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新能源车的另一个心脏：电机产业链的东迁之路原创2021-08-18 13:15·远川科技评论1987年美国上映了一部叫《太空炮弹》的科幻喜剧电影影片中的太空飞船拥有两种加速模式一种是Ludicrous（疯狂）模式第二种则是更猛烈的Plaid（格子）模式在Plaid（格子）模式之下由于速度太快周围的景色都变成一条条抽象的线如同置身一个格子组成的房间之中这部科幻电影有一个忠实粉丝：马斯克34年后的2021年6月11日加州弗里蒙特工厂外的舞台上一身皮衣的马斯克从黑色的Model S Plaid中走出来自信的宣传这是迄今为止最快的量产车型这款车号称拥有1020马力0-60英里加速时间突破两秒大关零百加速2.1秒按他的话说这是物理极限工程这背后的功臣是特斯拉在Model S 上装配了整整三台用于动力输出的电机在起步阶段同时猛烈的摩擦地面让加速力度远超大部分发动机至此Model S Plaid版本成为特斯拉三电机车型的代号成为搭载两台电机的Model S Performance 版本后特斯拉新的速度门面电机是电动车的动力心脏在市场的目光都焦距在汽车续航从1-200公里走向5-600公里的过程中电机也悄悄的完成了从每辆车上单台电机向最高多一台车三台电机的切换在特斯拉利用电机不断秀速度的同时电机也如同汽车动力电池一般上演了一场生产向中国集聚的东迁之旅2005年7月时任特斯拉CTO的斯特劳贝尔（JB·Straubel）敲响了中国台湾省富田电机董事长张金锋的门两个人在摆满茶具的木桌前讨论起了一个计划：把工业用的电机搬上汽车论忽悠斯特劳贝尔倒也不输马斯克把这位台湾老板说的五迷三道也不管特斯拉是一家刚成立两年才60个人的小公司当即拍板研发车用电机电机在生活中很常见从电风扇电吹风、到洗衣机豆浆机基本上通上电能转的都是靠电机来把电能转换成机械能相比起动力电池脾气不好（易燃易爆炸）干活不行（能量密度不够）的毛病新能源车上的电机是不折不扣的优等生一个电机就能单挑传统燃油车发动机、变速箱两大件首先电机通电就能转起来而无需发动机先点火再把活塞上下运行的往复运动变成圆周运动的复杂流程加速起步上有天然优势其次电机要加速加扭矩通过改变电流大小和频率就能做到于是换挡也不需要复杂的变速箱里的多挡齿轮系统只需要两片减速齿轮就能解决问题这让变速箱也被干掉了复杂的发动机结构虽然电机优点很多但特斯拉的要求却十分苛刻希望能做到200多匹马力如果用传统电机会重达400多公斤这显然是不可能塞进身材纤细的Roadster跑车的这就必须提高电机的功率密度但把电机做小且这不说工艺难度做成以后运转时的散热就是个大问题要实现这点需要从材料到工艺投入大量研发从当时来看为了区区几千台的订单去做这样的研发并不划算所以斯特劳贝尔跑遍了欧美日韩的供应商都被拒绝最后在中国台湾省经济部提供的电机供应商名单里找到了富田决定登门拜访才有了两人在茶室里达成一致开始了轻量化电机的研发的一幕富田花了三年时间将电机铝芯换成铜芯后终于做出了为特斯拉RoadSter量身打造的电机产物仅有50公斤重用手都能拎起来初期的电机甚至是手工打造的每个要价高达20万新台币这样的际遇不止发生在富田电机身上在特斯拉超级工厂入驻中国之前台湾省在特斯拉电机上扮演了举足轻重的地位电控部分是台湾致茂电子与特斯拉一同花了三年研发的而用于电机的减速齿轮则是另一家台湾公司和大工业特斯拉车身上的电机台湾省的这笔押注很快起到了意想不到的结果：2012年特斯拉销量不过2650台但仅仅3年后就超过了5万增长了20倍这给供应链带来了不小的收益比如和大工业在2009年金融危机期间亏损近9亿新台币但到2015年净利润就已经超过10亿股价更是超过百元先发优势却止步于此一方面台湾除了隆裕汽车外并没有成熟的汽车制造工业也就没能在供应链上深入下去特斯拉最终也没有在台湾建立大型工厂而只是设立了一个采购中心另一方面台湾省内市场狭小当局还对进口汽车课以重税让特斯拉本身在销售上几乎无利可图随着2019年1月规模巨大的特斯拉超级工厂在上海临港破土动工以及特斯拉承诺90%的零部件本土采购一场新的供应链转移开启今年7月8日特斯拉宣布Model Y降价 不久之后Model 3也随之降价背后一个重要的因素就是换装国产电机但国产电机并不是廉价的代名词相反却是十足的性价比换装了国产电机的Model Y 