混動汽車行業(yè)深度報告：混動元年開啟自主品牌競爭新篇章

1、混動汽車行業(yè)深度報告：混動元年開啟自主品牌競爭新篇章混動填補需求空白，政策護航市場發(fā)展純電兩端市場爆發(fā)，10-20 萬仍有突破空間從新能源車市場整體來看，2017 年以來 5 萬以下、20 萬以上區(qū)間新能源車滲透率實現(xiàn) 較大增長，到 2021 年 9 月已實現(xiàn) 20%以上的滲透率，其中 5 萬以下滲透率高達 90%。 另外，新能源車在各線城市也有不同程度的突破，其中一線及新一線城市滲透率最高， 且向下級市場滲透的趨勢明顯。分價格段來看，純電動車兩端市場滲透顯著，5-20 萬市場滲透率仍有空間，插電混在 10-20萬市場滲透率快速提升。2021 年 9 月，5 萬以下區(qū)間純電動車滲透率達到 90

2、.0%， 30 萬以上滲透率也達到 26%以上，目前 5-20 萬市場純電滲透率低于 15%，其中 10-15 萬市場滲透率為 6.1%，插電式混動車市場滲透率整體上低于純電動車，其中 25-30 萬 區(qū)間早期滲透率高于純電動車，但近年來增速不及純電動車，市占率被反超，而 10-20 萬區(qū)間自 2021 年以來顯示出滲透率快速提升的趨勢。滿足經(jīng)濟型“挑剔”市場，混動成為重要補充10-20 萬區(qū)間內(nèi)，受制于成本，純電動車在續(xù)航里程和配置上競爭力并未如兩端市場強 勁，同時 10-20 萬市場作為經(jīng)濟型市場消費者最為“挑剔”，對續(xù)航、性能、配置等都 有較高要求?；旌蟿恿Τ杀驹黾酉鄬^少，目前定價上可

3、以和燃油車基本平價，成為新 能源重要補充。 續(xù)航配置：10-20 萬市場混合動力在配置和續(xù)航上有一定優(yōu)勢。受制于成本，純電動車 在 10-20 萬元區(qū)間帶電量有限，續(xù)航約 300-460km，對續(xù)航里程有較高要求的消費者而 言目前仍顯不足。經(jīng)濟型價格帶上，純電動車的智能化配置也難以達到 30 萬以上車型 的如此豐富，競爭力相對有限。混合動力低油耗特性可以助力車型達到 1000km 以上續(xù) 航，同時配置也相對豐富。成本方面：混合動力相較純電動車成本增加少，且遠期隨著電機電控成本進一步下降以 及架構(gòu)優(yōu)化，相較燃油成本未來或僅少量增加，成為燃油車的自然升級。純電動車相比 傳統(tǒng)燃油車，取消了發(fā)動機、變

4、速箱等部件，但電池及電機電控的引入帶來了很高的增 量成本；混合動力車在傳統(tǒng)燃油車的基礎(chǔ)上新增了電池及電機電控系統(tǒng)。其中電池成本 占比最高且降本空間最大，以 2020 年純電動車電池能量 60kWh、度電成本 850 元，普 通混動車電池能量 1.5kWh（插電式混動車 10kWh）、度電成本 2500 元（功率電池）為 基準(zhǔn)，預(yù)計 2020-2025 年間復(fù)合降本率為 6%，2025-2030 年間成本下降率保持在 3% 的水平。對于 10-20 萬區(qū)間同級別、同配置的車輛，當(dāng)前純電動車基于燃油車的增量成 本比混動車高出 2-3 萬余元，隨著技術(shù)成熟和成本降低，到 2030 年預(yù)計混合動力車相

5、 比純電動車仍有 1-2 萬元的成本優(yōu)勢。此外，考慮到一些混動車型取消了傳統(tǒng)變速箱， 且隨著新能源車補貼退坡，插電式混動車不再為補貼追求大能量電池，混動車成本優(yōu)勢 將進一步提高，進而轉(zhuǎn)化為售價、配置上的優(yōu)勢。雙積分政策進一步護航混動車發(fā)展政策方面：2017 年 9 月 27 日，工信部出臺了乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽 車積分并行管理辦法，并于 2020 年 6 月對新能源積分和平均燃油消耗量積分的計算 和結(jié)轉(zhuǎn)方法做了修訂。我國政府將雙積分政策作為新能源補貼退坡后新能源汽車政策的 主要支撐工具，其中新能源積分要求整車廠在生產(chǎn)傳統(tǒng)燃油車時須匹配一定比例的新能 源車型，新能源汽車為純電動汽車

