1、新能源電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述
新能源動(dòng)力系統(tǒng)可以分為電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器和減速器，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是新能源車輛的核心，新能源車輛通過電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的輸入和控制。
以新能源車輛為例，與傳統(tǒng)燃油車相比，其動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)生很大變化。傳統(tǒng)燃油車以發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱作為動(dòng)力系統(tǒng)核心，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、零部件較多且供應(yīng)鏈龐大。
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是指利用電能作為動(dòng)力源，通過電機(jī)、電控系統(tǒng)等組成的一種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)特性決定了電動(dòng)車的爬坡、加速能力及最高車速等汽車行駛的主要性能，它具備效率高、響應(yīng)快、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括三大總成：驅(qū)動(dòng)電機(jī)（將動(dòng)力電池的電能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，是輸出動(dòng)力的來源）、控制器（基于功率半導(dǎo)體的硬件及軟件設(shè)計(jì)，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并持續(xù)豐富其他控制功能）、減速器（通過齒輪組降低輸出轉(zhuǎn)速提高輸出扭矩，以保證電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行在高效區(qū)間）。
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比傳統(tǒng)燃油動(dòng)力系統(tǒng)，大幅提升了功率密度，同時(shí)大幅減少成本、體積、重量，降低了新能源整車開發(fā)和供應(yīng)鏈管理難度。
2、新能源電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
（1）新能源汽車領(lǐng)域
A、集成化動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)明顯
近年來，新能源汽車領(lǐng)域電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化趨勢(shì)較為明顯，其中主要組成部件如下：
a、驅(qū)動(dòng)電機(jī)
驅(qū)動(dòng)電機(jī)歷經(jīng)多年發(fā)展，主要的技術(shù)路徑聚焦在交流異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)。從裝機(jī)量角度看，永磁同步電機(jī)由于其優(yōu)異的綜合性能，一直占據(jù)最高比例。近年來，持續(xù)選擇交流異步電機(jī)技術(shù)路徑的特斯拉，在其新推出的 Model3 車型中，也開始采用永磁同步電機(jī)方案。
b、控制器
控制器以高頻高功率半導(dǎo)體技術(shù)為核心，圍繞其進(jìn)行硬件開發(fā)與軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、角度、響應(yīng)時(shí)間的精確控制。只有具備較強(qiáng)的電力電子設(shè)計(jì)能力、控制算法優(yōu)化能力，方能滿足這些要求。
從硬件開發(fā)角度，對(duì)外依靠高頻高功率半導(dǎo)體工藝技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，對(duì)內(nèi)則需要硬件電路設(shè)計(jì)能力的改善、電磁兼容能力的提高、散熱效果的提升，最終實(shí)現(xiàn)控制器總成整體性能改進(jìn)?？刂破鞯暮诵闹笜?biāo)是體積功率密度。
