根據(jù)電機(jī)在動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu)中的位置,可以將其歸納為四個(gè)不同的領(lǐng)域。以推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)或者電機(jī)的類型作為分類依據(jù)并不充分,因?yàn)橄嗤碾姍C(jī)類型可以滿足兩個(gè)完全不同的推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用程序。對(duì)于一個(gè)給定的推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì),電動(dòng)機(jī)的選擇不僅僅局限于電機(jī)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(chē)電機(jī)包括:engine-mounted電機(jī),transmission-connected電機(jī),e-axle電機(jī)以及輪轂電機(jī)。
engine-mounted電機(jī)
engine-mounted電機(jī)技術(shù)主要是基于帶式啟動(dòng)發(fā)電機(jī) (BSG) 技術(shù)。帶式啟動(dòng)發(fā)電機(jī) (BSG) 技術(shù)替代了發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)啟動(dòng)電機(jī)和發(fā)電機(jī)(交流發(fā)電機(jī)),并實(shí)現(xiàn)了它們的功能。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了包括停止啟動(dòng)、滑行、電動(dòng)扭矩和功率提升等發(fā)動(dòng)機(jī)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(chē),它提供了更具有成本效益的方法,即在對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行最小更改的情況下,實(shí)現(xiàn)了明顯的燃油節(jié)省。2020年,engine-mounted電機(jī)約占整個(gè)推進(jìn)電機(jī)市場(chǎng)的30%,到2032年,其市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以13%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。全球前三家供應(yīng)商共同供應(yīng)了2020年超過(guò)75%的需求,預(yù)計(jì)未來(lái)將保持大部分市場(chǎng)份額。
transmission-connected電機(jī)
而transmission-connected 電機(jī)則減輕了帶式啟動(dòng)發(fā)電機(jī) (BSG)架構(gòu)的一些限制,提供更足的動(dòng)力,補(bǔ)充傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng),并增加了電力系統(tǒng)的靈活性。該系列電機(jī)主要適用于全電動(dòng)或插電式混合動(dòng)力汽車(chē),根據(jù)動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu),電機(jī)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(cè),到2020年,transmission-connected 電機(jī)占推進(jìn)電機(jī)市場(chǎng)的45%,預(yù)計(jì)到2032年將以16.7%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。
與其他類型電機(jī)不同的是,在transmission-connected電機(jī)市場(chǎng)中,2020年僅日本和韓國(guó)地區(qū)就占了約50%的產(chǎn)量。就這個(gè)占比,考慮到這些國(guó)家對(duì)全混合動(dòng)力和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的關(guān)注,其實(shí)這一數(shù)據(jù)也不難理解。此外,在電氣化汽車(chē)生產(chǎn)中采用transmission-connected電機(jī)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(guó)地區(qū)。
e-axle電機(jī)
第三個(gè)電機(jī)系列是e-axle電機(jī),它將單獨(dú)的電氣化動(dòng)力系統(tǒng)組件組合在一個(gè)單一的組件包中,創(chuàng)造了一個(gè)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(jī)配置中,電機(jī)是被放置于驅(qū)動(dòng)橋上。
根據(jù)IHS Markit 供應(yīng)鏈與技術(shù)部預(yù)測(cè),到2020年,e-axle電機(jī)約占推進(jìn)電機(jī)市場(chǎng)的25%,預(yù)計(jì)到2032年,該市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到20.1%,是所有推進(jìn)電機(jī)中增長(zhǎng)最快的品類。這對(duì)電機(jī)供應(yīng)鏈的所有領(lǐng)域都是一個(gè)重大的市場(chǎng)機(jī)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(jī)市場(chǎng)中,歐洲和大中華區(qū)均處于領(lǐng)先地位,預(yù)計(jì)在2020-26年預(yù)測(cè)期內(nèi)占全球產(chǎn)量的60%以上。
輪轂電機(jī)
第四種電機(jī)是輪轂電機(jī),允許將電機(jī)放置在車(chē)輪的中心,減少與齒輪、軸承和萬(wàn)向聯(lián)接相關(guān)的傳輸和能量損失所需的組件。
輪轂電機(jī)歸類為P5架構(gòu),看上去是一個(gè)有吸引力的替代傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)的架構(gòu),但是他們有明顯的缺點(diǎn)。除開(kāi)技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的成本增加以外,增加車(chē)輛的非簧載重量的問(wèn)題一直不利于輪轂電機(jī)的普及。IHS Markit表示,輪轂電機(jī)仍將是全球輕型汽車(chē)市場(chǎng)的一個(gè)細(xì)分市場(chǎng),在未來(lái)十年的大部分時(shí)間里,年銷量將保持在10萬(wàn)輛以下。
自制或外購(gòu)策略
在全球電機(jī)供應(yīng)鏈?zhǔn)袌?chǎng),一個(gè)重要的趨勢(shì)是電機(jī)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(gòu)買(mǎi)推進(jìn)電機(jī)的趨勢(shì)。預(yù)計(jì)到2022年,全球OEMs將更傾向于外包而不是內(nèi)部生產(chǎn)電機(jī)。這一時(shí)期通常被認(rèn)為是“技術(shù)需求”,全球大多數(shù)OEMs將嚴(yán)重依賴電機(jī)供應(yīng)商,考慮到后者對(duì)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(zhǎng)“階段,內(nèi)部制造的電機(jī)份額將逐漸增加。2026年生產(chǎn)的電機(jī)中,約有50%將是國(guó)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(kāi)發(fā)技術(shù)。IHS Markit預(yù)測(cè),2026年之后,OEMs將處于領(lǐng)先地位,內(nèi)部電機(jī)制造的份額將顯著增加。
作為新能源汽車(chē)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(chē)補(bǔ)能發(fā)展之路的一個(gè)縮影,而這說(shuō)明,換電并非唯一模式,充電也有其存在的場(chǎng)景和必要。
王子冬指出,換電跟充電不是完全對(duì)立的,這是一種新的選擇,且具有可觀的社會(huì)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(chē)將會(huì)被廣泛應(yīng)用于市場(chǎng),屆時(shí)不僅是B端車(chē),C端車(chē)(私家車(chē))也會(huì)逐漸追上這個(gè)需求?!?/p>
黃春華認(rèn)為,未來(lái),新能源汽車(chē)用戶有時(shí)間可以充電,沒(méi)時(shí)間可以換電,也可以通過(guò)換電站來(lái)升級(jí)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(diǎn)。此外,工信部日前通知,2022年將啟動(dòng)公共領(lǐng)域車(chē)輛全面電動(dòng)化城市試點(diǎn)。這背后一定是充電與換電相結(jié)合,一起推動(dòng)公共領(lǐng)域車(chē)輛的全面電動(dòng)化?!拔磥?lái)兩到三年內(nèi),在公共交通、運(yùn)輸?shù)燃?xì)分領(lǐng)域,換電模式的普及速度會(huì)加快?!?/p>