功率半导体器件或模块是电机控制器的心脏。电机控制器、电机和减速器一起组成电动汽车的电力驱动总成。其中,电机控制器是功率半导体器件和模块的重要应用领域,其主要用途是将动力电池输出的直流电转换成驱动电机所需要的三相交流电。
电机控制器由功率半导体器件或模块、电容、驱动电路板和控制电路板等零部件组成。其中功率半导体器件或模块占总成本的 37%左右,是电机控制器最为核心的零部件之一。
电驱动总成示意图和电机控制器成本分解
数据来源:RIO 电驱动,华福证券研究所
由于电机控制器是功能安全件,通常消费级或工规级的功率半导体器件和模块不满足上车条件。因此长期以来,电机控制器中的功率半导体器件和模块一直依赖进口。
近年来,电机控制器格局发生变化,本土电机控制器厂家市场份额快速增长,这让国产功率半导体拥有更多验证和上车机会,国产功率半导体市场份额将有望进一步扩大。
国产电控引领市场,有望助力国产功率半导体上车。目前国内电控产品竞争相对充分,且由本土厂家引领。而国内企业在电控市场上份额的提升,则有望助力国产功率半导体上车。原因如下:
1)供应链安全考虑:当功率半导体缺货时,为保证供应链安全,车厂通常采取一品多点采购战略,即一个电控产品,多家功率半导体供应商按照与车厂约定好的份额供货。对车厂而言,国产功率半导体通常是此时的选项之一;
2)电控厂家成本控制需要:国产功率半导体成本相比进口器件具备一定优势。特别是A00级和A0级这类电动车,其对整车成本控制要求相对较高,国产功率半导体应用较为广泛。国内电控厂家在面临海外竞争者压力的时候,成本是其核心优势之一。功率半导体作为电控中占比最高的核心器件,国内电控厂家在获取整车厂项目的时候,通常也会偏爱选用同样具有成本优势的国产功率半导体。
3)多数国内车厂和电控厂家加强和国内功率半导体厂家合作,通过投资或战略合作或成立合资公司的方式,形成优势互补,共同开发功率半导体产品。这将对国产功率半导体上车应用起着很强推动作用。
缺芯缓解过后,功率半导体的“技术和成本”或成核心主线。随着缺芯缓解,海外头部厂家产能恢复,国内厂家或面临一定程度上的市场竞争。如何突破重围,长期来看,技术提升和持续成本优化,以及加快车规产品研发和验证速度,将有助于重塑市场格局,这将成为国内厂家可持续发展的两条核心主线。