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任泽平:2019中国新能源汽车发展报告

来源:泽平宏观 | 作者:admin | 分类:数据 | 时间:2019-09-23 | 浏览:5765
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锂电网讯:新能源汽车是战略性新兴行业之一。

习总书记指出,发展新能源汽车是中国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。以2009年“十城千辆”新能源汽车推广应用示范工程为起点,中国新能源汽车产业经过近十年的发展,取得了令人瞩目的成就,2018年销量突破百万辆、占全球市场份额超过50%。当前中国新能源汽车产业政策、技术、市场有何发展趋势?在补贴退坡、外资进入的背景下,行业面临怎样的挑战?前景如何?

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摘要

中国新能源汽车产业已从导入期迈入成长期,保有量渗透率不到2%,未来发展空间巨大。自2001年我国正式启动“863”计划电动汽车重大专项至今,行业经历了战略规划期(2001-2008年)、导入期(2009-2015年)、成长期(2016年至今)三个发展阶段。2010年我国新能源汽车销量仅8159辆,2018年销量达到125.6万辆,九年内复合增速达到87.5%。2018年全球新能源乘用车共销售200.1万辆,其中中国市场占105.3万辆,超过其余国家总和。从渗透率来看,2018年我国新能源汽车销量达到125.6万辆,约占全部汽车销量的4.5%;截止到2019年6月我国新能源汽车保有量约344万辆,而传统燃油车保有量达到2.5亿辆,新能源汽车保有量渗透率不到1.4%,成长空间广阔。

从政策端看,作为我国战略性新兴产业之一,政府高度重视新能源汽车产业发展,先后出台了全方位的激励政策,从研发环节的基金补助、生产环节的双积分,到消费环节的财政补贴、税收减免、再到使用环节的不限牌不限购,运营侧的充电优惠等,几乎覆盖了新能源汽车整个生命周期。目前行业政策主要包括三方面导向:1)补贴加速退坡,2020年后完全退出,补购置转向补运营与基础设施。2)提高能耗要求,以双积分政策为核心构建行业发展长效机制。3)放开外资股比限制,扩大整车与动力电池行业对外开放,鼓励高质量竞争。

从需求端看,中国新能源汽车行业具有五方面特征:1)分场景:乘用车为主、商用车为辅。2019年上半年乘用车销量占比超过九成。2)分技术:纯电动为主、插电混动为辅。2019上半年纯电动汽车销量占比近八成。3)分地区:乘用车销量主要集中在一二线、限牌城市,正逐渐往二三线、非限牌城市渗透。2019上半年我国非限牌地区新能源乘用车销量占比52.1%,自2017年起连续两年多超过限牌地区销量。4)分级别:A00级车占比下降,A级车占比上升。2019上半年A级车市占率达52.7%,已取代A00成为EV乘用车市场主力。5)分终端:私人消费者已成我国新能源汽车领域购买主力。2018年我国私人领域新能源汽车销售55.5万辆,占比53.9%,连续两年占比过半。

从供给端看,新能源乘用车生产企业按照背景可分为三大阵营:传统自主品牌、造车新势力、外资品牌。1)造车新势力:目前造车新势力仍处于量产初期,仅蔚来、小鹏、威马、理想等少数几家企业实现量产交付,不过销量都均未超过2万辆。2)外资品牌:受此前股比限制与补贴影响,外资新能源车企发力较晚,当前主要以合资形式进入本土市场,如大众与江淮、宝马与长城、奔驰与比亚迪等。3)传统自主品牌:目前国内新能源乘用车市场仍是传统车企主导。根据中机中心合格证数据统计,2019H1国内新能源乘用车市场销量前十名皆为传统汽车品牌,排名从高到低依次是比亚迪、上汽、北汽、吉利、长安、江淮、长城、奇瑞、广汽、华晨。

从技术端看,近年来我国新能源汽车技术水平取得较大进步。1)整车:续航里程增加、电耗降低。2017年第1批推广目录纯电动乘用车型平均续航里程仅202.0km,到2019年第7批推广目录时增加到361.9km,两年半时间续航里程提升71%。2)电池:能量密度提升,处于全球第一阵营。纯电动乘用车配套动力电池系统能量密度平均值从2017年第1批工信部推广目录的100.1wh/kg攀升到2019年第7批的150.7wh/kg,同比提升50.5%。3)电机:基本实现国产替代。2018年我国驱动电机自主配套比例达到95%以上,新能源公交、纯电动卡车、纯电动物流车等领域全部实现国产化。4)电控:部分核心零部件取得国产突破,但对外依存度仍高。新能源汽车电控系统中整车控制器和电池管理系统(BMS)相对成熟,电机控制器相对落后,核心零部件IGBT 90%以上仍依赖进口。5)智能网联:取得一定进展,但部分领域技术较为薄弱。毫米波雷达、激光雷达、数据平台计算芯片等领域仍依赖国外芯片。

