元动力⑫——车用电机发展趋势和投资机会

元禾汇·2025年03月04日 10:32

在材料应用和制造成本方面获得优势的厂家，有机会改写车用驱动电机市场竞争格局。

行业研究是投资的源动力。元禾控股推出“元动力”系列行研分享，编辑部据此推出《元动力》行业研究专栏，旨在交流行业研究成果，分析行业发展趋势，探讨未来投资方向。

本期《元动力》行业研究专栏聚焦车用电机发展趋势和投资机会，分享者是元禾控股先进制造投资部高级投资经理黄熠，将从车用电机的概念、行业发展趋势、新兴技术与投资分析等维度展开。

汽车电动化

汽车产业举足轻重。2024年，我国汽车产业营收规模连续第二年突破10万亿元，成为国民经济第一支柱产业。汽车产值占制造业产值比重达到30%。

我国通过发展新能源汽车实现了汽车行业的弯道超车。2021年以来，中国新能源汽车销量占全球新能源汽车市场的份额超过50%，2024年达到近70%。

全球新能源汽车历年销售情况，来源：Imagination Technologies

作为全球最大的新能源汽车生产国和消费国，我国拥有巨量市场。技术进步与消费市场的闭环迭代，使得我国成为世界上汽车电动化发展的标杆。

过往百年，电机技术持续快速发展迭代，功率密度不断提升。作为电能转换为机械能的基础媒介，从船舶推进到汽车雨刮，从工业机器人到电吹风，电机无所不在。

电机是电车的动力来源，是新能源汽车“三电”中的关键一环。汽车市场规模大，新能源汽车增长势头迅猛，电动化、智能化的趋势依然在快速扩展。尽管新能源渗透率已过半，但总体上看，汽车电机需求可靠增长，结构性机会依然存在。

电机

电机是将电能转化为机械能，被用做电器或各种机械的动力装置，使用场景包括家用电器、工业设备、农业设备、军工设备以及交通工具等。电机耗电量约占全球耗电量的46%。

电机耗电量占全球耗电量的情况，来源：尼得科官网

电机的发展自法拉第电机模型始，历经20世纪的迭代更新，设计逐渐稳定；同时，通过材料和结构设计的改进，实现了容量、功率密度和材料利用率的大幅提升。

电机主要由定子与转子组成，定子是静止的部分，转子是旋转的部分。电机种类繁多，根据不同的场景有不同的设计。其中，与车用较相关的有：有刷电机和无刷电机，同步电机和异步电机，永磁电机和励磁电机。

电机分类示意图，来源：网络搜索

电机的核心指标包括功率、扭矩、效率、震动、噪音、成本、控制精度、响应时间等，这些也是电机设计选型考虑的主要因素。

主流电机优势及对比，来源：元禾控股

汽车电机

按照汽车整车架构划分，汽车由动力（发动机变速箱）、底盘（制动转向悬挂）、车身、自动驾驶、智能座舱五个部分组成。行业经历百年未有之大变局，智能化、电动化、电子电气架构中央化的演进中孕育着投资机会。

汽车电机作为电动汽车提供动力的核心部件，代替了传统车的动力总成。车用大电机主要用于驱动汽车前行，而车用中小电机则广泛渗透于用车体验的方方面面。一辆汽车大概有200个电机。

车用大电机主要由电机、电控和减速机三部分组成，这三者共同构成了新能源汽车的电驱系统，是新能源汽车中实现电能转换为动能、动力输出与控制的核心部件。

电驱系统与电源系统，来源：苏州汇川联合动力系统股份有限公司招股说明书

小电机在汽车上无处不在，如下图展示，小电机功能应用广泛，从雨刮器控制到电动座椅调节，从转向和制动系统助力，到空调鼓风机，都有电机的身影。

车用非驱动电机的部分应用，来源：尼得科官网

从电机发展趋势来看，驱动电机以永磁同步（PMSM）为主，非驱动电机以直流无刷（BLDC）逐渐代替异步。

驱动电机

汽车作为载具，对驱动电机提出了较高的要求。从空间上看，动力电机布置空间狭窄且环境恶劣，需要应对大幅温度差湿度差，同时实现高振动下的耐用可靠性。从性能要求上看，一方面需要动力输出高、扭矩响应快，另一方面，工况复杂，即使是不同负载需求下也没有固定的输出模式。在此基础上还需要尽可能低成本并提供动能回收等功能。

为了满足这些要求，车用驱动电机的形态经过了长时间的选择和沉淀，并最终确定了两种主要的电机类型：异步电机和永磁同步电机。这两种电机各有优缺点，异步电机成本低但效率稍低，永磁同步电机成本高但效率高且易于控制。

异步电机和永磁同步电机对比，来源：辣笔小星

永磁同步电机是新能源汽车的主流选择。一方面永磁同步电机低速性能好、转化效率高，适合频繁启停的复杂工况；另一方面永磁同步电机中的钕铁硼永磁材料需要使用稀土资源，而我国稀土资源丰富。2022年，我国永磁同步电机装机量占比超97%。

新能源车驱动电机未来技术发展趋势，来源：元禾控股

值得一提的是，永磁同步电机凭借其高效率、高功率密度和精准控制等特性，已被多个国家应用于高铁牵引系统。2024年，中国CR450动车组采用由中车永济电机和中车株洲电机联合研发的永磁同步牵引电机，性能提升显著。

小米汽车电机技术简析

2月27日晚，小米SU7 Ultra车型上市。作为性能旗舰，该车型搭载了前后三电机组成的四驱系统，包括一台V6s前电机以及两台V8s后电机，综合最大功率1548马力，零百加速时间1.98秒。