近年來，國內(nèi)控制器的主要指標(biāo)已經(jīng)接近國際水平。從軟件設(shè)計(jì)角度，控制器的進(jìn)步則體現(xiàn)在可擴(kuò)展性、易維護(hù)性、功能安全性等方面的不斷提高。可擴(kuò)展性，是指在軟件開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)就引入可移植性及功能復(fù)用性的理念，對(duì)通用功能模塊進(jìn)行固化，減少重復(fù)投入進(jìn)而降低成本；易維護(hù)性，是指在軟件的后續(xù)使用過程中，及時(shí)響應(yīng)并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程更新升級(jí)與性能優(yōu)化的能力；功能安全性，是指電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制器總成對(duì)新能源汽車的動(dòng)力輸出進(jìn)行直接的調(diào)節(jié)控制，是保證功能安全性的重要一環(huán)。
c、減速器
減速器正在經(jīng)歷從單級(jí)到多檔的產(chǎn)品演變過程。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體 NVH（噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度）性能，很大程度上取決于傳動(dòng)總成中減速器的設(shè)計(jì)加工裝配的能力。同時(shí)，減速器的小型化、輕量化也是電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減小體積、降低重量的重要環(huán)節(jié)。目前，主要組件減速器的領(lǐng)先企業(yè)主要為國際零部件供應(yīng)商，包括博格華納、博世、吉?jiǎng)P恩、采埃孚、麥格納、加特可、AVL 等。
“多合一”驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)較由單一部件組裝成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有體積更小、質(zhì)量更輕、綜合性能更強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，高集成度的趨勢(shì)之下，只有企業(yè)在各個(gè)部件的相關(guān)領(lǐng)域均具備較強(qiáng)的技術(shù)積累，才能最終完成綜合性能具有優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品。這對(duì)企業(yè)的電機(jī)設(shè)計(jì)能力、電力電子設(shè)計(jì)能力、控制算法優(yōu)化能力、精密機(jī)械加工制造能力、成本控制能力等綜合實(shí)力，提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。在各自主要部件領(lǐng)域具備一定優(yōu)勢(shì)的企業(yè)，都在積極拓展其他部件領(lǐng)域，以適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)完整的產(chǎn)品布局。
B、新能源汽車關(guān)鍵零部件面臨重大發(fā)展機(jī)遇
長(zhǎng)期以來，核心零部件領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)企業(yè)主要是發(fā)達(dá)國家的跨國外資公司，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速箱、ABS 制動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)電控、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、高壓燃油共軌等領(lǐng)域，我國零部件企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力較弱。汽車行業(yè)歷經(jīng)數(shù)百年發(fā)展，正處于“電動(dòng)化”、“智能化”的急劇變革時(shí)期，新技術(shù)層出不窮，既有汽車及零部件競(jìng)爭(zhēng)格局正面臨重新洗牌。
新能源汽車關(guān)鍵零部件領(lǐng)域，技術(shù)路徑不斷更新尚未固化，性能改善潛力較大，相關(guān)專利與工藝壁壘仍在逐漸積累。因此，各細(xì)分行業(yè)尚未形成具有穩(wěn)定絕對(duì)壟斷地位的國際寡頭，我國新能源汽車關(guān)鍵零部件企業(yè)仍有機(jī)會(huì)通過研發(fā)創(chuàng)新最終勝出。
