• 《電子技術應用》
    您所在的位置:首頁 > 電子元件 > 業界動態 > 新能源汽車電子專題:2021年新能源汽車行業深度報告(上)

    新能源汽車電子專題:2021年新能源汽車行業深度報告(上)

    2021-09-29
    來源:新鼎資本
    關鍵詞: 新能源汽車

      新能源汽車替代傳統燃油車勢在必行。汽車工業具有產業鏈長、涉及面廣、國際化程度高的特點,是我國經濟發展的重要支柱產業。目前我國年產汽車超過2000萬輛,是全球第一大汽車生產國和消費國。由于地球石油儲量有限,傳統燃油車注定不可能永續發展,用新能源汽車替代傳統燃油車已成為全球共識。

      一、為什么需要發展新能源汽車

      1. 石油儲量有限,是不可再生能源

      石油是由遠古時期生物尸體沉積形成的,數量是有限的屬于不可再生能源,截至2018 年底,全球石油探明儲量總量達 1.73 萬億桶,自 2013 年以來,全球原油的每年平均消耗量為 235 億桶,即平均原油日產量為 6500 萬桶。從 2015 年起,原油消耗比當年原油新增探明儲量的高出 70%以上,在 2019 年更是達到 80%。到了 2016 年,原油新增探明儲量已跌至 1947 年以來新低,僅為 42 億桶。而根據 Rystad Energy 的最新數據,2019 年常規石油探明量僅略高于 2016 年的水平,為 47 億桶。從 2013 年到 2019年,每年平均原油新增探明儲量為僅 60 億桶,少了足足九倍。

      1.png

      假定未來每年新增探明儲量 60 億桶,而每年消耗量不增長為 235 億桶,那么地球現有石油資源將在 100 年內耗盡。在在石油枯竭之前,需要尋找可替代的方式降低石油資源的消耗,國內中石油一噸原油可提煉汽油 0.283 噸,柴油 0.335 噸,煤油 0.077噸,合計 0.695 噸成品油,相當于原油六成以上都用于生產成品油燃料,如果將傳統汽柴油汽車替換為新能源汽車,則可以節省成品油燃料,降低原油消耗。

      2. 大力發展新能源汽車有利于國家能源安全

      我國的資源富煤貧油少氣,隨著經濟的快速發展,國內開采的原油難以滿足國內需求,截止 2018 年,我國消費原油 6.3 億噸,其中 72.9%的原油依賴進口。

      2.png

      為保障國內能源安全,國家建立了多條能源通道,但仍然不能確保能源的絕對安全

      3.png

      未來我國新能源汽車逐漸取代傳統燃油車,并成為主流車,那么我國每年原油的需求量將逐步降低,逆轉原油進口依賴度一直升高的趨勢,有利于我國能源安全。

      3. 新能源汽車是實現“碳中和”和“碳達峰”的重要抓手

      假設一輛 1.6L 的轎車,一年行駛里程約為 1 萬公里,按 1000 升汽油使用量來計算,這一年,汽車碳排放量約為 2.7 噸。如果按照每畝人工林可以吸收 1.83 噸二氧化碳計算,需要約 1.5 畝的人工林來抵消這一年開車所產生的二氧化碳對環境的影響。

      汽車行業的二氧化碳排放量占我國總體二氧化碳排放量的 16%左右。而純電動汽車則依靠電力驅動。汽車的能源由一次能源的石油,變成二次能源的電力。而電力結構有燃煤發電為主,逐步優化為清潔可再生能源為主,實際的碳排放量將大大降低。目前的主流觀點是:即便是考慮 70%的火電,純電動車的碳排放還是優于燃油車,氫燃料電池車則與純電動相當或更好。

      截至 2020 年底,全國新能源汽車保有量達 492 萬輛,占汽車總量的 1.75%,比 2019

      年增加 111 萬輛,增長 29.18%。其中,純電動汽車保有量 400 萬輛,占新能源汽車總量的 81.32%。

      假設到 2030 年純電動汽車占汽車保有量的 10%,那么電動汽車的替換將使整個汽車行業的二氧化碳排放量減少 9%,汽車業的二氧化碳排放量的減少將導致我國二氧化碳整體排放量減少 1.5%。

      4. 有利于中國汽車工業實現對歐美日傳統汽車強國的超越

      西方汽車工業強國,經過百年的發展,傳統燃油車技術性能已經非常完善。國產車在外觀、內飾、配置甚至做工用料等方面,很多時候是有優勢的,而口碑之所以難以提升,根本原因就是在駕駛與操控性能等方面存在差距,駕駛體驗不佳,其它方面再怎么堆料也很難得到消費者認可。發動機技術是有一定的差距,但不是很大,近年來也在迎頭趕上,而且后天是可以部分彌補的,真正的核心差距就在變速箱上,這是個難以彌補的硬性差距。

      而到了電動車時代,終于可以愉快的和變速箱說拜拜了,困擾汽車行業百年的換擋頓挫難題,制約國產車發展幾十年的元兇,迎刃而解。百年一遇的國產車彎道超車的機會,就是現在,全世界所有的汽車廠商重新回到同一條起跑線上來,去調教電動機,去優化電控,用電動機輔助內燃機,我們有機會比百年老店做得更好,我們有機會打造自己的高檔汽車。

