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2016年中國混合動力行業發展概述及市場規模分析
2017/1/15 10:25:19 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:一、什么是混合動力? 1 概述混合動力汽車是指車輛驅動系統由兩個或多個能同時運轉的單個驅動系統聯合組成的車輛,車輛的行駛功率依據實際的車輛行駛狀態由單個驅動系統單獨或共同提供,一般按大的類別可以分為普通混合動力(油電混合動力)汽車、一、什么是混合動力?
1 概述
混合動力汽車是指車輛驅動系統由兩個或多個能同時運轉的單個驅動系統聯合組成的車輛,車輛的行駛功率依據實際的車輛行駛狀態由單個驅動系統單獨或共同提供,一般按大的類別可以分為普通混合動力(油電混合動力)汽車、插電式混合動力汽車(包括增程式混合動力)和燃料電池汽車。通常所說的混合動力汽車,一般是指油電混合動力汽車(HybridElectric Vehicle, HEV),即采用傳統的內燃機(柴油機或汽油機)和電動機作為動力源。
2分類
混合動力的結構形式可以分為三種,分別是串聯結構、并聯結構以及混聯結構。其中增程式混合動力只能是串聯結構,而并聯結構和混聯結構既可以應用于普通混合動力,也可以應用于插電式混合動力。
(1)串聯式混合動力汽車(SHEV)。由發動機直接帶動發電機發電,產生的電能通過控制單元傳到電池,再由電池傳輸給電機轉化為動能,最后通過變速機構來驅動汽車。
(2)并聯式混合動力汽車(PHEV)。發動機為主,電動機為輔,有兩套驅動系統,發動機與電動機共同驅動車輪。
(3)混動式混合動力汽車(PSHEV)。發動機系統和電機驅動系統各有一套機械變速機構,兩套機構或通過齒輪系,或采用行星輪式結構結合在一起,從而綜合調節內燃機與電動機之間的轉速關系。
混合動力結構分類
數據來源:公開資料整理
根據在混合動力系統中混合度的不同,混合動力系統還可以分為以下幾類:
(1)微混合動力系統(12V+BSG 系統),具有發電啟動一體式電機,用來控制發動機的啟動和停止,從而取消了發動機的怠速,輕微降低了油耗和排放 3%左右。
(2)輕混合動力系統(ISG 系統),除了能夠實現發電機控制發動機啟動和停止外,還能夠實現:1、在減速和制動工況下,對部分能量進行吸收;2、在行駛過程中,發動機等速運轉,發動機產生的能量可以在車輪的驅動需求和發電機的充電需求之間進行調節。輕混合動力汽車無法單獨使用電動機驅動車輛,動力系統的混合度一般在 20%以下。
(3)中混合動力系統,和輕型混合動力系統一樣,由燃油發動機提供動力,電動機只起到輔助作用。但中型混合動力系統在特定情況下(如低速巡航)能夠單獨使用電動機驅動汽車,從而更好的提高整車的性能。這種系統的混合程度較高,可以達到 30%左右,目前技術已經成熟,應用廣泛。
(4)強混合動力系統。與中混合動力系統相比,強混合動力系統的混合度可以達到甚至超過 50%,混合動力系統中的發動機和電動機都能單獨驅動車輛行駛。如豐田的 Prius 和未來的 Estima 屬于完全混合動力系統。該系統采用了 272-650v 的高壓啟動電機,混合程度更高。技術的發展將使得完全混合動力系統逐漸成為混合動力技術的主要發展方向。
混合動力比較
數據來源:公開資料整理
(5)插電式混合動力(Plug-in Hybrid Vehicle,簡稱 PHV)。簡單說就是介于電動車與燃油車兩者之間的一種車,既有傳統汽車的發動機、變速箱、傳動系統、油路、油箱,也有電動車的電池、電機、控制電路。而且電池容量比較大,有充電接口,因此節油率可達 70%。
(6)增程式混合動力。就是用發動機進行發電,電動機進行驅動的車輛。當電池組電量充足時采用純電動模式行駛,而當電量不足時,車內發動機啟動,帶動發電機為動力電池充電,提供電動機運行的電力(即增程模式)。
混合動力功能劃分及節能情況
數據來源:公開資料整理
二、 務實而有前景的節能減排之路
1 )環保施壓,燃油消耗標準限制
各國都在通過技術標準和法規不斷加嚴乘用車燃料消耗量要求,整體趨勢是到 2020 年乘用車平均燃料消耗量達到 5 L/100km 左右。
主要國家和地區燃料消耗量標準目標對比
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企業平均燃料消耗量導入計劃
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2)規劃未來 15 年混動目標提升至 25%
2016 年 10 月 26 日,《節能與新能源汽車技術路線路》正式發布,技術路線圖描繪了我國汽車產業未來 15 年發展藍圖,提出“1+7”的基本框架,其中節能汽車作為 7 大領域之一的重點領域,指出了“以混合動力為重點,以動力總成優化升級、降摩擦和先進電氣技術為支撐,全面提升傳統燃油汽車節能技術和燃油經濟性水平”的總體思路。此次發布的技術路線圖還首次對混合動力汽車提出了“硬指標”,規劃到 2020 年混合動力汽車銷量占比達到 8%,油耗 4L/100km;2025 年占比提升至 20%,油耗 3.6L/100km;2030 年占比提升至 25%,油耗 3.3L/100km。毫無疑問,混合動力引起了空前的重視。
