
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


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文檔簡介
汽車行業(yè)深度研究:特斯拉CTC將推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)新一輪生產(chǎn)制造革命1、
特斯拉
CTC將推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)新一輪生產(chǎn)制造革命在過去的
100
多年中,汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開生產(chǎn)方式的變化及生產(chǎn)力的提升。汽車生產(chǎn)由手工作坊式生產(chǎn)發(fā)展為流水線大批量生產(chǎn),再發(fā)展為“多品種,小批量”的精益化生產(chǎn)方式,
再進(jìn)一步發(fā)展為如今平臺(tái)化、模塊化的生產(chǎn)方式,這一系列進(jìn)化演變的始終目標(biāo)于提高生產(chǎn)效率,并平衡市場的多樣化需求。而在每一次的進(jìn)化中能夠率先發(fā)起變革的企業(yè),也將在后續(xù)的市場競爭中占據(jù)明顯優(yōu)勢。特斯拉
ModelY后車身結(jié)構(gòu)件采用一體壓鑄工藝,相比傳統(tǒng)沖壓焊接工藝,成本下降
40%、零件減少
79
個(gè),生產(chǎn)效率大幅提升;而
CTC方案將從電池系統(tǒng)集成的角度進(jìn)一步加深電池系統(tǒng)與電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)、底盤的集成,減少零部件數(shù)量,提升生產(chǎn)效率。未來,特斯拉
CTC與一體壓鑄技術(shù)將相輔相成,共同推進(jìn)汽車工業(yè)生產(chǎn)效率的進(jìn)一步大幅提升。CTC是特斯拉從電池系統(tǒng)集成角度為汽車工業(yè)帶來的一場生產(chǎn)制造革命。特斯拉
CTC技術(shù)將電池系統(tǒng)與車輛底盤集成,大幅降低車重,增加電池續(xù)航里程,減少零部件數(shù)量,提升生產(chǎn)效率。目前,特斯拉
CTC方案已經(jīng)正式對(duì)外展示,標(biāo)志著
CTC已經(jīng)非常接近應(yīng)用落地,這將是特斯拉帶來的新一輪生產(chǎn)制造革命,為行業(yè)內(nèi)各大汽車廠商和供應(yīng)商指明了
CTC未來的發(fā)展方向,對(duì)整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)均具有極為重要的意義。1.1、
特斯拉率先公布
CTC方案,引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)方向特斯拉在
2021
年
6
月公開了一份電池系統(tǒng)的專利,專利名為
INTEGRATEDENERGYSTORAGESYSTEM,專利號(hào)為
US2021/0159567
A1,專利中詳細(xì)闡述了
4680
StructuralBattery(CTC)電池系統(tǒng)集成技術(shù)。特斯拉于
2021
年
10
月在德國柏林工廠舉辦參觀活動(dòng),并首次對(duì)外展示了
4680
StructureBattery(CTC),整體設(shè)計(jì)思路方案與專利披露信息基本一致。根據(jù)專利中公開披露的內(nèi)容,可以對(duì)特斯拉
CTC有整體的方向性認(rèn)知:①在特斯拉
CTC方案的整體結(jié)構(gòu)上,電池包上蓋與車輛結(jié)構(gòu)如座椅直接連接在一起,成為乘員座艙地板的結(jié)構(gòu);②電芯之間填充樹脂材料,特斯拉認(rèn)為這一方面可以提供熱保護(hù),另一方面可以為電芯提供結(jié)構(gòu)性支撐:③在與“大模組”方案的對(duì)比中,CTC方案具有減少支撐件、減輕整車質(zhì)量、提升整體電池容量等優(yōu)勢??偨Y(jié)特斯拉《INTEGRATEDENERGYSTORAGESYSTEM(專利號(hào)
US2021/0159567
A1)》專利及今年
10
月在柏林超級(jí)工廠公開展示的相關(guān)信息,特斯拉
4680
StructuralBattery(CTC)方案主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):①電池包上蓋與電芯粘接在一起,并與座椅等車輛結(jié)構(gòu)件集成,成為乘員艙地板的結(jié)構(gòu);②電芯上下和電芯之間填充樹脂材料,起到熱保護(hù)和結(jié)構(gòu)性支撐的作用;③由于單個(gè)電芯所承受的電流增大,方案中將以前的鋁絲連接改為
Busbar連接,利用母排引腳將電連接和電池管理系統(tǒng)的采集板直接連接在一起;④在熱失控管理的方面,相比于之前位于后方位置的
2
個(gè)泄壓閥,CTC方案在電池包一側(cè)配置了
8
個(gè)泄壓閥;⑤電芯間的蛇形管布置與車橋方向平行,通過減少蛇形管長度而減少流阻,增加冷卻均勻性。特斯拉動(dòng)力電池系統(tǒng)的進(jìn)化伴隨著其電芯技術(shù)的迭代。ModelS/X上市時(shí),電池包為搭載
18650
電芯的傳統(tǒng)方案布局,共
14/16
個(gè)模組;Model3
上市時(shí),電池包為搭載
2170
電芯的大模組方案布局,共
4
個(gè)模組;目前,應(yīng)用搭載
4680電芯的
CTC方案的
ModelY樣車已經(jīng)對(duì)外展示,模組結(jié)構(gòu)被徹底取消。電芯的迭代為動(dòng)力電池系統(tǒng)的進(jìn)化奠定了基礎(chǔ),一方面是因?yàn)閱误w電芯體積越大,電池容量越大,電池包中所需的電芯數(shù)量越少,從安全性等角度才能夠跳出“電芯-模組-PACK”分級(jí)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)電芯的直接管理;另一方面是因?yàn)殡娦倔w積越大,其外殼的結(jié)構(gòu)性能越強(qiáng),在車輛實(shí)際運(yùn)行時(shí)能夠抵抗更強(qiáng)的外力,因此靠灌膠以蜂窩狀粘接在一起的
4680
電芯本身就起到了對(duì)車體的結(jié)構(gòu)支撐作用。特斯拉
CTC方案的應(yīng)用將為車輛降低
10%車重,增加
14%續(xù)航里程,減少
370個(gè)零件,單位成本下降
7%,單位投資下降
8%,大幅提升汽車生產(chǎn)制造的效率。突破產(chǎn)能瓶頸,超級(jí)工廠正在為特斯拉高速發(fā)展打牢產(chǎn)能基礎(chǔ)。Gigafactory是特斯拉生產(chǎn)制造革命的核心,除了位于美國加州的弗里蒙特工廠外,特斯拉共有
3
座負(fù)責(zé)整車生產(chǎn)的超級(jí)工廠,分別為已投產(chǎn)的上海超級(jí)工廠(Giga3)和建設(shè)中的德國柏林超級(jí)工廠(Giga4)及美國德州超級(jí)工廠,還有一座