      5. 相較傳統燃油汽車,電動車性能更強,費用更低

      電動車在效率和推力上比汽車有巨大內在優勢。有數據顯示對于電車,從能量到推力的轉化效率高達 90%,而汽油車的轉化效率不到 35%。電動馬達在低速時就能產生強大的推力,所以電車完全不需要換擋。特斯拉的 ModelS,最高配置已經可以在 2.8 秒內從 0 加速到 100 公里,而 1.6L 緊湊型轎車百公里加速成績在 11 到 13 秒之間。

      Tesla 鋰電池一次充滿電需消耗 70 度家用電,一度電平均可以跑 10 公里(滿電續航 700km),按照一度電 0.55 元的價格看,就是一公里 0.055 元,汽車按照一公升油

      5.5 元的價格(每百公里耗油 7 升),就是一公里 0.38 元,燃油車每公里費用是電車的7 倍,而且電價隨著技術進步,還會繼續下降。

      此外,純電動車的內在構造比汽車簡單,零部件也少很多。傳統汽車的換油,火花塞,過濾器,傳動液的更換等等對于電車統統沒有。由于剎車時采用回饋制動(regenerative braking),對剎車片的維護需求也大大降低。

      二、新能源汽車分類及產業鏈

      1. 新能源汽車分類

      新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源(或使用常規的車用燃料、采用新型車載動力裝置),綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術,形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。新能源汽車包括四大類型:混合動力電動汽車(HEV)、純電動汽車(BEV,包括太陽能汽車)、燃料電池電動汽車(FCEV),其他新能源包括機械能(如超級電容器、飛輪、壓縮空氣等高效儲能器)汽車等與非常規的車用燃料指除汽油、柴油之外的燃料,如天然氣(NG)、液化石油氣(LPG)、乙醇汽油(EG)、甲醇、二甲醚。

    4.png

      48V 輕混:在傳統車輛原有 12V 電能系統的層面上,將電壓提高到 48V,并通過如電動機、電池組等的加入,使得其有著輔助車輛驅動以及儲存回收電能的效果,這種啟停技術本是有助于汽車節油。

      混合動力車(HEV):又被稱為油電混動車/油混。不可充電,能量來源只是汽油,發動機和電動機協同驅動。以日系車為代表,代表車型包括豐田 THS、本田 IMMD 和日產 e-Power。

      插電式混合動力汽車(PHEV): 在油混的基礎上多了插電功能,可以外接充電,并提高電池容量,簡稱插混。

      增程式電動汽車(EREV):可充電,能量可以是汽油,也可以是充電電池,發動機和電動機協同驅動,結構上和插電式混合動力汽車類似,區別在于增程式的發動機只

      負責發電,完全由電動機來驅動。增程式電動車的電池普遍更大,純電續航里程遠高于插混,在市區完全可以當作純電動車來開,而虧電或電量保持模式時的油耗也低于同級燃油車。

      純電動汽車(BEV):結構最簡單,電池供電,電機驅動。

      燃料電池車(FCEV):一般指的是氫燃料電池車,氫氣與空氣中的氧氣在燃料電池堆中發生化學反應(并非燃燒),釋放出電能。不過燃料電池堆普遍輸出功率較低,所以在汽車上使用時,還需要搭配一塊鋰電池,鋰電池與燃料電池堆協同充放電。

      2. 純電動車和氫燃料電池車將占 C 位

      從產品的生命周期來看,傳統燃油車經過 100 多年的發展,技術最為成熟,目前處于成熟期。純電動車 2020 年滲透率達 5.4%,2021 年 1 季度滲透率快速提升至 7.9%, 未來五年仍有 30%的復合增速,純電動車等品類處于快速成長期。而燃料電池車技術主要由日本主導,國內技術尚不成熟,缺少相應的配套設施,2020 年銷量僅 1000 輛,燃料電池車目前尚處于導入期。而混合動力車則是過渡性產品,目的是節油減排,目前 處于衰退期。

    5.png

    6.png

      我們從碳排放和其他污染物排放等八個維度對傳統燃油車和新能源車品種進行評分,最好為 5 分,最差為 1 分:

     ?。?) 碳排放:純電動車使用電能,燃料電池車使用氫氣作為燃料,碳排放量為零,而插電式混合動力車和增程式電動車可用電能,也可用燃油,碳排放中等,傳統燃油車和 LNG/CNG 車使用燃油和天然氣為燃料,碳排放量最大,而混合動力車使用燃油為動力源,但比傳統燃油車更節能,碳排放量稍低。

     ?。?) 其他污染物排放:傳統燃油車和混合動力車使用汽柴油為燃料,其排放物除二氧化碳外還含有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、硫氧化物、鉛化合物等有害氣體。插電式混合動力車和增程式電動車可用電能,也可用燃油,其他污染物排放中等, LNG/CNG 使用天然氣做燃料,理論上其他污染物僅含有一氧化碳;純電動車和燃料電池車則沒有其他污染物的排放。

     ?。?) 續航里程:傳統燃油車一次加油能夠行駛 500-1000 公里,由于加油站數量眾多, 通常在燃油耗盡前能夠很方便找到加油站,續航問題較小。插電式混合動力車在純電 模式下通常能行駛 50-120 公里,而使用燃油續航里程則和傳統燃油車類似,燃料電池車一次加注燃料后續航里程超過 1000 公里,但加氫站數量稀少,不方便加注氫燃料,純電動車標稱續航里程為 400-600 公里,但由于行駛條件限制實際上難以達到。

