美的只会造家电三大件?800V SiC电动压缩机了解一下

美的只会造家电三大件?800V SiC电动压缩机了解一下,第1张

易车原创 提起美的各位可能对于他们的空调、冰箱和洗衣机等家电赞不绝口,毕竟是国人十分信赖的家电品牌,但今天我可能能要颠覆一下你的认知,其实美的在新能源车领域也有着十分深厚的技术底蕴,当然这里并不是要爆料美的要造车了,而是聊聊美的在新能源车零部件领域深耕数年后的一些成果,美的深知目前各大综合集团、汽车厂商、科技企业以及互联网公司纷纷入局新能源汽车市场,引起了一阵“造车”热的浪潮。然而在这场热潮中,真正能够杀出重围、实现稳定占位的企业其实并不多。因此美的的战略布局是发挥出自身在家电零部件产业多年来积累的经验和技术,在汽车行业中寻求更广阔的市场机会,用自身的优势解决一些行业内的痛点。

因此早在2018年5月18日,威灵汽车部件公司就正式成立了,该公司隶属于美的工业技术旗下,此次我们也将着重说说美的威灵汽车部件公司将带给新能源产业哪些新的惊喜。 

近日,在美的第27界科技月的现场美的威灵就发布了覆盖新能源车的核心部件,其中一个重磅产品就是800V SiC碳化硅12,000rpm高转速电动压缩机。想必各位看完这一长串名字一定会有关掉这篇文章的冲动,别急!听我给你拆解一下,其实非常好理解,并且这款产品真的是和像你我一样的电车爱好者息息相关的。

01 800V是什么?SiC碳化硅又是什么?

要知道充电慢已经成为了许多电动车用户的一大痛点也是劝退很多用户想要尝试电动车的罪魁祸首,虽然目前也有换电技术能极大提高补能效率,但由于成本高、推广难度大等原因制约着其发展。因此快充是目前发展潜力最大也是最可能成为主流的一种解决方案。

首先我们要知道充电快慢是由充电功率决定的,那么我们回想一下高中的物理知识,功率=电压×电流,即P=U*I,所以想要提高充电功率的途径只有两条,要么增大电压,要么提高电流。

先简单说一下大电流派,这个流派最大的难点就是由于电流升高导致的发热问题,同样引入发热公式:Q=I^2Rt,可以看到发热量会随电流的提升而呈指数倍的增长,因此如何散热成为了发展难题。

那么接下来说回主题800V高电压平台。传统的电压平台一般是400V,高压平台目前是将电压提升到800V甚至更高水平,高电压可以有效解决大电流的发热问题,但低电流+高电压需要配套高压充电桩和车端的高压适配方案。

充电端:充电q、接触器、线束、熔丝等部件要更换升级成耐高压材料。

车端:车辆本身的动力电池,空调压缩机、电驱动、PTC、OBC、DC/DC等面向高压平台的零部件都要进行新的设计和调整,以适应新的高压平台。

充电端的升级还好说,但是车端的元器件升级则需要新的技术支持才能实现。之前说到大电流的难题是发热问题,那么高电压的限制因素就是目前车规级的元器件IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),即绝缘栅双极型晶体管。它的耐高压能力不足,因此就需要选取新的能耐高压的材料来替代现有部件,这个新材料就是SiC碳化硅。

到此,800V和SiC碳化硅是什么意思各位应该清楚了吧?美的威灵这次带来的新产品简单来说就是适配于800V高压平台的重要车端零部件。这款产品的面世不是简单的创新而是实际可量产应用的,目前许多车企虽然鼓吹800V高压平台这一概念,但实际上,车内还是装了一个DC/DC转换器。整车虽然搭载一个800V电池组,但在电池组和其他高压部件之间增加了一个额外的 DC/DC 将800V电压降至400V,这样一来车上其他高压部件还是采用400V电压平台。例如保时捷首款电动跑车Taycan就是采用的这个方案。因此美的威灵作为一个零部件供应商并不是在炒概念,而是试图让车企口中的概念逐渐成为现实。接下来咱就聊聊美的威灵的这款产品具备哪些优势,又能在哪些方面帮助车企尽早实现800V上车自由呢?

