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新能源汽车“风起云涌” 车载电源“逐浪踏青”

2017-09-27 15:11:06 来源:电子变压器与电感网 作者:程丰荣

新能源汽车产业战火风云,随着欧洲多国发布了燃油车禁售令,许多汽车大品牌也不断对外释放加快新能源汽车步伐的信号。大众CEO穆伦表示大众将继续增持电动车战略,2030年全面实现电动化。连商业巨擘李嘉诚也在今年9月份以9亿元收购了“日本特斯拉”。

新能源汽车产业战火风云,随着欧洲多国发布了燃油车禁售令,许多汽车大品牌也不断对外释放加快新能源汽车步伐的信号。大众CEO穆伦表示大众将继续增持电动车战略,2030年全面实现电动化。连商业巨擘李嘉诚也在今年9月份以9亿元收购了“日本特斯拉”。

新能源汽车是全球各国政府的政策高地,不仅传统汽车品牌高度重视,大量资本也不断注入,“外行”也进入新能源汽车领域与行内人相互“斗法”,多方合力不仅促进新能源汽车的发展,也提高了相关汽车零部件行业的活跃度。车载电源是新能源汽车的必备上游产品,车载电源企业也感受到春天来了,该逐浪踏青,寻找与新能源汽车共同发展的契合点。

2025年汽车将全面电动化

近段时间,美国、荷兰、德国、法国和英国,甚至中国都表示将全面禁售燃油汽车。如果有人质疑这其中很多并不是政府官方正式态度,那么我们可以看看众多汽车品牌的表态。

最近,宝马表示,计划在今年实现10万辆新能源车型的年度销量目标。不过宝马比较保守,预计到2025年,宝马集团的新能源汽车销量将占整体销量的15%-25%。

而奔驰首席执行官Dieter Zetsche的表态则比较激进:“到2022年,奔驰旗下所有车型都只提供混合动力或纯电动版本,并且届时将会至少再增加50个全新的电动汽车车型。”

大众也在加大转型步伐。据悉,大众计划投入200亿欧元(约合人民币1550亿元)以上的资金,在2030年以前针对集团旗下的所有300种车型推出电动版。大众方面表示,到2025年,将有100万辆大众汽车品牌的电动车上路行驶。

因此,有市场调研机构预测,2020年全球新能源汽车销量增速每年都在40%以上。预计2017/2018年全球新能源乘用车销量分别为116万/181万辆,2020年达到373万辆,4年CAGR为49%。

新能源汽车“风起云涌” 车载电源“逐浪踏青”

中国大干快上 领先全球

从全球来看,中国新能源汽车市场的发展速度遥遥领先。

从2011到2016年,我国新能源汽车产销量从不足5000辆发展到51万辆,已占全球新能源产销量50%。2016年,中国新能源汽车产销突破50万辆,累计推广超过100万辆,占全球50%,实现产销量、保有量、充电桩建成数量全球第一。

今年的发展速度也非常快。根据中国汽车工业协会统计,今年前8月新能源汽车产销分别完成34.6万辆和32.0万辆,比上年同期分别增长33.5%和30.2%。

交通运输部运输服务司副司长蔡团结表示,按照当前的发展速度,预计到今年年底,交通运输行业的新能源汽车总规模将突破30万辆,提前实现预定的2020年的发展目标。

新能源汽车作为近些年的新兴汽车产业,而随着新能源整车生产资质的放开,许多汽车边缘企业或新兴新能源公司,也都纷纷进入到新能源汽车市场。2016年7月份,中国汽车技术研究中心得出的统计数据显示,中国已录得新能源汽车整车制造企业超过200家。

另外,中国传统车企将投入1300亿元,2020年的规划的总产能为380万辆,其中新能源产能为253万辆。像比亚迪、吉利、北汽、江淮等车企,都已大张旗鼓投入到新能源汽车的研发和生产。

同时,为了进一步刺激车企的新能源热情,中国政府推出了双积分政策,这将将加快外资车企在华的新能源车产业化进程。为了在2018年满足积分政策要求,许多外资车企与国内车企的新能源汽车合资项目已陆续展开。据了解,大众和江淮汽车成立江淮大众合资公司,浙江吉利与沃尔沃汽车成立合资公司,福特汽车和众泰汽车成立合资公司,雷诺-日产汽车联盟与东风汽车成立合资公司。

