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近年来国内许多城市空气污染问题日益严重,环保压力陡增。
以北京为例,2013-2015年空气合格天数仅占一半。
中国在实现单位GDP增长时,碳排放量远高于美国和日本。
2014年,《国家应对气候变化规划(2014-2020年)》发布。
根据规划目标,到2020年,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,非化石能源占一次能源消费的比重到15%左右,森林面积和蓄积量分别比2005年增加4000万公顷和13亿立方米。
图表4:
2013-2015年北京空气合格天数仅占一半
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,北京市环保局
图表5:
中国碳减排压力凸显
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,IMF
3、排放标准日益严苛促使整车厂主动发展新能源汽车
2016年1月1日,乘用车燃料消耗量第四阶段标准正式开始实施。
新标准对汽车企业提出了更高要求,从2016年到2020年,工信部为当年生产乘用车设立的平均油耗目标分别为百公里6.7升、6.4升、6升、5.5升和5升。
虽然推进过程是循序渐进的,但从2013~2014年平均燃料消耗量实际值的降低情况而言,车企面临的任务依然艰巨,压力也迫使企业不断对产品结构和技术进行调整。
而近年出现的“大众排放门”“三菱油耗门”等排放造假事件也反映出传统燃油车的技术发展瓶颈,因此发展新能源汽车成为越来越多整车厂的主动选择。
图表6:
企业平均燃料消耗值(CAFC)日益严苛
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,MIIT
图表7:
2011-2015年工信部新能源汽车公告目录数量
中国已将新能源汽车发展列入到七大战略性新兴产业之中。
节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一,中央和地方各级政府对其发展高度关注,陆续出台了各种扶持培育政策,为新能源汽车的展营造了良好的政策环境。
表格1:
近年我国新能源汽车政策一览
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库整理
三、成本递减、充电设施日益完善带动新能源汽车销售
2016年4月1日,特斯拉发布了新车型Model3。
发布会结束的3周内,这款车型的预订量就已经达到40万,超过其过去8年生产的汽车总和。
特斯拉作为引领消费的产品,带动了全球消费者对新能源汽车接受程度的提高。
也将引领更多资本涌入新能源汽车领域,同时传统车企也将进一步加码新能源汽车。
近期特斯拉国产化的预期日益强烈,特斯拉的国产化也必将推动国内新能源汽车产业的发展。
以特斯拉为例,成本的大幅降低是Model3热销的重要原因之一。
并且特斯拉正在建设充电最快的充电桩网络。
充电三十分钟可达170英里(约274公里)的续航能力。
特斯拉官方还介绍,仅2016年超级充电站的数量就会增加一倍。
图表8:
特斯拉Model3车型起售价大幅降低
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,公开资料
图表9:
特斯拉充电网络日益完善
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,Telsa
充电基础设施建设是影响我国新能源汽车推广的关键性因素之一我国采取桩、站适度先行的建设战略,近看国家能源局2016年建设规划目标,“建设充电站2000多座、分散式公共充电桩10万个,私人专用充电桩86万个”,远看发改委《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》显示我国充电基础设施发展的目标是“到2020年,建成集中充换电站1.2万座,分散充电桩480万个”。
中国在充电桩建设方面政策导向非常明确,未来将加快充电桩配套设置建设,解决新能源汽车发展中充电桩配套不足的后顾之忧,促进新能源汽车产业的发展。
在政策支持和市场正向反馈双重作用下,中国新能源汽车出现井喷之势。
