车用微电机行业概况及主流技术架构和技术发展水平、技术发展趋势
思瀚产业研究院 恒帅股份    2024-04-16

①车用微电机行业概况

车用微电机行业从下游市场角度来看，是汽车零部件行业的一部分，从生产工艺的角度来看，也是微电机行业的一部分。与整个微电机行业相同，车用微电机行业也是技术密集型行业，特别是中高端微电机产品制造工序多，涉及精密机械加工、精密模具设计、磁性材料处理、绕组自动制造、绝缘浸漆烘烤处理、自动化生产等关键工艺技术。对高精度的自动化工装与设备和精密的测试仪器需求量大，技术含量较高。

电机在汽车上的应用是从起动电机开始的。起动电机的应用结束了早期汽车靠手摇起动的历史，之后电机在汽车的应用实现大幅度的跨越式发展：雨刮电机、车窗电机、空调电机、座椅电机、后视镜电机、天线电机为汽车的舒适性提供了调节驱动的便利；20 世纪 80 年代开始出现的应用于汽车转向、行驶、制动的EPS 电机、电子喷射油泵电机、ABS 电机、怠速调节电机为汽车的驾驶性能和安全性能的提升提供了可靠的控制手段，已成为现代汽车的必需装置。

目前，一般情况下，一部汽车配备一台汽车发电机和若干台汽车微特电机。汽车微特电机使用数量多少与汽车档次成正比，乘用车需要的汽车电机数量较多，普通轿车至少配备 20-30 台，而高端豪华型轿车则需要配备 60-70 台甚至上百台。随着汽车综合控制技术和智能控制技术的发展，汽车的无人自动驾驶将逐渐趋于成熟并可能得到实际的应用，汽车舒适性和安全性的进一步提升，随着改善汽车尾气排放性能促进的电动汽车问世，混合动力型汽车的市场化加快等因素，汽车电机还将有更大的发展空间。

为了提高汽车使用的舒适度，拓展汽车增值空间，过去利用手动控制的机械装置都可以将原来要手动操作的机械装置改为电机驱动，逐步实现汽车控制装置的机电一体化。车用微电机主要分布于汽车的发动机、底盘、车身三大部位及附件中，是汽车动力系统的重要组成部分。

随着人们对汽车使用性能的日益注重，特别是对汽车的智能化、舒适化以及安全性和燃油经济性的要求越来越高，无论是传统能源汽车还是新能源汽车的电子控制装置和用电设备都相应不断增加，各种电动装置的使用，使得汽车配套电机的装备数量大幅度上升，尤其是高档轿车大量采用新机械、新设备，极大地促进了车用微电机的应用。

② 车用微电机主流技术架构和技术发展水平、技术发展趋势

电机按照工作电源可以分为直流电机和交流电机，直流电机又可以分为有刷电机和无刷电机；从工作原理可分为感应电动机、同步电机等。车用微电机作为微电机领域的一个种类，由于应用环境不同，其结构和传统的永磁直流电机相比有其特有的特点，随着汽车技术的不断发展，人们对汽车舒适性、环保性、智能化需求的日益提升，汽车电机的品种规格也越来越多，车用微电机广泛的应用于汽车的发动机系统、底盘系统、车身系统及附件系统；随着新能源汽车的发展，还应用于汽车热能源管理系统以及电动汽车主驱动电机。

由于汽车采用蓄电池供电，车用电机主要集中在永磁直流有刷电机上，随着电机无刷化和电机控制驱动电路的发展，永磁式无刷直流电机、永磁同步伺服驱动电机等电机在汽车领域也得到了应用。微电机行业是技术密集型行业，其起源于欧洲的德国、瑞士等国家，发展于日本。随着改革开放，中国作为发展中国家，承接了德国、日本等发达国家的汽车微电机产业转移，技术扩散逐步向我国转移。

随着汽车由机械操控驾驶向舒适性驾驶新技术转型以及国内汽车工业快速发展，对微电机产生了巨大需求，国内外需求的双重增长，使国内的微电机技术得到了长足的发展。目前，德国、日本等发达国家凭借其多年的生产制造经验、巨额的研发投入，仍然掌握着微电机行业的高端先进技术。近年来，国内微电机技术发展迅速，与国外同行的技术差距逐步缩小。随着微电机电磁场理论的进一步完善、信息技术、材料技术的进步、微电机工艺技术的不断创新和提升，以及汽车朝着新能源、自动化及智能化的发展，消费者对于舒适性、环保性、智能化需求的日益提升。

全球汽车厂商提出了主动安全、智能化、舒适性技术应用需求，微电机行业需要不断的开发新型结构、采用新型材料、改进加工工艺以满足日益提高的应用需求。车用微电机会往轻量化、高效化、低噪音和智能化发展。未来，将通过安装在车身各处的微电机的驱动，实现汽车的主动安全、智能化及舒适性的目标

③ 技术研发难度及行业技术壁垒情况

微电机技术涉及的学科和技术领域包括了机械设计、电磁学、材料学、计算技术、控制技术、微电子技术等多学科、多技术领域知识，技术含量高于传统电机。

与整个微电机行业相比，由于车用微电机的工作环境相对恶劣，需要满足极端天气下的环境温度、汽车行驶过程中的颠簸振动和冲击、蓄电池电压波动大等环境要素，对于电机产品的技术要求相对更高，车用微电机行业是技术密集型行业，特别是中高端微电机产品制造工序多，涉及精密机械加工、精密模具设计、磁性材料处理、绕组自动制造、绝缘浸漆烘烤处理、自动化生产等关键工艺技术。

对高精度的自动化工装与设备和精密的测试仪器需求量大，技术含量较高，同时对于生产过程的管控也相当关键，没有长期的技术和经验的积累以及持续不断的研发投入，较难取得成果。

微电机产品从研发、设计、项目管理、工艺技术、精密工装模具开发、自动化智能生产设备研发和制造等各环节均需要投入各类研发人员及专业技术人员，目前具备研发、设计、项目管理、高端制造的高素质人才较为稀缺，从对这些人员的培养到对产品的理解、再到掌握相关的技术、以及经验的积累均需要较长的周期。