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三方阵营布局电驱动系统,本土与外资将“分庭抗礼”

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研究人员研发新型阴极和电解液 使高功率镁电池成为可能

在产业链中,电驱动系统是仅次于动力电池的核心部件,性能良好的电驱动系统不仅是整车核心竞争力的体现,同时也是整个新能源汽车产业发展壮大的关键。

早在2015年5月,国务院正式印发《中国制造2025》,其中在重点领域技术路线图中提出:对于电驱动系统技术,突破电机与传动装置、逆变器集成和高集成电驱动系统专用变速器等技术难题。2017年,工信部、科技部、发改委联合发布《汽车产业中长期发展规划》,在“突破重点领域,引领产业转型升级”中强调重点围绕电机驱动与电力电子总成等6个创新链进行任务部署。2020年10月27日,《节能与技术路线图(2.0 版)》(以下简称2.0版技术路线图)正式发布,“新能源汽车电驱动系统”被列为9大重点关注的技术之一。

2.0版技术路线图9大技术方向(图片来源:2.0版技术路线图PPT截图)

“要吸取内燃机产业的教训,加大电驱动系统的自主研发与产业发展,要重视关键材料、核心零部件/元器件与主控芯片(MCU)及软件架构的研发,形成自主、可控的产业链。”国家汽车创新工程项目专家组组长王秉刚不止一次公开呼吁。

三方阵营布局,整车相关企业具备先天优势

根据中国汽车技术研究中心统计数据,目前我国汽车电驱动相关供应商有200余家,其中自主企业占89%。具体来看,布局电驱动系统的自主企业主要有以下三类。

第一类是整车厂或旗下配套企业,如比亚迪、北汽新能源、蔚来驱动科技(XPT)、蜂巢动力等。这类企业具有先天的开发优势,由于电驱动系统与整车开发设计关系密切,因此在整车开发之初就要考虑到设计问题,但同时此类企业因参与外部竞争少、产品供应相对单一。

第二类是以电驱动系统为主业创立并发展的独立电驱动厂商,如北京精进电动、上海大郡等。这类企业具有行业内前沿的设计理念与技术观点,同时技术人才的储备比较充足,但是资本及资源整合能力相对欠缺。

第三类是传统电机电控企业,如大洋电机(已收购上海电驱动)、方正电机、汇川技术等。这类企业具有多年传统电机研发设计生产经验,具有较为雄厚的经济实力与研发能力,但对新能源汽车电驱动总成需求及技术积累相对较少。

分析师指出,OEM垂直整合企业目前较有优势,但未来随着第三方配套崛起及零部件企业的强强联合,会形成2-3家电驱动总成头部企业,且是具有独立性、技术实力、整合能力的新能源零部件企业。

电驱动市场潜力大,本土与外资未来将分庭抗礼

依托于新能源汽车市场的不断发展,电驱动系统的装机量整体呈上升趋势。相关研究报告显示,2020年,我国驱动电机和电机控制器的市场规模将达到300亿元,比2018年增长50%,2023年将超过500亿元,2025年有望成为800亿元的市场。

面对如此具有发展潜力的市场,国外各大汽车零部件巨头均瞄准了电驱动系统市场,并竞相推出产品。据了解,大陆、、舍弗勒、麦格纳、法雷奥西门子等均在中国市场推出70~150kW的电驱动系统,并获得了国内主机厂的订单。

XPT首席执行官曾澍湘告诉盖世汽车,国内外企业在电驱动系统装机量的份额占比上,从当前和过去来看本土企业份额占比较高,但是随着外资品牌电动化产品的相继推出,例如奔驰、宝马电动化电驱动平台的导入,与之配套的外资零部件企业的电驱动装机量会快速上升。“之前本土企业的电驱动产品更多是聚焦在100KW左右甚至往下,之后随着中大功率电机的需求量上升可能会出现一些变化。当前本土与外资电驱动产品的份额占比是80:20,我认为未来很有可能是50:50。”

当谈及本土电驱动企业如何继续保持优势时,曾澍湘直言,关键取决于企业在产品研发方面的投入,以及产品性能是否能够引领行业、给客户带来价值,同时也要看其能否更有效地发挥中国制造大国的优势,让成本得到有效控制。“目前特斯拉是两款电机,XPT也是两款电机,但是我们整个研发团只有120多人,特斯拉是220人,同一件事我们只用了将近一半的人,我们的效率比其他外资品牌要高一些。”

(图片来源:XPT官方)

坚持正向研发,本土企业领跑赛道

在研发团队的高效运作下,成立于2015年的XPT已成长为国内为数不多具备电驱动系统自主设计、自主集成和自主制造能力的企业。据了解,XPT目前拥有240kW EDS电驱动系统和160kW EDS电驱动系统两款产品。在2019年中国市场EDS电驱动系统装机量排行榜中,XPT全年度超4万台的装机量名列前十,在150kW及以上大功率EDS电驱动系统市场中高居榜首。在2020年1-10月的EDS电驱动系统装机量排行榜中,总装机量超6万台,始终保持中国电驱动市场装机量前3位置。

2020年11月17日,XPT的EDS电驱动系统获得全球权威第三方检测认证机构——TÜV南德颁发的ISO 26262:2018功能安全流程认证证书,该证书的授予标志着XPT已经具备符合汽车功能安全最高等级“ASIL D”级别的产品开发流程体系以及开发能力。

“之所以能在这么短的时间内取得认证,最关键的是我们在成立之初就建立了一套完整的正向研发体系,而且是按照高标准搭建的,从最底层软件的源代码到机械设计的所有过程,我们都有自己的知识产权,我们认为只有把底层能力建立起来,才能保证有好的产品。”曾澍湘说到,他还透露到,下一个阶段,XPT将围绕EDS产品做功能安全的开发和认证,以确保产品更加安全可靠、同时满足更高等级自动驾驶的要求。

此外,XPT电驱动系统集成及开发部总监毕路还提到,为了应对自动驾驶时代的来临,作为驱动部件的EDS系统除了功能安全标准,还在准备网络安全标准(ISO 21434,将于2021年发布)的认证,以确保该系统的技术能够满足自动驾驶时代的设计需求。

在新能源汽车的赛道上,坚持正向研发的XPT可以说已经处于相对领先位置。但是2.0版技术路线图中明确指出,要重点提升我国电驱动总成集成度与性能水平,预计 2035 年我国新能源汽车电驱动系统产品总体达到国际先进水平,其中到2025 年乘用车电机比功率达到5.0kW/kg,乘用车电机控制器功率达到40kW/L,纯电驱动系统比功率达到2.0kW/kg。

对此目标,曾澍湘表示:“目前来看,2025年的目标我们已经达到了,但是我们没有停滞不前。”他表示, XPT近两年的目标是拓展外部客户,同时研发第三代电机以适配自动驾驶时代的需求。据透露,正在预研的新款感应电机体积更小、性能更好、更具竞争力。

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