一天研究一个行业：中国电机控制器行业市场深度分析

原文标题：2022年中国电机控制器（电控）行业现状、竞争格局及趋势分析，硅基IGBT向碳化硅MOS迭代「图」

一、电机控制器综述

在汽车动力总成方面，新能源汽车与燃油汽车动力总成（发动机、变速器及其附件）架构不同，新能源动力系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成。

燃油车与新能源汽车动力总成架构情况

资料来源：公开资料整理

电机控制器（电控）是新能源驱动系统能量转换的关键零部件，是电动汽车的“控制中心”，驾驶员下发的控制指令，都要通过电机控制器来执行。电机控制器通过转矩控制和转速控制两种模式来控制电机转矩方向和转速大小来驱动车辆，实现加速、定速巡航、能量回收等功能。

从工作原理来看，一方面，它将动力电池端的直流电逆变为交流电，给驱动电机提供能量。另一方面，它接收整车控制信号和监控电机状态（转子位置、温度、电流和电压），通过调节驱动电机输入侧的电流和电压，控制驱动电机正常运行。

电机控制器工作原理

资料来源：公开资料整理

二、电机控制器行业发展背景

从新能源汽车成本来看，电机控制器占比较高。根据美国阿贡实验室公开披露的评估报告，电动汽车电机控制器约占整车生产成本的9%，是除了动力电池外成本支出最高的电动汽车系统零部件。

新能源汽车成本构成（单位：%）

资料来源：公开资料整理

从行业发展背景来看，电机控制器政策趋向与下游新能源汽车一致。由于汽车消费对国内消费市场稳定复苏发挥重要作用，自2020年以来，各部委积极出台汽车促消费政策，促进新能源汽车推广应用，扩大新能源汽车消费。

2020-2021年中国新能源汽车行业相关政策梳理

资料来源：政府公开报告，华经产业研究院整理

三、电机控制器产业链

新能源汽车电控由逆变器（主要由IGBT模组组成）、控制器（包括控制电路板、驱动电路板、电流传感器）和壳体等部件组成。逆变器通过脉冲宽度调制（PWM）将接收到的直流电能逆变成三相交流电，为新能源汽车电机提供电源。控制器接收电机转速等信号，将信号反馈至仪表，当新能源汽车加速或制动时，变频器相应调整频率，达到变速功能。

电机控制器产业链

资料来源：公开资料整理

从成本结构来看，IGBT价值量高、作用关键，为电机控制器核心。具体来看，电机控制器成本占比最高的为IGBT模组，占比高达37%，其次则为蕴含计算芯片DSP/FPGA的控制电路板，占比达16%。

电机控制器成本构成（单位：%）

资料来源：公开资料整理

四、电机控制器行业现状分析

从新能源汽车市场现状来看，2014年以来，我国新能源汽车产销量稳定增长，2019年受补贴政策、市场需求等因素的影响稍有下降，整体保持上升趋势，2021年，我国新能源汽车产量为354.5万辆，销量为352.1万辆，产销量为99.3%，市场新能源汽车保有量为784万辆。

2014-2021年中国新能源汽车产量、销量及保有量

资料来源：公开资料整理

从电机控制器市场价格来看，以英搏尔为例，其电机控制器2021年平均单价为710元/套，而驱动总成产品单价为6631元/套；2022年8月英飞凌某型号1200V单管IGBT价格为41元、模块价格为275元，而1200V单管碳化硅MOS价格为140元、模块价格为640元，碳化硅功率器件价格约为IGBT器件价格的三倍。

2019-2021年英搏尔电机控制器与驱动总成价格

资料来源：公开资料整理

从市场规模来看，电机控制器/电驱动系统作为新能源车中价值量占比仅次于电池的核心零部件，受新能源车带动快速增长，未来市场空间将快速扩张。由于集成化的需求，电驱动系统渗透率将快速提升，而主机厂采购电机控制器自行组装的占比会逐步减少，据NE时代新能源统计，2022年上半年电机控制器装机量占比为62.89%，较2021年全年下降2.20个百分点，电驱动系统装机量占比为37.11%，较2021年全年上升2.20个百分点。预计随着集成化产品渗透率不断提升，2025年新能源车电机控制器、电驱动系统市场空间分别将达到135、538亿元，2021-2025年两大产品年均复合增速分别为19.75%、62.47%。

2021-2025年中国电控及电驱动系统市场规模情况

资料来源：NE时代新能源，华经产业研究院整理

五、电机控制器行业竞争格局

中国新能源车电机控制器厂商主要可以分为三类：整车厂系、本土厂商及外资/合资厂商。以比亚迪、特斯拉、蔚来为代表的整车厂系厂商销量主要跟随整车，电机控制器的销量有足够的保障；日电产、联合汽车电子、博世为代表的外资/合资电机控制器厂商可靠性好、功率密度高，且控制器算法实力强；本土电机控制器厂商此前一直处于弱势地位，但依靠自身成本优势、快速响应能力以及国内各大造车新势力销量放量，叠加自身对高集成度、碳化硅、双面水冷等技术的快速研发并弯道超车，配套车型也逐步由低端向高端转变，其中英搏尔为典型代表。

中国电机控制器厂商分类

资料来源：公开资料整理

从市场竞争格局来看，电机控制器市场较为分散，与下游整车厂不同车型绑定。由于比亚迪、特斯拉两大新能源龙头车企电机控制器自供，弗迪动力、特斯拉2022年上半年合计市占率达36.2%，整体而言，由于下游各整车厂依据不同车型分别挑选不同的供应商，电机控制器市场较为分散。

2022年H1中国电机控制器市场竞争格局情况

资料来源：公开资料整理

六、电机控制器行业未来发展趋势

1、随着新能源汽车行业对电驱动系统的技术要求飞速提升，材料的迭代为重要突破方向。电机控制器的一大技术进步方向为硅基IGBT向碳化硅MOS迭代，从碳化硅晶体材料来看，4H-SiC和6H-SiC在半导体领域的应用最广，其中4H-SiC主要用于制备高频、高温、大功率器件，适用于新能源车电机控制器。与硅基器件相比，碳化硅器件具有体积小、功率大、频率高、能耗低、损耗小、耐高压等优点。

碳化硅材料性能对比

资料来源：公开资料整理

2、集成化为提升产品性能另一大方向。总成类产品通过将不同零部件集成实现更高的功率密度与冷却性能，同时降低电驱动系统成本。

国内外主流车企电驱动系统有多种集成形式，包括三合一、四合一、六合一、七合一。国内上汽、广汽、比亚迪、吉利、长安等公司有三合一电驱动系统，由驱动电机，减速器，电机控制器三部分构成，为目前主流；北汽、比亚迪等公司有四合一电驱动系统，由电机控制器，DCDC，OBC，HV-BOX四部分构成电控、电源总成，减速器、驱动电机分散布置；零跑、北汽等公司有六合一电驱动系统，由iEM，减速器，电机控制器，DCDC，OBC，HV-BOX六部分构成。

三合一电驱动系统详细构成情况

资料来源：公开资料整理

原文标题：2022年中国电机控制器（电控）行业现状、竞争格局及趋势分析，硅基IGBT向碳化硅MOS迭代「图」

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