中國新能源汽車發展報告:2019

2019-10-07 21:40:00 Westpac Electronics

新能源汽車是戰略性新興行業之一。習總書記指出,發展新能源汽車是中國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。以2009年“十城千輛”新能源汽車推廣應用示范工程為起點,中國新能源(4.990-0.02,-0.40%)汽車產業經過近十年的發展,取得了令人矚目的成就,2018年銷量突破百萬輛、占全球市場份額超過50%。當前中國新能源汽車產業政策、技術、市場有何發展趨勢?在補貼退坡、外資進入的背景下,行業面臨怎樣的挑戰?前景如何?

  摘要

  中國新能源汽車產業已從導入期邁入成長期,保有量滲透率不到2%,未來發展空間巨大。自2001年我國正式啟動“863”計劃電動汽車重大專項至今,行業經歷了戰略規劃期(2001-2008年)、導入期(2009-2015年)、成長期(2016年至今)三個發展階段。2010年我國新能源汽車銷量僅8159輛,2018年銷量達到125.6萬輛,九年內復合增速達到87.5%。2018年全球新能源乘用車共銷售200.1萬輛,其中中國市場占105.3萬輛,超過其余國家總和。從滲透率來看,2018年我國新能源汽車銷量達到125.6萬輛,約占全部汽車銷量的4.5%;截止到2019年6月我國新能源汽車保有量約344萬輛,而傳統燃油車保有量達到2.5億輛,新能源汽車保有量滲透率不到1.4%,成長空間廣闊。

  從政策端看,作為我國戰略性新興產業之一,政府高度重視新能源汽車產業發展,先后出臺了全方位的激勵政策,從研發環節的基金補助、生產環節的雙積分,到消費環節的財政補貼、稅收減免、再到使用環節的不限牌不限購,運營側的充電優惠等,幾乎覆蓋了新能源汽車整個生命周期。目前行業政策主要包括三方面導向:1)補貼加速退坡,2020年后完全退出,補購置轉向補運營與基礎設施。2)提高能耗要求,以雙積分政策為核心構建行業發展長效機制。3)放開外資股比限制,擴大整車與動力電池行業對外開放,鼓勵高質量競爭。

  從需求端看,中國新能源汽車行業具有五方面特征:1)分場景:乘用車為主、商用車為輔。2019年上半年乘用車銷量占比超過九成。2)分技術:純電動為主、插電混動為輔。2019上半年純電動汽車銷量占比近八成。3)分地區:乘用車銷量主要集中在一二線、限牌城市,正逐漸往二三線、非限牌城市滲透。2019上半年我國非限牌地區新能源乘用車銷量占比52.1%,自2017年起連續兩年多超過限牌地區銷量。4)分級別:A00級車占比下降,A級車占比上升。2019上半年A級車市占率達52.7%,已取代A00成為EV乘用車市場主力。5)分終端:私人消費者已成我國新能源汽車領域購買主力。2018年我國私人領域新能源汽車銷售55.5萬輛,占比53.9%,連續兩年占比過半。

  從供給端看,新能源乘用車生產企業按照背景可分為三大陣營:傳統自主品牌、造車新勢力、外資品牌。1)造車新勢力:目前造車新勢力仍處于量產初期,僅蔚來、小鵬、威馬、理想等少數幾家企業實現量產交付,不過銷量都均未超過2萬輛。2)外資品牌:受此前股比限制與補貼影響,外資新能源車企發力較晚,當前主要以合資形式進入本土市場,如大眾與江淮、寶馬與長城、奔馳與比亞迪(48.7800.20,0.41%)等。3)傳統自主品牌:目前國內新能源乘用車市場仍是傳統車企主導。根據中機中心合格證數據統計,2019H1國內新能源乘用車市場銷量前十名皆為傳統汽車品牌,排名從高到低依次是比亞迪、上汽、北汽、吉利、長安、江淮、長城、奇瑞、廣汽、華晨。

  從技術端看,近年來我國新能源汽車技術水平取得較大進步。1)整車:續航里程增加、電耗降低。2017年第1批推廣目錄純電動乘用車型平均續航里程僅202.0km,到2019年第7批推廣目錄時增加到361.9km,兩年半時間續航里程提升71%。2)電池:能量密度提升,處于全球第一陣營。純電動乘用車配套動力電池系統能量密度平均值從2017年第1批工信部推廣目錄的100.1wh/kg攀升到2019年第7批的150.7wh/kg,同比提升50.5%。3)電機:基本實現國產替代。2018年我國驅動電機自主配套比例達到95%以上,新能源公交、純電動卡車、純電動物流車等領域全部實現國產化。4)電控:部分核心零部件取得國產突破,但對外依存度仍高。新能源汽車電控系統中整車控制器和電池管理系統(BMS)相對成熟,電機控制器相對落后,核心零部件IGBT 90%以上仍依賴進口。5)智能網聯:取得一定進展,但部分領域技術較為薄弱。毫米波雷達、激光雷達、數據平臺計算芯片等領域仍依賴國外芯片。