同在9月,我国提出将制定禁售燃油汽车时间表,给了众多进入新能源汽车领域的商业人士一颗定心丸。江苏永贵新能源科技有限公司副总经理贾川平在接受《磁性元件与电源》记者采访时就表示,“全球经济都往这个方向走,西方发达国家也都在出台相关政策。我国肯定也得出台,也得迎接这个趋势。”

新能源汽车产业战火风云,不管是传统老牌车企,还是所为的“外行”都在纷纷加码纯电动汽车产业。除了李嘉诚布局新能源汽车产业外,董明珠带领下的格力电器也欲在这一领域内争得一席之地。

其实,早在2010年之前,李嘉诚已经在台湾悄悄投资新能源汽车上下游产业链。现如今,李嘉诚的新能源汽车战略涵盖整车制造、车型设计开发、动力电池等整个新能源汽车产业链。

新能源汽车“风起云涌” 车载电源“逐浪踏青”

车载电源掀起投资热潮

车载电源是新能源与节能汽车的重要零部件之一,主要包括车载AC-DC 充电机、DC-DC 转换器两种产品。由于新能源汽车未来的发展前景十分明朗,并将持续拉动车载电源开辟更大的市场疆域,众多车载电源企业也开始进行产业布局和战略规划。

据悉, 2017年1月,亿利达公司并购铁城信息,进军新能源汽车车载充电机行业。铁成承诺2017年业绩达6500万元,而公司实际预计将超预期达8000万元左右,为亿利达贡献了全年业绩的约40%。目前亿利达公司生产场地重心已经向台州滨海经济开发区转移,3月充电机生产基地已开始量产,月产量在3万台左右,未来产能规划最高可达100万台/年。

据了解,上海通用五菱在今年已经向铁城信息下单,而北汽EC180目前正在送样,日产、吉利和宝马也在积极接洽中,比亚迪未来有外包的打算,亦有望进入。目前铁城信息供货占江铃、江淮、知豆等公司全部产品的60%左右。

今年4月底,深圳欣锐科技股份有限公司在近期的IPO计划中透漏,将募集资金16.5亿元,其中6.8亿元用于补充与主营业务相关的营运资金,占比41.2%;7.23亿元投向新能源汽车车载电源产业化项目;2.46亿元投向新能源汽车车载电源研发中心扩建项目。

早在2015年,得润电子收购了意大利公司Meta System,Meta的核心产品车载充电机是新能源汽车关键零部件。通过这项海外收购,得润电子进军车载电源管理系统,正是新能源汽车最为核心技术之一。

目前Meta的在华全资子公司美达电器已被东风汽车和神龙汽车联合指定为东风汽车、标致雪铁龙集团、神龙汽车联合开发“电动版共享模块化平台(eCMP)”项目的车载充电机全球独家供应商。预计未来将有10多款基于eCMP平台的车型装备Meta全球领先的OBC充电机产品,整车累计销量将达50万台。最近,Meta获得保时捷汽车新业务定点,是继宝马、PSA、大众等国际知名品牌之后,Meta在欧洲电动汽车市场上的又一重大突破。

此外,长高集团于2014年10月公告称,公司出资5740万元收购杭州富特科技有限公司股权并增资扩股,占股44.62%成为富特科技第一大股东。杭州富特科技股份有限公司于2011年8月在杭州注册成立,是一家专注于新能源汽车车载充电机和车载DC/DC转换器等核心零部件的国家级高新技术企业。

根据台湾媒体报道,台达电在奔驰、BMW、福斯、通用、福特等品牌的电动车或是油电混合车都扮演重要的供货商角色。最近,福斯汽车宣布“E计划”——2025 年将推出共80款电动车与油电混合车;奔驰也宣布在2020年之前,要在北美和欧洲市场,把品牌调整到电动化。而作为这二大品牌主要的车载充电器、DC TO DC转换器的台达电,将会是受惠的厂商。

台达电表示,该公司的车用电子产值达到1亿美元可能花了七年的时间,但从1亿美元到2亿美元却只要一年的时间,车用的毛利率高于四成,台达的车用电子要进入收割期,且未来仍会看到持续在车用的并购,成长的动能更大。

新能源汽车“风起云涌” 车载电源“逐浪踏青”

车载充电机受拉动

而随着电动汽车销售量的提高,作为车载电源之一的车载充电机市场也倍受鼓舞。

2016年,中国电动汽车车载充电机市场规模约20亿元,未来几年随着新能源汽车产量的逐年提升,预计到2020年国内电动汽车车载充电机市场规模将达到77亿元。

海通证券分析师邓学预计,2020年全球车载充电机市场规模约240亿元,年均复合增速57%。

据了解,目前国产车载充电机价格为2000-5000元/台,功率越大价格越高。目前市场上6.6kw充电机4000-5000元,3.3kw充电机2000-3000元,2kw充电机的售价在几百元到一千元。国内车载充电机主流的为3.3KW和6.6KW,而国外如特斯拉采用的是高功率充电机,功率达到10KW。高功率是未来产品的一大趋势。

