2021年新能源汽车行业深度研究报告.pdf

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1、2021 年新能源汽车行业深度研究报告汽车篇一、为什么需要发展新能源汽车1.石油储量有限，是不可再生能源石油是由远古时期生物尸体沉积形成的，数量是有限的属于不可再生能源，截至 2018 年底，全球石油探明储量总量达 1.73 万亿桶，自 2013 年以来，全球原油的每年平均消耗量为 235 亿桶，即平均原油日产量为 6500 万桶。从 2015 年起，原油消耗比当年原油新增探明储量的高出 70%以上，在 2019 年更是达到 80%。到了 2016 年，原油新增探明储量已跌至 1947 年以来新低，仅为 42 亿桶。而根据Rystad Energy 的最新数据，2019 年常规石油探明量仅略高

2、于 2016年的水平，为 47 亿桶。从 2013 年到 2019 年，每年平均原油新增探明储量为仅 60 亿桶，少了足足九倍。假定未来每年新增探明储量 60 亿桶，而每年消耗量不增长为235 亿桶，那么地球现有石油资源将在 100 年内耗尽。在在石油枯竭之前，需要寻找可替代的方式降低石油资源的消耗，国内中石油一吨原油可提炼汽油 0.283 吨，柴油 0.335 吨，煤油 0.077 吨，合计0.695 吨成品油，相当于原油六成以上都用于生产成品油燃料，如果将传统汽柴油汽车替换为新能源汽车，则可以节省成品油燃料，降低原油消耗。2.大力发展新能源汽车有利于国家能源安全我国的资源富煤贫油少气，随着

3、经济的快速发展，国内开采的原油难以满足国内需求，截止 2018 年，我国消费原油 6.3 亿吨，其中72.9%的原油依赖进口。为保障国内能源安全，国家建立了多条能源通道，但仍然不能确保能源的绝对安全未来我国新能源汽车逐渐取代传统燃油车，并成为主流车，那么我国每年原油的需求量将逐步降低，逆转原油进口依赖度一直升高的趋势，有利于我国能源安全。3.新能源汽车是实现“碳中和”和“碳达峰”的重要抓手假设一辆 1.6L 的轿车，一年行驶里程约为 1 万公里，按 1000升汽油使用量来计算，这一年，汽车碳排放量约为 2.7 吨。如果按照每亩人工林可以吸收 1.83 吨二氧化碳计算，需要约 1.5 亩的人工林

4、来抵消这一年开车所产生的二氧化碳对环境的影响。汽车行业的二氧化碳排放量占我国总体二氧化碳排放量的16%左右。而纯电动汽车则依靠电力驱动。汽车的能源由一次能源的石油，变成二次能源的电力。而电力结构有燃煤发电为主，逐步优化为清洁可再生能源为主，实际的碳排放量将大大降低。目前的主流观点是：即便是考虑 70%的火电，纯电动车的碳排放还是优于燃油车，氢燃料电池车则与纯电动相当或更好。截至 2020 年底，全国新能源汽车保有量达 492 万辆，占汽车总量的 1.75%，比 2019年增加 111 万辆，增长 29.18%。其中，纯电动汽车保有量 400万辆，占新能源汽车总量的 81.32%。假设到 203

5、0 年纯电动汽车占汽车保有量的 10%，那么电动汽车的替换将使整个汽车行业的二氧化碳排放量减少 9%，汽车业的二氧化碳排放量的减少将导致我国二氧化碳整体排放量减少 1.5%。4.有利于中国汽车工业实现对欧美日传统汽车强国的超越西方汽车工业强国，经过百年的发展，传统燃油车技术性能已经非常完善。国产车在外观、内饰、配置甚至做工用料等方面，很多时候是有优势的，而口碑之所以难以提升，根本原因就是在驾驶与操控性能等方面存在差距，驾驶体验不佳，其它方面再怎么堆料也很难得到消费者认可。发动机技术是有一定的差距，但不是很大，近年来也在迎头赶上，而且后天是可以部分弥补的，真正的核心差距就在变速箱上，这是个难以弥

6、补的硬性差距。而到了电动车时代，终于可以愉快的和变速箱说拜拜了，困扰汽车行业百年的换挡顿挫难题，制约国产车发展几十年的元凶，迎刃而解。百年一遇的国产车弯道超车的机会，就是现在，全世界所有的汽车厂商重新回到同一条起跑线上来，去调教电动机，去优化电控，用电动机辅助内燃机，我们有机会比百年老店做得更好，我们有机会打造自己的高档汽车。5.相较传统燃油汽车，电动车性能更强，费用更低电动车在效率和推力上比汽车有巨大内在优势。有数据显示对于电车，从能量到推力的转化效率高达 90%，而汽油车的转化效率不到35%。电动马达在低速时就能产生强大的推力，所以电车完全不需要换挡。特斯拉的 ModelS,最高配置已经可

