智能電動汽車,智能電動車簡介
中國智能電動車正在按下加速鍵
總量:疫情后乘用車行業產銷復蘇超預期,預計全年實現雙位數增長
2022 年 1-7 月,我國乘用車行業銷量為 1,252 萬輛,同比+8.5%。3 月開始受吉林、 上海等地疫情影響,OEM 和零部件生產供應受阻,4 月批發量同比下滑 43.4%。但是進入 5 月后,供給端疫情的影響逐步消除,全國重點省市如上海、北京、吉林等地疫情獲得控 制,消費能力逐步好轉,5 月批發銷量同比降幅收窄到 1.4%,零售銷量同比降幅亦由 4 月的 38.7%收窄至 21.6%。隨著 5 月底購置稅減免等消費刺激政策出臺、供應鏈復工復產, 6、7 月份行業產銷量持續修復,銷量同比分別為+41.6%、+40.1%。我們預計全年乘用車 銷量達到 2,367 萬輛,同比增長 10.3%。
電動車:需求持續超預期,預計 2022 年新能源乘用車銷量達到 600 萬輛
2022 年新能源乘用車銷量有望達到 600 萬輛。2020、2021 年我國新能源乘用車銷量 分別為 120、332 萬輛,同比增長 13.4%、176%,新能源車批發口徑滲透率分別達到 6.0%、 15.5%,同比提升 1.0pct、9.5pcts。雖然上游鋰價持續上行使得車企終端價格逐步上調, 但考慮到當前頭部新能源車企訂單充足,我們認為對全年的新能源汽車需求仍可以保持樂 觀態度。同時考慮鋰價和原油價格持續高位,我們繼續看好今年 PHEV 的銷量占比持續提 升。隨著優質電車供給的豐富、補能網絡的逐漸完備、以及新能源車消費者認同度的提升, 疊加 2022 年以來燃油價格提升,新能源車的替代作用有望加速。我們預計 2022 年全年新 能源乘用車銷量將達到 600 萬輛,同比+80.4%,全年新能源車滲透率達到 25.3%,同比 提升9.8pcts。預計2023年新能源乘用車銷量有望達到800萬輛以上,同比增速達到30%+。
新能源車下沉趨勢明顯,看好未來二線、三線、四線城市的銷量貢獻。新能源車的滲 透率在 2018 年、2021 年經歷了兩次快速增長。2018 年的增長主要歸功于一線城市滲透 率從上一年的 8.5%提升到 15.0%;2021 年則見證了新能源車消費的成功下沉:二線、三 線、四線城市滲透率分別從 2020 年的 6.5%、3.9%、4.9%大幅提升到 16.7%、12.6%、 12.3%,而且貢獻了 69%(123 萬輛)的增量銷量。2022 年 1~7 月,一線城市新能源車 滲透率到 37.3%,預計全年這一數字會繼續提升;其他城市新能源車正在加速滲透,二線、 三線、四線城市新能源車滲透率分別相比 2021 年全年提升 11.6、12.2、9.7pcts。
混動:需求的底層邏輯正在改變,DHT 技術崛起推動混動加速替代燃油車
在技術和需求的變革下,PHEV 作為過渡性技術的尷尬地位正在得到明顯的扭轉。消 費者購買插電混動車型的核心需求有兩種:1. 牌照和路權的需求;2. 省油的需求,特別 是不插電時的饋電油耗。2021 年之前比亞迪 DM-i 面世之前,傳統基于 P2 或者 P2.5 的插 混車型相較于同款燃油車往往貴出至少 5 萬元以上,而其饋電油耗又很難明顯超過同等尺 寸的燃油車。根據上險量數據,2020 年中國乘用車市場上的 PHEV 滲透率僅為 0.93%, 在全部電動車銷量中占比 16.2%,智能電動車簡介,且主要以一二線城市的“路權需求”為主(2020 年, 一二線城市在 PHEV 市場的銷量占比分別為 43%、25%)。
2021 年以來,基于 P1+P3 串并聯雙電機的比亞迪 DM-i 技術實現跨越式提升,很好 地滿足了消費者節油需求,替代政策成為混動車型放量的重要推力。盡管雙積分政策對油 耗要求愈發嚴格,推動節能汽車快速發展,但政策已經不再是行業發展的主導因素,優質 供給下消費者節油需求得以滿足才是混動放量的主要動力。隨著成本的降低及性能的提升, 混動車與燃油車已可做到相對平價,其相對純燃油車的節油經濟性凸顯。以比亞迪熱銷車 型秦 Plus DMi(起售價 11.18 萬元)為例,該車型的饋電油耗低至 3.8L/100km,是同等 價位段、尺寸中經濟性最好的車型。
我們看好 DHT 的技術發展,認為以 P1+P3 雙電機串并聯架構為核心的 DHT 架構將 成為混動車型主流配置,同時增程式也將受益于混動行業的需求爆發。根據電機擺放位置 進行劃分,單電機混動車型可以劃分為 P0、P1、P2、P2.5、P3、P4,傳統的單電機架構 都被證明難以肩負大幅降低饋電油耗的重任。從當前的技術發展趨勢和市場需求來看, P1+P3 的串并聯雙電機的架構是混動的必然趨勢,是自主品牌接下來重點發展的方向,也 極有可能成為混動的終極技術。其典型代表為:比亞迪 DM-i(單檔),長城檸檬混動 DHT (兩檔)、吉利雷神動力(三檔)、廣汽自主 GMC、本田 i-MMD 等。我們認為,P1+P3 架 構的串并聯雙電機的 DHT 架構是目前所有混動技術中饋電油耗和性價比最為突出的方案, 也是最受消費者認可的方案。同時,基于雙電機的增程式技術雖然沒有高速直連模式,但 也為客戶提供了相似的需求,同樣有望受益于行業的需求爆發。
