汽车行业技术与产业链深度报告.docx

汽车行业技术与产业链深度报告混动赛道宽且长，自主龙头蓄势待发 报告综述政策+需求双轮驱动混动汽车高速增长未来 15 年乘用车企业面临较大油耗压力（2035 乘用车新车油耗降至百公里 2.0L，节能车油耗降至 4.0L）， 纯电动车用户痛点短期难解决，渗透率暂不高，而纯油车受制于内燃机限 制难以进一步提升能效，致乘用车企业节能车降耗压力陡增，未来混动车 渗透率快速提升是必然趋势据路线图 2.0 预测，未来五年混动车将高速 增长，2025 年有望近 1000 万台混动车将加速替代纯燃油车：混动车具备用车成本低，动力性突出等优势，且新一代混动技术集成度高，采用专用发动机，可实现购买成本无限接近燃油车较纯电动车，混动车具备适用环境多，补能便利等优点混动系统研发重点在于高效率发动机、混动系统硬件集成化与混动系统控制策略混动车的发动机持续工作在高效区间，以达节油目的，动力部分的损失由电动机补偿此外，混动车具备多种工作模式，灵活切换纯电、 串联、发动机直驱、并联模式以达到不同使用场景下能耗与动力的最佳表 现头部自主车企推出新一代混动技术比亚迪在混动领域具备积累，经济型混动技术平台和动力型技术平台齐发，经济型混动平台产品实现购买价与燃油车齐平，用车更省，耗电为主；其动力型平台产品凸显动力，搭载于 高端车型实现品牌向上。

长城柠檬混动平台三套动力总成，追求全速域、 全场景效能最优，使用两档变速器成本相对较高，或优先搭载于高配车型混动格局变迁，自主品牌迎来宝贵机遇期自主新一代混动技术参数不输合资，技术突破主要体现在高效发动机、混动系统集成度、纯电续驶里程三方面从格局看，自主头部企业在混动赛道的主要对手是日系凭借混动车节能与动力性双重优势，抢占纯油车份额，且有望基于新一代混动技 术打造特色产品，实现品牌价值上探一、 政策+需求双轮驱动混动汽车高速增长1.1 政策之轮：油耗限值压力显著增加我们在 2021汽车业年度策略《强品牌、赢未来》中判断：随电池成本下降和混动技术成熟，2021-2022 年自主品牌和日系大量混动车将上市，相比燃油车有更强的动力、亏电油耗比同级燃油车更低，成 本也有望逼近同级燃油车混动车将迎来渗透率快速提升期按《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》的预测：2025年汽车新能源车辆渗透率 20%，混动车型年 销量提升至乘用车节能车年产销规模的 50%，则 2025 年混动乘用车销量将接近千万辆规模， 2020-2025 年复合增速 83%乘用车油耗限值压力大：根据《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》，2025/2030/2035年乘用车节能 车（燃油车+非插电混动车）新车平均油耗将降至 5.6/4.8/4.0L每百公里，纯燃油车型受限于内燃机 工作原理与机械结构限制很难进一步提升能效，混动车型占比不断提升成必然趋势。

节能与新能源汽车路线图 2.0 指明远期空间：《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》预测 2035 年我 国新车销售 4000万台，其中 50%以上为新能源车型（纯电动车占 95%以上），传统能源车辆全部为混动车型截至 2020 年底我国新能源车保有量约 500 万台左右，渗透率仅 1.75%，且纯电动车短期无法解决 续驶里程短、用车不便等消费者痛点，这意味着乘用车企靠提升纯电车占比来应对双积分压力作用暂时有限，依靠节能车降耗是必然选择，而传统内燃机进一步降耗空间有限且成本较高，为应对双击分压力，混动车型渗透率必将迎来上升拐点，且长期提升空间大明确碳达峰、碳中和时间点进一步推动汽车行业混动加速2020 年 12月在气候雄心峰会上发表题为《继往开来,开启全球应对气候变化新征程》的讲话表明中国将“力争 2030 年前 二氧化碳排放达到峰值，努力争取 2060年前实现碳中和”随着我国汽车行业技术进一步成熟，汽车领域碳排放法规将进一步严苛为实现碳中和，欧盟通过了碳排放法案，设定了全球最严格的汽车碳排放目标，2021年起所有在欧 盟范围销售的乘用车碳排放不得高于 95g/km，相当于汽油车每百公里油耗 3.24L，超出碳排放标准 的车辆将受到 95 欧元/g 的罚款。

