行业报告：机械设备 2021年 12月 17日 中航证券研究所发布 证券研究报告 请务必阅读正文后的免责条款部分 行业评级：增持 驱动电机行业深度报告：电动化扁线化持续渗透，扁线电机产业链有望迎来拐点 分析师：邹润芳 证券执业证书号： S0640521040001 研究助理：朱祖跃 证券执业证书号： S0640121070054 研究助理：孙玉浩 证券执业证书号： S0640120030010 研究助理：唐保威 证券执业证书号： S0640121040023 扁线化趋势已成 ， 行业需求爆发在即 。 驱动电机是新能源车的核心组成部分 ， 受益于电动化率和双电机车型占比提升 ， 驱动电机快速扩容 ， 2021H1我国新能源车驱动电机装机量达 115.4万台 ， 已接近去年全年装机量 146.3万台 。 从技术路径来看 ， 电机高功率密度和小型化的发展趋势使 得扁线电机和油冷电机成为必然趋势；油冷电机冷却效率高 、 绝缘性能好；相对于圆线电机 ， 扁线电机的槽满率提升 20%-30%， 具有高效率 、 高 功率密度 、 散热性能好 、 噪音低 、 更轻便等优点 。 国内扁线电机最早于 2017年装配上汽新能源车 ， 随着技术与制造工艺难题被逐步攻关 、 相关产业 发展成熟 ， 2021年比亚迪 、 特斯拉等主流车企纷纷换装扁线电机 ， 目前新能源车扁线电机渗透率已超过 20%， 相比 2020年末提升约 10个百分点 。 产业链迎来拐点 ， 上游 、 中游有望充分受益 。 据我们测算 ， 2025年全球扁线电机市场空间为 708亿元 ， 2020-2025年 CAGR约 113%， 相关产业链 有望充分受益 。 1)上游：我们测算 2025年全球新能源车扁线需求量约 21.25万吨 ， 对应市场空间约 134亿元 ， 目前国内仅精达股份等少数几家公司 具备量产能力 ， 短期内仍处于供不应求状态 。 我们认为 ， 随着新能源车扁线电机加速渗透 ， 电磁线竞争格局有望向头部量产企业集中 ， 率先量产的 企业有望充分受益；扁线电机制造过程中的关键工艺 PIN线成型 、 自动扭头 、 涂敷等工艺技术难度较大 ， 对设备的自动化程度要求较高 ， 国内仅有 克来机电 、 豪森股份 、 巨一科技等少数设备商具备扁线电机装备制造能力 。 2)中游：汽车零部件属于资本密集型行业 ， 电机外供能够有效分摊成本 ， 此外集成化 、 扁线化趋势给第三方供应商带来更多机会 ， 第三方供应商有望和车企长期共存 。 扁线电机设备 、 原材料投资成本高 ， 规模效应显著 ， 这将加速行业洗牌过程 ， 率先投入研发 、 生产布局的企业将获得更多份额 ， 行业集中度有望加速提升 。 相关标的： 精达股份 、 长城科技 、 豪森股份 、 方正电机 。 风险提示： 新能源车渗透不及预期、扁线电机渗透不及预期、原材料价格波动、产品和技术迭代升级不及预期。 投资观点 目录 1.扁线化趋势已成，行业需求爆发在即 2. 产业链迎来拐点，上游、中游有望充分受益 3.产业链相关标的 资料来源：中航证券研究所整理 1.1 驱动电机是新能源车的核心组成部分 4 电机是各种机械的动力源，根据用途可分为驱动电机和控制电机 。 电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，主要作用是 产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，按照用途可以分为驱动电机和控制电机，其中驱动电机直接将电能转化为机械能，主要用于电 动工具、家电、其他通用小型机械设备等；控制电机主要用于转速、位置的精确控制，可分为步进电机和伺服电机。 驱动电机是新能源车的核心组成部分，直接影响汽车的主要性能。 驱动电机是新能源汽车的三大核心部件之一，替代传统汽车的发动机和发电机 作为电动汽车的主要执行机构，其特性决定了爬坡能力、加速能力以及最高车速等汽车行驶的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和舒 适性。 电机 驱动电机 控制电机 同步电机 无刷电机 异步 电机 有刷电机 步进电机 伺服电机 图表 1：电机按照用途分为驱动电机和控制电机 图表 2：电机、电池、电控是新能源车的三大核心组成部分 资料来源：精进电动招股书， GGII，中航证券研究所整理 1.1 永磁同步电机是我国最主要的新能源车驱动电机 5 新能源车驱动电机包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机，其中永磁同步电机在我国应用最为广泛。 