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文档简介
汽车行业市场分析
L回顾:车市政策托底,结构性亮点显现
1.1行情回顾:下半年车市复苏明显,板块表现优于市场
2022全年汽车(申万)板块下跌20.1%,跑赢沪深300指数1.5%。
1)2022上半年我国车市受到疫情反复干扰:2022年3月中旬一汽
集团在长春多家工厂受到疫情防控要求停产,3月下旬上海疫情防控
开始影响上海及江浙沪地区汽车产业链正常开工。2022年4月我国
汽车产销量分别为120.5/118.1万辆,同比分别・46%/-47%,环比分
另卜46%/-48%,月销量绝对值创下2020年2月疫情以来最低水平。
2)推动复工复产叠加政策刺激,6M22以来车市逐步恢复:2022年
4月上海疫情达峰后,国家多措并举,从人员复工以及物流保通保畅
等方面帮助受影响的汽车产业链企业复工复产。5月底财政部等部委
出台600亿阶段性购置税减免措施,随后各地方政府及车企积极跟
进出台相关促进汽车消费措施。6-9月乘用车批零同比数据逐渐好转,
乘用车批发销量同比分别+24%/+30%/+32%/+26%,零售销量(终
端上险数)同比分别+14%/+9%/+18%/+9%。10・11月终端零售受疫
情反弹影响略有下滑,零售销量同比分别・1.3%/-7.9%。12月终端市
场秩序恢复,叠加购置税&新能源国补退出影响,零售表现优于批售
(批/零售同比分别-6.7%/+11.5%)。
基金持仓比例仍有提升空间:结合半年度数据及季度数据看基金持仓
趋势,基金汽车板块持仓比例&占流通A股比例均于2018年以来缓
慢抬升,3Q22汽车板块基金持仓为1.1%,相较当前板块市值占比
2.6%仍有提升空间。
图2:基金持仓占汽车板块流通股份比例
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2022年北上资金积极增配汽车零部件与两轮车。2022年全年陆股通
汽车标的中26.7%(27/101)获得北上资金增持。从增持比例来看:
1)汽车零部件与两轮车企业获得较大增持:福耀玻璃、双环传动、
爱玛科技、钱江摩托增持幅度靠前(增持嗝度分别为
6.9pct/4.5pct/7.6pct/4.0pct);2)宇通客车、长安汽车、上汽集团、
比亚迪等整车企业普遍被北向资金减持。
1.2市场格局:自主品牌市占率提升,新能源及出口表现亮眼
自主品牌总体份额提升,合资普遍表现较弱
1)自主品牌总体份额提升,内部略有分化:2022年1-12月,自主
品牌乘用车实现销量1176.2万辆(同比+23.1%),市占率为49.9%
(同比+5.5pct),其中,比亚迪/奇瑞/长安分别实现销量186.3万辆
/114.8万辆/137.9万辆(同比分别+153.5%/+32.7%/+15.6%),市
场份额同比分另i」+4.5pct/+0.8pct/+0.3pct,吉利/长城市场份额同比分
别・0.1pct/-1.1pct;2)头部合资品牌承压:一汽大众/上汽大众/上汽
通用三家头部合资品牌市占率同比分别-0.7pctA0.2pct/12pct。
新能源保持增长态势,出口创历史新高
2022年我国新能源汽车渗透率提升明显,纯电动车表现强劲。2022
年1-12月我国新能源乘用车实现销量654.9万辆,同比+96.4%,市
场渗透率为27.8%,同比+12.3pct,新能源汽车增长势头强劲;其中
纯电动车型销量占比提升明显,1—12月实现销量503.3万辆,同比
+84.1%,销量占比为21.4%,同比+8.6pct.