7、以在 2.8 秒内从 0 加速到100 公里，而 1.6L 紧凑型轿车百公里加速成绩在 11 到 13 秒之间。Tesla 锂电池一次充满电需消耗 70 度家用电，一度电平均可以跑 10 公里（满电续航 700km），按照一度电 0.55 元的价格看，就是一公里 0.055 元，汽车按照一公升油5.5 元的价格（每百公里耗油 7 升），就是一公里 0.38 元，燃油车每公里费用是电车的 7 倍，而且电价随着技术进步，还会继续下降。此外，纯电动车的内在构造比汽车简单，零部件也少很多。传统汽车的换油，火花塞，过滤器，传动液的更换等等对于电车统统没有。由于刹车时采用回馈制动(regenerative

8、 braking),对刹车片的维护需求也大大降低。二、新能源汽车分类及产业链1.新能源汽车分类新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括四大类型：混合动力电动汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV），其他新能源包括机械能（如超级电容器、飞轮、压缩空气等高效储能器）汽车等与非常规的车用燃料指除汽油、柴油之外的燃料，如天然气（NG）、液化石油气（LPG）、乙醇汽油（EG）、甲醇、二甲醚。48V 轻混：在传统

9、车辆原有 12V 电能系统的层面上，将电压提高到 48V，并通过如电动机、电池组等的加入，使得其有着辅助车辆驱动以及储存回收电能的效果，这种启停技术本是有助于汽车节油。混合动力车（HEV）：又被称为油电混动车/油混。不可充电，能量来源只是汽油，发动机和电动机协同驱动。以日系车为代表，代表车型包括丰田 THS、本田 IMMD 和日产 e-Power。插电式混合动力汽车(PHEV):在油混的基础上多了插电功能，可以外接充电，并提高电池容量，简称插混。增程式电动汽车（EREV）：可充电，能量可以是汽油，也可以是充电电池，发动机和电动机协同驱动，结构上和插电式混合动力汽车类似，区别在于增程式的发动机只

10、负责发电，完全由电动机来驱动。增程式电动车的电池普遍更大，纯电续航里程远高于插混，在市区完全可以当作纯电动车来开，而亏电或电量保持模式时的油耗也低于同级燃油车。纯电动汽车（BEV）：结构最简单，电池供电，电机驱动。燃料电池车（FCEV）：一般指的是氢燃料电池车，氢气与空气中的氧气在燃料电池堆中发生化学反应（并非燃烧），释放出电能。不过燃料电池堆普遍输出功率较低，所以在汽车上使用时，还需要搭配一块锂电池，锂电池与燃料电池堆协同充放电。2.纯电动车和氢燃料电池车将占 C 位从产品的生命周期来看，传统燃油车经过 100 多年的发展，技术最为成熟，目前处于成熟期。纯电动车 2020 年渗透率达 5.4

11、%，2021 年 1 季度渗透率快速提升至 7.9%，未来五年仍有 30%的复合增速，纯电动车等品类处于快速成长期。而燃料电池车技术主要由日本主导，国内技术尚不成熟，缺少相应的配套设施，2020 年销量仅1000 辆，燃料电池车目前尚处于导入期。而混合动力车则是过渡性产品，目的是节油减排，目前 处于衰退期。我们从碳排放和其他污染物排放等八个维度对传统燃油车和新能源车品种进行评分，最好为 5 分，最差为 1 分：（1）碳排放：纯电动车使用电能，燃料电池车使用氢气作为燃料，碳排放量为零，而插电式混合动力车和增程式电动车可用电能，也可用燃油，碳排放中等，传统燃油车和 LNG/CNG 车使用燃油和天然

12、气为燃料，碳排放量最大，而混合动力车使用燃油为动力源，但比传统燃油车更节能，碳排放量稍低。（2）其他污染物排放：传统燃油车和混合动力车使用汽柴油为燃料，其排放物除二氧化碳外还含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、硫氧化物、铅化合物等有害气体。插电式混合动力车和增程式电动车可用电能，也可用燃油，其他污染物排放中等，LNG/CNG 使用天然气做燃料，理论上其他污染物仅含有一氧化碳；纯电动车和燃料电池车则没有其他污染物的排放。（3）续航里程：传统燃油车一次加油能够行驶 500-1000 公里，由于加油站数量众多，通常在燃油耗尽前能够很方便找到加油站，续航问题较小。插电式混合动力车在纯电 模式下通常能行

13、驶 50-120公里，而使用燃油续航里程则和传统燃油车类似，燃料电池车一次加注燃料后续航里程超过 1000 公里，但加氢站数量稀少，不方便加注氢燃料，纯电动车标称续航里程为 400-600 公里，但由于行驶条件限制实际上难以达到。（4）加油/充电时间：传统燃油车加油时间和燃料电池车加注时间都可以在数分钟内 完成。而纯电动车使用慢充充满电通常需要十几个小时，使用快充至少也要花 1 小时。（5）购车成本：纯电动车目前补贴后的价格大约 20 万左右；而燃料电池车中丰田的 MIRAI 在日本实现量产。这款丰田 MIRAI 是全球首款氢燃料电池车,售价约人民币 46 万元。（6）使用成本：燃料费用，纯电

