新旧汽车产业链对比,一文读懂为什么新能源将颠覆传统体验!

新旧汽车产业链对比,一文读懂为什么新能源将颠覆传统体验!

随着贸易风险缓冲,人民币汇率大涨之后,钴锂板块迅速封死涨停板,新能源之风再度吹起;

新能源之所以能成为大势所趋,并被市场追逐,成为长期的历史热点,必定有着其不可替代的优势;

纯电动汽车与传统燃油汽车结构对比


首先,从动力传动系统来看:传统燃油汽车主要由动力系统(发动机、燃油系统、排气装臵)、传动系统(含 变速箱)、制动系统、汽车电子、底盘、车身、内外饰以及通用件等组成。新能源 汽车(主要指纯电动汽车)则主要由动力系统(电池、电机、电控)、制动系统、 汽车电子、底盘、车身、内外饰以及通用件等组成。


对于传统燃油汽车来说,“得发动机者得整车”,发动机、变速箱组成的动力总成直接决定汽车性能和品质,是汽车的核心命脉。整车厂商一般都采用自产的发动机,并掌握发动机核心零部件的生产工艺,以保证品牌核心竞争力。而对于纯电动汽车来说,核心动力总成已经变成了电池、电机、电控三电系统,其中技术仍在快速迭代、部件成本占比最高的电池是重中之重,是整车企业差异化竞争的必然选择,“得动力电池”则意味着赢得了可持续发展和规避同质化竞争的先机条件。


与燃油汽车相比,纯电动汽车变化比较大的部分包括动力传动系统和热管理系统:

(1)动力传动系统:在动力系统方面,与传统燃油汽车相比,纯电动汽车取消了发动机,同时增加了三电动力系统(电池、电机、电控)。动力电池输出电能,通过电机控制器驱动电机运转产生动力,再通过减速器,将动力传递给驱动车轮,带动汽车行驶。在新能源汽车上,一般还有电磁制动装臵,可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。

在传动系统方面,传统燃油汽车的传动系统主要由离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器、半轴等组成,传统系统保证了汽车具有在各种形式条件下所必需的牵引力、车速,以及保证牵引力与车速之间协调变化等功能;传动系统还要保证汽车能倒车,以及左、右驱动轮能适应差速要求,并使动力传递能根据需要平稳的结合或彻底、迅速的分离。新能源汽车传动系统的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,由于驱动方式的改变,传动系统的部分部件已被简化或取消,传动系统可被集成至动力系统构成动力传动系统。

根据驱动电机位臵的不同,新能源汽车的驱动方式主要可以分为集中电机驱动、轮边电机驱动和轮毂电机驱动,后两者又统称为分布式驱动系统。



(2)热管理系统:传统燃油汽车的热管理集中在传统动力总成和空调热管理领域。新能源汽车热管理系统更为复杂,主要包括电池、电机电控、空调热管理系统。其中以电池热管理系统最为重要,其关系到电池安全以及长期运行后的一致性。




接下来,来具体了解一下动力传动系统主要差异:与燃油汽车相比,纯电动汽车取消了发动机,传动系统有所改变,由于驱动方式的改变,有些部件已被简化或取消,同时增加了动力系统(电池、电机、电控)。动力电池输出电能,通过电机控制器驱动电机运转产生动力,再通过减速器,将动力传递给驱动车轮,带动汽车行驶。在新能源汽车上,一般还有电磁制动装臵,可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。




企发动机、涡轮增压器多为自制,掌握自主核心技术。变速箱方面,大众集团旗下品牌多采用爱信手自一体变速箱或自制的DSG双离合变速箱;奔驰多采用自制变速箱;其他整车厂多采用外包的变速箱。对于新能源汽车,不同整车厂采取了不同的策略,从垂直一体化到零部件完全外包。比亚迪在动力总成垂直一体化程度是最高的,主要零部件均为自制。通用汽车则采用主要零部件外包的策略,整车厂的不同策略影响了传统供应商的竞争定位,也给新的零部件厂商进入整车供应链提供了机遇。相比传统燃油汽车,新能源汽车的动力总成系统零部件复杂程度较低,在难以实现差异化的前提下,如果动力总成出现完全商品化的趋势,我们预计整车厂会将大部分零部件外包。