節能汽車路線規劃圖
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3 )純電動短期調整,混合動力悄然爆發
我國新能源汽車產業發展至今,國家先后出臺了十城千輛、2013—2015 年新能源汽車補貼標準、2016-2020 年新能源汽車補貼標準等系列扶持政策。這一系列政策對于產業的發展起到極大的推動作用,但也滋生著一些亟待完善與解決的問題。如 2013-2015 年國內發生的大面積騙補事件,不僅擾亂了行業秩序,也對正處于發展摸索期的國內新能源汽車產業造成了一定的影響。當前,認為純電動汽車發展至今,已步入調整期。首先,補貼政策會有很大的調整,主要表現在:(1)由以前的過度補貼降低至適度補貼,對部分車型的補貼力度將有明顯下降,尤其是淪為騙補重災區的客車領域;(2)提高了補貼門檻,引導行業由低端產能向高端產能轉變,逐步淘汰部分不良產能,以保證產業的健康成長。(3)營造更完善的政策體系。如規范電池目錄,碳積分制等政策逐步落地實施,形成一套完整的產業體系,以規范產業鏈健康有序發展。補貼政策的調整會直接導致純電動汽車不再像以前的野蠻式發展,而將會由數量大幅擴張向質量提升的轉變。這會導致后期新能源汽車出現結構分化的情況,新能源客車會出現斷崖式下跌后逐步回歸平穩緩慢增長,而新能源乘用車會成為市場的核心。
國家新能源乘用車補貼政策
數據來源:公開資料整理
國家新能源客車補貼政策
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混合動力在續航里程,基礎設施配套,以及駕駛習慣上都有明顯優勢,畢竟駕駛習慣就跟原來傳統汽車一樣,加加油就可以,駕駛體驗還有所提升,因此消費者接受混動比接受純電動要容易的多,另一方面車企開發混動汽車可以拉低企業平均油耗,為 2020 年 5L/100km 做準備,并且未來10 年內混合動力認可度可能會更高。
純電動汽車續駛里程及充電時間
數據來源:公開資料整理
我國充電樁與新能源汽車銷量
數據來源:公開資料整理
4、動力電池還存在安全隱患
目前國內不少廠商都是用傳統燃油車改造電動車,這能夠保證他們用少量的成本、最快的速度上馬純電動車項目,但真正從技術上來講,這種開發模式其實是非常粗暴的,可能為純電動汽車安全埋下隱患。
近年來純電動汽車頻繁發生火災事故,2015 年火災發生事故為 14 例,2016年 1-7 月 15 例,2015 年至今已經超過一半,著火事件發生頻率呈上升趨勢。以上電動汽車著火事故中,由自燃導致的火災事故最高,為 23 例子,占比約 47%,充電、碰撞、浸水導致的分別為 7 例、6 例和 3 例,其他零部件引起的 6 例,不明原因的 4 例。
從以上電動汽車著火事故的車型構成來看,新能源客車22例,占比約45%,全部為國內車型,轎車為 27 例,國內車型中,新能源客車發生事故次數比轎車多。由于新能源客車承載人數多,乘客需要的逃生時間較長,火災事故影響嚴重。
而混合動力相對于純電動汽車來說,鎳氫等蓄電池性能則安全得多,因此從目前階段來看,混合動力相對于純電動汽車安全性要高。
近年來電動汽車發生事故統計
數據來源:公開資料整理
近年來電動汽車發生事故類型統計
數據來源:公開資料整理
5 、消費者對混合動力汽車的認可度提高
不同于市場的認知,雖然混合動力汽車單車購車成本較傳統燃油略貴,但是從整個使用生命周期來看,混合動力的總體成本與傳統燃油車基本持平。由于購買新能源車免征車輛購置稅、車船稅、不用搖號等,雖然純電動汽車總體使用成本較混合動力要便宜一些,但是存在基礎設施配套不完善、續航里程限制等客觀的弊端,因此消費者使用混合動力的觀念已今時不同往日。
2015 年 10 月,搭載國產的混合動力系統的豐田雷凌、卡羅拉混動版正式上市,起步售價 13.18 萬元,價格與同配置的常規傳統燃油車型平齊,截止到今年 4 月底,豐田新推出的兩款經濟型混合動力汽車累計訂單約 4 萬輛,市場表現遠超預期。2015 年以來,更多的廠家紛紛推出混合動力新款,如比亞迪秦、唐,上汽榮威 e550、e950,長安逸動混動版等,國內混合動力市場已悄然打開。
部分國產混合動力車型上市表
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實際 2015 年 12 月開始,國內混合動力市場已煥然一新,國內混合動力的產量大幅上升,一方面說明主機廠已經意識到國內混合動力市場空間,另一方面幾十年的技術儲備導致車企大規模開發混合動力汽車的時機已經成熟,價格下探及混合動力消費觀念的普及導致消費者對混合動力的接受度比傳統燃油車高。
混合動力汽車產量
數據來源:公開資料整理
插電式混合動力汽車產量
