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2015-2016年中国新能源汽车零部件行业市场现状及发展趋势分析(图)

    一、新能源汽车零部件产业化分析

    国内新能源汽车整车制造环节所受到的重视程度要远远高于新能源汽车关键零部件板块,这是很不正常的一个做法。目前新能源汽车关键零部件环节研发能力羸弱,已经成为直接阻碍国内新能源汽车产业化的瓶颈,我们必须高度重视这一问题,采取措施助推其快速成长壮大。

    空心化严重,2014年8月份,中国汽车工程学会牵头成立的新能源乘用车创新联盟(下称“联盟”),在全国寻找电动汽车制动系统合作企业,但王秉刚却发现,中国汽车产业空心化严重,自主核心零部件生产比例很低。

    王秉刚指出,电动汽车的制动系统由传统汽车制动系统与电机制动系统结合组成,它既要保障车辆的制动安全性与操控稳定性,还要获得最有效的能量回收效果。先进的系统能够实现ABS、ESP(汽车动力学控制系统,包括制动防滑、驱动防滑和侧向防滑的综合控制系统)功能,还能实现有效的能量回收。能量回收占总能量消耗比例可以达到30%以上,相当于增加了30%的续驶里程。

    日本、德国、美国都已经有了相当成熟的技术与产品,并实现了产业化。如博世等生产汽车制动系统的国际大公司,已经实现了ESP与电机制动系统的耦合控制,他们已做好占领电动汽车制动系统市场的充分准备。

    我国这几年开展的电动乘用车研发中,部分车辆实现了ABS系统与电机制动的耦合控制,但系统控制技术与产业化都处于初级水平,实际销售的电动汽车能量回收效果不理想,ESP与电机系统的耦合技术尚处于研发试验阶段。

    我国目前具有生产传统汽车ABS系统能力的工厂主要有亚太、元丰与伯特利等几家,他们是未来最有希望成为我国自主电动汽车制动系统的生产企业。但与国外同类企业相比,他们规模都不大,2014年生产销售的产品加起来约20万套,在同类产品的市场占有率不足4%,并且仅有ABS系统的生产能力,ESP系统还处于研发阶段。
但即使是自主品牌企业也很少选择国内企业生产的ABS,王秉刚了解到,国内自主品牌整车厂虽然采购过他们的产品,但只是以之作为与外国供应商压价谈判的筹码,一旦实现了压价目的,就不再采购其产品。

    由于国外大企业技术研发力量雄厚、产量大,在原材料的采购上处于有利地位,在成本上也具优势,因而这些自主零部件企业得不到大的订单,很难获得发展,研发的投入也有限,难以做大做强。

    同样其他零部件也存在类似情况,就连备受关注的动力电池也未必乐观。在部分地方政府优惠政策的支持下,已经有国外大电池企业在国内建厂,根据王秉刚掌握的情况,一些国内整车厂的仓库里堆放了许多国外品牌的电芯。

    二、新能源汽车零部件市场现状

    中国财政部等部委于2014年2月8号联合发文明确,将现行补贴推广政策执行到2015年12月31日,并对2014年和2015年的补助标准作出调整。中央财政继续实施补贴政策,以保持政策连续性,加大支持力度,以此推广新能源汽车应用,促进节能减排。同时,财政部近日还公布了第二批新能源汽车推广应用城市名单,支持沈阳、长春等12个城市或区域开展新能源汽车推广应用工作。按照单个城市或区域累计推广量不低于5000辆测算,预计未来两年新增推广规模约6-8万辆。加上第一批示范城市累计推广量25万辆,未来2年内新能源汽车累计推广规模将超过30万辆。即便考虑政策执行力度等因素,预计未来2-3年新能源汽车销量复合增速仍有望超过100%。这一政策将积极促进汽车零部件产业转型升级发展,促进零部件产业向节能型和环保型、高技术型和高质量型发展,同时积极推进品牌战略建设和走国际化发展之路。