从基础设施端看,我国充电桩保有量从2014年的3.3万个快速增长到2018年的77.7万个,4年复合增长率220%,对应车桩比从2014年的6.7:1降低到2018年底的3.4:1。但目前行业仍存在充电桩布局不合理、供需错配、充电桩不互通共享、整体利用率偏低、停车难充电时间长等问题。

后补贴与后合资时代,我们认为行业正面临降成本与提升自主品牌竞争力两大迫切挑战。部分成本控制较好、掌握核心技术的整车企业,将掌握主动权、进一步扩大领先优势。整车企业降成本主要有四条路径:1)商务降成本:产业链上下游分摊降本压力,尤其是电池厂和核心零部件厂;2)技术降成本:集成化驱动系统和模块化部分零部件;3)结构降成本:整车朝轻量化方向发展、削减部分设计、部分材料低成本替代,或使用标准化产品;4)规模化降成本:通过整合产线、扩产产能、批量采购等规模效应摊薄成本。本土企业提升竞争力主要有三种途径:1)降成本提升经济性,实现不同价位竞争;2)智能化、网联化赋能,扩大差异化优势,加快对燃油车的替代;3)扩大主场作战优势,提升服务体验。利用更熟悉消费者偏好、产业链布局更完善、售后服务响应更快等主场作战优势,提升满意度。

风险提示:政策支持不达预期、产业链成本降幅不达预期、数据统计口径不同等。

目录

1  中国新能源汽车产业由导入期迈向成长期,产销规模全球第一

2  政策端:双积分接力补贴构建长效机制,扩大对外开放鼓励高质量竞争

2.1 补贴加速退坡,补购置转向补运营与基础设施

2.2 以双积分政策为核心构建新能源汽车发展长效机制

2.3 放开外资股比限制,扩大对外开放、鼓励国际竞争

3  需求端:纯电动乘用车成为主流,大型化高端化趋势显现

3.1 分场景:乘用车销量占比超过九成

3.2 分技术:纯电动车型销量占比近八成

3.3 分地区:销量集中于一二线与限牌城市,逐渐往二三线与非限牌城市渗透

3.4 分级别:新能源乘用车呈现大型化、高端化趋势

3.5 分终端:私人消费占比提升

4  供给端:乘用车市场形成三大阵营,外资车企开始发力

5  技术端:三电技术水平快速提升

5.1 整车:续航里程提升明显,百公里电耗下降显著

5.2 电池:技术水平持续提升、处于全球第一阵营

5.3 电机:基本完成国产替代,三合一是未来发展趋势

5.4 电控:核心器件IGBT已实现国产突破,但对外依存度仍高

5.5 智能网联:已取得部分进展、核心技术尚不成熟

6  基础设施端:充电桩保有量快速提升,充电难问题有所改善

7  挑战与展望

7.1 后补贴时代,产业链降成本是当务之急

7.2 后合资时代,自主品牌急需提升自身竞争力

正文

1  中国新能源汽车产业从导入期迈向成长期,产销规模全球第一

中国新能源汽车产业经过近20年的发展,产销规模突破100万辆、跃居全球第一。自2001年我国正式启动“863”计划电动汽车重大专项至今,行业经历了战略规划期(2001-2008年)、导入期(2009-2015年)、成长期(2016年至今)三个发展阶段。2010年我国新能源汽车销量仅8159辆,2015年新能源汽车销量达到33.1万辆、渗透率首次超过1%,2018年销量突破100万、达到125.6万辆,九年内复合增速达到87.5%。从全球新能源乘用车市场来看,我国已连续四年占据全球第一。据EV Sales统计,2018年全球新能源乘用车共销售200.1万辆,其中中国市场占105.3万辆,超过其余国家总和,全球销量前十大厂商中本土品牌共五席,合计占据全球31.7%的市场份额。