14、动车每公里电费大约需要 0.075元，而燃料电池车每公里需要氢燃料 0.6 元，行驶成本燃油车相当；而维护成本方面，纯电动车免去了发动机、离合器甚至变速箱等复杂传动机构，维护成本大大降低，而燃料电池车中燃料电池堆造价比较高昂，其催化剂使用铂金，维护成本较高。（7）安全性：燃油车技术最为成熟，不易发生自然事故，纯电动车中三元锂电池热失控温度较低，安全性不佳，而磷酸铁锂电池热失控温度较高，安全性较高，燃料电池车使用氢气为燃料，尽管采用许多冗余措施防止储气罐发生爆炸的风险，但氢逃逸问题始终无法从技术上克服，燃料电池车不适宜停放在室内停车场，甚至进入隧道的安全性也有待商榷。（8）政策支持力度。为节能减

15、排，政府不断提高燃油车的排放标准，且对汽车厂实施双积分制度，海南省提出 2030 年禁售燃油车，政策对燃油车不友好，纯电动车有补贴，但每年退坡，政策相对较友好，而燃料电池车有补贴，且执行退坡政策，政策友好。通过对上述八个维度对不同种类的汽车进行评分，纯电动车、增程式电动车（实质上在纯电动车的基础上增加小型发电机，在电量不足时燃烧油料给电池充电，一定程度上提高了续航里程）和燃料电池车的综合评分最高，纯电动车和燃料电池车最有可能逐步替代传统燃油车。纯电动车和燃料电池车优势各自有自己的优势，但同时又有着目前看来技术上难以逾越的劣势。优势方面，纯电动车零排放且结构简单，维护方便，使用成本最为低廉。劣势

16、在于受限于锂电池的能量密度，续航里程短，充电时间长，严重影响用户的驾驶体验，目前国轩高科研制的三元锂电池单体电池能量密度达 302Wh/kg，系统能量密度突破 200Wh/kg，接近液态电池能量密度的极限（进一步提高易引发火灾）。而燃料电池车方面，零污染，续航里程超过 1000 公里超过普通燃油车，燃料加注时间仅需要 3-5 分钟和燃油车加油时间相当。缺点在于，由于技术不够成熟，单辆车售价超过 40 万元，相对燃油车和纯电动车而言没有吸引力；二是因为加氢站建设成本较高，国内加氢站布局严重不足，车主加氢困难；三是氢逃逸的问题无法解决，室内停放存在燃爆的可能。由于纯电动车和燃料电池车的有着各自不同

17、优缺点，决定未来其使用场景会不同。纯电动车更适用于城市内短途的交通通勤，而燃料电池车更适用于线路固定的长途运 输的商用车领域，因此纯电动汽车和燃料电池汽车并非直接竞争关系，二者或将长期 占据新能源汽车的主要部分。3.纯电动汽车产业链纯电动汽车不同于传统燃油车，没有复杂的动力系统和传动系统，电动机取代了发动机成为动力源，燃油系统被动力电池取代，变速箱被固定减速比的减速箱或最多两档的简单变速箱取代，没有排气管和前后传动轴，可以安装平整的电池和地板。因此纯电动车的结构较传统燃油车更简单，上游主要由电池组、电机、电控这三大核心部件和其他零部件构成。中游整车与传统燃油车类似，分位乘用车、商用车和专用车三

18、类，下游配套设施及市场运营主要分为两个部分，一是电池回收，二是充、换电设施。三、新能源汽车的发展前景1.未来五年我国新能源汽车复合增速将不低于 30%根据中国汽车工业协会的统计，2020 年中国实现新能源汽车销量为 1,367,315 辆，同比增长 13.35%，过去五年年均复合增速为32.80%，渗透率达 5.40%。2021 年 1-3 月，我国新能源汽车销售51.5 万辆，渗透率提升至 7.49%。2020 年，我国销售纯电动汽车 1,115,123 辆，占新能源汽车销量的 81.56%；插电式混合动力汽车 251,010 辆，占新能源汽车销量的 18.36%；燃料电池汽车销售 1,18

19、2 辆。2021 年 1 季度，我国销售纯电动车、插电式混合动力车和氢燃料电池车 43.2 万辆、8.14 万辆和 150 辆。根据中国汽车工业协会联合天津大学中国汽车战略发展研究中心发布 中国汽车市场中长期预测（2020-2035）。2021 年中国汽车市场将呈现缓慢增长态势，未来五年汽车市场也将会稳定增长，2021年中国汽车市场总销量预计在 2630 万辆，同比增长 4%。其中，新能源汽车预计销量 180 万辆，同比增长 32%，2025 年汽车销量有望达到 3000 万辆，到 2035 年销量分别达近 3500 万辆。根据乘联会得最新预测 2021 年我国新能源车销量将超过 200万辆，

