新能源汽车对电机控制有哪些需求？新能源汽车对电机控制 有哪些需求？变频概念近 年来成为包括空调、洗衣 机、电冰箱等家电产品的 热点，其中的关键即 是电机的控制技术。而作 为新能源汽车的核心部 件，电动汽车电机控制要 求更高——电机的平稳 运转、快速启动和制动以 及电机效率背后都涉及 到电机控制的关键技术， 将直接关系到电能利用 效率、整车性能、驾驶体 验以及车辆行驶安全。 作为传统消费和工 业电机控制方案的全球 主要供应商，富士通在新 能源汽车电机控制上也 走在了前列，其32 机控制MCUMB91F267NA 已经取 得不少成功应用。日前， 富士通再次针对新能源 汽车对电机控制的独特 需求，发布了3 款电动 汽车电机控制MCU MB91580 系列。作为高 性能32 位闪存嵌入微 控制器(MCU)的FR 族成员，该系列产品可广泛应用于电动汽车和混 合动力汽车的电机控制。 该系列节能汽车驱动电 机控制芯片拥有专用嵌 入旋转变压器感应器接 口，能够开拓性地控制电 动汽车和混合动力汽车 中使用的三相电机。 随着新能源汽车技 术逐渐成熟，电机控制系 统面临越来越高的要求： 用于无传感器矢量控制 的复杂算法和高级建模 需要出色的处理能力；需 要具有性能、效率、易用 性以及成本方面的综合 优势。MB91580 系列就 内置可适用于电动及混 合汽车电机控制的CPU 内核和外设功能，值得一 提的是旋转变压器感应 器内置了专用接口电路， 可降低系统成本，并通过 实现驱动电机必须的高 转矩响应控制过程达到 改善电机运行和降低能 耗的目的。 高效率、低成本地实 现高转矩汽车电机的控 制过程极具挑战性。 MB91580 系列通过集 成关键外设功能实现了 降低系统成本、高速反馈 控制，达到改善电机运行 和低能耗的目的。 MB91580 集成的主要 功能特性还包括：具有高 精度检测电流和电机位 置的12 换器检测电角度，与检测三相电流的A/D 转换器 同步；集成专用计算电 路，因此可自动计算内置 转换器检测到的电角度的正弦和余弦值。 “除了解决方案本身的性 能特性外，电机控制相关 算法也非常关键。富士通 可以提供包括成熟的 180 度变频控制在内的 各种核心关键算法，因此 在新能源汽车的电机控 制领域具有特殊的技术 优势。”王钰指出。 高性能电机控制系 统通常包括核心伺服功 能、运动描述和主机通信 功能，对处理器的处理能 力提出了很高的要求。而 MB91580 系列内置高 性能CPU 内核，集成在 160DMIPS高性能CPU 内的专用浮点运算单元 利用内置外设功能生成 的信息处理向量转换和 PID 控制运算，混合式步进电机该特性 通过实现进一步快速反 馈控制可以改善电机运 行和降低能耗。 作为新能源汽车的 核心部件。电机控制不仅 关系着整车性能还与行 车安全息息相关。在富士 通的电机控制MCU 计中充分考虑了安全特性，通过6 大安全机制 来保证系统运行的安全 可靠，包括：在系统启动 前进行MCU 的自我诊 断、总线自诊断、RAM 的自诊断；程序非法运行 时非法输出端口保护；系 统运行期间进行总线诊 断、RAM错误纠正、闪 存错误纠正。据透露，富 士通在未来的产品计划 中，还将增加核心MCU 的冗余设计以实现更强 的系统保护。 国信证券：大洋电机布局新能源汽车电机及控制系统 2010 年12 月29 11:44来源： 中国证券网 【字体：大 个股公告所属板块: 更多

　　机械行业 (0.3%) 制造业 (0.27%) 工业 (0.36%) 更多

　　相关个股 聚龙股份 (28.56 4.69%) 杭氧股份 (24.37 4.37%) 天润曲轴 (14.5 3.5%) 机电 (13.83 3.13%) 科达机电 (15.81 3%) 2010 年加快了进军新能源汽车电驱动系统领域的步伐，为市场开拓、技术 升级和扩大产能提供了坚实保障，对未来业绩的影响深远。 评论： 以空调用电机为主，新能源汽车电机及控制系统是未来业绩增长的亮点 主要从事微特电机的开发、生产和销售，主要产品有风机负载类电机、洗衣机电机、 直流无刷及高效节能智能电机，产品广泛应用于家电、汽车、摩托车、电机机车、面包机、 自动控制等行业。目前仍是以风机负载类电机为主。2010 年上半年，2010 年加快 了进军新能源汽车电驱动系统领域的步伐，为市场开拓、技术升级和扩大产能提供了坚 实保障，对未来业绩的影响深远。 评论： 以空调用电机为主，新能源汽车电机及控制系统是未来业绩增长的亮点 主要从事微特电机的开发、生产和销售，主要产品有风机负载类电机、洗衣机电机、 直流无刷及高效节能智能电机，产品广泛应用于家电、汽车、摩托车、电机机车、面包机、 自动控制等行业。目前仍是以风机负载类电机为主。2010 年上半年，实现空调用 电机营业收入9.06 亿元，占比为84.17%；非空调用电机营业收入1.7 亿元，占比为15.83%。 提前布局新能源汽车电机及控制系统，并成为未来业绩增长的亮点。2009 底在北京、中山已经完成新能源汽车用大功率永磁同步电机及控制系统产品的生产布局，已具5000 台/年的生产能力，并增发了“新能源动力及控制系统产业化项目”扩充产能， 未来将充分受益于新能源汽车产业的爆发。 