6、、插電式混合動力汽車和燃料電池汽車三類汽車，包 括 HEV 在內(nèi)的節(jié)能汽車劃歸為傳統(tǒng)能源汽車。隨著修訂政策落地，新能源車在平均燃 料消耗量 CAFC 中乘數(shù)降低及新能源積分降低，車企積分壓力增大。2020 年特斯拉實 現(xiàn)雙積分排名第一，前十名中多為自主品牌。相比之下，一汽大眾等合資車企產(chǎn)生了高 額負(fù)積分。到 2025 年，混動車型年銷量或?qū)⒊^ 635 萬輛，市場空間巨大。預(yù)計 2020-2025 年乘 用車年銷量復(fù)合增速為 3%，2025 年乘用車銷量有望達到 2544 萬輛。根據(jù)上述測算結(jié) 果，到 2025 年，純電動車年銷量有望達到 719 萬輛，2020-2025 年均復(fù)合增長率為 4

7、8.4%，混動車型合計銷量將有望達到 635 萬輛，2020-2025 年 CAGR 為 66.5%?；靹蛹夹g(shù)百花齊放，格局競爭背后是成本的博弈混動技術(shù)的原理是“削峰填谷”，實現(xiàn)方案多元化混合動力汽車原理在于“削峰填谷”，保持發(fā)動機運行在高效區(qū)間。發(fā)動機高效工作區(qū) 間一般位于中低轉(zhuǎn)速、中高負(fù)荷的狹窄范圍，在復(fù)雜的運行工況下，汽車運行功率需求 難以完全匹配發(fā)動機最佳工作區(qū)間。而混動車?yán)秒婒?qū)系統(tǒng)實現(xiàn)了“削峰填谷”，保證發(fā) 動機更多的在高效區(qū)間工作，其原理如下： （1）在啟動及低速運行時，發(fā)動機效率不高，系統(tǒng)利用電池帶動電動機進行驅(qū)動； （2）在加速行駛或爬坡時，路況需求功率高于發(fā)動機最佳功率，此

8、時發(fā)動機和電動機 共同驅(qū)動； （3）一般運行時，發(fā)動機最佳功率大于等于路況需求，剩余能量則通過發(fā)電機產(chǎn)生電 能并儲存至電池中； （4）在減速或制動時，能量可以被回收并儲存至電池中。 為了實現(xiàn)這一策略，目前已發(fā)展出多種不同形式的混動系統(tǒng)方案。主流混動系統(tǒng)架構(gòu)可分為串聯(lián)增程式、單電機并聯(lián)式、雙電機串并聯(lián)式和功率分流混聯(lián) 式。早期在石油危機背景下，豐田采用功率分流混聯(lián)式架構(gòu)來降低油耗，結(jié)構(gòu)緊湊，成 本上具有優(yōu)勢，豐田憑借先發(fā)優(yōu)勢和技術(shù)積累建立起專利壁壘；日產(chǎn)采用串聯(lián)增程式架 構(gòu)來解決其電動車產(chǎn)品的續(xù)航問題，在純電動車的基礎(chǔ)上增加發(fā)動機+發(fā)電機為電池供 電來增加里程，由于車輛仍靠電池+電機來驅(qū)動，因此