     ?。?) 加油/充電時間:傳統燃油車加油時間和燃料電池車加注時間都可以在數分鐘內 完成。而純電動車使用慢充充滿電通常需要十幾個小時,使用快充至少也要花 1 小時。

     ?。?) 購車成本:純電動車目前補貼后的價格大約 20 萬左右;而燃料電池車中豐田的MIRAI 在日本實現量產。這款豐田 MIRAI 是全球首款氫燃料電池車,售價約人民幣 46 萬元。

     ?。?) 使用成本:燃料費用,純電動車每公里電費大約需要 0.075 元,而燃料電池車每

      公里需要氫燃料 0.6 元,行駛成本燃油車相當;而維護成本方面,純電動車免去了發動機、離合器甚至變速箱等復雜傳動機構,維護成本大大降低,而燃料電池車中燃料電池堆造價比較高昂,其催化劑使用鉑金,維護成本較高。

     ?。?) 安全性:燃油車技術最為成熟,不易發生自然事故,純電動車中三元鋰電池熱失控溫度較低,安全性不佳,而磷酸鐵鋰電池熱失控溫度較高,安全性較高,燃料電池車使用氫氣為燃料,盡管采用許多冗余措施防止儲氣罐發生爆炸的風險,但氫逃逸問題始終無法從技術上克服,燃料電池車不適宜停放在室內停車場,甚至進入隧道的安全性也有待商榷。

     ?。?) 政策支持力度。為節能減排,政府不斷提高燃油車的排放標準,且對汽車廠實施雙積分制度,海南省提出 2030 年禁售燃油車,政策對燃油車不友好,純電動車有補貼, 但每年退坡,政策相對較友好,而燃料電池車有補貼,且執行退坡政策,政策友好。

      通過對上述八個維度對不同種類的汽車進行評分,純電動車、增程式電動車(實質上在純電動車的基礎上增加小型發電機,在電量不足時燃燒油料給電池充電,一定程度上提高了續航里程)和燃料電池車的綜合評分最高,純電動車和燃料電池車最有可能逐步替代傳統燃油車。

      7.png

      純電動車和燃料電池車優勢各自有自己的優勢,但同時又有著目前看來技術上難以逾越的劣勢。優勢方面,純電動車零排放且結構簡單,維護方便,使用成本最為低廉。劣勢在于受限于鋰電池的能量密度,續航里程短,充電時間長,嚴重影響用戶的駕駛體驗,目前國軒高科研制的三元鋰電池單體電池能量密度達 302Wh/kg,系統能量密度突破 200Wh/kg,接近液態電池能量密度的極限(進一步提高易引發火災)。

      而燃料電池車方面,零污染,續航里程超過 1000 公里超過普通燃油車,燃料加注時間僅需要 3-5 分鐘和燃油車加油時間相當。缺點在于,由于技術不夠成熟,單輛車售價超過 40 萬元,相對燃油車和純電動車而言沒有吸引力;二是因為加氫站建設成本較高,國內加氫站布局嚴重不足,車主加氫困難;三是氫逃逸的問題無法解決,室內停放存在燃爆的可能。

      由于純電動車和燃料電池車的有著各自不同優缺點,決定未來其使用場景會不同。純電動車更適用于城市內短途的交通通勤,而燃料電池車更適用于線路固定的長途運 輸的商用車領域,因此純電動汽車和燃料電池汽車并非直接競爭關系,二者或將長期 占據新能源汽車的主要部分。

      3. 純電動汽車產業鏈

      純電動汽車不同于傳統燃油車,沒有復雜的動力系統和傳動系統,電動機取代了發動機成為動力源,燃油系統被動力電池取代,變速箱被固定減速比的減速箱或最多兩檔的簡單變速箱取代,沒有排氣管和前后傳動軸,可以安裝平整的電池和地板。

      因此純電動車的結構較傳統燃油車更簡單,上游主要由電池組、電機、電控這三大核心部件和其他零部件構成。中游整車與傳統燃油車類似,分位乘用車、商用車和專用車三類,下游配套設施及市場運營主要分為兩個部分,一是電池回收,二是充、換電設施。

     8.png

      三、新能源汽車的發展前景

      1. 未來五年我國新能源汽車復合增速將不低于 30%

      根據中國汽車工業協會的統計,2020 年中國實現新能源汽車銷量為 1,367,315 輛, 同比增長 13.35%,過去五年年均復合增速為 32.80%,滲透率達 5.40%。2021 年 1-3 月, 我國新能源汽車銷售 51.5 萬輛,滲透率提升至 7.49%。

      9.png

      2020 年,我國銷售純電動汽車 1,115,123 輛,占新能源汽車銷量的 81.56%;插電式混合動力汽車 251,010 輛,占新能源汽車銷量的 18.36%;燃料電池汽車銷售 1,182輛。2021 年 1 季度,我國銷售純電動車、插電式混合動力車和氫燃料電池車 43.2 萬輛、8.14 萬輛和 150 輛。