另一方面，為貼合中國市場(chǎng)，外資車企加大新能源汽車在華產(chǎn)能投入之后，相關(guān)零部件的本土化程度將直接決定終端產(chǎn)品的成本水平與競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，外資車企將推動(dòng)對(duì)新能源零部件供應(yīng)商的培育與本土化。這在占據(jù)新能源汽車成本比例最高的動(dòng)力電池領(lǐng)域已經(jīng)充分體現(xiàn)，而率先實(shí)現(xiàn)在華獨(dú)資設(shè)廠的全球新能源汽車領(lǐng)軍企業(yè)特斯拉也持續(xù)推動(dòng)零部件本土化，以提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。未來，外資企業(yè)加大引入在華本地供應(yīng)商的趨勢(shì)也會(huì)延展到電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等其他核心零部件上。對(duì)于熟悉外資企業(yè)開發(fā)與采購流程，已經(jīng)通過相關(guān)供應(yīng)鏈管理體系認(rèn)證，并經(jīng)過批量產(chǎn)品檢驗(yàn)的境內(nèi)新能源汽車零部件企業(yè)，將迎來發(fā)展機(jī)遇。
C、整車企業(yè)自產(chǎn)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)商將長(zhǎng)期共存
汽車行業(yè)屬于資本密集、技術(shù)密集型行業(yè)，需要同時(shí)平衡成本控制、產(chǎn)品質(zhì)量、性能優(yōu)勢(shì)等多個(gè)領(lǐng)域。前期的高技術(shù)投入、高資本投入，必須通過最終產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)上市銷售，才能得到合理分?jǐn)?。因此，?shí)力較強(qiáng)的整車企業(yè)對(duì)于核心零部件通常采取的策略為：小批量時(shí)自行研發(fā)或者與戰(zhàn)略合作零部件供應(yīng)商同步研發(fā)；大批量時(shí)依靠外部零部件供應(yīng)商或與其設(shè)立合資公司，充分利用規(guī)模效應(yīng)帶來的成本優(yōu)勢(shì)，并減少自行研發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
為了提升自身核心零部件業(yè)務(wù)部門的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)水平，整車廠往往會(huì)選擇分拆零部件業(yè)務(wù)獨(dú)立發(fā)展的方式。隨著新能源汽車的滲透率不斷提高，為了加速形成規(guī)模效應(yīng)，比亞迪、長(zhǎng)城汽車等行業(yè)內(nèi)整車企業(yè)，也在積極推動(dòng)其新能源汽車零部件業(yè)務(wù)部門的分拆獨(dú)立運(yùn)營，并加大了相應(yīng)零部件的對(duì)外采購比例。因此，整車企業(yè)自產(chǎn)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)商將長(zhǎng)期共存。
（2）工業(yè)車輛領(lǐng)域
A、受環(huán)保政策要求工業(yè)車輛電動(dòng)化為全球大勢(shì)所趨
全球各地對(duì)非道路機(jī)械的排放法規(guī)日趨嚴(yán)格，政策引導(dǎo)下推動(dòng)工業(yè)車輛加速電動(dòng)化進(jìn)程。根據(jù)EUROMOT 歐洲內(nèi)燃機(jī)制造協(xié)會(huì)的政策解讀報(bào)告，2019 年底低于歐 V 排放的內(nèi)燃機(jī)已全部停產(chǎn)，2039 年低于歐 V 排放產(chǎn)品有望全部退出市場(chǎng)。
根據(jù) AstuteAnalytica 分析報(bào)告，2022 年歐盟指令要求所有建筑設(shè)備到 2025 年應(yīng)將碳排放量減少至少 20%，這同樣導(dǎo)致對(duì)電動(dòng)和混合動(dòng)力建筑機(jī)械的需求增加；技術(shù)咨詢公司 EV 在德國制造業(yè)聯(lián)合會(huì)（VDMA）的報(bào)告上表示，2030 年 19~56kW 級(jí)小型挖掘機(jī)，電驅(qū)（包括油電混動(dòng)，電池純電）市場(chǎng)比例提升到 9%，56~160kW 級(jí)大型挖掘機(jī)市場(chǎng)比例會(huì)達(dá)到 20%。近年來，國家和地方政府同樣大力鼓勵(lì)工業(yè)車輛電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。
2018 年，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《非道路移動(dòng)機(jī)械污染防治技術(shù)政策》，鼓勵(lì)混合動(dòng)力、純電動(dòng)、燃料電池等新能源技術(shù)在非道路機(jī)械上的應(yīng)用。2020 年，工信部發(fā)布《推動(dòng)公共領(lǐng)域車輛電動(dòng)化行動(dòng)計(jì)劃》，推進(jìn)電動(dòng)車輛電動(dòng)化，加快工業(yè)車輛行業(yè)向新能源轉(zhuǎn)型。2022 年以來，部分省市對(duì)工業(yè)車輛行業(yè)的政策也相繼出臺(tái)，其中浙江省率先出臺(tái)老舊柴油叉車淘汰替換相關(guān)政策，明確鼓勵(lì)工業(yè)車輛向新能源、電動(dòng)化進(jìn)行轉(zhuǎn)型。
