油缸体

汽车行业深度研究自主崛起,电动智能

发布时间:2022/10/18 15:33:34   

(报告出品方/作者:国信证券,唐旭霞、戴仕远、周俊宏)

1技术品牌双轮驱动,自主车企强势崛起

汽车行业作为国民经济的支柱性产业之一,年据我们测算的数据,占据国生产总值的大约3%(空调约占0.2%,手机约占0.6%),而在内燃机时代的深入人心的外资品牌背景下,自主品牌车企全球份额仅占14%(自主品牌空调约占63%,自主品牌手机约占46%)。全球双碳(碳达峰碳中和)背景下,汽车从能源端对核心技术环节进行颠覆,中国凭借完备的三电供应链、灵活响应的车企管理机制、类电子的全新商业模式,有望在新能源车时代强势突围。

对比空调、手机产业,自主品牌乘用车全球份额仍具较大提升空间。自主品牌乘用车过去多年维持15%以内的全球份额(且几乎都是内销),相较于自主品牌空调60%的全球市场份额,自主品牌手机40%的全球市场份额,自主品牌车在全球仍有较大提升空间,而新能源为自主品牌汽车份额增长提供了突破(自主新能源乘用车在全球市场份额占近30%,高于自主乘用车)。

过去十年自主品牌复盘:一起两落,国内份额45%以内徘徊难以向前,新能源化带来自主品牌破局关键机遇。-年,自主品牌的年销量从万辆增长至万辆,年均复合增长率5%,略弱于乘用车市场总体增长率6%。自主品牌的市场份额也从44%下降至38%,这主要是由于国民经济改善、初次购车需求满足、整体保有量提升剧汽车行业竞争,合资品牌推出低端品牌、低级别产品(例如大众捷达),不断抢占自主品牌的市场空间。

1)-年:汽车产业刺激政策退出,油价上涨,重点城市推出限牌政策,对自主品牌的销量构成负面影响。

2)-年:我国中西部市场及三四线城市的用车需求被挖掘,SUV市场持续增长,自主品牌受益。

3)-年:中西部市场日趋饱和,千人保有量到达一定水平(辆/千人)之后竞争加剧,合资品牌推出SUV产品、低级别产品掠夺自主品牌的场份额。

4)年之后?自主品牌快速推出新能源车型,新势力和传统车新能源品牌形象建立,国内完备的三电供应链、灵活的车企管理机制、类电子的商业助力自主品牌进入新一轮崛起(中长期维度)。

新能源带动新品牌,“蔚小理”等国产新势力近三年销量快速提升。-年,小鹏汽车的交付量从29辆增至辆,前三季度的交付量已达辆;理想汽车的交付量从年的辆增至年的辆,年前三季度的交付量已达辆;蔚来汽车的交付量从年的辆增至年的辆,年前三季度的交付量已达辆。三家造车新势力前三季度的合计销量相较于年全年增长了72%,远超乘用车整体增速。

自主份额市占率上行。从市占率角度看,自主品牌市占率自20Q2开始持续提升,已经由年的38%提升6pct至年1-10月的44%。从销量增速看,特斯拉催化、新势力紧跟、自主品牌加码推出新车型,年初至今自主品牌和新势力的销量增速持续超。

年10月,最畅销的10款燃油车型中,自主品牌仅占2款;最畅销的10款新能源车型中,自主品牌8款,除特斯拉合资或外资品牌车型无一上榜。自主品牌在新能源汽车市场已经取得了远超燃油车市场的优异表现。

从市值角度看,以特斯拉、蔚小理为代表的新势力向上突围。十年前,全球车企市值前十集中于丰田、本田、戴姆勒、宝马等头部外资品牌。自年开始,特斯拉、新势力作为新生力量强势搅局,激活电动智能车市,市值激增,强势入围全球市值TOP20,其中特斯拉以亿元人民币的市值遥遥领先,蔚来、小鹏、理想分别以、、亿元人民币的市值紧随其后。