与高校、下游整车企业合作，实现电机及控制系统规模化生产 根据《节能与新能源汽车产业规划》，到2015 年，我国新能源汽车将初步实现产业化， 纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量达到50 万辆以上；到2020 年，我国新能源汽 车实现产业化，新能源汽车产业化和市场规模达到全球，其中新能源汽车保有量达到 500 万辆。 电机及控制系统是新能源汽车的三大核心技术之一。目前价格在10-20 万元/套，考虑 到产业化后价格和政府补贴力度的下降，我们估计未来平均价格在8 万元/套。因此，我们 估计2015 年电机及控制系统市场规模将达到 亿元，2020 年市场规模将达到0 亿元。 一直从事微特电机的生产、研发，尤其在高效智能电动技术方面，在技术上有一定 的相通性。此外，还与北京理工大学合作。2010 月出资3000万元与北京理工 资产经营有限以技术出资2000 万元共同投资设立北京京工大洋电机有限，进一步 加强和推进与北京理工大学在民用电动和混合动力车辆电机驱动系统的研发和产业化 方面的合作。 新能源汽车用驱动电机系统主要分为交流异步电动机、永磁同步电动机和开关磁阻电动 机三种。由于我国新能源汽车产业正处于产业化初期，未来使用哪种技术仍存在不确定性， 但是我们认为所生产的大功率永磁同步电机驱动系统具有高功率密度和高效率的特点， 是未来的发展方向。 整车企业一般与电机生产企业合作进行设计研发，与下游整车企业的合作也构成了该细 分领域天然的行业壁垒。目前已经广泛地与中国多家知名整装汽车企业开展了合作，包 括北汽集团、福田汽车（600166）、东风电动汽车、一汽集团、上汽集团、金龙客车、深圳 五洲龙客车等。 2009 年底已具5000 台（套）/年的生产能力。通过增发项目将新增30000 /年的产能。项目总投资额52，000万元，建设期为3 年，即从2009 结束。2010年投产并达设计生产能力的10%，2011 年达设计生产能力的30%，2012 计生产能力的60%，2013年达设计生产能力的。预计达产后年均销售收入增加约为 225000 万元，净利润增加约为16767.50 万元，增加每股收益0.4 元左右。 新增BSG 项目，符合节能减排背景，市场前景广阔 将建设驱动启动电机（BSG）及控制系统建设项目。BSG 混合动力技术是通过怠 速停机和启动功能，实现汽车在红灯前和堵车时发动机暂停工作，消除怠速运行状态下的燃 油消耗和尾气排放，相当于降低汽车排量0.2-0.3 升，约为每周少开一天车，可以节油10% 左右，减少二氧化碳排放12%左右。因此，该产品具有节能减排的特点，符合我国长期的 发展方向。 该产品主要针对传统汽车领域。据统计我国目前汽车保有量约为8500 多万辆，预计到 2020 年将超过2 亿辆。目前奇瑞汽车已计划将BSG 混合动力技术作为奇瑞所有车型的标配 技术，使奇瑞汽车更节能、更环保。预计未来几年，BSG 混合动力技术将成为混合动力的 主流技术，并获得政府的政策支持，随着渗透率的不断提高，市场前景广阔。 该项目达产后将新增BSG 及控制系统100 万套/年的产能。项目建设期为3 年，即从 2010 月。项目建设第二年达设计生产能力的20%，第三年达设计生产能力的50%，第四年达到设计生产能力的。预计达产后可实现年均销售收入9 亿元，净 利润为13831 万元，每股收益增加约0.3 元左右。 新建IGBT 及IPM封装项目，向产业链上游延伸以降低成本 电机驱动及控制系统是由两部分组成——电机、控制器，控制器是电机驱动及控制系统 核心部分。控制器是由电力电子器件（如IGBT 功率模块）构成的逆变器、逆变驱动器、电 源模块、中央控制模块、信号检测模块、软启动模块、保护模块、机械结构、散热系统等构 成。从成本角度看，IGBT 功率模块甚至占整个控制器的50%以上。因此，作为上游产品的 IGBT 模块对毛利率影响较大。 IGBT 产业链包括上游芯片设计、中游芯片制造、下游封装（模块封装和单管封装）。 芯片制造技术是各大半导体的技术核心，目前主要集中在一些国外大的半导体制造商手 中，例如英飞凌、赛米控、ABB、三菱、富士等，价格基本由这些商制定，技术壁垒较 高。封装技术相对要简单得多，但其成本却占整个功率模块的很大比例。因此，掌握封装技 术不仅对降低控制器成本具有重大意义，还对改善控制系统的整体设计、提高控制器的功率 密度具有重大影响。混合式步进电机 新建大功率IGBT 及IPM模块封装建设项目，使完成产品链从电机到控制器， 再向上游功率模块的拓展，达到降低成本，提高核心竞争力的目的。 我们认为随着节能、智能电网、高铁、新能源汽车等新兴产业的发展，未来IGBT 场容量将不断扩大。2005年国内IGBT 市场容量为23 亿元，2009 年约为50-60 亿元，增长 了几乎一倍。我们预计2011-2015 年仅国内工业控制领域IGBT 需求分别为62.71 亿元、75.36 亿元、94.56 亿元、121.30 亿元和159.31 亿元，行业市场前景广阔。混合式步进电机 该项目建设期为3 年，即从2010 月。项目达产后将新增年产大、中功率模块9 万套，家电用功率模块为350万套。项目建设第二年达设计生产能力 的20%，第三年达设计生产能力的50%，第四年达到设计生产能力的。预计达产后可 实现年均销售收入47225 万元，净利润为5077 万元，每股收益增加约0.12 元左右。（国信 证券研究所）
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