預計混動車型滲透率將在2025年達到50%,自主車企有望直道超車。2021年PHEV、 HEV 和 EREV 在乘用車市場的滲透率分別為 2.6%、5.5%、0.5%,我們預計 2025 年, PHEV、HEV、EREV(増程式)的滲透率有望達到 24%、18%、9%,并推動整體新能源 車占比接近 70%(HEV 不計入新能源銷量),而 2025 年純燃油車的占比可能將被壓縮至 很低的水平。這其中,混動比例大幅提升的主要動力即來自于 DHT 和增程式技術的推廣。 自主品牌在混動技術上持續投入,通過 DHT 技術的重要突破,在技術層面上追平了與日 系車企的差距;而縱觀海外車企,受制于純電轉型壓力和“柴油門”事件的影響,主流歐 美車企基本已經退出 DHT 混動技術的牌桌,目前在 DHT 技術上仍有持續投入的只有中國 和日本兩國的車企,自主企業有望實現直道超車,在市場份額上繼續擴張。
智能駕駛:L2 快速滲透,高階自動駕駛正在加速落地
小鵬汽車P7。官方指導價:21.99-40.99萬。等級:中型車。定位為中型純電動汽車的小鵬P7看起來不像傳統汽車,包括封閉式中網設計,這是新能源汽車的特點,保持了簡單的設計風格。儀表板仍然和外觀一樣簡單,給人一種北歐風格。
L2 級自動駕駛穩步滲透,高階自動駕駛初現雛形。L2 級自動駕駛滲透率自 2017 年 來,每年均有 5pcts 左右提升,2022H1 達 33%。此外,特斯拉、蔚來、小鵬、理想、高 合、長城等品牌均有車型具備地圖領航/領航輔助功能,我們將相應車型劃分為 L2+, 2022H1 L2+滲透率達 5%,高級別自動駕駛初顯雛形。技術進步促進成本降低、自動駕駛 作為自主品牌競爭差異化的重點,共同促進自動駕駛快速滲透。我們預計 2025/2030 年 L2 級自動駕駛滲透率分別為 60%/52%。此外,自主品牌高端化,將高階自動駕駛作為差 異化重點,我們認為隨著法律法規的完善,高階自動駕駛將快速落地,預計 2025 年 L3/L4 及以上級別自動駕駛滲透率分別為 10%/1%,并將于 2030 年提升至 40%/8%。
智能座艙:競爭正在走向差異化,有望成為自主品牌的核心殺手锏
未來更多的產品差異化將圍繞“智能座艙”展開。相較于自動駕駛,智能座艙的需求更 加千人千面。特別是考慮到中國消費者的偏好,中國智能電動車的智能座艙大概率不會沿 著特斯拉的“極簡主義”方向發展。從蔚來、理想、小鵬的第二代新車型以及問界的鴻蒙 座艙等例子中,我們可以看到一個明確的趨勢:中國自主品牌在智能座艙上投入的物料成 本、生態應用和場景創新已經超越海外車企,并且會根據自身的品牌定位發展出不一樣的 產品形態。我們認為智能座艙是未來第三生活空間、人機交互的主要入口,未來更多的產 品差異化將圍繞“智能座艙”展開,這也將成為自主品牌的核心殺手锏。
智能駕駛:行業滲透率穩步提升,高算力芯片+激光雷達有望迅速上量
企業回星云智行是北京星云智行科技有限責任公司的城市共享電單車品牌,公司通過物聯網數據傳送,云計算以及人工智能全面運用,為用戶提供優質的共享騎行體驗。公司是由國內智能環境裝備及服務龍頭聯合輕型車鋰電池生產、國內知名的私募基金管理人啟源。
L2 級自動駕駛穩步滲透,高階自動駕駛初現雛形
SAE 自動駕駛分級標準: L3 級被普遍認為是自動駕駛的一個分水嶺, L3-L5 可認 為是真正意義上的自動駕駛。根據美國汽車工程師學會(SAE)標準,自動駕駛分為 L0-L5 六級。隨著級別升高,智能化程度逐級提升,駕駛操作、道路環境監測及最終的風險處理 者逐漸由人類向汽車系統進行過渡。L5 作為最高級別的自動駕駛,其可實現不限場景的駕 駛完全自動化。L4 與 L5 相比,核心區別在于 L4 僅可在限定的道路環境下完成自動駕駛。 在 L3 級別時,如果智能駕駛系統發生系統不可處理的意外時,系統將要求人類提供適當 應答,而 L4 及 L5 級別時,系統可處理相應意外情況。L1 及 L2 可以實現橫向(如車道變 換)或縱向(如前進行駛)的自動駕駛,但相對 L3 而言,核心是缺乏對駕駛環境的監測 能力。L1 與 L2 的核心區別則在于 L2 可同時實現橫向及縱向的自動駕駛,而 L1 僅可實現 橫向或縱向某一維度的自動化。
基于 L2 與 L4 在技術、成本等方面的差異,造車新勢力與 Robo-Taxi 公司分別做出 了“降維”與“升級”的選擇。造車新勢力&傳統車企中的先行企業堅持全棧自研,憑借 成熟車型將 L2+導入市場,依靠影子模式不斷迭代算法能力,不斷逼近 L3 自動駕駛。另一 類是 Robo-Taxi 等 L4-L5 級別廠商,采用適用性廣的量產方案打入車企,降維做 L2+適配 解決方案。
L2 向上:特斯拉領跑市場,造車新勢力跟進
目前頭部企業的自動駕駛方案可以分為兩條路線: 1. 特斯拉:以視覺為基礎+自研 FSD 芯片。 特斯拉的自動駕駛方案是以視覺為基礎,以 FSD 芯片(144TOPS)為核心的解決方 案。2016 年以前,Tesla 的 Model S 采用的是 Mobileye 的 EyeQ3 芯片與單目攝像頭,此 后特斯拉轉為自研。特斯拉現在采取的是與中國車企不同的自動駕駛方案:不采用激光雷 達,而是以純視覺為主。特斯拉的視覺算法的感知配件包括 8 個攝像頭——后方的一個倒 車攝像頭,前方的一個三目總成件,兩側的兩個環繞攝像頭,此外還有一個毫米波雷達。 Model3 Tesla 的三目攝像頭是純 OEM 硬件,攝像頭采集完數據后發給 Autopilot 控制器。 三個攝像頭分別對應 60m、150m、250m 覆蓋范圍。特斯拉的攝像頭模塊將所有 CMOS 傳感器嵌入到 PCB 中,而將圖像處理交給 Autopilot 的域控制器完成。