7:我国新能源乘用车销量趋势
2.2结构:新能源车维持中高速增长,头部合资品牌有恢复空间
新能源车维持中高速增长
1)纯电动:2023年销量中枢有望进一步上行。近3年来我国纯电动
车需求呈现阶梯式上行,2020年9月前月销量中枢为5万(峰值约
10万),2020年10月・2021年8月销量中枢约15万(峰值约20
万),2021年10月2022年12月销量中枢约30万(峰值约50万)。
2023年将有超过90款电动车上市,我们预计2023年纯电动车销量
中枢仍有望上行。2)混动(PHEV)市场处于爆品驱动阶段。当前
我国插混市场受到比亚迪驱动,2023年比亚迪产能进一步投放+自主
车企进一步发力,混动市场销量中枢仍有想象空间。
15:国内纯电动车销量趋势
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更新需求下,高保有量头部合资品牌有弹性
大众、通用的高保有量或带来增量弹性。我们用2006年至今的销量
来表征品牌保有量,当前大众品牌(南北大众)/上汽通用/丰田(南
北丰田)的保有量分别为约4620万/2199万/1652万,2023-2025
年我国乘用车更新需求有望加速释放,高保有量品牌有望充分受益。
2.323年预测:预计基准销量同比+1.4%,乐观情境下有望达同比
+7.7%
基于批发+进口•零售・出口=7争库存的关系,我们做出如下基准假设:
1)零售:假设2022年我国乘用车需求增速与经济发展同步(WIND
一致预期2022年GDP增速5.1%),给予5%增速(实际需求数)。
拆分看对应于纯电动车/燃油车(含混动)增速分别为+45%/-5%。2)
净库存:2022年我国车市库存上升较为显著(140万+),我们假设
2023年净补库为0。基于以上基准假设,我们预计2023年批发量同
比增速为1.4%。
2023年纯电动车仍有望实现销量中枢上移,燃油车(含混动)能否
收窄降幅将成为车市总量核心变量:1、悲观情景:若2023年更新
需求释放较少,燃油车同比下滑趋势与2022年几乎无收窄(假设同
比・10%),纯电动车增速显著回落(同比+35%),对应于2023年
批发增速为-4.1%。2、乐观情景:若2023年更新需求释放较多(受
宏观经济提振),燃油车同比小幅增长(假设同比+2%),纯电动车
增速维持高位(同比+55%),对应于2023年批发增速为+7.7%。
3.赛道:布局电动智能,聚焦中长期核心价值
3.1汽车热管理:新能源热管理蓝海可期,内资零部件厂商逐步崛起
3.1.1新能源春风掀起热管理广阔蓝海
燃油车热管理系统由发动机/变速箱冷却、乘员舱空调系统、进气热
管理三大部分组成。(1)发动机/变速箱冷却:发动机冷却需要水路
循环,温度较低时节温器关闭,冷却液走小循环;温度较高时节温器
开启,冷却液走大循环,通过散热器与风扇给冷却液降温,使发动机
保持在最佳工作温度;变速箱冷却依靠油冷。(2)空调系统:制热
主要是依靠发动机的余热,高温冷却液将热量传递到空气,鼓风机将
其送入乘员舱;制冷则是利用蒸发器中制冷剂气化带走周围空气热量,
由鼓风机将冷气送入乘员舱,再通过冷凝器将高压气体重新液化进行
循环。(3)进气热管理:中冷器可以降低进入发动机的空气温度,
EGR是将部分废气降温后送入发动机再次燃烧,两者共同作用提高
发动机进气量和燃烧效率。
纯电车热管理系统由三电系统热管理、乘员舱空调系统组成。(1)
三电系统热管理:动力电池高效工作温度区间窄,制热时通过PTC
或者电机余热进行加热,制冷时PTC关闭,通过Chiller热交换器与
空调系统并联,使冷却液降温,流经电池水泠板,带走动力电池热量:
电机电控等功率器件串联,通过散热器和风扇给冷却液降温,带走热
量,液冷是主流,油冷的性能更佳。(2)空调系统:制冷原理与传
统燃油车相同;由于没有发动机,制热需要新增制热系统,主要有
