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申万宏源:路线图、双积分等政策鼓励混动市场发展,产业链完善下的性价比推动混动车型加速部署
时间 : 2021-12-22 14:29:23   来源 : 智通财经

优劣势。

:普遍选择混联架构,使用体验各具特色

三家自主品牌的混动架构均借鉴本田方案,电机采用P1+P3布置方式。混动基础构型上,头部自主品牌的选择基本一致,均采用类似本田的P1+P3方案为基础进行开发。主要的差别在于变速箱/离合器的选型、发动机能力差异,以及不同工况下的控制策略取舍。

实际使用体验看,比亚迪追求高效,吉利追求舒适,长城动力更强。比亚迪架构与本田更为接,主要在电机布置位置上有所区别。吉利与本田的区别在于拥有了一台更高热效率的发动机,因此可以在更宽的车速范围内做发动机直驱。比亚迪采取单档变速箱,方案经济最优;吉利借助3档变速机构兼顾动力和经济;长城通过两档变速机构实现40km/h以上的直驱,动力水是三者中最优。

差异:硬件差异主要体现在发动机/传动系统

三家自主品牌的方案主要差异具体体现在发动机和传动系统。吉利采用P1+P2的布置方式,动力调配范围更广,但布置和研发难度较大;而比亚迪与长城均选择P1+P3结构,结构设计相对简单,研发成本较低;吉利、比亚迪均配备了全新混动发动机,热效率在43%以上;长城1.5L混动发动机热效率略低,但其即将部署的1.5T高效发动机也可达到41%热效率。整体水准不输合资品牌。

高效发动机是影响系统油耗的核心部件

提高发动机热效率才是有效降低油耗的根本。高热效率发动机无论是参与直驱,亦或是发电都相较传统发动机可有效降低油耗。全面高效直驱可进一步减少能量转化损耗,预计可再减少油耗5pct。

以吉利Hi-X方案为例:实际热效率43.3%的发动机直驱车轮的效率为43.3%*0.975=42.2%。但如果发动机发电,让电机驱动车轮,则效率变为43.3%*0.97*0.98*0.97*0.975=38.9%。若电能富余,存储在电池包内再次使用,则效率进一步打折至37.0%发动机热效率提升对油耗的影响明显大于传动效率的提升,热效率每变化1pct,影响最终油耗约2.5%。

变速箱结构也对燃油经济有影响

多档变速机构虽然成本相对更高,但可以让发动机有更多的时间在高效区间运转,明显改善系统油耗表现。传统自动变速箱对于扭矩与转速的调整较为单一,因此实际驾驶过程中,发动机大量的工况点落在了不经济区域,造成油耗偏高。而采用DHT多档变速机构,可以将更多的工况点移至发动机高效工作区间,带来的好处是燃油经济的显著提升。

混动系统可分为动力/传动/电池/电控4大模块

该行把混动系统分为动力(高效发动机+电驱动系统)/传动(变速箱+离合器)/电池(功率电池系统)/电控(电机控制、混动控制系统)4个大模块,预计2025年市场规模可达1062-1459亿。动力模块包括传动发动机及驱动电机。传统发动机中电子油泵、水泵、EGR,热管理相关组件;驱动电机中包括定转子、绕组、电机轴等;传动系统即变速/离合器;电池Pack作为纯增量,主要包括单体、结构件、BMS、热管理相关组件;电控系统主要包括DC/DC,PDU,OBC等。

高效发动机带来EGR及电动泵/阀类产品增量

传统发动机热效率在35%~37%之间,经过多种技术加持可逐步提升至42%左右。

提高压缩比、更改循环方式为阿特金森后可提高约2%;减少甚至取消轮系,降低摩擦损耗可提升约1%,主要零部件增量为各类电动泵阀;采用EGR废气再循环可提高约2%;分体冷却可提升约0.5%。以比亚迪骁云发动机为例:充分利用了电动化优势,将附件电器化。包括电动空调压缩机、电子真空泵、电子水泵等附件。最终帮助发动机减少摩擦损耗5%以上。

电动压缩机逐步突破,泵阀产品优势明显

电动压缩机领域外资品牌曾有垄断优势,且地域配套趋势明确。电装、马勒、法雷奥、翰昂等外资品牌占据压缩机市场的绝大多数份额,CR5的市占率达到88.4%,垄断格局明显。但2年竞争格局开始出现变化,一方面海外供应商资本开支大幅萎缩,另一方面,自主品牌通过收购的方式成为外资车企的供应商。以三电为例,截至2019年3月/2020年3月财年资本开支分别为142/98亿日元,2020年4月至9月半年间资本开支萎缩至28.5亿日元,同比下滑46%。与此同时,自主品牌在配套方面出现突破。比如松芝股份收购京滨大洋、海立股份收购马瑞利。同时,电动化浪潮下,成本和配套服务的综合能力成为重要变量。