TBD超級(jí)工廠正在規(guī)劃中。特斯拉汽車市場需求旺盛,目前采用以產(chǎn)定銷的模式。超級(jí)工廠在生產(chǎn)制造端的持續(xù)創(chuàng)新帶動(dòng)了生產(chǎn)效率的持續(xù)提升,不斷突破產(chǎn)能瓶頸。根據(jù)
21Q3
季報(bào)數(shù)據(jù),弗里蒙特和上海超級(jí)工廠的合計(jì)在產(chǎn)產(chǎn)能已超過
100萬臺(tái)。根據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù),今年
10
月特斯拉國產(chǎn)車型實(shí)現(xiàn)銷量
54391
輛,這意味著上海超級(jí)工廠的動(dòng)態(tài)產(chǎn)能或已達(dá)到
65
萬輛。我們預(yù)計(jì),2021
年特斯拉銷量將達(dá)到
91
萬輛,保持平均每年
40-50%左右的年化增速。另外,還有負(fù)責(zé)電池生產(chǎn)的美國內(nèi)華達(dá)州超級(jí)工廠(Giga1),目前已成為全球產(chǎn)能最高的電池工廠之一。根據(jù)公告信息,特斯拉
2019
年收購了加拿大
HibarSystems公司,是一家制造精密計(jì)量泵及電池生產(chǎn)設(shè)備的公司,在國際市場上以精密計(jì)量泵、注液系統(tǒng)及電池制造系統(tǒng)而著名;同年,特斯拉還收購了全球知名的儲(chǔ)能和電力輸送解決方案制造商
Maxwell,補(bǔ)充自身干電極技術(shù)和預(yù)鋰化技術(shù)。特斯拉對(duì)
Hibar和
Maxwell的收購加快了
4680
電池的研發(fā)進(jìn)度,并推進(jìn)了其更快和更大規(guī)模的生產(chǎn),充分體現(xiàn)了特斯拉對(duì)未來發(fā)展布局的高度前瞻性。特斯拉生產(chǎn)制造革命下,毛利率優(yōu)勢明顯,自由現(xiàn)金流持續(xù)為正。特斯拉毛利率相比同行具有明顯優(yōu)勢,2021Q3
單季度毛利率達(dá)
26.6%,其中汽車銷售業(yè)務(wù)毛利率
30.2%,相比
2019Q3
增長
8.4pcts,特斯拉毛利率的不斷提升離不開其在生產(chǎn)制造端的持續(xù)創(chuàng)新。特斯拉在
2019-2020
年連續(xù)兩年、2020Q2-2021Q3連續(xù)
6
個(gè)季度實(shí)現(xiàn)自由現(xiàn)金流為正,也說明了其價(jià)值創(chuàng)造能力的不斷提升,這離不開生產(chǎn)制造端的持續(xù)創(chuàng)新對(duì)生產(chǎn)效率和成本的改善。1.2、
特斯拉
CTC順應(yīng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律福特流水線改變了手工作坊型生產(chǎn)方式,效率大幅提升、成本大幅下降。在福特發(fā)明流水線之前,汽車工業(yè)完全是手工作坊型的,每裝配一輛汽車要
728
個(gè)人工小時(shí),這一生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足巨大的市場需求,因此使汽車成為了一種奢侈品。1913
年,福特應(yīng)用創(chuàng)新理念發(fā)明流水線生產(chǎn)方式,第一條流水線使每輛
T型汽車的組裝時(shí)間由原來的
12
小時(shí)
28
分鐘縮短至
90
分鐘,生產(chǎn)效率提高
8
倍,在
1908-1925
年間共生產(chǎn)了超過
1500
萬輛汽車。效率的提升也帶動(dòng)了成本的大幅下降,汽車的價(jià)格下降了一半至每輛
260
美元,一個(gè)普通工人工作不到四個(gè)月就可以購買一輛
T型車,汽車也從此逐漸實(shí)現(xiàn)普及。目前現(xiàn)代化汽車工廠的單車組裝時(shí)間為
5-30
分鐘,特斯拉當(dāng)前能夠?qū)崿F(xiàn)
2
分鐘/輛的組裝速度,其柏林超級(jí)工廠的規(guī)劃目標(biāo)更將白車身組裝效率進(jìn)一步提升至
45
秒/輛。我們認(rèn)為,在特斯拉
CTC方案及一體化壓鑄技術(shù)帶來的新一輪生產(chǎn)制造革命中,生產(chǎn)效率將進(jìn)一步提升。進(jìn)入市場需求多樣化發(fā)展的新階段,工業(yè)生產(chǎn)變相應(yīng)的向多品種、小批量的方向發(fā)展,福特式的單品種、大批量的流水生產(chǎn)方式的弱點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)。為了更好適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,日本豐田汽車提出精益生產(chǎn)管理方式,這是二戰(zhàn)后日本汽車工業(yè)遭到“資源稀缺”和“多品種,少批量”的市場制約的產(chǎn)物。這一生產(chǎn)模式消除了形成浪費(fèi)的要素,通過消除流動(dòng)障礙,能夠有效降低庫存、提升庫存周轉(zhuǎn)率、縮短生產(chǎn)周期,進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。即使是在被應(yīng)用幾十年后,精益生產(chǎn)管理模式仍然在豐田公司中發(fā)揮重要作用。在
2007-2020
年之間,雖然豐田在毛利率上并不比通用、福特、大眾更有優(yōu)勢,但是凈利率明顯高于三家競爭對(duì)手(08
年豐田因“剎車門”影響收到重創(chuàng),后經(jīng)歷多年逐漸恢復(fù)),可見豐田在費(fèi)用支出控制上的領(lǐng)先水平。平臺(tái)化開發(fā)模式通過多車型共享研發(fā)成果,使得車型開發(fā)和生產(chǎn)成本繼續(xù)下降。隨著用戶需求的不斷變化和企業(yè)間競爭的不斷加劇,開辟更多細(xì)分市場、推出能夠滿足多樣化需求的車型成為必然。但這也導(dǎo)致了研發(fā)投入的大幅提升,因此平臺(tái)化開發(fā)模式在減少重復(fù)開發(fā)方面的優(yōu)勢愈加凸顯。平臺(tái)化生產(chǎn)的運(yùn)用,大幅減少了生產(chǎn)線數(shù)量,通用零部件數(shù)量的增加使生產(chǎn)以及售后的過程簡化,降低了生產(chǎn)成本。在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的平臺(tái)化生產(chǎn)之后,零部件通用率達(dá)到
70%-80%,成本減少
30%-40%。對(duì)企業(yè)而言,平臺(tái)化開發(fā)模式不但帶來成本的降低,還帶來了產(chǎn)品競爭力的提升,從而帶動(dòng)收入和利潤的提升。平臺(tái)化開發(fā)模式逐漸實(shí)現(xiàn)模塊化,單平臺(tái)的適用車型大幅拓寬。最初的平臺(tái)化是以車型級(jí)別進(jìn)行劃分而打造的,比如大眾的
PQ24、PQ34、PL45
等。之后,大眾打破車型級(jí)別壁壘,僅從驅(qū)動(dòng)模式和發(fā)動(dòng)機(jī)布局區(qū)別開發(fā)平臺(tái),打造能夠跨級(jí)別的