PTC制热与热泵空调两种模式。PTC制热是通过热敏电阻加热周围
空气,由鼓风机将暖气送入乘员舱;热泵空调通过四通阀改变制冷剂
流向,通过冷凝器中高压气体液化产生的热量加热周围空气,由鼓风
机将暖风送入乘员舱。相较于PTC制暖,热泵空调更加节能,可以
增加电动车续航里程,成本相应增加。
新能源车热管理系统ASP是传统燃油车的2-3倍。传统燃油车热管
理系统主要分为空调系统、发动机系统热管理、进气热管理三部分,
整体热管理系统价值量大约2850元。和统燃油车相比,新能源汽车
价值量大幅增加:机械式压缩机升级为电动压缩机,并新增了电池
Chiller,热力膨胀阀升级为电子膨胀阀,新增PTC加热器,新增电
池和电机电控冷却回路等。此外,热泵系统相较于非热泵系统价值量
进一步提升,主要体现在电动压缩机成本增加、PTC成本下降、以
及新增液冷冷凝器、电子膨胀阀、多通阀、管路等零部件,单车价值
量可以达到7000元。
五大核心零部件贡献主要增量:阀、热交换器、压缩机、泵、管路。
我们认为阀、热交换器、压缩机、泵、管路五大核心产品贡献汽车热
管理系统价值量主要增量,将各个零部件在燃油车和纯电车的单车价
值量做对比:阀(50元―1050元)、热交换器(1250元―1700元)、
压缩机(500元―1500元)、泵(100元—500元)、管路(200
元—600元)。
我们预测2025年国内新能源车热管理市场规模有望达到824亿元,
CAGR约24%,主要基于以下假设:假设1:22年纯电乘用车(热
泵)热管理系统平均单车价值量7491元,插混乘用车(热泵)热管
理系统平均单车价值量7875元,其他非热泵新能源乘用车热管理系
统平均单车价值量6339元,未来随着原材料价格回落以及热泵技术
成熟,热管理系统价值量呈逐步下降趋势。假设2:我们预测2025
年国内新能源车销量有望达到1238万辆,电动化率达到50%o
3.1.2新能源势头正盛,国产替代正当时
^020年全球汽车热管理系统市场份额
•电装•翰昂•法雷奥•马勒•其他
燃油车时代:外资热管理厂商产品力强于内资厂商。国外汽车行业起
步更早,外资厂商在传统热管理零部件积累了深厚技术,产品矩阵更
为丰富,以法雷奥为例,不仅能提供机械水泵、中冷器、机械压缩机
等关键零部件,还具备生产前端模块、热泵空调等热管理总成系统的
能力。相较而言,国内汽车行'也起步较晚,内资热管理厂商产品相对
单一,大部分关键零部件仍为外采。
外资厂商背靠国际知名车企,稳居垄断地位。过去电装、翰昂、法雷
奥、马勒等老牌外资零部件企业深度绑定丰田、大众、宝马、奔驰、
通用,和大客户一起共同成长,占据全球热管理市场主要份额,根据
2020年数据显示,前四大外资热管理厂商市场份额合计为64%c
新能源车时代:电动车热管理技术革新间接缩短内资和外资厂商技术
差距。新能源车的动力总成由发动机换为三电系统,为热管理系统的
革新提供了条件,电子水泵、电子膨胀阀、四通阀、Chiller等新技术
层出不穷,传统热管理零部件的替换缩短了内资和外资热管理厂商的
起跑线。国内多家热管理厂商奋起直追,迅速布局新能源领域。银轮
股份基于在传统热管理系统的热交换器优势,执行“1+4+N”战略,已
经获得宁德时代水冷板和特斯拉前端模块等新能源定点;三花智控凭
借在制冷空调业务积累的技术优势,迅速拓宽汽零业务,研发电子水
泵、电子膨胀阀等优秀热管理产品;拓普集团依托研发旧S智能刹车
系统所形成的研发及精密制造的能力,成功研发热泵总成、电子膨胀
阀、电子水阀、电子水泵、气液分离器、换热器等产品,目前已经具
备热泵总成的量产能力;盾安环境紧跟行业发展和技术发展趋势,特
别在大口径电子膨胀阀系列产品上目前处于市场领先地位,目前已经
和比亚迪、蔚来、理想、长安等一线新能源主机厂达成合作。
新能源浪潮已至,自主品牌崛起。2022年1-11月国内新能源车销量
