前 言
在全球电动化浪潮下，新能源汽车近年来快速发展。随之而来其面临的关键零部件供应链安全问题也愈来愈突出。相比燃油车，新能源汽车关键零部件供应链主要是体现在三电（电池/电机/电控等）供应链差异上。
中国新能源汽车关键零部件供应链历经多年发展，在电池/电机领域形成了一批富有竞争力的自主企业，比如宁德时代、比亚迪、汇川、精进等，其在可靠性、品质、技术领先性方面突出，支撑了新能源汽车的快速发展。
在动力电池原材料供应方面，部分原材料进口依存度仍然很高，原材料价格波动对动力电池生产影响较大，供应链安全受到挑战。
而高压功率电子的集成（电机控制器、OBC、DCDC）水平虽然取得了一定的发展，但与国际供应商相关还存在较大的差距部分核心零部件和基础制造装备严重依赖进口，目前基础制造业与国外仍存在一定差距，零部件、元器件工艺较为薄弱。缺少先进的工艺，核心材料只能依赖进口。例如电驱动高速轴承、控制芯片等基础元器件以及高精检测设备，不少仍依赖进口。
01、动力电池及原材料
以三元锂电池为例，其供应链如图1。三元电池的原材料镍钴锰锂是动力电池生产的核心资源，也是较为稀缺资源。动力电池产业链安全很大受制于动力电池原材料供应的稳定性和可靠性。
图1 三元锂电池供应链图
锂在全球各地的分布较为广泛，中国储量较为丰富，供应链相对稳定。全球锂资源总量丰富，分布集中，主要分布在南美洲、澳大利亚和中国。根据2019年中国锂业大会信息，全球现已查明的锂资源量约6200万吨，中国位居第六位（450万吨），按查明的储量计算，中国位居第四位（USGS 2018）。
盐湖卤水型锂资源主要集中在南美锂三角（智利、阿根廷和玻利维亚），中国次之；硬岩类锂辉石主要分布澳大利亚、加拿大等国。矿石资源目前主要是澳大利亚的格林布什矿在大规模开采，我国电池级碳酸锂80%以上的原料均来源于此。因此提升锂资源开采技术，提高国产锂资源供应能力仍是重要课题。
图2 动力电池金属原材料全球分布情况
我国钴资源储量较少，进口依存度高，供应链风险较大。世界钴储量主要集中分布在刚果（金）、澳大利亚，这两个国家的钴资源储量约占世界钴总储量的62.86%。其中，刚果（金）钴资源最为丰富，占世界储量的48.57%，世界第一；中国的钴资源储量为8万吨，仅占全球钴资源总储量的1.14%。2019年我国钴原料进口数量达12.4万吨，进口依存度超过90%。中国钴资源对外依存度很高，是动力电池供应链安全的核心所在。
我国镍资源储量不高，进口依存度较高，存在供应链风险。全球已探明的红土镍矿资源总量为126亿吨。新喀里多尼亚、菲律宾、印度尼西亚和澳大利亚4个国家拥有的红土镍矿资源排名在全球前四位，其中印尼与菲律宾镍矿山产量占全球30%左右。菲律宾是我国最大的镍矿来源国，基本上垄断我国的镍矿进口来源。
国内镍矿主要分布在西北地区，其保有储量占全国总储量的比例为76.8%。2019年中国精镍进口量19.32万吨，自产19.6万吨，进口占比接近50%。因此积极开拓更多镍矿进口源对保证动力电池供应链安全至关重要。
综上所述，电池成本受原材料供应和价格影响较大，要保证电池供应链安全，需要从上游做好规划、备案和预警。
02、电机电控
驱动电机控制器是控制电机驱动整车行驶的控制单元；作为电动汽车的核心部件之一；是汽车动力性能的决定性因素。电机控制器从整车控制器获得需求，从动力电池包获得电能，电机控制器接受电机转速等信号反馈到仪表，经过自身逆变器的调制，获得控制电机需要的电流和电压，提供给电动机，使得电机的转速和转矩满足整车的要求。
目前主流电机控制器供应商有博世、联电、博格华纳、舍弗勒、汇川、电驱动等，主要以外资供应商为主。中国功率半导体市场需求占世界市场的50%以上，但在中高端IGBT主流器件市场上，超过95％主要依赖进口，基本被欧美、日本企业垄断。
部分本土企业拥有了一定的IGBT自产能力，代表性的企业为比亚迪、中车。比亚迪自产IGBT接近国际先进水平，基本能够满足自供需求。中车虽然具备一定IGBT自产能力，但当前主要应用于高铁及客车领域，存在功率大，体积大的特点，还不太适合乘用车应用，需要进一步提升体积密度并实现小型化。
图3 电机控制器成本占比
成本占比：电控中IGBT模块的占比可以达到BOM成本的40%左右，利润被上游供应商获取，下游主机厂承担成本，因此电控系统成本较难自主控制。
自主电机控制器在整个产业链中的占比较小，在竞争中处于劣势；并且在核心部件中存在短板，对外依赖度大。电机控制器关键零部件IGBT国产竞争力不够，被欧美等国卡脖子。
除IGBT外，部分电机控制系统部件、核心设备上仍然依赖国际供应商，且存在供货风险或卡脖子的风险。主要是集成的CVS（集成的电流/电压/温度传感器）、电流传感器、 Hair-pin 的制造设备及工艺。
驱动电机是电动汽车三大核心件之一，是车辆行驶的动力系统的执行机构，是电能转化为机械能载体。其特性直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。驱动电机结构复杂：主要有定子、转子、壳体、端盖、磁钢、漆包线、轴承等零件组装而成。驱动电机直接材料成本主要由磁性材料、钢材、铝材、铜材等构成，会受到市场行情波动影响。自主驱动电机始终占据绝对份额，仅有极少数几个乘用车车型采用外资企业提供的驱动电机系统。
03、应对建议
在动力电池原材料方面，一是紧密跟踪和预判国际政治变化，开拓多国原材料供应渠道，降低对单一国家依赖度，并做好资源储备工作，制定供应链安全预案。
二是需要企业加快技术进步，降低动力电池中钴等稀缺资源的需求，同时积极推进钠电池等新型电池开发，以减少对稀缺金属的依赖。
三是加快动力电池原材料回收利用技术研究，提升动力电池原材料回收利用经济效益，推动动力电池原材料回收利用以弥补动力电池原材料进口依存度较高的问题。
在电机控制系统方面，一是发挥行业协同创新力量的作用，联合行业企业共同开展技术攻关和产品技术共享共用；二是建议本土车企积极与比亚迪微电子、中车时代电气等本土IGBT关键部件企业保持沟通，探讨合作研发模式，并试用其IGBT产品，加快向量产车匹配及应用本土IGBT供应商产品。
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文章来源： 电动汽车产业技术创新战略联盟 作者：张雷
编辑：云朵匠 | 数商云（微信公众号名称：“数商云”）
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