MQB、MLB、MEB等模塊化平臺(tái)。平臺(tái)的適用車型數(shù)量越大,每款車型平攤的研發(fā)成本就越少,這不僅為大眾開發(fā)更多車型奠定良好的基礎(chǔ),也在很大程度上規(guī)避了個(gè)別車型銷量不佳帶來的虧損風(fēng)險(xiǎn)。目前,寧德時(shí)代正在加快
CTC的研發(fā)攻關(guān),并宣布計(jì)劃于
2025
年左右推出自己的
CTC方案,并有望于
2028
年升級(jí)為下一代智能化
CTC。CTC方案下,可將電芯直接集成到底盤上,相比
CTP集成化程度將得到更大提升。CTC不僅會(huì)重新改變電池的布局,還將整合整個(gè)三電系統(tǒng),如電機(jī)、電控、整車高壓如直流轉(zhuǎn)換器
DC/DC、OBC等。另外,CTC通過智能化動(dòng)力域控制器優(yōu)化動(dòng)力分配和降低能耗。1.3、
國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)正在加速跟進(jìn)
CTC布局1.3.1、
寧德時(shí)代布局電驅(qū)動(dòng),加速
CTC進(jìn)程目前,寧德時(shí)代正在加快
CTC的研發(fā)攻關(guān),并宣布計(jì)劃于
2025
年左右推出自己的
CTC方案,并有望于
2028
年升級(jí)為下一代智能化
CTC。CTC方案下,可將電芯直接集成到底盤上,相比
CTP集成化程度將得到更大提升。CTC不僅會(huì)重新改變電池的布局,還將整合整個(gè)三電系統(tǒng),如電機(jī)、電控、整車高壓如直流轉(zhuǎn)換器
DC/DC、OBC等。另外,CTC通過智能化動(dòng)力域控制器優(yōu)化動(dòng)力分配和降低能耗。2021
年
8
月,寧德時(shí)代擬與上海適達(dá)、江蘇新越及自然人姜勇在江蘇省蘇州市共同投資設(shè)立“蘇州時(shí)代新安能源科技有限公司”。這個(gè)合資公司專注電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),注冊(cè)資本為
25
億元人民幣,其中寧德時(shí)代出資
13.5
億元,持有合資公司
54%股權(quán)。自然人姜勇曾經(jīng)擔(dān)任匯川技術(shù)副總裁、匯川聯(lián)合動(dòng)力系統(tǒng)有限公司董事長,在新能源汽車電機(jī)電控等領(lǐng)域擁有近十年經(jīng)驗(yàn)。通過該控股公司的成立,寧德時(shí)代將掌握電驅(qū)動(dòng)控制技術(shù),這是其
CTC實(shí)現(xiàn)應(yīng)用落地的重要基礎(chǔ)。同時(shí)掌握動(dòng)力電池系統(tǒng)和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù),寧德時(shí)代也將借此繼續(xù)拓展
CTC相關(guān)技術(shù),推動(dòng)
CTC的完整解決方案的實(shí)現(xiàn)和落地。1.3.2、
比亞迪
e3.0
平臺(tái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)“八合一”高度集成2021
年比亞迪推出了全新純電動(dòng)專屬平臺(tái)
e3.0,實(shí)現(xiàn)從小型車到大型車的全覆蓋,并將繼續(xù)對(duì)行業(yè)開放共享。e3.0
延續(xù)使用了超安全刀片電池,并進(jìn)一步將刀片電池與整個(gè)車身融為一體,還將整車的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等功能深度融合,充分利用電機(jī)快速響應(yīng)的特性,開發(fā)出行業(yè)首個(gè)動(dòng)力域控制器,并于海豚車型搭載。e3.0
實(shí)現(xiàn)“八合一”動(dòng)力系統(tǒng)集成,將驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、減速器、高壓配電箱、逆變器、車載充電器、整車控制器、電池管理系統(tǒng)等
8
大模塊整合,提升功率密度
20%,綜合效率達(dá)到了
89%,使搭載大電池包的車型最大行駛里程可以突破
1000km。1.3.3、
Rivian滑板底盤采用非承載式車身,有助于底盤標(biāo)準(zhǔn)化Rivian是一家美國新勢力電動(dòng)汽車公司,目前旗下車型分別為電動(dòng)皮卡
R1T和SUV車型
R1S,已經(jīng)亞馬遜定制貨車。美國時(shí)間
11
月
10
日,Rivian在納斯達(dá)克上市,IPO首日高開約
37%,目前市值已超
1000
億美元。Rivian的核心技術(shù)是其滑板式底盤平臺(tái)。Rivian將四個(gè)電動(dòng)機(jī)、一個(gè)全輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和三個(gè)電池組嵌入到底盤之中,實(shí)現(xiàn)上下車體(上裝和下裝)的解耦,從而能夠?qū)ι涎b和下裝可以進(jìn)行獨(dú)立開發(fā)。這樣,能夠令底盤適配多種不同的車型,并加速車輛的研究開發(fā)周期。Rivian滑板式底盤除了應(yīng)用于自有品牌車型外,還將對(duì)外開放。另外,Rivian在融資能力和應(yīng)用端具備很大的優(yōu)勢。IPO之前,亞馬遜持股占比
22.29%,福特持股占比
14.26%,股東背景實(shí)力雄厚。目前,Rivian擁有亞馬遜訂制貨車
10
萬輛訂單,預(yù)計(jì)
2021
年底交付,其滑板式底盤還將與福特旗下車型展開合作。1.3.4、
美國
CanooCTC推動(dòng)底盤模塊化發(fā)展Canoo是一家成立于美國加州的初創(chuàng)公司,目前的主營業(yè)務(wù)是為其他整車廠商提供技術(shù)服務(wù),包括與現(xiàn)代聯(lián)合開發(fā)的新一代電動(dòng)底盤平臺(tái)。Canoo計(jì)劃在2022
年推出首款自主品牌的電動(dòng)汽車。Canoo的核心技術(shù)為滑板式電底盤。通過平臺(tái)化的底盤,Canoo可以根據(jù)不同的需求場景快速開發(fā)相應(yīng)的車輛。在
Canoo模式下,汽車可分為電底盤、車身和其他共三個(gè)部分,其中電底盤的成本占比和技術(shù)含量最高,價(jià)值也最大。Canoo的電底盤在嚴(yán)格意義上還沒有完全實(shí)現(xiàn)
CTC,因?yàn)槿匀槐A裟=M的形態(tài),確切應(yīng)該為
MTC(ModuletoChassis,模組到底盤),它保留了
PACK中的縱橫梁結(jié)構(gòu),通過螺釘直接緊固到底盤。1.3.5、
LG公開
CTC專利,加快布局帶動(dòng)汽車動(dòng)力總成LG于今年
2
月
17
日公開了專利號(hào)為
KR1020210017172A的《UnderBodyforVehicle》專利,詳細(xì)闡述了
LG的
CTC技術(shù)方案。相比于特斯拉
CTC方案中將電芯與車體直接集成,LG的