充电机产品毛利率较高,据了解,铁城信息主营车载充电机,最大功率可达6.6KW的,其毛利超过60%,而3.3KW充电机毛利率也可达45%左右。

另外,车载充电机行业具有较高的技术壁垒,车型对供应商的选择具有严格的筛选标准,有较长周期的评审及认证。国外企业与车企业有较为成熟的供应关系及渠道,具有较强的竞争实力,一般国外车企业均有稳定的国外配套供应商。国内高速电动汽车市场由国外品牌垄断,国内车载充电机品牌主要在专用车、微型电动汽车、高尔夫球车等领域,市场可挖掘空间还很大。

涉足车载充电机业务的非陆资企业主要企业有:博世、艾默生、法雷奥、台达、英飞凌等企业。

国内位于前列的车载充电机企业包括铁成信息、南京中港电力、杭州富特、通合科技、得润电子、欣锐特等。目前国内规模较大的企业品牌已经覆盖主流车企80%以上,市场份额逐渐提升。

目前,国内车载充电机企业开始注重技术研发,引进国内先进的电源电气技术,对自身产品进行升级,以适应新能源汽车行业发展需求。通过调研了解到,未来2年内主流企业的产品将以下特点:功率密度更高、转换效率更高、稳定性更高、重量更轻、环境适应能力更强,同时主流产品类型将集中在水冷和高效率自冷两大系列产品。集成化也将是未来一大趋势,逐渐满足整车企业对结构及效率方面的较高需求。

新能源汽车“风起云涌” 车载电源“逐浪踏青”

车载DC-DC“可期可气”

车载DC-DC转换器作为新能源汽车的小三电的内部重要配件之一,可以达到优化电机控制、提高电动汽车整体效率性能的作用,同时还可以避免转换器出现浪涌电压的不利情况。

数据显示,2014 年,国内车载AC-DC充电机和DC-DC 转换器市场规模分别为3.25 亿元和1.5 亿元,同比增长397.80%和149.57%。由于2014年国内电动汽车还在初尝阶段,且电动汽车的电池发展较为缓慢,电池的污染问题也没有得到非常有效的解决,种种原因致使车载电源市场规模并不理想,佛山市顺德区冠宇达电源有限公司江益明对此曾表示担忧。但不可否认的是,车载电源市场已呈现出翻倍式的增长态势。

赛迪顾问预计,2015-2020 期间,车载AC-DC 充电机和DC-DC 转换器市场规模保持稳定上涨,预计到2020 年市场规模将达448亿9901万元和26亿9343万元。

而一览众咨询预计,2016年中国新能源汽车DC/DC转换器市场规模约为15亿元,未来几年随着新能源汽车产量的逐年提升,预计到2022年国内电动汽车DC/DC转换器市场规模将超过60亿元。

车载DC-DC转换器对于新能源汽车的整体性能有着至关重要的作用,所以在实际应用过程中,对DC-DC转换器的选择显得尤为重要,合理使用DC-DC可以有效地控制高电压值的稳定,有利于电动汽车驱动性能的提升。目前从国内电动汽车研发设计思路来看,大多厂商采用单向DC-DC转换器。单向DC-DC转换器可以达到优化电机控制、提高电动汽车整体效率性能的作用,同时还可以避免出现反向制动无法控制和转换器出现浪涌电压的不利情况。

近两年来,双向DC-DC转换器也开始被市场接受。双向DC-DC转换器能更加方便地实现能量的双向传输,减少了其他电子器件的使用,一定程度上节约了成本,同时其还有体积小、效率高等优势。从趋势来看,双向DC-DC转换器应用将越来越普遍。

新能源汽车对高质量的车载电源需求越来越迫切,这也给许多进入这生产领域的企业带来巨大商机的同时,也造成了极大的困扰。

车载电源的客户主要是各大整车生产企业,需通过整车生产厂商长期认证,才能进入其供应商体系。新能源与节能汽车对车载电源产品在安全性、电磁兼容、功率密度等方面具有很高的要求,基于企业大量的研发投入与长期的技术积累,且下游企业对产品成本要求较为苛刻,需要企业持续改进产品设计与生产工艺;市场新进入者需具备技术和工艺的整体实力否则很难形成竞争力。行业存在一定的进入壁垒,未来车载电源将继续向模块化、标准化、高效低成本、高智能化控制以及全数字化控制方向发展。