交流异步电机受功率 密度较低、调速性能较差等因素限制，主要用于对空间和速度性能要求较低的物流车和商用车；永磁同步电机在制造转子时加入永磁体，具有功 率密度高、力能指标好、高效节能、结构简单、可靠性高等优势，是我国新能源车最主要的电机类型，主要应用车企包括北汽新能源、比亚迪、 小鹏汽车等；开关磁阻电机结构简单、调速范围宽、系统可靠性高，但控制系统复杂、噪声大，目前在我国新能源车市场中还未得到广泛应用。 在新能源车领域， 2019年永磁同步电机装机量占比超 97%。 2019年，我国新能源汽车电机装机车辆中，永磁同步电机装机量为 120.98万台，占 比达到 97.51%，主要应用在乘用车领域，交流异步电机和其他类型电机装机量不足 3%。 图表 3：电机按照用途分为驱动电机和控制电机 图表 4： 2019年新能源车永磁同步电机装机量占比超过 97% 项目 直流电机 交流异步电机 永磁同步电机 开关磁阻电机 功率密度 低 中 高 较高 峰值效率（ %） 85-89 90-95 95-97 通常小于 90 负荷效率（ %） 80-87 90-92 85-87 78-86 转速范围（ r/min） 4000-8000 12000-20000 4000-16000 可大于 15000 可靠性 一般 好 好 好 结构坚固性 差 好 一般 优秀 外形尺寸 大 中 小 小 电机重量 重 中 轻 轻 电机成本 中 较低 较高 较低 控制性能 好 好 最好 好 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2016 2017 2018 2019 我国新能源车永磁同步电机占比 永磁同步电机 主要由定子、转子和端盖等部件构成 ，定子包括定子铁芯和定子铜线绕组，转子的核心是永磁磁芯。 定子： 定子由定子铁芯及缠绕在铁芯上的铜导线构成，其中 铜导线及其缠绕方式 对于电机的能量传输效率有重要影响，根据导线形状可分为圆柱 导线和 扁线导线。 转子： 永磁同步电机的转子为永磁磁芯，由永磁材料制作而成，主要包括金属永磁、铁氧体永磁和 稀土永磁（钕铁硼）。 成本构成： 永磁同步电机的成本主要来源于永磁材料、硅钢片、漆包线和制造成本，其中永磁材料为第一大材料成本，占比高达 30%。 资料来源：第一电动网，中航证券研究所整理 1.1 新能源车驱动电机由定子、转子和端盖等部件组成 6 图表 7：永磁同步电机定子示意图 图表 8：永磁同步电机转子示意图 图表 9：永磁同步电机成本构成 制造成本 , 40% 永磁材料 , 30% 硅钢片 , 20% 漆包线 , 10% 资料来源：乘联会， NE时代， EVTank，盖世汽车社区，中航证券研究所 1.2.1 新能源汽车驱动电机发展趋势：行业快速扩容，双电机车型占比有望提升 7 新能源车销量、渗透率持续提升，驱动电机行业高速增长。 随着新能源车技术的不断更新发展及国家政策的大力支持，新能源车销量及渗透率不 断提升， 2016-2020年我国新能源车销量 CAGR达 27.5%，带动新能源车驱动电机行业快速扩容， 2021H1我国新能源车驱动电机装机量达 115.4 万台，已接近去年全年装机量 146.3万台。 双电机车型占比提升将带来更大装机量。 B级和 C级以上电动车的驱动功率一般在 180kw以上，需要配置两台及以上电机，近年来伴随“双电机” 电动车的占比提升，单车电机搭载量从 2018年的 1.05提升至 2020年的 1.07，我们认为，随着双积分政策推行、消费升级及双电机优势显现，电 机装机量将进一步增长。 图表 5： 2016-2020年我国新能源车销量及驱动电机装机量 图表 6： 2016-2020年我国新能源车高端车型占比提升 -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 2016 2017 2018 2019 2020 新能源车销量（万辆） 新能源车驱动电机装机量（万台） 新能源车同比增速 电机装机量同比增速 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2016 2017 2018 2019 2020 A00 A0 A B+C 高功率密度、小型化是新能源车电机的重要发展方向，可以减少新能源车电量损耗进而提升续航里程。 