02 美的威灵的产品优势及产品布局

前面我们解释了800V和碳化硅的概念,接下来咱就仔细说说美的威灵这款产品到底有哪些优势。首先800V SiC 碳化硅 12,000rpm高转速电动压缩机是美的在热管理领域的一大突破性产品,并且首先在全球范围实现了量产,不仅如此,这款产品还具备以下五大优势特征:

1.超快充:从电压角度出发,正如前文所说目前800V平台的供应链不全,许多零部件,如OBC、PTC、空调系统等仍停留在400V平台。因此美的威灵此次发布的800V压缩机成功填补了800V供应链中的巨大空缺,真正提升了整车快充效率。它的应用还帮助去除了车内的DC/DC转换器,降低了新能源车的损坏机率和零部件占用空间,使800V平台的高能效得到充分利用和体现。威灵在行业内率先开始研发和使用SiC碳化硅电控方案,其 “高频率、高效率、耐高温、高导热” 的特征,在25%的负载下实现比IGBT损耗降低80%的优异表现。

2.超静音:要知道许多人选择电动车的一大原因也是开起来安静,没有发动机那种震耳的噪声,因此美的的压缩机同样要把静音做到极致,通过团队多年实践积累研发的人耳无感刚度无损高功率密度电机,使噪音降低了5-10dB,振动下降了50% 。采用全方位NVH优化技术实现20k高载频,相比原来提升了25%。

3.超经济:众所周知电动车要想提升续航的一大关键就是减重,那么如何从零部件下手减轻重量最终实现整车减重呢?美的威灵独创了交叠分块电机专利技术,使电机功率密度提升20%。同时通过运用高强度铝合金和行业首创的1维及3维联合仿真技术,使整体重量再减少1kg ,从而降低整体能耗,提升了续航里程。

4超可靠:美的威灵专注于碳化硅SiC半导体应用技术,从软件到硬件实现全面突破,攻克了800V高载频浮点算法平台技术难题,耐压达4.3kV,相比之前IGBT提升了40%,Ns级可靠保护,达400%绝缘安全冗余度,高槽满率实现零线伤。可见碳化硅SiC半导体虽然目前成本相对较高但也确实在安全方面凸显了它的优势所在。

5.超转速:美的威灵采用全新油路油分方案使转速首次突破12,000rpm ,达到420~12,000rpm宽范围。以提升压缩机转速的解决方案代替市场中普遍使用的体积大、重量大的大排量压缩机,率先从8,000转提升至12,000转,最大程度缩小压缩机体积和重量,满足超快充要求的同时增强了用户驾驶的舒适性。

以上就是美的这款压缩机的五大优势,你以为这就完了吗?要知道这款压缩机只是美的威灵在热管理领域的其中一环,但美的威灵此次给我们展现的是一个更加全面且完备的产品矩阵。他们不仅在热管理领域有着突破性的产品,在电驱动系统以及底盘执行系统中也有所建树。

首先在热管理系统中,800V SiC 12,000rpm高转速电动压缩机可以说是整个系统的“心脏”,要知道美的集团一年生产电动压缩机可达1.5亿台,这个产能水平为美的威灵汽车部件提供了绝对优势。

另外众所周知电动车在冬季续航里程会大打折扣,原因在于电池在低温情况下化学活性会降低,可用电量减少,加之电动车与传统燃油车不一样,不能利用发动机余热辅助车内供暖,因此电动车要想维持舒适的车内温度只能依靠电供暖系统。这对于本来冬季续航就不够的电车而言更是雪上加霜的一击。因此有的车主为了保持续航,只能放弃使用暖气,电动车活活成了一辆“电冻”车。

为了解决这一痛点,威灵电动压缩机也提出了全新的解决方案。那就是具有低温高效制热能力的CO2转子式电动压缩机,这款产品在-30°C低温环境下仍能维持高能效(即COP能效比=2)制热,有效缓解续航衰减,相比传统热泵续航里程提升了20%,这一创新为新能源车行业解决了车辆冬日续航里程大幅降低的痛点;