新能源汽车“风起云涌” 车载电源“逐浪踏青”

国内变压器任重道远

车载电子目前是“当红炸子鸡”,是继智能手机饱和之后另一个快速增长的市场。为此,进入车载领域的磁件企业越来越多,投资力度也越来越大。《磁性元件与电源》记者曾经报道过,顺络的电子变压器产品已经通过博世公司认证,为顺络进入汽车电子打下了良好的基础。奇力新的车用产品用于汽车音响、导航、天窗、车联网、胎压侦测器等部位,该公司目标是2018年车用产品占营收比重达20%。而胜美达电子处于中国江西的卫星工厂也投入运作,并且扩建为新的汽车产品生产基地。

车载电源的发展从来都是与磁性元件的发展休戚相关的。DC-DC转换器是将一种电平的直流电压变换为另一种电平的直流电压的电路,它的主要部件就是电子变压器。而车载充电机主要由功率电路和控制电路组成,由电子变压器和功率管组成的DC/DC转换器是功率电路的重要组成部分。

在电动汽车领域,高频化、小型化、高效化、低成本、高智能化都是车载电源的主要发展方向。其中,车载充电器对体积和重量有着苛刻的条件。

现有的车载DC-DC转换器功率密度普遍较小,体积较大,很难满足车载式变换装置的应用。制约车载DC-DC体积的主要元件是磁性器件。

东莞伊斯丹电子有限公司电源研发部工程师王柱告诉《磁性元件与电源》记者,就政府提倡的纯电动汽车所需要用到的车载电源,就目前的材料技术来看,磁件尺寸还有缩小的空间,采用新的磁材能为车载电源的小型化发展起到重要作用。

传统上磁性器件采用普通的磁性器件,其中线包30和磁芯40的高度和体积往往较大;另一种方式是采用平面式的磁性器件,但线包往往还是采用利兹线或铜箔方式,该方式虽然能实现高功率密度的要求,但由于制作困难,严重影响生产效率。据悉,TDK等企业都是采用PC95材料制作车载电源变压器。

在接受《磁性元件与电源》记者采访时,墨尚电子技术(上海)有限公司总经理黄智提到,目前大多数车载电源客户对磁件的散热能力要求是最为直接。而散热往往需要与磁件的效率息息相关。

针对车载电源,许多外资磁件企业都推出了相关产品,比如Vishay的中功率平面变压器PLA51,效率高达99%。胜美达电子3.3KW主变压器适用于车载充电器,其优点在于对应各种末端处理R型线耳、圆孔加工,选择了最合适的线材包括多股绞线、绝缘线材等。

国内企业比如,雅玛西电子就有相关的车载电源变压器,甚至还推出了非晶纳米晶磁环变压器。唐山尚新融大电子产品有限公司也有多款1.2KW 电动汽车充电器平面变压器解决方案,这些变压器所使用磁芯为 PC95或等同材质的平面 EE38磁芯,与变压器配套使用的最佳电路板工艺为铝基板工艺。

然而,柏成电子副总经理柏振华表示,尽管公司目前的磁件性能可达到国际高端产品性能的90%以上,性价比也很高,从技术上说国内企业在车载电源市场并非没有机会,但就目前的实际情况来看,国内磁件企业要成为车载电源的磁件供应商仍任重道远。

新能源汽车“风起云涌” 车载电源“逐浪踏青”

对此,美磊电子科技有限公司线圈事业部课长何刚辉的解释是,对于电动汽车对产品的可靠性要求非常高,因此汽车电子的供应商选择非常谨慎,而且不会随便更换。因此他认为,作为配件产品更应该提高产品质量和服务水平,以确保产品的安全性和可靠性。

对于很多车载电源企业来说,目前可能最大的挑战是找不到“好”的国内车用磁性元件,比如车用的2KW大功率电子变压器,国内鲜有合格的供应商。而向日本厂家购买又是比较困难的事情,因此国内许多车载电源工程师在选择供应商时,只有有限的几家外资企业可选,因此就国内磁件供应商的选择空间就显得更加有限。

但是,随着未来汽车市场的竞争越来越激烈,国内车载电源未来的发展想要绕开国产电子变压器又是不可能的事情,因此国内磁件企业势必要抓住发展机遇,研发新材料,提升产品性能,以满足车载电源的产品要求。

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