  從基礎設施端看,我國充電樁保有量從2014年的3.3萬個快速增長到2018年的77.7萬個,4年復合增長率220%,對應車樁比從2014年的6.7:1降低到2018年底的3.4:1。但目前行業仍存在充電樁布局不合理、供需錯配、充電樁不互通共享、整體利用率偏低、停車難充電時間長等問題。

  后補貼與后合資時代,我們認為行業正面臨降成本與提升自主品牌競爭力兩大迫切挑戰。部分成本控制較好、掌握核心技術的整車企業,將掌握主動權、進一步擴大領先優勢。整車企業降成本主要有四條路徑:1)商務降成本:產業鏈上下游分攤降本壓力,尤其是電池廠和核心零部件廠;2)技術降成本:集成化驅動系統和模塊化部分零部件;3)結構降成本:整車朝輕量化方向發展、削減部分設計、部分材料低成本替代,或使用標準化產品;4)規模化降成本:通過整合產線、擴產產能、批量采購等規模效應攤薄成本。本土企業提升競爭力主要有三種途徑:1)降成本提升經濟性,實現不同價位競爭;2)智能化、網聯化賦能,擴大差異化優勢,加快對燃油車的替代;3)擴大主場作戰優勢,提升服務體驗。利用更熟悉消費者偏好、產業鏈布局更完善、售后服務響應更快等主場作戰優勢,提升滿意度。

  風險提示:政策支持不達預期、產業鏈成本降幅不達預期、數據統計口徑不同等。

  目錄

  1  中國新能源汽車產業由導入期邁向成長期,產銷規模全球第一

  2  政策端:雙積分接力補貼構建長效機制,擴大對外開放鼓勵高質量競爭

  2.1 補貼加速退坡,補購置轉向補運營與基礎設施

  2.2 以雙積分政策為核心構建新能源汽車發展長效機制

  2.3 放開外資股比限制,擴大對外開放、鼓勵國際競爭

  3  需求端:純電動乘用車成為主流,大型化高端化趨勢顯現

  3.1 分場景:乘用車銷量占比超過九成

  3.2 分技術:純電動車型銷量占比近八成

  3.3 分地區:銷量集中于一二線與限牌城市,逐漸往二三線與非限牌城市滲透

  3.4 分級別:新能源乘用車呈現大型化、高端化趨勢

  3.5 分終端:私人消費占比提升

  4  供給端:乘用車市場形成三大陣營,外資車企開始發力

  5  技術端:三電技術水平快速提升

  5.1 整車:續航里程提升明顯,百公里電耗下降顯著

  5.2 電池:技術水平持續提升、處于全球第一陣營

  5.3 電機:基本完成國產替代,三合一是未來發展趨勢

  5.4 電控:核心器件IGBT已實現國產突破,但對外依存度仍高

  5.5 智能網聯:已取得部分進展、核心技術尚不成熟

  6  基礎設施端:充電樁保有量快速提升,充電難問題有所改善

  7  挑戰與展望

  7.1 后補貼時代,產業鏈降成本是當務之急

  7.2 后合資時代,自主品牌急需提升自身競爭力

  正文

  1  中國新能源汽車產業從導入期邁向成長期,產銷規模全球第一

  中國新能源汽車產業經過近20年的發展,產銷規模突破100萬輛、躍居全球第一。自2001年我國正式啟動“863”計劃電動汽車重大專項至今,行業經歷了戰略規劃期(2001-2008年)、導入期(2009-2015年)、成長期(2016年至今)三個發展階段。2010年我國新能源汽車銷量僅8159輛,2015年新能源汽車銷量達到33.1萬輛、滲透率首次超過1%,2018年銷量突破100萬、達到125.6萬輛,九年內復合增速達到87.5%。從全球新能源乘用車市場來看,我國已連續四年占據全球第一。據EV Sales統計,2018年全球新能源乘用車共銷售200.1萬輛,其中中國市場占105.3萬輛,超過其余國家總和,全球銷量前十大廠商中本土品牌共五席,合計占據全球31.7%的市場份額。

  中國新能源汽車產業已從導入期邁入成長期,未來發展空間巨大。2015年后,由于銷量基數變大與補貼退坡等原因,我國新能源汽車產銷增速有所放緩,但仍處于快車道。據中汽協數據,2019上半年國內新能源汽車銷售61.7萬輛,同比增長49.6%,其中乘用車56.3萬輛,同比增長57.7%。從滲透率來看,2018年我國新能源汽車銷量達到125.6萬輛,約占全部汽車銷量的4.5%;截止到2019年6月我國新能源汽車保有量約344萬輛,而傳統燃油車保有量達到2.5億輛,新能源汽車保有量滲透率不到1.4%,成長空間廣闊。

