电机电控降成本关键 - 提效率和降成本，电机电控发展的必由之路

电机电控降成本关键：集成化、轻量化

新能源汽车电机驱动系统主要由驱动电机和电机控制器两部分构成。从电机驱动系统的产业价值链来看，驱动电机和电机控制器所占的成本之比大致相同。

驱动电机系统对于原材料的要求相对简单，主要包括钕铁硼等稀土永磁材料（永磁体）、钢材（铁芯叠片、驱动轴体）、铜（绕组）、镁铝合金（机壳）等基本金属。因此，原材料成本和加工成本占据电机成本中的绝大部分。因此，稀土材料、钢材、铜铝等有色金属材料的价格将对电机成本产生最直接的影响。

国家十三五新能源汽车重点研发计划明确提出，2020年，我国驱动电机峰值功率密度应达到4.0kW/kg，连续功率密度应达到2.2kW/kg，基于IGBT功率模块的电控器功率密度达到17kW/L，基于第三代宽禁代半导体的Sic功率模块的电控器功率密度达到36kW/L，较目前性能均实现倍增。

在新能源汽车补贴逐步退坡的政策驱动下，动力总成成本、重量下降的压力将逐步向上传导至电机、电控产品厂商。因此电机电控发展在很大程度上影响新能源汽车市场的走向。

电机电控降本方式

一是通过集成度高的电驱动总成来降低系统总重，从而提高公里密度，降低成本；

二是通过采用部分组件非金属化降低系统重量和成本，包括转动枢轴、支撑组件等，采用耐磨非金属材料进行替代，或通过结构设计对包括电机极槽比、齿槽比与裂比等进行多重优化，从而提高单台电机材料用量。

三是核心零部件国产化。电机控制器作为整车驱动系统的最重要组成部分，主要由逆变器（主要是IGBT功率模块）、逆变驱动器、电源模块、中央控制模块、软启动模块、保护模块、散热系统信号检测模块等组件组成。其中，IGBT模块作为核心高压控制开关组件，其成本占据电机控制器成本的40-50%；据行业统计，IGBT器件占据新能源汽车整车成本的10%左右。因此，作为新能源汽车核心零部件，IGBT、DSP等核心元器件的成本直接决定了电机控制器等总成的成本下降空间。国产IGBT比进口器件的成本可下降15-20%，且仍拥有30%以上的毛利率，随着IGBT价格的进一步下降，电机和控制器的成本也将随之下降20%以上。

图 Infineon IGBT 在电动汽车应用图

目前IGBT芯片和模块在国内尚未完全形成产业布局，高端市场占有率仍与外资品牌存在较大差异。国内70%以上的IGBT器件市场，尤其是高端高功率半导体依然主要被英飞凌、三菱、仙童、东芝、富士、SEMIKRON、Sanken、IXYS、ST等美日欧企业占据，比亚迪、中车时代电气等企业通过自建或收购海外IGBT产能分享了剩余的市场。

在新能源汽车补贴逐步退坡的政策驱动下，动力总成成本、重量下降的压力将逐步向上传导至电机、电控产品厂商， 具备技术、规模优势的供应商将在成本下降的过程中占据优势。

所以优化电机结构、提高原材料利用率及提高元器件核心竞争力是新能源汽车电机电控系统的研发导向和降本良方。

小结：电机及电控作为新能源汽车用关键部件，国内厂商要做好技术创新、自主研发，发挥工匠精神，与国际先进技术接轨，做与众不同的特色化产品，提高全球竞争力。