20、同比增长 46.32%。根据国务院办公厅印发的新能源汽车产业发展规划（20212035 年），到 2025 年，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的 20%左右，到 2035 年纯电动汽车成为新销售车辆的主流，按照届时汽车销量一半为新能源车，预计到2025 年和 2035 年，我国新能源汽车销量分别为 600 万辆和 1750 万辆。预计 2021-2025 年，我国新能源汽车年均复合增速为 34.42%，2026-2035 年，我国新能源汽车年均复合增速为11.30%。2.未来五年全球新能源乘用车年均增长 36%2020 年成为了新能源汽车发展最快的一年，包括纯电动和插电混动在内，全球

21、新能源汽车销量达到 324 万辆，而上一年的销量为226 万辆。2020 年全球新能源乘用车销售 318.05 万辆，同比增长43.93%，过去五年，全球新能源车年均复合增速为 42.39%，渗透率从 2015 年的 0.83%，提升至 2020 年的 5.93%，新能源车渗透率快速提升一方面是新能源车销量快速提升，另一方面是因为传统燃油车在 2017 年达峰后持续萎缩造成。从车型构成来看，全球新能源车历年纯电和插混销量保持在 2：1 左右。中国提出在 2025 年新能源汽车销量渗透率达 25%，美国加州提出到 2025 年新能源车销量渗透率达 15%，而一些欧盟国家推进的目标更为激进，如挪威

22、提出到 2025 年新能源销量渗透率达 100%；丹麦、爱尔兰 2030 年渗透率达 100%，英国、法国、西班牙、葡萄牙到 2040 年渗透率达 100%；德国 2030 年新能源车累计销售700万辆。2020 年之前，中国已连续五年蝉联新能源汽车最大市场。为鼓励新能源车的销售和应对疫情的不利影响，2020 年法国将新能源车补贴从每台车 6000 欧元提高至 7000 欧元，德国给与购车者和车企分别每台车 6000 欧元和 3000 欧元的补贴，荷兰也公布了将原本结束于 2019 年底的电动汽车补贴延长到 2025，并将在 2020 年提供 1720 万欧的补贴。由于执行更为激进的补贴和税收

23、减免政策，促使欧洲在2020 年一举超过中国成为全球新能源汽车最大市场。在欧洲和中国以外，新能源汽车的增长较慢。在美国市场，尽管特斯拉 Model Y 已开始销售，但当地的新能源汽车销售仅增长了 4%。其他市场的表现各有不同，日本、加拿大和澳大利亚的销量下滑，而韩国、印度、以色列、阿联酋和中国香港的销量都 有所上升。全球电动化在欧洲碳排放政策叠加超强补贴、中国双积分政策及供给端优质车型加速、美国新能源高额投资规划下，未来行业产销仍然维持高增速。根据 Canalys 最新预测，预计到 2021 年，电动汽车将占全球新车销售的 7以上，销量将超过 500 万辆，同比增长 66；预计到 2030 年

24、，电动汽车的销量将会达到全球乘用车销量的 48%。基于此预测，我们判断到 2025 年，全球电动车销量将达到 1500 万辆，到 2030 年全球电动车销量将达 3000万辆。预计 2021-2025 年，全球新能源汽车年均复合增速为 36.37%，2026-2030 年，全球新能源汽车年均复合增速为 14.87%。四、新能源车的竞争格局1.2020 年国内新能源车市场洗牌为鼓励新能源汽车行业发展，2018 年国家发改委颁布了汽车产业投资管理规定 提出新建纯电动乘用车生产企业不再实行核准管理，调整为备案管理。这意味着生产 纯电动乘用车不再需要国家发改委颁发生产许，省级政府备案可即可生产。此外，

25、纯 电动乘用车相对传统燃油车没有复杂的动力系统、燃油系统和传动系统，制造门槛大 大降低。国内纯电动车市场，销量排名前十的企业市占率维持在 75%左右变动，但从前五名的排名来看，2017 年和 2018 年市占率前五的车企在 2020 年全部跌出前五名。其中北汽新能源从 2017 年和 2018年市占率第一，2019 年下滑至市占率第二，到 2020 年跌至第六名。与此相反的是上汽通用五菱凭借宏光MINI EV 以不到 4 万元的销售价格一举攀上全国纯电动车的榜首。而特斯拉（中国）凭借上海工厂的建成，一举克服困扰数年产能瓶颈，成为国内市占率第二的纯电动车制造商。比亚迪通过不断推出新车型满足国内市