B、電動(dòng)化作為重大技術(shù)變革有望重塑全球競(jìng)爭(zhēng)格局
以史為鑒，工業(yè)車輛發(fā)展過程中如發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓技術(shù)等重大技術(shù)變革都會(huì)帶來行業(yè)格局的重塑，電動(dòng)化作為又一重大技術(shù)變革有望重塑全球競(jìng)爭(zhēng)格局。參照叉車行業(yè)，受益于鋰電化浪潮，中國電動(dòng)叉車的性能實(shí)現(xiàn)了重大突破，開啟了中國叉車加速走向世界的新征程。
2018 年至今是我國叉車高質(zhì)量發(fā)展期，隨著我國工業(yè)水平不斷提升，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)讓中國鋰電產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑全球。2020 年開始行業(yè)細(xì)分結(jié)構(gòu)增速出現(xiàn)拐點(diǎn)，內(nèi)燃叉車（4/5 類車）增速持續(xù)低于行業(yè)增速，價(jià)格更高的電動(dòng)平衡重叉車（1 類車）與電動(dòng)乘駕式倉儲(chǔ)叉車（2 類車）增速開始高于行業(yè)增速，并且在 2022 年分別達(dá)到 16.92%和 13.03%的同比增速，顯著高于-4.68%的全行業(yè)叉車銷量增速，成為細(xì)分結(jié)構(gòu)中成長(zhǎng)較高的板塊。
未來隨著中國“三電”技術(shù)逐步成熟，電池、電機(jī)等核心零部件的制造成本不斷降低，產(chǎn)業(yè)化規(guī)模逐步加大，工業(yè)車輛從研發(fā)成本至采購成本都在不斷降低，電動(dòng)化產(chǎn)品的產(chǎn)品力也將在全球處于較為領(lǐng)先的地位，產(chǎn)品在全球終端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力逐步提升。借鑒過去工業(yè)車輛市場(chǎng)格局被核心技術(shù)變革重塑和叉車憑借鋰電出海的經(jīng)驗(yàn)，中國工業(yè)車輛有望借助電動(dòng)化加速全球化布局。
C、工業(yè)車輛下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
工業(yè)車輛包含牽引車、電動(dòng)工業(yè)車（內(nèi)燃叉車和電動(dòng)倉儲(chǔ)車輛）、輕小型搬運(yùn)車和固定平臺(tái)搬運(yùn)車等，廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)物流中心等場(chǎng)所的物資裝卸、堆垛、流轉(zhuǎn)、倉儲(chǔ)以及短距離搬運(yùn)和牽引作業(yè)，與公眾日常生活密切相關(guān)。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、工業(yè)化程度的不斷提高，全社會(huì)物流總額保持高速增長(zhǎng)，給工業(yè)車輛行業(yè)發(fā)展帶來了廣闊的需求空間，并在我國現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)服務(wù)中占據(jù)著重要地位。
同時(shí)，隨著行業(yè)龍頭企業(yè)全球競(jìng)爭(zhēng)力的持續(xù)增強(qiáng)，我國工業(yè)車輛產(chǎn)品出口數(shù)量不斷增加，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和附加值不斷優(yōu)化和提高。受益于國內(nèi)需求及出口量的持續(xù)增長(zhǎng)，我國工業(yè)車輛行業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，自 2009 年起連續(xù)位列全球第一大叉車生產(chǎn)國和消費(fèi)市場(chǎng)。
3、新能源電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)下游市場(chǎng)空間及規(guī)模
（1）新能源汽車領(lǐng)域