CTC方案依然保留了模組結(jié)構(gòu),是
ModuletoChassis(MTC)的路線,這與其選擇軟包電芯有關(guān)(由于自身結(jié)構(gòu)特性,軟包電芯無法獨(dú)立固定)。在
LG的
CTC方案中,電池包下托盤與車輛底盤集成在一起,上蓋板與水冷板集成在一起,模組安裝在下托盤橫縱梁形成的隔斷內(nèi),通過螺栓與底盤固定。框架前端為
BMS和高壓控制器件留有空間,高低壓走線則通過兩側(cè)和中間的通道。另外,LG集團(tuán)通過
LG電池解決方案和
LG電子共同布局電動(dòng)汽車動(dòng)力總成的完整解決方案。2020
年
12
月,LG電子宣布和麥格納簽署合作協(xié)議,雙方共同成立了一家新的合資公司
e-Powertrain,總部位于韓國仁川。通過此次合作,雙方將整合各自在電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)方面的優(yōu)勢,從而推動(dòng)電驅(qū)動(dòng)零部件的加速開發(fā)。麥格納在電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)上的優(yōu)勢和
LG在電機(jī)、逆變器開發(fā)方面優(yōu)勢,在
e-Powertrain得到結(jié)合,為整車廠商客戶提供可擴(kuò)展的產(chǎn)品組合,助力客戶更好實(shí)現(xiàn)全方位的電氣化和功能化,同時(shí)將智能操作軟件和控制軟件整合至電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。在此之前,LG集團(tuán)也嘗試與通用汽車在
BoltEV上進(jìn)行深度合作。合作平臺(tái)制造和供應(yīng)包括鋰離子電池芯和電池組、電池加熱器、電驅(qū)動(dòng)電機(jī)
Motor、直流變換器
DCDC等系統(tǒng),幾乎包含了整個(gè)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),這也是第一次由電池企業(yè)與其他相關(guān)企業(yè),在與整車廠商的戰(zhàn)略合作中提供完整解決方案。1.3.6、
沃爾沃將自產(chǎn)電芯,推動(dòng)
CTC方案落地Northvolt成立于
2016
年,是成立于瑞典斯德哥爾摩的一家新能源公司,由大眾集團(tuán)、高盛、西門子創(chuàng)辦。Northvolt已在瑞典、德國和波蘭設(shè)立了分部,其合作伙伴包括大眾、西門子、寶馬集團(tuán)、Vattenfall、維斯塔斯、ABB和其他歐洲領(lǐng)先公司。Northvolt在
2021
年計(jì)劃產(chǎn)能為
16GWh,2023
年
32GWh,2030
年產(chǎn)能達(dá)到
150GWh,相當(dāng)于整個(gè)歐洲市場
25%的份額。沃爾沃的第三代電池系統(tǒng)集成技術(shù)將采用
CTC技術(shù)路線,將電芯直接集成到箱體上,利用電芯本體的殼體來充當(dāng)結(jié)構(gòu)件功能,電池包上蓋同樣做為乘員艙的地板,冷卻技術(shù)上則采用了底部一體式水冷板的技術(shù)。在電芯布置上,沃爾沃采用長矮型方形電芯,將電池包下箱體分為
6
個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域
2
排電芯,共216
個(gè)電芯。具體安排為:前方區(qū)域,每排
13
個(gè)電芯,共計(jì)
52
個(gè)電芯;中間區(qū)域,每排
23
個(gè)電芯,共計(jì)
92
個(gè)電芯;后面區(qū)域,每一排
18
個(gè)電芯,共計(jì)72
個(gè)電芯。采用
CTC后,沃爾沃預(yù)計(jì)將提升單車
20%的帶電量,并能夠維持同樣的安全性能。1.3.7、
博世-本特勒聯(lián)手開發(fā)模塊化純電平臺(tái)2020
年,博世與本特勒宣布合作開發(fā)模塊化電動(dòng)車平臺(tái),電動(dòng)車制造商可以通過該款全新底盤適配不同種類的車身結(jié)構(gòu)。除車身和內(nèi)外飾外,該平臺(tái)幾乎包括了車輛行駛所需的所有部件。未來,由賓尼法利納設(shè)計(jì)的電動(dòng)車將搭載這款全新的模塊化電動(dòng)底盤。本特勒與許多電池制造商有密切合作,博世通過與本特勒的合作,將使結(jié)合滾動(dòng)底盤的系統(tǒng)集成技術(shù)作為電動(dòng)汽車中電池的基礎(chǔ),為客戶提供靈活的電池存儲(chǔ)系統(tǒng)和電動(dòng)底盤解決方案。目前該平臺(tái)將電池安裝在地板中,電池容量為84kWh。為了防止電池過熱,該底盤在設(shè)計(jì)時(shí)將電池平放置于一塊液體流過的冷卻板上,熱交換器也成為前軸模塊的一部分。1.3.8、
CNP發(fā)布國內(nèi)首個(gè)
CTC一體化電底盤2020
年
12
月,蘇州科尼普(CNP)舉辦了國內(nèi)首款
CTC一體化電動(dòng)底盤的發(fā)布會(huì)。CNP的這款底盤,軸距是
2.8
米,平臺(tái)可擴(kuò)展的范圍為
1.5~3
米;輪寬1.6
米,平臺(tái)可展的范圍為
1.2~1.8
米;電量可裝載范圍為
20~80kWh+,能夠?qū)崿F(xiàn)
100-700km續(xù)航里程。CNP的這款底盤為其產(chǎn)品規(guī)劃中的
1.0
版本,主要完成了機(jī)械結(jié)構(gòu)和三電系統(tǒng)的集成,未來還會(huì)推出
2.0
和
3.0
版本,逐漸實(shí)現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)化和智能化的集成。但在此次
CNP推出的
1.0
版本的
CTC一體化電動(dòng)底盤中,集成化帶來的優(yōu)勢已經(jīng)有明顯體現(xiàn),車重降低
15%,成本降低
20%。未來,隨著技術(shù)的成熟和產(chǎn)品的迭代,CTC集成化帶來的優(yōu)勢還將繼續(xù)擴(kuò)大。2、
結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,成為動(dòng)力系統(tǒng)性能提升的關(guān)鍵動(dòng)力電池體系的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在電池材料和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兩方面,這些創(chuàng)新對(duì)動(dòng)力電池體系能量密度提升以及更好地在新能源汽車領(lǐng)域發(fā)展具有重要的意義。動(dòng)力電池最關(guān)鍵的是材料,如果在材料體系中不能持續(xù)創(chuàng)新,而只是在電池結(jié)構(gòu)等方面做創(chuàng)新,雖然對(duì)電池系統(tǒng)性能有一定提升作用,但不會(huì)出現(xiàn)革命性的變化。當(dāng)前正處于電池單體能量密度提升向電池系統(tǒng)能量密度提升轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)刻。就當(dāng)前階段而言,固態(tài)電池、碳硅負(fù)極等新材料距離大規(guī)模應(yīng)用落地還有一定距離。電池材料的創(chuàng)新及新材料落地應(yīng)用趨緩,電池單體能量密度在短期內(nèi)難有大幅提升,通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新提升電池系統(tǒng)能量密度成為當(dāng)前的關(guān)鍵。由于電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,磷酸鐵鋰電池的系統(tǒng)能量密度進(jìn)一步提升,成本優(yōu)勢推動(dòng)磷酸鐵鋰裝車量占比于
