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混动汽车怎么样(混动汽车行业专题报告)

(报告出品方/作者:国泰君安证券,吴晓飞,赵水平)

1. 多重因素催化,新一代混动将迎快速发展

1.1. 上一代混动隶属边缘市场,新一代混动爆发在即

受限于新能源补贴政策、产品技术以及供给等因素影响,过去五 年 PHEV 混动车型在新能源车技术路线中处于非主流地位,其销 量与占比远低于纯电动车型,新能源车销量 80%左右为纯电动车 型。HEV 混动车型过去并未被归到新能源车类别中,销量表现同 样惨淡且不被市场重视,2020 年 PHEV 与 HEV 车型各自销量仅 20 余万辆,在乘用车销量中占比仅 1%左右。

混动汽车行业专题报告:混动高增长可期,产业链市场空间广阔

上一代混动产品诟病多,市场认可度低。之前混动未被市场与消 费者认可的核心原因来自于产品力本身,初期国产 PHEV 技术与 产品不够成熟完善。市场上销售的 PHEV 车型的最大的诟病为亏 电状态下油耗高(高于同级燃油车)且顿挫感明显消费者体验极 差,纯电续航普遍仅在 50-60 公里,早期的混动车主基本都不具 备完善的充电条件,很多车主经常在亏电状态下运行,体验较 差,因此 PHEV 混动车型传播口碑与市场影响力一直不佳。与此 同时 HEV 车型核心技术被日系垄断,市场上仅日系品牌供应且车 型较少,同时性价比亦不突出

新一代混动产品力大幅提升,市场认可度大幅提升。通过技术的 不断成熟与完善,从比亚迪 DMI 开始,彻底解决了亏电状态下的 油耗问题,同时驾驶平顺性得到很好的解决,消费者的驾驶体验 得到极大的提升,同时售价与同级别燃油车的差异由最初的 6-8 万降至 1-2 万,无论购置成本还是后期的使用成本都有较大的优 势与吸引力。除比亚迪之外,长城、吉利、长安、广汽、奇瑞等 车企纷纷推出自己的新一代混动系统,产品供给上也更为丰富。

自身产品力提升的同时,外部环境亦为混动发展带来契机。除了 产品力本身的大幅改善之外,2021 年以后双积分压力进一步加 大,传统燃油车发动机节油技术提升接近极限,携带发动机动力 的车型若想满足未来的油耗要求必须通过混动路线来实现。另外 随着智能化浪潮趋势向前推进,为更好实现智能座舱与智能驾 驶,车身电子电器需求日益增多,传统能源车型电子架构与电力 供应无法满足智能化升级需求,而混动则可以很好地满足需求。

混动能缓解新能源快速发展中的痛点与社会问题。2021 年以来新 能源车快速发展,伴随而来的充电难与里程焦虑问题在新一代快 充普及之前无法彻底解决。同时上游锂资源等原材料价格大涨, 带电量低的混动车型对于车企来说不失为一种发展新能源并满足 双积分的重要途径。另外过去汽车行业长期以内燃机动力为主, 整个产业链年产值两千亿以上,产业链的替代与迁移涉及诸多社 会问题,混动车型作为重要的过渡,对内燃机产业链的稳定过渡 起到重要作用。

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综合以上多因素,我们认为 2022 年将成为混动车型新一轮发展的 新起点,混动行业有望迎来一轮爆发期,且有望长期内与纯电动 车型共同支撑新能源行业的发展。

1.2. 政策端:路线图+双积分提供双重支撑

1.2.1. 新版路线图支持大力发展混动汽车

新版路线图支持混动汽车大力发展。依据最新发布的《节能与新 能源汽车技术路线图 2.0》,传统能源乘用车新车百公里油耗 2025/2030/2035 年目标为 5.6/4.8/4L。同时到 2035 年,新能源汽 车销量预计占比 50%以上,传统能源汽车新车均为混动类型。未 来传统燃油车市场份额将逐步被混动汽车及其他形式的新能源汽 车取代。

