中國(guó)新能源電驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展怎么樣了?這兒有份液態(tài)空間的調(diào)查報(bào)告

新技術(shù)在哪里?好公司又在哪里?……
這些問(wèn)題,擺在了主機(jī)廠的創(chuàng)新部門與投資部門面前。當(dāng)前的企業(yè)創(chuàng)新部門已經(jīng)不再滿足于自有的供應(yīng)鏈上的創(chuàng)新能力,要放眼全市場(chǎng),去發(fā)掘產(chǎn)業(yè)鏈上成熟企業(yè)與初創(chuàng)企業(yè)的新技術(shù),甚至高校和科研機(jī)構(gòu)也變成了跟蹤的對(duì)象,以免錯(cuò)過(guò)新技術(shù)與投資的機(jī)會(huì)。
深耕中國(guó)汽車行業(yè)近20年的迅孚公司基于其研究與咨詢經(jīng)驗(yàn),借助公司開發(fā)的“液態(tài)空間開放式創(chuàng)新平臺(tái)”(下稱“液態(tài)空間”),結(jié)合客戶的需求展開了深入研究??蛻粑幸簯B(tài)空間對(duì)產(chǎn)業(yè)的三類組織-成熟汽車零部件供應(yīng)商,初創(chuàng)企業(yè)和高??蒲袡C(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查研究,研究的目的是發(fā)掘中國(guó)新能源汽車領(lǐng)域的新技術(shù)以及掌握新技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展情況。
研究簡(jiǎn)介
液態(tài)空間與客戶對(duì)研究的范圍進(jìn)行了細(xì)化,形成了以下的四個(gè)研究目標(biāo)領(lǐng)域,然后從產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成的角度對(duì)每個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行細(xì)分,識(shí)別出領(lǐng)域中的關(guān)鍵部件,受制于篇幅不在此不一一展示細(xì)分項(xiàng)目。
ü 四個(gè)研究領(lǐng)域:

ü 三類研究對(duì)象:

液態(tài)空間初步篩選出大約5000家組織,通過(guò)對(duì)組織及其產(chǎn)品技術(shù)的評(píng)價(jià),最終有210家組織符合要求,經(jīng)過(guò)對(duì)這些企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)和企業(yè)綜合情況評(píng)價(jià),對(duì)最終的210家企業(yè)進(jìn)行了推薦分級(jí),大約有1/3的企業(yè)是液態(tài)空間強(qiáng)烈建議顧客密切關(guān)注的。
研究發(fā)現(xiàn)
本文作為案例的第一部,主要展示液態(tài)空間對(duì)電驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域組織的掃描,篩選和評(píng)價(jià)的過(guò)程中的發(fā)現(xiàn),此領(lǐng)域最終有34家企業(yè)符合要求,分布見下圖。

對(duì)于調(diào)查組織的產(chǎn)品技術(shù)路線,有如下的發(fā)現(xiàn),針對(duì)每項(xiàng)技術(shù)液態(tài)空間選取代表性的企業(yè)及產(chǎn)品進(jìn)行簡(jiǎn)要的概述:

ü 熱門的技術(shù)-應(yīng)用第三代半導(dǎo)體材料SiC的電機(jī)控制器技術(shù)
受益于國(guó)家和地方產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)及資本的追逐,功率半導(dǎo)體無(wú)疑是電驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的熱門,無(wú)論是第二代功率半導(dǎo)體材料應(yīng)用代表的IGBT還是應(yīng)用第三代半導(dǎo)體材料SiC的電控,這些企業(yè)在資本市場(chǎng)的融資可謂是順風(fēng)順?biāo)?/p>
根據(jù)液態(tài)空間的調(diào)查,在第二代半導(dǎo)體IGBT和第三代半導(dǎo)體材料SiC電控,調(diào)查的國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品與國(guó)際頭部企業(yè)的產(chǎn)品性能存在一定差距,但是液態(tài)空間認(rèn)為,這些初創(chuàng)企業(yè)首先解決了自主產(chǎn)品有和無(wú)的問(wèn)題,尤其是在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)被國(guó)外技術(shù)卡脖子的環(huán)境下,這點(diǎn)顯得尤為重要。
液態(tài)空間對(duì)一家科研團(tuán)隊(duì)來(lái)自中科院和清華大學(xué)的企業(yè)進(jìn)行了評(píng)價(jià),其生產(chǎn)的SiC控制器已經(jīng)向歐洲OEM供貨。評(píng)價(jià)分為兩部分:產(chǎn)品與核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)和企業(yè)評(píng)價(jià)。

液態(tài)空間點(diǎn)評(píng):我們給與這家企業(yè)較為高的企業(yè)評(píng)價(jià)得分,對(duì)于產(chǎn)品與核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià),當(dāng)前SiC控制器處于大規(guī)模應(yīng)用的前期階段(見下圖),還面臨著應(yīng)用成本高的問(wèn)題,但是其相對(duì)于第二代IGBT控制器所具有的低損耗,耐高溫的特性是毋庸置疑的優(yōu)勢(shì),因此被替代的風(fēng)險(xiǎn)幾乎很低。對(duì)于其產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)先性,液態(tài)空間選擇對(duì)標(biāo)的對(duì)象是NEV技術(shù)路線中的2025和2030技術(shù)指標(biāo),整體看具有技術(shù)領(lǐng)先性。