    三、新能源汽车零部件企业发展方式

    针对目前我国新能源汽车零部件供应商的发展现状,从新能源汽车零部件供应商扩大整体规模、加强自主创新能力、早期参与新能源汽车制造商零部件开发和国家政策扶持四个方面探讨新能源汽车零部件供应商的发展方式。

新能源汽车零部件供应商发展方式

资料来源:公开资料整理

    1、零部件供应商应扩大整体规模

    我国汽车零部件供应商规模普遍较小,随着新能源汽车井喷式发展和量产化需求,传统零部件供应商,无论是零部件产业还是个体供应商,其规模和发展速度已经满足不了快速发展的新能源汽车生产企业的采购需求。汽车零部件供应商面临着急需扩大规模的局面。但是规模的扩大,是随着自身实力的发展而不断壮大的。扩大零部件供应商规模包括两个方面。第一,扩大零部件供应商产业的整体规模,使之与整车规模相适应,以满足整车生产能力进一步提升的要求。中小企业应形成产业集群,不但在空间上形成产业集聚,更要在软环境建设上形成资金、人才、技术、产品等多个资源共享的平台,通过兼并重组、广泛合作和优胜劣汰等方式,形成一批具有良好发展潜质的中小型配套企业;同时,进一步完善一、二、三级供货商机制,增强汽车零部件整条供应链的响应能力。第二,扩大零部件供应商自身的规模,特别是大型零部件企业应继续扩大规模,通过合资和并购等多种形式,在全球范围内吸纳优秀人才和资金,力争形成世界级规模的零部件企业集团。

    2、零部件供应商必须加强自主创新能力

    在我国新能源汽车发展的关键时期,汽车零部件供应商不能一直被动地适应新能源汽车产业的发展,必须主动参与到新能源汽车产业技术发展变革的过程中,提高自身的技术创新能力和核心竞争力,在关键零部件技术领域特别是电控领域等建立自己的核心技术和优势,提高我国新能源汽车零部件的配套能力。
目前,各国汽车生产企业都在积极进行包括混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等新能源汽车的研发。新能源汽车的关键技术在于动力电源。日本虽然在动力电源的研究上处于世界领先水平,但还没有建立成熟的技术标准,这对零部件供应商的发展方向带来了良好的契机,零部件供应商可通过改善自身的技术创新体系如引进优秀技术人才、加强技术研发投资力度、鼓励技术发明、奖励在先进技术领域取得卓越成绩的优秀人才等方式来增强技术研发能力,加快零部件开发进程,争取获得全球范围内新能源汽车零部件标准化和核心技术领域的领先地位。

    3、零部件供应商早期参与新能源汽车制造商零部件开发

    供应商早期参与新产品开发是指在产品开发的概念阶段或者设计阶段让供应商参与进去,从制造商产品开发的初期一直持续到新产品投放市场。从供应商的视角来说,参与制造商的新产品开发是供应商愿意与制造商共同合作开发新产品。供应商参与新产品开发不仅可以促进知识的创造与传递,增强双方自主创新能力,而且还可以缩短产品开发周期,加快产品开发进程,减少开发成本,带来双赢绩效。但是如何参与、何时参与以及参与的程度等对于不同的企业来说并不相同。
供应商与制造商的长期合作可以给双方带来利益,因此供应商愿意采取各种措施维持与制造商的合作关系,参与制造商的新产品开发中就是其中的方法之一。在参与过程中,制造商看重的是供应商开发新产品的能力,如果供应商的开发能力有限,可能会推迟新产品的开发进度,因此在供应商参与新产品开发中,供应商的开发能力至关重要。

    供应商的技术能力、响应能力、学习能力、产品质量控制能力、成本控制能力是影响供应商参与新产品开发的主要能力。
从供应商的角度,对于新能源汽车产品零部件的开发,供应商早期参与是指在新能源汽车开发的概念阶段或者设计阶段,供应商愿意主动参与到制造商的新产品开发中,并在产品的设计阶段投入资源以合作开发新产品。对于我国汽车零部件供应商来说,在制造商开发新能源汽车的初始阶段,供应商主动参与进来,对于提高供应商的自主创新能力无疑是捷径之一。通过参与新产品开发,供应商不仅可以学习制造商的先进技术和开发经验,加快产品开发进程,而且可以与制造商建立良好的合作关系,双方更愿意共享一定的技术和知识,建立深层次的配套关系和稳定的供应关系。

