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2017年中國混合動力汽車行業發展現狀產業鏈分析
2018/9/5 1:46:05 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:混動汽車分類:按是否外接電源以是否外接電源分類,混動汽車可以分為需要外接電源的插電混動汽車和不需外接電源的普通混動汽車。以混聯式結構為例,普通混動與插電混動汽車的構造圖示如下。普通混動汽車構造圖資料來源:公開資料整理插電混動汽車構造圖資料來混動汽車分類:按是否外接電源
以是否外接電源分類,混動汽車可以分為需要外接電源的插電混動汽車和不需外接電源的普通混動汽車。以混聯式結構為例,普通混動與插電混動汽車的構造圖示如下。
普通混動汽車構造圖
資料來源:公開資料整理
插電混動汽車構造圖
資料來源:公開資料整理
普混車型電池容量很小,雷克薩斯CT200h在純電模式下的行駛距離僅在3公里左右,但通過剎車時的能量回收,普混車型油耗較低。相比普通混動,插電混動車型的動力電池容量更大,且需要外接電源充電,相應擁有更長的純電模式續航里程,2017年上市的比亞迪秦100車型純電續航里程達到了100公里。
依據我國相關政策,普通混動車型屬于節能汽車,插電混動車型屬于新能源汽車,插電混車型目前享受國家補貼。目前來看,A級車選擇普混路線及B+、C、D級車選擇插電混路線為行業發展趨勢。
混動汽車分類:按連接形式
以發動機和電動機的連接形式分類,混動汽車可分為串聯、并聯及混聯式結構,其中串聯式結構主要適用于(增程式)插電混動車型,并聯與混聯式結構可用于插電混動和普通混動車型。
串聯式結構最為簡單,發動機不能直接驅動汽車,而是驅動發動機發電后發動機給汽車提供動力;并聯式結構其實就是在傳統燃油汽車上加裝一套電動機和動力電池的驅動系統,發動機和電動機可單獨或共同驅動汽車,由于可以共同驅動,其動力性能也更加出色,同時沒有串聯式結構中能源的二次轉換,其油耗也相對更低,但更加復雜的構造帶來了更高的成本;混聯式結構則是在并聯車型的基礎上再添加一個發電機,但E-CVT取代了傳統變速箱,混聯車型可適應更多的工況,也有更加出色的節油效果。
國內來看,車企很少采用串聯式結構,同時由于豐田對混聯技術的壟斷,國內大部分車企采用的是并聯的結構方式(上汽等車企在混聯式結構方面也有所突破,榮威550PHEV變采用混聯式結構,實現了雙電機系統的集成、控制、冷卻)。
混動汽車分類:按連接形式
-串聯式結構并聯式結構混聯式結構術語定義發動機、發電機、電池和電動機串聯于同一條動力傳輸路徑上,只有發電機直接為電動機提供電能。發動機只能驅動發電機為電動機提供電能(充電模式),不直接驅動車輛。發動機與電動機(發電機)并聯。可以由發動機(純油模式)或電池(純電模式)單獨驅動,也可由二者共同驅動(混合模式),電池耗盡時發動機可帶動電動機反轉為電池充電。在并聯基礎上將發電機獨立出來,與發動機和電池相連接。除并聯式結構的三種驅動形式(純油、純電、混合)外,還可實現串聯式結構下的充電模式。驅動模式1.動力電池直接驅動(純電模式)2.發動機驅動發電機,進而為電動機提供電能(充電模式)1.發動機直接驅動(純油模式)2.動力電池直接驅動(純電模式)3.發動機與電池共同驅動(混合模式)1.純油模式2.純電模式3.混合模式4.充電模式優、劣勢優勢:結構簡單,中低速下節油效果較好劣勢:高速運行油耗較高優勢:驅動模式較多,可適應不同工況,動力性能更好劣勢:混合模式下發動機無法為電池充電,電池耗盡后電動機無法繼續驅動車輛優勢:相比并聯式結構,發動機可帶動發電機持續為電池充電,不會造成電池耗盡劣勢:結構復雜,依賴變速箱性能(如豐田E-CVT)代表車型雪佛蘭沃藍達、寶馬i3增程版、傳祺GA5增程版寶馬530Le、本田思域、比亞迪秦豐田系混合動力車資料來源:公開資料整理
混動汽車分類:按電氣化部件架構
以電氣化部件架構來分,業內按照電氣化部件的架構以及電機所處位置不同,將混動技術路線分為:P0、P1、P2、P3、P4、PS五類。
P0架構為電機安裝在發動機前段,以皮帶的方式與發動機連接,又稱BSG,多數為弱混;P1則是電機在發動機后端與發動機相連,又稱為ISG,多為中混,主要由于電機輸出功率受發動機限制;P2則是將電機安裝在變速箱、發動機間的離合器后,技術相對簡單、成本相對較低但效率偏低;P3是將電機裝在變速器輸出軸,比亞迪采用此結構;P4是將電機加裝在后橋,控制難度較高;PS意為功率分流,能通過調節轉速和扭矩實現功率最優,效率相對較高,豐田、通用、凱迪拉克等掌握這一技術且已申請專利,其他企業掌握這項技術的不多。