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  2  政策端:雙積分接力補貼構建長效機制,擴大對外開放鼓勵高質量競爭

  2.1 補貼加速退坡,補購置轉向補運營與基礎設施

  財政補貼自2017年開始明顯退坡,2019年繼續加速退出,2020年后完全退出。從2013年至今,工信部聯合其他部委先后發布6份新能源汽車購置補貼通知文件,4次調整財政補貼標準引導市場走向:1)退坡力度加大。以150≤R<250km純電動乘用車為例,相比2013年,里程補貼標準2014、2015、2016、2017、2018、2019分別退坡5%、10%、10%、28%、52-70%、100%,逐年加大;且規定從2017起地方補貼不得超過中央50%;2)鼓勵高能量密度、低電耗技術。以純電動乘用車為例,2013-2016年財政補貼只考核續航里程,2017、2018、2019年分別增加了單位載質量百公里電耗、電池系統能量密度、車輛帶電量這三項指標,補貼向高能量密度、低電耗新能源汽車傾斜。3)補貼轉向運營端和基礎設施建設。2018年11月四部委印發了“關于《提升新能源汽車充電保障能力行動計劃》的通知”,要求引導地方財政補貼從補購置轉向補運營,逐漸將地方財政購置補貼轉向支持充電基礎設施建設等環節。

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  2 以雙積分政策為核心構建新能源汽車發展長效機制

  相比需求側的財政補貼而言,雙積分政策發力于供給端,既有節能油耗、新能源汽車積分占比的硬性約束,又有積分交易、轉讓的價格信號引導,將在后補貼時代對促進行業發展發揮重要作用。

  2017年9月工信部發布《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》,并于2018年4月開始實行傳統燃油車平均燃料消耗量(CAFC)積分和新能源汽車(NEV)積分并行管理政策。然而由于標準較為寬松,行業NEV正積分出現過剩、價格交易價格偏低。乘聯會數據顯示2018年NEV積分比例達到17%,遠高于10%的目標值,國內首批交易積分均價僅有300-500元/分,遠低于中汽中心1000-1500元/分的指導價格。2016年至2018年國內CAFC負積分從-124.47萬分擴大到-295.13萬分,企業實際油耗不降反升,有違雙積分政策初衷。

  2019年7月工信部發布《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》修正案(征求意見稿),主要體現出三點變化:1)傳統燃油車油耗趨嚴,鼓勵發展低油耗車型。新《積分辦法》將傳統燃油車測試方法從NEDC調整為WLTC工況,中汽中心數據顯示其油耗將較NEDC工況惡化10%。燃料消耗量目標值計算公式調整,目標值較現行辦法下降約10%;企業平均燃料消耗量計算方法中2021-2023年新能源乘用車和油耗不大于3.2L/100km車型倍數變為2.0/1.8/1.6和1.4/1.3 /1.2,下調40%以上。這些舉措讓企業面臨更大的油耗挑戰,促使企業提升節能技術水平或增加新能源汽車生產。2)NEV積分下調,比例要求提高。根據新《積分辦法》,2021年至2023年新能源積分比例分別為14%、16%和18%,逐年上調2%。單車積分公式變化,同等技術條件下純電動和燃料電池汽車積分減半。積分上限做出調整,純電動、燃料電池和插電混動積分上限分別調整為3.4、6和1.6分,較當前辦法變動-32%、+20%和-20%。3)NEV積分允許結轉,延續中小企業考核優惠。之前由于NEV積分無法結轉,削弱了發展新能源汽車積極性。新《積分辦法》允許19年NEV正積分等額轉接,20年正積分按50%比例結轉,一定程度上增加NEV積分結轉與交易靈活性,助推傳統車與新能源車同步發展。

  新《積分辦法》的出臺意味著新能源汽車發展重回節能減排本質,國家大力發展新能源戰略不變,但對能耗要求提高,鼓勵低油耗車型,插電混動車型等多技術路線發展。新辦法將推高新能源積分價值,托底新能源汽車增速,為行業長期發展保駕護航。合理假設情況下,新NEV積分政策可提升2021、2022、2023年新能源乘用車產量70、75、80萬輛左右。

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  2.3 放開外資股比限制,擴大對外開放、鼓勵國際競爭