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1.2.2. 双积分压力逐步增加,混动替代燃油势在必行

为了实现节能减排等相关政策目标,双积分管理办法逐步落实、 修订。工信部等五部门在 2017 年正式推出双积分政策,2020 年 又对双积分政策进行了修订,并明确了 2021 年至 2023 年新能源 汽车积分比例要求分别为 14%、16%、18%。对于车企生产的传 统能源车没有达到当年油耗目标产生的 CAFC(企业平均燃料消 耗量)负积分,以及新能源汽车产量占比未达标的产生 NEV(新 能源汽车)负积分,两者均需要通过结转或者购买积分去实现负 积分清零,对于负积分未清零的车企将不允许生产推出新车型。

随着发动机技术发展逼近极限,燃油车的油耗下降趋缓,政策压 力逐步显现。尽管截止 2020 年境内车企整体累计积分仍为正值, 但积分缺口已开始迅速扩大。2020 年境内乘用车生产企业当年产 生 CAFC 净积分为-666 万分,大幅下滑,首次为负;NEV 净正积 分为 328 万分,已不足以抵扣当年度 CAFC 负积分。随着新版双 积分政策要求与执行力度趋严,传统燃油车为主的车企面临的积 分压力将进一步加大。(报告来源:未来智库)

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燃油车产销量越高的车企,未来积分压力也将越大。从各个企业 2020 年积分情况来看,上汽、长安、吉利的 CAFC 负积分缺口较 大;根据工信部披露的信息,2020 年积分交易平均价格为 1204 元/分,部分超 3000 元/分,随着积分缺口加大,积分交易均价预 计进一步提升,购买积分也将降低燃油车市场竞争力和车企的整 体利润情况。混动作为加速替代燃油车最具性价比与现实意义的技术路线,大力发展将有望缓解双积分压力,混动技术未来也将 成为现有车企过渡性发展的重要选择。

1.3. 供给端:车企战略布局,混动加速替代燃油

为顺应长期战略转型新能源以及短期应对双积分压力,部分车企 对新能源车态度已从被动接受转为主动布局,但纯电动车型在发 展过程中仍有续航焦虑、充电难、盈利难的问题尚未完全破解, 且其销量尚未形成足够规模,短期内无法迅速解决积分压力。从 车企盈利持续性以及技术积累角度来说,混动将成为快速替代燃 油车的最佳选择,未来新产品布局规划有望向混动倾斜。

国产品牌全面混动化的号角已吹响。以比亚迪超级混动的推出与 热销为契机,比亚迪目前已基本完成原有燃油车的混动化转型, 燃油车销量占比已将至 10%以下。长城汽车全新柠檬 DHT 系统亦 将助力产品逐步实现混动化转型,其中 WEY 品牌未来车型将率 先实现全面混动化。吉利汽车发布全新雷神混合动力系统以践行 未来的混动战略、长安汽车、奇瑞汽车等车企也推出了全新一代 混动系统,国产品牌全新一代混动系统的车型将在 2022 年如雨后 春笋般大规模推出。

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全面布局混动为传统车企转型的重要战略选择。对于除造成新势 力以外的大部分车企角度而言,综合考虑原有技术积累的利用、 纯电动平台建设、产能爬坡、以及充电桩等设施的供应限制等问 题,面对政策压力较为合理的决策是短期内加速布局混动车型, 以缓解积分压力并可顺应新能源与智能化发展趋势。

1.4. 需求端:新一代混动可极大满足用户各类需求

新一代混动车型亦能够满足消费者购车的经济性与性价比需求, 同时可解决电动车痛点,也可满足汽车的智能化升级需求,综合 来说,已可以极大地满足大部分消费者购车的各类需求。

1.4.1. 经济型车消费群体最大,新一代混动车型已具备性价比

1.6L 以下小排量车型占比最高。2019 年按排量统计的乘用车销量 情况,占销量 68%的车型排量在 1.0L-1.6L 之间,小于 1.6L 的销 量合计约 70%,目前国内市场以耗经济型用车为主。

售价 15 万以下车型仍占据国内销量半壁以上江山。根据汽车之家 终端零售预测数据显示,2020 年售价在 12-15 万的燃油车销量最 高,达到 441.7 万辆,占比 24%;15 万元以下车型合计占比 51.2%,可见国内燃油车市场偏低价车型占比仍超过一半。

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而纯电车基本无法兼顾价格与续航里程。考虑到当前纯电车充电 设施便利性和充电效率方面的缺陷,续航里程成为需求端考虑的 关键指标之一。一般燃油车续航里程可达到 500-1000km,用新能 源汽车销量前 15 名中的纯电动汽车参拟合进行粗略估计,续航里 程达到 500km 的纯电动车,售价一般要达到 20 万元,对比燃油 车价格偏高。