高功率密度： 功率密度为单位体积电机的输出功率，与转矩和转速成正比，电机高功率密度的实现方式包括： 1）高速化：相对于外永磁转子电 机，内转子永磁电机具有转子半径小及可靠性强的优点，成为高速电机的首选。在高速化的过程中，电机散热能力要求提升，冷却方式倾向于采 用油冷； 2）高转矩密度：有提高磁阻转矩比例、谐波注入、提高单位体积内的磁场能量（扁线电机）等方式。 小型化： 主要考虑相同功率下电机的体积更小及缩小对电机做工没有贡献的线圈体积，可以通过增加线圈的槽满率和缩短线圈末端两种方式实现， 具体应用中，扁线的槽满率高、更易压缩，是实现电机小型化的最佳途径。 资料来源：伏特动力，新浪汽车，中航证券研究所整理 1.2.2 新能源汽车驱动电机发展趋势：高功率、小型化，油冷、扁线成为发展方向 8 图表 10： SPM槽内冷却技术 图表 11：丰田电机体积从第一代的 5.1L缩小至第四代的 2.7L 油冷电机冷却效率高、绝缘性能好。 电机冷却按照冷却介质可以分为风冷、液冷两大类，液冷又可细分为水冷和油冷。电机功率密度提升，水冷 不足以达到良好的散热效果，需要提供直接冷却热源来提升冷却效率，而油本身不导电不导磁，可作为电机直接冷却热源。 特斯拉、丰田普锐斯 2017款、宝马 i3、雪佛兰 Volt、比亚迪 DM-i、通用沃兰达等车型或平台中已应用油冷电机，油冷电机的优势包括：冷却效率 高、绝缘性能好、高低温适应性强、降低体积 (无需水道、风道等 ) 。 资料来源： 电驱羊皮卷 ，中航证券研究所整理 1.2.2.1 新能源汽车驱动电机发展趋势：油冷电机冷却效率高、绝缘性能好 9 图表 12：油冷和水冷应用车型 图表 13：水冷、油冷电机额定工况和峰值工况 类别 车型 /技术路线 水冷 油冷 BEV 大众 MEB 宝马第五代总成 保时捷 Taycan 博世 e-Axle 博格华纳 iDM 国内 e-Axle 通用 Bolt 特斯拉 Model3 日电产 e-Axle 华为 e-Axle HEV/PHEV 丰田 Prius 本田 i-MMD 吉利 DHT 广汽 G-MC 比亚迪 DM-i 上汽 EDU 资料来源：绿芯之友， 节能与新能源汽车技术路线图 ， 扁线电机的发展和市场应用 ，中航证券研究所 1.2.2.2 新能源汽车驱动电机发展趋势：扁线电机具有功率密度大、效率高、散热性好等优势 10 扁线电机符合 节能与新能源汽车技术路线图 的要求。 绕组扁线替代传统的漆包圆线，提高了槽满率，使得在相同体积内拥有更大的功率，故 功率密度较高。目前国内采用的扁线绕组电机最高功率密度达 5kW/kg，高于圆线电机最大 3kw/kg的功率密度， 节能与新能源汽车技术路线图 提出， 2025年乘用车电机功率密度将达 5kW/kg，电机系统超过 80%的高效率区 90%，这使得扁线电机的发展成为必然趋势。 扁线电机优势突出。 扁线电机具有高效率、高功率密度、散热性能好、噪音低、更轻便等优点，且在规模量产的情况下成本更有优势，相比圆线 电机，扁线电机有效材料成本约降低 8-12%，叠加整车性能提升、电耗方面的优势约降低整车成本 15%。 图表 14：扁线绕组电机槽满率更高、功率密度更大 图表 15：扁线电机具有功率密度大、效率高、散热性好等优点 资料来源：绿芯之友，中航证券研究所 1.2.2.2 新能源汽车驱动电机发展趋势：扁线电机具有功率密度大、效率高、散热性好等优势 11 优势一：扁线电机通过改进截面与端面设计提升效率。 在电机的能量损耗中，铜耗占比 65%，是第一大损耗来源，扁线电机通过改变定子截面和 端部的结构使得电机平均效率提升 1%以上： 1）截面： 相比圆线电机，扁线电机的裸铜槽满率可提升 20%-30%，有效降低绕组电阻进而降低铜 损耗； 2）端部： 端部的铜不能提升电机功率，仅起连接作用，因而产生额外的电损耗。 Hair-pin电机相比圆线电机绕组端部尺寸短 5-10mm， 有效降低端部绕组铜耗，进一步提升电机效率。 全域工况下扁线电机效率提升 2%，高效区明显扩大。 在 WLTC工况下， Hair-pin电机平均效率高 1.12%；全域平均下，两者效率值相差达 2%；市 区工况（低速大扭矩工作点）最高可提升效率 10%。高效区间面积明显扩大，即在实际应用过程中从城市拥堵的低俗工况到高速巡航工况都能享 受最高的效率；从小油门匀速到大油门急加速，能量可使用范围明显扩大。 