从发动机到电动机:汽车技术的演变与自主品牌的追赶

行业变迁:电动车改变了汽车行业的游戏规则在传统燃油车时代,发动机、底盘、变速箱是汽车的三大核心零部件,供应链体系相对封闭,机械性能构成了整车的核心竞争力。同时,由于零部件数量庞大,整车厂的生产管理与质量把控构成了产品力的坚固防线。

突出特征:机械性能主导,以发动机为代表的核心零部件直接影响燃油车的竞争力。以本田为例,年,本田计划进军汽车行业,决定先去参加F1比赛来证明自己的发动机技术。在第一年的失败后,第二年本田对发动机的轻量化和冷却系统进行优化,自主研发的RAE发动机马力达到匹,超过了法拉利TIPO发动机的匹马力,在F1赛场上大获全胜,开始和丰田、日产平起平坐。年,本田CVCC发动机横空出世,助力本田汽车在美国的市占率一路走高。

产品节奏:由于内燃机的基本原理不变,燃油车的技术路径经过多年发展,趋于稳定,导致技术迭代的节奏相对缓慢。燃油车产品力的提升在很大程度上依赖于已有技术的改进和优化,一款优秀车型的竞争力可以延续很长时间,后发企业除了从头追起或逆向防制以外,没有捷径可走,已有的市场格局难以松动。

质量控制:传统燃油车有大约3万多个汽车零部件,集成整合的生产技术与工艺要求高。同时,由于变速箱等核心零部件的内部机械构造极为复杂(比如行星齿轮结构),容易发生噪音、震动、异响等品控问题,对消费者的体验构成负面影响。能够提高质量管控水平、降低故障发生率的整车厂拥有突出优势。

在电动车时代,以电池、电机、电控为代表的三电系统取代了传统的动力系统,以计算平台和电子电气架构为代表的科技硬件奠定了汽车产品力的基石,以智能驾驶、智能座舱为代表的软件生态构成了品牌差异化的核心壁垒。

突出特征:电池影响续航里程,电机、电控影响动力性能,电动车的三电系统取代了传统燃油车的动力系统。国内的三电系统产业链与配套厂商的实力相较传统燃油车的产业链更强,技术更成熟。年,中国新能源汽车电机市场格局中,前三名的企业有两家中国品牌,前五名的企业中有四家中国品牌;中国动力电池装车量排名中,前三名的企业同样有两家中国品牌,前五名的企业中有四家中国品牌。扎实的产业链基础助力小鹏汽车可以在创业之初直接采购方正电机和精进电动的电机,宁德时代与亿纬锂能的电池,而无需像燃油车时代的吉利、长城那样自研发动机、变速箱。

产品节奏:以智能驾驶与智能座舱为代表的软件内容可以快速迭代升级。区别于传统燃油车技术进步速度趋缓,智能驾驶与智能座舱行业在近几年兴起,正处于日新月异的高速发展期,迭代速度较快。国内的互联网产业高度发达,软件工程师数量庞大,在算法开发升级的效率方面具有明显优势。小鹏汽车全栈自研的智能驾驶算法Xpilot从年开始基本可以实现每年一次大更新,在开发效率上领先大部分传统车企。

质量控制:电动车的零部件大幅减少,数字化产线大幅提升了整车生产的自动化程度,二者共同降低了整车厂的品控难度。同时,由于自主品牌在产线改造、生产工艺、质量管理方面的不懈努力,至年,自主品牌与国际品牌在新车故障率方面的差距已经明显缩小。

自主品牌:小步快跑,奋力追赶,差距一直在缩小

自主品牌的强势崛起在电动车时代才被大部分消费者所感知,因此它们在燃油车时代的努力耕耘、奋力追赶往往容易被忽视。实际上,自主品牌对合资品牌、外资品牌的差距早在燃油车时代就一直在缩小,在此过程中的技术积累与产业链培育为电动车时代的优异表现埋下了伏笔,最直观的反映就是以小鹏汽车为代表的造车新势力从传统整车厂吸收了大量人才,大部分传统汽车零部件都可以直接在国内的供应商体系中挑选采购。自主崛起的逻辑一直在整车行业以暗线的形式存在,直到近几年水滴石穿、聚沙成塔,终于借新能源的东风获得市场的广泛认可。