      10.png

      根據中國汽車工業協會聯合天津大學中國汽車戰略發展研究中心發布《中國汽車市場中長期預測(2020-2035)》。2021 年中國汽車市場將呈現緩慢增長態勢,未來五年汽車市場也將會穩定增長,2021 年中國汽車市場總銷量預計在 2630 萬輛,同比增長4%。其中,新能源汽車預計銷量 180 萬輛,同比增長 32%,2025 年汽車銷量有望達到3000 萬輛,到 2035 年銷量分別達近 3500 萬輛。

      根據乘聯會得最新預測 2021 年我國新能源車銷量將超過 200 萬輛,同比增長46.32%。根據國務院辦公廳印發的《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035 年)》,到2025 年,新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的 20%左右,到 2035 年純電動汽車成為新銷售車輛的主流,按照屆時汽車銷量一半為新能源車,預計到2025 年和2035年,我國新能源汽車銷量分別為 600 萬輛和 1750 萬輛。預計 2021-2025 年,我國新能源汽車年均復合增速為34.42%,2026-2035 年,我國新能源汽車年均復合增速為11.30%。

     11.png

      2. 未來五年全球新能源乘用車年均增長 36%

      2020 年成為了新能源汽車發展最快的一年,包括純電動和插電混動在內,全球新能源汽車銷量達到 324 萬輛,而上一年的銷量為 226 萬輛。2020 年全球新能源乘用車銷售 318.05 萬輛,同比增長 43.93%,過去五年,全球新能源車年均復合增速為 42.39%, 滲透率從 2015 年的 0.83%,提升至 2020 年的 5.93%,新能源車滲透率快速提升一方面是新能源車銷量快速提升,另一方面是因為傳統燃油車在 2017 年達峰后持續萎縮造成。從車型構成來看,全球新能源車歷年純電和插混銷量保持在 2:1 左右。

     12.png

      中國提出在 2025 年新能源汽車銷量滲透率達 25%,美國加州提出到 2025 年新能源車銷量滲透率達 15%,而一些歐盟國家推進的目標更為激進,如挪威提出到 2025 年新能源銷量滲透率達 100%;丹麥、愛爾蘭 2030 年滲透率達 100%,英國、法國、西班牙、葡萄牙到 2040 年滲透率達 100%;德國 2030 年新能源車累計銷售 700 萬輛。

      2020 年之前,中國已連續五年蟬聯新能源汽車最大市場。為鼓勵新能源車的銷售和應對疫情的不利影響,2020 年法國將新能源車補貼從每臺車 6000 歐元提高至 7000歐元,德國給與購車者和車企分別每臺車 6000 歐元和 3000 歐元的補貼,荷蘭也公布了將原本結束于 2019 年底的電動汽車補貼延長到 2025,并將在 2020 年提供 1720 萬歐

      的補貼。由于執行更為激進的補貼和稅收減免政策,促使歐洲在 2020 年一舉超過中國成為全球新能源汽車最大市場。

      在歐洲和中國以外,新能源汽車的增長較慢。在美國市場,盡管特斯拉 Model Y 已開始銷售,但當地的新能源汽車銷售僅增長了 4%。其他市場的表現各有不同,日本、加拿大和澳大利亞的銷量下滑,而韓國、印度、以色列、阿聯酋和中國香港的銷量都 有所上升。

      14.png

      全球電動化在歐洲碳排放政策疊加超強補貼、中國雙積分政策及供給端優質車型加速、美國新能源高額投資規劃下,未來行業產銷仍然維持高增速。

      根據 Canalys 最新預測,預計到 2021 年,電動汽車將占全球新車銷售的 7%以上, 銷量將超過 500 萬輛,同比增長 66%;預計到 2030 年,電動汽車的銷量將會達到全球

      乘用車銷量的 48%?;诖祟A測,我們判斷到 2025 年,全球電動車銷量將達到 1500 萬輛,到 2030 年全球電動車銷量將達 3000 萬輛。預計 2021-2025 年,全球新能源汽車年均復合增速為 36.37%,2026-2030 年,全球新能源汽車年均復合增速為 14.87%。

     14.png

      四、新能源車的競爭格局

      1. 2020 年國內新能源車市場洗牌

      為鼓勵新能源汽車行業發展,2018 年國家發改委頒布了《汽車產業投資管理規定》提出新建純電動乘用車生產企業不再實行核準管理,調整為備案管理。這意味著生產 純電動乘用車不再需要國家發改委頒發生產許,省級政府備案可即可生產。此外,純 電動乘用車相對傳統燃油車沒有復雜的動力系統、燃油系統和傳動系統,制造門檻大 大降低。

      國內純電動車市場,銷量排名前十的企業市占率維持在 75%左右變動,但從前五名的排名來看,2017 年和 2018 年市占率前五的車企在 2020 年全部跌出前五名。其中北汽新能源從 2017 年和 2018 年市占率第一,2019 年下滑至市占率第二,到 2020 年跌至第六名。與此相反的是上汽通用五菱憑借宏光 MINI EV 以不到 4 萬元的銷售價格一舉攀上全國純電動車的榜首。而特斯拉(中國)憑借上海工廠的建成,一舉克服困擾數年產能瓶頸,成為國內市占率第二的純電動車制造商。比亞迪通過不斷推出新車型滿足國內市場需求,連續三年排名市場前三。

     15.png

      插電式混合動力車領域前十名市占率歷年都在 90%以上,只有 2020 年略低于其他年份。比亞迪連續四年成為插電式混合動力銷量第一名,2020 年理想汽車憑借增程電動車排名第二。