图表 16：扁线电机高效区明显扩大 图表 17： WLTC与全域工况扁线电机与圆线电机效率对比 电机效率 平均效率 -WLTC 平均效率 -全转速 Hair-pin电机 92.49% 94.78% 顶尖圆线电机 91.37% 92.76% 两者差值 1.12% 2.02% 资料来源： 新能源汽车电磁装置用绕组扁线技术研究 ，中航证券研究所 1.2.2.2 新能源汽车驱动电机发展趋势：扁线电机具有功率密度大、效率高、散热性好等优势 12 优势二：相同体积功率更大，功率密度高。 相同体积下，扁线电机可以容纳更多定子绕组，填充的铜可增加 20-30%，因此在相同损耗下扁线电 机可以输出高于圆线电机 20-30%的功率和扭矩，如上汽第二代 EDU高功率永磁同步电机采用 Hair-pin技术使得功率密度提升约 20%。 优势三：导体间接触面积大，散热性能好。 绕组扁线相较圆线在相同功效作用下通过立绕的排布方式，内部空隙变少，扁线之间的接触面积大， 散热和热传导性能更加优异。据 新能源汽车电磁装置用绕组扁线技术研究 ，通过对绕组扁线和漆包圆线绕制相同功率的车载电感，在施加相 同 50A电流作用下，扁线电机温度相比圆线电机低 11 。 图表 18：相同功率的扁线相比圆线节省大约 20%的空间 图表 19：相同截面、相同匝数、相同电感尺寸的绕线在相同电流作用的温升对比 资料来源：绿芯之友，中航证券研究所整理 1.2.2.2 新能源汽车驱动电机发展趋势：扁线电机具有功率密度大、效率高、散热性好等优势 13 优势四：可有效降低机械和电磁的振动噪音。 扁线电机导线的应力、刚性较大，使得绕组有更好的刚度，对噪声有抑制作用；同时扁线绕组是通 过铁芯端部插线，不需要从槽口嵌线，电磁设计上可以选择更小的槽口设计，有效降低齿槽转矩脉动，进而降低电磁的振动噪音。 优势五：质量、体积小，符合电机轻量化的趋势。 在同等功率下扁线电机因为槽满率、效率的提升，铜材用量下降约 20%；此外，扁线电机硬线 的设计可以压缩端部的体积，端部尺寸相比圆线电机减少 20%，进而拥有更小的体积和质量，实现小型化和轻量化。 优势六：扁线电机量产后具备制造成本与整车行驶成本优势。 目前扁线电机产量较小，规模效应尚未体现，但量产后具备成本优势： 1）仅铜材 用量下降即降低 2%左右的制造成本； 2）在全域工况下扁线电机效率提升 2%，即用电损耗降低 2%，对应节约 2%的整车行驶成本；市区工况下最 高节约 10%的行驶成本。 图表 20：扁线电机 NVH降低约 12%，电机齿槽转矩降低至原来的 81% 图表 21：圆线电机端部尺寸更小 1.3.1.1 扁线电机大规模产业化基础进一步完善：扁线电机技术持续改进 14 技术改进：方正电机、华域电动等电机生产企业增加扁线绕组层数以降低集肤效应。 集肤效应是指当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内 部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，从而导致导体通过电流的有效部分减少，导体的等效电阻增加、损耗功率增加的现象。 研究表明，增加每槽导体数可以有效降低涡流损耗、改善电阻随转速增加的趋势，从而提升扁线电机的效率。以同一款上汽新能源 ER6车型为例， 对比 4层扁线绕组电机， 8层扁线绕组： 1）电机效率 90%的区间从 83%提升至 88%； 2） NEDC工况的平均电耗从 13.8kwh/百公里下降至 12.2kwh/百公里，下降幅度超过 11.5%，显著提升续航里程。 图表 22：增加导体数可以降低 AC电阻 图表 23： Hair-pin绕组技术从 2、 4层逐渐发展为 8层 资料来源：电机产品技术前哨，绿芯之友， 为什么 1%的性能提升竟能引发行业巨变 ，中航证券研究所 资料来源：联合电子，智新科技，中航证券研究所 1.3.1.2 扁线电机大规模产业化基础进一步完善：扁线电机设备国产化降低投资成本 15 设备国产化：扁线电机制造工艺复杂、设备要求高，国产替代、降本增效需求迫切。 扁线电机现多采用第二代轴向绕组技术（包括 Hair-pin和 I- pin），制作工艺多且复杂、对绕组成型的精度和应力要求极高，此外，因采用轴向嵌装的方式使得端部需要进行扭弯、焊接、绝缘等工艺过程处 理，而这依赖于高端自动化设备。扁线电机制造设备国产化持续深入，降低成本推进行业进一步向大规模量产发展。 