2023年12月新能源汽车三电系统洞察报告-科瑞咨询

2023年新能源汽车三电系统洞察报告总结

核心内容

2023年中国新能源汽车市场表现强劲，全年产量达到944.3万辆，同比增长30.3%。新能源汽车的累计渗透率提升至31.4%，12月新能源渗透率更是达到44%，标志着新能源汽车市场在2023年取得了圆满收官。电池成本的大幅下降、价格战的持续以及促消费政策的推动，促使消费者购车需求提前释放。自主品牌凭借新能源车型持续增长，推动合资品牌加速电动化进程。

主要观点

• 市场增长：新能源汽车市场在2023年实现显著增长，尤其是12月新能源渗透率的提升，表明市场对新能源汽车的接受度和需求持续上升。
• 车型比例：新能源乘用车市场中，SUV车型占比最高，达到48.0%，而MPV和BUS市场也有稳步提升。新能源卡车和客车由于去年同期高基数影响，本期出现下滑。
• 电池市场：2023年1-12月，动力电池装机量同比增长37.3%，12月装机量首次达到44.0GWh。电池原材料碳酸锂价格的下降进一步推动了装机量的增长。单车平均电量为47.4kWh，略有增长。
• 电芯结构：方形电芯仍占据主导地位，占比达93.3%，圆柱形和软包电芯分别占2.9%和3.8%。磷酸铁锂电芯仍是主流，三元材料占比逐渐降低。
• 电池企业竞争：前三名电池企业市场份额达80.5%，市场逐渐呈现“赢者通吃”的趋势。宁德时代以49.0%的市场份额稳居第一，弗迪电池以24.1%位列第二，中创新航以7.3%位列第三。
• 电机市场：2023年12月电机企业配套量TOP10中，弗迪动力以28.4万台的配套量位列第一，市场份额为28.76%。特斯拉、汇川联合动力、尼得科等企业紧随其后。电机企业中，部分企业如联合汽车电子、蜂巢易创等主要配套理想、小鹏、广汽埃安等车型。
• 电控市场：2023年12月电控企业配套量TOP10中，弗迪动力以27.6万台配套量位列第一，特斯拉以7.4万台位列第二，汇川联合动力以7.6万台位列第三。电控市场同样呈现高度集中趋势。

关键信息

电芯外形与材料

• 电芯外形：方形电芯占比93.3%，圆柱形电芯占比2.9%，软包电芯占比3.8%。
• 电芯材料：磷酸铁锂电芯仍是主流，三元材料占比逐渐降低。

电机结构

• 轴向磁通电机（AFPM）：具有更短的磁通路径，有助于提高效率和功率密度。其结构特点包括定子铁心与转子铁心外径一致，轴向长度不同，磁通路径先轴向再周向闭合。
• 径向磁通电机（RFPM）：磁通路径先径向再周向闭合，定子铁心与转子铁心轴向长度一致。
• 电机结构分类：
  • 单定子单转子：结构简单紧凑，但存在定转子摩擦风险，通常采用去定子齿设计。
  • 单定子双转子：功率密度高，适合牵引系统和航空航天领域。
  • 双定子单转子：对称性较好，适合风力发电系统。
  • 多定子多转子：适合大转矩场景，如船舶推进系统和大型风力发电。

电机冷却方式

• 水冷和油冷：传统轴向电机采用水冷，而轴向磁通电机由于绕组直接与铝制外壳接触，冷却效果极佳。YASA采用内外支路油冷方案，提高冷却效果，但对维护和密封提出了更高要求。

电机优势与劣势

• 优势：
  • 体积小、自重轻。
  • 功率密度高、效率提升。
  • 材料消耗降低，有助于节能降碳。
• 劣势：
  • 生产制造难度高。
  • 热管理、设计生产公差等技术难点仍需解决。
  • 产业化成熟度低，短期内难以实现大规模生产。

电机应用实例

• 盘毂电机：功率5.5kW，轴向尺寸87.5mm，重量11kg。
• 三相异步电机：功率5.5kW，轴向尺寸370mm，重量40kg。
• 普通永磁电机：功率5.5kW，轴向尺寸200mm，重量20kg。

搭载车型

• 奔驰Vision One Eleven概念车
• 红旗S9超级跑车
• 迈凯伦Artura
• 法拉利SF90 Stradale

技术趋势

• 性能提升：提升补能效率、高压化成为重要发展方向。
• 技术布局：电池企业将积极布局海外市场，扩大客户群体。同时，在半固态、固态等前沿技术领域加大投入，以抢占行业先机。
• 材料创新：采用取向硅钢提高电机效率，约提升2%。
• 结构优化：无铁芯结构采用绕制好定子线圈，通过模具固化成定子盘式形状，机壳和端盖成为磁路的一部分。
• 永磁体排列：包括不等比例扇形结构、矩形结构、等比例扇形结构、Halbach排列结构等，有助于提高气隙磁密，降低损耗，提高效率和功率密度。

未来展望

• 市场竞争加剧：随着市场集中度的提高，电池和电机企业需加强技术投入和成本管控。
• 技术突破：轴向磁通电机等新技术将逐步成熟，有望在未来实现大规模应用。
• 产业链整合：车企自建动力电池供应链的趋势增强，推动产业链上下游协同发展。

联系方式

• 乘联会秘书处：

  • 地址：上海市普陀区武宁路423号18号楼1103室
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