  外資車企股比限制放開,將提高外資新能源車企在華建廠的積極性。2018年6月發改委、商務部聯合發布《外商投資準入特別管理措施(負面清單)(2018年版)》指出,從2018年7月28日起取消專用車、新能源汽車外資股比限制。該政策極大刺激了外資新能源車企在華建廠的積極性。以特斯拉為例,2018年7月,特斯拉掌門人馬斯克親赴中國,與上海臨港(26.200-0.11-0.42%)簽署純電動車項目投資協議,年產50萬輛純電動整車的特斯拉超級工廠將落戶臨港。

  國內動力電池市場也將重新迎來LG、三星等海外巨頭。2019年6月工信部發布公告稱,自2019年6月起廢止《汽車動力蓄電池行業規范條件》(以下簡稱《規范條件》),第一、第二、第三、第四批符合規范條件企業目錄同時廢止,動力電池領域競爭徹底放開。此前共57家電池企業入圍四批符合《規范條件》的企業目錄,包括寧德時代(71.5000.040.06%)、沃特瑪、天津力神、國軒高科(12.510-0.27,-2.11%)等知名企業,但三星、LG、松下等日韓電池巨頭始終未進入目錄,搭載這些企業動力電池的新能源汽車也無法獲得補貼。而目錄廢止后,動力電池領域將迎來更加激烈的行業競爭。

  3  需求端:純電動乘用車成為主流,大型化高端化趨勢顯現

  3.1 分場景:乘用車銷量占比超過九成

  據中汽協數據,2019H1我國新能源乘用車、商用車分別銷售56.3、5.4萬輛,各占據91.3%、8.7%的市場份額;與傳統燃油車市場一樣,乘用車是市場絕對的主角。從增速上看,自2016年起,新能源乘用車市場增速一直超過商用車,且優勢不斷擴大;2019H1我國新能源乘用車、商用車銷量同比增速58.7%、-6.6%,商用車銷量負增長。

  2015年之后行業增速放緩,作為新能源汽車推廣應用的主要陣地,新能源乘用車增速穩定,而新能源商用車銷量持續下滑,主要有兩個原因:1)2016年發布補貼新政,新能源客車退坡力度更大,不僅最高補貼從50萬下滑到30萬,而且還增加了“單位載質量能量消耗量”和“累計行駛里程超過3萬公里”硬性要求,補貼金額降低、獲取難度加大,商用車企業熱情大減;2)商用車是政府采購,基本是替代需求,總量比較固定,且受政府開支影響較大;另一方面,地鐵、城軌、氫燃料公交等交通工具取代了部分商用車需求。

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  3.2 分技術:純電動車型銷量占比近八成

  據中汽協數據,2019H1我國純電動汽車(EV)、插電混動汽車(PHEV)分別銷售49.1、12.6萬輛,各占據79.6%、20.4%的市場份額;其中乘用車、商用車領域EV分別占比78.2%、94.3%。

  2012年3月,科技部發布《電動汽車科技發展“十二五”專項計劃》正式確立“純電驅動”技術轉型戰略,之后從未動搖。受益政策傾斜,歷年EV無論是銷量還是增速一直高于PHEV(2018年由于市場傳言上海、深圳會取消PHEV新能源車牌導致搶裝是個例外),迅速成為市場的主流車型。2019上半年PHEV乘用車銷量同比增加37%,而PHEV商用車銷量同比下滑25%,除由于整個新能源商用車、乘用車市場增速差異之外,還有兩個原因:1)PHEV技術難度更大:PHEV結合了電動技術和燃油技術,難度更大。2)廠商缺少動力:PHEV商用車補貼遠少于EV商用車。以2016年客車補貼為例,EV客車補貼上限50萬元,PHEV客車上限25萬,相比少了一半。

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  3.3 分地區:銷量集中于一二線與限牌城市,逐漸往二三線與非限牌城市滲透

  當前新能源乘用車銷量主要集中在一二線、限牌城市。2019上半年國內新能源乘用車銷量前六名皆是限牌城市,從高到低依次是深圳、北京、廣州、上海、杭州、天津,分別銷售5.3、4.9、4.7、3.5、2.2、1.6萬輛,遠高于其他城市。跨區域看,高度集中于東南部沿海省份。

  從趨勢來看,新能源汽車銷售逐漸往二三線、非限牌城市滲透。2019上半年我國非限牌地區新能源乘用車銷量占比52.1%,自2017年起連續兩年多超過限牌地區銷量,已成為新能源汽車市場的主陣地。

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  3.4 分級別:新能源乘用車呈現大型化、高端化趨勢

  我國新能源乘用車逐漸往大型化、高端化方向轉型。根據乘聯會數據,2019H1共銷售50.7萬輛EV乘用車,其中A00、A型車分別銷售13.7、26.7萬輛,A型車市占率52.7%,已取代A00成為EV乘用車市場主力;2019H1共銷售13.7萬輛PHEV乘用車,其中A、B、C型車分別銷售7.4、4.9、1.4萬輛,A型車市占率54.0%,較2017年下降27.5個百分點。