图表 24：扁线电机工艺复杂、性能优异 类别 第一代绕组：径向嵌装绕组 第二代绕组：轴向嵌装绕组 圆线绕组 波饶扁线绕组 Hair-pin扁线绕组 I-pin扁线绕组 绕组方式示例 性能特点 槽满率 48% 60% 69% 74% 最高效率 96.5% 96.9% 97% 97.2% 峰值扭矩 310Nm15s 310Nm23s 310Nm25s 310Nm30s 持续扭矩 130Nm 162Nm 185Nm 200Nm 持续功率 52kW 65kW 74kW 80kW 工艺特点 线型插入 径向嵌入，槽口要求高 径向嵌入，精度、槽口要求高 技术较复杂，精度要求高 直接插入，精度要求低 扭头 无 无 单面扭头 双面扭头 焊接 无 无 单面焊接 双面焊接 绝缘 无 无 单面处理 双面处理 资料来源： 新能源汽车驱动电机用变频漆包铜扁线的研发 ，公司公告，中航证券研究所 1.3.1.3 扁线电机大规模产业化基础进一步完善：上游原材料量产能力增强 16 扁线制造加工难度大，国产扁线制造商量产能力增强。 漆包扁线应能满足电机对绝缘等级、耐久老化、耐油以及机械加工性能的需求，此外，相 比圆线需要进行端部折弯处理， R角应力集中漆膜易破裂，整体制造加工难度较高。 以精达股份为例， 2015年开启新能源车用精密扁线项目并获得日系汽车用精密扁线的订单， 2017年实现批量供货，打破了外资垄断；此后持续 投入研发，通过自主开发扁线拉丝模具、漆包模具、焊接工艺、在线测试等技术等满足了扁线绝缘层薄、绝缘强度高、柔韧性好、表面光洁、高 强度漆膜附着力、杜绝 R角加工时漆膜破裂等特性，于 2020年通过德系、美系及国内新能源汽车头部企业的认证工作。 图表 25：扁线电机生产工艺流程 图表 26： 2020年精达股份扁线相关研发项目 公司名称 研发项目 投资计划（万元） 天津精达 RD054 MG驱动电机用高密着高 PDIV扁平电磁线 800 铜陵精达 高性能电机用特种扁平电线的研究及产业化 4800 广东公司 一种漆包线表面润滑涂覆装置的研发 150 广东公司 ERP扁线品质管理系统的研发 150 广东公司 ERP扁线生产管理系统的研发 150 常州恒丰 高性能镀银铜扁导体制备工艺技术研究 800 精远线模 新能源汽车电磁线用模具 20 资料来源：乘联会，各公司官网，汽车之家，中航证券研究所 1.3.2.1 扁线电机行业需求迎来爆发：预计 2025年渗透率超过 90% 17 预计 2025年扁线电机渗透率超过 90%。 国内主流新能源车品牌正加速推进扁线电机， 2017年上汽在国内首先使用扁线电机， 2021年特斯拉 Model 3/Y、比亚迪 DM-i、比亚迪秦 PLUS EV等车型纷纷搭载扁线电机，有望引领行业装配扁线电机的潮流。 2021年 1-10月前 15名新能源车型中有 5款搭载扁线电机，渗透率达 27.08%，而 2020年扁线电机在前 15名新能源车中渗透率仅为 17.59%，我们 认为随着中游制造商扩产加快、各主流车企切换扁线电机意向明确，扁线电机渗透率有望加速提升，预计 2025年渗透率超过 90%。 车型 销量（辆） 绕组类型 1 宏光 MINI 304,495 圆线 2 特斯拉 Model 3 112,173 圆线 /扁线 3 特斯拉 Model Y 106,236 圆线 /扁线 4 比亚迪秦 PLUS DM-i 75,634 扁线 5 比亚迪汉 EV 66,763 圆线 6 理想 ONE 62,919 圆线 7 奔奔 EV 59,537 圆线 8 埃安 Aion S 58,162 圆线 9 奇瑞 eQ 57,555 圆线 10 欧拉黑猫 51,166 扁线 11 比亚迪宋 DM 46,181 圆线 12 小鹏 P7 45,271 圆线 13 科莱维 CLEVER 38,388 圆线 14 比亚迪秦 PLUS EV 38,148 扁线 15 哪吒 V 37,339 圆线 前十五名总销量 1,159,967 前十五名扁线车型销量 314,077 前十五名中扁线渗透率 27.08% 图表 28： 2021M1-10前 15名新能源车中扁线电机渗透率达 27.08% 时间 车型 电机供应商 电机类型 2007 通用沃蓝达 博格华纳 Hair-Pin电机 2013 日产电动车 日立（ HITACHI） Hair-Pin电机 2015 丰田第四代普锐斯 日本电装 Hair-Pin电机 2017.6 上汽荣威 ERX5 华域电动 Hair-Pin电机、集中绕组 2018.12 蔚来 ES6 蔚然动力科技 Hair-Pin电机 2019.7 上汽荣威 ei6 PLUS 华域电动 Hair-Pin电机、集中绕组 2019.11 上汽荣威 RX5 eMAX 华域电动 Hair-Pin电机、集中绕组 2020.5 欧拉 R1 蜂巢电驱动 Hair-Pin电机 2020.6 保时捷 