近年来,我国混合动力乘用车市场爆发式增长,油电混合动力、插电式混合动力、增程式电动汽车等都在乘用车电动化转型中发挥着重要作用。
不久前,中国电动汽车百人会车百智库发布研究报告《混合动力乘用车发展前景专题2:我国混合动力乘用车发展前景》,进行了深入分析。
在我国,不能外部充电的混合动力汽车(HEV)属于节能汽车;插电式混合动力汽车(PHEV)(包括增程式)属于新能源汽车。下文中,除非另有说明,“混合动力汽车”泛指包括HEV和PHEV(包括增程式)在内的所有类型的混合动力汽车。
01 混合动力汽车的发展具有减碳和经济价值。混合动力是减少汽车碳排放的关键。
与传统燃油汽车相比,混合动力汽车具有一定的减碳优势。 HEV利用发动机和电机共同工作,降低油耗和二氧化碳排放; PHEV(包括增程型)配备了更大容量的电池,在生产阶段(车辆循环)碳排放量较高,但它可以纯电力运行,在使用阶段(燃料循环)碳排放量较低。综合来看,混合动力汽车和插电式混合动力汽车的全生命周期碳排放量比传统燃油汽车低20%[1]。
图17 2021年不同燃料类型乘用车单位里程碳排放数据 资料来源:中国汽车低碳行动计划2022年执行摘要
用混合动力汽车替代旧式燃油汽车可带来显着的排放减碳效果。我国客车保有量约3亿辆,其中95%为燃油车,其中15%左右为车龄10年以上的老旧汽车。如果老旧燃油汽车升级换代为混合动力汽车,保守估计每年可减少碳排放2000万吨以上。
图18 不同排放标准车辆污染物排放分担率 数据来源:中国移动源环境管理年度报告2022
未来,混合动力汽车仍有进一步减少碳排放的潜力。首先,随着电力的绿色化,混合动力汽车生产制造阶段的碳排放将进一步减少。以PHEV为例,生产过程中与动力电池相关的碳排放约占整车周期的15-20%。如果电池的正负极和电芯采用绿色电力生产,碳排放量可以进一步减少。其次,插电式混合动力汽车将使用更多的绿色电力来驱动,这也会产生更大的减碳效益。参考挪威等国家的情况,如果动力结构以绿色电力为主,插电式混合动力汽车的全生命周期碳排放量可比传统燃油汽车减少60%[2]。
混合动力与纯电动相辅相成,共同促进消费
纯电动和混合动力汽车在价格范围上互补。目前传统燃油车的销售结构中,10万-20万元的中档车型占据一半以上。纯电动产品主要集中在低端市场和高端市场。相比之下,混合动力车型在中端市场更具优势。 。 2023年1月至10月混合动力汽车销量中,10万-20万元中档车型占比50%。混合动力路线是全面替代燃油车过程中的关键驱动力。
图19 2023年1月至10月各功率类型不同价位销售数据 资料来源:客运协会
混合动力汽车填补了区域市场空白。目前,纯电动汽车在一二线城市快速普及。但在三线及以下城市,由于消费水平、基础设施不足等因素,燃油车消费仍占较大比例。混合动力汽车对充电基础设施的依赖程度较低,经济型车型在低线市场具有更大的发展潜力。
图20 2020-2023.10 三线及以下城市按功率类型销量结构 数据来源:保险数据
从地域分布来看,我国东北、西北地区汽车市场保有量超过200万辆,但纯电动汽车普及率仅为12%,低于全国平均水平。当地人口密度低,长途出行需求高,冬季气温低且寒冷。纯电动汽车面临续航里程快速下降的挑战。混合动力汽车综合续航里程长,受温度影响较小。能够满足当地市场需求,实现节能减排。
图21 2023年1月-10月不同地区各功率类型销量占比 数据来源:保险数据
混合动力汽车发展带动上下游产业链
混合路线可以帮助企业缓解经营压力。受零部件供应不足、原材料价格波动、价格战等多重因素影响,新能源客车企业面临较大经营压力。 2023年上半年,5家以纯电动汽车为主的新能源汽车上市公司出现亏损。不过,混合动力汽车相对于纯电动汽车具有一定的成本优势。例如,一款中大型PHEV SUV的BOM成本比同级别纯电动汽车低20%左右。混合路线可以帮助企业降低成本并增加销量。