  EV乘用車往高端車型轉變,主要受政策和市場兩方面因素驅動:1)補貼政策要求續航里程門檻提升。以100≤R<150km純電動乘用車為例,2017年財政補貼2.0萬/輛、2018年過渡期只有1.4萬,過渡期后沒有補貼;2)市場端代步車銷量下滑,蔚來ES8等大型車上市。A00車型主要是代步車,之前因成本小、價格低、疊加共享汽車市場爆發,銷量大增。后由于安全系數低、質量較差,銷量下滑。2018年蔚來ES8等大型車上市,C型EV乘用車銷量開始增長。

  PHEV乘用車往高端車型轉變也受政策和市場兩因素驅動,不過驅動因素有所不同:1)雙積分政策倒逼部分高端車企生產PHEV乘用車;2)明星車型出現,2018年上市的寶馬530Le和2019年上市的奧迪的A6Le 皆為C型車,獲得市場青睞,推動了PHEV市場C型乘用車銷量。

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  3.5:分終端:私人消費占比提升

  私人消費者已成我國新能源汽車領域購買主力。2018年我國私人領域新能源汽車銷售55.5萬輛,占比53.9%,連續兩年占比過半。公共領域新能源汽車銷售47.5萬輛,其中出租租賃、企事業單位、城市公交占大頭,合計占據39.4%的市場份額。

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  4  供給端:乘用車市場形成三大陣營,外資車企開始發力

  新能源乘用車生產企業按照背景可分為三大陣營:傳統自主品牌、造車新勢力、外資品牌。目前造車新勢力仍處于量產初期,僅蔚來、小鵬、威馬、理想等少數幾家企業實現量產交付,不過銷量都均未超過2萬輛。受此前股比限制與補貼影響,外資新能源車企發力較晚,當前主要以合資形式進入本土市場,如大眾與江淮、寶馬與長城、奔馳與比亞迪等。

  目前國內新能源乘用車市場仍是傳統車企主導。根據中機中心合格證數據統計,2019H1國內新能源乘用車市場銷量前十名皆為傳統汽車品牌,排名從高到低依次是比亞迪、上汽、北汽、吉利、長安、江淮、長城、奇瑞、廣汽、華晨。2019H1新能源乘用車市場前三、前五、前十名市占率分別為48.1%、63.6%、87.2%,從趨勢上看,前三名份額穩定,前五、前十名份額持續下降, 前十名市場份額相比2016年下降7.5個百分點。

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  據中機中心合格證數據披露,2019H1商用車市場前十名占據76.0%的市場份額,相比2016年上升4個百分點。新能源客車市場集中度一直在提升,主要是由于存量市場的龍頭品牌效應,尤其是龍頭宇通客車(13.900-0.04-0.29%),份額從2017年的17.6%提升到2019H1的28.6%。此外,部分廠商的市場份額變動較大和地區的替換周期有關,如北汽福田,2017年市場份額5.9%、2018年市場份額2.0%、2019H1市場份10.7%。

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  5  技術端:三電技術水平快速提升

  5.1 整車:續航里程提升明顯,百公里電耗下降顯著

  近年來我國純電動乘用車技術水平不斷提升,尤其是續航能力和電耗水平進步顯著。2017年第1批推廣目錄純電動乘用車型平均續航里程僅202.0km,到2019年第7批推廣目錄時,該數據暴漲到361.9km,兩年半時間續航里程提升71%,有效緩解了里程焦慮。此外,我國純電動乘用車電耗水平也有很大提升,單位載質量百公里電耗不斷下降,平均值從第1批免征目錄的12.7 Wh/100km*kg下降到第25批的8.6Wh/100km*kg,節能效果顯著。

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  5.2 電池:技術水平持續提升、處于全球第一陣營

  動力電池作為新能源汽車三大核心零部件之一,不僅占據整車40%左右的成本,且其性能直接決定了整車的安全性和續航里程,重要性不言而喻。新能源汽車產業快速增長,直接催生了配套動力電池的技術進步。一方面動力電池正極材料從磷酸鐵鋰轉向三元材料,另一方面由普通三元往高鎳方向轉變,兩方面共同促進了動力電池系統能量密度的提升。

  我國新能源汽車用動力電池技術水平不斷提升。從工信部推廣目錄統計數據來看,新能源純電動乘用車配套動力電池系統能量密度平均值從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%。從合格證統計數據來看,2019H1動力電池裝機三元材料占比72.0%,是2015年的2.6倍。

