1.1 新能源汽车概论（产业链、市场）
由于环境保护以及化石能源不可再生，发展新能源汽车成为世界各国的共识。对于我国来说，石油对外依存率逐渐升高，已超过60%，发展新能源汽车更具有战略意义。
目前世界观各国对新能源车的发展纷纷出台了相关政策和规划（如下表），制订了针对购买端、使用端、整车厂的政策，
具体涉及新能源车购买补贴、使用、油耗积分等政策。
图1：部分国家针对新能源汽车制定的相关政策
由于世界各国大力发展新能源汽车，全球新能源汽车销售增速迅速，EVI 制定的2020 年新能源乘用车销售目标是2000 万辆。我国新能源车2016 年销量50.7 万辆，同比增长53%，我国2020 年销售目标为200 万辆，累积500 万辆。
图 2：2010-2015年全球新能源乘用车销售累积（千辆）
新能源汽车用电池电机电控变革了汽车的传统动力系统，电池电机电控的重要性不断提高，这也导致新能源汽车电子占据整车成本较大。相对传统燃油汽车，新能源汽车（xEV）的汽车电子占整车成本的比例在 50%以上。
图 3：BEV整车成本构成
新能源汽车电池电机电控上下游产业链较长，市场参与企业众多。电池产业链关键环节有正极材料、负极材料、电解液、隔膜等；电控产业链主要有功率变换器、逆变器、散热系统、IGBT 芯片等；电机产业链主要有硅钢片、永磁体等。
图4：xEV 电池电机电控产业链全景图
2.1 驱动电机（产业链、市场、主要玩家）
电机是将电能与机械能相互转换的一种电磁装置，将电能转为机械能表现为电动机，将机械能转换为电能表现为发电机。
由于汽车的工况复杂，新能源汽车驱动电机要求较高：
1、应有较高的瞬时功率和功率密度;
2、低速时为恒转矩特性，高速时为恒功率特性，且电动机的运行速度范围应该较宽；
3、转矩响应要快；
4、较高的高低速综合效率；
5、高可靠性以适应汽车的各种工况环境；
6、合理的成本。
目前驱动电机主要有以下四种类型：
1） 直流电机，2）交流异步电机， 3）永磁同步电机， 4）开关磁阻电机。
图5：新能源驱动电机发展历程
目前主流应用是永磁同步电机和交流异步电机。永磁同步电机由于其效率高、功率密度高和体积小等优点，被业内认为是最合适的新能源汽车的电机类型，但目前也存在着电机结构复杂、控制复杂的缺点，目前主要应用于新能源乘用车领域。
交流异步电机由于其较低的成本以及简单的结构相对更简单、控制技术也相对成熟，但其尺寸较大，重量较重等缺点都在一定程度上制约了其广泛应用。目前主要应用在新能源客车和部分乘用车。
图 6:我国新能源乘用车应用电机情况
开关磁阻电机结构简单可靠、系统成本低是其主要优点。但由于开关磁阻电机有转矩波动大、噪音大、系统非线性特等缺点，所以目前应用还受到限制。由于我国稀土资源丰富，应用永磁同步电机具有先天优势，我国新能源乘用车主要应用永磁同步电机。
新能源汽车驱动电机未来朝着降低成本、轻量化、小型化的方向发展，主要通过电机材料研发、提升电机性能和效率、机电一体化集成来提升电机功率密度、工作效率以及降低从成本。
图 7：美国能源部HEV发展规划
3.1 电机控制器（产业链、市场、主要玩家）
电机控制器是通过集成电路来控制电机按照设定的方向、速度、角度以及响应时间等进行工作，使得电机应用范围更为广泛，输出效率更高。
图 8:电机控制器结构
电机控制系统主要由功率半导体模块、控制器模块及热管理系统等部分构成。而功率半导体器件作为功率半导体模块的关键部件，由于技术壁垒高、市场集中度高和成本高，成为整个电机控制系统的重中之重。
如（图9）所示，新能源汽车驱动电机未来朝着降低成本、轻量化、小型化的方向发展，主要通过电机材料研发、提升电机性能和效率、机电一体化集成来提升电机功率密度、工作效率以及降低从成本。
图 9：美国能源部HEV发展规划
市场格局 :
全球电机控制器市场集中度较高，前三位皆为日企，与其新能源车发展领先相匹配；各国电机控制供应器所占市场份额大体与所在国的新能源车起步发展时间、领先程度大体相当。我国电机控制器领先企业主要有上海电驱动、上海大郡等企业。
图 10：全球电机控制器市场
对于电机控制器的核心模块：功率电子变换器，目前主要使用IGBT芯片。由于其技术门槛高，目前市场集中度较高，该市场主要由少量欧美和日企垄断，其中英飞凌行业领导者角色明显。
图 11：全球IGBT市场格局
4.1 动力电池（产业链、市场、主要玩家）
动力电池是指为新能源汽车等提供动力来源的电池，动力电池有很多类型，如锂离子电池、燃料电池、钠硫电池等，其中锂离子动力电池应用较为广泛。锂离子动力电池由正极、负极、电解液、隔膜等组成，要求高能量密度、长寿命、可靠安全。动力电池属于二次电池，即利用化学反应的可逆性在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而循环使用的电池。
图12：动力电池产业链全景图
工作原理（以钴酸锂电池为例说明）：充电时，电池的正极上有锂离子生成，锂离子从正极脱嵌经过电解液嵌入负极；放电时则相反，锂离子从负极脱嵌，经过电解液嵌入正极。电池的工作电压与构成电极的化合物本身（如磷酸铁锂）以及锂离子浓度有关。
在充放电循环时，锂离子分别在正负极上发生“脱嵌—嵌入”反应，在正负极之间来回移动，所以锂离子电池又称为“摇椅电池”或“摇摆电池”。
磷酸铁锂和三元材料是主流的汽车电池材料，三元材料高能量密度的优势使得在纯电动领域应用较广，而磷酸铁锂成本与安全性占优使得其在在插电式混动乘用车（PHEV）领域应用占据主导地位。
图13：磷酸铁锂和三元材料特点及其应用
按照锂电池组合程度可以划分电芯、电池模组、电池PACK，而锂电芯主要由原材料成本来看，正极材料占比近一半，是锂电芯的价值核心，也是研究的重难点。
电芯最关键技术是正极材料的研发，需要满足高能量密度、循环性能好、安全可靠，未来正极材料的研发将朝着高能量密度、高电压方向发展：正极材料电压平台、能量密度呈现逐渐升高趋势，如处于快速增长期的层状锰基高压材料电压平台在4.7V，能量密度达220 Wh/kg ，处于成熟期的正极材料工作电压高达5V，能量密度达200-250 Wh/kg，尖晶石材料每千克锂可实现电池容量为16 KWh，高于锰酸锂的11 KWh 和三元的10 KWh。
随着规模效应和竞争的加剧，电池成本有可能大幅下降，消费者购车成本下降。预计锂电池成本在2020 年可达到0.8RMB/kWh，届时可与燃油车成本相当。
图14：锂电池成本变化及预测
全球动力电池市场呈现中日韩三分天下的格局，其中日韩企业处于领导地位，除了与本国车企合作以外，还会与欧美知名车企合作。中国本土企业以BYD、CATL 为代表，占据了大部分市场份额。
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