根据国务院《节能与新能源汽车发展产业规划(2012-2020年)》,5年内新能源汽车累计产销量达500万辆。
图表10:
2015-2020年中国新能源汽车产量预计(万辆)
从销量上来看,2014-2015年新能源汽车开始爆发式增长,2015年达到33.1万辆。
虽然新能源汽车涨势凶猛,但是我国新能源汽车保有量还是很低,2015年只有在汽车保有量中占比仅有1.35%,未来发展空间极大。
图表11:
2011-2015年中国新能源汽车销量(万辆)
图表12:
2011-2015年中国新能源汽车销量占比
四、补贴退坡、电池政策调整将长远利好于新能源汽车行业
新能源汽车的发展短期靠政策和补贴拉动,长期看需要来自市场的激发和企业自身的动力。
财政部部长楼继伟在2016年的中国电动汽车百人会上表示2020年针对新能源汽车的补贴将退出,2017-2018年的补贴标准比2016年水平下调20%。
《汽车动力蓄电池行业规范条件》于2015年11月11日起实施,3批共25家国内电池企业进入目录(电芯企业,不包含pack企业);
工信部于2016年4月要求未列入公告的单体和系统企业,在申报《汽车动力蓄电池行业规范条件》时,应按《汽车动力蓄电池产品检验标准目录》要求对典型产品进行检测,并提供具有动力蓄电池检测资质机构出具的检测报告。
《汽车动力蓄电池产品检验标准目录》包括3个电池单体国标(GB/T31484、31485、31486)、1个蓄电池包及系统国标(GB/T31467,分为高功率应用、高能量应用和安全性要求3个部分)、1个行业规范(QC/T741-2014《车用超级电容器》)。
相比原有行业规范(QC/T-743),国标对电池单体、模组的要求有所提高,而且增加了对系统的要求,形成了单体、模组、系统完整的检测规范。
由汽车行业标准转向国家强制标准,没技术实力的企业将会被拒之门外。
要想进入目录的电池企业则必须提高自身产品的技术水平。
在新标准下能够脱颖而出的企业方会由强变大,占据更多的市场份额。
打击骗补、补贴退坡及完善补贴机制、引进积分交易制度和2016年上半年出现的目录重审和动力电池强推规范将促使新能源汽车行业向健康有序的方向迈进,支持优质企业快速发展,长期看来利好于新能源汽车行业。
第二节新能源汽车产业链分析
一、整车方面长期看好新能源乘用车,短期看好专用车和物流车爆发
2015年中国新能源汽车总销量为33.1万辆中,PHEV为6万辆,EV为14.67万辆,客车7.59万辆,专用车4.78万辆。
2016年1-5月,在诸多不利因素影响下,中国新能源汽车生产13.2万辆,销售12.6万辆,比上年同期分别增长131.4%和134.1%。
充分表明当前新能源车产业良好的增长势头不减,随着新车型的投放、限牌政策的持续,乘用车的增长长期看好。
从PHEV/EV的历史比例和国家政策来看,未来EV的占比有望扩大。
本调研分析报告数据来源主要包含欧立信研究中心,行业协会,上市公司年报,国家相关统计部门以及第三方研究机构等。
新能源客车是2015年增速最快的细分市场,随着基数的变大和查骗补的影响,未来预期增速较为平稳。
新能源物流车具有成本优势明显、行驶范围较固定、充电时间不敏感等优点,对配套设施的依赖程度相对较低,是短期新能源汽车推广的重要突破口。
2016年以来,各地物流车配套政策陆续出台,物流车新能源化已成为未来发展的主要趋势。
新能源汽车的自身特性与物流车的需求契合度强,未来有望被广泛采用。
图表13:
2015年中国新能源汽车销量类型分布(辆)
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,汽车工业协会
图表14:
2014年至今PHV和EV占比对比
5月24日工信部公布《道路机动车辆生产企业及产品公告》(第285批),公告包括了218款新能源车。
此次车型公告中最受关注的是103款电动专用车,占新能源车型总数比为47%,而电动专用车中,电动物流车占比80%以上,电动环卫车占比10%左右。
中国汽车工业协会预测2016年新能源汽车总销量超过70万辆,较2015年增长110%以上,假定新能源专用车的增速保持2016年1-5月的总体增速即130%,则2016年新能源专用车的销量预计将为11万辆。
图表15:
2016年1-4月新能源乘用车销量10强
图表16:
2016年1-4月新能源专用车销量10强
二、动力电池成本占比最高,未来将走向优胜劣汰
新能源汽车目前主流方向是使用锂电池。