Taycan 大众（保时捷在大众集团旗下） Hair-Pin电机 2020.7 比亚迪汉 GT 弗迪动力 Hair-Pin电机 2020.10 宝马 iX3 宝马 Hair-Pin电机 2020.11 大众 iD.4 大众 Hair-Pin电机 2021.3 比亚迪秦 PLUS DM-i弗迪动力 Hair-Pin电机 2021.4 Model 3 特斯拉 Hair-Pin电机 2021.4 Model Y 特斯拉 Hair-Pin电机 2021.4 极氪 001 日本电装 /威睿电机 Hair-Pin电机 2021.6 岚图 FREE 东风汽车 Hair-Pin电机 图表 27： 2020年起下游车企加速换装扁线电机 资料来源：乘联会，中航证券研究所测算 1.3.2.2 预计 2025年新能源车扁线电机全球市场空间约 708亿元 18 预计 2025年全球新能源车扁线电机市场空间约 708亿元，国内市场空间约 342亿元。 我们做出如下核心假设： 1）假设全球新能源车销量及渗透率稳步提升， 2025年中国、欧洲、美国的新能源车渗透率分别为 33%、 38%、 20%； 2）假设随着电机轻量化、高功率密度的发展趋势， 2025年我国及全球扁线电机渗透率提升至 90%； 3）据我们测算， 2020年我国每台新能源车装载 1.07个电机，假设随着消费升级及双电机车型占比提升，这一数值每年增加 0.005； 4）假设伴随新能源车驱动电机集成化的发展趋势，扁线单车用量每年增加 0.5kg。 根据以上假设，我们预计 2025年全球、中国的扁线电机需求量分别为 2024万个、 978万个，对应市场空间为 708亿元 、 342亿元； 2025年全球、 中国的扁线需求量分别为 21.25万吨 、 10.26万吨，对应市场空间为 134亿元、 65亿元。 图表 29：预计 2025年扁线电机全球市场空间约 708亿元、国内市场空间约 342亿元 图表 30：预计 2025年扁线全球市场空间约 134亿元、国内市场空间约 65亿元 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% 400% 0 100 200 300 400 500 600 700 800 2020A 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 全球扁线电机市场规模（亿元） 中国扁线电机市场规模（亿元） YOY YOY 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% 400% 450% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 2020A 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 全球扁线市场规模（亿元） 国内扁线市场规模（亿元） YOY YOY 资料来源：乘联会，中航证券研究所测算 1.3.2.2 预计 2025年新能源车扁线电机全球市场空间约 708亿元 19 图表 31：预计 2025年扁线电机全球市场空间约 708亿元、扁线全球市场空间约 134亿元 2020A 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 全球新能源车销量 306 615 898 1184 1563 2054 中国 129 341 502 646 813 992 欧洲 136 194 244 325 436 605 美国 32 65 133 183 254 357 扁线电机渗透率 14% 25% 39% 53% 66% 90% 全球扁线电机需求（万个） 46 165 376 674 1129 2024 中国扁线电机需求（万个） 19 92 210 368 587 978 全球扁线电机市场规模（亿元） 16 58 132 236 395 708 YOY 261% 127% 79% 67% 79% 中国扁线电机市场规模（亿元） 7 32 74 129 205 342 YOY 374% 129% 75% 60% 67% 扁线单车用量（ kg) 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 全球扁线总需求量（万吨） 0.37 1.40 3.38 6.41 11.29 21.25 YOY 283% 141% 89% 76% 88% 国内扁线总需求量（万吨） 0.15 0.78 1.89 3.50 5.87 10.26 YOY 404% 143% 85% 68% 75% 全球扁线市场规模（亿元） 2.31 8.85 21.31 40.36 71.11 133.90 YOY 283% 141% 89% 76% 88% 国内扁线市场规模（亿元） 0.97 4.91 11.91 22.02 36.99 64.67 YOY 404% 143% 85% 68% 75% 目录 1.