P1+P4、P2+P4和PS混動方案難度較高,P2可以沿用原來的發動機、變速箱平臺,P3則是在主減速器上加裝電機,以P2和P3方案為主的自主品牌經過數年發展,已形成競爭優勢,在國內市場有較高的占有率。
混合動力汽車發展現狀
新能源汽車發展趨勢
加快新能源汽車產業發展已經成為世界共識。從長期來看,純電動、燃料電池技術在內的純電驅動將是未來新能源汽車主要技術方向,短期則以普混、插電式混合動力車型作為過渡。現階段,新能源汽車的發展難點集中在關鍵技術的突破、汽車工業的轉型、基礎設施的建設以及消費者的接受程度。
主要地區新能源汽車發展戰略
地區發展規劃具體情況中國新能源汽車的發展仍然以電動汽車為核心《中國制造2025重點領域技術路線圖》計劃到2020年自主新能源汽車年銷量突破100萬輛,市場份額達到70%以上;打造明星車型,進入全球銷量排名前十;動力電池、驅動電機等關鍵系統達到國際先進水平,在國內市場占有率達到80%。美國核心是生物能源汽車,在技術上混合動力與燃料電池并重目前,插電式混合動力汽車是美國新能源汽車市場銷量最大、增幅最大的產品,2016年售出15082輛。日本新能源汽車發展戰略核心是混合動力汽車目前,日本正積極推動三類新能源汽車發展,其中混合動力領域全球領先且已壟斷全球90%的市場,燃料電池產品的研發和產業化推進世界領先,純電動汽車的規劃和產業化推進步伐有所加快。日本計劃到2020年新能源汽車汽車年銷量達200萬輛(其中混合動力汽車120萬輛、電動車80萬輛。歐洲更加側重于溫室氣體減排及發展純電戰略以德國為例,2009年下半年德國發布高度重視純電驅動的電動汽車發展計劃,以純電為重點分別提出了2012年、2016年、2020年的產業化和市場化目標。德國計劃到2020年實現100萬輛的電動車保有量,到2030年實現500萬輛的電動車保有量。資料來源:公開資料整理
國際市場:銷售集中于中、美、歐,車企紛紛布局
插電混車型銷量集中于中、美、歐
從國際市場表現來看,混合動力汽車銷售主要集中于中國、北美以及歐洲市場。根據數據,北美洲13年-16年銷量分別為5.0、5.7、4.5、7.8萬輛,同比分別增長33.8%、14.3%、-21.5%、74.3%;歐洲13年-16年銷量分別為2.2、3.2、9.1、11.6萬輛,同比分別增長140.1%、44.6%、186.3%、27.1%;亞洲13年-16年銷量分別為1.5、3.3、7.2、8.7萬臺;同比增速分別為30.0%、115.9%、119.3%、20.8%。
分國別來看,中國、美國、英國銷量較高。2016年,中國插電混車型銷量為8.1萬輛,排名世界第一,占世界插電混車型總銷量的28.9%;美國、英國分別以7.3、2.8萬輛的銷量位列世界第二、三位,占比分別為25.9%、10.1%。
2016年全球新能源汽車銷量分地區
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各洲插電混汽車銷量及同比增速(輛)
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2016年度插電混車型銷量主要集中在中國、北美、歐洲(輛)
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2015、2016年主要國家插電混汽車銷量排行(輛)
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銷量前五車企占比下滑,各車企紛紛布局
在車企表現方面,銷量排行前五的車企PHEV車型銷量占比呈現下降的趨勢。根據交強險數據,14年到16年銷量前五車企銷量占比分別為86.7%、80.0%、63.6%,市場競爭在不斷加劇,越來越多的各車企開始擴展插電混市場。
2016年,比亞迪、大眾、通用、三菱、福特插電混銷量排名前五位。
部分整車廠插電混年銷量(輛)
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2016年全球插電混汽車市場銷量份額
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國內混動汽車:自主普混布局較少,補貼扶持下出現高銷量插混車型
相比其他國家,我國自主品牌在普通混合動力汽車行業布局相對較少,主要原因有兩點:1)普混汽車的結構最為復雜、技術門檻很高,而國外尤其日本車企的普混技術成熟、消費者認可度高;2)國內的補貼政策不包括普混。
而由于插電混車型有政府補貼支持及免費獲得牌照等政策支持,出現了比亞迪唐、比亞迪秦、榮威e550等高銷量車型。
國內部分在售普混車型參數及銷量一覽
