事件：23年12月28日，小米召開汽車發布會，電機創新成核心亮點：發布V6和V6s，目前已量產，將搭載于小米SU7 首批車型；發布首款自研V8s，采用高強度硅鋼，轉速達27200轉；實驗室預研第三代超級電機，采用“激光原位固化”工藝制備碳纖維纏繞的電機轉子，轉速達35000轉。

得益于碳纖維的優異性能，碳纖維轉子匹配電機高速化需求

新能源車驅動電機高速化趨勢明確，同時高轉速導致轉子所受離心力變大，對電機穩定性和安全性帶來挑戰。為保證高速電機安全穩定運行，需對永磁體加以保護。相較于金屬護套，碳纖維復合材料護套具有輕量化、高強度與耐久性、低導電率、高導熱等特性，起到保護作用的同時能夠降低渦流損耗，同時不會影響轉子散熱，可以更好地匹配電機高速化需求，從而提高電機性能。此外，碳纖維護套可與高強度硅鋼片同步使用，強強聯手共同助力高速電機轉子克服高離心力挑戰。

特斯拉開碳纖維轉子應用先河，產業密集跟進

產業化進展來看，特斯拉開碳纖維轉子應用先河，在21年6月交付的Model S plaid中采用碳纖維包裹轉子從而加強其結構強度，最高轉速達到20000rpm+，進而最高時速達到322公里。

而后多家國內外主機廠及Tier1密切跟進：

1）東風馬赫電驅采用碳纖維包覆轉子，轉速可達30000 rpm；

2）博格華納碳纖維電機轉子最高轉速達到25000rpm；

3）智己LS6電機采用定轉子雙油冷，轉子采用碳纖維外殼，最高轉速達到21000rpm；

4）廣汽埃安夸克電機采用碳纖維高速轉子技術，與X-PIN扁線定子技術可使電機在縮小25%體積的情況下，電驅功率提升30%以上；

5）此外，紅旗汽車、匯川聯合動力、天蔚藍、極氪等皆推出了碳纖維轉子。

1. 碳纖維轉子：匹配新能源汽車驅動電機高速化趨勢

碳纖維“剛柔并濟”，是性能優異、用途廣泛的戰略性材料。碳纖維是一種含碳量90%以上的無機高分子纖維，由聚丙烯腈（PAN）（或瀝青、粘膠）等有機母體纖維經過高溫氧化、碳化等環節制成。碳纖維“剛柔并濟”，密度比鋁低，強度比鋼高，并具有耐腐蝕、耐高溫、耐摩擦、抗疲勞、非磁體但有電磁屏蔽效應等特點，以及良好的可加工性和可設計性，被廣泛應用于航空航天、軍工、風電葉片、體育休閑等領域。

 

新能源車驅動電機高速化趨勢明確，同時高轉速導致轉子所受離心力變大，對電機穩定性和安全性帶來挑戰。高速電機一般指轉速超過10000 rpm的電機，具有功率密度高、體積小、可靠性高等一系列優點，小鵬汽車認為未來1-2年行業將向20000rpm發展。一方面，通過高速化，新能源車驅動電機可以提高功率，進而提升汽車動力性；或者保持同樣功率和動力性，同時可以縮小電機體積和降低成本。在高功率密度驅動下，電機轉速一路攀升，以豐田普銳斯（Prius）為例，三代車型轉速逐步提升，由初代產品（Prius 2004）的6000 rpm提升至第三代產品（Prius 2015）的17000 rpm。另一方面，電機在持續高轉速的情況下會產生的巨大的離心力，進而產生位移、膨脹、解體等隱患。其中，轉子在高速運轉狀態下所產生的離心力會使永磁體面臨較大的拉應力和被甩出的風險。

 

得益于碳纖維的優異性能，碳纖維轉子匹配電機高速化需求。為保證高速電機安全穩定運行，需對永磁體加以保護，電機轉子保護套主要分為非導磁合金護套以及輕質高強的碳纖維等復合材料護套兩種，相較于金屬護套，碳纖維復合材料護套具有輕量化、高強度與耐久性、低導電率、高導熱等特性，起到保護作用的同時能夠降低渦流損耗，同時不會影響轉子散熱，可以更好地匹配電機高速化需求，從而提高電機性能。此外，碳纖維護套可與高強度硅鋼片同步使用，強強聯手共同助力高速電機轉子克服高離心力挑戰。

 

2. 特斯拉開碳纖維轉子應用先河，產業密集跟進

特斯拉Model S plaid開碳纖維轉子應用先河，而后多家國內外主機廠及Tier1密切跟進。產業化進展來看，特斯拉開碳纖維轉子應用先河，在2021年6月交付的Model S plaid中采用碳纖維包裹轉子從而加強其結構強度，最高轉速達到20000rpm+，進而最高時速達到322公里。而后多家國內外主機廠及Tier1密切跟進：1）東風馬赫電驅采用碳纖維包覆轉子，轉速可達30000 rpm；2）博格華納碳纖維電機轉子最高轉速達到25000rpm；3）智己LS6電機采用定轉子雙油冷，轉子采用碳纖維外殼，最高轉速達到21000rpm；4）廣汽埃安夸克電機采用碳纖維高速轉子技術，與X-PIN扁線定子技術可使電機在縮小25%體積的情況下，電驅功率提升30%以上；5）此外，紅旗汽車、匯川聯合動力、天蔚藍、極氪等皆推出了碳纖維轉子。

 

我們認為電機高速化是電驅動系統的必然趨勢，高速電機有望逐步成為行業主流，而轉速上限取決于主機廠與Tier 1對性能、成本、應用場景的綜合考慮。碳纖維轉子具有高強度、高效率、輕量化、高導熱等優勢，匹配電機高速化趨勢，有望對高性能碳纖維帶來增量需求，同時將進一步提升電動汽車的性能與效率，建議關注行業及公司相關進展。