2. 新勢力公司:高算力英偉達芯片+激光雷達。 除特斯拉之外,其他大部分中國車企均選擇了高算力芯片(以英偉達 Orin 為代表)+ 激光雷達的解決方案,自主品牌智能化配置“軍備競賽”愈演愈烈。年初至今,主流自主品 牌向高端價格帶加速滲透,通過大幅提升智能化配置,聚焦打造駕乘差異化體驗。在自動 駕駛方面,蔚來、小鵬、理想和北汽極狐等新發車型普遍搭載了高算力計算平臺,AI 芯片 方案以英偉達和華為為主,算力均在 300TOPS 以上,其中蔚來 ET7 單車算力甚至高達 1061TOPS。上述車型搭載的傳感器總數均為 30 個左右,其中北汽極狐 Arcfox αS 搭載了 34 個傳感器。絕大部分車型均計劃搭載激光雷達(單車 1-3 顆),目前已確定的供應商有 大疆攬沃(Livox)、速騰聚創、圖達通(Innovusion)、禾賽科技和華為等。此外,部分品 牌已經開始搭載華為、地平線等自主芯片,整車廠在智能化配置領域的“軍備競賽”愈演愈 烈。
域控制器:軟件定義汽車,迭代決定智能
域控制器是智能化中樞,按照功能域進行劃分是經典方案,亦可按照空間劃分進行補 充。在“軟件定義汽車”時代,汽車從“分布式”到“中央計算單元變化”,ECU 數量的 增長必然帶來決策和控制復雜度的提升,類似智能手機運算中樞的概念,域控制器在智能 汽車中的作用不斷提升,有望在未來汽車智能化的過程中扮演核心角色。目前看汽車電子 電氣架構主要被分位五個域,由自動駕駛、動力總成、底盤控制、座艙與車身控制五個域 構成,其中座艙域和車身控制域有進一步整合的趨勢。頭部企業特斯拉在 Model 3 上直接 按車身設計空間來進行域的劃分,具體分為中域、左域和右域,打破了按照功能域進行劃 分的思維方式。
自動駕駛域控制器為決策層核心產品,有助于傳感器融合與高級別功能的實現。高級 別自動駕駛意味著傳感器傳入信號的復雜程度逐步提升,如 L2 級別側視攝像頭的加入導 致需要預處理的視頻數據成倍的增加,L3+級別激光雷達的加入又不斷地生成千萬級的待 處理點云信息。因此,相關芯片需要同步提升自身的計算能力、傳輸帶寬、存儲能力。分 布式電子電氣架構不利于多傳感器之間的深度融合,也無法調用不同子系統的傳感器來實 現復雜功能。在電子電氣架構的集中化趨勢下,自動駕駛域控制器依托集成度更高、性能 更優的計算平臺,能夠更好地支撐傳感器融合,以實現更高級別的 ADAS 功能。 國內供應商已實現高算力域控方案的量產配套。德賽西威 IPU04 采用英偉達 Orin, 算力達 254TOPS,在理想 L9、小鵬 G9 等車型上實現落地;公司的 IPU03 也量產配套小 鵬 P7。經緯恒潤的自動駕駛域控制器也已量產配套紅旗 E-HS9、哪吒 S。在智能駕駛趨 勢下,大算力芯片需求提升,德賽西威、經緯恒潤等國內供應商已實現高算力域控方案的 量產配套。
自動駕駛高算力芯片:智能化趨勢下,高算力芯片需求正在飛速提升
智能化趨勢下,高算力芯片需求提升,英偉達 Orin 成高算力主流方案。2019 年 GTC 大會上,英偉達發布自動駕駛芯片 Orin。該芯片采用 7nm 制程工藝,包含了 170 億個晶 體管,并在軟件端集成英偉達下一代 GPU 架構和 Arm Hercules CPU 內核,以及新的深 度學習和計算機視覺加速器。英偉達 Orin 最先推出了兩種版本,分別是 110 TOPS 的 Orin 和 254 TOPS 的 OrinX。基于多個 Orin 或者 OrinX 的組合,對應的智能駕駛域控制器算力 可達 1000 TOPS 以上。
“蔚小理”的新車型均搭載最新的座艙和自動駕駛高算力芯片,在硬件的角度預留可 支持未來 2-3 年發展的算力。蔚來、小鵬、理想的新發車型,均基于英偉達 Orin 打造自動 駕駛計算平臺。其中,小鵬 G9 的計算平臺搭載兩顆英偉達 OrinX 芯片,實現總 508 TOPS 算力。蔚來 ET7/ET5搭載的超算平臺 Adam 更是配備四顆英偉達 NVIDIA Drive Orin芯片, 算力超過 1000TOPS,擁有 48 個 CPU 內核,256 個矩陣運算單元,8096 個浮點運算單 元,共計 680 億個晶體管,算力高達 1016TOPS。ADAM 通過兩顆主控芯片負責 NAD 全 棧算法計算,使用一顆作為獨立完整的冗余備份芯片,最后一顆作為群體智能與個性訓練 計算專用芯片。理想L9的智能駕駛算力平臺搭載兩顆英偉達Orin,總算力達到508TOPS。 其雙處理器互為算力冗余,可同時實時運行各種深度神經網絡,并確保安全所需的冗余和 分集。
激光雷達:實現 L3 以上自動駕駛的核心部件
激光雷達成為 L3 以上自動駕駛最重要的傳感器。對于自動駕駛傳感器的選擇,目前 市場上存在著兩種不同路徑:一種是由攝像頭主導,不采用激光雷達產品,典型代表為特 斯拉;另一種是由激光雷達主導,配合攝像頭、毫米波雷達等元件組成。特斯拉由于激光 雷達的價格與量產進度問題而不選用激光雷達,但純視覺算法已經頻繁暴露問題,且激光 雷達價格降低、量產能力提升的情況下,激光雷達憑借其測量分辨率高、抗干擾能力強、 抗隱身能力強、穿透能力強和全天候工作的優勢,成為 L3 以上 ADAS 的必要傳感器組件, 可以有效應對各類 CornerCase。
L4 向下:深耕商業化細分場景,同時賦能傳統車企加速智能化
