中國混動的關鍵一年

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周天財經 出品

2022年,中國混動崛起了,這也是國產汽車的真正崛起,同時,混動技術路線也開始出現明顯的分野。

除了純電路線的特斯拉,比亞迪 DM-i、增程路線的理想、華為問界,也開始成為汽車市場的大熱。 比亞迪更是實現單月銷量突破 15 萬臺,2023年躋身世界前十幾乎沒有懸念,其目前交車週期已拉長到 4-5 個月,甚至有使用者訂購半年都沒收到車,就差出現「加價購」的行業惡習了。

相比於內燃機較為單一的技術路線,新能源汽車在選擇上則更加複雜。BEV(電池動力)、PHEV(插電式混合動力)、HEV(混合動力)這些看起來高度相似的新能源汽車專有詞彙,也側面反映出新能源車技術路線的多元化,各車企也在路線選擇中各有取捨,技術也在不斷競爭中尋找最優解。

在這一場技術路線之爭中,中國新能源汽車企業作為重要參戰方,又是基於怎樣的戰略思考來進行選擇的呢?電動機、新能源的利用又會給汽車未來行業格局帶來哪些變化?本文試圖通過解析多家汽車企業的技術路線,來窺探新能源汽車的行業密碼。

押注電能,是一種當前資源稟賦下的「不得已選擇」:燃油進口依存度過高,而發動機、變速箱技術開發門檻太高,可靠性驗證週期太長,也導致中國自主品牌的技術攻關緩慢。畏難情緒下,產業政策有 30 年左右幾乎完全倒向合資模式,約等於躺在外國車企研發能力上高枕無憂,自己只滿足於當一個代工廠,而忽視自己的研發能力建設,選擇 easy way 的代價,就是多走了 30 年彎路。

電動車特別是插電混合動力這條新的科技樹,給了「中國製造」一線希望。

  01 插電混動大亂鬥

相比結構簡單的純電,燃料和電能相混合的動力系統則更為複雜,基本路線也更加多樣化。

混動系統可根據動力耦合方式不同,分為串聯、並聯、混聯三種混合形式。

在這三種形式的前提下,根據能不能外接電源充電,又可以分為 HEV 混合動力(不插電)和 PHEV 插電式混合動力。豐田普銳斯、卡羅拉雙擎所採用的 HEV 也是我們最早接觸的混合動力,但由於不插電,目前並沒有納入新能源車範疇。

在可插電的混合動力汽車中,串聯式混合動力,現在叫增程式電動車,理想 ONE 和L9、東風嵐圖、華為問界都是這一型別,發動機扮演著把油變電的「發電機」角色。

而並聯式混合動力,以前叫 P2P4 的 PHEV,歐洲系車型偏愛這一款。 近期銷量飆升的比亞迪 DM-i 系列則是混聯式混合動力的代表,其原理是發動機既能直驅,也能發電,轉化成電能後驅動電動機,其用意是使得發動機始終處於最高效率區間,達到節油目的。

插混能上綠牌,可享受新能源免稅政策,油耗水平比同級燃油車降低一半左右,又避免了續航里程焦慮。基於這樣的優勢,混動車成為目前國內用車環境下的優選。

由工信部指導、中國汽車工程學會修訂編制的《節能與新能源汽車技術路線圖 2.0》提出,為完成至 2035 年,碳排放總量較峰值下降 20% 以上的目標,計劃 2025 年,我國新能源汽車在汽車總銷量中的佔比將為 20% 左右;2030 年,混動新車在傳統能源乘用車中的佔比在 75% 以上;2035 年,混動新車在傳統能源乘用車中的佔比將達到 100%。

這意味著, 國內節能汽車屆時將實現全面混動化。

從市場保有量上來看,傳統日系比國產車在混動領域更具競爭力。豐田曾在 20 年前用一款普銳斯傲視群雄,雖說在氫燃料電池方面走了一段彎路,但是在油電混這條線上依舊保持了一定領先優勢。

如今,豐田的插電式混動車就是在原有雙擎混動的基礎上,在發動機輸出端增加一組單向離合器,通過日系車獨有的 E-CVT 無級變速箱,讓發動機在停止運轉的狀態下,兩臺電機都可以直接通過電池供電驅動車輛。說到這裡,就涉及到豐田一項堅不可摧的專利——行星齒輪組,作為 E-CVT 無級變速箱的核心,這項技術扼住全球混合動力市場 30 年。