26、场需求，连续三年排名市场前三。插电式混合动力车领域前十名市占率历年都在90%以上，只有2020 年略低于其他年份。比亚迪连续四年成为插电式混合动力销量第一名，2020 年理想汽车凭借增程电动车排名第二。2.传统欧系车企开始发力，销量快速崛起全球市场，Top20 的车企占领了 80%左右的市场份额，传统欧系车企表现亮眼，其凭借欧盟地区新能源车热销排名得以迅速攀升，2020 年，大众、宝马、奔驰、雷诺、沃尔沃和奥迪则迅速分别攀升至第 2、第 5、第 6、第 7 和第 8 名。2020 年国产自主品牌车销量份额大幅缩水，主要有两方面原因：一是 2020 年持续执行补贴退坡政策，而欧洲市场提高了补贴力

27、度，欧系品牌电动车快速崛起，第二是北汽新能源产品定位失误以及新车型市场认可度不足导致销量迅速滑落，全球排名从 2019 年的第三名直接跌出 TOP20 榜单。另一方面，国产合资品牌上汽通用五菱一跃进入全球销量第四名。美系品牌：2020 年特斯拉 Model 3 年产量达 50 万量并推出一款新电动车型；2030 年推出一款新电动车型；福特计划 2022 年前推出 40 款电动车型（16 款 BEV，24 款 PHEV）。欧系品牌：大众汽车计划至 2023 年电动车产量超 100 万辆，2025 年电动车销量达 300 万辆，至 2029 年推出 75 款电动汽车，宝马计划到 2025 年电动车

28、达到集团总销售的15%-25%，至 2023年推出 13 款电动车型；雷诺到 2022 年推出 12 款电动车型，2022年纯电动车销量占比达到 20%；沃尔沃 2025 年之前每年推出一款新能源汽车，至 2025 年纯电动车销量占比 50%；奥迪至 2025 年推出不少于 30 款电动车（20 款纯电动车）且电动车销售收入占比 40%。戴姆勒计划到 2025 年纯电动车销售占比 25%，2030 年 BEV+PHEV销量占比超过 50%。日系品牌：丰田 2030 年销售 550 万辆电气化车辆，包括 100万辆纯电动车与燃料电池车；日产至 2022 年底推出 8 款纯电动车。韩系品牌：至 2

29、025 年推出 29 款新能源汽车(其中 23 款纯电动，6 款插电混动)；至 2025 年纯电动汽车年销量达到 56 万辆。国产自主品牌：上汽集团计划 2025 年前投放近百款新能源车；比亚迪将新能源汽车的应用范围从私家车、公交车、出租车延伸到环卫车、城市商品物流、道路客运和城市建筑物流等常规领域及仓储、矿山、港口和机场等四大特殊领域，实现新能源汽车对道路交通运输的全覆盖；吉利集团在共享出行、车联网系统、飞行汽车、卫星通讯、锂电池梯次利用、充换电基础设施、碳循环制甲醇等行业新模式及前沿技术方面均有布局；理想汽车计划在2022 年推出一款全尺寸SUV，其配备有下一代增程式动力总成系统。欧系车企

30、对新车型投入力度最大，其占全球市场份额有望持续扩张。3.未来中国或诞生世界级龙头车企由于相较传统燃油车技术门槛和准入门槛降低，加之未来前景的诱惑，吸引各方 资本入局，目前国内共有三方势力角逐新能源车市场，分别是传统车企、造车新势力、互联网科技。但新能源汽车制造并非没有门槛，其中最大的阻碍之一莫过于资金。2020 年我国新能源汽车产业链投融资总金额达 1292.1 亿元，较上年同比增长 159%，平均单项投融资金额达 14.5 亿元，总额和平均单项金额均创历史新高。造车新势力中的第一梯队的三家蔚来、小鹏和理想已在美股上市，第二梯队也在形成：零跑汽车、威马汽车、合众汽车，这三家均发布将在 2021

31、 年-2022 年之间实现科创板上市；零跑汽车刚发布的 B轮 43 亿融资，并且实现超预期 10 亿+，不仅创始股东增持，而且新加入的国投创益、浙大九智、涌铧资本等，尤其是这两年风头正红的合肥政府：在完成重仓蔚来后，继续投资零跑汽车，这预示着零跑汽车正在成为第二家“蔚来”汽车。而剩下的车企，目前来看竞争压力逐步加大，不论是从销量还是从融资都急需补血。传统车企“转身慢”只是一种“错觉”。厚积而薄发，是这些在汽车行业摸爬滚打数十年乃至上百年企业的一贯作风。事实上，在电动车的结构相较燃油车更加简单的 技术大背景下，拥有平台化研发积累和规模优势的传统车企，从平台开发到车型落地，都能够做到比“新势力”更