中国新能源汽车产业已从导入期迈入成长期,未来发展空间巨大。2015年后,由于销量基数变大与补贴退坡等原因,我国新能源汽车产销增速有所放缓,但仍处于快车道。据中汽协数据,2019上半年国内新能源汽车销售61.7万辆,同比增长49.6%,其中乘用车56.3万辆,同比增长57.7%。从渗透率来看,2018年我国新能源汽车销量达到125.6万辆,约占全部汽车销量的4.5%;截止到2019年6月我国新能源汽车保有量约344万辆,而传统燃油车保有量达到2.5亿辆,新能源汽车保有量渗透率不到1.4%,成长空间广阔。

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2  政策端:双积分接力补贴构建长效机制,扩大对外开放鼓励高质量竞争

2.1 补贴加速退坡,补购置转向补运营与基础设施

财政补贴自2017年开始明显退坡,2019年继续加速退出,2020年后完全退出。从2013年至今,工信部联合其他部委先后发布6份新能源汽车购置补贴通知文件,4次调整财政补贴标准引导市场走向:1)退坡力度加大。以150≤R<250km纯电动乘用车为例,相比2013年,里程补贴标准2014、2015、2016、2017、2018、2019分别退坡5%、10%、10%、28%、52-70%、100%,逐年加大;且规定从2017起地方补贴不得超过中央50%;2)鼓励高能量密度、低电耗技术。以纯电动乘用车为例,2013-2016年财政补贴只考核续航里程,2017、2018、2019年分别增加了单位载质量百公里电耗、电池系统能量密度、车辆带电量这三项指标,补贴向高能量密度、低电耗新能源汽车倾斜。3)补贴转向运营端和基础设施建设。2018年11月四部委印发了“关于《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》的通知”,要求引导地方财政补贴从补购置转向补运营,逐渐将地方财政购置补贴转向支持充电基础设施建设等环节。

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2 以双积分政策为核心构建新能源汽车发展长效机制

相比需求侧的财政补贴而言,双积分政策发力于供给端,既有节能油耗、新能源汽车积分占比的硬性约束,又有积分交易、转让的价格信号引导,将在后补贴时代对促进行业发展发挥重要作用。

2017年9月工信部发布《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》,并于2018年4月开始实行传统燃油车平均燃料消耗量(CAFC)积分和新能源汽车(NEV)积分并行管理政策。然而由于标准较为宽松,行业NEV正积分出现过剩、价格交易价格偏低。乘联会数据显示2018年NEV积分比例达到17%,远高于10%的目标值,国内首批交易积分均价仅有300-500元/分,远低于中汽中心1000-1500元/分的指导价格。2016年至2018年国内CAFC负积分从-124.47万分扩大到-295.13万分,企业实际油耗不降反升,有违双积分政策初衷。

2019年7月工信部发布《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》修正案(征求意见稿),主要体现出三点变化:1)传统燃油车油耗趋严,鼓励发展低油耗车型。新《积分办法》将传统燃油车测试方法从NEDC调整为WLTC工况,中汽中心数据显示其油耗将较NEDC工况恶化10%。燃料消耗量目标值计算公式调整,目标值较现行办法下降约10%;企业平均燃料消耗量计算方法中2021-2023年新能源乘用车和油耗不大于3.2L/100km车型倍数变为2.0/1.8/1.6和1.4/1.3 /1.2,下调40%以上。这些举措让企业面临更大的油耗挑战,促使企业提升节能技术水平或增加新能源汽车生产。2)NEV积分下调,比例要求提高。根据新《积分办法》,2021年至2023年新能源积分比例分别为14%、16%和18%,逐年上调2%。单车积分公式变化,同等技术条件下纯电动和燃料电池汽车积分减半。积分上限做出调整,纯电动、燃料电池和插电混动积分上限分别调整为3.4、6和1.6分,较当前办法变动-32%、+20%和-20%。3)NEV积分允许结转,延续中小企业考核优惠。之前由于NEV积分无法结转,削弱了发展新能源汽车积极性。新《积分办法》允许19年NEV正积分等额转接,20年正积分按50%比例结转,一定程度上增加NEV积分结转与交易灵活性,助推传统车与新能源车同步发展。

新《积分办法》的出台意味着新能源汽车发展重回节能减排本质,国家大力发展新能源战略不变,但对能耗要求提高,鼓励低油耗车型,插电混动车型等多技术路线发展。新办法将推高新能源积分价值,托底新能源汽车增速,为行业长期发展保驾护航。合理假设情况下,新NEV积分政策可提升2021、2022、2023年新能源乘用车产量70、75、80万辆左右。