基于驅(qū)動(dòng)技術(shù)的重大升級(jí)和轉(zhuǎn)型，新能源汽車作為汽車產(chǎn)業(yè)降低碳排放和應(yīng)對(duì)能源安全問題的重要突破口，已成為全球各國推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和參與氣候變化談判的戰(zhàn)略抓手。圍繞 2050 年碳中和目標(biāo)，歐盟在 2019 年 12 月發(fā)布《歐洲綠色協(xié)議》，提出到 2025 年達(dá)成零排放以及低排放汽車保有量 1300 萬輛，并部署約 100 萬座公共充電站與替代燃料加注站；2021 年 7 月，歐盟發(fā)布“Fitfor55”減排一攬子方案，要求到 2030 年減少溫室氣體排放量 55%，2035 年開始在歐盟地區(qū)禁止銷售燃油車；大多數(shù)歐洲國家都制定了更為嚴(yán)格的國內(nèi)政策，宣布從 2025 年或 2030 年開始停售燃油車。2021 年 8 月，拜登簽署行政命令，設(shè)定了到 2030 年電動(dòng)汽車、氫燃料電池和插電式混合動(dòng)力汽車占美國汽車銷量 50%的目標(biāo)。中汽協(xié)年度數(shù)據(jù)顯示，在政策和市場(chǎng)的雙重作用下，國內(nèi)新能源汽車連續(xù) 9 年位居全球第一。
2023 年，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成 958.7 萬輛和 949.5 萬輛，同比增長(zhǎng) 35.8%和 37.9%，市場(chǎng)占有率達(dá)到 31.6%，高于上年 5.9 個(gè)百分點(diǎn)。
（2）工業(yè)車輛領(lǐng)域
工業(yè)車輛是工程機(jī)械業(yè)的重要組成部分，主要包括牽引車輛、電動(dòng)工業(yè)車（內(nèi)燃叉車和電動(dòng)倉儲(chǔ)車輛）、輕小型搬運(yùn)車和固定平臺(tái)搬運(yùn)車等 6 大類產(chǎn)品，下游應(yīng)用廣泛。2020 年全球工業(yè)車輛銷售額約 313 億美元，中國市場(chǎng)占據(jù) 33.7%。傳統(tǒng)工業(yè)車輛為強(qiáng)周期行業(yè)，受下游需求影響較大，但近年來電動(dòng)化趨勢(shì)逐漸滲透到工業(yè)車輛領(lǐng)域，帶來新的成長(zhǎng)空間。
A、政策層面，近幾年國家和地方政府相繼出臺(tái)相關(guān)環(huán)保和產(chǎn)業(yè)政策，大力鼓勵(lì)工業(yè)車輛新能源化、電動(dòng)化轉(zhuǎn)型；
B、技術(shù)層面，由于新能源汽車的快速滲透，動(dòng)力電池技術(shù)已經(jīng)比較成熟；
C、成本層面，隨著化石能源價(jià)格上漲，電動(dòng)工業(yè)車輛在生命周期內(nèi)年均綜合成本優(yōu)勢(shì)顯著；
D、產(chǎn)業(yè)層面，傳統(tǒng)工程車輛巨頭均已制定新能源戰(zhàn)略，搶占電動(dòng)化轉(zhuǎn)型制高點(diǎn)。未來工業(yè)車輛電動(dòng)化有很大概率復(fù)制新能源汽車產(chǎn)業(yè)路徑，從政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，帶來新的增長(zhǎng)空間。根據(jù)中國工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)工業(yè)車輛分會(huì)的數(shù)據(jù)，我國機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛銷售量從 2013 年 32.88 萬臺(tái)增長(zhǎng)至 2022 年的 104.80 萬臺(tái)，復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá) 13.75%。
近年來，國家環(huán)保政策陸續(xù)出臺(tái)，各地排放監(jiān)管力度不斷加大，企業(yè)對(duì)綠色環(huán)保、節(jié)能減排日益重視，電動(dòng)技術(shù)不斷進(jìn)步，電動(dòng)叉車的銷售量增速顯著，市占率日益提升。根據(jù)中國工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)工業(yè)車輛分會(huì)的數(shù)據(jù)，從 2013 年到 2022 年，我國電動(dòng)叉車的銷售量從 8.89 萬臺(tái)顯著增長(zhǎng)至 67.48 萬臺(tái)，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 25.25%，而同期內(nèi)燃叉車的銷售量則從23.98 萬臺(tái)增長(zhǎng)到 37.32 萬臺(tái)，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 5.04%，電動(dòng)叉車市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度明顯快于內(nèi)燃叉車，2020 年，電動(dòng)叉車的銷售量首次超過了內(nèi)燃叉車，占到了機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛總銷售量的 51.27%。
2022 年，電動(dòng)叉車市場(chǎng)份額進(jìn)一步增加，達(dá)到了 64.39%，顯示出電動(dòng)叉車在市場(chǎng)中的主導(dǎo)地位逐漸加強(qiáng)。