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  本土動力電池廠商已處于全球第一陣營。SNEResearch數據顯示,2016年全球動力電池前十廠商市占率73.6%,本土品牌占據六席,合計市場份額44.8%。之后市場競爭加劇,優勝劣汰,行業集中度進一步提升。2019年1-5月全球動力電池市場,前十名本土品牌占據五席,前五名本土品牌占據三席,CATL位列第一,市占率25.4%,比第二名松下高5個多點,領先優勢突出。

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  5.3 電機:基本完成國產替代,三合一是未來發展趨勢

  電機驅動系統是新能源汽車行使中的主要執行結構,相當于燃油車的發動機,其性能決定了汽車的加速、爬坡能力以及最高車速等,主要參數有峰值效率%、功率密度kW/kg、峰值功率kW、最高轉速rpm等。按工作原理劃分,主要有直流電機、感應電機、永磁電機、開關磁阻電機,其中永磁電機以其高功率密度、高峰值效率等優勢成為市場的主流。據工信部統計,2018年12月,中國新能源乘用車搭載電機超過16萬臺,其中永磁同步電機占比高達92.3%。

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  多年來,我國新能源汽車電機配套供應商中,自主品牌一直占據絕對份額。據2018年中汽協統計,我國驅動電機自主配套比例達到95%以上,新能源公交、純電動卡車、純電動物流車等領域全部實現國產化。

  目前集驅動電機、電機控制器、減速器三合一的動力總成產品成為行業發展趨勢。2018年我國多家電機企業如上海電驅動、匯川技術(24.330-0.37-1.50%)、比亞迪、精進電動等紛紛推出三合一動力總成產品。相比傳統驅動電機而言,三合一電驅動優勢明顯:1)成本大幅度下降;2)結構緊湊,重量輕,體積小,方便布局;3)電機和控制器共用一套水冷卻系統,散熱好,工作效率高。

  在2018北京車展上,比亞迪發布了33111全新e平臺三合一驅動系統,據介紹,可實現扭矩密度提升17%、功率密度提升20%、重量降低25%、體積降低30%,總成本降低33%。

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  5.4 電控:核心器件IGBT已實現國產突破,但對外依存度仍高

  新能源汽車電控系統包含三部分,分別是整車控制器、電機控制器和電池控制器(BMS),其中新能源整車控制器、BMS相對成熟,電機控制器相對落后,主要是因為核心零部件IGBT 90%以上依賴進口。

  電機控制器作為新能源汽車中連接電池與電機的電能轉換單元,在電動車行駛過程中,電機控制器將動力電池提供的直流電,逆變成驅動電機所需要的交流電,驅動電動車前進。其主要由IGBT功率半導體模塊及其關聯電路等硬件部分,以及電機控制算法及邏輯保護等軟件部分組成。其中,IGBT占據電控系統成本40%以上,折合到整車上約占總成本的5%左右,如果加上充電系統中IGBT,成本占比更高。純電動新能源汽車中IGBT的成本占比大概在7-10%之間。

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  新能源汽車用IGBT本土廠商已實現突破,但整體仍然嚴重依賴進口。2018年12月10日,比亞迪發布了在車規級領域具有標桿性意義的IGBT 4.0技術,其綜合損耗比主流產品低20%、電流輸出能力高15%、溫度循環壽命做到了同類主流產品的10倍以上,產品性能不輸國際大廠。目前國內能夠量產高壓大功率IGBT芯片并用于車輛生產的企業,只有中車時代和比亞迪兩家。2018年我國IGBT領域進口依存度約90%左右,仍面臨“卡脖子”風險,國產替代任重道遠。

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  5.5 智能網聯:已取得部分進展、核心技術尚不成熟

  電動化、智能化、網聯化天生互補互融、相輔相成。電動汽車反應時間短(電動車約30毫秒、燃油車約500毫秒)、電池容量大(停車時可長時間給車聯網通信模塊供電)是汽車智能化、網聯化最好的載體,反過來智能化、網聯化可極大提升電動汽車駕駛體驗,擴大新能源汽車差異化競爭優勢。

  2016年節能與新能源技術路線圖戰略咨詢委員會和中國汽車工程學會在發布《節能與新能源汽車技術路線圖》中提出了智能網聯汽車“三橫兩縱”技術架構,之后又在2017年修改為“三縱三橫”新技術架構。三橫強調技術,包含:車輛/設施技術、信息交互技術、基礎支撐技術;三縱強調場景,對應:公路自動駕駛、城區自動駕駛、共享自動駕駛。

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  目前我國智能網聯汽車還不成熟,核心原因是部分關鍵技術未突破,如傳感技術、車載操作系統、數據平臺技術、高精度地圖與定位技術等。