2021
年
6
月超過三元鋰,并成持續(xù)上升的趨勢。2020
年
7
月開始,寧德時(shí)代向特斯拉上海工廠供應(yīng)磷酸鐵鋰電池,特斯拉
Model3
和ModelY標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航全面使用磷酸鐵鋰。在特斯拉的帶動(dòng)下,未來磷酸鐵鋰的使用范圍或?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大。隨著汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的發(fā)展,未來整車廠商或?qū)⒅饾u演變?yōu)槿N生存形態(tài):第一種是成為移動(dòng)出行公司的代工廠,第二種是轉(zhuǎn)型成為移動(dòng)出行公司,第三種是成為覆蓋整車研發(fā)和制造、軟件開發(fā)、移動(dòng)出行等全產(chǎn)業(yè)鏈的科技公司。2.1、
電池系統(tǒng)集成化是新能源汽車生產(chǎn)制造革命的重要一環(huán)過去幾年的電池系統(tǒng)集成化主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化電池模組尺寸的提升。車企最初希望通過將電芯標(biāo)準(zhǔn)化,利用規(guī)模化降低成本。但是各家車企的需求不同,不同車型的需求也不同,電池廠商的電芯尺寸更加難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。于是,車企將標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)轉(zhuǎn)向模組,可行性大幅增強(qiáng)。355
模組就是在此背景下由大眾依據(jù)
VDA標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)推出的,并在寧德時(shí)代和
LG化學(xué)的規(guī)模量產(chǎn)中逐漸成為主流。為了進(jìn)一步提升空間體用率和系統(tǒng)能量密度,更大尺寸的
390、590
模組陸續(xù)推出?;诖蟊?/p>
MEB平臺(tái)開發(fā)的
590
模組市場影響力較大,從而加快了模組標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。當(dāng)下電池系統(tǒng)集成化主流趨勢是將電芯直接集成至電池包(CTP),跳過標(biāo)準(zhǔn)化模組環(huán)節(jié)。模組的存在使得電池包的空間利用率較低,更多的零部件也影響了成組效率。寧德時(shí)代、比亞迪、蜂巢能源等電池廠商陸續(xù)發(fā)布了各自的
CTP方案,將電芯直接集成至電池包,有效的提升了電池包的空間利用率和能量密度。未來的電池系統(tǒng)集成化演進(jìn)方向?qū)⑹请娦局苯蛹芍疗嚨妆P(CTC)。CTC(CelltoChassis),是動(dòng)力電池系統(tǒng)集成化的進(jìn)一步拓展,直接將電池整合到底盤框架中。CTC的目標(biāo)不僅限于電池重新排布,還將納入包含電驅(qū)、電控的三電系統(tǒng),通過智能化動(dòng)力域控制器,優(yōu)化動(dòng)力分配、降低能耗。寧德時(shí)代董事長曾毓群此前表示,寧德時(shí)代
CTC將使新能源汽車成本可以直接和燃油車競爭,乘坐空間更大,底盤通過性變好。在續(xù)航方面,由于省去了鑄件的電池包,CTC可最大程度降低電池包重量和空間,從而可使電動(dòng)汽車的續(xù)航里程至少可以達(dá)到
800
公里。目前,特斯拉
CTC已經(jīng)正式對(duì)外展示,寧德時(shí)代也已加快CTC布局,在新能源汽車領(lǐng)域頭部企業(yè)的引領(lǐng)下,CTC將成為未來電池系統(tǒng)集成化的大趨勢。CTC指引了電池與底盤一體化的產(chǎn)業(yè)趨勢,從標(biāo)準(zhǔn)化模組、電池包再到底盤,電芯核心技術(shù)外延不斷拓展。通過本文
1.2
節(jié)中的內(nèi)容,可以看到幾家公司的
CTP全方位的提升了電池系統(tǒng)的性能,除了能量密度,生產(chǎn)效率、成本也都得到了大幅優(yōu)化,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“降本增效”。相比傳統(tǒng)電池包,CTP電池包在零件數(shù)量上顯著減少,成組效率、空間利用率顯著提升,我們預(yù)計(jì),CTC將使成組效率達(dá)到
90%以上,空間利用率達(dá)到
70%以上,零件數(shù)量將進(jìn)一步下降至
400
個(gè)左右。電池系統(tǒng)集成化技術(shù)將加大領(lǐng)先企業(yè)的競爭優(yōu)勢。模組有保護(hù)電池、降低風(fēng)險(xiǎn)、便于維修的作用,而
CTP/CTC跳過模組甚至
PACK環(huán)節(jié),技術(shù)難度更大,對(duì)搭載的電池單體的質(zhì)量要求也更高。因此,寧德時(shí)代、比亞迪、蜂巢能源等電池廠商推出的
CTP方案,不僅體現(xiàn)了電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝層面的創(chuàng)新,更體現(xiàn)了電池單體設(shè)計(jì)制造的高水平,這無疑拉高了電池系統(tǒng)的技術(shù)門檻,也加大了行業(yè)內(nèi)的競爭壓力。在
CTP/CTC的推動(dòng)下,行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先的能夠獨(dú)立開發(fā)CTP/CTC的整車廠商和電池廠商都將擴(kuò)大競爭優(yōu)勢。2.2、
提升系統(tǒng)能量密度、降低成本是電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的主要目標(biāo)不論是
590
模組、大模組、CTP,各車企和電池廠商在動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)方面的研發(fā)創(chuàng)新始終圍繞著提升成組效率和空間利用率,從而達(dá)到提升能量密度、提升生產(chǎn)效率、降低成本的目的。2.2.1、