高級別自動駕駛技術可拓展空間大,落地場景豐富。高級別自動駕駛能夠有效解決人 力成本提升、交通安全、司機短缺等諸多痛點,是汽車行業企業競相角逐的制高點。目前 可供自動駕駛產品落地的場景可大致分為城市開放場景、高速場景和封閉場景,其中城市 場景包括 Robotaxi、環衛服務、城配物流以及最后一公里配送;高速場景即干線運輸;封 閉場景主要包括了港口、礦區。高級別智能駕駛整體解決方案業務上公司的同業公司主要 包括圖森未來、百度等全球自動駕駛巨頭。
封閉園區、特定路況的自動駕駛市場需求逐步顯現。近年來,我國老齡化問題突出, 加之港口、礦區等封閉園區工作環境惡劣,工作強度大,用工難、人力成本高等問題日益 顯現。但是,封閉園區也具有車輛行駛速度低、路況簡單等特點,有利于自動駕駛技術的 落地。根據億歐智庫預測,2025 年中國礦區自動駕駛技術服務的市場規模將達到約 45 億 元。另據佐思汽研預測,中國港口自動駕駛的市場規模將由 2019 年的 2 億元增長至 2025 年的約 61 億元。
Robotaxi 是最具市場潛力的自動駕駛場景。受各地政策與技術成熟度約束,目前無 人出租車仍需配備安全員,成本高昂。但麥肯錫在《致勝汽車行業下半場》中預測,未來 5-10 年人力成本將會進一步升高,而無人出租車每千米成本將不斷下降,并將在 2025- 2027 年之間與人工駕駛出租車持平。在取消安全員并實現規模化部署后,預計無人出租 車的成本優勢將得到凸顯,帶來出行服務的顛覆。根據麥肯錫預測,2030/2040 年,中國 用于出行服務的自動駕駛汽車行駛里程數有望達到 0.3/1.6 萬億公里/年,我們假設其單價 為 2 元/公里,則其 2030/2040 年對應市場空間約 0.6/3.2 萬億元。
智能座艙:自主品牌創新的核心戰場
座艙芯片不斷迭代,高通 8155 新車搭載率領先
座艙芯片是主要競爭點,科技巨頭和初創公司同臺競技。早期車內娛樂芯片市場由恩 智浦、TI、瑞薩等傳統汽車芯片巨頭壟斷。2012 年,高通、英偉達、英特爾、三星等芯片 廠商逐步成為智能座艙升級的主力軍,高通幾乎壟斷著汽車座艙高端市場。2017 年,智 能網聯汽車時代來臨,隨著座艙內對于視覺感知、語音交互等功能需求的提升,AI 發揮越 來越重要的作用,國產芯片新勢力崛起。目前座艙芯片的主要玩家中,國內廠商包括傳統 整車廠(吉利等)、科技企業(華為、百度等)、創業公司(地平線、寒武紀等),國外廠 商包括消費芯片供應商(高通、英特爾、三星等)、智能座艙芯片供應商(思瑞浦、德州 儀器等)。
基于高通 8155 的座艙平臺方案成為多家品牌新發車型首選。2016 年,高通發布 820A 座艙芯片。820A 在性能方面的巨大優勢,幫助高通逐步確立在智能座艙領域的領先地位。 時至今日,820A 依然是最主流的座艙芯片之一。2019 年,高通發布 8155 座艙芯片。高 通 8155 采用 7nm 制程工藝,較 820A 的 14nm 制程工藝更加先進。高通 8155 采用 1+3+4 的 8 核心設計,CPU 性能為 820A 的兩倍,GPU 性能為 820A 的 2-3 倍。此外,高通 8155 能夠支持 WiFi6、藍牙 5.2、AI 加速計算和 5G 網絡。蔚來 ET7/ET5、小鵬 G9 和理想 L9 均搭載高通 8155 芯片,流暢度有望大幅提升。其中,理想 L9 標配了兩顆高通 8155 芯片, 配合 24GB 內存和 256GB 高速存儲組成的計算平臺,為 AI、軟件和娛樂提供強大的計算 能力,豐富乘客的駕駛體驗。
座艙大屏化、多屏化,HUD、液晶儀表、全景玻璃車頂等配置逐漸滲透
車內大屏化、多屏化趨勢明顯。汽車智能化發展,人機交互增多,大屏化、多屏化趨 勢逐漸顯現。一方面,中控屏向大屏化發展,10 寸及以上中控屏占比從 2018 年 17%提升 到 2022Q2 的 84%,大屏化速度極快;另一方面,車屏幕數量穩定提升,目前仍以 1-2 個 屏幕為主流,但配置 2 個以上屏幕的車型快速增長,例如理想 One 率先使用四聯屏設計、 理想 L9 采用五屏交互模式。基于汽車第一排的液晶儀表盤、中控大屏、行車電腦及副駕 駛屏這 4 塊屏幕進行統計,根據我們測算,2022H1,屏幕數量 1 個及 2 個的車型銷量占 比分別為 52%及 40%,配置 3 個屏幕的車型銷量已占 2.31%。
HUD、全液晶儀表等智能硬件滲透率提升。全液晶儀表盤相較于傳統機械儀表盤能夠 向駕駛者提供更多的車輛行駛信息,近年來滲透率保持急速、穩定提升,我們測算 2017 年全液晶儀表盤滲透率僅為 4%,2022Q2 已達 48%,滲透率提升穩定、迅速。HUD 作為 駕駛員感知智能汽車最重要的 HMI 接口,伴隨顯示效果完善、成本降低而持續滲透。作為 駕駛員感知智能汽車最重要的 HMI 接口,W-HUD 技術成熟、成本較低,逐漸下探到低價 格帶車型;AR-HUD 功能豐富、顯示效果好,高端化車型紛紛搭載。目前,HUD 滲透率 穩定提升,2022Q2 達 7.56%,預計 2025 年滲透率可達 38%。
智能座艙并非硬件堆砌,“場景定義+功能創新”是產品的核心抓手