混合动力持续推动三电技术创新发展。混合动力涵盖了纯电动驱动方式,与纯电动汽车有很多技术共性。同时,混合动力汽车对动力电池寿命、电驱动功率密度和系统集成度提出了更高的技术要求。通过平台化研发,混合动力路线还可以与纯电动路线分享三电技术进步和零部件规模效益。
发展混合动力汽车可以有效利用现有产业链资源。以300万辆混合动力汽车市场规模计算,可带动发动机及混合动力变速器(含电机电控)相关产业规模超过800亿元。一批国内自主发动机企业借增程式电动汽车机遇,获得新活力。例如,从2019年开始,哈尔滨东安动力为理想ONE提供增程器。 2020年,其发动机业务收入同比增长70%。随后,东安动力又与天机、哪吒、乐跑等公司合作,进一步拓展市场。 2021年10月,理想汽车与绵阳新晨动力机械有限公司成立合资公司——四川理想新晨科技有限公司,为新系列产品的开发提供增程器。传统发动机产业链得到有效利用,增程器相关产业链、供应链迅速成熟。
02 中短期来看,混合动力是热门技术路线。混合动力汽车,特别是PHEV,将加速燃油汽车的替代。
短期内,混合动力汽车将继续保持强劲的供需关系,加速其在传统燃油汽车市场的份额。从需求端来看,36%的消费者打算选择混合动力汽车。混合动力汽车优异的动力性能和经济性能满足了消费者的需求,同时打消了消费者对于续航里程和能量补充的焦虑。
从供给端来看,双积分政策提高了车企生产混合动力汽车的积极性。自主品牌混合动力产品不断完善,车型供给不断丰富。得益于成本控制和规模经济,混合动力汽车的价格将进一步下降,市场空间将不断扩大。
图22 乘用车技术路线图发展趋势预测 来源:车百智库测算
未来5-10年,混合动力汽车仍将快速发展,传统燃油汽车将被混合动力汽车和纯电动汽车取代。预计2025年至2030年PHEV市场份额可能达到30%; HEV具有一定的需求潜力,但由于国内车企布局热情不高,车型供给不足,预计市场份额将稳步增长至10%左右。
混合动力技术正向高效、多电、智能化方向发展
从政策角度看,插电式混合动力乘用车能耗要求进一步收紧。 2023年12月发布的《关于调整减免车辆购置税新能源汽车产品技术要求的公告》要求,PHEV动力保留模式燃油消耗量低于燃油车限值的60%-65% ,比之前进一步增加。严格的。
从技术角度来看,更高效的混合动力专用发动机已成为技术发展趋势。传统汽油车发动机的设计需要综合考虑各种工况下的效率和性能。热效率一般为35%-40%。然而,混合动力汽车发动机具有稳定的运行速度和稳定的负载,并且可以使用更高效的米勒循环。或者阿特金森循环。例如,比亚迪小云、吉利雷神Hi·高效混合动力专用发动机的热效率将得到广泛应用,热效率有望进一步提升。
混合动力中电力驱动的比例正在逐渐增加。混合动力架构已从以内燃机为主的并联式发展为以电驱动为主的双电机串并联结构和串联增程式。在纯电动续航方面,现在PHEV纯电动续航不再接近补贴标准下限,而是根据用户实际需求配备更大容量的电池。工信部新车公告数据显示,近年来插电式混合动力汽车的纯电动续航里程不断提升,向100-200公里范围靠拢。
图23 2018-2023年已公布的插电式混合动力汽车车型纯电动续航里程分布 资料来源:工业和信息化部
智能技术赋能混合动力汽车。传统燃油汽车的电池体积较小,难以满足智能化的需求。混合动力汽车的动力电池为智能设备提供动力保障。混合动力技术将与智能驾驶、智能座舱技术深度融合。例如,丰田最新一代“智能电混双擎”系列车型配备了T-Pilot智能驾驶辅助系统、Toyota Space智能座舱、Toyota Connect智能互联等配置,其智能化得到了全面升级。 Cyrus与华为有着深入的合作。文杰系列增程式电动汽车在电动化基础上搭载鸿蒙智能座舱系统和华为高端智能驾驶系统,带来领先的智能体验。
本文来自微信公众号“车百智库”,作者:车百智库,36氪授权发布。
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