9、成本很高，且高速工況下能量效 率低；歐洲大部分車企為應(yīng)對趨嚴(yán)的排放法規(guī)，采用單電機并聯(lián)式架構(gòu)，該架構(gòu)允許車 輛保留傳統(tǒng)燃油車平臺的發(fā)動機、機械多擋變速箱等部件，在滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的條件下實 現(xiàn)最小的改造成本，但燃油經(jīng)濟性相對較差；本田、比亞迪等采用雙電機串并聯(lián)架構(gòu)， 對電機與電池要求較高，該結(jié)構(gòu)能量利用率高，兼具動力性與燃油經(jīng)濟性。技術(shù)驅(qū)動格局變遷，背后是成本與性能的平衡與 20 世紀(jì)初相比，如今的混動格局發(fā)生了顛覆性的變化。我們認(rèn)為混動技術(shù)是決定格 局的重要原因，而成本與性能的權(quán)衡是技術(shù)的關(guān)鍵。伴隨著混動核心零部件的降本，過 去一些受限于成本的技術(shù)路線實現(xiàn)了性能與成本的綜合，優(yōu)勢逐漸凸顯。 從全

10、球混動市場看，豐田長期占據(jù)龍頭地位，而隨著其它車企入局，豐田的市場份額也 不斷被蠶食。2004-2020 年間，全球混動市場主要經(jīng)歷了以下三個階段：階段一（2004-2008）：低成本方案+專利壁壘，豐田憑借先發(fā)優(yōu)勢占據(jù)龍頭地位。 階段二（2009-2012）：本田競爭力逐漸凸顯，但豐田優(yōu)勢猶在。 階段三（2013-2020）：電機降本助力混動技術(shù)百花齊放，格局競爭加劇。格局變化的直接原因是產(chǎn)品表現(xiàn)。從車型表現(xiàn)來看，早期豐田以提高燃油經(jīng)濟性為目標(biāo) 打造的混動車型相比競品車型在油耗水平、售價方面具有絕對優(yōu)勢，長期保持 80%以上 的市占率。2009-2012 年間，更多車企逐漸入局，市面上的混動

11、車型增多。油耗方面， 豐田仍然占據(jù)主導(dǎo)地位；性能方面，部分車型在動力性能上達到豐田水平，但定價高于 豐田。期間本田將產(chǎn)品價格壓縮至低于豐田，盡管油耗水平、動力性方面均弱于豐田， 但對于價格敏感型消費者仍然有吸引力，銷量有所提升。2013-2020 年期間，隨著各家 混動技術(shù)和車型的推出，相同價格區(qū)間（$2.4 萬-$3 萬）出現(xiàn)越來越多在加速性能、油 耗水平方面與豐田差距不大的產(chǎn)品，競爭格局加劇，豐田市占率逐漸下降；與此同時， 在價格下探方面，豐田仍能夠?qū)a(chǎn)品價格控制在 2 萬美元左右，油耗與售價仍然是豐田 的優(yōu)勢。雙電機串并聯(lián)具備潛力，有望成為主流格局變遷背后技術(shù)是驅(qū)動力，性能與成本的平衡是

12、技術(shù)的關(guān)鍵。發(fā)動機控制的關(guān)鍵在于 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，豐田 THS 系統(tǒng)采用行星齒輪機械結(jié)構(gòu)將發(fā)動機與兩臺電機進行轉(zhuǎn)速耦合， 通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速來控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速實現(xiàn) E-CVT 無級變速而取締了傳統(tǒng)變速箱結(jié)構(gòu)， 其中發(fā)動機是主要驅(qū)動來源，系統(tǒng)對電機功率和電池性能要求不高，因此在早期電機電 控成本處于高位時，豐田這套“高功率發(fā)動機+低功率電機”的混動系統(tǒng)極具成本優(yōu)勢。 2013 年，本田推出 i-MMD 雙電機串并聯(lián)系統(tǒng)，與豐田不同的是，本田通過電控系統(tǒng)實 現(xiàn)發(fā)動機與電機的協(xié)同工作及工作模式的切換。本田 i-MMD 中電機更多的參與驅(qū)動， 因此隨著電機電控的降本，系統(tǒng)性能不再受限于電機成本，本田混動“低功率

13、發(fā)動機+ 高功率電機”方案的優(yōu)勢逐漸凸顯?！盎靹釉辍遍_啟自主品牌混動競爭新篇章自主混動厚積薄發(fā)，十年磨一劍國內(nèi)市場起步較晚，2014 年起實現(xiàn)行業(yè)年銷量過萬，其發(fā)展歷程主要經(jīng)過了以下三個 階段： 階段一（2013-2017）：豐田依托經(jīng)驗技術(shù)沉淀，迅速擴張版圖，自主品牌初出茅廬。豐 田作為全球混動龍頭，進入中國市場后迅速打開空間，2013-2017 年間銷量由不足萬輛 增長至 10.4 萬輛，CAGR 高達 103.7%。期間，以比亞迪為首的自主品牌開始推出混動 車型，取得了較好的勢頭，市占率曾一度超過豐田，但經(jīng)驗與產(chǎn)品競爭力有限導(dǎo)致其后 勁不足，增速放緩。 階段二（2018-2020）：市