硬件之外,我們認為更應該關注場景定義+使用功能的創新。智能手機剛剛興起的 2009-2010 年,隨著蘋果 iOS 系統和 iPhone 手機一起出現的,是《憤怒的小鳥》、《水果 忍者》等風靡全球的手機游戲;這些游戲的爆炸式成功,依賴于智能手機的底層系統升級、 多點觸控、大屏等軟硬件能力,是智能手機世代的產物,但也反過來通過提高用戶體驗, 客觀上推動了智能手機的普及。智能汽車也相似,汽車端的“Killer APP”可能正在路上, 后者可能不是一個簡單的軟件功能,或是一種與硬件高度耦合的功能或體驗,如游戲座艙、 音樂座艙,甚至自動駕駛本身。汽車端 Killer APP 的誕生有望在需求端放大智能汽車,和 傳統車的差異。硬件是車企/用戶的成本,好的功能體驗能將硬件優勢,最終轉化為用戶體 驗和消費者買單。
具體而言,我們在新勢力的第二代旗艦車型上,看到了智能體驗方面以下突破: 1. 理想 L9 搭載五聯屏,副駕+后艙娛樂屏,可釋放駕駛時間的娛樂需求。理想 L9 創 新搭載的五屏交互,按照功能可以劃分為 3+2,其中,3 塊屏幕——中控屏、HUD、方向 盤屏幕,或主要為駕駛需求打造;其他 2 塊屏幕——副駕娛樂、后排娛樂屏幕,主要為乘 坐者的娛樂需求打造。理想 L9 延續了理想 ONE“多屏化”的設計思路,我們認為多屏、 大屏,可能會逐漸成為行業共識的“最優方案”。因為根據經驗,如果車輛只有一塊中控 屏幕,那么行駛狀態出于安全等考慮,中控屏無法提供音樂、電影之外的娛樂內容;第二 塊屏的出現,邊際上會帶來駕駛時間娛樂需求的釋放。理想 L9 除了延續理想 ONE 的副駕 娛樂屏設計外,還增加了位于在車頂上的后艙娛樂屏,為家庭多人出行提供更豐富的娛樂 場景,如游戲等。
理想 L9 在多屏空間的基礎上,預留 Switch 接口,打造移動游戲空間。副駕和后艙 娛樂屏幕,均為 15.7 英寸的尺寸和 3K 高清分辨率的 OLED 屏幕,能夠很好地提供乘坐者 論車輛運動還是靜止狀態的娛樂需求。車內還配備的220V電源和HDMI-Type-C的轉接線, 可以方便實現與任天堂 Switch “一根線直連”,實現車內家庭移動游戲空間。此前在理想 ONE 上的車載麥克風熱銷,此次理想 L9 座艙借助娛樂屏幕和預留接口,具備了更多的可 能性。值得一提的是,理想 L9 演示 Switch 功能的官方圖片中,使用了《超級馬里奧派對》 的游戲畫面,后者是一款互動性強、適合 2~4 人玩的小游戲合集,在這樣的細節中,不僅 體現了理想的愿景:為家庭用戶打造幸福的用車體驗;也體現出理想打造“第三空間”的 場景創造能力。
2. ET7 杜比全景環繞式音響系統,上市伊始廣受好評。ET7 配置 7.1.4 沉浸聲音響系 統和 23 個揚聲器,標配杜比全景聲 Dolby Atmos,車內聽覺體驗更加立體、飽滿;試駕 開啟以來,這一套標配即頂配的音響系統,已經為第一批試駕者留下了深刻的印象。此外, 在車輛調性的打造上,蔚來延續了對“細節”的追求,電吸門、車內靜謐性、座椅舒適度 表現依舊出色。在座艙屏幕配置上,蔚來也保持了“簡潔既是豪華”的美學理念,ET7 車 型搭載的 12.8 英寸 AMOLED 中控屏和 10.2 英寸 HDR 數字儀表等雖然不大,但中控最窄 處收縮到 5.5 毫米,視覺體驗更極致;此外,蔚來計劃在 ET5 上支持接入車載 AR/VR,與 NOLO 聯合研發了全球首款汽車專用高性能 VR 設備,雙目 4k 顯示,六自由度,能夠 實現亞毫米級空間定位和毫秒級延遲,實現車內 AR/VR 全景沉浸體驗。
3.小鵬 G9:音響、空調、座椅聯動的 5D 沉浸式座艙,免喚醒的智能語音服務。在 小鵬 G9 的多輪預告和預熱中,不難看出 G9 在座艙功能和場景上的營造。體驗 1:“5D 沉浸式音樂座艙”:G9 上除了搭載多聲道、大功率的音響之外,還能夠調動空調、座椅按 摩、氛圍燈、香氛等座艙系統,為車內提供沉浸式的娛樂氛圍。如海報中寫得那樣,“顛 覆對‘車內聽歌’的固有認識”。這套座艙系統,也有望在車內影院、游戲等功能上發揮 作用。體驗 2:免喚醒的語音交互。智能車、智能手機、智能音響的使用者已經逐漸開始 習慣“喚醒+指令式”的語音控制,比如“你好小 P,打開空調”、“Hey Siri,給我講個笑 話”。但是多一道步驟就多一些遲滯,如果能減少一步指令,就能提高交流體驗和效率。 小鵬 G9 此次預告了“免喚醒”的語音服務,自動識別乘客發出的有效指令。
三電技術:產業深化發展,創新驅動進步
行業市場驅動、穩定成長趨勢已經明確,創新是未來發展方向。新能源汽車行業具有 一定的科技屬性,從技術成長曲線(Gartner 模型)看,產業經歷了快速起步期、過熱膨 脹期,近幾年受補貼退坡影響,經歷了行業出清階段。2021 年是行業從出清期步入成長 早期的拐點,隨著智能化推進,電動車產品力持續提升,消費者開始享受到好產品帶來的 技術紅利,產業已進入市場驅動、穩定成長階段。我們認為,此前行業受到政策周期、車 型周期、技術周期、原料產能周期的疊加影響,往后看,三電創新、汽車智能化、汽車品 類創新將是新能源汽車行業的未來發展方向,創新模式主要分為:材料體系創新、結構體 系創新和模式及應用創新。
3、蔚來蔚來是全球化的智能電動汽車品牌,于2014年11月成立,旗下主要產品包括蔚來ES 6、蔚來ES 8、蔚來EC 6、蔚來EVE、蔚來EP9等。蔚來致力于通過提供高性能的智能電動汽車與極致用戶體驗,為用戶創造愉悅的生活方式。
材料體系創新:電池發展的內在驅動力
LFP:磷酸錳鐵鋰正極有望加速提升鐵鋰滲透率