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2.3 放开外资股比限制,扩大对外开放、鼓励国际竞争

外资车企股比限制放开,将提高外资新能源车企在华建厂的积极性。2018年6月发改委、商务部联合发布《外商投资准入特别管理措施(负面清单)(2018年版)》指出,从2018年7月28日起取消专用车、新能源汽车外资股比限制。该政策极大刺激了外资新能源车企在华建厂的积极性。以特斯拉为例,2018年7月,特斯拉掌门人马斯克亲赴中国,与上海临港签署纯电动车项目投资协议,年产50万辆纯电动整车的特斯拉超级工厂将落户临港。

国内动力电池市场也将重新迎来LG、三星等海外巨头。2019年6月工信部发布公告称,自2019年6月起废止《汽车动力蓄电池行业规范条件》(以下简称《规范条件》),第一、第二、第三、第四批符合规范条件企业目录同时废止,动力电池领域竞争彻底放开。此前共57家电池企业入围四批符合《规范条件》的企业目录,包括宁德时代、沃特玛、天津力神、国轩高科等知名企业,但三星、LG、松下等日韩电池巨头始终未进入目录,搭载这些企业动力电池的新能源汽车也无法获得补贴。而目录废止后,动力电池领域将迎来更加激烈的行业竞争。

3  需求端:纯电动乘用车成为主流,大型化高端化趋势显现

3.1 分场景:乘用车销量占比超过九成

据中汽协数据,2019H1我国新能源乘用车、商用车分别销售56.3、5.4万辆,各占据91.3%、8.7%的市场份额;与传统燃油车市场一样,乘用车是市场绝对的主角。从增速上看,自2016年起,新能源乘用车市场增速一直超过商用车,且优势不断扩大;2019H1我国新能源乘用车、商用车销量同比增速58.7%、-6.6%,商用车销量负增长。

2015年之后行业增速放缓,作为新能源汽车推广应用的主要阵地,新能源乘用车增速稳定,而新能源商用车销量持续下滑,主要有两个原因:1)2016年发布补贴新政,新能源客车退坡力度更大,不仅最高补贴从50万下滑到30万,而且还增加了“单位载质量能量消耗量”和“累计行驶里程超过3万公里”硬性要求,补贴金额降低、获取难度加大,商用车企业热情大减;2)商用车是政府采购,基本是替代需求,总量比较固定,且受政府开支影响较大;另一方面,地铁、城轨、氢燃料公交等交通工具取代了部分商用车需求。


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3.2 分技术:纯电动车型销量占比近八成

据中汽协数据,2019H1我国纯电动汽车(EV)、插电混动汽车(PHEV)分别销售49.1、12.6万辆,各占据79.6%、20.4%的市场份额;其中乘用车、商用车领域EV分别占比78.2%、94.3%。

2012年3月,科技部发布《电动汽车科技发展“十二五”专项计划》正式确立“纯电驱动”技术转型战略,之后从未动摇。受益政策倾斜,历年EV无论是销量还是增速一直高于PHEV(2018年由于市场传言上海、深圳会取消PHEV新能源车牌导致抢装是个例外),迅速成为市场的主流车型。2019上半年PHEV乘用车销量同比增加37%,而PHEV商用车销量同比下滑25%,除由于整个新能源商用车、乘用车市场增速差异之外,还有两个原因:1)PHEV技术难度更大:PHEV结合了电动技术和燃油技术,难度更大。2)厂商缺少动力:PHEV商用车补贴远少于EV商用车。以2016年客车补贴为例,EV客车补贴上限50万元,PHEV客车上限25万,相比少了一半。

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3.3 分地区:销量集中于一二线与限牌城市,逐渐往二三线与非限牌城市渗透

当前新能源乘用车销量主要集中在一二线、限牌城市。2019上半年国内新能源乘用车销量前六名皆是限牌城市,从高到低依次是深圳、北京、广州、上海、杭州、天津,分别销售5.3、4.9、4.7、3.5、2.2、1.6万辆,远高于其他城市。跨区域看,高度集中于东南部沿海省份。

从趋势来看,新能源汽车销售逐渐往二三线、非限牌城市渗透。2019上半年我国非限牌地区新能源乘用车销量占比52.1%,自2017年起连续两年多超过限牌地区销量,已成为新能源汽车市场的主阵地。

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3.4 分级别:新能源乘用车呈现大型化、高端化趋势

我国新能源乘用车逐渐往大型化、高端化方向转型。根据乘联会数据,2019H1共销售50.7万辆EV乘用车,其中A00、A型车分别销售13.7、26.7万辆,A型车市占率52.7%,已取代A00成为EV乘用车市场主力;2019H1共销售13.7万辆PHEV乘用车,其中A、B、C型车分别销售7.4、4.9、1.4万辆,A型车市占率54.0%,较2017年下降27.5个百分点。