      16.png

      2. 傳統歐系車企開始發力,銷量快速崛起

      全球市場,Top20 的車企占領了 80%左右的市場份額,傳統歐系車企表現亮眼,其憑借歐盟地區新能源車熱銷排名得以迅速攀升,2020 年,大眾、寶馬、奔馳、雷諾、沃爾沃和奧迪則迅速分別攀升至第 2、第 5、第 6、第 7 和第 8 名。

      17.png18.png

      2020 年國產自主品牌車銷量份額大幅縮水,主要有兩方面原因:一是 2020 年持續執行補貼退坡政策,而歐洲市場提高了補貼力度,歐系品牌電動車快速崛起,第二是北汽新能源產品定位失誤以及新車型市場認可度不足導致銷量迅速滑落,全球排名從2019 年的第三名直接跌出 TOP20 榜單。另一方面,國產合資品牌上汽通用五菱一躍進入全球銷量第四名。

      19.png

      美系品牌:2020 年特斯拉 Model 3 年產量達 50 萬量并推出一款新電動車型;2030 年推出一款新電動車型;福特計劃 2022 年前推出 40 款電動車型(16 款BEV,24 款 PHEV)。

      歐系品牌:大眾汽車計劃至 2023 年電動車產量超 100 萬輛,2025 年電動車銷量達300 萬輛,至 2029 年推出 75 款電動汽車,寶馬計劃到 2025 年電動車達到集團總銷售的 15%-25%,至 2023 年推出 13 款電動車型;雷諾到 2022 年推出 12 款電動車型,2022年純電動車銷量占比達到 20%;沃爾沃 2025 年之前每年推出一款新能源汽車,至 2025 年純電動車銷量占比 50%;奧迪至 2025 年推出不少于 30 款電動車(20 款純電動車) 且電動車銷售收入占比 40%。戴姆勒計劃到 2025 年純電動車銷售占比 25%,2030 年BEV+PHEV 銷量占比超過 50%。

      日系品牌:豐田 2030 年銷售 550 萬輛電氣化車輛,包括 100 萬輛純電動車與燃料

      電池車;日產至 2022 年底推出 8 款純電動車。

      韓系品牌:至 2025 年推出 29 款新能源汽車(其中 23 款純電動,6 款插電混動);

      至 2025 年純電動汽車年銷量達到 56 萬輛。

      國產自主品牌:上汽集團計劃 2025 年前投放近百款新能源車;比亞迪將新能源汽車的應用范圍從私家車、公交車、出租車延伸到環衛車、城市商品物流、道路客運和城市建筑物流等常規領域及倉儲、礦山、港口和機場等四大特殊領域,實現新能源汽車對道路交通運輸的全覆蓋;吉利集團在共享出行、車聯網系統、飛行汽車、衛星通訊、鋰電池梯次利用、充換電基礎設施、碳循環制甲醇等行業新模式及前沿技術方面均有布局;理想汽車計劃在 2022 年推出一款全尺寸 SUV,其配備有下一代增程式動力總成系統。歐系車企對新車型投入力度最大,其占全球市場份額有望持續擴張。

      3. 未來中國或誕生世界級龍頭車企

      由于相較傳統燃油車技術門檻和準入門檻降低,加之未來前景的誘惑,吸引各方 資本入局,目前國內共有三方勢力角逐新能源車市場,分別是傳統車企、造車新勢力、互聯網科技。但新能源汽車制造并非沒有門檻,其中最大的阻礙之一莫過于資金。

     20.png

      2020 年我國新能源汽車產業鏈投融資總金額達 1292.1 億元,較上年同比增長159%,平均單項投融資金額達 14.5 億元,總額和平均單項金額均創歷史新高。

      造車新勢力中的第一梯隊的三家蔚來、小鵬和理想已在美股上市,第二梯隊也在形成:零跑汽車、威馬汽車、合眾汽車,這三家均發布將在 2021 年-2022 年之間實現科創板上市;零跑汽車剛發布的 B 輪 43 億融資,并且實現超預期 10 億+,不僅創始股東增持,而且新加入的國投創益、浙大九智、涌鏵資本等,尤其是這兩年風頭正紅的合肥政府:在完成重倉蔚來后,繼續投資零跑汽車,這預示著零跑汽車正在成為第二家“蔚來”汽車。而剩下的車企,目前來看競爭壓力逐步加大,不論是從銷量還是從融資都急需補血。

     21.png

      傳統車企“轉身慢”只是一種“錯覺”。厚積而薄發,是這些在汽車行業摸爬滾打數十年乃至上百年企業的一貫作風。事實上,在電動車的結構相較燃油車更加簡單的 技術大背景下,擁有平臺化研發積累和規模優勢的傳統車企,從平臺開發到車型落地, 都能夠做到比“新勢力”更快、更高效。這幾年“發展慢”的原因有四個方面:1、傳統車企積累新能源車制造技術;2、避免過早切換成新能源車,造成原有產線被過早廢棄,以達到利益最大化;3、等待電池技術成熟;4、等待新能源車市場發育成熟,避 免成為市場的“試驗品”。國內傳統車企中的二線品牌車企表現尤為突出,他們既有傳統車企的歷史底蘊,但卻沒有一線車企那樣的產能包袱,希望在產業巨變過程中超越 競爭對手成為一線品牌,這些車企“華麗轉身”最為堅決也異常迅速。如比亞迪、長 城汽車、長安汽車等。這部分企業最有希望誕生豐田、大眾那樣世界級龍頭。