    4、国家政策扶持

    在传统汽车的发展中,世界主要汽车生产国的汽车产业发展进程表明,零部件产业与汽车产业基本上是同步发展的。而我国汽车企业长期依靠大量进口零部件特别是关键零部件,很难提高自身的市场竞争力。目前,国内新能源汽车制造环节所受的重视程度远远高于新能源汽车零部件供应商,新能源汽车关键零部件环节研发能力薄弱,已经成为直接阻碍国内新能源汽车发展的瓶颈,我国各级政府必须引起高度重视。

    产业信息网发布的《2015-2020年中国新能源汽车市场运行态势与投资前景评估报告》显示,从开发新能源汽车的初始阶段,我国政府必须把零部件和整车开发置于同等重要的地位,支持并鼓励零部件供应商特别是中小型企业的发展,使新能源汽车的整车企业和零部件供应商协调运行,才能保证我国新能源汽车产业快速发展。国家及各级政府应支持拥有关键技术的中小型零部件供应商的发展,并向拥有自主知识产权、民族品牌的零部件供应商注入资金,使这些企业能够建立竞争优势,成为在专有技术、特色零部件或系统集成开发方面拥有明显优势的重点核心企业。给予企业在市场准入、政府采购、销售推广、人才引进、税收等方面的大力支持,优先发展民族品牌的新能源汽车零部件供应商。

    四、新能源汽车电机市场发展分析

    (一)新能源汽车电机市场现状

    2014年中国生产新能源汽车驱动电机约5万套,产值约20亿元,目前行业规模小,产能扩张较慢,主要原因是中国新能源汽车推广进展不理想。但是2015年中国新能源汽车推广力度开始加强,产销量出现加速增长的态势。未来新能源汽车的市场增长加速将带动新能源汽车驱动电机市场的发展。

    电机驱动控制系统是新能源汽车行驶过程中的主要执行结构。新能源汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV和纯电动汽车EV三大类都要用电动机来驱动车轮行驶,选择合适的电机是提高各类电动汽车性价比的重要因素。

    由于发展时间较短,新能源汽车电机产业尚未完全成熟,目前国内外市场上的新能源汽车电机产品一般由传统电机企业、汽车电子企业或电池企业拓展的供应商提供。经过近年来国家对电动汽车用电机系统的集中研发和应用,我国已自主开发了满足各类新能源汽车需求的驱动电机系统产品,获得了一大批电机系统的相关知识产权,形成具有核心竞争能力的车用驱动电机系统批量生产能力。

   我国人力资源、稀土资源丰富,政府大力扶持新能源汽车推广应用,为新能源汽车电机业的发展提供了良好的外部环境。我国车用电机制造业具有明显的比较优势,较易进入全球分工体系,发展潜力较大。从新能源汽车的产业链来看,受益端将主要集中在核心零部件领域。作为新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,驱动电机及其控制系统未来发展前景可观。

    (二)新能源汽车电机研发情况

    由于我国新能源汽车在示范运行阶段,产量不大,因此造成在制造工艺方面也有很大差距。手工绕线圈、手工装配等传统落后工艺比之国外自动生产线大批量生产,其产品生产一致性差,而导致可靠性差。丰田之所以能够在比较短的时间内连续推出三代产品,就是因为有了一定规模的销售,使其能够很快积累了实际应用中出现的问题,并加以改进。中国的电动汽车市场应该是世界上最大的,对电动汽车和新能源汽车的要求也是最迫切的,政府又给了很多政策来推行示范运行,所以国内的关键零部件供应商(包括电机、蓄电池)就有一个机会能够在政府支持下尽快进入市场试用,然后再改善。电机系统现在已经满足了试用水平的要求,今后可以在2~3年内对自己产品重大缺陷进行针对性改进,再加上在制造层面上,中国作为世界制造工厂所具有的竞争力,因此相信我国的电机系统、蓄电池等可以用一个比较快的速度接近丰田的水平。