32、快、更高效。这几年“发展慢”的原因有四个方面：1、传统车企积累新能源车制造技术；2、避免过早切换成新能源车，造成原有产线被过早废弃，以达到利益最大化；3、等待电池技术成熟；4、等待新能源车市场发育成熟，避 免成为市场的“试验品”。国内传统车企中的二线品牌车企表现尤为突出，他们既有传统车企的历史底蕴，但却没有一线车企那样的产能包袱，希望在产业巨变过程中超越 竞争对手成为一线品牌，这些车企“华丽转身”最为坚决也异常迅速。如比亚迪、长 城汽车、长安汽车等。这部分企业最有希望诞生丰田、大众那样世界级龙头。欧系车方面，自去年开始，欧洲的传统车企大众、宝马、奔驰等传统车企迅速崛 起，多个品牌进入全球销量榜

33、榜单。未来传统车企将会把更多的新能源车型投放市场，传统汽车很可能从造成新势力手中重新夺回“C 位”。科技巨头纷纷入局新能源车市场，主要有三种模式。第一种是利用本身的科技为 新能源提供智能化赋能，但企业本身不介入整车制造环节。第二种是和传统车企合作，利用车企的生产能力，代工制造新能源汽车，如江淮汽车为蔚来代工，海马汽车为小 鹏汽车，重庆力帆为理想汽车代工；第三种是自建汽车工厂，如威马汽车。其他宣布 入局的企业还有小米拟10 年投资 100 亿美元造车，OPPO集团已经在筹备造车事项。由于没有传统燃油车产能负担，“造车新势力”表现较传统汽车厂表现出对研发更大的动力。国内前三大造车新势力研发投入占收

34、入的比重均超过 10%，而传统燃油车企业研发投入鲜有超过 5%。由于研发、营销投入较大，而收入规模较小，造车新势力大多仍处于投入期，尚未实现盈利，但其短板在于在盈亏平衡前，需要不断的融资输血。五、新能源车的发展方向1.更长续航里程，更便捷省时的充电艾瑞咨询对有意向购买新能源汽车的燃油车主进行问卷调查，未购买新能源车的车主其主要顾虑可归结于电池和充电两方面。其中，电池主要问题是续航里程短和电池寿命短；充电方面，充电桩覆盖率低、充电时间长和无法安装私人充电桩。有六成以上的车主表示若可以提升新能源汽车的续航能力、电池容量和缩短充电时间，将会考虑购买新能源汽车。续航里程焦虑是困扰着电动汽车发展的主要因

35、素之一，对于里程焦虑来说也是纯电动车发展历程当中需要面对的问题，里程焦虑这个问题主要还是由于在于车辆的充电和电池上面，在车用动力电池发展路线上，针对“里程焦虑”问题，最简便的方法是提高电池容量，但受限于能量密度限制，新增的电池将增加整车重量，带来耗电量提升，因此如何提高电池能量密度是汽车厂和电池商最急切希望突破的技术难关。我们对工信部颁布的往届新能源车免车购税目录进行梳理，从2019 年开始 400 公里以上续航里程的纯电动车逐渐成为主流，2020 年 500 公里续航里程占比开始增多，预计 2021 年续航 500公里的纯电动车将成为入门标准。其中小鹏 P7 的 NEDC 续航里程达到 70

36、6 公里，成为 2020 年年末的纯电动车冠军。近三年，纯电动车平均能量密度并未有太大的提升，纯电动车提高续航里程主要是依靠轻量化技术减少车重并提高电池数量或是优化电机和电控技术来实现。随着大功率直流充电技术的成熟，目前使用快充仅需0.5-1 小时即可充满，十几分钟即可充电 80%。另外，随着充电桩分布越来越广，充电也越来越方便。2.纯电和插混将相当一段时期共存尽管纯电动汽车NEDC 续航里程从 200 公里提升至 400 公里，再提升至近期的 600 公里甚至是 700 公里，但在不同工况条件下实际行驶里程还是差强人意，平时在城市里面开阔基本能够满足需要，但走上高速长途旅行里程不足的同时充电

37、需要长 时间排队，且时间还是过长。购买纯电动汽车的用户通常将纯电动车仅用于市内通勤，或家里另外拥有一辆燃油车，还有相当部分的消费者希望能够买一辆既节能环 保，经济实惠又能够拥有足够的续航里程，不需要为充电而焦虑的新能源车。目前，纯电动车受限于能量密度和安全性制约，续航里程和充电时间进展短期内还难以满足普通消费者的需求。针对该痛点，比亚迪结合增程车的优点，开发出新一代的超级混合动力车。该技术次采用晓云-插混专用 1.5L 发动机，其热效率提升至 43%，搭载大容量刀片电池，纯电状态下续航 120km。当 DM-i 车型电量充足时，就相当于一台纯电动车，电机的动力供应足够在各种路况下行驶。而当电量