燃油车时代:以发动机为代表的传统技术方面,自主品牌的迭代速度远远快于头部合资品牌。长城汽车的发动机换代时间大约为3年,而大众需要6-7年时间。年长城自研的第一代1.5T发动机综合性能与三菱淘汰的发动机相比也没有明显优势,但是年的第三代1.5T发动机已经可以与大众EA三代发动机一较高下。

燃油车时代的技术追赶与积累为中国汽车行业培养了优秀的人才资源,他们的加盟助力造车新势力得以在巨人的肩膀上摘苹果,不被传统汽车技术(底盘设计与调教等)拖后腿。在小鹏汽车的核心创始团队中,除何小鹏外,夏珩和何涛都是来自广汽集团的研究院,直接吸收学习了中国汽车行业多年来的技术积累与宝贵经验。

电动车时代:首先看三电技术,以造车新势力为代表的自主品牌技术进步的速度相较于外资品牌更快。年,特斯拉Model3国产版上市,在续航里程、电机功率、百公里加速、最高车速等硬性指标上普遍优于自主品牌竞品。但是,到了年,特斯拉ModelY国产标准续航版上市,与自主品牌的竞品车型相比在直观参数上已无明显优势。

智能化方面,除特斯拉以外,自主品牌对外资品牌或合资品牌拥有明显优势。我们以价格相近的版本做对比,小鹏P7在智能驾驶的硬件配置上已经远远超过大众ID.4X。小鹏P7搭载英伟达Xavier芯片,算力高达30TOPS,而大众ID.4X搭载的MobileyeEyeQ4芯片算力仅有2.5TOPS。小鹏P7搭载14个摄像头、12个超声波雷达和5个毫米波雷达,同样全面领先ID.4X的5个摄像头、8个超声波雷达和3个毫米波雷达。

比亚迪:DMI+E平台3.0,纯电、插混全面发力

比亚迪本轮强势的产品周期主要由E平台纯电车型与DMI混动车型驱动。公司于年9月发布的E平台3.0是比亚迪打造的纯电专属平台,强调整车架构的的平台化,轴距覆盖2.5m至3.5m,可满足从紧凑型车到中大型车的开发需求,拥有优异的高带宽特性。

安全:比亚迪E平台3.0全系标配刀片电池,是目前唯一通过电池测试“珠穆朗玛峰”的动力电池,不起火、不冒烟,表面温度仅为30-60℃,解决了电池自然的问题。同时,电池车身一体化,设计了纯电平台专属的传力路径,整车刚度提高了一倍,满足“超五星”的安全标准。

高效:比亚迪E平台3.0全系标配全球首款量产的八合一电动力总成,综合效率高达89%,可实现百公里加速快至2.9s、续航里程最高突破KM、行驶全场景覆盖。平台搭载了高效扁线电机与高性能SIC电控,采用了V高压充电技术,全球首创利用电机电控的拓扑复用,实现充电5分钟,最大可续航KM。同时,平台全系标配宽温域高效热泵系统,采用了全球首创的冷媒直冷直热技术,热交换损失最大减少20%,拥有-30到+60℃的宽温域工作能力。

智能:E平台3.0的电子电气架构为域控制架构,分为智能动力域、智能车控域、智能座舱域合智能驾驶域,搭载高集成域控制器,实现了算力的跨越式提升,缩短了交互相应时间,控制效能提升50%。其中,动力域控制器已于海豚车型搭载,智能座舱域、智能车控域的控制器已经量产。此外,比亚迪自主研发了车用操作系统BYDOS,软硬件分层解耦,可灵活配置全球顶尖的智能驾驶方案,开放软硬件接口,充分发挥电动车控制及响应优势。