实现606万辆,同比高增104%,电动化率达到25%,电动化进程
持续加速。在新能源大浪潮中,国内涌现出了比亚迪、奇瑞、蔚来、
理想、赛力斯等优秀的自主新能源品牌,旗下王朝、海洋、蚂蚁、问
界等火爆车型持续热销,助力自主品牌份额持续提升,2022年1・11
月自主品牌份额同比+4.4pct。本土新能源车供应链崛起给内资厂商
带来发展新机遇。过去国内传统燃油车合资品牌长期占据国内市场主
要份额,并且和外资热管理供应商的供应关系长期且稳定,因此内资
零部件厂商仅依靠和自主品牌的合作难以扩大规模。但在国内新能源
自主品牌崛起的背景下,新的电动车供应链正在形成,以三花智控、
银轮股份、盾安环境等为代表的内资热管理厂商,在部分细分赛道已
经研发出优秀产品,有望凭借原有的市场渠道和成本优势,陆续切入
国内新能源车企的供应链,扩大市场份额。
3.2汽车空气悬架:显著提升乘坐舒适性,”自主品牌高端化+国产替
代”下有望加速渗透
3.2.1空气悬架核心优势:增加行驶平稳性,有望在新能源车上突围
演化路线:被动悬架向主动悬架演进,主动悬架能够兼顾乘坐舒适性
和操作稳定性。主动悬架能够解决被动悬架乘坐舒适性和操作稳定性
取舍的弊端。由于被动悬架的参数是不可调节的,只能被动承受地面
对于车身的作用力,因此只有在某种特定的路面条件下才是悬架的最
优性能,传统被动悬架存在以下两个克服不了的瓶颈:1)为提高汽
车操纵的稳定性,汽车悬架弹簧刚度和减震器阻尼相对较大,在行驶
中会因为颠簸较大影响汽车乘坐的舒适性。2)为提高汽车乘坐的舒
适性,汽车悬架弹簧刚度和减震器阻尼相对较小,路面不平时车身位
移增大,降低车辆行驶的稳定性。相比于被动悬架,主动悬架可以根
据道路、车速的不同而改变悬架参数(钢度和阻尼),从而兼顾汽车
行驶乘坐的舒适性和操作稳定性。同时主动悬架还可以调节底盘高度,
这使得车辆可同时具有较高的通过性和高速操控性。
空气毒架技术演进
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空气悬架是应用车型最广泛的主动悬架种类。空气悬架从十九世纪中
期诞生以来,经历了一个世纪的发展,经历了“气动弹簧•气囊复合式
悬架一半主动空气悬架一中央充放气悬架(即EGAS电控空气悬架
系统)”等多种变化型式。从技术趋势上来看,空气悬架向智能化发
展,控制算法及整合高精度地图、道路扫描与驾驶习惯是未来产品的
主要发展方向。电磁减震器调节速度远高于传统液体减震器,未来有
望成为主流。空气供给单元和空气弹簧目前技术路径较为清晰和成熟,
有望成为国产化替代突破的先行。
空气悬架结构相较于传统悬架:结构更复杂。空气悬架在弹性元件上
升级,新增电子控制系统及气泵。由于结构差异,空气悬架相对于传
统悬架具备了主动调节的功能。空气悬架系统中技术壁垒最高的部件
为空气供给单元、空气弹簧、电子减振器。①空气弹簧(弹性元件):
缓冲、减振、承重;②减振器(阻尼元件):配合空气弹簧,缓冲振
动,提升坎坷路段驾乘平顺感;③空气供给单元(包括空气压缩机、
分配阀、悬置等):通过充放气动态调节空气弹簧伸缩状态;④控制
器ECU:实时控制空气供给单元和减振器,以调节空气弹簧刚度及
减振器阻尼力;⑤传感器(高度传感器、车身加速度传感器等):随
时向ECU传递车辆状态;⑥储气罐:配合空气压缩机,以备及时响
应ECU信号;⑦其他(空气管路等)。
空气悬架工作原理:传感器将收集到的车身状态信号传给控制单元
ECU,控制单元依据一定的算法发出指令,驱动空气供给单元工作,
吸入空气并通过空气滤清器去除杂质并干燥后送入储气罐,通过分配
阀输送到各轮边空气弹簧,以达到调节悬架高度及刚度的目的。
车辆搭载空气悬架后性能显著提升:行驶平稳、、减少损耗。1)行驶
平稳。空气悬架可以根据道路行驶条件自主调节弹簧的刚度,当高速
时,悬架会自动硬化,从而为车辆提供更好的平稳支撑,使车辆行驶