特斯拉大模組引領(lǐng)行業(yè)
CTP技術(shù)發(fā)展特斯拉大模組方案引領(lǐng)
CTP技術(shù)發(fā)展,落地應(yīng)用領(lǐng)先業(yè)內(nèi)
3
年。2016
年
4
月,特斯拉
Model3
車型發(fā)布,基于
2170
圓柱電芯打造的由四個(gè)大模組組成的新型電池包也隨之公布,并于
2017
年
Model3
上市交付時(shí)正式落地應(yīng)用,相比于業(yè)內(nèi)各類
CTP方案的量產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)先約
3
年時(shí)間。搭載
2170
電芯的大模組方案的電池包,相比特斯拉傳統(tǒng)方案,模組數(shù)量從
14/16
個(gè)減少至
4
個(gè),零件數(shù)量減少
10%,成組成本從$185/kWh下降至$170/kWh,效率提升和成本下降效果明顯。特斯拉大模組方案是動(dòng)力電池系統(tǒng)高度集成化的標(biāo)志性技術(shù)成果,對(duì)后來整個(gè)行業(yè)的
CTP技術(shù)方案起到了重要的引領(lǐng)作用。2.2.2、
寧德時(shí)代
CTP合作廣泛,多款配套車型已量產(chǎn)2019
年,寧德時(shí)代推出
CTP(CelltoPack)高集成動(dòng)力電池開發(fā)平臺(tái)。較傳統(tǒng)電池包,CTP電池包體積利用率提高了
15%-20%,零部件數(shù)量減少
40%,生產(chǎn)效率提升了
50%,能量密度提升了
10%-15%,可達(dá)
200Wh/kg以上,動(dòng)力電池的制造成本大幅降低。寧德時(shí)代
CTP已與多家車企展開合作。寧德時(shí)代
CTP首款應(yīng)用車型是北汽EU5,后開始陸續(xù)應(yīng)用在哪吒汽車基于兩大平臺(tái)所研發(fā)的五款車型上,并與蔚來合作
ES8/ES6/EC6
三款車型,與上汽
R汽車合作的
ES33
車型也于
2021
年
3月發(fā)布。搭載寧德時(shí)代
CTP,理論續(xù)航最高能達(dá)到
712km的極氪
001
車型,也已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。此外,寧德時(shí)代還與荷蘭
VDLBus&Coach簽署合作協(xié)議,為后者電動(dòng)巴士供應(yīng)基于
CTP的全新
LFP高能量密度電池系統(tǒng)。2.2.3、
比亞迪刀片電池高安全性是亮點(diǎn),將展開外供比亞迪刀片電池采用自家研發(fā)的長度大于
0.6
米,但電芯形狀更加扁平、窄?。ㄩL邊可以定制變化,單體最大穩(wěn)定長度可以達(dá)到
2100mm)的大電芯,通過堆棧式擺放,就像“刀片”一樣插入到電池包中,是比亞迪的一項(xiàng)新型
CTP。相比于傳統(tǒng)電池包,刀片電池的體積利用率提升了
50%,意味著能量密度提升50%,達(dá)到了高能量密度三元鋰電池的同等水平。雖然刀片電池的單體能量密度幾乎沒有變化,但系統(tǒng)能量密度上升至
160Wh/kg。比亞迪刀片電池的高安全性是其另一大亮點(diǎn)。在與
NCM523、普通磷酸鐵鋰電池的針刺試驗(yàn)比較中,刀片電池的安全性優(yōu)勢突出。相比于普通的磷酸鐵鋰電池,刀片電池外殼的散熱面積大,生成的熱量可以及時(shí)的擴(kuò)散,所以針刺這樣的極端環(huán)境下電池外殼表面溫度一直保持在
30℃-60℃,保障了電池的高安全性。比亞迪刀片電池將在自家車型上逐漸放量應(yīng)用,并將展開外供。比亞迪
2020
年上市的最新車型漢
EV搭載的正是這款“刀片電池”,體積比能量增加
50%,成本下降
30%,續(xù)航里程達(dá)到
605km,在電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程中處于領(lǐng)先位置。此外,比亞迪其他
EV車型也將陸續(xù)使用大片電池,還將推出適合
DMi插混車型的刀片電池?,F(xiàn)代汽車或?qū)⑴c比亞迪展開合作,比亞迪內(nèi)部已成立現(xiàn)代項(xiàng)目組,預(yù)計(jì)
2022
年起將陸續(xù)應(yīng)用于現(xiàn)代多款車型上。2.2.4、
蜂巢能源
CTP將逐漸進(jìn)化迭代2.2.5、
國軒高科
JTM有利于推動(dòng)模組標(biāo)準(zhǔn)化2020
年國軒高科推出了
JTM(JellyRolltoModule)技術(shù),即直接將卷芯放在模組里面,一次完成制作。該工藝制造過程非常簡單,可以降低成本,同時(shí)可以提高電池的體積比能量密度,達(dá)到與刀片電池相近的效果。JTM新技術(shù)的優(yōu)勢是工藝非常簡單,成本低,制造過程簡單,易形成標(biāo)準(zhǔn)化。相對(duì)于刀片電池和
CTP,JTM的最大亮點(diǎn)在于可以推動(dòng)模組實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,以此可以充分發(fā)揮磷酸鐵鋰電池的高殘余價(jià)值,通過將模組標(biāo)準(zhǔn)化之后更好的發(fā)揮梯次利用的價(jià)值,可用于儲(chǔ)能、低速電動(dòng)車等領(lǐng)域。3、
CTC將成為下一代新能源汽車的產(chǎn)業(yè)趨勢3.1、
CTP推動(dòng)整車廠商深入介入電池包開發(fā)在過去的新能源汽車電池開發(fā)中,電池包已經(jīng)成為車企與電池廠商之間的技術(shù)界線:1、技術(shù)實(shí)力較弱的車企普遍會(huì)直接采用電池廠商的電池包;2、技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的車企采購的則是電池廠商的電池模組,然后基于模組再由自己主導(dǎo)電池包的開發(fā)。比如,上汽和寧德時(shí)代的兩家合資公司——時(shí)代上汽和上汽時(shí)代,就是分別以寧德和上汽主導(dǎo)的電池工廠和電池包工廠;3、技術(shù)更強(qiáng)一些的車企則僅采購電池廠商的電芯,由自己生產(chǎn)模組和電池包,比如特斯拉。車企掌握電池包的自主開發(fā)能力有其重要性:一方面可以讓車企將電池包開發(fā)更好地與整車設(shè)計(jì)進(jìn)行匹配;另一方面,減少電池廠商在電池包開發(fā)中的參與,也可以將整車相關(guān)技術(shù)及其價(jià)值更好保留在車企內(nèi)部。電池作為新能源汽車動(dòng)力總成中技術(shù)壁壘和價(jià)值量最高的一環(huán),盡可能多的掌握電池相關(guān)技術(shù)、加強(qiáng)在電池技術(shù)方面的話語權(quán)對(duì)車企愈發(fā)重要。CTP激發(fā)了電池廠商與車企之間的競爭,因?yàn)榧啥雀叩?/p>
CTP提升了電池廠商在電池開發(fā)中的話語權(quán)。由于目前不同車企的不同車型并未形成在電池包層面的標(biāo)準(zhǔn)化,CTP需要針對(duì)不同車型進(jìn)行深度定制化的開發(fā),車企或與電池廠商共同開發(fā),或直接將開發(fā)權(quán)完全交給電池廠商。這一競爭或許將影響