品牌車型上市時間電池類型電池容量2013201420152016廣汽豐田雷凌雙擎2015鎳氫蓄電池6.5Ah00316625932廣汽豐田凱美瑞雙擎2016鎳氫蓄電池6.5Ah0005654上汽通用別克君越2016鋰電池1.5kWh0001195一汽豐田普銳斯2012鎳氫蓄電池6.5kWh513128840818雪佛蘭邁銳寶2015蓄電池/00012上汽通用別克君越eAssist2011鋰電池1.5kWh3504400榮威750HEV2011磷酸鐵鋰電池4.4Ah310000資料來源:公開資料整理
國內部分在售插電混車型參數及銷量一覽
品牌車型上市時間電池類型電池容量2013201420152016比亞迪唐2015三元鋰電池、碳酸鐵鋰電池16.6kWh、18.4kWh001816931405比亞迪秦2013三元鋰電池、碳酸鐵鋰電池23kWh142148242970721868榮威e5502014鋰電池11.8kWh027051071115145沃爾沃亞太S60L2016//00011400傳祺GA52014//08012661552資料來源:公開資料整理
國內混動乘用車行業保險數分析
總體情況:17年1-10月混動車型同比增長46.4%,普混車大幅增長
保險數反映真實終端需求。根據交強險數據,今年1-10月份,廣義乘用車中我國混動車型保險數為16.6萬,同比增長46.4%,我國純電車型保險數為18.5萬,同比增長57.9%。
混動車型中,插電車型出現下滑,普混車型同比大幅正增長。今年1-10月份,我國普混車型保險數為11.1萬,同比增長92.8%,我國插電車型保險數為5.5萬,同比下滑1.7%。
純電動與混動車型年度保險數對比(輛)
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純電動與混動車型前10月保險數同比(輛)
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分車型:新能源乘用車中插電混車型維持較高比例,較16年基本持平
若不考慮普混車型,近年來新能源汽車中插電車型結構占比雖在下滑,但其仍維持較高比例。
根據交強險數據,2017年1-10月,不考慮普混車型,我國新能源汽車中純電、插電車型結構占比分別為77.1%、22.9%,15、16年我國新能源汽車中插電車型結構占比分別為29.1%、23.5%。雖然插電車型在新能源汽車中的占比在下滑,但仍維持在20%以上的較高比例,且今年與去年相比基本持平。
新能源汽車中插混、純電車型結構占比
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插電混分車企:比亞迪、上汽乘用車占據近9成份額
分車企來看,比亞迪、上汽乘用車占據近九成份額。根據交強險數據,今年1-10月比亞迪、上汽乘用車在插電車型保險數中占比為89.8%,15、16年兩家企業占比分別為93.9%、88.4%。
根據交強險數據,15、16、17年1-10月份,上汽乘用車插電車型在插電混車型保險數中的占比分別為19.3%、24.4%、34.9%,占比逐漸上升,而比亞迪插電車型在插電混車型保險數中的占比分別為74.6%、64.0%、54.9%,占比一直維持在很高的水平,但在逐年下滑。
比亞迪插電混的銷量占比持續下降,與其他車企不斷推出插電車型有關,也與上海市“按量退坡”的地方補貼政策有關。根據《上海市新能源汽車推廣應用補助標準》,新能源車企在上海累計銷售新能源乘用車達到4萬輛的,地方補貼將減半;超過6萬輛的,地方補貼將被取消。2016年7月,比亞迪新能源汽車在滬補貼減半,成為首家受補貼“按量退坡”影響的新能源車企。
17年1-10月插電混保險數較高車企(輛)
資料來源:公開資料整理
插電混車型中比亞迪、上汽乘用車占比變化
資料來源:公開資料整理
分產品看,17年1-10月,保險數排行前五的插電混車型分別為榮威eRX5、比亞迪宋、比亞迪唐、比亞迪秦、榮威e550,其占比分別為22.6%、20.3%、17.2%、15.1%、5.5%。
17年1-10月插電混高保險數車型(輛)
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普混分車企:一汽豐田和廣汽豐田占據市場過7成份額
分車企看,高保險數普混車型基本為豐田產品。根據交強險數據,2017年1-10月,普混車型中一汽豐田、廣汽豐田、廣汽本田產品保險數占比分別為44.1%、32.7%、10.7%,一汽豐田和廣汽豐田結構占比為76.8%。
分產品看,17年1-10月,保險數排行前五的普混車型分別為卡羅拉、雷凌、雅閣、凱美瑞、樓蘭,其占比分別為44.1%、29.1%、10.7%、3.7%、2.1%。一汽豐田的卡羅拉和廣汽豐田的雷凌合計占比為73.2%。
