新能源汽车市场持续火热，电机控制器迎来春天

未来几年新能源汽车市场将持续向好，该领域的市场潜力将逐步释放，电机控制器市场规模也将逐渐增大。

综合技术和市场趋势分析表明，未来车辆驱动电机系统的三大技术发展方向是永磁化、数字化和集成化。

在之前的报告中，我们分析了新能源汽车电机和VCU市场。

本篇我们将继续分析新能源汽车核心零部件的另一个重要领域——电机控制器。

电池技术、电机驱动与控制技术、能源管理技术和电动汽车整车技术是电动汽车的四大关键技术。

电子控制系统用于控制电池、电机等部件。

其功能包括：电池管理、发动机和电机能量管理等。

电控系统由ECU等控制系统、传感器等感应系统、驾驶员意图识别等子系统组成。

电控系统材料成本不高，但需要多次实验才能掌握关键算法，特别是涉及油电混合的混合动力汽车控制策略，技术壁垒较高。

电机控制器作为新能源汽车中连接电池和电机的功率转换单元，是电机驱动与控制系统的核心。

主要包括IGBT功率半导体模块及其相关电路等硬件部分，以及电机控制算法、逻辑保护等软件部分。

电机驱动控制系统（包括驱动电机和电机控制器）是新能源汽车的主要执行结构。

控制和行驶特性决定了车辆的主要性能指标。

一般来说，电机控制器主要由以下几部分组成： 1、电子控制模块（ElectronicController）包括硬件电路和相应的控制软件。

硬件电路主要包括微处理器及其最小系统，电机电流、电压、转速、温度等状况的监测电路，各种硬件保护电路，以及与车辆控制器、电池管理系统等外部控制单元的数据交互。

通讯电路。

控制软件根据不同类型电机的特点实现相应的控制算法。

2、驱动器将单片机对电机的控制信号转换成功率变换器的驱动信号，并实现功率信号和控制信号的隔离。

3、功率转换模块（PowerConverter）控制电机电流。

电动汽车常用的功率器件有大功率晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管、智能功率模块等。

目前，电动汽车电机控制器大多采用三相全桥电压逆变电路拓扑。

有些产品在其前面配备了双向DC/DC转换器，以提高电机端的输入交流电压，提高高速时的输出功率，降低电机的能耗。

设计和生产成本。

传统控制器中的直流支撑电容体积庞大且耐高温性能较差。

为了减小直流支撑电容的体积甚至取消直流支撑电容，新型变换器电路拓扑和控制方法成为电动汽车应用研究的新热点，但仍处于实践探索阶段。

目前，电动汽车变换器的研发仍集中在电力电子集成方面。

综合技术和市场趋势分析表明，未来车辆驱动电机系统的三大技术发展方向是永磁化、数字化和集成化。

1、永磁化是指永磁电机具有功率密度和扭矩密度高、效率高、易于维护等优点。

目前，电机永磁化趋势日益凸显。

智澜众咨询数据显示，我国新能源汽车采用永磁同步电机的比例已超过90%。

2、数字化包括驱动控制的数字化、驱动器与数控系统接口的数字化、测量单元的数字化。

最大限度地用软件替代硬件，具有保护、故障监控、自诊断等功能。

3、一体化主要体现在两个方面：1）电机方面：电机与发动机总成、电机与变速箱总成一体化； 2）控制器方面：电力电子组件（功率器件、驱动、控制、传感器集成、电源等）。

未来，电机、减速机、控制器一体化将是一种趋势，不仅缩小了体积，而且使产品更加标准化。

随着未来几年新能源汽车市场的持续繁荣，该领域的市场潜力将逐步释放，电机控制器市场规模也将逐步增大。

目前乘用车用电机控制器价格一般在3万至5万元，乘用车用电机控制器价格一般在6万至1.5万元。

通过测算，依澜众咨询预计，到2020年，国内新能源汽车电机控制器市场规模将突破1亿元。

（详细计算依据参见依澜众咨询发布的《年中国新能源汽车电机及控制器市场投资报告》）。

从供应链来看，电机控制器的开发包括软件设计和硬件设计。

核心软件一般由整车厂开发，硬件和底层驱动软件可选由汽车零部件制造商提供。

我国控制器硬件水平与国外存在一定差距，产业化能力相对不足。

大多数企业在推出量产电动汽车产品时，更倾向于选择国外整车控制器硬件供应商。

另外，控制器基础硬件、开发工具等基本依赖进口。

从公司类型来看，目前主流电机控制公司主要分为两类：一类是电动汽车整车公司，其电动汽车电机控制器一般供应其整车产品；另一类是电动汽车整车公司，其电动汽车电机控制器一般供应其整车产品；另一类是电动汽车零部件企业，其生产的电动汽车电机控制器一般供应给特定或非特定整车企业。

在乘用车领域，整车企业通常综合实力较强，通常自主研发生产电动汽车电机控制器，或者以自主研发和生产为主，适当采购零部件企业产品为辅；在乘用车领域，整车企业通常具有较强的综合实力。

汽车企业通常缺乏电机控制器研发经验，一般选择外包电动汽车电机控制器。

少数大型整车企业会选择自主研发生产或自主研发、生产与外包相结合。

虽然国内外控制器技术存在差异，但从今年开始，新能源汽车产品类型呈现多元化，不同控制器的需求也更加丰富。

仅从数量来看，我国电动汽车电机控制器市场目前主要由国产品牌占据。

由于价格较高等原因，外资产品在市场培育和发展初期所占份额较小。

目前国外新能源汽车主要是混合动力，采用永磁同步电机和控制器。

主要电机控制器制造商包括丰田、本田、日立、博世、福特、通用汽车、明电舍电机、东芝、UQM电机、ACPROPULSION、ENOVA电机、飞思卡尔、MM公司和日本安川电机。

近年来，国内企业加大了对新能源汽车及其核心零部件的投入。

电机控制器的发展迅速从技术研究发展到产品开发。

涌现出一批专门从事汽车电机驱动系统研发和生产的产业化企业。

逐步形成有利于提高产品质量、降低成本的产业链。

国内已批量供货电机控制器的企业有汇川技术、蓝海华腾、上海电气传动、上海大骏、天津松正、深圳五洲龙、南车时代等。