38、不足时，DM-i 车型就会根据系统工况，自主判断用电还是用油，亦或是油电协同。超级混动状态下百公里油耗仅为 3L，NEDC 续航里程达 1200 公里。此外长城汽车也开发出类似的 DHT 混动技术。由于插混的技术进步，未来相当长时间，纯电动汽车将会和插混车将长期共存。3.新能源车与智能驾驶是好搭档传统燃油车基本都是机械+液压组成的结构，而电动汽车则要简单一些，其核心部件为动力电池组、电机和 EMS 组成的三电系统。自动驾驶技术需要控制车辆，而电力控制的电机无需太多的改造就可以与电子控制单元(ECU)结合。相比之下，发动机这种纯机械结构，人工智能是很难控制其工作状态的，无论是可靠性、精准度、响应

39、度都很难直接控制，其需要研制新的操控装置，而这远复杂于电动汽车。此外，燃油车很大一部分成本来自发动机和变速箱等动力总成结构，而新能源车的主要成 本来自三电系统电控电驱电池，相比之下对新能源车成本的控制更好把控。当前，全球广泛采用的是由 SAE International（国际汽车工程师协会）制定的划分方法，按照分级标准，自动驾驶从L0L5 总共被分为 6 个级别，L0 代表没有自动驾驶的传统人类驾驶，L1L5 则随自动驾驶的成熟程度进行了分级。L0 级别：这个就是完全由驾驶员进行操作驾驶，包括转向、制动、油门等都由驾驶员自行判断，汽车只负责命令的执行。L1 级别：能够辅助驾驶员完成某些驾驶任务

40、，例如许多车型装配的自适应巡航，（ACC）功能，雷达实时控制车距和车辆加减速，在国内的很多车型上都有应用。L2 级别：可自动完成某些驾驶任务，并经过处理分析，自动调整车辆状态，像特斯拉的车道保持功能就属于此级别，除了能控制加减速，同时还能对方向盘进行控制，驾驶员需观察周围情况提供车辆安全操作。L3 级别：该级别通过更有逻辑性的行车电脑控制车辆，驾驶员不需要手脚待命，车辆能够在特定环境下独立完成操作驾驶，但驾驶员无法进行睡眠或休息，在人工智能不能准确判断时，仍需人工操作。宝马 X7 自称已实现这一技术层面的自动驾驶了。L4 级别：车辆自动做出自主决策，并且驾驶者无需任何操作，一般需依靠可实时更新

41、的道路信息数据支持，实现自动取还车、自动编队巡航、自动避障等出行的真实场景。L5 级别：与 L4 级别最大的区别是完全不需要驾驶员配合任何操作，实现全天候、全地域的自动驾驶，并能应对环境气候及地理位置的变化，驾驶员可将注意力放在休 息或其它工作上。在 SAE 的分级体系中，L0 至 L2 为低等级的驾驶系统，而 L3至 L5 为高级自动驾驶系统。在 L2 到 L3 的跨越中，最为重要的就是环境的监控主体从驾驶员变为了系统。只有当系统能够自动地探查与分析附近区域的状况时，高阶的自动驾驶才能成为可能。这里的环境监控主体不仅需要持续不断地获取汽车周边的环境信息，更重要的是根据信息进行驾驶环境安全状况

42、的判定。因此仅仅拥有夜视（NightVision）、交通标志识别（Traffic Sign Recognition）等功能并不代表环境监控主体为系统。因此，仅仅升级 L2 自动驾驶的摄像头与雷达，已经不能满足系统接管汽车时对环境监控的需求，直到高精地图的出现才解决了这个问题。“高精地图+高精雷达+智能摄像头”创新的三重感知方案，三者融合互补，实现超视觉、超传感器边界的全场景超强感知，很好地 解决了极端环境下的环境监控问题。因此，它不仅是目前最优的解决方案之一，也是 未来的趋势。目前市场上没有真正意义的上的 L3 级别的自动驾驶汽车，除了技术上的不足，各地交通法对 L3 及以上级别自动驾驶汽车也

43、存在诸多限制。我国计划在 2025 年实现 L3 级别自动驾驶水平的普及，实现 L4 级别自动驾驶汽车的规模化应用，也就意味着我国最快在2021 年年内就能开放 L3 级别自动驾驶的路权，并且在 2025 年之前开放 L4 级别自动驾驶的路权。到 2030 年，我们甚至能够看到拥有 L5 级别自动驾驶能力的新物种行驶在大马路上。电池篇六、锂电池产业链介绍1.氢和锂是最适合做电池的化学元素电池放电是将化学能转化为电能，而充电则相反将电能转化为化学能。通过电子的在正负极的转移实现充放电。要想成为好的能量载体，电池材料就要以尽可能小的体积和重量，存储和搬运更多的能量。因此，需要满足下面几个基本条件：

44、（1）原子相对质量要小；（2）电子转移比例要高；（3）得失电子能力要强；电池材料的初步筛选，只能在元素周期表的第一周期和第二周期里面去找材料：氢、氦、锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖。排除惰性气体和氧化剂，只剩下氢、锂、铍、硼、碳，这 5 个元素。氢元素是自然界最好的能量载体，接下来就是锂了，选择锂元素来做电池，是基于地球当前的所有元素中，我们能够找到的相对优解（铍的储 量太少了，是稀有金属中的稀有金属）。氢燃料电池与锂离子电池的技术路线之争，在电动汽车领域打的如火如荼，大概就是因为这两种元素，是目前能够找到的最好的能 量载体。2.锂电池的分类锂电池按照形态可以分为圆柱形锂离子电池、方形锂离子电