欧洲在纯电动、混动车型推广领域已迈入补贴与惩罚机制并行阶段为满足严苛碳排放要求混动车型切换必不可少对于海外汽车集团而言，大众集团宣布到 2050 年实现碳中和，戴姆勒集团计划 2039 年实现碳中和，2030 年要让插电式混合动力车型+纯电动汽车占到其总销量的 50%以上中国也通过“双积分政策”实现惩罚机制，推动企业进行混动车型切换根据经修订后将于 2021 年实施的《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》，插电式混合动力车型单辆仍可为车企提供 1.6个正积分，相当于续航里程在 214km的纯电动车辆混动车型销售有利于企业正积分维持我国混动技术整体水平已有较好发展，2019 年插电式混合动力乘用车 B 状态(储能装置处于运行放电结束的最低荷电状态)油耗达 4.3L/100km，相比乘用车平均水平节油 25.9%，提前实现技术路线图 1.0 版 5L/100km 的能耗目标自主品牌各企业根据自身产品规划与技术积累推出了不同构型的混动技术产品，长城、比亚迪等品牌新一代混动技术产品将于 2021年开启投放，以实现对纯燃油车的逐步替代1.2 需求之轮：省油+动力性兼具，快速替代纯燃油车在省油方面，一台混动车具备不充电只加油、不加油只充电、油电混用这三种使用方式。

其中不加 油的纯电模式最节能，经济性最好不充电只加油的模式补能最方便，便利性最好油电混用模式 的经济性、便利性介于两者之间经测算，使用一台售价 10 万元的插电混 A 级轿车 5 年（日平均行驶里程 30km），在不充电只加油 的使用模式下比同级别纯燃油车节约约 0.7 万元，油电混用模式下节约油费约 0.9 万元日平均行驶里程越长，使用纯电行驶的里程越多，混动车型为消费者节约的油费越多除丰田、本田外，其它合资品牌混动车往往采取在已有燃油动力系统基础上直接加装电机、电池、 电控的方式实现混动，混动系统集成度较低，这带来了高昂的成本增加，使得这些合资品牌车型混 动车比其同级燃油车贵 2-5 万最新一代混动技术将发动机、电动机、变速箱、电控系统作为整体进行设计，发动机（不需要追求 高功率，结构简化）和变速箱（档位数量减少，机械结构简化）大幅简化，显著降低成本以比亚迪 DM-i 系统为例，通过全系搭载自产磷酸铁锂电池+发动机针对性优化设计+取消双离合变速箱显 著地降低了混动车动力系统的成本，在国家对于新能源汽车减免购置税和插电混补贴的优惠政策支 持下，可在 A 级车实现插混车整车落地价与现有燃油车型保持一致，还能在全生命周期节约油费， 做到“购买平价、使用更省”，大幅提升混动车型竞争力。

短期来看，新能源车购买补贴将于 2022年之后退出，仍有两年窗口期，现行补贴及购置税优惠支撑 混动车型通过购买平价完成早期渗透不考虑混动车用车体验差异，仅从使用成本角度考虑，新能 源车购买补贴退出以后，混动车型的节油表现可支持新车购买价高于同级别燃油车1 万元左右长期看，随着油耗法规日趋严格，为提升油耗表现，燃油车型发动机设计势必进一步复杂化，推动 燃油车型价格上涨随着节能减排要求加严，燃油车型加收排放税也存在潜在可能同时，随着补 贴退坡（补贴要求混动车型纯电续航里程大于 50km，需要大容量电池），搭载小容量电池的混动车 型将推出，电池成本可进一步下降，与规模效益共同带来成本下降，最终实现购买平价从加速表现看，混动车型有电机助力，能够输出更高的功率，加速更快比亚迪、长城混动新品的 百公里加速时间都能快于合资品牌燃油车型 2-3s，同时优于合资品牌高功率（280TSI）车型的加速 表现高速运行时能够显著感受到混动车型的加速性能优势1.3 需求之轮：缓解里程焦虑、混动车使用便利上远优于纯电车混动车型的发动机废热可用于冬季保暖，用户冬季用空调无焦虑利用发动机废热进行热管理，在 冬季进行电池加热（电池加热可保证续航里程）可无需使用电池电量。