V6s和V8s均为永磁同步电机，V6s由汇川联合动力供应，V8s为小米自研自制。V8s电机是小米电机技术的集大成者，最高转速27200rpm刷新全球量产电机的纪录，峰值功率425kW则比肩顶级燃油性能跑车。

小米V8s电机的创新点概览，来源：元禾控股结合网络搜索信息

V8s电机拆解实拍，来源：驱动视界

驱动电机市场情况

当前，随着新能源汽车市场的快速扩张，动力系统行业竞争激烈，市场已形成独立第三方供应商和主机厂子公司并存的格局。

独立第三方供应商通过规模效应和精益运营体系，在竞争中为主机厂提供极具性价比的解决方案，它们既满足整车厂的紧凑开发周期，又可为主机厂子公司提供零部件支持，在多车型、多品牌需求下可有效分散市场风险。

相比于独立第三方供应商，主机厂子公司往往更具垂直整合优势，产品与整车架构匹配度更高，在产品定制开发上高度协同。然而，为减少固定资产投资、分散经营风险，主机厂子公司通常也会从第三方供应商处采购部分零部件。

行业内的主要国际企业包括博世（联合电子）、尼得科、博格华纳等大厂。在国内，华为作为非严格意义上的主机厂，也在积极投入电驱动技术的研发。此外，还有一些独立的第三方企业，如汇川联合动力、精进电动、巨一科技、英博尔、威迈斯等。

非驱动电机

目前，汽车车身应用中的电机多采用有刷直流电机，这些电机的驱动简单并且价格相对低廉。

简单来说，BLDC电机是把有刷直流电机的定子和转子反过来，利用控制器来直接控制线圈电磁铁的磁极变化以此来代替电刷换向器。因为没有电刷，所以被称作“无刷”电机。无刷比有刷成本高，但是无刷因为没有机械摩擦，噪音更小，寿命更长。

无刷电机在技术层面的关键在于成本控制和算法优化。从发展趋势看，无位置传感器控制技术、新型BLDC控制算法、碳化硅器件替代驱动电路的MOSFET管是技术研究的方向。

随着电机本体以及驱动控制成本差距缩小，水泵、气泵等应用从传统电机逐渐过渡至BLDC永磁同步电机。目前，BLDC电机在新能源汽车、高端家电、电动工具以及办公用品等领域的应用均呈上升趋势，市场前景广阔。

当前行业落地的难点在于大力距、低转速、小尺寸的工业电机以及超高精密机械里的高转速、高功率电机。从供应链来看，降本的压力一方面来自于昂贵的控制器元件，另一方面则高度依赖稀土金属的持续供应。

非驱动电机市场情况

据GrandViewResearch统计，2021年全球BLDC电机的市场规模为180多亿美元，且未来几年将会以5.7%的年复合增长率持续增长，到2025年将会达到223亿美元市场规模，对应人民币1560亿元。

BLDC全球市场规模测算，来源：网络搜索

按下游行业划分：汽车、家电、风机、医疗、工业制造、机器人等均为BLDC的应用市场，其中汽车是BLDC最大的应用市场之一。BLDC应用行业广泛带来的分散性也意味着汽车应用易于被其他行业有丰富制造经验的厂商所突破。

BLDC海外排名靠前的企业有ABB、阿美特克（AMTEK）、日本电产、美蓓亚集团等。国内知名厂商主要有立讯精密、科力尔、祥明智能、大洋电机、鸣志电器、江苏雷利、德昌电机等。

整体来看，我们认为，国内传统电机厂商有丰富的电机产品矩阵，多个下游市场布局，家电作为基本盘，医疗和汽车为近年主要布局方向。虽然行业竞争激烈，但由于市场需求量大，若国内厂家在成本端保持优势，就有机会脱颖而出。

布局策略

电机产业链包括上游的电磁线、钢材、电控、稀土永磁等企业，中游的电机制造商，以及下游的家电、汽车、机器人、电动工具等各种应用。随着电机行业的发展，国内上市公司数量已达20多家，销售额巨大且大量出口。电机行业发育完善，分工成熟。

电机产业链及价值分布，来源：元禾控股

驱动电机方面，相对于功率、扭矩、转速等常规参数，主机厂遴选驱动电机型号时也关注电机在整体系统中的匹配度，以及其在非动力方面的表现。在研究投资标的时，可以同时关注体积、重量、噪音、振动、与主机厂车型配合度等方面指标和提升潜力，这些层面能够决定用户的感知和对汽车的价值。

未来五年内，由于人员流动、供应链复用等原因，在电机核心技术没有重大突破的情况下，预计各厂商电机水平会迅速拉平，供应链逐步趋同。电机厂家更趋于制造型企业。

主流主机厂为提高运营效率，同时规避关联方采购带来的管理和成本挑战，仍将以设计代工或整机外采的形式为主。第三方供应商业务被主机厂完全代替的风险较低。

虽然电机效率从92%进一步提升的绝对空间有限，但在我国电驱技术总体领先，行业整体激烈竞争的环境下，电机效率的边际提升（~97%）仍有重要意义。电机的突破点可能在两个方面：一是尝试新材料，降低损耗、提升效率、降低重量；二是采用新工艺，优化成本的同时提升良率。整体上看，第三方供应商格局并未稳定，在材料应用和制造成本方面获得优势的厂家，尤其是3C和工业领域跨界而来的成熟制造型企业，有机会改写车用驱动电机市场竞争格局。