國防科技大學資訊通訊學院郎為民教授曾在《特斯拉:改變世界的汽車》一書中寫到 「豐田混動技術專利,讓整個汽車業界都不得不繞開豐田走」

介於日系車的強勢,中國汽車企業只能另闢蹊徑,將更多精力放在插電混動系統路線的攻克上。

HEV 壟斷市場期間,比亞迪搞出了同軸、並聯和前後電機,理想搞出了增程式。

相對於其他路線,增程式的結構相對簡單一些。不需要離合器、變速器,通過動力電池帶動電機直接驅動車輛,動力傳遞更加直接,維修也很方便。簡單點說就是把一臺用汽油發電的發電機裝在了車中,多了個「充電寶」,自然就增加了續航里程。這樣的「經濟實用型」一旦被理想跑通,就被業界紛紛效仿,創業品牌往往優先選擇增程式作為首發車型。

理想增程式結構

圖源:理想官網

比如,小康汽車與華為合力打造的AITO問界 M5、東風旗下的嵐圖 FREE、造車新勢力天際推出的 ME5 都是如此。

由於增程式在環保方面並「不徹底」,被一些工程師戲稱「三流技術賣出了一流價格」,該方案一出世就引發熱議。大眾中國 CEO 馮思翰曾公開表示 「增程式是最糟糕的方案」 ,理想官微隨即反擊: 「期待與大眾系頂級 PHEV 進行對比」

而今年,在 2022 年 1 季度交出優秀成績單的理想或許已經無需迴應質疑。理想 5 月 10 日公佈的 2022 年 Q1 財報顯示,車輛銷售收入同比增長 152.1%,營收 93.1 億元人民幣,較去年同期增加 168.7%。

其中的功勞一部分可歸功於其選擇的增程式混動路線。雖然受動力轉換的限制,在長途行車過程中,增程式汽車不一定比普通燃油車省油。但也不得不承認其低門檻和高效率,吸引眾多消費者買單。在新造車勢力普遍虧損的情形之下,理想無疑成為了當下一股清流。

相比增程式而言,比亞迪則走出一條專屬於自己的路。

今年 1 季度銷量飆升的比亞迪 DM-i 混動車型是在增程式基礎上,增加了一套離合器和減速齒輪,燃油發動機不但可以為電池充電,也可以在高速行駛時對車輪直接驅動。

上海交通大學汽車工程研究院副院長殷承良對這套系統評價頗高,在【「中國心」年度十佳新能源汽車動力系統評選】中,稱其可「秒殺燃油車」。

這條技術路線可以說讓燃油與電高度協同,同時解決「油耗」和「續航里程」兩大問題,另外,與同級別燃油車相差無幾的價格,消除了一部分市場疑慮,消費者也用銷量站了隊。

比亞迪DM-i

比亞迪董事長王傳福曾就 DM-i 車型交付慢、消費者等待時間過久等問題向客戶致歉。這則略帶「凡爾賽」的致歉,也反映出比亞迪混動車型的供不應求。

在歷經時間的驗證與優化之後,這條路線或將成為比亞迪進軍國際的排頭兵。

今年,混動車型熱銷,一定程度上驗證了部分廠商對 「插混是油車潛客轉型第一步」的市場預判。

在混動路上,中國汽車企業正開始做一些別人做不到的事。

2021 年,其實是一個國產混動的關鍵年。就是在這一年,各車企相繼公佈自家混動技術。長城釋出檸檬混動 DHT,該混聯技術採用了雙電機混聯拓撲結構,魏牌 CEO 李瑞峰發微高調錶示「對於技術實力,我們無比自信」;

奇瑞則在上海車展公佈一款雙電機驅動架構的鯤鵬 DHT 混合動力專用變速箱,繞開功率分流路線的技術壁壘,能夠實現單/雙電機驅動,該路線還未曾有企業嘗試過。從奇瑞公佈的資料來看,該系統最高傳動效率大於 97.6%,具有很強的設計前瞻性。

不過,站在2022年9月這個時間關口來看,在15萬到18萬這個主流區間,僅有的選擇,仍然是比亞迪,在區域性市場的壟斷,這也促成了比亞迪爆發式的銷量,迪王單月銷量破20萬臺,已近在咫尺。

而吉利、長城和奇瑞的插電混動產品,正在努力追趕,比如吉利目前只發布了幾款雷神動力的不插電油混,無法享受綠牌免稅,其打算在2022年底推出的星越插混,價格料將逼近20萬。

而理想的插電混動 l9 ,則價格區間反而提升到45萬,即使是年底推出的l8,也需要35萬,離主流市場更加遙遠,如今看來,價格的不斷下探,會是一個花費數年的程序。

總的來說,吉利長城奇瑞這自主三強裡,要麼插混技術尚不成熟,離量產尚久,要麼價格高於20萬,成本下不來,導致初期反響平平。不難預計,比亞迪的領先優勢,還會持續2-3年。