其次电驱动系统,这一系统中包含多合一电机、扁线电机等;其中扁线驱动电机(高速、油冷、800V)是基于美的集团30余年来积累的油冷系统和800V电动压缩机的研发、量产经验,实现并应用了20krpm的转速水平和扁线电机技术、最大程度强化了整车驱动力和用户驾驶体验;

最后底盘执行系统相关产品中,包括转向/刹车电机、EPS电机及控制器、电子水泵、电子油泵等。其中EPS作为自动驾驶其中的重要一环,对静音、高灵敏度以及助力输出的适应性都提出了极高的要求,威灵EPS电机不仅满足了这三项严苛要求,同时还具备结构紧凑、可靠性高的特点。

可见美的威灵此次的科技月活动确实向我们展示了一个全方位且立体的产品矩阵和布局,也要让我们意识到新能源汽车不是整天拼算力或是比谁激光雷达多才是好,把最基础的电动车性能和续航做好才是最实在且有用的。

03 大电流和高电压谁将成为主流?

前面我们提到要想提高充电速度就只有增大电流或者提高电压两种技术路线,那么这两派到底谁会笑到最后呢?或者说二者本就面向不同的客户群体不存在非此即彼的选择?其实我把这两大派系的代表车企列举出来各位自会发现一些端倪。

首先大电流派的代表企业就是特斯拉,众所周知特斯拉近年来走的路线就是亲民路线,价格随偶有波动,但主打的车型价格还是维持在了一个比较低的价位的,例如特斯拉主张的一体压铸技术也是为了减少零部件数量从而实现整车成本下降的,因此虽然特斯拉也想实现充电速度的不断提升,但目前高电压所带来的的整体零部件成本上涨是和他们的发展战略背道而驰的,因此特斯拉不得不先选择大电流派,虽然发热量是一个难题但它们找到了相应的解决方案,特斯拉应用水冷充电q以及多种热管理配合使得发热问题得以解决。

其次说到主张高电压的代表车企,它就是保时捷,前面我们提到保时捷是800V高压平台的开创企业,除了我们前面提到保时捷的Taycan已经使用了800V高压平台,其实许多国产品牌也在加速布局。例如像新上市的小鹏G9就搭载了800V SiC平台,并配合480Kw高压超充桩。

长城沙龙机甲龙也支持高压平台,另外像比亚迪、东风岚图、吉利汽车、广汽埃安、理想汽车、问界汽车等众多品牌都将加入到高压平台的阵营当中。但相比之下,无论是保时捷还是我们国产的这些品牌,选取800V高压平台的一大目的还是为了打造高端且保障更加安全的充电体验,因此高电压平台定位的车型也是偏中高端的,但利好消息是,碳化硅的价格在近年来也有逐步下探的趋势,从以往是IGBT10倍的价格到如今

作者 Eastland

头图 视觉中国

2022年6月25日,格力电器(000651.SZ)公告称,京海互联于6月24日通过大宗交易方式共减持公司股份1.1亿股,占总股本的1.86%,持股比例降至6.47%。

2012年,美的、格力营收分别为1030亿、993亿,格力为美的的96.4%。这一年方洪波、董明珠同时成为“ *** 盘手”。从此,起点基本相同的两家公司经常被进行比较。

按照2022年6月28日收盘价,美的集团、格力电器市值分别为4143亿、1970亿,静态市盈率分别为14.4倍、12.3倍。两家市值较1年前都有较大回落,但美的市值领先优势从60%扩大到110%。

历时十年的“田忌赛马”结局越来越明朗。

营收差距渐大

到2016年,美的、格力营收分别为1590亿、1083亿,格力相当于美的的68%。在方洪波治下,美的领先优势从2012年的4个百分点扩大到32个百分点。

2018年格力发力上攻,营收逼近2000亿、相当于美的的76.3%。但自2019年,落后幅度再度扩大——2020年格力营收跌破美的营收的60%,2021年降至美的的55%。

空调、家电、智能装备,分别对应美的、格力的“上驷”“中驷”和“下驷”。

1)上驷,悬念还能保持多久?