以比亚迪 DMI 为代表的新一代混动车型实现了亏电状态下的低油 耗大大降低了日常使用成本,同时在价格上已经与燃油车的差价 降低至 2 万以内,较早期的 6-8 万价差已大幅降低,综合来看已 具备较高的性价比与竞争力。

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1.4.2. 新一代混动车型可解决纯电车型的消费痛点

冬季续航能力下降以及充电慢充电难为纯电动车型的消费痛点。 新能源纯电动车型冬天低温条件下续航能力下降成为北方地区电 动车用户长期以来的诟病,虽然近年来随着热泵空调系统技术的 发展能够一定程度上缓解冬季续航能力下降,但受限于成本与技 术等问题,这一问题仍未得到解决。此外,随着电动车保有量的 不断增加同时 2021 年进一步实现高速增长,但充电设施发展缓慢 且超快充技术应用尚未成熟,充电慢且部分场景下排队时间过长 成为新能源车主新的消费痛点。

纯电车电池性能在低温状态下会受到影响,导致续航里程大幅下 滑,以及充电时长增加。根据“新出行”的测试数据结果,0~- 15°环境下,部分测试车续航里程普遍下滑超过 40%。以 2020 年 不同地区新能源车和燃油车销量数据为例,东北地区、西北地区 新能源车销量在全国销量的占比分别为 1.33%和 2.80%,显著低于 同期两地区的燃油车销量占比 6.43%和 7.16%;如果排除插电混动 类新能源车,仅考虑纯电车型差距会更大。由此可见,部分地区 消费者会因冬季续航能力下降影响购买新能源车的需求。

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通过观察 2016 年以来的新能源汽车保有量以及充电桩保有量数据 变化情况,2021 年充电桩数量与新能源车数量比值出现下降, 且比值不足 30%,考虑到部分桩存在损坏情况,充电柱数量不足 以满足新能源车用户日常需求,因此充电难的问题在 2021 年显得 尤为突出。

新一代混动可规避纯电汽车的消费痛点。混合动力汽车因为发动 机系统的存在,冬季可以采用发动机余热进行供热,对纯电续航 能力的影响有限。同时混合动力汽车可油可电,不存在里程焦虑 与充电补能困难的问题,且最新混动系统大部分都解决了亏电状 态下的油耗问题,因此消费者对充电补能的诉求远低于纯电动汽 车。混合动力车型能够轻松规避掉纯电动车型当下存在的大部分 消费痛点。

1.4.3. 新一代混动车型可实现高阶智能化升级

随着特斯拉与造成新势力的销量不断增长,同时科技企业不断入 局汽车行业,新能源与智能化浪潮趋势已不可逆转。未来车型智 能化的重要性越来越显著,或将成为消费者购车决策的重要因 素,燃油车因为整车电气架构以及电源电压电量、发动机控制难 度大等问题无法实现更高级别的智能化升级。

HEV 与 PHEV 类别的混动车型一般均有高压系统,且电机可以实 现直驱,电压系统足以满足车上日益增多的电子电器部件,也可 以通过电机实现更为精准及时的控制,可以实现更高级别的智能 驾驶与智能座舱升级。(报告来源:未来智库)

2. 混动技术路线百花齐放,国产品牌有望引领

2.1. 混动的基本原理为通过削峰填谷提升系统效率

2.1.1. 混动系统借助电机使发动机始终工作在高效区

传统燃油车发动机普遍存在的问题是在低速低负荷时工作输出效 率低,与中高负荷油耗差异较大。混动技术解决该问题的核心原 理是利用电机进行扬长避短,调控发动机在合适的高效工作区间 内发挥左右,使得发动机热效率达到最高,进而实现节油。

如下将削峰填谷技术应用到具体场景中:

(1)行驶速度较低时,发动机停止、EV 电机运作,这可以减少 发动机低负荷时低效率工作,减少发动机怠速费油,同时,电机 规避了发动机扭矩精确度失真的问题,可以维持很高的扭矩精度 来确保温柔换向。