扁线化趋势已成，行业需求爆发在即 2. 产业链迎来拐点，上游、中游有望充分受益 3.产业链相关标的 资料来源：中航证券研究所整理 2.1 中国新能源汽车扁线电机产业链情况 21 上游： 包括原材料和零部件两部分，核心的原材料包括（钕铁硼）永磁材料和电工钢（硅钢），核心零部件包括扁线、 轴承及轴承盖 ； 中游： 扁线电机的生产厂商，主要分为整车企业和第三方电机企业两大类； 下游： 主要包括传统车企和造车新势力两类。 图表 32：扁线电机产业链概览 整车制造厂商 原材料 零部件 永磁材料 电工钢（硅钢） 轴承及轴承盖 造车新势力 传统车企 上 游 驱动电机制造厂商整车企业 第三方电机企业 中 游 下 游 扁线 传统电机生产企业专业新能源汽车电机企业国际先进制造商 钕铁硼材料是当今综合性能最优异的永磁材料。 钕铁硼 具有极高的 磁能积和矫顽力、能量密度较高，使仪表仪器、电声电机、磁选磁化等设备的 小型化、轻量化、轻薄化成为可能，因而在工业和电子领域得到广泛应用。钕铁硼可分为 烧结钕铁硼 、粘结钕铁硼和热压钕铁硼三类，其中烧结 钕铁硼多被用于永磁同步电机。 中国是钕铁硼产能大国，但高端钕铁硼材料供给不足 。 据中国稀土行业协会数据， 2020年中国烧结钕铁硼毛坯产量 约 17.9万吨，同比增长 5%， 但中国高性能钕铁硼材料供给不足。根据中国汽车工业协会统计数据，新能源汽车单车平均钕铁硼用量约 3.5kg， 2020年全国新能源车产量为 129万辆，对应高性能钕铁硼需求为 0.45万吨。 钕铁硼材料下游应用广泛。 钕铁硼包括多个牌号等级，每个材料等级对应着各个应用领域，主要包括 N系列（ MRI、音响）、 M系列（消费电 子）、 H系列（线性电机、微型电机、传感器）、 SH系列（风力发电机、工业电机）等系列。其中 EH系列和 TH系列 主要应用于新能源汽车电机。 资料来源：大地熊招股书，中航证券研究所整理 2.2.1 永磁同步电机的核心材料 钕铁硼材料 22 图表 33：高性能钕铁硼材料下游应用结构 图表 34：各个系列钕铁硼性能参数及应用领域 牌号 最大磁能积 ( B H ) m a x 内禀矫顽力 H c j ( k O e ) 主要应用领域 N 系列 3 3 - 5 5 1 1 M R I、音响家电系列产品 M 系列 3 3 - 5 3 1 3 V C M 、磁选机、消费电子 H 系列 3 1 - 5 1 1 6 线性电机、微型电机、传感 S H 系列 3 1 - 4 9 2 0 风力发电机、工业电机等 U H 系列 2 8 - 4 6 2 4 汽车电机、空调压缩机 E H 系列 2 6 - 4 3 2 9 T H 系列 2 6 - 3 9 3 3 新能源车电极、电磁阀门、 传感器等 图表 35： 2020年国内钕铁硼头部企业产能排序 公司 产能（吨） 主要产品 1 中科三环 21500 烧结、粘结钕铁硼磁材 2 金力永磁 15000 钕铁硼磁材 3 宁波韵升 14000 钐钴、钕铁硼磁材 4 正海磁材 12000 钐钴、钕铁硼磁材 5 英洛华 10000 钕铁硼磁材 传统汽车 , 37.5% 新能源汽车 , 11.8% 工业应用 , 10.9% 风电 , 10.0% 消费电子 , 9.1% 变频空调 , 9.0% 节能电器 , 8.4% 其他 , 3.3% 资料来源：各公司公告，中航证券研究所整理 2.2.1.1 扁线：扁线化带来增量需求，行业壁垒相对较高 23 图表 36： 2020年电磁线行业竞争格局 图表 37：扁线与电机制造商对应情况 电磁线行业格局分散， 2020年 CR6仅为 25.8%。 我国是全球电磁线第一大生产国和出口基地，据中国电气工业协会数据， 2020年我国电磁线需 求量达 180万吨。从竞争格局来看，行业内生产厂家超过千家， 2020年 CR6仅为 25.8%，长尾效应显著。 扁线制造难度高，预计放量后市场向头部集中。 