一、混动定位:替代燃油,黄金 15 年
汽车低碳化发展,混动技术一定时期内仍是主力。2020 年 12 月 16 日-18 日,在中央经济工作会议中习主席发表重要讲话,内容包括做好碳达峰、碳中和工作。提出我国二氧化碳排放力争 2030 年前达到峰值,力争 2060 年前实现碳中和的总体发展目标。新能源汽车产业是实现该目标的重要环节,需要汽车低碳化多技术路线并行发展,混动技术在一定时期内仍是市场主力。
混动汽车地位提高,未来 15 年快速替代燃油车。在《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》中,明确指出到 2025 年、2030 年和 2035 年。国内新能源汽车占总销量的 20%、40%、50%以上;混动新车占传统能源乘用车的比例达 50%、75%、100%以上;乘用车新车油耗分别达到 4.6L/100km、3.2L/100km、2.0L/100km(WLTC)。未来 15 年内,混动技术将以降低油耗为目标快速发展,在燃油汽车中的渗透率将提升至 100%。技术角度,PHEV和 HEV 两种形式将成为车企混动技术的主流方向
新能源汽车目标年均增长+34%、混动汽车 26 倍成长空间。假设 2025 年-2035年汽车总销量维持在 3,000万辆。根据路线图的规划要求,2020-2025年期间,新能源汽车销量年均增速达+34%、混动汽车销量年均增速达+117%。2020年PHEV和混动销量接近51万辆,2025年预计销量约为1320万辆,具备26倍的成长空间。
二、技术发展:多电机混联是主流,日系领先
混动技术原理:
混动技术是燃油和电动动力源的耦合技术。传统的燃油车和纯电动汽车通常能量传递结构清晰,即从动力到传动再到输出。比如燃油车由燃油机做功,机械能输出;纯电动车由电机做功,电能输出。而混合动力将两种动力源(燃油发动机、电机)相耦合,通过串联、并联、混联等方式形成新的能量传递方案。
混动技术的出现提升能量使用效率、降低油耗。由于燃油发动机的热效率分布具备明显的差异,最高热效率在实际工况中较难满足,仅局限在中低转速和中高负荷区域内。当前主流的燃油发动机燃效在40%左右,实际工况中有60%的能量以热能或机械能形式损耗。混动技术的出现,主要缓解了低燃效下能量损耗的痛点,在热效率不佳的工况下切换至电力模式,减少热损耗、降低成本和油耗水平。
主流混动技术发展:
丰田混动投入 23 年,壁垒深厚、小步提升。从 1997 年开始,丰田普锐斯共诞生了 4 代车型,其混动技术也经历了4代的升级,实现高性能化、小型轻量化,以及低成本化。丰田的THS II混动系统的核心是行星齿轮组构成的 E-CVT 变速传动机构,系统能根据不同的工况实现多种动力的匹配。除了低速时依靠电动机驱动,其他时候都是双擎混动状态。此外,丰田独创专利技术 PSD(Power Split Device)动力分配系统,将发动机和电动机两种动力源保持在最佳工况运转,从而实现更强的动力和更低的油耗。
本田并联式起家,电动思路做混动。2012 年以前,本田的混动系统采用较简单的并联式结构,应用于中低端车型。2012 年以后开始采用混联结构,并向高端车型应用。早期本田的 i-MMD 系统类似增程式混动,发动机在绝多数情况下不直接输出动力,而是在给电池充电,只有在高速巡航时才会提供直接动力。本田 i-MMD 系统更倾向于在用电动车的思路做混动。
国内燃油车企混动技术起步较晚,但追赶速度快。长城汽车和吉利汽车以燃油车起家,早期专注于燃油系统的提升与开发,新能源领域主要集中在纯电车型的研发上。但自 2017年以来,长城和吉利在混动技术上也开始尝试突破。方案上跨过行业初期较简单的单电机并联式架构,向双电机、混联等复杂方案靠拢,2021 年均将投产新一代混动产品。
国内主要混动车型:
