中国汽车工业协会发布2025年上半年“成绩单”,新能源汽车再次成为驱动产业升级的核心引擎。1-6月我国新能源汽车产销分别完成696.8万辆和693.7万辆,同比分别增长了41.4%和40.3%。其中,新能源汽车销量占汽车总销量比重达到44.3%,这意味着今年上半年每卖出10辆新车,就..
中国汽车工业协会发布2025年上半年“成绩单”,新能源汽车再次成为驱动产业升级的核心引擎。1-6月我国新能源汽车产销分别完成696.8万辆和693.7万辆,同比分别增长了41.4%和40.3%。其中,新能源汽车销量占汽车总销量比重达到44.3%,这意味着今年上半年每卖出10辆新车,就有近5辆是新能源汽车,根据乘联会的预计,这一数字将继续攀升:2025年新能源汽车销量将达到1600万辆,其市场渗透率将达到56%。随着新能源汽车市场的持续高温,新能源汽车的关键组件驱动电机也迎来了高速发展时刻,根据盖世汽车研究院乘用车电气化配置数据,2025年1-5月驱动电机装机量为494.24万,同比增长29%。
图片来源:弗迪科技
驱动电机,被誉为新能源汽车的“心脏”,其性能直接影响整车性能表现——从加速响应到最高速度,从续航里程到驾乘舒适度等关键指标都会受其影响,作为电动化转型的基石,它不仅是技术创新的焦点,更是产业升级的引擎。
两大主流电机:感应异步永磁同步
驱动电机新能源汽车的核心部件之一,它负责将电能转化为机械能,推动车辆前进,这个过程始于动力电池提供的直流电,电流首先经过高压配电箱进行分配,然后进入电机控制器。在控制器内,DC/AC变换器将直流电转换成三相交流电,交流电再被输送给驱动电机使其内部的转子旋转,从而驱动车轮,让车辆行驶起来。当车辆滑行或制动时,电机控制器会改变模式,让驱动电机变成发电机。此时,车辆的动能带动电机旋转发电,产生三相交流电。控制器内的另一个装置AC/DC变换器再将此交流电变回直流电,充回动力电池,实现能量回收。
按照电机的工作电源类型划分,可以将其分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机和交流电机都是基于电磁感应定律实现电能与机械能相互转换的旋转电机,只不过两者电流形式不同,其核心结构包含定子和转子,通过磁场与电流的相互作用产生转矩或电动势。
早期新能源汽车的驱动电机多采用直流电机,因为直流电机相比交流电机,控制策略简单、调速性能好,且成本更低。但同时,直流电机也存在固有缺陷,比如电刷容易磨损、维护麻烦、效率不高。随着技术进步,交流电机的控制难题被攻克,成本也有所下降,直流电机现在基本处于被淘汰的边缘,交流电机成为了主流。
交流电机按照定子和转子的转速一致性又可进一步区分为同步电机和异步电机。当前,新能源汽车中最常见的是永磁同步电机和鼠笼式异步感应电机,其中,永磁同步电机在国内占主导地位。
永磁同步电机核心优势在于高功率质量比、轻量化、输出转矩更大等,例如,能赋予电动车强劲的零百加速能力,但同时也存在退磁、弱磁控制以及反电动势问题这三大技术局限性。另外,永磁同步电机转子必须使用钕铁硼等稀土材料,导致其整体物料成本显著高于感应异步电机。以一台常见的30KW驱动电机为例,其主要的钕铁硼、铜和钢这三类材料的成本总和,比同等功率的感应异步电机高出约68%。
感应异步电机的主要优势在于成本低、弱磁控制难度低、可靠性高、耐高温、耐振动等。但是相对于永磁而言,其功率密度较低、体积及重量较大、能量转换效率较低,而且其转子还需配备单独的冷却系统。另外,感应异步电机几乎没有电枢反应,因此在高转速工况下的表现往往优于永磁同步电机,而永磁同步电机则因为弱磁控制、反电动势以及高温振动环境下的退磁等问题,在高速巡航工况下会出现二次加速疲软,峰值车速有限以及超高速巡航难以持续等问题。
从感应异步电机与永磁同步电机两者的优劣势来看,可以说,两者形成了很好的互补。
从直流到永磁:驱动电机百年演进