电磁线按照导体形状可划分为圆线、扁线、异形线，其中扁线的生产制造工艺较为复杂，国内仅 有精达股份、长城科技、金杯电工、冠城大通等少数企业可以量产， 2021年上半年扁线产量分别约为 2045吨、 1300吨、 800吨、 1852吨，短期 内仍处于供不应求状态。我们认为，随着新能源车扁线电机加速渗透，电磁线竞争格局有望向头部量产企业集中。 公司 客户 精达股份 特斯拉、比亚迪、蔚来、吉利、通用、部分日系车企等 长城科技 法雷奥、长鹰信质、德宏股份、宁波韵升、成都华川电装、北京奥博汽车、上海电驱动、西门子、博世、松下、卧龙电气 冠城大通 博世、博泽、法雷奥西门子、大陆汽车、安徽昊方机电、华域汽车、长鹰信质、万宝至实业、纬湃汽车 金杯电工 博格华纳、连点、汇川、精进电动 精达股份 , 11.61% 长城科技 , 7.17% 冠城大通 , 4.00% 露笑科技 , 2.49% 金杯电工 , 1.25% 其他 , 73.49% 精达股份 长城科技 冠城大通 露笑科技 金杯电工 其他 资料来源：乘联会，公司公告，中航证券研究所测算 2.2.1.2 扁线：预计 2025年全球扁线需求量约 21.25万吨 24 图表 39： 2021H1国内主要企业扁线产量情况图表 38：预计 2025年全球、中国的扁线需求量分别为 21.25、 10.26万吨 预计 2025年全球扁线需求量约 21.25万吨，对应市场空间约 133.9亿元。 根据前文测算， 2025年全球、国内新能源车扁线电机 需求量分别为 2024万台 、 978万台，假设伴随电机集成化的发展趋势，单机用扁线量逐渐从目前的 8.5kg提升至 2025年的 10.5kg，在扁线单吨价格保持在 63000元不变的情景下，我们测算 2025年全球新能源车扁线需求量约 21.25万吨，对应市场空间约 133.9亿元， 2020-2025年 CAGR达 125%； 2025年国内新能源车扁线需求量约 10.26万吨，对应市场空间约 64.67亿元， 2020-2025年 CAGR达 131% 。 0 500 1000 1500 2000 2500 精达股份 长城科技 金杯电工 冠城大通 2021H1产量（吨） 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 2020A 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 国内扁线总需求量（万吨） 全球扁线总需求量（万吨） 资料来源：豪森股份招股书，中航证券研究所 2.2.2 设备：克来机电、豪森股份等具备装备制造能力 25 图 表 41：豪森股份新能源车扁线电机自动扭头设备图表 40：豪森股份驱动电机定子生产线示意图 扁线电机制造工艺复杂，国内克来机电、豪森股份、巨一科技等具备装备制造能力。 新能源车驱动电机智能生产线是将定子、转子、减速箱、电 机控制器等 100-400种零件按驱动电机产品工艺流程顺序完成装配制造的作业流水线，通常由总装线、测试线、定子分装线、转子分装线、电机 控制分装线、减速箱分装线组成。 扁线电机制造过程中的关键工艺 PIN线成型、自动扭头、涂敷等工艺技术难度较大，对设备的自动化程度要求较高，国内仅有克来机电、豪森股 份、巨一科技等少数设备商具备扁线电机装备制造能力，其中克来机电配套联合电子等、豪森股份配套上海龙芯等。 国内电机市场的参与者分为整车厂和第三方供应商两大类。 国内具备电驱动系统整体集成设计能力的整车厂包括比亚迪、特斯拉、北汽新能源和 宇通客车等传统整车企业。其中：第三方外供企业可分为国际先进制造商、传统电机生产企业和专业新能源汽车电机企业。 国际先进制造商： 海外汽车零部件企业以合资方式进入国内市场，主要公司包括日本电装、博格华纳、博世、采埃孚等； 专业新能源汽车电机企业： 顺应新能源车发展而成立的专注于新能源车电驱动系统的企业，主要代表公司包括深圳大地和、精进电动等； 传统电机生产企业： 从传统电机转型新能源车电机制造的企业，主要包括大洋电机、方正电机、卧龙电驱、蓝海化腾等。 2021H1， TOP10企业合计市占率为 74.4%，其中 6家为第三方供应商，装机量占前十企业的 45.97%； 4家整车厂装机量占前十企业的 54.03%。 资料来源：第一电动， NE时代，中航证券研究所整理 2.2.3.1 电机：车企自产和第三方电机制造商并存 26 图表 42：国内新能源车电机代表企业 图表 43： 2021H1国内新能源车电机竞争格局 企业类型 代表企业 整车企业 比亚迪、特斯拉、北汽新能源、宇通客车 第三方供应商 国际先进制造商 日本电装、博格华