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三、國際技術比較成熟 ,國產進程有望加快
1 、國際市場發展成熟,豐田具備領先優勢
發達國家對節能與新能源汽車的發展一直給予極大的重視,但對于新能源汽車發展的路線卻有所不同。如美國,奧巴馬明確表示將以純電動汽車作為新能源汽車產業的主攻方向,把充電式混合動力汽車作為短期發展的主力車型。盡管目前美國占據全球電動汽車保有量三分之一以上,但純電動車銷售量在美國汽車總銷量中所占比例僅有 0.64%左右,然而混合動力汽車占比高達 2%,插電式混合動力則占達到 0.83%,均高于純電動汽車所占比例。但得益于美國充電等基礎設施的大幅改善、價格降低、推廣明星車型等,美國純電動汽車很受歡迎。
日本由于在混合動力汽車技術、產業化、銷量方面長期國際領先,因此混合動力是新能源汽車技術的根基,在混合動力的技術領先額基礎上可以改裝發展純電動和燃料電池汽車,同時日本特別重視在電池等新能源汽車產業鏈上占據領先位置。歐盟由于在發動機和變速器上有濃厚的技術沉淀和悠久的研發歷史,因此更多選擇插混技術作為自己目前新能源汽車技術的主流。
豐田混合動力銷量
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全球混合動力銷量
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美國混合動力汽車月銷量
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美國插電式混合動力月銷量
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2 、國內起步緩慢,國產混動市場進程有望加快
目前國內混合動力市場可以分為三類主力軍:第一類,外系進口混合動力車型,以德系與美系車企為主,混動產品基本是大中型車型,而且由于是整車進口價格都較為昂貴,比較難以適應消費者需求。第二類,以豐田、本田為代表的日系合資,尤其是豐田在 2012 年啟動的“云動計劃”中明確提出,在中國建設豐田技術研發中心,2015 年全面實現混合動力總成國產進程,以此降低產品銷售價格。2015 年 10 月下旬,豐田中國聯手的廣汽豐田和一汽豐田推出國產的卡羅拉和雷凌雙擎四款車型,價格從 13.98 萬至 15.98萬元,售價上混動車已降至直接與汽油版展開競爭的區間,截止今年 4 月,卡羅拉和雷凌已經累計銷售 4 萬多臺,對中國新能源市場具有比較深遠的影響。第三類,比亞迪、一汽、東風、上汽、長安、吉利、奇瑞等自主品牌,已投入了大量的人力、物力,混合動力車型已完成樣車開發,并有部分車型已經實現小批量上市,同時占據國內插電式混合動力幾乎全部份額。如比亞迪秦,2014 年,共售出 1.4 萬輛;2015 年,比亞迪秦以 116.3%的同比增長率、銷量 3 萬余輛的業績,連續兩年稱霸混合動力市場;上汽榮威 550,今年 1-6 月,共銷售了 8708 輛,同比增長 162.2%,遠高于市場平均水平。
比亞迪秦月銷量(輛)
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榮威 550 月銷量(輛)
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國內節能與新能源乘用車月產量(輛)
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國內純電動乘用車與混合動力乘用車產量對比
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3 、市場規模預測
根據節能與新能源汽車技術路線圖規劃:國內新車產銷規模 2020 年 3000萬輛,2025 年 3500 萬輛,2030 年 3800 萬輛。
混合動力:2020 年混合動力汽車銷量占比達到 8%,2025 年占比提升至 20%,2030 年占比提升至 25%,因此混合動力銷量 2020 年達 240 萬輛,2025 年達700 萬輛,2030 年達 950 萬輛。而 2016 年預計混合動力銷量 7.5 萬輛,4年增長 32 倍,年復合增長率達到 138%。
純電動與插電式混合動力:2020 年銷量占比 7%-10%,2025 年銷量占比15%-20%,2030 年銷量占比 40%-50%。按平均銷量占比計算,同時插電式混合動力與純電動比例 25%估計,插電式混合動力 2020 年銷量達 63.75 萬輛,2025 年達 153.13 萬輛,2030 年銷量達 427.5 萬輛。2016 年預計插電式混合動力銷量達 9.5 萬輛,因此年復合增長率達到 60.95%。
混合動力規模預測(萬輛)
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插電式混合動力規模預測(萬輛)
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