早期(19世纪),由于对交流电产生的“旋转磁场”原理认识和应用不足,加上直流电在照明、电镀等场景的普及,直流电机曾是绝对主流。从法拉第发明的首个可旋转的电机装置,到达文波特制造出第一个驱动轮子的实用电机雏形,再到佩奇开发的早期电驱机车,都基于直流技术。
上世纪80年代前半期,丰田等汽车制造商所探索的纯电动汽车便就是采用直流电机,这种电机结构相对直接,控制装置也相对简单,能满足早期原型车和试验车的基本需求。
进入90年代前半期,技术的进步促使驱动电机路线发生了一次显著转变。丰田纯电动车策略开始采用交流感应电机。这一显著转变得益于1885年交流电机的诞生,意大利物理学家伽利略利用4只螺线管、1台西门子单相交流发电机和1个铜圆筒制成了最早的异步感应电机。
在异步感应电机走向实际应用的同时,永磁同步电机也开始了早期的技术攻关,其核心瓶颈在于缺乏磁性足够强大的永磁体。1982年,住友特殊金属的佐川真人发现钕磁铁,这种磁铁是当时全世界磁能积最大的物质,在这之后,住友特殊金属成功发展粉末冶金法,通用汽车公司成功发展旋喷熔炼法,钕铁硼磁铁得以制备。
在整个90年代前半期到中期,丰田、通用等公司一方面将交流感应电机成功推向应用验证阶段,一方面也投入资源,同步开始了高性能钕铁硼磁钢永磁同步电机的基础研究、开发和初步生产探索。这是一个蓄力的过程,为解决材料瓶颈、优化电机设计积累了宝贵经验。
20世纪末,新能源汽车正式迈入产业化阶段。1996年成为关键节点:通用汽车推出首款搭载交流异步电机的量产车型EV1,而丰田同期上市了采用永磁同步电机的RAV4电动车。后者凭借稳定的可靠性,迅速提升了永磁电机在新能源领域的应用比例。此后,伴随磁性材料、电力电子及计算机技术的进步,驱动电机完成了从早期有刷直流电机到感应电机,再到无刷永磁主流的技术迭代。
永磁同步电机因高效率和功率密度优势成为市场首选,但也面临高温退磁影响电机性能和寿命的挑战。为了解决这一问题,2003年,第二代丰田普锐斯在永磁电机中引入了转子油冷通道设计,通过在转子内部设计油冷通道,可以直接对转子进行冷却,有效降低转子温度,减少永磁体退磁的风险。成本方面,2006年中科三环等企业实现关键突破,通过优化稀土配方将镝元素含量降至1%,使永磁体成本下降约30%,缓解了材料依赖对产业化的制约。
2010年前后,新能源汽车对电机性能提出更高要求。轻量化成为重点方向:2013年宝马i3首次采用铝合金电机壳体,较传统铸铁或钢制壳体减重达25%。
彼时,集成化技术亦同步兴起,博世同年推出整合电机、减速器与功率电子的多合一模块。到2018年,比亚迪e平台2.0已经能实现电驱系统三合一高度集成,大幅缩减体积与重量,提升功率密度。
图片来源:特斯拉
异步电机领域同样取得突破。特斯拉2008年推出的Roadster跑车搭载高性能异步感应电机,以430Nm扭矩和13000rpm转速验证了异步电机在电动车型的应用潜力。2014年,Model S双电机四驱版采用前后双异步电机架构,通过独立扭矩分配提升操控性。值得注意的是,特斯拉后期策略转向混合搭配:2019款海外Model 3双电机版结合前轴永磁同步电机与后轴异步电机,技能高效省电,又能保障高速性能优势,形成互补技术路线,这一组合延续至后续主力车型。
2020年以来,随着“双碳”政策的落实和推进,新能源汽车产业在2020年后迎来质变。2021年国内产量激增至354.49万辆,同比增长近160%;次年突破705.8万辆大关,标志着行业完成从政策驱动到市场拉动的关键转型。新能源汽车这一爆发式增长对驱动电机提出更为严苛的要求:轻量化车身需要电机尺寸小、重量轻,续航焦虑倒逼效率与功率密度持续提升,随之而来的散热需求也越来越高。
面对在这些新需求,驱动电机技术迭代主要聚焦扁线电机、油冷技术和多合一电驱动系统三个方面。扁线电机通过矩形铜线重塑定子空间布局,将裸铜槽满率提升近30%。该设计在比亚迪秦PLUS DMI、大众ID.4、国产特斯拉Model 3/Model Y等车型中验证了降耗增效价值。