产业链包括动力电池、电机电控、整车制造、整车配套以及使用过程的充、换电服务等。
配套体系中动力电池的成本占比最大,产业链最长,是受益于新能源汽车的最大板块。
图表17:
新能源汽车主要产业链构成
动力系统、驱动系统、电控系统是新能源汽车的三大核心器件,在新能源汽车的制造成本三者都占据总成本70%左右,其中动力电池系统是成本占比最大的部分,纯电动乘用车中占比40%-50%,纯电动客车中占比50%-60%,目前有效降低新能源汽车成本的关键还在于降低动力电池成本。
图表18:
新能源汽车成本构成占比
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,赛迪顾问
图表19:
动力电池各部分成本构成(方壳)
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,中国电池网
根据高工锂电数据,2015年全年车载动力电池出货量为15.9GWH,同比增长220%,销售收入为370.6亿元,2020年国内市场需求预计达到85GWh,年复合增长率达40%。
图表20:
2015-2020年国内动力锂电池需求量(GWh)
前瞻网,北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库
图表21:
2015-2020年国内锂电池市场规模预测(亿元)
根据高工锂电数据,2015-16年国内主要动力电池厂商的均有较大的扩产计划。
根据公告的主要动力锂电池厂商的投产计划,未来3年主要厂商投资规模为635亿元。
图表22:
2015-16年动力电池主要厂商产能规划
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,高工锂电
同时高工锂电的数据显示,截至2016年一季度,国内动力电池企业已达130家,预计2016年底,总数将接近150家。
按2015年动力电池总销售额370.6亿而厂家130家计算,厂均销售额为2.85亿,行业处于百舸争流阶段,未来看好优质龙头企业胜出。
图表23:
2015年动力电池十强企业
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,盖世汽车网
1、正极材料的三元、高镍方向已明
根据2012年发布的《节能与新能源汽车产业发展规划》,到2020年的动力电池模组能量要达到300Wh/kg以上。
2015年2月科技部提出2015年底轿车动力电池能量密度应达到200Wh/kg,从指标看,使用三元材料是目前最有可能实现目标的方法,应用数据看三元材料的加速趋势明显。
图表24:
2015年新能源汽车锂电种类分布
图表25:
2015年纯电动汽车不同材料电池用量分布
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,第一电动网
2016年初,工信部出于对动力电池安全问题的考虑,暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。
2015年新能源汽车整体使用磷酸铁锂比重较高,占69%,但主要由纯电动客车拉动。
技术的进步已使三元锂电池的安全问题得到显著改善,未来必将随着纯电动乘用车和专用车的快速增长而增长。
新能源汽车从始至终发展的一条核心趋势就是更高的续航里程,更高的能量密度是满足这些需求的关键。
三元电池在这方面相对于磷酸铁锂具有优势,因此,长期看好三元锂电将成为新能源动力电池市场的主流选择。
为了达到更高能量密度,正极材料逐渐向三元、高镍方向发展。
但镍含量越高锂电池安全性会越差,对环境要求也更高,因此对与其配套的负极、电解液和隔膜也都提出更高要求。
未来隔膜主要发展方向是高端涂瓷隔膜,电解液发展方向是耐高压,更稳定更阻燃的添加剂体系,负极材料主要发展方向是高充放电效率、高循环性能和较低成本。
动力电池度电成本快速下降,短期受锂材料快速上涨后的压力规模效应和技术进步带动动力电池度电成本快速下降,2013年成本大约3300元/Kwh,目前成本约为1800-2000元/Kwh,成本下降速度远超市场预期。
而2015年起国内新能源汽车产销规模大幅增长,短期的供需关系失衡导致锂电池上游产业链部分原材料量价齐升。
碳酸锂价格从2015年初的4.3万元/吨,涨到2016年上半年18万元/吨,涨幅高达318%;
六氟磷酸锂从2015年初的8.5万元/吨涨至40万/吨左右,涨幅高达370%。