(2)正常行驶时,发动机伺机启动,如下图①处驾驶员油门较 小,电机通过智能充电增大发动机负荷来提高发动机热效率,使 发动机保持在 BSFC 高效区运转,而冗余的功率可以向动力电池 充电,以备后续停车及低速驱动使用。

(3)加速超车等场景中,电机迅速补偿发动机扭矩,以消除发动 机的涡轮迟滞影响, 同时通过电机的智能放电,使发动机仍然维 持在高效区运转。

(4)减速阶段,混动系统通过电机进行能量回收,而发动机及时 停机则避免了发动机倒拖对回收能量的消耗。

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2.1.2. 混动系统的核心为控制策略的构建与实现

混动策略控制架构系统是混动技术得以具体应用的核心,在电机 与发动机之间平衡分配工作,使得混动系统整体更具有燃油经济 性,同时提升动力输出的平顺性提升驾驶体验。混合动力架构系 统主要分四个层级:模式控制、SOC 平衡控制、扭矩分配、部件 控制,其中后三个层级要时刻受到系统能力约束。

其中模式控制是整个策略构建的顶层,直接决定各层级的控制幅 度,它的主要任务是让车辆始终处于最为合适的模式,从而拥有 较好的经济性、动力性。主要有以下四种模式:

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电池的 SOC(State of Charge)平衡控制主要工作是计算发动机的 目标功率,是扭矩分配的基准,使得 SOC 始终维持在合理的水 平,既有提高良好的后备功率,也能保持良好的经济性。电池的 期望充放电功率是 SOC 调节的关键,需要保证在任何工况下都保 证电池 SOC 处于合理水平。

扭矩分配目的是根据具体的模式来协调各动力部件的输出,保证 轮端扭矩符合驾驶员预期,同时要实现模式切换的平顺性。部件 控制的输出就是整车控制器 VCU 最终的指令给到各 ECU 进行具 体的动作。系统能力约束就是部件的设计物理极限、部件的外特 性、电池的充放电功率等条件对整个系统各部件的功率、扭矩、 转速上的约束与限制。

2.2. 电压高低+串并联+电机位置构成不同技术方案

混动系统作为燃油车技术与纯电动技术的集大成者,系统本身复 杂度高,技术路线与术语眼花缭乱,我们对各种不同技术路线术 语的分类方式与内在关联情况及适用情况进行梳理如下:

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2.2.1. 弱混 or 强混 or 插混取决于电压高低与插电与否

依据系统电压高低以及能否插电将混动分为 MHEV(48V 低压系 统弱混)、HEV(高压系统油电强混)、PHEV(高压系统插电式 混动)三大类,此外 PHEV 细分类别中将串联式插电混动单独归 类为增程式混动以作区分,其与普通 PHEV 的主要区别为发动机 不能直驱而一直作为动力电池的充电工具。

48V 轻混(MHEV)方案起源于欧洲并在欧洲流行,其主要是通 过将原先支撑车内电器系统的 12V 电源增至 48V,并可以让发动 机启停介入更早且仍能支撑车内电器系统运转,此外 BSG 电机在 起步和急加速时辅助发动机,以及在制动时回收一部分动能,但 该电池系统与电机无法单独驱动车辆。由于其既不符合当下新能 源车的标准,且在节油方面效果也十分有限,也无法满足日趋严 格的双积分考核要求,因此该路线在国内市场一直处于边缘地带 且销量惨淡。

国内市场主流的三大混动技术路线是 HEV、PHEV 以及增程式混 动,每种技术路线都有各自的优缺点,且节油效果显著,可满足 双积分日趋严格要求。我们看好以上这三种技术路线的混动,此 后本文也主要针对 HEV、PHEV 以及增程式混动进行分析对比。

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HEV 技术更接近于燃油车时代的发展路径,关键在于通过电机的 配合提高发动机效率以及优化传动系统,减少能源损耗以及保持 动力输出的顺畅;而 PHEV 技术更接近于电动车的发展路径,随 着动力电池成本下降,PHEV 车型有增加电池容量和纯电续航的 趋势,在电量充足情况下日常行驶与纯电车无异,同时在长途续 航上又具备燃油车的优势,因此也成为众多车企转型纯电车的过 渡选择,同时也满足消费者兼顾节能和续航的需求。