散热瓶颈的突破则依赖油冷技术迭代,相比传统水冷,油冷方案使冷却油直接接触绕组,冷却效率更高,优势更突出。比亚迪DMI借此实现功率密度32%的提升。
多合一电驱动系统即将电机、减速器、控制器等零部件集成,共享壳体线束等零件,从而实现电驱系统的轻量化和集成化。例如比亚迪e平台3.0的八合一电驱系统通过融合电机、电控与减速器等零件,在实现体积、重量缩减的同时,其综合效率可达89%。
总体而言,当前驱动电机技术正沿高效化、智能化与集成化的方向演进。高效化主要表现在驱动电机呈现出电压架构向800V高压升级,电机转速竞逐新高等特征,目前,比亚迪、小米、小鹏等品牌均已推出800V 架构的新能源汽车。小米V8s已将转速提升至27200rpm,华为DriveONE碳化硅电机也实现22000rpm高转速。智能化方面,人工智能电控系统能实现电机的自适应控制技术,通过分析驾驶习惯与实时路况动态调整电机输出特性,提升电机的能效管理。集成化则通过融合电机、减速器及电控系统重构动力单元,形成高度集成的动力总成系统。
驱动电机市场格局:集中与裂变
2025年上半年,中国新能源汽车市场持续扩张,驱动电机作为核心部件需求同步攀升。据盖世研究院数据显示,该领域总装机量达到627.1万套,较去年同期实现30.6%的增长。在这一增长背后,市场格局呈现出鲜明的梯次分布结构,一方面体现了头部企业通过技术壁垒与规模效应构筑的竞争壁垒,另一方面也反映出专业化厂商依靠差异化产品定位赢得市场空间的规律。
具体来看,驱动电机市场资源高度集中于头部企业。弗迪动力稳居装机量榜首,汇川联合动力位居第二,共同主导着技术路线与规模化应用的发展方向。
弗迪动力表现尤为突出,以173.7万套装机量占据27.7%的市场份额,规模优势显著。作为比亚迪的全资子公司,其技术积累深厚,依托集团全产业链垂直整合能力,覆盖电机、电控等核心领域,自主开发的高效扁线电机效率可达97.5%。
汇川联合动力以69.8万套装机量,市占率为11.1%。凭借深厚的工业自动化技术基础向汽车领域拓展,其新能源汽车业务在2024年实现了约70%的营收增长。与理想、小鹏等领先车企建立的深度合作,成为其业绩增长的重要支柱。
和去年同期相比,特斯拉的位次发生了明显变化,今年上半年,特斯拉驱动电机装机量约为32万套,市场份额为5.1%,位居第四。从早期交流感应电机时代,到永磁同步电机成为主流,再到现如今集成式电驱系统,特斯拉都在引领着驱动电机的发展,近日,特斯拉发布了Model 3长续航后轮驱动版,这款车搭载了特斯拉全新研发的3D6型后驱电机,最大功率提升至225kW,百公里加速5.2秒。
在头部阵营之外,联合电子、格雷博、汇想、蜂巢易创、蔚来动力科技等企业凭借各自在细分市场或技术领域的专注,占据着稳定的市场份额,分别为3.9%、3.6%、3.2%、3.1%、3.1%。
值得关注的是,由车企自研或属于车企体系的供应商,如弗迪动力、特斯拉、蔚来动力科技、蜂巢易创、零跑新能源汽车等,合计市场份额已超过40%,这清晰反映了主机厂正加速核心部件的垂直整合,以期通过自控实现降本增效和质量提升。
2025年上半年中国驱动电机市场的强劲增长,印证了新能源汽车产业的蓬勃活力。市场高度集中且呈现清晰的梯次结构,头部企业依托技术、规模、协同构筑壁垒,引领技术方向;而中尾部供应商则依靠灵活性和细分领域优势求得生存市场。此外,车企自研或供应商归属车企体系化趋势也将对供应链格局产生深刻影响。
站在技术迭代的关键节点,800V、SiC等创新技术不仅是性能跃迁的引擎,更是重塑竞争格局的筛子。未来,能够驾驭技术浪潮、深化产业协同、并有效控制成本与风险的供应商,无论身处哪个梯队,都将在持续演进的电动化浪潮中赢得更大的发展空间。行业的整合与分化,将在技术创新与成本压力的双重驱动下加速进行。
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