    此外,我国的电机性能和试验标准大大落后于国外标准。同时,试验设备缺少,也是造成我国电机产品质量与国外有很大差距的原因。

    经过国家科技部“863电动汽车重大专项”“节能与新能源汽车专项”的经验积累,大郡公司已形成四个电机系统产品系列。

   1、中度混合动力轿车用ISG系统,目前主要应用在长安杰勋混合动力轿车上。2008年6~9月装配大郡公司驱动电机系统的杰勋车服务于奥运会。2008年12月,科技部“十三城千辆计划”在重庆首批10辆杰勋车交付重庆市政府销售。2009年6月,杰勋ISG混合动力轿车上市销售。其配套驱动电机的电压为 105~190V,峰值功率为15kW,峰值扭矩为110Nm,最高转速为6500r/min,系统效率90%,扭矩控制精度≤3%。

 2、强混合动力车用双电机系统

    ①为东风蓝鸟/风行混合动力轿车配套,至今已完成10万km道路试验。 ②为一汽奔腾强混合动力轿车配套,已参与2008年奥运会示范运行,并将服务于今年达沃斯峰会。

     大郡公司为东风、一汽配套双电机为皮带驱动起动发电机(BSG)和驱动电机(TM)。有两种:皮带驱动起动发电机持续功率为3kW,峰值功率为7kW,峰值扭矩为56Nm,最高转速为9000r/min,系统最高效率90%(5000r/min、15Nm)。驱动电机(牵引电机)持续功率为22kW,峰值功率为28kW,峰值扭矩为153Nm,最高转速为6000r/min,系统最高效率92%(3000r/min、60Nm)。

    3、纯电动/燃料电池车用驱动电机系统

     已用于上海大众帕萨特领驭燃料电池轿车20辆用于奥运会示范运行。为东风混合动力越野车提供样机。大郡公司稀土永磁—磁阻同步电机持续功率为45kW,峰值功率为90kW,峰值扭矩为210Nm,最高转速为12000r/min,系统最高效率93%,系统高效区范围(效率>85%)为84%。
4. 客车用大功率双电机系统,用于上汽申沃混合动力城市客车上。采用大郡公司稀土永磁—磁阻同步电机,电压范围280~420V,ISG电机持续功率20kW,峰值功率为30kW,峰值扭矩为300Nm,最高转速为3000r/min,系统最高效率92%,扭矩控制精度<5%。驱动电机(牵引电机) 持续功率40kW,峰值功率为80kW,峰值扭矩为550Nm,最高转速为8000r/min,系统最高效率92%,扭矩控制精度<5%。

    (三)新能源汽车电机企业分析

   2014年,中国能够生产新能源汽车驱动电机的厂家有30家左右,包括整车厂、汽车零配件生产商、独立电机生产商。本土厂商中,能够为整车厂进行批量供货的生产企业有15家左右。整车厂中,比亚迪新能源汽车驱动电机均自主配套;独立电机或汽车零配件生产商中,上海电驱动是新能源乘用车驱动电机的龙头企业,南车时代电动则是新能源商用车驱动电机的龙头企业。

   外资品牌中,丰田、本田等整车企业已在中国设立汽车电机工厂供应自有产业链;博世、采埃孚等汽车零配件企业已与内资企业成立合资公司研发生产新能源汽车驱动电机;雷米电机等独立电机供应商已在中国设立工厂。

   不同种类新能源汽车驱动电机的应用来看,目前交流异步感应电机和开关磁阻电机主要应用于新能源商用车,特别是新能源客车,开关磁阻电机的实际装配应用较少;永磁同步电机主要应用于新能源乘用车。中国在开关磁阻电机领域处于龙头地位的企业是北京中纺锐力,在永磁同步电机领域拥有领先技术的企业为上海电驱动、精进电动、深圳大地和等,其中精进电动是出口新能源汽车驱动电机最多的企业。

