新能源汽车产业趋势之五：增程插混，蓦然回首，已非吴下阿蒙_37页_2mb

新能源汽车产业趋势之五：增程插混，蓦然回首，已非吴下阿蒙

核心内容

本报告分析了我国新能源汽车产业的发展趋势，重点探讨了增程插混作为“节油”和“以电代油”的重要技术路径，其在当前及未来汽车产业发展中的战略地位。报告指出，随着我国能源结构的转型和新能源政策的推动，增程插混技术在兼顾传统燃油车使用习惯的同时，具备显著的节油和以电代油能力，是新能源乘用车的重要组成部分。

主要观点

1. “节油”与“以电代油”是乘用车发展的必然选择

   • 我国能源结构以煤为主，原油对外依存度高，推进节油和以电代油是保障国家能源安全的重要手段。
   • 随着可再生能源电力占比的提升，以电代油成为长期趋势。

2. 混合动力技术是节油的优选手段

   • 混合动力系统通过发动机与电动机的协同，有效弥补发动机的短板，提升燃油经济性。
   • 丰田、本田等国际车企已通过不同构型（串联、并联、混联）实现显著节油效果。

3. 插电式混动是“以电代油”的适宜载体

   • 插混车型具备“插”和“混”双重特性，可实现纯电驱动和燃油驱动的无缝切换。
   • 随着电池技术进步，插混车型的纯电续航里程和电驱性能显著提升。

4. 增程插混技术具备综合优势

   • 增程式插混通过优化发动机-发电机-电池系统，实现低油耗、低电耗和高纯电续航比例。
   • 具备高效增程功能的混联构型插混可实现全工况节油，且兼容纯电平台。
   • 增程设计可作为未来动力电池和燃料电池技术的过渡方案。

关键信息

• 能源结构与政策背景：

  • 我国能源结构以煤为主，原油对外依存度高，电力消费结构逐步优化。
  • 政策上，“双积分”制度和补贴退坡方案引导产业向新能源方向发展。

• 节油与以电代油的结合：

  • 乘用车需同时满足节油和以电代油目标，以降低油耗和依赖燃油。
  • 未来我国新车平均燃料消耗量将逐年下降，至2030年预计降至3.2L/100km。

• 插混技术优势：

  • 插混车型具备较大的纯电续航里程和灵活的驱动模式，兼顾燃油车使用习惯。
  • 2018年我国插混乘用车销量达26.5万辆，占比新能源车总量20%、新能源乘用车25%。

• 动力电池技术进展：

  • 三元材料和磷酸铁锂正极技术快速发展，能量密度和循环寿命显著提升。
  • 不同性能侧重点的电池类型满足插混车型的多样化需求。

• 自主车企技术突破：

  • 比亚迪DM系统历经三代发展，实现从串联到混联再到高效增程的多模式应用。
  • 上汽荣威EDU电驱系统具备多种工作模式，实现油电均衡。

投资建议

• 关注龙头企业：
  • 建议投资者关注具备增程功能的插混乘用车龙头企业，包括上汽集团、比亚迪、广汽集团和小康股份。
  • 未来增程插混将享受新能源乘用车增速大于传统燃油乘用车、插混增速不低于新能源乘用车、增程渗透率提升的三重趋势红利。