CTP在車企中的普及應(yīng)用。但我們判斷,面對(duì)
CTP在系統(tǒng)能量密度、成本、裝配效率等方面的顯著優(yōu)勢,車企將因此而逐漸在電池開發(fā)上走向分化:1、一些技術(shù)領(lǐng)先的車企將通過并購和自研,進(jìn)一步增強(qiáng)在電池領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力,推出自己的
CTP方案;2、技術(shù)稍弱的車企將維持“電芯-模組-電池包”的技術(shù)結(jié)構(gòu),延緩使用
CTP方案,僅通過采購
NCM811
等高鎳電池來保持在電池性能上不落后;3、技術(shù)最薄弱的車企將把電池包的開發(fā)完全交給電池廠商,不再參與電池的研究開發(fā)。3.2、
整車廠開發(fā)
CTC優(yōu)勢明顯CTC并非
CTP的簡單延伸。CTP并沒有突破
PACK本身,電池企業(yè)/專業(yè)PACK企業(yè)可以獨(dú)立完成開發(fā),技術(shù)并沒有延伸至下游。而
CTC的出現(xiàn),將突破
PACK的限制,直接涉及到汽車底盤,這是整車最為關(guān)鍵的核心部件,是整車廠商經(jīng)歷長期發(fā)展所積累的核心優(yōu)勢所在,是電池企業(yè)/專業(yè)
PACK企業(yè)難以獨(dú)立開發(fā)的。因此,在商業(yè)模式和分工協(xié)作上,CTC與
CTP將具有很大的差異。相比于簡單的降本增效,CTC更是電池企業(yè)與整車廠商在長遠(yuǎn)利益上的考慮。在續(xù)航方面,寧德時(shí)代
CTC的目標(biāo)續(xù)航里程為
800km+,但目前搭載寧德時(shí)代CTP的小鵬
P7
和極氪
001
兩款車型的最高續(xù)航里程已經(jīng)突破
700km,隨著電芯能量密度的提升和
CTP的優(yōu)化,800km續(xù)航里程已經(jīng)非常接近。在成本方面,根據(jù)
BloombergNEF和英國《衛(wèi)報(bào)》的相關(guān)資料,電動(dòng)汽車成本在
2024
年左右即將達(dá)到燃油車水平,消費(fèi)終端所帶來的降本壓力下降。綜合來看,CTC在降本和續(xù)航方面的短期吸引力并不大,更多的是參與方對(duì)新能源汽車市場長遠(yuǎn)利益分割的考慮。參考動(dòng)力電池
PACK發(fā)展歷程,其主導(dǎo)權(quán)已經(jīng)逐漸向車企轉(zhuǎn)移。在新能源汽車發(fā)展的過程中,PACK的主導(dǎo)權(quán)在電池企業(yè)、整車企業(yè)、專業(yè)第三方企業(yè)間持續(xù)進(jìn)行競爭合作。經(jīng)過了多年的發(fā)展,整車企業(yè)已經(jīng)逐漸掌握了
PACK的主導(dǎo)權(quán),PACK技術(shù)的紅利逐漸消失,電池企業(yè)在
PACK上的話語權(quán)越來越小。CTC更多涉及底盤硬件的結(jié)構(gòu)技術(shù),整車廠商更具技術(shù)優(yōu)勢。底盤是汽車最核心的硬件組成,底盤技術(shù)也是整車廠商最核心的優(yōu)勢所在。雖然新能源汽車底盤開發(fā)的技術(shù)壁壘相比燃油汽車已經(jīng)大幅下降,但整車廠商仍然在開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)上具有較大優(yōu)勢。而
CTC涉及到的技術(shù)多與硬件結(jié)構(gòu)相關(guān),是汽車廠商更加擅長的領(lǐng)域。車企憑借底盤技術(shù)上的深厚積累,開始在
CTC上探索發(fā)力。2020
年電池日上,特斯拉表示未來將會(huì)把電芯直接裝入底盤,成為車輛底盤的一部分。而這個(gè)技術(shù)則要用先進(jìn)的車身一體成型技術(shù),然后再把電芯裝到車輛的中部,這種裝配工藝在保持容量不變的情況下,能夠省掉
370
個(gè)車身零部件,減輕
10%的車身重量,同時(shí)能夠更好平衡車身,提升穩(wěn)定性。而豐田在
2020
年
5
月發(fā)布的奕澤E進(jìn)擎純電動(dòng)車型中,就已經(jīng)將電池包設(shè)計(jì)成車身骨架的一部分,形成了和車身一體化的構(gòu)造,從而提升了電池包的防護(hù)性能。此外,美國造車新勢力Canoo推出的底盤不但集成了電池,而且還集成了整車所需要的大部分硬件,與車身完全獨(dú)立,車企可以根據(jù)不同的場景需求,可快速研發(fā)出不同的車輛。另一家美國造車新勢力
Rivian也打造了一套電動(dòng)汽車平臺(tái),該平臺(tái)集成了電池、電機(jī)和所有的控制電子設(shè)備,可以利用這個(gè)底盤來開發(fā)不同的車型。3.3、
底盤廠商將借機(jī)切入
CTC開發(fā)電池廠商將借
CTC延伸至底盤開發(fā)領(lǐng)域,而強(qiáng)勢車企將通過自研
CTC主導(dǎo)底盤開發(fā)。不同車企的不同車型,底盤差異很大,因此底盤標(biāo)準(zhǔn)化的可能性很小,需要深度定制化。未來的
CTC將不僅是單純的電池集成,而是融合了三電系統(tǒng)的動(dòng)力域,這對(duì)整車的重要性極高,車企需要掌握主導(dǎo)開發(fā)自己的
CTC方案,否則將喪失整個(gè)動(dòng)力域系統(tǒng)的主動(dòng)權(quán)。隨著汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的發(fā)展,未來整車廠商或?qū)⒅饾u演變?yōu)槿N生存形態(tài):第一種是成為移動(dòng)出行公司的代工廠,第二種是轉(zhuǎn)型成為移動(dòng)出行公司,第三種是成為覆蓋整車研發(fā)和制造、軟件開發(fā)、移動(dòng)出行等全產(chǎn)業(yè)鏈的科技公司。未來在
CTC的路線上,開發(fā)主導(dǎo)權(quán)分情況有多種可能性:①具備技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢的整車企業(yè)將掌控更多
CTC主導(dǎo)權(quán)。在乘用車領(lǐng)域,底盤是傳統(tǒng)整車廠商體現(xiàn)自身價(jià)值的重要部件,領(lǐng)先的傳統(tǒng)整車廠商長期主導(dǎo)了自身底盤的開發(fā)。如果
CTC由電池企業(yè)主導(dǎo),這便意味著傳統(tǒng)整車廠商核心價(jià)值的削弱,盈利的空間和在產(chǎn)業(yè)鏈中的話語權(quán)也將大幅降低,這是傳統(tǒng)整車廠商不太可能接受的。因此,在傳統(tǒng)汽車廠商與電池企業(yè)的競爭中,我們認(rèn)為具備技術(shù)優(yōu)勢傳統(tǒng)汽車廠商更有可能最終掌握
CTC的主導(dǎo)權(quán)。與之相對(duì)的是,不具備整車開發(fā)優(yōu)勢的整車企業(yè)將淪為移動(dòng)出行公司的代工廠,在底盤等硬件環(huán)節(jié)也將因?yàn)?/p>
CTC的出現(xiàn)而喪失主導(dǎo)權(quán)。②主打自動(dòng)駕駛和科技出行服務(wù),以輕資產(chǎn)運(yùn)營的整車廠商,將交由第三方主導(dǎo)