磷酸鐵鋰正極材料具備較高性價比與安全性。相較于鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰(三元)等 正極材料,橄欖石型磷酸鐵鋰具有循環壽命高(5000 次以上)、安全性高、原料資源豐富 以及環境友好等優點,已廣泛應用于新能源汽車和儲能領域。此外,根據鑫欏鋰電統計數 據,目前磷酸鐵鋰動力電池電芯價格在 0.76-0.84 元/Wh(不含稅),明顯低于三元電芯 0.83-0.92 元/Wh(不含稅)的價格,具備較高的性價比。
磷酸錳鐵鋰此前受制于循環性較差,液相工藝有望大幅改善。磷酸錳鐵鋰并非全新的 正極材料技術體系,此前未得到廣泛應用主要系:1. 高溫下 Mn 金屬析出問題明顯,材料 穩定性較差;2. 制備成電池后,循環性約為 1000 次以內,很難應用于新能源汽車與儲能 等高端市場。目前,德方納米通過液相工藝改進,采用“涅甲界面改性技術”等創新工藝, 大幅提升磷酸錳鐵鋰的循環性能,我們預計目前量產中試產品循環性已經超過 3000 次, 可以應用于新能源乘用車與儲能等高端領域。
錳鐵鋰預計將提升 15%-20%能量密度,降低電池包 10%成本,有望在高端乘用車得 到廣泛應用。磷酸錳鐵鋰相較磷酸鐵鋰有 15%-20%的能量密度提升,而電池材料成本僅 增加 5%左右。以 1GWh 電池為例,根據我們測算,目前 1GWh 磷酸鐵鋰電池成本約為 7 億元左右,如果將其中磷酸鐵鋰更換為磷酸錳鐵鋰,其他材料體系不變,電池整體帶電量 將達到 1.2GWh,而電池成本增加至 7.4 億元(+5%),電池單位成本由鐵鋰的 0.7 元/Wh 下降至 0.62 元/Wh,電池單位成本下降 13%。因此,磷酸錳鐵鋰不僅可以提升電池包單 體能量密度,同時也可以大幅降低電池包單位成本,有望在全球高端乘用車上得到廣泛應 用。
預計 2021-25 年磷酸鹽系正極需求復合增速 86%,其中磷酸錳鐵鋰需求 113 萬噸。 中性情形下,我們假設磷酸錳鐵鋰從 2022 年開始量產,2023 年正式開始大規模拓展市場, 預計 2025 年全球磷酸鐵鋰&磷酸錳鐵鋰正極需求有望達到 283 萬噸,對應 2021-2025 年 年復合增速 86%,明顯快于電動車行業電池需求增速;其中,預計 2025 年磷酸鐵鋰需求 170 萬噸,磷酸錳鐵鋰需求 113 萬噸。錳鐵鋰作為全新電池材料,有望在動力電池與儲能 電池領域得到廣泛應用。
硅基負極:需求端引領+供給端產出,歷經蟄伏將迎爆發
硅基材料主要問題: 1. 充放電時體積膨脹嚴重,導致材料產生裂紋直至粉化。根據李春曉在《鋰離子電池 材料研究進展》中的分析,硅材料在充/放電時膨脹嚴重,體積變化達到 300%。這種不斷 收縮膨脹會造成硅基負極材料產生裂紋直至粉化,破壞電極材料與集流體的接觸性,使得 活性材料從極片上脫離,引起電池容量的快速衰減。
3. 硅的導電性較差。此外,硅的導電性能相較碳材料來說較差,在高倍率下不利于電 池容量得到有效釋放,也是制約硅基負極進一步得到應用的因素之一。
解決方法:預鋰化與材料端優化是前進方向。針對硅基負極膨脹等問題,目前主要的 解決方法包括:1. 負極預鋰化。預鋰化是指在電池工作前向電池內部補充鋰離子,以便有 效提升首次充電效率與電池壽命。2. 改進硅基復合材料。除硅碳(納米硅)路線、硅氧路 線外,通過加入碳納米管、石墨烯等新型導電劑材料,也有助于提升硅基負極的壽命與循 環性能。3. 替換新型粘結劑和電解液。電解液方面,硅基負極的主要成膜添加劑的選擇是 VC、FEC;粘結劑方面,考慮到硅材料的高膨脹率,因此對粘結劑的粘附性要求更高,主 流硅基負極粘結劑包括 CMC、PAA、PI 等。
預計 2025 年全球硅基負極出貨量將至少達 10 萬噸,對應 2021-2025 年 CAGR 達 53%。電池端,隨著 4680 大圓柱電池量產,帶動國內企業跟進布局,疊加鋰電池下游持 續景氣,將打開硅基負極市場空間。整車端,未來兩年是整車廠品牌向上的最佳時間窗口, 高端車型有望密集推出,帶動快充等補能需求提升,硅碳材料高比容量優勢望逐漸凸顯。 市場規模:2021~2022 年,預計硅基負極將優先大規模應用于圓柱電池中,我們假設 硅基負極主要在特斯拉車型上使用,假設 4680 電池中所用的負極材料均為硅基負極,根 據 4680 電池需求測算,硅基負極的滲透率下限為 10%左右。我們預計 2023 年以后,隨 著國內電池廠對于大圓柱電池的跟進布局,硅基負極在中高端車型上將率先應用,行業將 迎來快速提升,期間隨著滲透率的提升,硅基負極行業規模將快速擴大。 比容量:當前硅基負極的摻混量約在 10%左右,我們預計隨著材料改性技術的提升, 硅的摻混量將逐步提升,帶動比容量提升。
國產電動汽車品牌有:蔚來汽車,威馬汽車,比亞迪,騰勢等品牌,電動汽車(BEV)是指以車載電源為動力,用電機驅動車輪行駛,符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。蔚來是全球化的智能電動汽車品牌,于2014年11月成立,旗下主要。
結構體系創新:提升整車性能,電池企業及車企重點布局方向
在動力結構創新方面,動力電池領域結構創新能幫助大幅提升電池(包)的能量密度, 同時也可以大幅降低電池生產難度并降低生產成本。2021 年開始,電池行業加速結構創 新的進展,特斯拉率先開始使用 4680 電池,并已經在美國德州奧斯汀工廠生產出搭載 4680 電池的 Model Y 車型,國內的新能源車企在 800V 快充、CTB 以及 CTP3.0 等方面也在加 速布局。我們認為,結構創新提升新能源汽車性能,加速新能源汽車滲透率提升,是電池 企業、車企布局的重點方向。