企发动机、涡轮增压器多为自制,掌握自主核心技术。变速箱方面,大众集团旗下品牌多采用爱信手自一体变速箱或自制的DSG双离合变速箱;奔驰多采用自制变速箱;其他整车厂多采用外包的变速箱。对于新能源汽车,不同整车厂采取了不同的策略,从垂直一体化到零部件完全外包。比亚迪在动力总成垂直一体化程度是最高的,主要零部件均为自制。通用汽车则采用主要零部件外包的策略,整车厂的不同策略影响了传统供应商的竞争定位,也给新的零部件厂商进入整车供应链提供了机遇。相比传统燃油汽车,新能源汽车的动力总成系统零部件复杂程度较低,在难以实现差异化的前提下,如果动力总成出现完全商品化的趋势,我们预计整车厂会将大部分零部件外包。



继续说,动力电池供应模式:动力电池与传统机械不同,属于电化学体系,对于整车厂来说存在着天然的行业壁垒。整车厂涉及到动力电池业务的环节主要分为工程开发、采购定点、质量监控和制造整合。(1)工程开发:主要包含电芯的测试验证和选型,从电池模组的设计验证,到电池系统的结构、电气和管理系统的开发,需要支持整车开发部门的项目管理工作。(2)采购定点:主要是采购部门牵头,对动力电池供应商进行产品成本方面的优化。(3)质量监控:涉及电芯数据、模组下线EOL数据和电池系统下线EOL数据等,把整个电池的质量数据库与售后质量监控联系在一起。(4)制造整合:目前车企大部分是做到电池系统制造这一层,也有企业往上游延伸到模组制造的层级。到制造整合这一步,与先前的开发设计有直接关系,还要兼顾平衡电芯、模组和系统运输物流成本。


对于动力总成中成本占比最高的动力电池,目前国内外车企与动力电池厂商主要有三种合作模式:自配套、合资和外购。(1)自配套:模式门槛较高,需要经过多年的积累,投入经费也高,协同性最好,复制难度最高;(2)合资:有效缩短开发周期,协调产业链运作,提高产业链整体能力;(3)外购:有很好的自主性和灵活性,可减少电池路线变更带来的风险;但企业之间没有形成稳定的合作伙伴关系,增加了企业生产经营的不稳定性和风险。


日韩偏向于以合作为基础的合资模式,欧美多采用以市场自由竞争为基础的外购模式,比较符合所在国家的国情。现阶段国内高端产能相对不足,国内整车龙头开始倾向于合资模式,比如上汽集团与CATL:上汽集团自主掌握电池系统设计集成、制造和BMS软硬件技术,但没有自己的动力电池企业。为解决电池供应短缺的后顾之忧,上汽集团选择电池行业龙头CATL成立合资公司绑定关系,从而形成新能源汽车产业闭环。除比亚迪外,我国新能源汽车未来产业链整合可能会沿着欧美或日韩的模式展开,电池企业和新能源汽车企业通过契约或者合资关系进行合作将成为未来的发展趋势。


汽车工业的关键点是最大程度上去优化产业链和价值链。核心部件的生产和整车生产之间的链条越短,企业越具备应对市场变化的灵活性。因此,有一个明显趋势是,越来越多车企在不断向上游延伸电池产业链。考虑到技术路线的选择及电池电化学领域属性特征,我们认为后续整车厂与一线电池企业合资建厂或建立战略合作关系的热度将继续提升。

电机电控供应模式:对于电机电控,多家客户角度看国际知名的车企如宝马、丰田、大众、日产等基本都是自己完成驱动电机和电机控制器的设计和生产:宝马i3和i8均配备了宝马公司自主研发并具有自主知识产权的eDrive混合式同步电动机,丰田的pruis系列混合动力汽车从电机控制的IGBT管到关键的永磁无刷交流同步电机都在丰田总部完成。电机电控作为新能源汽车的核心部件,具有高技术要求和保密属性,一般大型车企从驱动系统的设计到电机零部件的制造和组装都由自己独立完成。

但是,国际上也形成了一批稳定进入主流电动车电机供应链的第三方电机电控厂商,如博世、大陆、明电舍、麦格纳等技术出众的独立零配件厂商。奔驰smart电动版由戴姆勒和博世合资成立的EM-motive公司进行驱动电机配套,福特和麦格纳联合开发福特FocusEV的电机驱动系统,大陆集团为雷诺Zoe、FluenceZ.E.、KangooZ.E.三款纯电动汽车提供全套驱动系统组件,明电舍为三菱i-MiEV配套驱动电机。