不会出现纯电动车型在冬季 续航里程大幅缩减的问题（一部分电池能量被用于电池加热和座舱取暖，未能用于行驶）从根本上 解决消费者使用纯电动车型中，在冬季“不敢开空调”、“续航里程大幅缩减”的痛点以理想 ONE 为例，通过热管理系统实现发动机、电池组和空调三套循环系统间热量的传递和利用， 在冬季充分利用发动机废热，能够在-10C环境下将续航里程衰减控制在 5%之内，混动车型在冬 季可用性方面的优势，使其在高海拔、高纬度地区推广具有突出意义混动车型充电是可选选项，而不是纯电车型的必须选项混动车型主要通过加油补能，加油远比充 电方便快捷相较于电动车型快充 30-60分钟的充电时间，混动车型加油只需要 5-10分钟，混动车 型具备补能网点密度高、补能速度快的优势，能解决消费者“充电耗时长”、“充电桩排队”的痛点二、 混动技术趋势走向多模式混合2.1 混动技术原理：通过电机对发动机输出的动力“多退少补”混动系统本质上是通过电机系统的调速匹配，让发动机始终保持在高效运转区间，实现降低油耗的 目的内燃机在不同转速和输出扭矩下将燃油转换成动能的效率不同，内燃机万有特性图内的蓝色 部分为高效工作区间，对应低油耗，红色区域对应低效工作区间，对应高油耗。

在内燃机输出过多动力时通过发电机将动力转化为电能暂时储存，当内燃机输出动力不足情况下由 电动机补充动力通过对动力的“多退少补”使发动机一直工作在高效率区间，以达到节油的目的因此，混动系统 研发的关键要素之一就是打造专门的高热效率发动机相比普通发动机可为了热效率放弃动力性， 一般使用自然吸气方式，采用高压缩比来实现高热效率，动力部分的损失，由电动机来补偿汽车混动系统包括储能元件（油箱和动力电池）和能量转化部件（发动机和电动机）其中发动机只 能将燃油转化为动力，而电动机可以将电池的电能转化为动力，或做发电机使用将动力转化为电能 存储进电池电动机和发动机都能通过传动机构为车轮供能2.2 混动技术趋势：双电机+串并联模式基于上述的原理，一台混动汽车往往拥有串联模式、纯电模式、发动机直驱模式、并联模式四种工 作模式根据该辆混动车处在不同使用环境，切换适合的工作模式串联模式：车辆只由电动机驱动发动机只向发电机提供动力，不向车轮提供动力需要独立 的发动机和电动机，发电机为电池充电，电动机使用电池和/或发电机提供的电能将其转化为动 力传动到轮胎该模式的优势是结构较为简单，且发动机可以一直工作在最高效的工作区间。

缺点是发动机不能为轮胎提供动力，同时因为能量转化过程中存在损失，以及高速行驶中因功 率需求高，发动机很难维持最高效的工作区间，高速油耗高纯电模式：只由电动机驱动车辆此模式下混动车型和纯电车辆并无区别此模式往往只针对 低速起步等特别能发挥纯电模式特性的场景部分具有良好充电条件的消费者对此模式有额外 需求但由于混动车同时还搭载油箱及发动机，布置空间有限，电池容量一般偏小，此模式下 续航里程与能效表现不如一辆纯电动车发动机直驱模式：只由发动机机驱动车辆发电机（可由电动机充当）根据情况发电，为电池 充电针对部分车速区间（60-100Km/h）的定速巡航工况这类最体现发动机经济性的使用场景， 由于没有串联模式所需的额外能量转化步骤，直驱模式油耗表现最佳并联模式：发动机和电动机同时驱动车辆往往是需要急加速（超车）或是超高速巡航的情况 下，在车辆对扭矩或功率有较高需求的场景下采用是输出功率。