根據(jù)電機在動力系統(tǒng)架構(gòu)中的位置,可以將其歸納為四個不同的領(lǐng)域。以推進系統(tǒng)設(shè)計或者電機的類型作為分類依據(jù)并不充分,因為相同的電機類型可以滿足兩個完全不同的推進系統(tǒng)應(yīng)用程序。對于一個給定的推進系統(tǒng)設(shè)計,電動機的選擇不僅僅局限于電機類型,其他因素如性能、熱管理和成本都是考慮因素。由此產(chǎn)生的新能源汽車電機包括:engine-mounted電機,transmission-connected電機,e-axle電機以及輪轂電機。
engine-mounted電機
engine-mounted電機技術(shù)主要是基于帶式啟動發(fā)電機 (BSG) 技術(shù)。帶式啟動發(fā)電機 (BSG) 技術(shù)替代了發(fā)動機的傳統(tǒng)啟動電機和發(fā)電機(交流發(fā)電機),并實現(xiàn)了它們的功能。同時也實現(xiàn)了包括停止啟動、滑行、電動扭矩和功率提升等發(fā)動機替代功能。這種技術(shù)解決方案的需求激增,相較于傳統(tǒng)汽車,它提供了更具有成本效益的方法,即在對動力系統(tǒng)架構(gòu)進行最小更改的情況下,實現(xiàn)了明顯的燃油節(jié)省。2020年,engine-mounted電機約占整個推進電機市場的30%,到2032年,其市場預(yù)計將以13%的復(fù)合年增長率增長。全球前三家供應(yīng)商共同供應(yīng)了2020年超過75%的需求,預(yù)計未來將保持大部分市場份額。
transmission-connected電機
而transmission-connected 電機則減輕了帶式啟動發(fā)電機 (BSG)架構(gòu)的一些限制,提供更足的動力,補充傳統(tǒng)動力系統(tǒng),并增加了電力系統(tǒng)的靈活性。該系列電機主要適用于全電動或插電式混合動力汽車,根據(jù)動力系統(tǒng)架構(gòu),電機位置可以在變速器之前或之后。根據(jù)IHS Markit供應(yīng)鏈與技術(shù)部預(yù)測,到2020年,transmission-connected 電機占推進電機市場的45%,預(yù)計到2032年將以16.7%的復(fù)合年增長率增長。
與其他類型電機不同的是,在transmission-connected電機市場中,2020年僅日本和韓國地區(qū)就占了約50%的產(chǎn)量。就這個占比,考慮到這些國家對全混合動力和插電式混合動力汽車的關(guān)注,其實這一數(shù)據(jù)也不難理解。此外,在電氣化汽車生產(chǎn)中采用transmission-connected電機的領(lǐng)先OEMs以及他們的關(guān)鍵供應(yīng)商也多位于日本和韓國地區(qū)。
e-axle電機
第三個電機系列是e-axle電機,它將單獨的電氣化動力系統(tǒng)組件組合在一個單一的組件包中,創(chuàng)造了一個緊湊、輕量化和高效的解決方案,提供了卓越的性能和更高的效率。在e-axle電機配置中,電機是被放置于驅(qū)動橋上。
根據(jù)IHS Markit 供應(yīng)鏈與技術(shù)部預(yù)測,到2020年,e-axle電機約占推進電機市場的25%,預(yù)計到2032年,該市場的復(fù)合年增長率將達到20.1%,是所有推進電機中增長最快的品類。這對電機供應(yīng)鏈的所有領(lǐng)域都是一個重大的市場機遇,例如電工鋼生產(chǎn)商、銅纏繞生產(chǎn)商和鋁腳輪生產(chǎn)商。在e-axle電機市場中,歐洲和大中華區(qū)均處于領(lǐng)先地位,預(yù)計在2020-26年預(yù)測期內(nèi)占全球產(chǎn)量的60%以上。
輪轂電機
第四種電機是輪轂電機,允許將電機放置在車輪的中心,減少與齒輪、軸承和萬向聯(lián)接相關(guān)的傳輸和能量損失所需的組件。
輪轂電機歸類為P5架構(gòu),看上去是一個有吸引力的替代傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的架構(gòu),但是他們有明顯的缺點。除開技術(shù)進步帶來的成本增加以外,增加車輛的非簧載重量的問題一直不利于輪轂電機的普及。IHS Markit表示,輪轂電機仍將是全球輕型汽車市場的一個細分市場,在未來十年的大部分時間里,年銷量將保持在10萬輛以下。
自制或外購策略
在全球電機供應(yīng)鏈市場,一個重要的趨勢是電機的內(nèi)部制造與外包生產(chǎn)。下圖概括了全球十大原始設(shè)備制造商生產(chǎn)或購買推進電機的趨勢。預(yù)計到2022年,全球OEMs將更傾向于外包而不是內(nèi)部生產(chǎn)電機。這一時期通常被認為是“技術(shù)需求”,全球大多數(shù)OEMs將嚴重依賴電機供應(yīng)商,考慮到后者對基礎(chǔ)技術(shù)的卓越理解,以及OEMs有限但不斷變化的組件需求。
從2022年到2026年,也就是所謂的“支持性增長“階段,內(nèi)部制造的電機份額將逐漸增加。2026年生產(chǎn)的電機中,約有50%將是國產(chǎn)的。在此期間,OEMs將借助合作伙伴以及供應(yīng)商合并的幫助,內(nèi)部開發(fā)技術(shù)。IHS Markit預(yù)測,2026年之后,OEMs將處于領(lǐng)先地位,內(nèi)部電機制造的份額將顯著增加。
作為新能源汽車城市推廣的排頭兵,上海充電配套基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用情況或是新能源汽車補能發(fā)展之路的一個縮影,而這說明,換電并非唯一模式,充電也有其存在的場景和必要。
王子冬指出,換電跟充電不是完全對立的,這是一種新的選擇,且具有可觀的社會效益。“當(dāng)電池組的壽命加大了,安全性提高了,換電模式的乘用車將會被廣泛應(yīng)用于市場,屆時不僅是B端車,C端車(私家車)也會逐漸追上這個需求?!?/p>
黃春華認為,未來,新能源汽車用戶有時間可以充電,沒時間可以換電,也可以通過換電站來升級電池,讓用戶有多種選擇,更便捷的使用方式才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。此外,工信部日前通知,2022年將啟動公共領(lǐng)域車輛全面電動化城市試點。這背后一定是充電與換電相結(jié)合,一起推動公共領(lǐng)域車輛的全面電動化?!拔磥韮傻饺陜?nèi),在公共交通、運輸?shù)燃毞诸I(lǐng)域,換電模式的普及速度會加快?!?/p>