2.2.2. 串并联方式不同带来系统驱动模式差异

串联式混动系统由发动机、发电机、电动机组成,运行原理是发 动机带动发电机发电为动力电池充电、动力电池带动电机直接驱 动,发动机仅提供充电功能而不参与驱动,全程电机驱动。代表 车型为理想以及华为小康合作的增程式混动。

串联模式的优点是:1)发动机和驱动电机无直接连接关系,易于 布置和设计;2)发动机不受汽车行驶工况的影响,始终在其最佳 的工作区稳定运行,因此可降低油耗; 3)在拥堵路段,汽车在起步 和低速时,只利用电池进行功率输出,纯电行驶更加环保。 缺点:1)驱动电机功率要求较高,同时额外需要发电机增加了整 车重量。2)用油发电经历 2 次能量损耗,并非高效率。

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并联式混动是动力与电力驱动系统的整合,可以实现发动机和电 机同步或者单独驱动,运行原理是当发动机处于中高速运转、高 热传递功率时,发动机单独驱动;当中低速行驶时,发动机会进 入高功率状态,冗余的功率传递给电池充电;当低速运行时,电 机单独运行。(报告来源:未来智库)

并联模式的优点是:1)动力充足,电机、发动机可共同驱动驱 动,动力总成是两者之和;2)在纯电模式下,同样有电动汽车安 静、使用成本低的优点。而在混合动力模式下,有非常好的起步 扭矩,加速性能出色;3)与传统燃油车类似,只在变速器前加入 了 p2\p3 电机,改造成本低。

缺点:1)油耗相对难控制,并联式在混合动力模式下,发动机不 能保证一直在最佳转速下工作,油耗比较高。2)馈电能力弱:发 动机与电机共同驱动车轮的工况不能持久。持续加速时,电池的 能量会很快耗尽,从而转为发动机直驱的模式。

并联模式的优点是:1)动力充足,电机、发动机可共同驱动驱 动,动力总成是两者之和;2)在纯电模式下,同样有电动汽车安 静、使用成本低的优点。而在混合动力模式下,有非常好的起步 扭矩,加速性能出色;3)与传统燃油车类似,只在变速器前加入 了 p2\p3 电机,改造成本低。 缺点:1)油耗相对难控制,并联式在混合动力模式下,发动机不 能保证一直在最佳转速下工作,油耗比较高。2)馈电能力弱:发 动机与电机共同驱动车轮的工况不能持久。持续加速时,电池的 能量会很快耗尽,从而转为发动机直驱的模式。

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该模式的优点是结合了并联串联两种模式的优点,在不同的场合 有着最优的输出模式。缺点是:1)结构复杂,组件众多。增加了 电力总成的组件,增加了整车的重量,2)工作逻辑复杂,控制要 求高:混联式对系统的匹配和调校要求也就更高都需要长时间的 经验积累,对厂商的成本上升。

2.2.3. 电机数量与位置不同(P0-P4)带来性能差异

混动系统中 P0-P4 分别代表电机布置在发动机、变速箱的输入输 出轴的不同位置,电机位置布置差异会带来性能的不同: P0:电机在发动机输入轴位置,是一种最基础的混合动力电机布 置方式,主要应用在轻混车型中。BSG 电机被安装在曲轴的后 端,电机通过皮带驱动曲轴,可快速将熄火的发动机拖动点火, 应用于 Start-Stop 系统上。

P1:电机在发动机输出轴上,P1 结构的核心是 ISG 电机,直接 集成在发动机主轴上。当驾驶员踩下加速踏板后,ECU 会控制 P1 电机输出扭矩对发动机进行辅助,从而使得车辆达到节油目的。

P2/P2.5:电机在变速箱输入轴上或双离合变速器中间,在 P2 系 统中双离合是指在发动机与电机、电机与变速箱之间各有一个离 合器。电机可以通过离合器与发动机断开连接,它对燃油经济性 的帮助显著提升,同时提升动能回收效率。

P3:电动机在变速箱输出端,降低了以往变速箱所承受的负荷, 有利于充分发挥电机的动力。在 P3 结构下为了实现对电机的转速与扭矩的扩展往往会再联接一台减速器与车轮相连,可以获得 更强的加速能力同时提升动能回收。