更加稳定。当长时间以低速行驶时,悬架会自动变软,从而给乘员带
来更好的舒适性。2)可自由升降。通过空气悬架可以提升车桥,有
利于减少轮胎磨损、节省油耗,空气悬挂系统的车辆比钢板弹簧的车
辆油耗较少3%-5%o
新能源车上应用前景广阔:保护电池、提高车辆的操控性和通过性、
减少噪音。1)保护电池。空气悬架可以通过升降保护位于汽车底盘
的动力电池,避免因为车身过低而底盘受到碰撞挤压,内部电解液或
者电芯受到损坏,对汽车使用寿命和行驶安全性产生影响。同时新能
源车来自发动机的振动非常小,空气悬架能缓和来自路面不平的车身
振动对电池产生不利影响。2)提高车辆的操控性和通过性。由于电
动车在起步阶段不会像传统燃油车那样受制于发动机转速,在提高电
机功率的情况下,几款主流三十万左右的电动车(蔚来戌5、极氮001)
零百加速度都在三秒多,在兼顾如此快的提速(需要降低底盘高度)
和通过性(需要抬高底盘)的情况下,空气悬架成为各大主机厂争先
选用的新技术。3)减少噪音。因为没有发动机的噪音,路面噪音暴
露很清晰,因此新能源汽车对NVH要求比传统能源车要求更高。车
身通过空气弹簧与车轮接触,而空气弹簧内部是空气腔室,可以隔绝
噪音。
商用车搭载空气悬架优势:方便装卸货物、保护货物安全。1)可升
降、方便上下货物。空气悬架可以通过调节高度,以适应载货平台的
高度,提升装卸货的便捷性。2)行驶平稳、保护货物安全。空气悬
架减震效果显著,缓解来自地面的冲击,避免货物因路面颠簸而出现
磨损。货物安全是企业购买空气悬架车型的重要考虑要点,尤其是精
密仪器运输、危化运输、高价值玻璃陶瓷易碎品等对车辆稳定可靠性
要求高的物流企业。
3.2.2采购模式转变下,更多国产品牌入局竞争
过去采购模式:整车厂直接采购空气悬架总成。上游:主要零部件供
应商,主要由减振、导向、联接及控制系统等分散的组件构成的小总
成。其中,减振系统包括空气弹簧和减振器,导向系统包括均衡梁,
推力杆,稳定杆,导向臂等,联接系统包括推力杆支架等,ECAS控
制系统包括传感器、控制器ECU、执行器等,上游整体由国际企业
占据主要市场份额,尤其是ECU基本来源进口,国内厂商孔辉、恒
润等也有定点项目。中游:主要为空气悬架系统集成商,目前国内集
成商较少,包括天润企业和上海科曼等。下游:主要为乘用车、商用
车和新能源汽车整车厂商。
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软硬件解耦下,国产品牌取得单点突破机会:在软件系统和应用设计
上独立于硬件设计,通过构建一个通用的软件架构对硬设备接口进行
抽象化处理,来兼容不同的硬件设备。主机厂将更加注重软件开发能
力,相应收回分散在供应商手中的软件开发权,而只把硬件外包给供
应商。因此,在传统采购模式下,车厂直接向具有系统总成能力的供
应商如大陆等进行采购,这些Tieri供应商一般具备自主生产组件的
能力或者采购组件进行集成。而在分散采购模式下,主机厂如蔚来可
以绕过Tie门直接向零部件厂商采购组件,因此国内厂商即使没有集
成能力仍然可以向主机厂供货。
海外厂商占据先发优势,技术、客户积累丰厚。海外厂商掌握的系统
总成能力具有一定壁垒。空气悬架在欧美发展历史较早,海外厂商如
大陆集团、威巴克、威伯科具有较深的技术积累,除了供应单个组件
外还具备生产空气悬架总成的能力。空气悬架设计开发过程复杂,需
要符合工信部《空气悬架设计规范》的参数标准,需要精准匹配c海
外厂商与BBA等豪华品牌的客户关系稳定。国外厂商多为传统零部
件供应商,与整车厂合作关系时间久、绑定很深,宝马、奥迪、保时
捷等高端车型都由海外厂商供货。空气悬架核心部件技术壁垒较高,
目前供应主要以大陆集团、威巴克等海外厂商为主。1)空气供给单
元中的核心难点是空气压缩机,难度系数很高。空气压缩机需要在高