风险提示

• 增程器优化不及预期：技术发展可能面临瓶颈。
• 成本控制不及预期：增程系统可能增加整车成本。
• 政策风险：补贴退坡、限购限行政策可能影响市场表现。

图表与数据

• 图表1：我国一次能源消费总量（万吨标煤）
• 图表2：我国一次能源消费结构占比
• 图表3：我国一次能源对外依存度
• 图表4：不同阶段的汽车燃料消耗量限值目标
• 图表5：远期汽车燃料消耗量均值目标
• 图表6：燃料消耗量系数加权计算方法
• 图表7：我国历年全社会用电量（亿kWh）
• 图表8：我国电力消费结构占比
• 图表9：补贴调整表格，等补贴退坡方案
• 图表10：新能源积分计算规则
• 图表11：限购限行地区的主要相关政策规定
• 图表12：我国充电桩建设情况（至2018年底）
• 图表13：发动机效率传递及增效途径
• 图表14：涡轮增压发动机示意图
• 图表15：阿特金森循环示意图
• 图表16：丰田DynamicForceEngine 2.0L发动机效率map图
• 图表17：宝马i3永磁电机效率map图
• 图表18：特斯拉ModelS交流电机效率map图
• 图表19：典型发动机、电动机动力性能对比
• 图表20：典型电池性能指标对比
• 图表21：国产混合动力汽车电池类型配套比例
• 图表22：串联式混合动力系统示意图
• 图表23：并联式混合动力系统示意图
• 图表24：混合动力汽车中电动机的不同位置
• 图表25：混合动力汽车中不同位置电动机的作用和特点
• 图表26：日产Note e-power
• 图表27：e-power动力系统
• 图表28：日产Note e-power行驶模式（电池供电；发动机一拖二）
• 图表29：日产Note e-power行驶模式（发动机电池同时供电；制动回收）
• 图表30：日本2015年燃油乘用车节油榜（含混合动力，km/L，JC08测试标准）
• 图表31：丰田E-CVT混合动力变速器中的行星齿轮组
• 图表32：丰田THS动力系统（第1-3代）原理
• 图表33：丰田THS动力系统（第4代）原理
• 图表34：本田i-MMD系统结构
• 图表35：本田i-MMD系统燃油经济性优化结果
• 图表36：本田i-MMD系统可实现不同行驶模式
• 图表37：插电式混合动力汽车示意图
• 图表38：插电式混合动力汽车典型续航组成
• 图表39：纯电续航里程比例 UF：（A1+A2）/ΣAi
• 图表40：纯电续航里程比例和乘用车最大纯电续航关系
• 图表41：我国历年新能源汽车销量和产品类型
• 图表42：我国历年新能源汽车销量结构
• 图表43：我国纯电动乘用车销量结构
• 图表44：我国插混乘用车销量结构
• 图表45：2018年新能源汽车销量前10名车型
• 图表46：近期自主车企插混车型布局（部分）
• 图表47：近期国际车企插混车型布局（部分）
• 图表48：典型正极材料比容量和对锂电压
• 图表49：典型正极材料综合性能对比
• 图表50：宁德时代不同性能侧重点的动力电池
• 图表51：比亚迪第1代DM系统结构
• 图表52：比亚迪第2代DM系统结构（后电机非必须）
• 图表53：比亚迪第3代DM系统串联驱动工作模式
• 图表54：比亚迪第3代DM系统并联四驱工作模式
• 图表55：搭载“绿芯混动”技术的eRX5系统组成
• 图表56：上汽荣威EDU电驱系统结构
• 图表57：EDU电驱与对应典型工作模式
• 图表58：比亚迪秦Pro对比丰田卡罗拉双擎E+
• 图表59：增程式混合动力汽车设计可能存在问题
• 图表60：理想制造ONE结构
• 图表61：理想制造ONE对比比亚迪唐DM
• 图表62：不同A级乘用车BOM成本对比估计
• 图表63：不同类型乘用车综合评定（以常规A级车为例）
• 图表64：不同储能体系的理论能量密度（仅考虑活性物质，以kWh/kg计）
• 图表65：锂硫电池的基本结构
• 图表66：质子交换膜燃料电池膜电极组件结构
• 图表67：增程式燃料电池汽车动力系统结构

总结

增程插混技术作为“节油”和“以电代油”的结合体，正在成为我国新能源乘用车的重要发展方向。其通过优化增程器、电池和电机系统，实现低油耗、低电耗和高纯电续航，具备兼容纯电平台、适应市场多元化需求的优势。在政策扶持、技术进步和市场需求的推动下，增程插混将享受新能源汽车发展带来的多重红利，成为未来乘用车市场的重要组成部分。