【天风证券】电机系列之四:碳纤维转子匹配电机高速化需求,产业密集推进.pdf

2024-01-07
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事件:23年12月28日,小米召开汽车发布会,电机创新成核心亮点:发布V6和V6s,目前已量产,将搭载于小米SU7 首批车型;发布首款自研V8s,采用高强度硅钢,转速达27200转;实验室预研第三代超级电机,采用“激光原位固化”工艺制备碳纤维缠绕的电机转子,转速达35000转。得益于碳纤维的优异性能,碳纤维转子匹配电机高速化需求新能源车驱动电机高速化趋势明确,同时高转速导致转子所受离心力变大,对电机稳定性和安全性带来挑战。


为保证高速电机安全稳定运行,需对永磁体加以保护。相较于金属护套,碳纤维复合材料护套具有轻量化、高强度与耐久性、低导电率、高导热等特性,起到保护作用的同时能够降低涡流损耗,同时不会影响转子散热,可以更好地匹配电机高速化需求,从而提高电机性能。


此外,碳纤维护套可与高强度硅钢片同步使用,强强联手共同助力高速电机转子克服高离心力挑战。特斯拉开碳纤维转子应用先河,产业密集跟进产业化进展来看,特斯拉开碳纤维转子应用先河,在21年6月交付的Model S plaid中采用碳纤维包裹转子从而加强其结构强度,最高转速达到20000rpm+,进而最高时速达到322公里。


而后多家国内外主机厂及Tier1密切跟进:1)东风马赫电驱采用碳纤维包覆转子,转速可达30000 rpm;2)博格华纳碳纤维电机转子最高转速达到25000rpm;3)智己LS6电机采用定转子双油冷,转子采用碳纤维外壳,最高转速达到21000rpm;4)广汽埃安夸克电机采用碳纤维高速转子技术,与X-PIN扁线定子技术可使电机在缩小25%体积的情况下,电驱功率提升30%以上;5)此外,红旗汽车、汇川联合动力、天蔚蓝、极氪等皆推出了碳纤维转子。


投资建议:我们认为电机高速化是电驱动系统的必然趋势,高速电机有望逐步成为行业主流,而转速上限取决于主机厂与Tier 1对性能、成本、应用场景的综合考虑。碳纤维转子具有高强度、高效率、轻量化、高导热等优势,匹配电机高速化趋势,有望对高性能碳纤维带来增量需求,同时将进一步提升电动汽车的性能与效率,建议关注行业及公司相关进展。


风险提示:技术发展不及预期风险;下游需求不及预期风险;产业政策推进不及预期风险。

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