美学:ocean-X概念车重磅登场,超大轴长比,造型动感前卫,享越级智能空间,风阻系数(Cd)低至0.21,彰显纯电专属设计美学。年1月,比亚迪正式发布DMI超级混动系统,该系统以电为主,拥有快、省、静、顺等多重优势。DM-i超级混动系统可实现亏电油耗3.8L/百公里(NEDC),可油可电综合续航里程超过公里、百公里加速时间比同级别燃油车快2-3秒(7秒级),操控平顺。

DMI超级混动系统的另一个核心部件是骁云-插混专用1.5L高效发动机,它以实现超低油耗为开发目标,热效率高达43%,创量产1.5L汽油发动机全球新高度。骁云-插混专用1.5L高效发动机拥有15.5的超高压缩比,增大了冲程-缸径比,采用阿特金森循环,配备EGR废气再循环系统,采取一系列降摩擦措施,并针对高热效率目标优化了发动机控制系统。在这款发动机上,比亚迪首次启用了发动机分体冷却技术,通过对缸盖和缸体的温度控制,按需为缸盖和缸体精准提供冷却,使缸盖和缸体都能处在最佳工作温度,提升了发动机效率,冷启动暖机过程缩短15%-20%的时间,降低了暖机过程的油耗和排放。

率先搭载DMI超级混动系统的三款新车型,秦PLUSDMI、唐DMI和宋PLUSDMI预计将于3月上市,预售价覆盖10-23万元价位段。其中秦PLUSDMI和宋PLUSDMI已经上市,宋PLUSDMI的上市价格区间为14.68万-16.98万元。年10月,秦PLUSDM销量达辆,年初以来每月平均环比增长率76%;唐DM的销量达辆,年初以来每月平均环比增长率18%;宋DM的销量达16辆,年初以来每月平均环比增长率40%。DMI三款车型的全年销量有望达到24万辆。

吉利汽车:雷神动力惊艳亮相,SEA浩瀚架构厚积薄发

年10月31日,吉利首次发布了全球动力科技品牌——雷神动力,并推出GHS2.0智混系统——雷神智擎Hi·X混动平台。除了雷神智擎Hi·X这个核心产品外,雷神动力旗下还包括高效引擎、高效传动、E驱等系列产品。雷神动力是吉利集团整合其全球技术资源打造的全球动力科技品牌,其正式发布标志着吉利全面迈入动力4.0与动力科技电气化的新时代。

雷神智擎Hi·X是吉利打造的世界级模块化智能混动平台,该平台的发动机、器、三电系统都由吉利自主研发。发动机方面,平台采用1.5TD/2.0TD混动专用发动机,作为世界首款量产的增压直喷混动专用发动机,其热效率高达43.32%,该发动机采用增压中冷、高压直喷、米勒循环、低压EGR四大先进技术,最大扭矩Nm,最大功率kW,均领先日系竞品。变速器方面,平台采用1挡DHT/3挡DHTPro混动专用变速器,其中,DHTPro作为全球首个量产的3挡混动专用变速器,通过变速器、双电机、双控制器等六合一高度集成技术,成为目前全球最紧凑、动力最强劲、扭质比最高的混动专用变速器,重量仅kg,最大输出扭矩为Nm。

动力表现方面,平台实现40%以上的节油率,高效动力水平全球先,平台支持EV模式/串联模式/能量回收模式/并联直驱模式共4种驱动模式,提供20种智能驾驶模式组合,NEDC百公里油耗低至3.6L。可扩展性方面,平台具备最领先的硬件空间拓展性,适配A0-C级车型,适配HEV/PHEV/REEV等全系列混动系统,该平台将首先搭载在“中国星”上,未来3年,将搭载在吉利领克等品牌的20余款车型上。智能化方面,平台在行业内首次实现混动系统FOTA升级,并且提供20种自适应智能驾驶模式,可通过识别驾驶习惯、意图和道路况主动调整动力模式,此外,平台采用智能能量管理,通过导航信息的交互预知前方道路情况并合理选择行驶模式,是行业最智能的动力域系统。NVH方面,平台进行了项关键NVH技术优化,使得平台发动机、变速箱和电机的NVH均达到行业领先水平,30km/h工况下,车内声压级低至58分贝。