雅环境下稳定工作,因此对于产品的持续可靠性要求较高。空气压缩
机还需要在极短时间内达到高压强并保持一定的温度范围,且要保持
空气绝对干燥不产生冷凝水。2)空气弹簧对材料耐久性、耐腐蚀性
和整体结构的安全性要求较高。除了材料要求严格,空气弹簧尺寸较
小但结构复杂,因此对于制造工艺要求很高。国内厂商多布局于价值
量较高的空气弹簧,初步具备供货能力。国外具有量产能力的领先厂
商主要是大陆、威巳克,都有自己成熟的供应体系。国内中鼎集团等
取得部分突破,国内厂商大部分在2011-2012年左右起步,2021年
才初具供货能力。空气悬架部件众多(7-8个),国内厂商扎堆在价
值量较高的空气弹簧上,储气罐等仍在逐步渗透。
海外厂商占据主要市场份额,国内供应商取得部分单点突破。国内供
应商通过海外并购、产品研发突破核心技术,凭借价格和开发周期的
优势打破海外厂商的全面垄断。1)空气供给单元。主要参与者有威
巴克、AMK(已被中鼎股份收购)、大陆集团。2)空气弹簧。国内
保隆科技和孔辉汽车已经实现量产,商用车空气悬架仍为海外厂商垄
断,领先厂商有大陆、威巴克、威伯科。3)减震器。市场上参与者
较多,有博世、威巴克、天纳克(已生产本地化)、东机工(正在推
动生产本地化)等。4)ECUo大陆、摩匕斯等国外厂商,国内孔辉
也已经实现量产。
国内厂商相对于海外领先厂商具备一定优势:1)缩短开发周期。比
亚迪、理想、小鹏等厂商积极推进空气悬架的本地化采购,大陆和威
巴克这样的外资供应商一套完整的空气悬架系统开发周期较长,一般
在2年以上,但国内新造车企业在整车开发上都希望压缩在18个月
左右。国内厂商相对于国外厂商能够更加灵活地适应主机厂的开发节
奏,并给予迅速反应。2)供应灵活。国外厂商往往作为Tie门提供
整个总成,厂商资源紧张。且由于地理距离原因存在一定沟通成本,
产品也需要从海外产地运输至国内。3)自动化产线建设。保隆科技
等国内厂商积极进行自动化产线的建设,自动化水平超过国际巨头,
能够有效实现降本增效。4)价格比国外厂家低。ECS系统开发费国
外企业是8000-10000万元,但国内具有系统集成能力的厂商孔辉汽
车仅为2000-2500万元,综合下来整个空气悬架系统批量供货价是
国外汽车的75%。ECU国内算法人员储备丰富,国产厂商替代3・5
年时间。目前国内厂商与主机厂合作仍然是小规模定点状态,大量项
目处于在研,距离投放市场有一定差距。大部分空气悬架产品仍然使
用国外厂商,ECU软硬件开发是空气悬架壁垒最高的部分,目前国
内控制算法等存在短板。但相关算法研发人员已有储备,预计很快实
现国产化3-5年。
3.2.3”自主品牌高端化+国产替代”,空气悬架未来前景广阔
成本下降:空气悬架成本下降,推动向更低价格车型渗透。由于成本
较高,空气悬架多配置于豪华车型。空气悬架多搭载于60万以上高
端车型。空气悬架作为一种高端配置,过去多搭载于保时捷、BBA、
沃尔沃等车型。这是因为空气悬架成本高、造价贵。空气弹簧的价值
量约为3000-6000元,电子减震器约3000-5000元,空气供给单元
约2000元,ECU控制系统大约1000元,其他传感器等约2000元。
综合算下来,空气悬架的单车价值量约1.1-1.6万元。空气悬架价格
下探到30万元的自主品牌车型。过去空气悬架多搭载60万元以上
的豪华车型,如奥迪A8指导价82.98-197.18万元,近年来空气悬架
成为特斯拉、蔚来、小鹏、理想自主品牌高端竞争的重要硬件竞争手
段,ZEEKR001YOU版搭载空气悬架车型指导价最低为38.6万元。
新能源加速渗透:国产新能源厂商高端化竞争加剧,空气悬架成为新
晋重要卖点。新能源电池重量增加较大,传统悬架适应较差。由于新
能源车电池重量约1吨左右,新能源整车自重比传统车大很多,使得
传统燃悬架的性能受到一定程度的影响。近年来我国新能源汽车市场