价格下降的同时反而扭矩和功率都有近10%的提升在这个背后则是精达股份、金力永磁、中科三环、隆盛科技等公司成功将电机零部件全部国产化的功劳大陆的电机零件商们在两个维度上完成了对台湾同行的反超：第一项是扁线电机技术扁线电机简单来说就是将传统电机缠绕的铜线从圆线变为扁线以提升电机的功率密度原理倒是很简单圆形的铜线截面自然是有空隙的而方方正正的扁线却可以将整个定子的槽塞满这样电机的功率密度自然就提了上来不但劲大（扭矩大）而且体积小上图为圆线电机截面难以塞满下图为扁线电机截面基本没有空扁线电机的绕组铜线像女生扎头发的发卡因此也被称为发卡电机（hair-pin）但原理说起来简单加工工艺难度却不小首先就是容错率大大降低：传统圆线之间互有空隙而且是缠绕方式加工难度并不大但是扁线却要一根根将柔软的铜线直直的插入且不能互相干扰由于每根铜线都紧密的贴合在一起意味着铜线一致性必须非常高否则一根不一样直接影响到其他铜线但光是扁线涂漆这一步涂层甚至就多达数十层而全球主要的扁线加工产能基本都集中在中国大陆这既帮特斯拉解决了产能难题也让大陆供应商顺势卡位另一项则是永磁电机技术富田电机为特斯拉定制的是感应电机需要通电才能产生磁场而永磁电机本身就由磁体打造转换效率显然更高体积也可以做的更小既然如此特斯拉为什么不一开始就采用永磁电机呢一个可能的原因是：永磁电机的材料钕铁硼几乎完全掌握在中国手里钕铁硼由钕、硼、甚至镝和铽等稀土元素加入铁中熔炼而成的一种磁性材料磁性强易加工号称万磁王在永磁电机中光买钕铁硼的成本就要占到3-4成钕铁硼的生产需要上游的稀土产业链和下游的精加工配合实际上全球稀土60%以上的钕铁硼材料85%以上的产能都在中国可以说谁要生产永磁电机谁就要从中国买原材料早期的特斯拉也许是偶然也许是考虑供应链安全采用了感应电机路线但在2018年在特斯拉与中国商谈上海工厂之时电机战略出现了大转弯开始大幅转向永磁电机路线为国产化铺路这也立刻给了中国厂商机会中国的磁性材料双雄中科三环和金力永磁先后打入了特斯拉供应链抢占了扁线和永磁两个高点后中国大陆供应链鱼贯而入比如取代台湾和大工业的双环传动、替代富田电机定子的隆盛科技、以及制造壳体的旭升股份迅速实现了电机的本地化在特斯拉对电机的改进的十多年里中国的电机产业也借着新能源的东风迎来了转机一开始中国的电机龙头们还处于鄙视链的低端电机市场abb、西门子的大型工业电机；日本的手机、硬盘这些小电机才是电机赚钱的主流而方正电机还在干着缝纫机、卧龙电驱还在干着工控精进电动甚至都没有成立这些中低端制造业的电机不但盈利微薄需求还随着下游行业波动颇有点靠天吃饭的意思但随着中国新能源整车下游的崛起在2010年左右开始押注研发新能源车载电机的公司纷纷在10年后迎来了收获期比如方正电机首先成功的就是低端爆款：供货五菱宏观Mini,搞定了低端爆款后方正又搭上了国产新势力的线开始给小鹏P7供货身份摇身一变一变成为汽车供应链的新tier1甚至还将传统的缝纫机电机业务转移到了越南将国内生产力量集中在新能源车电机传统的电机供应商搞的火热其他人也没闲着：华为推出了三合一电机已经列装到了赛力斯上美的旗下的威灵汽车也进军车用ESP电机成立不过10来年的精进电动依靠海外市场也能杀进全球出货量前十下游的新能源车市场和上游原材料永磁体两头都在本地中国本土的电机产业终于对国外对手展开了反超之路而新能源车的动力心脏也再不会重演燃油车的发动机之痛电机产业中特斯拉和厂商的互动也清晰的揭示了一点：一个开放的下游和上游互动对产业发展的加速如果不是中国产业链上的公司努力的把自己的技术经验用于攻关特斯拉的需求以特斯拉一家公司是不可能涌现出如此密集的创新以至于对传统汽车都一度有掀桌子的气势而特斯拉不断提出的新需求也让下游厂商敢于大胆的尝试新的材料和工艺加速供应链的重塑甚至将不愿意陪跑的老tier1甩下车有人说特斯拉是一条鲶鱼往往是说特斯拉锋利的降价大刀和产物力搅动了中国的新能源整车市场让这些一度拿着补贴吃饭的公司不得不打起十二分的精神迎战特斯拉也对自己的供应商提出更高的要求但特斯拉同时也是供应链的鲶鱼它独立的在中国寻找各类匹配自己供应商并提出新的需求的过程就是对中国供应链的第二次测试谁能解出它的考题就能打入特斯拉供应链继而打入全球新能源车崛起的大潮中为中国的新能源品牌提供技术支持我们也会发现无数曾经的缝纫机空调的供应商转身成为一线车企的核心供应商这也是新能源车大潮背后的时代洗牌机遇全文完感谢您的耐心阅读
布莱恩每年投入高达200万美元寻求身体的青春恢复。如果他们把长公主的算计告诉她，以她的才华和智慧，说不定可以让长公主吃大亏，可惜他们这些人只想不劳而获，看似深情，其实最无情。