      歐系車方面,自去年開始,歐洲的傳統車企大眾、寶馬、奔馳等傳統車企迅速崛 起,多個品牌進入全球銷量榜榜單。未來傳統車企將會把更多的新能源車型投放市場, 傳統汽車很可能從造成新勢力手中重新奪回“C 位”。

    22.png23.png

      科技巨頭紛紛入局新能源車市場,主要有三種模式。第一種是利用本身的科技為 新能源提供智能化賦能,但企業本身不介入整車制造環節。第二種是和傳統車企合作, 利用車企的生產能力,代工制造新能源汽車,如江淮汽車為蔚來代工,海馬汽車為小 鵬汽車,重慶力帆為理想汽車代工;第三種是自建汽車工廠,如威馬汽車。其他宣布 入局的企業還有小米擬 10 年投資 100 億美元造車,OPPO 集團已經在籌備造車事項。

      由于沒有傳統燃油車產能負擔,“造車新勢力”表現較傳統汽車廠表現出對研發更大的動力。國內前三大造車新勢力研發投入占收入的比重均超過 10%,而傳統燃油車企業研發投入鮮有超過 5%。由于研發、營銷投入較大,而收入規模較小,造車新勢力大多仍處于投入期,尚未實現盈利,但其短板在于在盈虧平衡前,需要不斷的融資輸血。

      24.png

      五、新能源車的發展方向

      1. 更長續航里程,更便捷省時的充電

      艾瑞咨詢對有意向購買新能源汽車的燃油車主進行問卷調查,未購買新能源車的車主其主要顧慮可歸結于電池和充電兩方面。其中,電池主要問題是續航里程短和電池壽命短;充電方面,充電樁覆蓋率低、充電時間長和無法安裝私人充電樁。有六成以上的車主表示若可以提升新能源汽車的續航能力、電池容量和縮短充電時間,將會考慮購買新能源汽車。

      續航里程焦慮是困擾著電動汽車發展的主要因素之一,對于里程焦慮來說也是純電動車發展歷程當中需要面對的問題,里程焦慮這個問題主要還是由于在于車輛的充電和電池上面,在車用動力電池發展路線上,針對“里程焦慮”問題,最簡便的方法是提高電池容量,但受限于能量密度限制,新增的電池將增加整車重量,帶來耗電量提升,因此如何提高電池能量密度是汽車廠和電池商最急切希望突破的技術難關。

      25.png

      我們對工信部頒布的往屆新能源車免車購稅目錄進行梳理,從 2019 年開始 400 公里以上續航里程的純電動車逐漸成為主流,2020 年 500 公里續航里程占比開始增多, 預計 2021 年續航 500 公里的純電動車將成為入門標準。其中小鵬 P7 的 NEDC 續航里程達到 706 公里,成為 2020 年年末的純電動車冠軍。

      近三年,純電動車平均能量密度并未有太大的提升,純電動車提高續航里程主要是依靠輕量化技術減少車重并提高電池數量或是優化電機和電控技術來實現。

      26.png

      隨著大功率直流充電技術的成熟,目前使用快充僅需 0.5-1 小時即可充滿,十幾分鐘即可充電 80%。另外,隨著充電樁分布越來越廣,充電也越來越方便。

      27.png

      2. 純電和插混將相當一段時期共存

      盡管純電動汽車 NEDC 續航里程從 200 公里提升至 400 公里,再提升至近期的600 公里甚至是 700 公里,但在不同工況條件下實際行駛里程還是差強人意,平時在城市里面開闊基本能夠滿足需要,但走上高速長途旅行里程不足的同時充電需要長 時間排隊,且時間還是過長。購買純電動汽車的用戶通常將純電動車僅用于市內通 勤,或家里另外擁有一輛燃油車,還有相當部分的消費者希望能夠買一輛既節能環 保,經濟實惠又能夠擁有足夠的續航里程,不需要為充電而焦慮的新能源車。目前, 純電動車受限于能量密度和安全性制約,續航里程和充電時間進展短期內還難以滿足普通消費者的需求。

      針對該痛點,比亞迪結合增程車的優點,開發出新一代的超級混合動力車。該技術次采用曉云-插混專用 1.5L 發動機,其熱效率提升至 43%,搭載大容量刀片電池,純電狀態下續航 120km。當 DM-i 車型電量充足時,就相當于一臺純電動車,電機的動力供應足夠在各種路況下行駛。而當電量不足時,DM-i 車型就會根據系統工況,自主判斷用電還是用油,亦或是油電協同。超級混動狀態下百公里油耗僅為 3L,NEDC 續航里程達 1200 公里。此外長城汽車也開發出類似的 DHT 混動技術。由于插混的技術進步, 未來相當長時間,純電動汽車將會和插混車將長期共存。