800V:解決快充痛點的升級之路
純電車電壓規格未來有望從 400V 升級至 800V。目前純電動乘用車由于帶電量不同, 電壓等級在 250-450V 范疇,公交車/物流車由于帶電量高,電芯串聯之后電池包電壓范圍 在 450-700V。未來隨著電動滲透率提升,快速補能需求凸顯,電動乘用車電壓規格有望 升級至 800V。
快充是剛需,短期內預計先在高端車上應用,中長期看有望下沉至大眾市場。近兩年 是自主品牌沖擊品牌向上的關鍵時期。各家高端化升級過程中競爭底線在于消弭短板。而 補能是各車企高端車共同面臨的痛點,如比亞迪、長城、廣汽、小鵬、理想等自主/新勢力 品牌紛紛布局 800V,長期看 800V 快充料將成為高端車標配。另外,快速補能對低端車亦 是剛需,在換電路線在 toC 端發展速度較慢的前提下,800V 快充具備下沉潛力。
CTB:結構創新再進化,電動化競爭力再強化
CTB(Cell to Body)技術,顧名思義,是一種直接由電芯構成車身結構的技術。相 比于 CTP 方案,公司的 CTB 方案進一步將電池上蓋和車身地板融合,由電池三明治結構, 簡化為車身地板集成到電池上蓋-電芯-托盤的整車三明治結構。后排乘客直接踩在電池上 蓋上,由電池殼體直接承重,后排座椅則固定在車身的支撐梁上。 CTB 相比 CTP 集成度進一步提升。在電池包層面,CTB 相比 CTP 將車身底板和車 身上蓋集成在一起,一方面可節省空間,另一方面“二合一”后可節省約 300 元的剛性 BOM 成本(以電池上蓋體積、鋁為材料測算)。在電芯層面,與 CTP 將電芯用額外的結 構保護起來相比,集成度較高的 CTB/CTC 則是將電芯作為結構件連接到車身/底盤,同樣 傳遞、分擔車身受力,使得整車扭轉剛度提升,為整車提供更優的操控性和安全性。
CTB 技術釋放更多電池排布空間,提升整車續航里程,打開磷酸鐵鋰電池天花板。 CTB 技術將電池上蓋與車身地板融合,節約垂向空間,為電池排布釋放更多空間。海豹車 型上,垂向空間增加 10mm,動力電池系統體積用利率提升至 66%。從整車層面看,空間 利用率提升意味著,車型有更多空間搭載更多的電池,低能量密度低成本的磷酸鐵鋰電池 可通過 CTB 技術,達到更高整車續航里程。根據公司在海豹發布會上披露的信息,海豹 的長續航后驅版本,CLTC 續航里程可達 700km,磷酸鐵鋰電池車型里程通過 CTB 技術 的加持已經可與高端三元電池車型相媲美,磷酸鐵鋰電池的里程天花板被打開。 CTB 技術提升車身扭轉剛度,車身安全性進一步提升。隨著電池可靠性的提升,CTB 技術下電池在整車結構中的角色由之前被重點保護的零部件,轉變為可承重的結構件,與 車身強耦合。CTB 技術的車型扭轉剛度提高一倍,達到 40000+N·m/°,與奔馳 S 級車 型相當。扭轉剛度影響車輛的操縱性,高扭轉剛度車身地盤穩定、晃動小。此外扭轉剛度 與車身可靠性息息相關。高扭轉剛度能提高車身使用壽命,疲勞損傷低、有效降低車身異 響;同時在碰撞時形變更小,對駕駛員安全保護高。CTB 技術下正碰結構安全提升 50%, 側碰結構安全提升 45%,車身安全性進一步提升。
CTB 打開磷系電池應用天花板,中國電動化供應鏈全球競爭力進一步強化。以比亞迪 海豹為例,LFP 刀片電池搭配 CTB 技術,海豹的電池包體積利用率從 60%提升到 66%, 節省了約10cm高度,可用于增加電池容量。最終海豹成為全球首款以LFP電池實現700km 續航的車型,打開了磷系電池應用天花板,中國電動化供應鏈全球競爭力進一步強化。
一體鑄造:輕量化技術革新孕育新機會
國內新勢力中,蔚來 ET5 率先應用一體鑄造技術,輕量化、安全性領先。2021 年 10 月,蔚來汽車宣布成功驗證開發了可用于制造大型壓鑄件的免熱處理材料,將會應用在蔚 來第二代平臺車型上。新材料避免了傳統壓鑄件在熱處理過程中引起的尺寸變形及表面缺 陷。2021 年 12 月,蔚來在 ET5 發布會上正式宣布將開始采用一體鑄造工藝,ET5 將使 用超高強度鋼鋁混合車身,使車身后地板重量降低 30%,后備箱空間增加 7L,整車抗扭 剛度高達 34000N·m/deg。
小鵬汽車一體壓鑄技術已在規劃當中,計劃自建產能。在小鵬 2021 年業績發布會上, 董事長何小鵬宣布將于 2023 年發布兩個新平臺及其首款車型,并將使用超大一體化壓鑄 新工藝。根據武漢當地媒體沌口之聲,2021 年 7 月小鵬正式啟動武漢項目,將建設一系 列工藝車間,年總產能約 10 萬輛。根據武漢經濟技術開發區(漢南區)自然資源和規劃 局,2021 年 10 月,小鵬已正式申報“小鵬汽車武漢產業基地項目”規劃建筑方案,預計 今年 10 月投產,其中包括一體化壓鑄工藝車間。小鵬汽車武漢工廠還將引進一套以上超 大型壓鑄島及自動化生產線。
“一體壓鑄”簡化車身制造工藝流程,整合供應鏈環節。一體壓鑄工藝將取代傳統車 身結構件的組件沖壓和焊接環節,特斯拉稱其新一代全壓鑄底盤可減少 370 個零件,車門 和前后兩蓋結構件也同樣可用壓鑄工藝,零件數量銳減,車體制造流程大幅簡化。同時, 整車廠內原先復雜的機器人白車身焊接線也被大幅簡化,僅需要將若干車身壓鑄組件和外 覆蓋件組裝焊接即可。車體制造管理流程和所需人力相應降低。