  1)傳感技術:用于環境感知,主要分兩種,以攝像頭為代表的視覺派和以毫米波、激光為代表的雷達派。其中攝像頭成像識別能力強,但是有盲區,且受霧霾雨雪等惡劣天氣影響大,目前從單目朝著多目攝像頭方向發展。雷達目前仍以毫米波雷達為主,并從24GHz朝著77GHz、79GHz中長距離發展。由于兩者各有優劣,整體朝著相互融合方向演變:從攝像頭→毫米波雷達→激光雷達→攝像頭為主,雷達為輔。目前我國雷達芯片對外依存度仍然很高。毫米波雷達市場,博世、大陸、德爾福等企業占據60%以上份額;激光雷達市場,Velodyne一家獨大,市占率70%以上,國內廠商面臨著巨大的競爭壓力。

  2)車載操作系統:作為駕駛員與汽車交互的接口,備受各大廠商關注。目前國內以百度、阿里、華為三者較為領先。2017年初,百度推出Duer OS,之后又發布Apollo;2017年9月,阿里與上汽合資的斑馬公司推出Ali OS,并在榮威、名爵等多款車型中使用;2019年8月,華為發布手機、車載設備、PC端皆可使用的鴻蒙OS操作系統。

  3)數據平臺技術:數據平臺需要對前端輸入的大量數據進行實時處理以實現環境感知,必須具有超高的計算能力。智能網聯汽車硬件平臺由計算處理、接口通信、V2X通信、存儲單元四部分構成,計算處理芯片是核心。

  按計算處理單元類型不同,計算處理芯片可分為GPU、FPGA/ASIC、DSP三大類。目前,GPU領域被Intel、NVIDIA、AMD三家壟斷,據JPR數據統計,2017年三家GPU市場份額分別是71.1%、15.8%、13.1%,國內目前僅有景嘉微(54.600-4.01-6.84%)部分實現GPU產業化。FPGA芯片亦呈現三寡頭格局,據Gartner統計,2018中國市場Xlinix、Altera、Lattice分別占比52%、28%、13%、國產廠商如紫光同創、上海復旦、華微電子(5.820-0.16-2.68%)等合計占比只有4%。DSP領域基本也被TI、ADI、Motorola三家壟斷,國內國睿科技(15.050-0.28-1.83%)四創電子(49.770-1.04,-2.05%)有所涉及。

  4)高精度地圖技術:普通電子地圖用于導航,忽略道路細節,將道路直接抽象成一條直線,精度在10米左右。高精度地圖用于自動駕駛,除道路拓撲關系更精準外,還包含道路的坡度、斜率、航向等信息,精度需達到20cm,其難點在于多源數據的融合、提取、規模化制圖與更新升級。目前國內四維圖新(16.280-0.50-2.98%)、高德、百度、騰訊等布局較早,基本與國際同步。

  5)高精度定位技術:準確描述當前車輛位置,是實現復雜環境下自動駕駛的關鍵技術,尤其是在L4、L5級體系下,對實時動態高精度定位要求是剛性的。當前我國北斗導航系統已在全國推廣,預計2020年全部建設完成后可為我國智能網聯汽車提供高精度、低成本的定位方案。

  目前國內智能網聯汽車已取得部分進展:1)智能端:上汽、廣汽、長安、吉利等主流車企已實現L2級新能源乘用車量產,計劃2020前后推出L3級新能源汽車;2)網聯端:上汽、吉利、榮威、比亞迪等主流車企皆已推出人機交互系統,不過當前仍以語音控制、娛樂導航為主。據《2018年中國智能網聯汽車市場報告》披露,2017年我國自主品牌手機互聯、4G互聯汽車分別占比34.5%和17.8%。

  6  基礎設施端:充電樁保有量快速提升,充電難問題有所改善

  受益國家政策激勵和下游需求拉動,我國公共充電基礎設施建設快速,充電樁保有量從2014年的3.3萬個快速增長到2018年的77.7萬個,4年時間保有量增長23.5倍,年復合增長率220.2%。對應車樁比從2014年的6.7:1減少到2018年底的3.4:1,充電難問題大幅改善。

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  2015年10月工信部聯合其它部委發布《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015-2020)》指出,到2020年我國將新增集中式充換電站超過1.2萬座,分散式充電樁超過480萬個,以滿足全國500萬輛電動汽車的充電需求。截止到2019年6月,我國公共充電樁+私人充電樁剛過100萬,還有很大差距。

  2019年7月,充電聯盟發布采樣913172輛新能源車搜集的車樁相隨信息統計數據,結果顯示未能配建充電樁占比33.79%。其中居住地業主不配合、居住地沒有固定停車位、居住地報裝接電難度大等,是未能配建充電樁的主要問題。此外充電樁布局不合理、不互通共享、充電樁被占用、整體利用率偏低、充電時間長等問題,也需要重視。