   五、新能源汽车锂电池市场发展分析

   (一)新能源汽车锂电池市场现状

    在现有的新能源汽车动力电池中,锂离子电池生产成本相对较低,重复充电利用非常方便,相比其他可携带能源具有更高的成本优势。因此,这类电池成为了目前最受欢迎的动力源。

目前主流的PHEV/EV所采用锂动力电池情况

资料来源:智研数据中心整理

    目前锂离子电池的主要生产国是日本、韩国和中国。其中,日本和韩国占全球动力电池市场近70%,主要是因为其专业分工明确,行政壁垒较少,整车厂和系统集成商的系统集成能力远高于中国纯电动汽车生产商。

    近年来,我国新能源汽车中使用锂离子电池比例不断升高,锂电池市场空间广阔。按照新能源汽车发展规划路线,2015年国内纯电动汽车销量达到50万辆,混合动力占全部汽车销量的30% ;2020年,纯电动汽车将突破500万辆,以混合动力为代表的节能汽车达到全部汽车销量的75 %。

   锂离子动力电池主要由正极材料、负极材料、电解液和电池隔膜4部分组成:

 

 

锂离子动力电池组成

资料来源:公开资料整理

   当前正在使用和开发的锂电池正极材料主要包括钴酸锂、镍钴酸锂、镍锰钴三元材料,尖晶石型的锰酸锂,橄榄石型的磷酸铁锂等。根据正极材料分类发展锂离子动力电池路线主要有3条:改性锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂。目前钴酸锂依然是小型锂电领域正极材料的主力,主要用于传统3C (Computer, Communication和Consumer E-lectronic)领域等;三元材料和锰酸锂主要用于电动工具、电动自行车和电动汽车等领域,在日本与韩国其作为动力电池的技术较成熟;磷酸铁锂主要在国内的动力电池领域应用,另外还用于基站和数据中心储能、家庭储能、风光电储能等领域。
锂电池产品技术的发展将呈现如下趋势。

 (1)钴酸锂将逐渐被三元材料替代。三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,具有价格优势。虽然特斯拉旗下首款车型Roadster推出时使用的是18650钴酸锂电池,但其第二款量产车型Model S使用的是松下定制的三元材料电池,即镍钴铝三元正极材料电池。钴酸锂电池成本高的特征在特斯拉前后两款车型的对比中表现得十分明显。Model S使用的电池数量达到8000节以上,比Roadster高出1000多节,但是成本却下降了30%。目前,高性能动力锂电池用NCM三元材料己在国外大量使用,但中国企业尚无量产产品出现。

 (2)锰酸锂占比将上升。相对于钴酸锂正极材料,锰酸锂具有原料丰富、价格低廉及无毒性等优点。层状锰酸锂LiMnO用作锂离子电池正极材料的缺点是虽然容量很高,但在高温下不稳定,而且在充放电过程中易向尖晶石结构转变,导致容量衰减过快。锰酸锂材料的应用集中在消费类电池市场,动力电池以电动自行车电池为主。

 (3)磷酸铁锂仍存较大技术提高空间。磷酸铁锂正极材料的低温性能和倍率放电己经可以达到钴酸锂的水平,目前同样是有希望的动力电池材料。但是受制于技术瓶颈,磷酸铁锂电池一致性和单位能量密度较低。在国内,己有较为成熟的磷酸铁锂储能系统,但目前中国磷酸铁锂材料产业化的发展仍低于发达国家的水平。
在动力电池正极材料产业领域,中、日、韩、美动力电池企业采用不同的材料体系;中国企业以磷酸铁锂为主,日韩企业以锰酸锂和三元材料为主。预测2015三元材料在正极材料中的占比将上升至35%锰酸锂占比将上升至30%,而钴酸锂将下降至25% 。

 

本文采编:CY205

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