日系混动市占率超过 50%,主流价位介于 15-25 万元。日系混动车型如卡罗拉、雷凌、亚洲龙、皓影、CR-V 等销量排名靠前,在 A 级轿车和 SUV 市场占据较高市场份额。理想 ONE 以及宝马 5 系插混销量全年也超过 2 万辆,在 B 级市场份额较高。由于混动系统比纯粹燃油系统所需零部件和技术更多,价格往往高出同级别燃油车 4-5 万元,当下主流混动车型价格介于 15-25 万元区间。
主流混动车型实测油耗在百公里 4L,续航较难突破 1000km。由于工信部 NEDC 的测试仅有 20 分钟,且工况和速度单一,部分先电后油的混动车型测出的油耗水平较低,表中所示最低可达 1.3L/100km。而根据车主实测结果,在中途不充电的情况下主流混动车型百公里油耗在 4L 以上,比燃油车的实际油耗低 20%-50%,综合续航里程较难突破 1000km。
三、比亚迪 DM 深耕十余年,超级混动平衡性能与经济性
(一)比亚迪谱系:
国内新能源领军企业,车型谱系布局完善。比亚迪是国内新能源汽车领军企业,旗下产品主要包括“e 网”和“王朝网”。“e 网”生产的纯电乘用车主要面向 ToB 端市场,通常作为出租车、网约车出现在市面上,2021 年比亚迪和滴滴合作的定制版网约车比亚迪D1 将批量交付。“王朝网”主要面向 C 端消费者,产品主要覆盖 A 级、B 级领域的乘用车,版本包含燃油、插电混动和纯电。秦、元、宋家族主售区间在 10-20 万元,燃油版低于 10 万元,是王朝网中低端车型。汉、唐主售区间在 20-30 万元,是高端旗舰车型。
DM-i 超级混动:
2021 年 1 月,比亚迪 DM-i 超级混动正式发布。DM-i 平台车型以电为主,具备快速、省油、安静、平顺、环保等多重优势:1)亏电油耗低至 3.8L/百公里;2)综合续航里程突破 1200 公里;3)百公里加速时间比同级别燃油车快 2-3 秒;4)在提供无限接近纯电动车驾驶体验的同时,更无续航焦虑和充电焦虑;5)上新能源牌照,不受限购限行制约。
从使用角度出发,DM-i 超级混动实现了多用电、少用油并且高效用油:
1)电量充足时,DM-i 超级混动就是一台纯电动车;
2)在电量不足时,DM-i 超级混动就是一台超低油耗的混合动力车:
市区行驶:有 99%的工况下是用电机进行驱动,驾乘体验无限接近纯电动车,有 81%的工况下发动机处于熄火状态,完全零油耗;
高速行驶:以并联直驱为主,发动机在高效区间驱动,简化了能量传递环节,实现超高效率和超低油耗。
在 NEDC 和 WLTC 工况下,DM-i 超级混动电机驱动占比分别高达 88%和 82%。
DM-i 产品:秦 Plus、宋 Plus、唐 DM-i
秦 PLUS DM-i、宋 PLUS DM-i、唐 DM-i 三款 DM-i 超级混动车型亮相。此次发布会上启动三款产品的预售,预计分别在三月上旬、中旬、下旬交付。其中,秦 PLUS DM-i 补贴后预售价格为10.78万元-14.78万元,宋PLUS DM-i补贴后预售价格为15.38万元-17.58万元,唐 DM-i 补贴后预售价格为 19.78 万元-22.48 万元。
销量分析:
预计 2021 年总销量有望达到 55 万辆/+28%,其中新能源乘用车销量 40 万辆/+123%。
我们预计超级混动平台的三款车型上市后,对 PHEV 的销量有显著拉动,而部分同家族的 EV 及燃油版本销量会被吸收。预计 2021 年:
1) BEV 销量 19.3 万辆/+47%,其中比亚迪汉贡献 7.2 万辆,比亚迪 D1 贡献 4 万辆;
2) PHEV 销量有望攀升至 20.7 万辆/+331%,其中比亚迪秦 PLUS DM-i 贡献 10 万辆,唐 DM-i 贡献 3.6 万辆,宋 PLUS DM-i 贡献 2.7 万辆。
3) 燃油车销量降至 13.2 万辆/-44%,主要是宋和秦家族受到 DM-i 产品的冲击影响。
2) 电池:2020 年出货量接近宁德时代 30%,刀片电池扩产符合预期,后续外供有望持续突破,整体产能跟随行业发展进入新一轮扩张,出货量增长的情况下,估值有望靠近行业龙头宁德时代;
3) 其他:比亚迪电子业务进入苹果产业链后有望持续增长,比亚迪半导体分拆在即,光伏及云轨业务发展稳定。