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  7  挑戰與展望

  7.1 后補貼時代,產業鏈降成本是當務之急

  補貼退出后,帶來的直接影響就是新能源汽車購置成本上升,如何緩沖其對市場銷量的負面沖擊,是政府和車企需要解決的首要問題。相比傳統燃油車而言,新能源汽車整車成本更高、使用成本更低,整體經濟性與行駛里程、使用壽命高度相關。以當前純電動乘用車主流A00和A型車為例,根據中國汽車工程學會推演,在補貼退出情況下,2030年可以實現與傳統同級別燃油車整車成本持平,考慮到使用成本、稅收減免、路權優惠等政策,預計可在2025年取得經濟性優勢。

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  我們認為2020年后新能源汽車市場銷量與后補貼時代的政策力度和車企本身的降成本節奏高度相關,由于整個新能源汽車市場技術水平參差不齊,部分降成本節奏較快的整車企業,會進一步擴大其優勢。整車企業降成本主要有四條路徑:1)商務降成本,產業鏈上下游分攤降本壓力,尤其是電池廠和核心零部件廠;2)技術降成本,集成化驅動系統和模塊化部分零部件;3)結構降成本,整車朝輕量化方向發展、削減部分設計、部分材料低成本替代,或使用標準化產品;4)規模化降成本,通過整合產線、擴產產能、批量采購等規模效應攤薄成本。

  商務降成本關鍵在于電池和電控,兩者成本占比高,撬動效應明顯,尤其是動力電池。以年度暢銷車型EU R500智風版為例,其補貼后售價13.29萬,電池包容量53.60kWh,按1元/Wh計算,電池價格在5.36萬左右。假設電池價格下降10-20%,其整車成本可下降4-8%。

  技術降成本關鍵在于系統集成化,為降成本各大車企紛紛推出“三合一動力總成”和“三合一充配電總成”。以“三合一動力總成”為例,據比亞迪公開披露,相比傳統新能源汽車企業將電機、電控、減速器分開設計,三合一集成化后成本可下降40%左右,折合整車成本可降低約10%按照電機、電控、減速器約25%左右的整車成本占比,預計可降低整車成本10%左右。

  結構降成本關鍵在于輕量化減重和使用標準化產品,前者可減少材料增加續航,后者可減少設計實現批量化生產和采購,預計可降低成本2-5%左右。

  規模化降成本關鍵在于整合產線、聯合采購,不僅企業內部能夠整合產線減少固定資產開支,而且中小企業之間也可聯合生產、采購,提升規模效應。

  7.2 后合資時代,自主品牌急需提升自身競爭力

  據中汽中心評估,在中國、美國、德國、日本、韓國五個國家中,中國新能源汽車產業整體競爭力排名第三,而基礎競爭力排名第五、企業競爭力排名第五、產品競爭力排名第四。盡管中國發展新能源汽車已取得部分先發優勢,但如果自主品牌不及時提高核心技術與產品競爭力,在外資發力電動化轉型后仍可能重演國內傳統汽車市場大而不強、低端同質化競爭的歷史。

  外資進入首先沖擊的是PHEV乘用車市場,之后EV乘用車市場也將面臨較大挑戰。在國內,無論是體量還是增速,PHEV乘用車比EV乘用車都要小得多。2019上半年國內EV乘用車銷售44.4萬輛、同比增長70.1%,而PHEV乘用車只有13.0萬輛、同比增長36.8%。而與國內不同的是,海外新能源車企除特斯拉外,像寶馬、大眾、通用、奧迪等世界一流車企,其結合自身傳統汽車平臺優勢,皆優先發展PHEV乘用車,如530 Le、帕沙特、VELITE5、A6 e-tron等。當前國內PHEV市場外資品牌暫時只有寶馬和奧迪,后續外資全面進入后,本土廠商壓力巨大。

  我們認為本土企業保持競爭力主要有三種途徑:

  1)降成本提升經濟性,實現不同價位競爭。以比亞迪宋Pro為例,純電動補貼后的售價比燃油版高出了整整1倍,而日產朗逸只高出了38%,相比外資品牌日產朗逸,自主品牌電動車經濟性稍差。

  2)智能化、網聯化賦能,擴大差異化優勢,加快對燃油車的替代。截止到2019年6月我國新能源汽車保有量僅344萬輛,而傳統燃油車保有量達到2.5億輛,新能源汽車保有量滲透率不到1.4%,假設通過智能網聯賦能推動新能源汽車每年多滲透0.4個百分點,可增加100萬銷量。

  3)擴大主場作戰優勢,提升服務體驗。利用更熟悉消費者偏好,產業鏈布局更完善,售后服務響應更快等主場作戰優勢,提升滿意度。


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