P4:电机加装在后桥上,这种布置形式主要通过前后轴两台电机 的使用实现四驱。在纯电模式下,后桥电机单独驱动。在混动模 式下,发动机与电机同时工作,整车的最大输出功率与输出扭矩 可以达到电机与发动机二者之和。

PS:行星齿轮 ECVT+双电机系统,这种混动方式的核心是通过 采用单个或多个行星齿轮组,将双电机与发动机的动力输出进行 柔性耦合。每个行星齿轮组具有三个自由度,通过对行星齿轮组 中各个部件进行智能控制,可以让单、双电机与发动机动力顺畅 输出。

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2.3. 国产品牌积极布局打磨新一代混动技术

2.3.1. 比亚迪 DMI 超级混动车型成为燃油颠覆者

比亚迪 DM(Dual Mode)系统是国内起步较早且率先在量产车型 上搭载的插电混动系统,目前已更新至 DM4.0,划分以动力优先 的 DM-p(powerful)系统和节能优先的 DM-I(intelligent)系 统。DM-p 以 P0+P4 双电机四驱架构,通过在后桥加装 BSG 电机 提高发动机功率提供强劲动力。

DMI 系统于 2021 年 1 月正式发布,2021 年 3 月车型发布上市, 以热效率高达 43%的专用插混发动机、大容量刀片电池和动力输 出更平顺的 E-CVT 传动系统引发关注,DMI 超级混动产品一经推 出便成爆款,成为同级别燃油车的颠覆者。

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比亚迪全新一代 DMI 超级混动系统采用双电机 P1+P3 混联架构, 能够通过 EHS 电混系统轻松完成四种工况下驱动模式的切换,大 部分工况下以电为主,其他特殊工况下采用不同的动力分配驱动 方式,实现亏电状态下仍能保持超低的油耗,进而实现综合性能 全面领先。

2021 年 3 月搭载 DM-i 系统的比亚迪秦 plus、宋 plus 和唐正式上 市,截至 12 月底比亚迪 DMI 混动车型累计销量已达 20 万辆左 右,成为市场最早推出的新一代混动产品,同时也是认可度最高 最火爆的混动产品。

2.3.2. 长城柠檬 DHT 双电机混动打破合资垄断

长城柠檬混动平台的核心技术是 DHT(Dedicated Hybrid Technology)高集成度油电混动系统,在结构原理上与本田 iMMD 类似,因而在效率上实现更优。此外长城柠檬混动平台可 以实现一个平台同时满足 HEV 和 PHEV 两个技术路线,以及不同 动力总成的多套方案并覆盖全系车型,理论上可以灵活实现全面 混动转型,这是长城一贯以来平台化战略的优势。

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长城混动 DHT 系统中,全新 1.5T 阿特金森循环发动机发动机最 具特色,其当选“中国心”年度十佳发动机,首次打破外资混动 技术壁垒。在动力参数上,这款发动机的最大功率为 75kW,最 大扭矩达到 135N.m。设计上采用 75mm 缸径,以及超长行程设 计。优秀的汽油发动机,是柠檬 DHT 系统降低能耗的可靠保障。

七合一高效动力总成也是 DHT 系统一大亮点,该系统拥有发动机 +驱动电机+发电机三擎/四擎驱动模式,甚至在起步阶段实现三擎 驱动弹射起步模式,从而加速能力远超外资竞品。

DHT 混动系统工作模式上主要有三种:EV、串联、并联模式。在 EV 模式下,由锂电池带动 TM 主驱动电机直接驱动车辆前进,发 动机处于熄火状态;在串联模式下,发动机运转在高效区间带动 GM 电机发电,TM 电机带动车轮前进;在并联模式下,发动机通 过两挡减速器驱动车轮,同时 TM 驱动电机协助出力来调节发动 机的负载;在制动状态下,TM 电机能量进行能量回收。

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混动领域未来将是长城的战略重点,柠檬混动 DHT 的发布使得外 界对于长城混动领域刮目相看,WEY 品牌已实现全面混动化。未 来长城逐渐将 ICE 燃油车转换到柠檬混动 DHT 之上,以使其油耗 负积分上进一步有所缩减。另外通过柠檬混动 DHT 中的 PHEV 四 驱技术,也能让坦克 300 等专注于高性能需求的车型,为消费者 提供更好的用车体验。