EV乘用车往高端车型转变,主要受政策和市场两方面因素驱动:1)补贴政策要求续航里程门槛提升。以100≤R<150km纯电动乘用车为例,2017年财政补贴2.0万/辆、2018年过渡期只有1.4万,过渡期后没有补贴;2)市场端代步车销量下滑,蔚来ES8等大型车上市。A00车型主要是代步车,之前因成本小、价格低、叠加共享汽车市场爆发,销量大增。后由于安全系数低、质量较差,销量下滑。2018年蔚来ES8等大型车上市,C型EV乘用车销量开始增长。

PHEV乘用车往高端车型转变也受政策和市场两因素驱动,不过驱动因素有所不同:1)双积分政策倒逼部分高端车企生产PHEV乘用车;2)明星车型出现,2018年上市的宝马530Le和2019年上市的奥迪的A6Le 皆为C型车,获得市场青睐,推动了PHEV市场C型乘用车销量。

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3.5:分终端:私人消费占比提升

私人消费者已成我国新能源汽车领域购买主力。2018年我国私人领域新能源汽车销售55.5万辆,占比53.9%,连续两年占比过半。公共领域新能源汽车销售47.5万辆,其中出租租赁、企事业单位、城市公交占大头,合计占据39.4%的市场份额。

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4  供给端:乘用车市场形成三大阵营,外资车企开始发力

新能源乘用车生产企业按照背景可分为三大阵营:传统自主品牌、造车新势力、外资品牌。目前造车新势力仍处于量产初期,仅蔚来、小鹏、威马、理想等少数几家企业实现量产交付,不过销量都均未超过2万辆。受此前股比限制与补贴影响,外资新能源车企发力较晚,当前主要以合资形式进入本土市场,如大众与江淮、宝马与长城、奔驰与比亚迪等。

目前国内新能源乘用车市场仍是传统车企主导。根据中机中心合格证数据统计,2019H1国内新能源乘用车市场销量前十名皆为传统汽车品牌,排名从高到低依次是比亚迪、上汽、北汽、吉利、长安、江淮、长城、奇瑞、广汽、华晨。2019H1新能源乘用车市场前三、前五、前十名市占率分别为48.1%、63.6%、87.2%,从趋势上看,前三名份额稳定,前五、前十名份额持续下降, 前十名市场份额相比2016年下降7.5个百分点。 

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据中机中心合格证数据披露,2019H1商用车市场前十名占据76.0%的市场份额,相比2016年上升4个百分点。新能源客车市场集中度一直在提升,主要是由于存量市场的龙头品牌效应,尤其是龙头宇通客车,份额从2017年的17.6%提升到2019H1的28.6%。此外,部分厂商的市场份额变动较大和地区的替换周期有关,如北汽福田,2017年市场份额5.9%、2018年市场份额2.0%、2019H1市场份10.7%。

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5  技术端:三电技术水平快速提升

5.1 整车:续航里程提升明显,百公里电耗下降显著

近年来我国纯电动乘用车技术水平不断提升,尤其是续航能力和电耗水平进步显著。2017年第1批推广目录纯电动乘用车型平均续航里程仅202.0km,到2019年第7批推广目录时,该数据暴涨到361.9km,两年半时间续航里程提升71%,有效缓解了里程焦虑。此外,我国纯电动乘用车电耗水平也有很大提升,单位载质量百公里电耗不断下降,平均值从第1批免征目录的12.7 Wh/100km*kg下降到第25批的8.6Wh/100km*kg,节能效果显著。

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5.2 电池:技术水平持续提升、处于全球第一阵营

动力电池作为新能源汽车三大核心零部件之一,不仅占据整车40%左右的成本,且其性能直接决定了整车的安全性和续航里程,重要性不言而喻。新能源汽车产业快速增长,直接催生了配套动力电池的技术进步。一方面动力电池正极材料从磷酸铁锂转向三元材料,另一方面由普通三元往高镍方向转变,两方面共同促进了动力电池系统能量密度的提升。

我国新能源汽车用动力电池技术水平不断提升。从工信部推广目录统计数据来看,新能源纯电动乘用车配套动力电池系统能量密度平均值从2017年第1批的100.1wh/kg攀升到2019年第7批的150.7wh/kg,同比提升50.5%。从合格证统计数据来看,2019H1动力电池装机三元材料占比72.0%,是2015年的2.6倍。