45、池、软包电池和纽扣式锂离子电池。其中原型根据尺寸，主要又分为 1865（直径 18mm,长度 65mm）、26650(直径 26mm,长度 65mm)、21700(直径 21mm,长度 70mm)等。按电解液不同可以分为液态锂离子电池、聚合物锂离子电池、和全固态锂离子电池。其中液态锂离子电池由有机溶剂和锂盐构成，是目前锂离子电池的主流；聚合物锂离子电池基体主要为 HFP-PVDF、PEO、PAN 和 PMMA 等；全固态锂离子电池目前尚未实现商业化。按使用领域分为手机锂离子电池、数码相机锂离子电池、笔记本锂离子电池、和电动汽车锂离子电池。按正极材料可分为三元锂离子电池、磷酸铁锂离子电池、钴酸锂

46、离子电池、锰酸 锂离子电池和钛酸锂离子电池等。钴酸锂，作为锂电池的鼻祖，最先用在特斯拉 Roadster 上，但由于其循环寿命和安全性都较低，事实证明其并不适用作为动力电池。为了弥补这个缺点，特斯拉运用了号称世界上最顶尖的电池管理系统来保证电池的稳 定性。钴酸锂目前在 3C 领域的市场份额很大。第二是锰酸锂电池，主要最先由电池企业 AESC 提出，锰酸锂代表车型是为日产聆风，由于其价格低，能量密度中等，安全性也一般，具有所谓的较好综合性能。也是正因为这种不温不火的特性，其逐步被新的 技术所替代。接着是磷酸铁锂，作为比亚迪的主打，其稳定好，寿命长，且具有成本 优势，特别适用于需要经常充放电的插电

47、式混合动力汽车，但其缺点是能量密度一般。最后是三元锂电池，能量密度可达最高，但安全性相对较差。对于续航里程有要求的 纯电动汽车，其前景更广，是目前动力电池主流方向。3.锂离子电池的构成、原理及产业链锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液构成。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示）。在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被形象地称为“摇椅电池”。要实现这个过程，就需要正负极的材料很“容易”参与化学反应，要活泼，要容易氧化和还原

48、，从而实现能量转换，所以我们需要“活性物质”来做电池的正负极。锂离子电池通常正极材料采用锂合金金属氧化物，而负极材料通常采用石墨。电解质让锂离子能够自由的游来游去，所以呢，离子电导率要高(游泳的阻力小)，电子电导率要小(绝缘)，化学稳定性要好，热稳定性要好，电位窗口要宽。基于这些 原则，经过长期的工程探索，人们找到了由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、和必要 的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的电解质。有机溶剂有 PC(碳酸丙烯酯)，EC(碳酸乙烯酯)，DMC(碳酸二甲酯)，DEC(碳酸二乙酯)，EMC(碳酸甲乙酯)等材料。电解质锂盐有 LiPF6，LiBF4 等材料。隔膜则是为了阻

49、止正负极材料直接接触而加进来的，我们希望把电池做的尽可能的小，存储的能量尽可能的多，于是正负极之间的距离越来越小，短路成为一个巨大的风险。为了防止正负极材料短路，造成能量的剧烈释放，就需要用一种材料将正负极“隔离”开来，这就是隔离膜的由来。当电池充电时，正极上锂原子电离成锂离子和电子（脱嵌），锂离子经过电解液运动到负极，得到电子，被还原成锂原子嵌入到碳层的微孔中（插入）；当电池放电时，嵌在负极碳层中的锂原子，失去电子（脱插）成为锂离子，通过电解液，又运动回正极（嵌入）；锂电池的充放电过程，也就是锂离子在正负极间不断嵌入和脱嵌的过程，同时伴随着等当量电子的嵌入和脱嵌。锂离子数量越多，充放电容量就

50、越高。4.动力电池的成本构成根据高工锂电测算每度电电池，每度三元 NCM523 电池和磷酸铁锂电池的电芯成本合计分别为425.95 元和 310.97 元；电池Pack 每度三元 NCM523 电池和磷酸铁锂电池价格分别为586.90元和 474.93 元；加上电池管理系统和热管理组件、人工、折旧和制造费用，每度三元 NCM523 电池和磷酸铁锂电池系统的价格分别为737.05 元和 625.10 元。从构成比例来看，NCM523 电池正负极材料占电池系统近一半成本。而磷酸铁锂正极、负极、隔膜、电解液和其他电芯材料合计占尽电池系统近一半成本。5.动力电池的性能评价指标动力电池有众多性能评价指标