目前我国主要的电机电控供应模式分为三种:(1)整车厂自主配套电机电控;(2)具有其他领域电机及控制系统生产经验的企业;(3)专门针对电动汽车成立的电机电控企业。其中第(2)、(3)模式为第三方电机电控企业配套模式。




2014-2017年我国电机第三方配套(合资+供应商配套)占比分别为54.9%、50.4%、52.8%和61.8%,电控第三方配套为51.2%、46.8%、49.6%和57.6%,第三方配套比例持续上升,增长主要来自合资电机电控供应商市场占有率的提升。从全球范围来看,整车生产和第三方配套这两种供应模式将会长期共存,市场份额划分或会更加明显和稳定。

热管理系统:传统燃油汽车的热管理集中在传统动力总成和空调热管理领域。新能源汽车热管理系统更为复杂,主要包括电池、电机电控、空调热管理系统。其中以电池热管理系统最为重要,其关系到电池安全以及长期运行后的一致性,冷却形式一般可分为风冷、液冷、直冷。







目前传统燃油乘用车热管理系统单车价值量为3500元左右,其中空调系统约为2300元,动力系统热管理系统为1200元左右。




对于新能源汽车和燃油汽车,空调系统单车价值量相差不大。但电池热管理系 统和电机电控热管理系统相比燃油汽车动力系统热管理系统,单车价值量高出不少。 对于液冷型热管理系统,单车价值量在 4700 元左右,整车热管理系统价值量在 7000 元左右,相比燃油汽车热管理系统价值量提升一倍;对于风冷型热管理系统,单车 价值量在 2600 元左右,整车热管理系统价值量在 4900 元左右,相比燃油汽车热管 理系统价值量提升 1400 元。


动力电池竞争格局好于传统汽车零部件


目前全球动力电池产业主要集中在中国、日本和韩国,三个国家占据近100%份额。2014年后中国新能源汽车销量快速增长带动动力电池产业大发展,中国动力电池份额持续提升,2016、2017年中国动力电池市场份额分别为54%、65%。2017年全球动力电池销量前十企业中,我国拥有7席,其中宁德时代销量超过松下,位列全球第一。从现有竞争格局以及企业实力看,未来有望参与全球动力电池竞争的企业有宁德时代、松下、LG化学和三星SDI,比亚迪电池业务拆分对外供货后也有望进入全球竞争行列,未来动力电池竞争呈现“寡头化”。




2018年上半年我国动力电池行业集中度进一步提升,头部效应愈发明显。根据高工锂电统计数据,2018年H1动力电池装机量约15.54GWh,同比增长168%,CR10达87%,较2017年同期上升近12pct,行业集中度提升明显。龙头宁德时代市占率达到42%,两倍于排名第二的比亚迪,CR2达63%,同比上升24pct,行业头部效应愈发突出。伴随集中度提升,国内动力电池配套企业数量大幅减少,2015年,动力电池配套企业有450家,2016年减少到240家,2017年仅有96家,2018年可能还会再减少一半。

汽车零部件供应链全球化催生了众多供应商。为了增强竞争优势,传统燃油汽车巨头在全球范围内优化资源配臵,利用全球资源实现零部件的全球采购,在开发、生产、采购、物流等多方面压缩成本。整车企业为降低成本,提高产品在全球市场的竞争力,对所需的零部件按性能、质量、价格、供货条件在全球范围内进行比较,择优采购,改变了只局限于采购本国内部零部件产品的做法。而零部件企业也将其产品面向全球销售,不再局限于仅仅供应给本国内部的下游企业。汽车零部件供应链全球化催生了很多供应商,主要分布在日本、美国和德国三个汽车强国。2017年全球汽车零部件百强企业中,日本、美国和德国企业上榜数量位居前三,其占比分别为28%、22%和16%。

2017年,全球汽车零部件供应商前十强的综合营业收入达3154.4亿美元,其中年度营业收入超过300亿美元的公司有6家,超过100亿美元的公司有24家,超过50亿美元的公司有46家。

随着汽车工业的不断发展,汽车零部件企业的独立化和专业化发展趋势也越来越明显。日益激烈的市场竞争使得汽车制造企业从采购单个零部件向采购模块化转变。为适应全球化和模块化采购的特点,汽车零部件供应体系形成了金字塔式的多层级供应商体系,即供应商按照与整车制造商之间的供应联系分为一级供应商、二级供应商、三级供应商等多层级关系。一级供应商直接为整车制造商供应产品,双方之间形成长期、稳定的合作关系;二级供应商通过一级供应商向整车制造商供应产品。