美的、格力的上驷是空调业务,包含家用空调和暖通空调。

格力的“上驷”是长胜将军。2018年格力空调业务营收1557亿,美的收入不及格力的一半。

2020年,格力的“上驷”偶有“失蹄”,被美的以微弱优势超越。

2021年,格力空调收入1317亿,相当于美的空调营收的108%,重新夺回空调霸主宝座。

在上驷的对决中,格力赢得不轻松。现在看来,美的空调收入终将超过格力,悬念保持不了多久。

2)中驷,并没有可比性

美的、格力的“中驷”是家用电器,分别命名为“消费电器”和“生活电器”。

2021年,全国25个主要家电品类中,美的有7个品类线上/线下市场份额排名第1;冰箱、洗衣机、电热水器、微波炉、烤箱等7个品类线上市场份额排名第2。

格力家电业务与美的家电业务不具可比性,放在一张图里极为不协调。

美的消费电器包括冰箱、洗衣机、厨卫及品种繁多的家电,2018年销售收入突破1000亿。2021年美的家电收入达1319亿,同比增长15.8%。

2020年、2021年格力家电收入分别为45亿、49亿,跌到美的家电收入的4%以下。而且2021年增速仅为8%,远远落后于美的。

空调与冰箱、洗衣机都是家电,在设计、生产、供应链、销售渠道等诸多方面都是相近甚至相同的。

作为空调王者,家用电器是格力最有希望做大、做强的业务, 但努力了这么多年,冰箱、洗衣机、电饭锅……都做了,但格力家电销售收入还不到美的二十五分之一。

所以,美的、格力的“中驷”没有可比性。

3)下驷,美的“埋伏”多年

作为家电制造巨头,美的、格力均已完成向智能制造的转型,还对外出售数控机床、工业机器人等智能装备。

美的将智能装备板块命名为“机器人及自动化系统”。板块的核心是2017年美的收购的世界顶尖工业机器人制造商“库卡”。2021年,该板块营收272.8亿,其中来自戴姆勒、宝马等的订单达数千台/套。

2021年,格力智能装备板块营收仅8.6亿。为提高可比性,将绿色能源板块收入29.1亿(主要来自银隆,已更名为“格力钛新能源”),“工业制品”板块收入31.9亿(压缩机等),与智能装备收入相加,总收入69.6亿,约为美的智能装备收入的25.5%。

美的智能装备板块的核心是德国库卡(KUKA)。该项收购极大地提高了美的制造的自动化水平,截至2022年初每万名工人使用的机器人台数达到370台,预计两年内进一步提高到700台/万人。

库卡被美的并购后业绩缓慢下滑,2020年营收216亿,较2017年下降20%,每年下滑7.2%。2021年库卡推出一系列新产品,全年营收273亿、同比增长26.4%。

我国工业机器人使用额度不到250台/万人,韩国则超过930台/万人。人口红利殆尽,招工难、用工贵、人员流动率高,促使企业更多地使用机器人,中国已成为全球最大、增速最快的机器人市场。

从2017年收购库卡95%股权,美的花了四五年时间整合资源、提高供应链的本土化率,如今已渐入佳境。 到2024年,美的收购库卡时做出的“不干预、不裁员、不退市”将到期。

都是高手,但格力出现异动

1)格力成本控制能力出众

2021年,美的、格力毛利润分别为767亿、456亿。格力以美的55%的营收,获得美的60%的毛利润,说明格力的成本控制能力优于美的。

格力成本控制优势是全方位的:

2021年,美的原材料成本占营收的51.3%、格力为45.9%。营收数千亿的同行,材料成本竟相差5个百分点;

美的人工成本占营收的3.6%、格力为2.3%;

美的能源成本占营收的0.8%、格力为0.4%;折旧占营收的比例,美的、格力同为0.9%。

美的成本略高的客观原因是产品线丰富,相比之下格力更加专注。

2)毛利润及费用

蓝色折线代表毛利润(率)、彩色堆叠柱代表费用(率),蓝色“淹没”彩色时才能获得经营利润。

2021年,美的毛利润767亿,毛利润率22.5%(较峰值下滑6.4个百分点)。销售、管理、研发三项费用合计509亿,总费用率为15.8%(较峰值下滑4.9个百分点)。