高效传动包括DCTEvo系列产品,产生于吉利7DCT平台,在追求极致轻量化的同时,进一步提高扭矩、效率和性能。E驱包括EDU系列产品,采用模块化设计理念,基于V和V纯电架构打造。其中,V电驱基于碳化硅功率器件的控制器和高效油冷电机打造,综合效率超92%,最大功率超kW,最极致的产品可实现百公里加速小于3秒的超高性能体验。

SEA浩瀚架构由PMA架构升级而来,由吉利汽车研究院首席总工程师、架构中心负责人肯特鲍维澜(KentBovellan)主导,汇聚了吉利在瑞典、德国、英国的研发资源。SEA于年11月开始研发,于年9月推出,是历时4年完成的重磅之作。

SEA提出了电驱动、电管理、电生态的“新三电”概念。动力电池全球寿命最长,NEDC工况下20万公里五衰减,总寿命可达到万公里,NEDC续航里程超过公里,搭配采用V高压系统,充电5分钟最高可续航公里。电机方面,单电机最高输出功率KW,双电机最高功率可达到KW,电机效率达到97.86%,还可以配套吉利汽车自主研发的两档减速器,扭矩可达0NM,零百加速可以做到3秒以内。电控方面,SEA采用碳化硅电控模块,提升电机性能。

SEA浩瀚架构搭载了整车智能开发系统SEAOS,实现了硬件层、系统层、生态层三位一体,软件开发周期缩短50%。SEA以从三域融合(智能座舱域、自动驾驶域和车辆控制域)到中央集成的电子电气架构为基础,通过硬件软件化、软件算法、云计算以及应用场景,形成一套完整的开发系统。其核心芯片元器件,未来都将自主研发,目前已经实现的API接口超过0个,可实现全场景、全生命周期的FOTA。

SEA浩瀚架构采用高级辅助驾驶、高度自动驾驶和完全自动驾驶的技术路线,已经具备满足完全自动驾驶的能力,关键系统都采用双冗余标准,满足国际最高安全等级ASIL-D认证。基于SEA浩瀚架构的个人车辆将于年在结构道路实现高度自动驾驶,年之前在开放道路实现高度自动驾驶。自动驾驶出租车等智能交通工具将于年在结构道路实现完全自动驾驶,并于年亚运会核心区域提供智能出行服务,年之前在开放道路上实现完全自动驾驶。(报告来源:未来智库)

长城汽车:加码软件投入,打造全栈自研汽车制造商

持续投入研发,加码软件领域布局。长城汽车将持续进行“研发大投入”,未来五年累计研发投入亿元,以确保技术领先优势。同时,加大全球化研发人才引进,到年,全球研发人员达到3万人,其中软件开发人才1万人

长城汽车发布全新的咖啡智驾“战略”。即利用三年时间实现用户规模行业第一、用户体验评价最好、场景功能覆盖最多三个领先,打造智能时代自动驾驶的领导者。咖啡智能是长城智能化品牌,涵盖智能座舱、智能驾驶、全新电子电气架构。首次提出双智融合的研发理念,从用户视角将智能驾驶和智能座舱合二为一,首次提出了决定智能化程度的三大核心圈:交互+生态+AI。

咖啡智能特点:软硬件结合、融合。(1)“软硬件双螺旋进化”的高智能平台系统,体现在硬件平台的进化和软件平台进化相互促进,快速迭代。(2)“双智融合”高智能平台系统,体现在从计划出行开始到目的地停车,从用户可达触点和无感知后台,“咖啡智能”将智能座舱和智能驾驶高度融合,完成每一次的出行服务。(3)面向“人的需求与智能汽车的双进化”的高智能平台系统,体现在人对于更好更深层级的服务需求与智能汽车能力相互促进。