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本土动力电池厂商已处于全球第一阵营。SNEResearch数据显示,2016年全球动力电池前十厂商市占率73.6%,本土品牌占据六席,合计市场份额44.8%。之后市场竞争加剧,优胜劣汰,行业集中度进一步提升。2019年1-5月全球动力电池市场,前十名本土品牌占据五席,前五名本土品牌占据三席,CATL位列第一,市占率25.4%,比第二名松下高5个多点,领先优势突出。

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5.3 电机:基本完成国产替代,三合一是未来发展趋势

电机驱动系统是新能源汽车行使中的主要执行结构,相当于燃油车的发动机,其性能决定了汽车的加速、爬坡能力以及最高车速等,主要参数有峰值效率%、功率密度kW/kg、峰值功率kW、最高转速rpm等。按工作原理划分,主要有直流电机、感应电机、永磁电机、开关磁阻电机,其中永磁电机以其高功率密度、高峰值效率等优势成为市场的主流。据工信部统计,2018年12月,中国新能源乘用车搭载电机超过16万台,其中永磁同步电机占比高达92.3%。

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多年来,我国新能源汽车电机配套供应商中,自主品牌一直占据绝对份额。据2018年中汽协统计,我国驱动电机自主配套比例达到95%以上,新能源公交、纯电动卡车、纯电动物流车等领域全部实现国产化。

目前集驱动电机、电机控制器、减速器三合一的动力总成产品成为行业发展趋势。2018年我国多家电机企业如上海电驱动、汇川技术、比亚迪、精进电动等纷纷推出三合一动力总成产品。相比传统驱动电机而言,三合一电驱动优势明显:1)成本大幅度下降;2)结构紧凑,重量轻,体积小,方便布局;3)电机和控制器共用一套水冷却系统,散热好,工作效率高。

在2018北京车展上,比亚迪发布了33111全新e平台三合一驱动系统,据介绍,可实现扭矩密度提升17%、功率密度提升20%、重量降低25%、体积降低30%,总成本降低33%。

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5.4 电控:核心器件IGBT已实现国产突破,但对外依存度仍高

新能源汽车电控系统包含三部分,分别是整车控制器、电机控制器和电池控制器(BMS),其中新能源整车控制器、BMS相对成熟,电机控制器相对落后,主要是因为核心零部件IGBT 90%以上依赖进口。

电机控制器作为新能源汽车中连接电池与电机的电能转换单元,在电动车行驶过程中,电机控制器将动力电池提供的直流电,逆变成驱动电机所需要的交流电,驱动电动车前进。其主要由IGBT功率半导体模块及其关联电路等硬件部分,以及电机控制算法及逻辑保护等软件部分组成。其中,IGBT占据电控系统成本40%以上,折合到整车上约占总成本的5%左右,如果加上充电系统中IGBT,成本占比更高。纯电动新能源汽车中IGBT的成本占比大概在7-10%之间。

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新能源汽车用IGBT本土厂商已实现突破,但整体仍然严重依赖进口。2018年12月10日,比亚迪发布了在车规级领域具有标杆性意义的IGBT 4.0技术,其综合损耗比主流产品低20%、电流输出能力高15%、温度循环寿命做到了同类主流产品的10倍以上,产品性能不输国际大厂。目前国内能够量产高压大功率IGBT芯片并用于车辆生产的企业,只有中车时代和比亚迪两家。2018年我国IGBT领域进口依存度约90%左右,仍面临“卡脖子”风险,国产替代任重道远。

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5.5 智能网联:已取得部分进展、核心技术尚不成熟

电动化、智能化、网联化天生互补互融、相辅相成。电动汽车反应时间短(电动车约30毫秒、燃油车约500毫秒)、电池容量大(停车时可长时间给车联网通信模块供电)是汽车智能化、网联化最好的载体,反过来智能化、网联化可极大提升电动汽车驾驶体验,扩大新能源汽车差异化竞争优势。

2016年节能与新能源技术路线图战略咨询委员会和中国汽车工程学会在发布《节能与新能源汽车技术路线图》中提出了智能网联汽车“三横两纵”技术架构,之后又在2017年修改为“三纵三横”新技术架构。三横强调技术,包含:车辆/设施技术、信息交互技术、基础支撑技术;三纵强调场景,对应:公路自动驾驶、城区自动驾驶、共享自动驾驶。

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目前我国智能网联汽车还不成熟,核心原因是部分关键技术未突破,如传感技术、车载操作系统、数据平台技术、高精度地图与定位技术等。