CTC開發(fā)。百度、小米、蘋果等科技企業(yè)陸續(xù)進(jìn)入整車制造領(lǐng)域,其核心技術(shù)主要體現(xiàn)在自動(dòng)駕駛技術(shù)和整車工程設(shè)計(jì)兩方面,這是產(chǎn)品在消費(fèi)者感知上最易實(shí)現(xiàn)差異化的部分。另外,對(duì)于核心業(yè)務(wù)為提供出行服務(wù)的整車廠商,其核心價(jià)值是提供完整高效的科技出行服務(wù)解決方案,而非車輛自身相關(guān)的工程技術(shù)。因此,這類主打自動(dòng)駕駛和科技出行服務(wù),以輕資產(chǎn)運(yùn)營的整車企業(yè),或?qū)⒔挥傻谌街鲗?dǎo)開發(fā)
CTC,科技企業(yè)通過整車工程完成系統(tǒng)集成。③在第三方主導(dǎo)
CTC開發(fā)場景下,底盤廠商將與電池廠商展開競爭合作,后者將迎來歷史級(jí)產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。由于
CTC涉及到的硬件結(jié)構(gòu)技術(shù)更多,專業(yè)底盤公司在技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)上具備一定優(yōu)勢。我們認(rèn)為,在與專業(yè)底盤公司的競爭中,電池廠商自身掌握底盤開發(fā)技術(shù)至關(guān)重要,通過并購或控股等方式控制一些專業(yè)底盤公司,掌握底盤開發(fā)技術(shù),是電池廠商較快實(shí)現(xiàn)
CTC突破的有效路徑。綜合來看,電池廠商和底盤廠商在
CTC開發(fā)上各自具備優(yōu)勢,但就目前而言,掌握動(dòng)力電池核心技術(shù)的電池廠商在這一競爭中優(yōu)勢更明顯,話語權(quán)更大。底盤廠商將憑借在底盤開發(fā)上的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢切入
CTC,迎來歷史級(jí)的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。4、
特斯拉
CTC將為產(chǎn)業(yè)鏈帶來歷史級(jí)發(fā)展機(jī)遇新能源汽車市場景氣度持續(xù)向好,為產(chǎn)業(yè)鏈整體快速發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。2020年,在全球新冠疫情爆發(fā)和汽車整體銷量下滑的背景下,我國新能源汽車銷量同比提升
13.4%,達(dá)
136.7
萬輛。截止到
10
月,我國新能源汽車
2021
年銷量已達(dá)
254.2
萬輛,考慮到汽車銷售的季節(jié)性因素,預(yù)計(jì)我國新能源汽車
2021
年全年銷量將達(dá)
330
萬輛,同比大幅提升,超過市場普遍預(yù)期。因此,我們預(yù)計(jì)我國新能源汽車銷量在
2025/2030
年將分別達(dá)到
900/1560
萬輛,滲透率達(dá)32%/54%。另外,隨著電池性能和續(xù)航里程的快速提升,純電汽車在新能源汽車中的銷售占比將不斷提升,預(yù)計(jì)
2025/2030
年將分別達(dá)到
92%/99.4%。我們認(rèn)為,隨著新能源汽車市場規(guī)模的逐年快速增長,未來
CTC的應(yīng)用放量將為產(chǎn)業(yè)鏈中
4
個(gè)領(lǐng)域直接帶來更大的發(fā)展機(jī)遇,分別為底盤集成、動(dòng)力電池、熱管理系統(tǒng)、線控底盤系統(tǒng)。4.1、
遠(yuǎn)期近萬億市場規(guī)模,國內(nèi)底盤廠商和電池廠商將受益國際頭部車企和供應(yīng)商在傳統(tǒng)汽車“三大件”上筑就了很高的技術(shù)壁壘。對(duì)于傳統(tǒng)燃油汽車而言,技術(shù)難度最高的部件就是“三大件”——發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和底盤。經(jīng)歷百余年的發(fā)展,國際頭部車企及供應(yīng)商長期把控著這三個(gè)部件的核心技術(shù),筑就了很高的技術(shù)壁壘,國內(nèi)自主品牌起步晚,很難在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破,更多的是選擇與博世、大陸等國際供應(yīng)商合作?!叭蠹钡募夹g(shù)壁壘在電動(dòng)車上大幅失效。但是在智能電動(dòng)汽車的技術(shù)架構(gòu)下,發(fā)動(dòng)機(jī)被電機(jī)所取代,變速箱簡化為減速器,底盤也降級(jí)為自動(dòng)駕駛的執(zhí)行器,這意味著國際頭部傳統(tǒng)車企和供應(yīng)商在燃油車上筑就的極高的技術(shù)壁壘失效了。電動(dòng)汽車底盤開發(fā)壁壘下降,但依然具有較高門檻。電動(dòng)汽車在傳統(tǒng)部件上技術(shù)壁壘的下降給了新興汽車企業(yè)發(fā)展的機(jī)遇,也給了國內(nèi)企業(yè)趕超海外領(lǐng)先企業(yè)的機(jī)會(huì)。在底盤領(lǐng)域,國內(nèi)整車廠商和零部件公司能夠更好實(shí)現(xiàn)自主研發(fā),擺脫海外供應(yīng)商的技術(shù)掣肘。但是,底盤系統(tǒng)仍然是個(gè)極為復(fù)雜的集成系統(tǒng),包括了懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等,技術(shù)的門檻依然存在,對(duì)沒有技術(shù)積累和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的電池公司而言仍然具有很大的開發(fā)難度。專業(yè)底盤供應(yīng)商和電池廠商將在
CTC方案中受益。掌握底盤零部件研發(fā)及系統(tǒng)集成技術(shù)的供應(yīng)商,一方面自身有獨(dú)立開發(fā)
CTC的可能性,另一方面也將以供應(yīng)商的角色參與以整車廠商或電池廠商主導(dǎo)的
CTC研發(fā)中;憑借在電芯技術(shù)上的核心優(yōu)勢,電池廠商也將加快探索
CTC的獨(dú)立開發(fā)。因此,我們認(rèn)為專業(yè)底盤供應(yīng)商將在
CTC發(fā)展中受益。預(yù)計(jì)
2030
年我國
CTC市場空間或?qū)⑦_(dá)到
8500
億。在電動(dòng)汽車整車材料成本中,動(dòng)力系統(tǒng)占比
50%(其中,電池
35%-40%),底盤系統(tǒng)占比
10%左右。根據(jù)JATODynamics數(shù)據(jù),我國電動(dòng)汽車當(dāng)前平均售價(jià)為
19.4
萬元,以毛利率
20%,材料成本占比
75%進(jìn)行簡單測算,CTC的綜合成本在
7.5
萬元左右,不包含電池則在
3.4
萬元左右。目前,特斯拉
CTC
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