17年1-10月普混高保險數車企(輛)
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17年1-10月普混高保險數車型(輛)
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插電混分地區:上、廣地區銷量較高,限牌地區插電混占總體9成以上
新能源汽車發展初期,受制于消費者駕駛習慣、充電樁等基礎設施不完善等,在售價相比傳統燃油不具明顯優勢的情況下,新能源汽車終端的銷售主要靠政府政策驅動,目前我國新能源汽車銷售仍主要集中在限牌地區。
目前我國對汽車牌照發放進行搖號或競價管理的城市有上海、北京、天津、杭州、廣州、深圳、貴陽:上海通過競價方式發放牌照,北京和貴陽通過搖號方式發放牌照,廣州、天津、杭州、深圳則同時采用搖號和競價的方式發放牌照。由于石家莊還未頒布具體的搖號或車牌拍賣政策,暫時不將其考慮在內。
在我們下面的數據整理中,限牌地區指的是北京、上海、廣州和深圳所在的廣東、天津、杭州所在的浙江以及貴陽所在的貴州。
主要限牌城市情況
城市開始實施時間管理措施新車指標數指標配置方法上海1994年競價10~13萬個/年-北京2010.12搖號14年起,15萬個/年16年、17年按3:2的比例配置給普通車和電動車貴陽2011.07搖號專段號2000輛/月,普通不限但不能進入一環路及以內-廣州2012.07搖號+競價12萬個/年按1:5:4的比例配置給搖號(節能車)、搖號(普通車)和競價(普通車)天津2013.12搖號+競價10萬個/年按1:5:4的比例配置給搖號(節能車)、搖號(普通車)和競價(普通車)杭州2014.03搖號+競價8萬個/年按4:1的比例配置給搖號和競價深圳2014.12搖號+競價10萬個/年按照2:4:4的比例配置給搖號(電動車)、搖號(普通車)和競價(普通車)資料來源:公開資料整理
新能源汽車終端銷售主要集中在限牌地區,今年限牌地區新能源乘用車保險數占比已超6成。根據交強險數據,15年、16年及17年1-10月份,我國限牌地區燃油乘用車保險數占國內燃油車總保險數的比值分別為24.0%、24.5%、24.2%,而限牌地區新能源乘用車保險數占比分別達到58.7%、60.0%、61.4%。
混動車型方面,2017年1-10月,插混車型保險總數中限牌地區占比為84.7%,由于插電混車型存在補貼、路權等政策支持,當前銷售也主要集中在限牌地區;普混車型保險總數中限牌地區占比也高達47.8%,主要與廣東、天津地區節能車有車牌配額下普混車型銷量較高有關。
燃油乘用車、新能源乘用車中限牌地區占比情況
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17年1-10月份新能源乘用車保險數分省份結構占比情況
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17年1-10月插電、普混乘用車保險數中限牌地區占比情況
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雙積分政策中對2018年新能源積分8%的比例要求在2018年不做考核,考慮到車企的油耗壓力、2019年與2020年新能源積分合并核算、滿足2019年10%的比例應是一個漸變的過程,我們保守假設2018年我國新能源積分比例為6.5%,在2016-2020年我國傳統乘用車產量年復合增速為5%的假設下,2018-2020年我國新能源乘用車產量分別約為73、117、158萬輛,其中插電混乘用車分別約為13、20、25萬輛。
2018-2020年我國新能源乘用車產量測算
-201820192020傳統乘用車產量263527672906新能源汽車積分比例6.5%10%12%新能源積分目標值171277349油耗負積分(工信部預計)84147242所需新能源積分合計255424591單車新能源積分3.503.623.74新能源乘用車產量73.0117.0157.7純電動乘用車59.897.1132.5插電混乘用車13.119.925.2新能源乘用車滲透率2.7%4.1%5.1%資料來源:公開資料整理
考慮到純電動車增加成本相對較高,補貼逐步下滑直至退出下混合動力汽車銷量或提速。除動力電池外,混動汽車產業鏈核心受益標的還包括:整車龍頭上汽集團、比亞迪、廣汽集團、吉利汽車等,電機電控相關的華域汽車、威孚高科、匯川技術等,變速箱相關的萬里揚等。
混動汽車產業鏈
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