1)传感技术:用于环境感知,主要分两种,以摄像头为代表的视觉派和以毫米波、激光为代表的雷达派。其中摄像头成像识别能力强,但是有盲区,且受雾霾雨雪等恶劣天气影响大,目前从单目朝着多目摄像头方向发展。雷达目前仍以毫米波雷达为主,并从24GHz朝着77GHz、79GHz中长距离发展。由于两者各有优劣,整体朝着相互融合方向演变:从摄像头→毫米波雷达→激光雷达→摄像头为主,雷达为辅。目前我国雷达芯片对外依存度仍然很高。毫米波雷达市场,博世、大陆、德尔福等企业占据60%以上份额;激光雷达市场,Velodyne一家独大,市占率70%以上,国内厂商面临着巨大的竞争压力。

2)车载操作系统:作为驾驶员与汽车交互的接口,备受各大厂商关注。目前国内以百度、阿里、华为三者较为领先。2017年初,百度推出Duer OS,之后又发布Apollo;2017年9月,阿里与上汽合资的斑马公司推出Ali OS,并在荣威、名爵等多款车型中使用;2019年8月,华为发布手机、车载设备、PC端皆可使用的鸿蒙OS操作系统。

3)数据平台技术:数据平台需要对前端输入的大量数据进行实时处理以实现环境感知,必须具有超高的计算能力。智能网联汽车硬件平台由计算处理、接口通信、V2X通信、存储单元四部分构成,计算处理芯片是核心。

按计算处理单元类型不同,计算处理芯片可分为GPU、FPGA/ASIC、DSP三大类。目前,GPU领域被Intel、NVIDIA、AMD三家垄断,据JPR数据统计,2017年三家GPU市场份额分别是71.1%、15.8%、13.1%,国内目前仅有景嘉微部分实现GPU产业化。FPGA芯片亦呈现三寡头格局,据Gartner统计,2018中国市场Xlinix、Altera、Lattice分别占比52%、28%、13%、国产厂商如紫光同创、上海复旦、华微电子等合计占比只有4%。DSP领域基本也被TI、ADI、Motorola三家垄断,国内国睿科技、四创电子有所涉及。

4)高精度地图技术:普通电子地图用于导航,忽略道路细节,将道路直接抽象成一条直线,精度在10米左右。高精度地图用于自动驾驶,除道路拓扑关系更精准外,还包含道路的坡度、斜率、航向等信息,精度需达到20cm,其难点在于多源数据的融合、提取、规模化制图与更新升级。目前国内四维图新、高德、百度、腾讯等布局较早,基本与国际同步。

5)高精度定位技术:准确描述当前车辆位置,是实现复杂环境下自动驾驶的关键技术,尤其是在L4、L5级体系下,对实时动态高精度定位要求是刚性的。当前我国北斗导航系统已在全国推广,预计2020年全部建设完成后可为我国智能网联汽车提供高精度、低成本的定位方案。

目前国内智能网联汽车已取得部分进展:1)智能端:上汽、广汽、长安、吉利等主流车企已实现L2级新能源乘用车量产,计划2020前后推出L3级新能源汽车;2)网联端:上汽、吉利、荣威、比亚迪等主流车企皆已推出人机交互系统,不过当前仍以语音控制、娱乐导航为主。据《2018年中国智能网联汽车市场报告》披露,2017年我国自主品牌手机互联、4G互联汽车分别占比34.5%和17.8%。

6  基础设施端:充电桩保有量快速提升,充电难问题有所改善

受益国家政策激励和下游需求拉动,我国公共充电基础设施建设快速,充电桩保有量从2014年的3.3万个快速增长到2018年的77.7万个,4年时间保有量增长23.5倍,年复合增长率220.2%。对应车桩比从2014年的6.7:1减少到2018年底的3.4:1,充电难问题大幅改善。

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2015年10月工信部联合其它部委发布《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》指出,到2020年我国将新增集中式充换电站超过1.2万座,分散式充电桩超过480万个,以满足全国500万辆电动汽车的充电需求。截止到2019年6月,我国公共充电桩+私人充电桩刚过100万,还有很大差距。

2019年7月,充电联盟发布采样913172辆新能源车搜集的车桩相随信息统计数据,结果显示未能配建充电桩占比33.79%。其中居住地业主不配合、居住地没有固定停车位、居住地报装接电难度大等,是未能配建充电桩的主要问题。此外充电桩布局不合理、不互通共享、充电桩被占用、整体利用率偏低、充电时间长等问题,也需要重视。