泵阀类产品国内优势明显。电子水泵/油泵国内供给相对充足,如飞龙股份;阀类产品中三花智控已具备明显优势,同时盾安环境、拓普集团等公司也在积极寻求技术突破。

电驱动系统主要分为驱动、传动及电机控制

混动系统动力总成模块主要包括驱动电机,变速系统,以及电控模块,即为“大三合一”;驱动电机是电气驱动系统的动力源,其能和效率直接影响电动汽车的能。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到汽车的整体效率和研发难度;电机控制器则是电驱动系统的核心,其对电动汽车的安全可靠、能效提升有很大关系。

驱动电机相对成熟,国内玩家众多

驱动电机主要分为永磁同步和感应异步电机两大类,其中永磁同步为主流方案。其由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机,主要由定子、转子、机座、端盖等零部件装配而成。

格局:目前所有零部件及电机总成,国内独立第三方供应商均有能力完成配套工作,且已获得众多客户认可,格局稳定。

电机总成的玩家包括卧龙电驱、方正电机、双林股份等;绕组玩家包括精达股份、长城科技等;定转子玩家包括长鹰信质,隆盛科技。

传动系统具有一定壁垒,国内企业正在突破

混动变速箱技术难度相对较高,主要包括减速齿轮、差速器、离合机构等。格局上,因开发难度相对较高,技术实力较强的主机厂选择自主研发,而其他则会选择依靠独立第三方的实力共同开发。其中国产品牌如吉利、长城、比亚迪、上汽等均有较为强大的自研能力。

玩家:传统混动变速箱巨头如博格华纳、爱信、采埃孚、以及各大主机厂自有变速箱公司基本垄断了市场。但最几年中国企业开始逐步实现技术突破,其中万里扬的CVT产品已配套奇瑞等实现量产,未来有望配套其他国内车企。

电机控制器:主机厂与第三方并存

电机控制器是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路。根据档位、油门、刹车等指令,将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能,来控制电动车辆的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态,或者将帮助电动车辆刹车,并将部分刹车能量存储到动力电池中。主要组件包括IGBT、MLCC、连接器、控制芯片等。

格局:目前为主机厂与第三方并存,主要玩家包括精进电动、巨一科技、上海电驱动、蔚然动力、比亚迪等。

小三电:规模经济开始兑现

“小三电”包括DC/DC(直流变换器),OBC(车载充电机)以及PDU(高压配电盒),主要用于动力分配及输出策略。格局上,大部分份额会以第三方供给为主。但头部主机厂对部分高端产品会采取软件自我研发、硬件找综合集成商完成。海外第三方多采购大陆、德尔福、博世、电装。新势力多采购国内供应商的产品:比如比亚迪供应商为弗迪动力和欣锐科技;小鹏通过欣锐科技、深圳威迈斯配套;特斯拉自己软件开发,硬件交由深圳威迈斯配套;理想汽车主要通过汇川配套;大众、五菱主要通过联电配套。

规模点在2022年可能来临。小三电受下游配套分散、芯片成本高及自动化尚不完善的制约,毛利率一直处于低位(预计10-15%),然而产品同步研发又导致研发人员(费用)居高不下,因此导致业务亏损状态,但2022年比亚迪、新势力们放量后将会带来毛利率明显提升,规模经济点可能来临。

2025年混动相关零部件市场规模1062-1459亿

混动系统增量零部件预计到2025年可带来1062~1459亿市场空间,CAGR约54%。增量模块中价值量最大的是电池系统和驱动电机,分别对应市场规模356~491亿(混动电池Pack,含壳体、散热模块、BMS电池控制组件等)和192~218亿。其次是电控系统,预计主要增量来自于半导体芯片,包括IGBT/MOS/SiC等。而被市场忽视的热管理模块,在混动系统中同样会有较大价值量贡献,其中电动压缩机预计市场容量在61~92亿元区间,市场规模不弱于纯电产品的需求。

本文编选自申万宏源2022年汽车行业投资策略研究报告,分析师:宋亭亭、戴文杰、竺绍迪,智通财经:丁婷。

标签: 申万宏源 投资策略 汽车行业

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