      3. 新能源車與智能駕駛是好搭檔

      傳統燃油車基本都是機械+液壓組成的結構,而電動汽車則要簡單一些,其核心部件為動力電池組、電機和 EMS 組成的三電系統。自動駕駛技術需要控制車輛,而電力控制的電機無需太多的改造就可以與電子控制單元(ECU)結合。相比之下,發動機這種純機械結構,人工智能是很難控制其工作狀態的,無論是可靠性、精準度、 響應度都很難直接控制,其需要研制新的操控裝置,而這遠復雜于電動汽車。此外, 燃油車很大一部分成本來自發動機和變速箱等動力總成結構,而新能源車的主要成 本來自三電系統電控電驅電池,相比之下對新能源車成本的控制更好把控。

      當前,全球廣泛采用的是由 SAE International(國際汽車工程師協會)制定的劃分方法,按照分級標準,自動駕駛從 L0-L5 總共被分為 6 個級別,L0 代表沒有自動駕駛的傳統人類駕駛,L1~L5 則隨自動駕駛的成熟程度進行了分級。

      L0 級別:這個就是完全由駕駛員進行操作駕駛,包括轉向、制動、油門等都由駕駛員自行判斷,汽車只負責命令的執行。

      L1 級別:能夠輔助駕駛員完成某些駕駛任務,例如許多車型裝配的自適應巡航,(ACC)功能,雷達實時控制車距和車輛加減速,在國內的很多車型上都有應用。

      L2 級別:可自動完成某些駕駛任務,并經過處理分析,自動調整車輛狀態,像特斯拉的車道保持功能就屬于此級別,除了能控制加減速,同時還能對方向盤進行控制, 駕駛員需觀察周圍情況提供車輛安全操作。

      L3 級別:該級別通過更有邏輯性的行車電腦控制車輛,駕駛員不需要手腳待命, 車輛能夠在特定環境下獨立完成操作駕駛,但駕駛員無法進行睡眠或休息,在人工智能不能準確判斷時,仍需人工操作。寶馬 X7 自稱已實現這一技術層面的自動駕駛了。

      L4 級別:車輛自動做出自主決策,并且駕駛者無需任何操作,一般需依靠可實時更新的道路信息數據支持,實現自動取還車、自動編隊巡航、自動避障等出行的真實場景。

      L5 級別:與 L4 級別最大的區別是完全不需要駕駛員配合任何操作,實現全天候、全地域的自動駕駛,并能應對環境氣候及地理位置的變化,駕駛員可將注意力放在休 息或其它工作上。

      微信截圖_20210929145454.png

      在 SAE 的分級體系中,L0 至 L2 為低等級的駕駛系統,而 L3 至 L5 為高級自動駕駛系統。在 L2 到L3 的跨越中,最為重要的就是環境的監控主體從駕駛員變為了系統。只有當系統能夠自動地探查與分析附近區域的狀況時,高階的自動駕駛才能成為可能。這里的環境監控主體不僅需要持續不斷地獲取汽車周邊的環境信息,更重要的是根據信息進行駕駛環境安全狀況的判定。因此僅僅擁有夜視(Night Vision)、交通標志識別(Traffic Sign Recognition)等功能并不代表環境監控主體為系統。因此,僅僅升級 L2 自動駕駛的攝像頭與雷達,已經不能滿足系統接管汽車時對環境監控的需求, 直到高精地圖的出現才解決了這個問題?!案呔貓D+高精雷達+智能攝像頭”創新的三重感知方案,三者融合互補,實現超視覺、超傳感器邊界的全場景超強感知,很好地 解決了極端環境下的環境監控問題。因此,它不僅是目前最優的解決方案之一,也是 未來的趨勢。

      目前市場上沒有真正意義的上的 L3 級別的自動駕駛汽車,除了技術上的不足,各地交通法對 L3 及以上級別自動駕駛汽車也存在諸多限制。我國計劃在 2025 年實現 L3 級別自動駕駛水平的普及,實現 L4 級別自動駕駛汽車的規?;瘧?,也就意味著我國最快在 2021 年年內就能開放 L3 級別自動駕駛的路權,并且在 2025 年之前開放 L4 級別自動駕駛的路權。到 2030 年,我們甚至能夠看到擁有 L5 級別自動駕駛能力的新物種行駛在大馬路上。

      電池篇

      六、鋰電池產業鏈介紹

      1. 氫和鋰是最適合做電池的化學元素

      電池放電是將化學能轉化為電能,而充電則相反將電能轉化為化學能。通過電子的在正負極的轉移實現充放電。要想成為好的能量載體,電池材料就要以盡可能小的體積和重量,存儲和搬運更多的能量。因此,需要滿足下面幾個基本條件:(1)原子相對質量要??;(2)電子轉移比例要高;(3)得失電子能力要強;

      電池材料的初步篩選,只能在元素周期表的第一周期和第二周期里面去找材料:氫、氦、鋰、鈹、硼、碳、氮、氧、氟、氖。排除惰性氣體和氧化劑,只剩下氫、鋰、鈹、硼、碳,這 5 個元素。氫元素是自然界最好的能量載體,接下來就是鋰了,選擇鋰元素來做電池,是基于地球當前的所有元素中,我們能夠找到的相對優解(鈹的儲 量太少了,是稀有金屬中的稀有金屬)。氫燃料電池與鋰離子電池的技術路線之爭,在電動汽車領域打的如火如荼,大概就是因為這兩種元素,是目前能夠找到的最好的能 量載體。