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7  挑战与展望

7.1 后补贴时代,产业链降成本是当务之急

补贴退出后,带来的直接影响就是新能源汽车购置成本上升,如何缓冲其对市场销量的负面冲击,是政府和车企需要解决的首要问题。相比传统燃油车而言,新能源汽车整车成本更高、使用成本更低,整体经济性与行驶里程、使用寿命高度相关。以当前纯电动乘用车主流A00和A型车为例,根据中国汽车工程学会推演,在补贴退出情况下,2030年可以实现与传统同级别燃油车整车成本持平,考虑到使用成本、税收减免、路权优惠等政策,预计可在2025年取得经济性优势。

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我们认为2020年后新能源汽车市场销量与后补贴时代的政策力度和车企本身的降成本节奏高度相关,由于整个新能源汽车市场技术水平参差不齐,部分降成本节奏较快的整车企业,会进一步扩大其优势。整车企业降成本主要有四条路径:1)商务降成本,产业链上下游分摊降本压力,尤其是电池厂和核心零部件厂;2)技术降成本,集成化驱动系统和模块化部分零部件;3)结构降成本,整车朝轻量化方向发展、削减部分设计、部分材料低成本替代,或使用标准化产品;4)规模化降成本,通过整合产线、扩产产能、批量采购等规模效应摊薄成本。

商务降成本关键在于电池和电控,两者成本占比高,撬动效应明显,尤其是动力电池。以年度畅销车型EU R500智风版为例,其补贴后售价13.29万,电池包容量53.60kWh,按1元/Wh计算,电池价格在5.36万左右。假设电池价格下降10-20%,其整车成本可下降4-8%。

技术降成本关键在于系统集成化,为降成本各大车企纷纷推出“三合一动力总成”和“三合一充配电总成”。以“三合一动力总成”为例,据比亚迪公开披露,相比传统新能源汽车企业将电机、电控、减速器分开设计,三合一集成化后成本可下降40%左右,折合整车成本可降低约10%按照电机、电控、减速器约25%左右的整车成本占比,预计可降低整车成本10%左右。

结构降成本关键在于轻量化减重和使用标准化产品,前者可减少材料增加续航,后者可减少设计实现批量化生产和采购,预计可降低成本2-5%左右。

规模化降成本关键在于整合产线、联合采购,不仅企业内部能够整合产线减少固定资产开支,而且中小企业之间也可联合生产、采购,提升规模效应。


7.2 后合资时代,自主品牌急需提升自身竞争力

据中汽中心评估,在中国、美国、德国、日本、韩国五个国家中,中国新能源汽车产业整体竞争力排名第三,而基础竞争力排名第五、企业竞争力排名第五、产品竞争力排名第四。尽管中国发展新能源汽车已取得部分先发优势,但如果自主品牌不及时提高核心技术与产品竞争力,在外资发力电动化转型后仍可能重演国内传统汽车市场大而不强、低端同质化竞争的历史。

外资进入首先冲击的是PHEV乘用车市场,之后EV乘用车市场也将面临较大挑战。在国内,无论是体量还是增速,PHEV乘用车比EV乘用车都要小得多。2019上半年国内EV乘用车销售44.4万辆、同比增长70.1%,而PHEV乘用车只有13.0万辆、同比增长36.8%。而与国内不同的是,海外新能源车企除特斯拉外,像宝马、大众、通用、奥迪等世界一流车企,其结合自身传统汽车平台优势,皆优先发展PHEV乘用车,如530 Le、帕沙特、VELITE5、A6 e-tron等。当前国内PHEV市场外资品牌暂时只有宝马和奥迪,后续外资全面进入后,本土厂商压力巨大。

我们认为本土企业保持竞争力主要有三种途径:

1)降成本提升经济性,实现不同价位竞争。以比亚迪宋Pro为例,纯电动补贴后的售价比燃油版高出了整整1倍,而日产朗逸只高出了38%,相比外资品牌日产朗逸,自主品牌电动车经济性稍差。

2)智能化、网联化赋能,扩大差异化优势,加快对燃油车的替代。截止到2019年6月我国新能源汽车保有量仅344万辆,而传统燃油车保有量达到2.5亿辆,新能源汽车保有量渗透率不到1.4%,假设通过智能网联赋能推动新能源汽车每年多渗透0.4个百分点,可增加100万销量。

3)扩大主场作战优势,提升服务体验。利用更熟悉消费者偏好,产业链布局更完善,售后服务响应更快等主场作战优势,提升满意度。

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