目前搭载柠檬 DHT 混动系统车型为 WEP 品牌玛奇朵 DHT-PHEV (已上市),以及摩卡/拿铁 DHT-PHEV(预计 2022 年一季度上 市)等车型、未来 WEY 品牌及哈弗品牌将有多款全新车型采用 全新混动系统。我们预计未来几年长城的混动车型或将迎来快速 增长的机会。

2.3.3. 吉利雷神智擎混动系统高性能与低油耗兼具

吉利雷神智擎 HiX 平台于 2021 年 11 月份正式发布,全新混动系 统搭载经过电气化改造的 DHE 混动专用发动机(阿特金森循 环),DHT 双电机和 highX 智能驾控系统。节能是该混动系统一 大亮点,油耗对标日系新一代 DC15 发动机创造了世界最高热效 率记录—43.32%。高性能对标德系,实现了油耗与性能的兼顾。 此外,三挡 DHT PRO 可以通过三档速比,更多的利用直接驱动 的模式,将能量直接传递到车轮,一进步降低了能量损耗。

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吉利第一代混动系统由于是单电机模式,在亏电状态下油耗较 高,新一代 HiX 雷神智擎系统采用双电机模式,采用 P1+P2.5 架 构,通过双电机混联模式可以通过控制系统实现 20 种智能工作模 式切换,以适应各种不同工况,进而实现效率最优。

目前搭载该系统的星越 L 的 HEV 版本已开启预售,预售价为 17.37 万元,首批 2022 台车一抢而空,足见其受欢迎程度,预计 该车型 2022 年 3 月开始交付。后续将有多个品牌多款车型搭载新 一代雷神混动系统。

2.3.4. 长安蓝鲸 iDD 混动拉开转型序幕

长安汽车于 2021 上半年发布蓝鲸 iDD(intelligent Dual Drive)混 动系统,由一台 1.5T 涡轮增压发动机、高集成度的湿式三离合器 的电驱变速箱、大容量的锂离子电池组组成。IDD 属于单电机的 P2 构型的混合动力系统,技术参数方面较为均衡。车型规划方面 未来五年 10 余款车型,首款搭载车型 UNI-K IDD 混动车型已开 启预售,预售价为 17.69~19.29 万元,具备一定的市场竞争力。

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2.3.5. 日系合资混动技术趋于稳定成熟

2.3.5.1. 丰田 THS 系统堪称混动鼻祖

丰田 THS(Toyota Hybrid System)系统是 HEV 技术路线代表之 一。其独特的行星齿轮设计,令发动机、发电机、电动机共用一 套传动系统,实现功率调节分配的作用,无需依靠离合器,确保 动力无缝输出。

2021 年,丰田正式将 THS 混动技术转让给广汽集团,广汽传祺成 为首家搭载 THS 系统的自主品牌。随着丰田 THS 相关专利临近 到期(2023 年),预计国内市场会有更多搭载 THS 混动系统的车 型上市。

2.3.5.2. 本田 i-MMD 系统绕开丰田专利另辟蹊径

本田 i-MMD(intelligent-Multi Mode Drive)系统是在丰田 THS 系 统专利壁垒下获得突破的另一个 HEV 技术路线代表,采用固定齿 速比的传动系统,舍弃了变速器,结构简洁、高效,通过离合装 置切换电机驱动和发动机直驱,在动力方面和高速加速能力上表 现更优。国内多家车企均在其架构基础上进行改进升级,并在综 合性能上实现追赶或超越。(报告来源:未来智库)

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2.4. 不同技术殊途同归,国产混动性能超越合资

我们对不同车企的混动技术路线与产品性能进行对比分析,分别 选取主流强势自主品牌比亚迪、长城、吉利的新一代混动系统车型与混动强者日系品牌的主流混动系统技术及车型进行对比分 析。 各家技术虽然有所差异,但最终核心目的都是为了降低油耗,提 升驾驶的平顺性。

各家在技术路线上的共同点为均采用了双电机 混联的结构布置选择。差异点主要体现在具体实现形式,上丰田 以行星齿轮为基础的混动方案独树一帜,专利与技术壁垒高,国 内自主品牌大多采用类似本田的技术方案,并在此基础上进行改 进创新,改进点主要体现在档位数以及电驱动为主的控制逻辑, 从表现出来的节油效果以及功率扭矩与加速性能来说,新一代国 产混动系统已对外资品牌实现了追赶甚至超越,也打破了日系品 牌一直以来在 HEV 技术上的垄断。