現任中國電動汽車百人會理事長陳清泰曾在書中寫到, 「中國汽車產品銷售的數量並不取決於產能,而是產品競爭力。」

研發能力,才是國之重器。在技術的關口,中國民營車企的技術積累和研發能力,把握住了機會。那麼接下來的 5-10 年,就是各自技術路線經受市場考驗的時代了。

  02 新能源車企改寫產業鏈條

隨著汽車電動化的發展,很多裝置、零部件、資源都不再被需要,汽車市場正在被重構。比如,電動浪潮首先衝擊了汽車後市場,借常規保養盈利的 4s 店模式,飽受消費者詬病,就在逐漸被新的技術路線所改寫。

人們常說 「新能源汽車對傳統汽車的顛覆性,使傳統零部件體系的 50% 以上面臨重構。」 。但實際上,大幅減少的是發動機、變速器等動力相關零部件,比如與發動機相關的火花塞、燃油噴射器都不再被需要,同時電機、電池、功率半導體則成為必需品。另外智慧化涉及的晶片、系統軟體、車載控制系統、鐳射雷達、高清地圖、網際網路通訊、雲控平臺、AI 演算法等軟硬體則成為新產業鏈的重要組成部分。

經濟學家克萊頓·克里斯坦森曾提出一種 高利潤守恆定律 :當價值鏈上某個環節的高利潤由於產品的模組化和商品化而消失時,賺取高利潤的機會往往會出現在相鄰環節的專有產品上。

對於汽車產業而言,由燃油車帶來的高利潤,將逐步轉移到由新能源車的「三電」技術上。

就如當年,掌握髮動機技術的企業稱霸汽車市場,如今,車企正重新搶佔對供應鏈的控制。

比亞迪投資處總經理李黔曾談到,「汽車零部件多達上萬個,比亞迪沒有可能全部都做,但我們基本上會把最核心的技術和零部件全部放在自己手上。」

追求垂直一體化,成為汽車企業的新現象。

日前,特斯拉 CEO 馬斯克正在試圖大規模進入鋰礦業務。比亞迪、大眾汽車、「蔚小理」等車企也紛紛向上遊延伸佈局。相比於曾經集中力量做技術整合的車企,如今的新能源玩家,更熱衷於上下游聯動。

在歐美對中國品牌進行技術封鎖的當前,垂直整合能力決定了產業供應鏈的穩定,垂直整合的寬度決定了技術路線的方向。

據公開資料顯示,在 2021 年第四季度,特斯拉整車毛利率達到 30.5%,而豐田整車毛利率僅 19.6%。相對於傳統車企而言,新能源車企對新供應鏈的控制能力更強。

在這一點上,網上曾戲言「比亞迪 = 特斯拉 + 寧德時代 + 富士康」。多重出身的比亞迪,涉及汽車、新能源、電子、半導體等多個業務。比亞迪財報資料顯示,2021 年營業收入 2161.42 億元人民幣,同比增長 38.02%。其中,汽車類相關業務收入約 1124.89 億元人民幣,同比增長 33.93%;手機部件、組裝等收入約 864.54 億元人民幣,同比增長 43.99%;二次充電電池及光伏業務收入 164.71 億元人民幣,同比增長 36.27%。 在垂直整合能力方面,可謂獨領風騷。也恰恰是這種「全部放在自己體內」的一體化模式,經受住了疫情考驗。

  03  2023年,誕生世界級車企

中國車企正從規則的執行者,逐漸轉變為規則制定者。

據《金融時報》報道,蔚來準備向其他車企分享其電動汽車換電平臺技術,並計劃在 2025 年在海外建立 1000 個換電站。路透社評論此舉可能會影響到特斯拉、大眾和通用等全球汽車巨頭的商業模式。

毫無疑問,在技術、產品、商業模式高倍速迭代的新能源汽車市場,掌握越多的核心技術,就能取得更多的話語權。

在後補貼時代,接下來的競爭是大浪淘沙,對消費者而言,質優價廉的產品會越來越多。車企無論對於技術路線的選擇還是對上下游供應鏈的控制,都與成本息息相關,避免技術空心化則能在一定程度上限制成本,擁有核心技術則能減少對外來技術路徑的依賴性。

對於車企選擇的技術路線而言,目前無論哪一種路線都各有利弊,率先塑造產品力,驗證可靠性,將路線中的最大優勢發揮出來,才更為重要。

從市場來看,中國市場不僅要純電產品,更要便宜耐用的插混,可以說,誰能做出10-15萬區間的插電混動,誰才能真正走向世界級車企序列。而2022年,只是一個初步的起點。

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