图表26:
锂电池度电价格快速下降(元/Wh)
图表27:
碳酸锂价格从2015年10月开始飞涨
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,EVTank
锂电池上游材料领域的景气和受益程度取决于供求关系。
市场普遍预计2016年全年碳酸锂供求关系紧平衡,无大的缺口。
一方面澳洲一些矿开发速度加快;
另一方面虽然国内盐湖提锂进度不及预期,但随着国内锂矿资源、卤水资源以及锂云母提锂技术的开发逐步形成规模,我们预计上游碳酸锂在2017年供求趋于平衡,之后价格有望回归合理区间。
2、隔膜、电解液门槛较高,相对看好
根据高工锂电统计,2010-2015年我国锂电池隔膜市场规模年均复合增长率达62.75%,2015年我国锂电隔膜产量已达6.28亿平方米,同比增长49.5%,进口隔膜1.5亿平米。
2016年第一季度中国锂电池隔膜厂商产量为18520万平米,同比增长88%,环比下降9.4%。
其中干法隔膜出货量为10720万平米,同比增长65%;
湿法隔膜出货量为7800万平米,同比增长132.8%。
锂电池隔膜干法单拉、干法双拉、湿法三种制造方法,在显微镜下孔径的状态不一样,有着各自的特点。
国内专注于湿法隔膜的企业有辽源宏图,干法、湿法均采用的企业有沧州明珠、纽米科技等。
目前干法双拉涂覆和湿法涂覆的技术路线均能不同程度满足动力电池能量密度提升对隔膜的要求,在成本、性能上各有优缺点,目前尚不能明确哪条技术路线未来将主导市场。
表格2:
隔膜采用干法和湿法拉伸的技术特点
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,天拓咨询
根据中国化学与物理电源协会数据显示,2015年底国产隔膜总产能已达有效产能15亿平方米,而产量仅不到7亿平方米,进口隔膜1.5亿平米。
预计2016年底我国隔膜总产能可能超过25亿平方米,行业依旧呈现出低端产能严重过剩,高端隔膜仍然供不应求的局面。
电解液在电池中正负极之间起到传导电子的作用,电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂,LiBF4)、添加剂等原料,按比例配制而成。
六氟磷酸锂产品质量直接决定了锂离子电池电解液的质量,最终影响到锂离子电池的使用性能。
电解液的核心是材料提纯技术和配方技术。
锂离子电池电解液通常要求水分控制小于20ppm,游离酸小于50ppm,纯度要求高,因此对企业生产工艺和过程控制提出较高要求。
锂电池应用广泛,不同技术路线以及不同应用领域的锂电池对电解液要求也会有所不同,因此电解液厂商需要与下游客户协同开发,因而形成较为稳定的合作关系。
应该说锂电池性能的每次提升,都离不开电解液的进步与之匹配。
图表28:
锂电池电解液的构成
图表29:
2011-2015年中国电解液产量
我国的主要电解液厂商是国泰华荣、新宙邦、天赐材料、天津金牛等。
根据中国电池网统计,我国2015年共销售电解液6.33万吨,同比增长48.9%,2015年销量占全球市场份额54.10%。
短期内电解液受六氟磷酸锂供不应求涨价影响,价格从2015年初的8.5万元/吨涨至40万/吨左右价格。
市场普遍预期六氟磷酸锂供需将在2017年达到平衡,产品价格将有所回调且保持相对稳定。
图表30:
六氟磷酸锂价格大涨(万元/吨)
图表31:
2014-2017E全球六氟磷酸锂供需状况
3、BMS关系电池质量,易进军电池pack领域
BMS作为电池保护和管理的核心部件,主要的功能有:
准确估测动力电池组的荷电状态、动态监测、电池间的均衡。
BMS的核心作用在保障动力电池安全和提高电池寿命,其技术并不能简单的用一两项指标来衡量,关键在BMS厂商的经验积累和对相应型号电芯性能的理解。
根据统计数字目前新能源车的80%故障来自于电池,电池的80%故障又来自于BMS,可见BMS的重要性。
图表32:
新能源汽车BMS示意
未来,我们判断随着动力电池的放量,竞争加剧,市场将逐步促使电芯变成一种标准和模块化产品,竞争力主要取决于生产和销售规模。
BMS的复杂性和技术壁垒决定了其将是动力电池竞争中及其重要的一个环节。
一方面掌握核心的BMS技术的企业能快速进入PACK市场,另一方面整车企业和电芯企业都有向BMS产业链延伸的规划,由于未来BMS和整车ECU的连接将更加紧密,我们的判断是整车厂BMS和独立BMS企业将在较长时间内共同存在,同时能有机结合BMS、电芯和PACK的企业将有望长期胜出。