目前消费者在新能源车领域对自主品牌认可度不断提升,国产品 牌全新一代混动在节油性能实现赶超的基础上,凭借更高的性价 比与智能化的科技配置,有望实现市场市场销量上的领先,并引 领混动行业发展。

混动汽车行业专题报告:混动高增长可期,产业链市场空间广阔

3. 混动高增长可期,产业链市场空间广阔

3.1. 混动行业高增长可期,渗透率提升有望加速

混合动力汽车销量在 2021 年跟随新能源行业整体实现低基数背景 下的实现高速增长,未来在政策、供给端需求端多重变化催化影 响下,仍有望实现高速增长,考虑到 PHEV 相较于 HEV 性能更有 优越,新能源与属性更强,且可产生新能源积分,我们预计PHEV 的增长将略快于 HEV,预计 2025 年 HEV+PHEV 销量有望 达到 670 万辆以上。同时考虑到 2022 年及以后新能源补贴进一步 退坡以及上游成本端压力影响,我们预计 2022 年-2025 年混动行 业增长速度有望超过纯电细分行业。混动销量(HEV+PHEV)渗 透率有望从 2021 年的不足 5%提升至 2025 年 25%左右,实现加速 渗透。

3.2. 混动系统复杂度高,开发难度大

混动系统复杂度高。混动系统涉及发动机动力系统与新能源三电 系统两者的控制与耦合,系统的复杂度要高于燃油车或纯电动汽 车。混合动力系统涉及零部件主要包含混动专用发动机及增量部 件,混动系统专用电池、电驱、电控等三电系统,以及混动热管 理子系统部件等。

混动系统开发难度大。由于混动系统的开发要涉及发动机与电机 在不同工况下的控制与配合,系统的开发过程需要发动机技术与 新能源三电技术的积累,开发技术壁垒较高,这也是造成新势力 在选择动力形式是避开混动直接采用纯电动路线的原因之一。其中 HEV 与主流 PHEV 混动系统的开发涉及串并联形式的切换,发 动机充当多种不同角色,这两类系统开发的难度要大于串联形式 的增程式混动系统。

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3.3. 混动对比燃油或纯电均有增量部件

我们对混动系统的主要零部件与燃油车、纯电动车进行对比分 析,寻找增量部件的变化与机会。

混动系统与燃油车型动力系统相比,增量部件主要在混动专用动 力电池、驱动电机、电控系统,高压系统相关部件,PHEV 还有 充电装置的增加,发生变化的发动机与变速箱的新增或变化部件 (EGR、齿轮等)、热管理等。

混动系统与纯电动力系统相比:增量部件主要在混动专用发动 机、变速器与混动系统控制器等部件,出现变化为新能源电机、 电控的难度与数量、动力电池容量则有一定减少。

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3.4. 整车+增量部件市场空间大,2025 年有望超万亿

混动产业链涉及整车制造销售以及增量部件两大部分,随着混动 行业销量的快速增长,产业链具有市场空间。

我们以整车 13-15 万的价格进行预估,增量部件不同主要涉及动 力电池、电机、电控、混动专用发动机新增件等合计价格在 2-3 万元左右,根据上述混动行业销量预测情况对产业链市场空间进 行预测,预计 2025 年混动整车市场空间可达 9600 亿元以上,混 动增量零部件市场空间合计可达 1500 亿元以上,整车+零部件合 计市场空间预计可达 1.1 万亿元以上。

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4. 投资分析

混动整个产业链涉及整车及增量零部件等领域,其中整车领域包 括积极布局新一代混动系统的公司如比亚迪、长城汽车、吉利汽车、长安汽车、广汽集团,以及采用增程式混动系统的造成新势 力理想汽车等。

零部件领域涉及增量的部分主要在混动专用发动机及增量部件, 在动力及驱动系统有所布局的产业链上市公司包含布局研发生产 混动变速器齿轮的双环传动、混动变速器壳体的泉峰汽车、混动 发动机 EGR 系统的隆盛科技与银轮股份、电机扁线线缆的精达股 份、以及布局增程式发动机的东安动力等。电控控制领域布局混 动系统控制器产品的菱电电控等。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。未来智库 - 官方网站

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