传统汽车零部件供应商产品类型众多,企业数量众多,行业集中度较低;而动力电池企业产品类型相对较少,企业数量经过淘汰在逐步减少,行业集中度较高。相对于传统汽车零部件供应商,动力电池企业议价能力更强。我们预计2018-2019年动力电池将迎来行业大洗牌,随着产业整合和中低端产能被淘汰,市场集中度会进一步提高,动力电池龙头有望受益。从中期角度看,新能源汽车行业集中度明显低于动力电池行业,动力电池优质产能相对紧缺,议价能力相对较强。2020年补贴退出后,外资电池企业进入可能会导致动力电池集中度降低,竞争更加激烈,间接影响动力电池议价能力。

纯电动汽车更适合智能化发展趋势

智能汽车是指通过搭载先进传感器、控制器、执行器等装臵,运用信息通信、互联网、大数据、云计算、人工智能等新技术,具有部分或完全自动驾驶功能,由单纯交通运输工具逐步向智能移动空间转变的新一代汽车。智能汽车通常也称为智能网联汽车、自动驾驶汽车、无人驾驶汽车等。

智能汽车已成为汽车产业发展的战略方向。2018年1月5日,发改委发布了《智能汽车创新发展战略(征求意见稿)》,提出智能汽车成为汽车产业发展的战略方向,到2025年新增车辆智能化比例达到50%,大城市车、高速公路用无线通信网络覆盖90%,北斗高精度时空服务实现全覆盖,到2025年新车基本实现智能化。

到2035年,中国标准智能汽车享誉全球,率先建成智能汽车强国,全民共享“安全、高效、绿色、文明”的智能汽车社会。




传感器、控制器、执行器,对应智能汽车技术的三个层次:感知层、决策层和执行层。(1)感知层技术主要基于视觉技术与雷达技术,为汽车提供环境感知输入。硬件设施主要包括安装于汽车本体的摄像头、各类雷达,以及接收车联网信息的终端装臵等。(2)决策层技术的作用在于接收来自车体自身感知器件,以及来自车联网的网络虚拟空间信号,通过整合车载或云端处理结果,输出车辆控制信号,通过车辆执行部件实现行车即时控制。这项技术相当于自动汽车的“驾驶脑”,以算法为核心,通过半导体等硬件技术对高速运算提供支持。(3)执行层技术指汽车的加速、减速、转向、制动等基本执行机构系统及其相关部件技术。

相比传统燃油汽车,纯电动汽车更适合作为智能化的载体。汽车智能化意味着电子化程度会越来越高,对工作环境提出一定的要求;汽车智能化的前提条件是自身需要实时全过程可控,需要充足稳定的电能;汽车无人驾驶对安全性以及执行层反应速度要求很高。




如同功能机是产生不了移动互联网的,只有进入智能机时代,才能取得移动互联网开启的钥匙。传统燃油汽车作为一个交通工具,难以形成真正的智能化;纯电动汽车的电池、电机、电控是智能化汽车的基础,汽车的电动化为真正智能化奠定了坚实基础,共建智慧生态合作平台,推动智能汽车开放发展。




最后,总结可得:与传统车产业链相比,最大的差异是整车企业失去了核心部件动力系统的控制力,即电池企业成为独立的存在:

1、纯电动汽车与传统燃油汽车结构对比:与传统汽车相比,纯电动汽车变化比较大的部分包括动力传动系统和热管理系统。需要我们重点关注的是在新能源汽车中单车配套价值量从少到多和单车配套从无到有的部件,价值量的提升会直接影响配套零部件企业的业绩。

2、动力电池竞争格局好于传统汽车零部件:相对于传统汽车零部件供应商,动力电池企业竞争格局更好,议价能力相对更强。从现有竞争格局以及企业实力看,未来有望参与全球动力电池竞争的企业有宁德时代、松下、LG化学和三星SDI,比亚迪电池业务拆分对外供货后也有望进入全球竞争行列,未来动力电池竞争将呈现“寡头化”。

3、纯电动汽车更适合智能化发展趋势:从汽车智能化角度看,相比传统燃油汽车,纯电动汽车更适合作为智能化的载体。传统燃油汽车作为一个交通工具,难以形成真正的智能化;纯电动汽车的电池、电机、电控是智能化汽车的基础,汽车的电动化为真正智能化奠定了坚实基础,共建智慧生态合作平台,推动智能汽车开放发展。