同时,动力电池产业链相关企业的产业链扩展至关重要。
三、电机、电控协同发展效应突出
1、永磁同步电机是新能源电机主流方向
新能源汽车所用电机主要有直流电机、感应电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等,从性能上讲,永磁同步电机可在低转速下保持同步运行,调速范围宽;
能量转化效率高,有效提高了功率密度,体积和重量大幅缩小,能获得较低的转动惯量和较快的响应速度。
与其他几种类型的电动机相比,永磁同步电动机具有良好的效率、较高的转速范围和优秀的节能性能。
同时永磁电机的关键原材料稀土永磁在国内存量巨大,使得国内企业生产永磁电机有足够的成本优势,目前来看永磁同步电机是国内新能源汽车的优选方案。
从2015年国产纯电动乘用车的应用类型上来看,永磁同步电机占45%,交流异步占30%,无刷直流占15%。
从不同车型的电机配备情况来看,国产94%的新能源乘用车配备1个电机,6%配备了两个电机。
随着成本降低,未来新能源汽车采用2个或4个电机有望成为重要的一个方向。
图表33:
2015年国产纯电动乘用车电机类型分布
图表34:
2015年国产新能源乘用车不同电机数量分布
2、电机、电控集成配套是方向,未来有望“三电合一”
从2015年国产纯电动汽车的电机、电控配套情况来看,96%的纯电动汽车电机与电控为配套供应(同一厂商生产)。
未来一体化设计将成为产业的主导方向:
电机与减速机一体化设计;
电机与驱动一体化设计。
通过一体化设计,将显著降低整车厂的研发周期和成本。
轮毂电机技术又称车轮内装电机技术,其最大特点是将动力、传动和制动装臵都整合到轮毂内,因此将电动车辆的机械部分大大简化。
近年来,轮毂电机越来越受到关注与重视。
参照欧美市场的经验,电机、电驱动、变速箱等集成研发是国际趋势,由第三方提供电机、电控、电池“三电合一”的总成系统未来有望更加普及。
图表35:
2015年国产纯电动汽车电机、电控配套比例
图表36:
轮毂电机收到更多关注
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,网络资料
四、充电设施建设提速,设备和运营共同受益
1、政策支持下充电桩建设将提速
充电设施建设作为新能源汽车最重要的配套设备,其完善与推广将直接决定新能源汽车能否全面铺开。
因此,大力推进充电设施建设将成为加快新能源汽车发展的主要任务之一。
按国家发改委印发的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》要求,2020年规划建设集中充换电站1.2万座,分散充电桩480万个,车桩比1:
1左右。
按国家相关要求,2020年之前要形成“四纵四横”(四纵:
沈海、京沪、京台、京港澳;
四横:
青银、连霍、沪蓉和沪昆)城际快充网络,建成超过1000座城市快充站。
到2016年6月,已有8个省、16个市出台了有关2016年以后新能源汽车充电基础实施规划的政策。
可以预见,随着各地政策正式出台,充电桩的建设潮即将到来,我国充电桩建设将进入产业发展高峰期。
图表37:
国内充电桩发展的不同阶段
北京欧立信咨询中心,欧咨行业数据库,中国产业信息
图表38:
2010-15年我国新能源汽车、充电桩及桩车比
2、充电市场设备和运营同受益
根据全国充电桩网络规划需求,假定慢充电桩建设和设备造价为1万元、快充电桩5万元、充电站300万元以及快充慢充比例为1:
5,未来五年新能源汽车充电桩网络建设市场空间累计约为2500-2600亿元。
目前我国新能源汽车和充电桩配比超过3:
1,新能源汽车增量还在快速增加,同时充电设施建设严重滞后,充电桩建设缺口巨大。
互联网时代下,充电桩将完成从设备硬件到智能运营平台软件的角色转变,充电站(桩)的商业价值也从单一的充电业务发展为以充电桩为入口的充电服务费、售电、广告与保险、4S维修、租车等和以衣食住行为终端等需求的互联网金融和大数据服务新的利润产生点,按照500万辆新能源车的发展目标测算,对应的充电网络利润空间为558亿元,其中充电服务费325亿元,增值利润空间233亿元。
图表39:
充电设施各阶段规划数量
北京欧立信咨询中心,欧咨行业
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