      2. 鋰電池的分類

      鋰電池按照形態可以分為圓柱形鋰離子電池、方形鋰離子電池、軟包電池和紐扣式鋰離子電池。其中原型根據尺寸,主要又分為 1865(直徑 18mm,長度 65mm)、26650(直徑 26mm,長度 65mm)、21700(直徑 21mm,長度 70mm)等。

      按電解液不同可以分為液態鋰離子電池、聚合物鋰離子電池、和全固態鋰離子電池。其中液態鋰離子電池由有機溶劑和鋰鹽構成,是目前鋰離子電池的主流;聚合物鋰離子電池基體主要為 HFP-PVDF、PEO、PAN 和 PMMA 等;全固態鋰離子電池目前尚未實現商業化。按使用領域分為手機鋰離子電池、數碼相機鋰離子電池、筆記本鋰離子電池、和電動汽車鋰離子電池。

      按正極材料可分為三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池、鈷酸鋰離子電池、錳酸 鋰離子電池和鈦酸鋰離子電池等。鈷酸鋰,作為鋰電池的鼻祖,最先用在特斯拉Roadster 上,但由于其循環壽命和安全性都較低,事實證明其并不適用作為動力電池。為了彌補這個缺點,特斯拉運用了號稱世界上最頂尖的電池管理系統來保證電池的穩 定性。鈷酸鋰目前在 3C 領域的市場份額很大。第二是錳酸鋰電池,主要最先由電池企業 AESC 提出,錳酸鋰代表車型是為日產聆風,由于其價格低,能量密度中等,安全性也一般,具有所謂的較好綜合性能。也是正因為這種不溫不火的特性,其逐步被新的 技術所替代。接著是磷酸鐵鋰,作為比亞迪的主打,其穩定好,壽命長,且具有成本 優勢,特別適用于需要經常充放電的插電式混合動力汽車,但其缺點是能量密度一般。最后是三元鋰電池,能量密度可達最高,但安全性相對較差。對于續航里程有要求的 純電動汽車,其前景更廣,是目前動力電池主流方向。

      30.png

      3. 鋰離子電池的構成、原理及產業鏈

      鋰離子電池主要由正極材料、負極材料、隔膜和電解液構成。鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中,同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌(習慣上正極用嵌入或脫嵌表示,而負極用插入或脫插表示)。在充放電過程中,鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插,被形象地稱為“搖椅電池”。要實現這個過程,就需要正負極的材料很“容易”參與化學反應,要活潑,要容易氧化和還原,從而實現能量轉換,所以我們需要“活性物質” 來做電池的正負極。鋰離子電池通常正極材料采用鋰合金金屬氧化物,而負極材料通常采用石墨。

      電解質讓鋰離子能夠自由的游來游去,所以呢,離子電導率要高(游泳的阻力?。?, 電子電導率要?。ń^緣),化學穩定性要好,熱穩定性要好,電位窗口要寬?;谶@些 原則,經過長期的工程探索,人們找到了由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、和必要 的添加劑等原料,在一定條件下、按一定比例配制而成的電解質。有機溶劑有 PC(碳酸丙烯酯),EC(碳酸乙烯酯),DMC(碳酸二甲酯),DEC(碳酸二乙酯),EMC(碳酸甲乙酯) 等材料。電解質鋰鹽有 LiPF6,LiBF4 等材料。

      隔膜則是為了阻止正負極材料直接接觸而加進來的,我們希望把電池做的盡可能的小,存儲的能量盡可能的多,于是正負極之間的距離越來越小,短路成為一個巨大的風險。為了防止正負極材料短路,造成能量的劇烈釋放,就需要用一種材料將正負極“隔離”開來,這就是隔離膜的由來。

      31.png

      當電池充電時,正極上鋰原子電離成鋰離子和電子(脫嵌),鋰離子經過電解液運動到負極,得到電子,被還原成鋰原子嵌入到碳層的微孔中(插入);當電池放電時,嵌在負極碳層中的鋰原子,失去電子(脫插)成為鋰離子,通過電解液,又運動回正極(嵌入);鋰電池的充放電過程,也就是鋰離子在正負極間不斷嵌入和脫嵌的過程,同時伴隨著等當量電子的嵌入和脫嵌。鋰離子數量越多,充放電容量就越高。

      32.png

      4. 動力電池的成本構成

      根據高工鋰電測算每度電電池,每度三元 NCM523 電池和磷酸鐵鋰電池的電芯成本合計分別為 425.95 元和 310.97 元;電池 Pack 每度三元 NCM523 電池和磷酸鐵鋰電池價格分別為 586.90 元和 474.93 元;加上電池管理系統和熱管理組件、人工、折舊和制造費用,每度三元NCM523 電池和磷酸鐵鋰電池系統的價格分別為737.05 元和625.10 元。

      33.png

      從構成比例來看,NCM523 電池正負極材料占電池系統近一半成本。而磷酸鐵鋰正極、負極、隔膜、電解液和其他電芯材料合計占盡電池系統近一半成本。

      34.png

      5. 動力電池的性能評價指標

      動力電池有眾多性能評價指標,其中功率密度和循環壽命是普通購車用戶關注的性能指標。其中,能量密度絕對電動車的行駛里程,循環壽命決定電動車電池使用壽命。

      35.png

      

    本站內容除特別聲明的原創文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,并不代表本網站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。聯系電話:010-82306116;郵箱:aet@chinaaet.com。
    日本一级婬片免费看