硬件冗余:为标准化创造前提。(1)咖啡智驾构建的6大冗余系统:感知冗余、控制器冗余、架构冗余、电源冗余、制动冗余、转向冗余。(2)硬件:可实现自动驾驶硬件平台架构上下无缝衔接,向上可扩展,向下可裁剪,灵活性高。业内首搭多重冗余的传感器架构,包括双电源、制动备份、转向备份、感知备份等,实现更可靠、更安全的自动驾驶系统。支持L4级全场景打通,为全场景的行车安全提供强有力保障。

打造全栈自研汽车制造商。(1)全栈自研的技术研发体系包括自动驾驶控制器、中间件系统、自动驾驶软件系统。除了芯片和操作系统不做之外,其他采用全栈自研的方式。(2)自动驾驶领域,长城是中国传统车企中第一家给出L4级自动驾驶时间进度的厂商,也是中国传统车企中第一家提出全栈自研的汽车制造商。(3)全栈自研:壁垒、效率、成本。第一,为了建立技术壁垒,将核心技术掌握在自己手中;第二,为了实现更快的迭代速度;第三,为了针对长城汽车旗下不同品牌的产品量身定制适合的自动驾驶方案,同时降低研发成本。

自动驾驶域控制器将量产。年初,长城自研的域控制器将会搭载在WEY品牌新车上,这些新车将基于长城V4.0的电子电气架构打造。值得一提的是,长城全新自研的智能座舱体系也将搭载在新车上。自主研发辅助驾驶软件。自动驾驶软件方面,长城自主研发了ACC、AEB等辅助驾驶功能。高级别自动驾驶方面,长城汽车已经完成了自动驾驶的感知、融合、预测、规划、控制、决策等模块的工程化部署,并完成了上千万公里的道路测试。数据闭环方面,长城汽车基于所有的自动驾驶计算平台,均实现了数据的实时处理和回传。

柠檬平台:全球化高智能模块化技术平台。原生匹配四种动力、五大级别、三大品类车型设计,车身结构更优,车辆性能更强。长城柠檬平台最大的优势就是灵活性,利用这一平台,可以制造从A0级车型到D级车型,涵盖轿车、SUV、MPV几乎所有乘用车型。轴距覆盖mm~mm。在动力方面,除了燃油动力外,混合动力、纯电、氢能源等新能源动力也可在柠檬平台制造。

技术积累、效率提升,研发周期缩短。长城汽车新产品的开发周期,最快可控制在11个月,相比大多数品牌缩短一半以上。公司新品加速推出,年,长城汽车将推出10多款新产品,年达到60余款,实现年产销万辆。

全新电子电气架构为智能座舱、智能驾驶、智能服务三个方面的提升带来了坚实的基础。(1)全新电子电气架构已进入产品开发阶段,将于年在国内首发,率先搭载到全新的电动、混动平台,并陆续扩展到全系车型。作为全车的智能中枢,全新电子电气架构以用户需求为导向,采用SOA理念,开放标准API接口,支持功能可生长和车云一体化,真正成为集“中央化”、“智能化”和“服务化”于一体的计算架构平台。(2)咖啡智能2.0智能座舱提出“1+2+N”出行空间设计架构,率先采用高通芯片打造专属智能座舱平台,实现在全球范围内领先量产。相比上一代主流车机系统CPU运算能力提升2.5倍以上,GPU图像处理能力提升3.5倍以上,处于行业一流水准。(3)在软件层面,长城汽车还发布了首个智能座舱系统GC-OS,具备高效率、快迭代、可生长、重安全四大核心价值,可实现10-12个月行业领先的软件研发周期及进度与3-6月快迭代周期需求。(4)未来三年还将实现长城汽车第五代电子电气架构落地。

2电动化:高质高速发展期,

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