14、場競爭愈加劇烈，自主品牌持續(xù)探索。2018 年本田混動引入 國內(nèi)，更多自主品牌也加入到混動市場競爭中。與豐田類似，本田十余年的研發(fā)和市場 經(jīng)驗幫助其實現(xiàn)了銷量快速增長，而比亞迪、上汽在推出新一代混動方案后卻高開低走， 銷量漸入頹勢。同時，行業(yè)整體增速放緩，2018-2020 年間 CAGR 為 3.5%。 階段三（2021 以來）：市場空間打開，自主品牌探索取得成效，市占率大幅提升。2021 年 1-10 月混動車銷量合計 81.4 萬輛，遠超 2020 全年銷量。其中比亞迪自 3 月推出 DM-i 系統(tǒng)以來，銷量迅速爬坡，10 月混動銷量已與豐田相當(dāng)，市占率接近三分之一。在 10-20 萬價

15、格區(qū)間，自主品牌混動車型先后實現(xiàn)了對“兩田”混動的動力性能、燃油 經(jīng)濟性從逐漸趨近到反超的過程。早期豐田進入我國混動市場時主要瞄向中高端市場， 自主品牌主要定位于 10-20 萬區(qū)間，但動力性能、油耗水平與成熟的豐田混動產(chǎn)品存在 差距。2013-2017 年間，自主品牌不斷打磨混動技術(shù)，油耗水平進一步趨近豐田的同時， 在動力性能方面實現(xiàn)反超。2017 年起，自主品牌在油耗方面逐漸超越兩田，且價格不 斷下探，綜合競爭力大大提升。除比亞迪外，上汽、吉利、長城等自主品牌在此期間也在混動賽道不斷探索。 上汽 EDU 一代到二代，“兩根筷子”變“一雙筷子”。上汽于 2013 年推出搭載第一代 EDU 混

16、動平臺的量產(chǎn)車型，采用 P1+P2 雙電機串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中 ISG 小電機負(fù)責(zé)調(diào) 速，TM 大電機負(fù)責(zé)電驅(qū)動，通過 2 擋 AMT 變速器輸出能量。第一代 EDU 的特點在于 采用雙離合控制器，分別控制 ISG+發(fā)動機和驅(qū)動電機，使二者分工明確，能夠?qū)崿F(xiàn)純 電模式、發(fā)動機直驅(qū)模式、混動模式以及增程模式。但這套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，兩臺離合 器協(xié)作方面存在不足，且虧電狀態(tài)下油耗不占優(yōu)勢。隨后，上汽于 2017 年推出榮威 i6、 RX5 兩款車型，在動力性能、油耗等方面進行優(yōu)化，2018 年分別實現(xiàn)了 3.3 萬、2.3 萬 的銷量。 2019 年，上汽發(fā)布第二代 EDU 平臺，采用 P2.5 并聯(lián)式

17、架構(gòu)，通過一個離合器解決油、 電兩個動力源的耦合，動力銜接更平順。第二代 EDU 的特點在于高度集成的組合 10 速 變速箱，憑借 P2.5 電機集成在變速箱的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，通過齒輪軸和齒輪的不同排列組合 可實現(xiàn)發(fā)動機 6 個擋+電機 4 個擋的調(diào)速范圍，智能調(diào)控發(fā)動機與電機在不同工況下的 出力比例，使兩者維持在高效工作狀態(tài)。自主混動技術(shù)崛起，劍指“混動元年”自主品牌 2021 年以來，除比亞迪 DM-i 外，搭載長城檸檬混動系統(tǒng)的車型也于 2021 年 陸續(xù)上市，另外，奇瑞、長安、吉利也將混動視為戰(zhàn)略路線，相繼發(fā)布新一代混動技術(shù)?？购狻皟商铩?，長城研發(fā)自主 DHT 技術(shù)。豐田、本田針對混合動力各

