การวิเคราะห์โครงสร้างต้นทุนวัตถุดิบมอเตอร์ยานยนต์ไฟฟ้าและการร่วมมือในห่วงโซ่อุปทาน【SMM Analysis】

I. ส่วนแบ่งต้นทุนวัตถุดิบหลัก: วัสดุแม่เหล็กเป็นหลัก วัสดุโลหะส่งเสริมกัน

โครงสร้างต้นทุนของมอเตอร์รถยนต์พลังงานใหม่ (NEV) มีความเข้มข้นสูงในวัสดุหลักสี่ประเภท ได้แก่ แม่เหล็กถาวร NdFeB, แผ่นเหล็กไฟฟ้า, ลวดเคลือบ (ทองแดง/อลูมิเนียม) และชิ้นส่วนโครงสร้างอลูมิเนียมอัลลอยด์ ตามข้อมูลในอุตสาหกรรม การกระจายต้นทุนของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (ซึ่งครอบคลุมมากกว่า 80% ของรถยนต์พลังงานใหม่) มีดังนี้

แม่เหล็กถาวร NdFeB: คิดเป็น 30%-45% ของต้นทุนวัตถุดิบ ซึ่งเป็นรายการต้นทุนที่ใหญ่ที่สุด แม่เหล็ก NdFeB ประสิทธิภาพสูง (เช่น แม่เหล็กที่มีความแข็งแรงในตัว Hcj > 20kOe) เป็นแหล่งหลักของสนามแม่เหล็กของโรเตอร์ โดยมีการใช้งาน 4-6 กิโลกรัมต่อมอเตอร์ ราคาของ Pr-Nd ซึ่งเป็นธาตุหายาก มีผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนเหล่านี้ ในกรณีที่ราคา Pr-Nd เพิ่มขึ้นอย่างมาก จะมีผลกระทบที่สังเกตได้ต่อโครงสร้างต้นทุนของผู้ผลิตมอเตอร์

แผ่นเหล็กไฟฟ้า: คิดเป็น 15%-20% ของต้นทุนวัตถุดิบ แผ่นเหล็กไฟฟ้ารีดเย็นไม่มีทิศทาง (เกรด 50W350) เป็นส่วนประกอบของสเตเตอร์และโรเตอร์ โดยมีการใช้งาน 80-120 กิโลกรัมต่อหน่วย ต้นทุนของมันได้รับผลกระทบจากราคาแร่เหล็กและธาตุโลหะผสม และแผ่นเหล็กไฟฟ้าเกรดสูง (มีการสูญเสียเหล็กต่ำ มีความทนทานต่อแม่เหล็กสูง) สามารถเรียกเก็บเงินเพิ่มเติมได้ถึง 20% เมื่อเทียบกับรุ่นมาตรฐาน

ลวดเคลือบ: คิดเป็น 15%-25% ของต้นทุนวัตถุดิบ ลวดเคลือบทองแดง (มีความนำไฟฟ้า 5.96×10⁷ S/m) เป็นทางเลือกหลักสำหรับการม้วนสเตเตอร์ โดยมีการใช้งาน 25-40 กิโลกรัมต่อหน่วย ความผันผวนของราคาทองแดงส่งผลกระทบโดยตรงต่อต้นทุนและมีผลกระทบในลักษณะเดียวกันต่อมอเตอร์พลังงานใหม่

อลูมิเนียมอัลลอยด์: คิดเป็น 10%-15% ของต้นทุนวัตถุดิบ ใช้ในชิ้นส่วนโครงสร้าง เช่น ตัวถังมอเตอร์และฝาปิดปลาย ความต้องการวัสดุที่มีน้ำหนักเบาได้ขับเคลื่อนให้มีการเพิ่มขึ้นของอัตราการนำมาใช้ อลูมิเนียมอัลลอยด์ธาตุหายากรูปแบบใหม่ (ที่มีการเพิ่มลานทานัม) มีราคาถูกกว่าอลูมิเนียมหล่อแบบดั้งเดิมถึง 30% มีความแข็งแรงในการดึง 265MPa และถูกนำมาใช้ในรถยนต์บางรุ่น

II. กฎการซื้อขาย: การออกแบบที่โดมินันต์โดยผู้ผลิตอุปกรณ์ต้นทางและวัสดุแม่เหล็กที่กำหนดเองขับเคลื่อนห่วงโซ่อุปทาน

ความร่วมมือในห่วงโซ่อุปทานสำหรับมอเตอร์รถยนต์พลังงานใหม่ (NEV) ปฏิบัติตามรูปแบบกำหนดเองสามระดับ "ผู้ผลิตอุปกรณ์ต้นทาง (OEM) → ผู้ผลิตมอเตอร์ → ผู้จัดหาวัสดุแม่เหล็ก" โดยมีหลักการหลักอยู่ที่การกระจายความแตกต่างของอุปสรรคทางเทคนิคและน้ำหนักต้นทุน

ผู้ผลิตอุปกรณ์ต้นทางกำหนดข้อกำหนดทางเทคนิค: ผู้ผลิตรถยนต์ที่อยู่ต่อมา (เช่น BYD, Tesla) กำหนดพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของมอเตอร์ (เช่น กำลังสูงสุด 150 กิโลวัตต์ ความเร็วสูงสุด 16,000 รอบต่อนาที) ตามการวางตำแหน่งรุ่นรถ (ระยะทางในการขับขี่ กำลัง NVH) จากนั้นส่งแผนการออกแบบให้กับโรงงานผลิตมอเตอร์

การแยกความต้องการวัสดุของโรงงานมอเตอร์:

การจ้างผลิตวัสดุที่มีเกณฑ์สูง: แม่เหล็ก NdFeB เนื่องจากมีสูตรธาตุดินหายาก (เช่น การเพิ่มไดโพรเซียมและเทอร์เบียม) และกระบวนการเคลือบ (เพื่อป้องกันการกัดกร่อน) และเทคโนโลยีที่ได้รับสิทธิบัตรอื่น ๆ จึงผลิตตามคำสั่งโดยโรงงานวัสดุแม่เหล็กหลังจากที่โรงงานมอเตอร์ให้แบบแปลนโรเตอร์

การเก็บวัสดุที่มีเกณฑ์ต่ำเอง: สายหุ้มฉนวนอลูมิเนียมและวัสดุมาตรฐานอื่น ๆ มักจะถูกเก็บไว้เป็นสต็อกความปลอดภัย (ประมาณ 2-4 สัปดาห์) โดยโรงงานมอเตอร์ แต่การซื้อในปริมาณมากยังคงทำตามคำสั่ง

สายการผลิตเฉพาะของโรงงานวัสดุแม่เหล็ก: โรงงานวัสดุแม่เหล็ก (เช่น Ningbo Yunsheng, Innuovo) ปรับสัดส่วนของธาตุดินหายากและปรับปรุงทิศทางของสนามแม่เหล็กตามแบบแปลนที่โรงงานมอเตอร์ให้ นำเสนอสายการผลิตที่ปรับแต่งสำหรับรุ่นรถเดียว วงจรการส่งมอบแม่เหล็กคือ 60-90 วัน (รวมถึงการเผาและแม่เหล็ก) ต้องการการประสานงานอย่างเข้มงวดกับสายการประกอบมอเตอร์

III. ประเด็นสำคัญของการแข่งขันด้านต้นทุน: ไม่สามารถทดแทนได้ของวัสดุแม่เหล็กและการทดแทนที่ยืดหยุ่นของวัสดุฐาน

เส้นทางการปรับปรุงต้นทุนวัตถุดิบแบ่งออกเนื่องจากอุปสรรคทางเทคโนโลยี:

ข้อจำกัดที่แน่นอนของ NdFeB: ขณะนี้ไม่มีวัสดุทดแทนขนาดใหญ่สำหรับแม่เหล็กถาวรธาตุดินหายาก มอเตอร์ไร้แม่เหล็ก เช่น มอเตอร์เหนี่ยวนำ เนื่องจากมีประสิทธิภาพต่ำ (<94%) และขนาดใหญ่ จึงใช้เฉพาะในบางรุ่นรถระดับเริ่มต้น ค่าใช้จ่ายสัดส่วนสูงของวัสดุแม่เหล็กมาจากความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุนที่แข็งแกร่ง: แม่เหล็ก NdFeB ที่มีแรงบังคับสูง (ทนทานถึง 150°C) แพงกว่าวัสดุปกติ 25% แต่สามารถเพิ่มความหนาแน่นกำลังของมอเตอร์ได้ 20% ผู้ผลิตจำเป็นต้องหาสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุน

ทองแดงไปเป็นอลูมิเนียม: สายหุ้มฉนวนอลูมิเนียมราคาถูกกว่า 40% แต่ต้องเพิ่มพื้นที่ภาคตัดขวาง 30% เพื่อชดเชยการสูญเสียความต้านทาน ทำให้ลดอัตราการบรรจุช่องเป็นไปได้เฉพาะในมอเตอร์ขนาดเล็ก (＜50 กิโลวัตต์)

เหล็กไฟฟ้า → วัสดุไร้รูปแบบ: การสูญเสียพลังงานของแถบวัสดุไร้รูปแบบลดลง 70% (เช่น ผลิตภัณฑ์ของ Yunlu) แต่ค่าใช้จ่ายสูงกว่าเหล็กไฟฟ้า 1.5 เท่า และการแปรรูปยาก ใช้เฉพาะในรถยนต์ระดับไฮเอนด์ (GAC Hyptec เพิ่มระยะทางขับขี่ 150 กิโลเมตร) มีอัตราการเจาะตลาดน้อยกว่า 5%

การลดน้ำหนักชิ้นส่วนโครงสร้าง: อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีธาตุหายาก (ผสมแลนทานัม 0.15%) ราคาถูกกว่าอลูมิเนียมหล่อ 30% และค่อยๆ แทนที่ชิ้นส่วนแกนกลางทองแดงแบบดั้งเดิม

IV. แนวโน้มในอนาคต: นวัตกรรมวัสดุเปลี่ยนแปลงสัดส่วนต้นทุน

การพัฒนาเทคโนโลยีกำลังเปลี่ยนแปลงโครงสร้างต้นทุน:

1. การปฏิวัติการลดวัสดุแม่เหล็ก:

เทคโนโลยีการกระจายที่ขอบเม็ด: การรวมดิสโพรเซียมและเทอร์เบียมบนผิวแม่เหล็ก (ชั้นแทรก < 10 ไมโครเมตร) ลดการใช้วัสดุธาตุหายากอย่างค่อยเป็นค่อยไป

การสร้างระบบการรีไซเคิล: อัตราการรีไซเคิล NdFeB ปรับปรุงอย่างต่อเนื่องจนถึงปี 2030 กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศส่งเสริมการถอดแยกมอเตอร์ที่ปลดประจำการให้เป็นมาตรฐาน

2. การยอมรับอย่างแพร่หลายของมอเตอร์สายแบน: การปรับปรุงอัตราการบรรจุช่องอย่างต่อเนื่องโดยใช้สายทองแดงที่มีหน้าตัดไม่สม่ำเสมอทำให้ต้นทุนลดลง

3. การใช้วัสดุซูเปอร์คอนดักทิง: ผู้ผลิตบางรายใช้วัสดุซูเปอร์คอนดักทิงเพื่อลดการใช้วัสดุแม่เหล็ก