews@sxtauto.com.cnwww.cpacaauto.com

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