2021年,格力毛利润456亿,毛利润率24.3%(较峰值下滑5.9个百分点)。销售、管理、研发三项费用合计219亿,总费用率11.7%(较峰值下滑2.5个百分点)。

通过对比,有两个印象:

第一,美的规模效益更显著。以2021年为例,市场费用、管理费用、研发费用均为格力的2倍,费用率只比格力高1 2个百分点。特别是研发费用,美的、格力分别为120亿、63亿。长此以往,美的会累积越来越大的技术优势。

第二,尽管创新能力不佳,但格力对现有业务(主要是空调)压缩成本、控制能力超强。

2012年美的营收小幅领先,但净利润远低于格力,直到2020年才超过格力。2021年美的、格力净利润分别为286亿、231亿,格力相当于美的的81%。

以美的50%的营收取得美的80%的净利润,格力的成本控制能力值得称道。但格力已“挤掉毛巾中最后一滴水”,进一步压缩的余地不多了。

3)格力关键指标异动

在格力净利润保持领先的那些年,经营活动现金流却大幅低于美的。

2017年,格力、美的净利润分别为224亿、186亿,格力领先20%;但经营现金流净额分别为163亿、244亿,格力落后33%;

2020年格力净利润落后美的19%,经营活动现金流净额192亿、落后35%;

2021年格力“风云突变”,经营活动现金流净额仅为18.9亿、同比下降90%!

与期初数据比对,发现“产品库存”账面价值增加109亿(2020年增加值为45.8亿)、应收账款增加51亿,这是经营活动现金流下降的主要原因。

多年以来,格力账面现金超过经营、投资活动所需,2021年骤然减少近200亿。

2016年,格力、美的营业成本分别为729亿、1156亿。对格力而言,账上有几百亿现金足够了。但到2017年6月末,格力账面现金突破1000亿(格力、美的账面资金分别为1053亿、342亿)。

2019年末、2020年末,格力账面现金已先后达到1254亿、1364亿。

2021年,账面现金掉头向下,年末降至1170亿,较年初减少194亿。

无论如何,格力经营活动现金流断崖式下跌值得警惕。

田忌赛马的终结

家电、空调(含暖通空调)是美的、格力的“必选题”,智能装备是“附加题”。2021年,美的两道必选题“总分”2737亿,比格力的1366亿高100%。

美的“附加题”主要内容是并购/整合库卡,尽管道路曲折但前途越来越光明。

格力喊了多年“加快多元化布局,培育新增长点”,智能装备、精密模具、再生资源、新能源、半导体、医疗 健康 ……但始终没有改变对空调业务的高度依赖。

格力的空调“王位”是前任董事长朱江洪率领团队获得的战果,董明珠当年在团队里的角色是“卖空调”的。

朱江洪退休后,董明珠连电冰箱都没能做起来,智能手机、新能源车、锂电池就更难说了(注:2021年国内冰箱占有率排名前三的是海尔、美的、西门子,TCL排在第八,格力冰箱榜上无名)。

按“三局两胜”规则,美的、格力已然分出胜负,比赛继续的理由是人们想看美的是否能够全胜。如今这场持续十年的田忌赛马到了该终结的时候了。

*以上分析仅供参考,不构成任何投资建议

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易车讯 近日,我们从相关渠道获悉,美的集团将布局汽车芯片产品,2021年芯片量产约一千万颗。同时,未来会继续提高芯片产量,除了将进入功率、电源等其他家电相关芯片产品领域外,还将积极布局汽车芯片。

美的集团正式进入芯片领域是在2018年12月,过旗下美的创新投资有限公司成立了上海美仁半导体有限公司,是拥有自主知识产权芯片研发设计能力的核心平台。目前,美的集团在上海美仁半导体有限公司的间接持股比例为57.6923%。

根据目前掌握的消息,上海美仁半导体有限公司主要产品是覆盖家电芯片全品类的四个产品系列,包括MCU、功率芯片、电源芯片和IOT芯片等,未来还将布局汽车芯片,预计2022年美的芯片量产8000万颗。


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