5、威馬汽車。成立于2015年,自創立以來,威馬汽車制定了明確的集團發展“三步走”戰略:做智能電動汽車的普及者;成為數據驅動的智能硬件公司;成長為智慧出行新生態的服務商。6、廣汽埃安。埃安汽車是廣汽集團旗下的新能源汽。
車身重量減輕,減少電池裝機量,電池降本是鋼換鋁式車身材料增加成本的 6.6 倍。 根據 2020 年特斯拉電池日發布會,特斯拉新一代一體壓鑄底盤有望降低 10%車重,對應 續航里程增加 14%。以普通電動車電池容量 80kwh 為例,若采用一體壓鑄車身減重并保 持續航里程不變,則電池容量可減少約 10kwh。按照磷酸鐵鋰電池 pack 成本 800 元/kwh 計算,則可降低成本 8000 元。
壓鑄廢品、流道等可再次熔煉,材料利用率超 90%,遠高于沖壓。傳統沖壓-焊接工 藝,通常板材利用率僅為 60%~70%,沖壓剩余邊料只得按廢舊金屬出售。而改為一體壓 鑄后,因壓鑄時可反復熔煉,因此廢品、壓鑄流道、邊料等廢料可返回熔煉爐再次利用。 壓鑄工藝對材料利用率在 90%以上,遠高于沖壓工藝,再次降低生產商成本。
車身生產車間占地面積減少 30%以上。相較于 300 多臺機器人組成的白車身焊接線, 一體壓鑄工藝采用的壓鑄島占地面積更小。特斯拉采用壓鑄工藝的新工廠占地面積節省 35%。同時因生產流程簡化,原先由零部件廠供應的組件沖壓、組件焊接環節取消,相關 場地不再需要,更進一步降低全產業鏈的用地面積。
“一體壓鑄”技術有望快速滲透,車身結構件一體壓鑄具備百倍成長潛力。考慮“一 體壓鑄”技術對白車身生產降本帶來的顯著效應,我們預計全球主機廠有望快速跟進這一 技術路線。據產業調研,我們測算 2022 年一體化壓鑄件全球市場空間約為 22 億元;到 2030 年,我們預計全球主機廠將都跟進這一技術趨勢,乘用車一體壓鑄全球滲透率為 30%, 在保守情形下,預計一體壓鑄技術將應用于前后底板、電池盒體、前副車架、電機/電驅外 殼等部位,合計單車價值量約 1 萬元,對應行業市場空間 2460 億元,8 年 CAGR 達 80%; 中性情況下,預計電池盒蓋板、中控臺骨架、副車架等部件也將應用一體壓鑄技術,合計 單車價值量約 1.8 萬元,對應市場空間 3739 億元,8 年 CAGR 達 90%;樂觀情況下,預 計 A/B/C 柱側圍、車頂及座椅骨架也將采用一體壓鑄技術,合計單車價值量約 2.5 萬元, 對應市場空間為 4477 億元,8 年 CAGR 達 94%。
技術進步帶來競爭格局變革,自主品牌崛起正當時
電動化、智能化、個性化趨勢下,自主品牌車企的份額進入擴張期。從市場份額的角 度來看,過去很長一段時間自主品牌的份額一直在 30%-45%之間波動。2021 年,隨著新 能源汽車的熱賣,自主品牌的份額達到近十年來最高的 44.4%。2022 年 1-7 月,中國市 場自主品牌市場份額突破45%,達到47.6%,同比提升5.2pcts,德系品牌市場份額為20.2%, 日系品牌市場份額為 19.9%。自主品牌份額提升的背后是:
1. 電動化實現動力總成的彎道超車,智能化坐享科技行業的工程師紅利。在燃油車 領域,與歐美等百年汽車工業積累相比,中國車企發動機、變速箱技術積累相對薄弱,技 術落后合資品牌 1 代左右。電動化的發展將自主品牌與海外車企的身位對調,開放、優質、 高性價比的三電供應鏈不斷地促進車企和產業鏈實現產品創新:鐵鋰電池、800V 高壓快 充、CTB、CTC、DHT 插電混動等技術是近年來自主品牌反超外資品牌的底層技術驅動力。 智能方面,中國車企已經走在了海外品牌的前面。自主品牌對國內消費者的“智能化”的 需求理解更深,且在全棧自研和硬件配備上更加積極、堅決,其背后深層次的原因是中國 互聯網、科技公司蓬勃發展的社會環境下的工程師紅利溢出。
3. 新能源技術變革助力自主品牌實現高端化,并且在三電、熱管理領域孵化了全球 級別的中國供應商,同時反哺自主車企通過三電技術領先實現品牌向上,而這一邏輯正在 智能化賽道重演。當智能電動汽車進入“智能化競爭”的下半場后,中國制造正在加速全 球滲透,產業鏈的創新在各個細分領域開始展現全球競爭力。在汽車智能化賽道,海外龍 頭曾經占據壟斷地位,但是零部件的各個細分領域已經有優秀的中國供應商開始展現出全 球競爭力。這種供應鏈的優勢在當前已經轉化為創新優勢:大量的中國智能電動車品牌正 在進行的新場景定義和功能創新本質上是在延伸汽車的功能,這種功能的延伸必須基于強大的供應鏈支持,而功能的創新同時將幫助車企挖掘出更多出行場景中的商業價值,收獲 更多的份額增長。
電動智能化契機下,自主品牌有望突破合資的“利潤封鎖”,實現量、利齊升,自主 品牌的成長將貢獻長期的投資α。燃油車時代,合資品牌、合資車企占據乘用車市場 60% 的市場份額,并且由于均價較高、品牌和技術帶來的溢價,合資產品對自主品牌有明顯的 “價格壓制”,體現為自主品牌主要銷售 15 萬元以下的產品,而 15 萬元以上市場主要被 合資品牌占據;并且后者獲得了市場中大部分的利潤。我們認為未來三年,憑借自身技術 積累、場景創新和對中國消費者需求的深度挖掘,自主品牌電動智能車將在 20 萬~100 萬 元的中高端+豪華電動車市場大放異彩,打破此前合資產品價格壓制,獲得更大的利潤蛋 糕。同時,我們看好中國車企在智能駕駛、智能座艙產品上繼續推陳出新,收獲不止于“車” 的商業利潤。
精選報告來源:【未來智庫】。
版權聲明:本站文章均來源于網絡,如有侵權請聯系刪除!