18、自開發(fā)了混聯(lián)、串 并聯(lián)方案的專用混動變速器（DHT）技術(shù)。與傳統(tǒng)變速器不同，DHT 對于機械架構(gòu)沒有 限制，其核心功能由機電組件實現(xiàn)無級調(diào)速，由于減少了傳動裝置，DHT 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊 湊、重量更輕，提高了能效和性能表現(xiàn)。自主品牌中以比亞迪和長城為主，DM-i 的 DHT 方案與本田的串并聯(lián)方案類似，偏重經(jīng)濟性。長城檸檬 DHT 則在該方案的基礎(chǔ)上增加 一檔變速箱（相當(dāng)于兩檔變速），并將發(fā)動機、變速箱、DCDC、雙電機以及電機控制器 高度集成為一套 DHT 系統(tǒng)，匹配 HEV/PHEV 兩種架構(gòu)下三種不同規(guī)格的動力總成。檸 檬 DHT 系統(tǒng)能在中速巡航場景下實現(xiàn)發(fā)動機直驅(qū)模式，追求更佳的動力性表

19、現(xiàn)。自研自采，實現(xiàn)性能與成本的最優(yōu)化自主品牌的成本優(yōu)勢來源于自研技術(shù)與供應(yīng)鏈。以比亞迪為例，得益于長期的技術(shù)研發(fā) 和深化產(chǎn)業(yè)鏈布局，DM-i 超級混動平臺做到了動力系統(tǒng)及控制系統(tǒng)全自主研發(fā)，核心零 部件實現(xiàn)了自給自足。比亞迪為 DM-i 研發(fā)了插混專用 1.5L 高效發(fā)動機，熱效率達 43.04%，并配備 EHS 電混系統(tǒng)，搭載了比亞迪自研量產(chǎn)的三合一扁線油冷電機，配備 8.3-21.5kWh 的混動專用功率型刀片電池，提供更大的能量緩沖區(qū)，采用自主 IGBT 芯 片，有效降低了成本。對比比亞迪唐（混動）和豐田普銳斯，二者在核心零部件方面均 能夠?qū)崿F(xiàn)自采自供或子公司供應(yīng)，更低的成本能夠帶來更大

20、的優(yōu)勢空間。規(guī)模擴大有利于成本下降，為比亞迪在混動動力電池市場帶來成本優(yōu)勢。根據(jù)比亞迪 2021 年各混動車型銷量及電池能量（多款式的電池能量取平均值，如秦 PLUS DM-i 有 8.32kWh 和 18.32kWh 版本，測算時記為 13.32kWh）進行測算，自 2021 年 3 月 DMi 車型上市以來，隨著功率型刀片電池產(chǎn)能爬坡，比亞迪在插電式混動車電池市場裝機 量占比不斷提升，預(yù)計 8 月份比亞迪在插電混動車電池裝機量市場市占率已達到 40% 以上，后續(xù) DM-i 等車型訂單不再受產(chǎn)能限制而持續(xù)放量，市占率有望繼續(xù)上升。類比 純電動車動力電池市場，寧德時代能夠長期保持著 50%以上的市占率，憑借規(guī)模效應(yīng)帶 來的成本優(yōu)勢與競爭者拉開差距，進而憑借成本優(yōu)勢持續(xù)鞏固龍頭地位。比亞迪后續(xù)也 持續(xù)投入功率電池的產(chǎn)能滿足公司后續(xù)訂單交付以及夯實自身規(guī)模效應(yīng)。雙電機串并聯(lián)架構(gòu)成本具有優(yōu)勢，比亞迪至少在中短期內(nèi)仍將保持優(yōu)勢。從混動系統(tǒng)成 本角度對自主品牌混動系統(tǒng)核心零部件成本進行估計，其中除比亞迪外，其它車企混動 方案中均含有變速箱，奇瑞鯤鵬采用雙電機驅(qū)動因此電機成本較高，長安藍鯨采用 30.7kWh 大能量電池因此電池成本較高。經(jīng)測算，比亞迪 DM-i、長