ü 常見的技術(shù)-電機(jī)電控一體化:三合一,N合一

系統(tǒng)整合大概是創(chuàng)新最容易的路徑,液態(tài)空間調(diào)查的企業(yè)中為數(shù)不少的企業(yè)采用這樣的集成技術(shù),電機(jī)企業(yè)和電控企業(yè)相互整合對(duì)方的產(chǎn)品,存在MCU(電控單元)+DC/DC+OBC(車載充電機(jī))集成和電控+電機(jī)+減速器集成兩種路線,最終均是實(shí)現(xiàn)降低重量與空間,提升系統(tǒng)效率的目的。
液態(tài)空間同樣選取一家企業(yè),此企業(yè)以制造電控見長(zhǎng),延伸到電機(jī)領(lǐng)域,將電機(jī)和其電控產(chǎn)品整合。

液態(tài)空間點(diǎn)評(píng):對(duì)于產(chǎn)品和技術(shù),三合一或多合一的技術(shù)較為成熟,實(shí)施成本低,與中國(guó)NEV2025和2030技術(shù)指標(biāo)對(duì)比,具有一定的領(lǐng)先性,但是整合技術(shù)路線的創(chuàng)新性不高;綜合考察企業(yè)的情況,對(duì)于融資能力的評(píng)估,由于此企業(yè)為成熟供應(yīng)商,所以融資能力一般,其他各項(xiàng)得分較為優(yōu)秀。
ü 改進(jìn)中的技術(shù)-扁線電機(jī)
2020年中國(guó)新能源汽車Top15銷售車型中有3款車采用扁線電機(jī),到2021年已經(jīng)有6款車,液態(tài)空間預(yù)測(cè)扁線電機(jī)將逐漸主流,2021年特斯拉Model Y已經(jīng)實(shí)現(xiàn)10層扁線電機(jī)。資料顯示:在 WLTC 工況,扁線電機(jī)比傳統(tǒng)圓線電機(jī)的轉(zhuǎn)換效率高 1.12%;在全域平均下, 兩者效率值相差2%;在市區(qū)工況(低速大扭矩),兩者效率值相差 10%。
液態(tài)空間所調(diào)查的企業(yè)也有采用此技術(shù)的,根據(jù)企業(yè)新聞,其已采購(gòu)歐洲生產(chǎn)設(shè)備,投入巨大。

產(chǎn)品技術(shù)方面,其提供的產(chǎn)品具備多種技術(shù),諸如三合一技術(shù),SiC技術(shù),扁線技術(shù),綜合評(píng)價(jià)得分優(yōu)秀,僅就實(shí)施扁線技術(shù)而言,如果是初創(chuàng)企業(yè)面臨著制造設(shè)備投入大的實(shí)際問(wèn)題,但是此企業(yè)是主流OEM培育的創(chuàng)業(yè)企業(yè),資本雄厚。從企業(yè)角度看,各維度得分均處于優(yōu)良的水平,沒有明顯的短板。

ü 小眾的技術(shù)-輪轂電機(jī)
盡管集諸多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)于一身,但是受制于可靠性和成本等因素,輪轂電機(jī)依然沒有在乘用車領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用。近期奔馳收購(gòu)輪轂電機(jī)企業(yè)YASA以及法拉利SF90車型使用輪轂電機(jī),讓大家看到未來(lái)輪轂電機(jī)應(yīng)用的希望。液態(tài)空間調(diào)查的企業(yè)中有專注于制造輪轂電機(jī)的,其產(chǎn)品特性的確較傳統(tǒng)電機(jī)優(yōu)異,下面是液態(tài)空間對(duì)其的評(píng)價(jià)。

液態(tài)空間點(diǎn)評(píng):如前所述,輪轂電機(jī)的應(yīng)用還需要克服可靠性,成本高等困難,技術(shù)實(shí)施成本得分較低。技術(shù)特性上,已經(jīng)超過(guò)中國(guó)NEV2030對(duì)電機(jī)的質(zhì)量密度指標(biāo)6kw/kg,峰值效率已經(jīng)達(dá)到97.3%,因此技術(shù)創(chuàng)新性和技術(shù)領(lǐng)先性得分高。整體來(lái)看,輪轂電機(jī)處于小規(guī)模驗(yàn)證前期,技術(shù)成熟度低。
建議以及調(diào)查局限性
首先,液態(tài)空間建議OEM的創(chuàng)新部門定期對(duì)技術(shù)市場(chǎng)掃描與跟蹤,全面的掌握產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
其次,液態(tài)空間分析了項(xiàng)目研究的局限,有如下需要改進(jìn)與提升的方面:
-研究對(duì)象:盡管項(xiàng)目研究范圍包含電機(jī)的永磁材料,硅鋼片,絕緣系統(tǒng),高速軸承,但是產(chǎn)品屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),其格局已經(jīng)確定,企業(yè)成立的時(shí)間很多年,極少存在初創(chuàng)組織,因此產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新技術(shù)會(huì)遺漏。以硅鋼片為例,作為電機(jī)的核心材料,技術(shù)門檻極高,國(guó)內(nèi)具備高端無(wú)取向硅鋼生產(chǎn)能力的企業(yè)僅8家鋼鐵企業(yè),而且行業(yè)集中度高,目前來(lái)看,此行業(yè)不可能出現(xiàn)新的企業(yè)。
-技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):由于研究對(duì)象的限定,會(huì)出現(xiàn)行業(yè)內(nèi)頭部企業(yè)不在研究范圍內(nèi),可能會(huì)造成技術(shù)發(fā)展路線的遺漏。例如電機(jī)頭部企業(yè)ZF,舍弗勒等的高速電機(jī)技術(shù)就未在此次調(diào)查企業(yè)中發(fā)現(xiàn)。
-企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)深度:調(diào)查企業(yè)的詳細(xì)的技術(shù)特征參數(shù)需要進(jìn)一步的與企業(yè)溝通才能獲得,以便更加詳盡的了解產(chǎn)品的技術(shù)細(xì)節(jié)。