增速较快,2017-2021年CAGR达至I」55%,2022年预计新能源汽车
渗透率将超过30%,未来新能源汽车广阔的市场有望为空气悬架带
来更多增量。
新能源厂商硬件竞争激烈,有望拉动空气悬架消费。空气悬架长期以
来具备高端化的消费者认知,近年来成为特斯拉、蔚来、小鹏、理想
自主品牌高端竞争的重要硬件竞争手段,蔚来所有车型、岚图FREE
均可配备空气悬架。新能源厂商为了打造差异化竞争优势,对高端配
置投入的接受意愿更强,在激光雷达、智能大灯、HUD等硬件方面
配置较高。空气悬架作为提升行车平稳性的重要部件,有望进一步渗
透。
成本下降:国产替代下降低搭载成本,提升车企配置意愿。整车厂采
购软硬分离,国产品牌有单点突破机会。整车厂软件培养自研能力和
全栈开发能力,处于个性化产品设计需要和成本降低需要,采购模式
发生变化。以前从AMK、大陆等外资厂商采购一整套空气悬架大总
成,现在分拆成空气供给单元、空气弹簧等硬件的小总成寻求供应商,
降低了国内厂商的进入门槛。国产品牌供货降低一半多的成本,促进
空气悬架向低价车型渗透。搭载在“百万级别豪车”上的空气悬架大约
需要2万人民币,而国产品牌由于节省了运输成本、产线自动化水平
较高,搭载只需要9000元人民币左右。目前国内供应商已实现组件
的量产突破,多家厂商进入市场且产品处于在研状态,未来有望通过
与国外厂商可比较的产品性能实现更多替代。
OEHk口和国产系统成本比较
项目进口部件(元)国产部件(元)
空气弹簧(4根)40002720
减振器(4根)52003000
ECU600500
I传感器
20001000
空气供绐单元27002000
合计145009220
30万元以上乘用车销量占比稳步提升,搭载车型价格下降对应的市
场空间广阔。根据乘联会数据,2017-2022Q3,30万元以上乘用车
销量占比稳步提升,由2017年的5.3%上升到2022Q3占比约为8.8%。
2022Q3我国乘用车产品结构中,40万元以上价格段销量占比3%,
30-40万元以上价格段销量占比6%,20-30万元价格段销量占比16%;
纯电动车40万元以上价格段销量占比1.4%,30-40万元以上价格段
销量占比2.5%,20-30万元价格段销量占比22.0%。目前30-40万
元车型中已经有空气悬架标配,随着国产化替代降本继续,有望在主
力销量的更低价格区间迎来更广阔的市场空间。
商用车:GB7258法规加速渗透。GB7258法规后,空气悬架成为重
型危险车标配。GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》明确规
定总质量大于等于12000kg的危险货物运输货车的后轴,所有危险
货物运输半挂车,以及三轴栏板式、仓栅式半挂车应装备空气悬架。
过渡期为2年,2020年1月1日全面实施。冷链、危化品、玻璃运
输车型广泛运用空气悬架。空气悬架能够缓冲地面冲,使得汽车行驶
更加平稳,避免货物因摩擦、颠簸产生危险。
我国空气悬架渗透率低,未来增长空间大。1)我国空气悬架渗透率
低。2021年我国空气悬架渗透率为3.32%、25万元以上乘用车渗透
率为16.0%。2)我国空气悬架市场未来增长空间巨大。乘用车方面
国产化替代降低了搭载成本,有望向更低价格车型渗透;商用车方面
相关法规强制安装,具有稳定的市场存量。
我们预测2025年国内空气悬架规模有望达到297亿元,CAGR约
42%,主要基于以下假设:假设1:22年空气悬架系统价值量为10300
元,在国产替代降本的趋势下,预计25年价值量下降至8000元。
假设2:基于消费升级的趋势,我们假设25万元以上每个价格段车
型的销量占比+0.45%/年;自主品牌硬件竞争以及空气悬架价值量下
降趋势下,空气悬架将向更低价格车型装载,预计空气悬架将加速在
新能源车和传统能源车型渗透,2025年渗透率分别达到20%和9%o
3.3汽车轻量化:铝合金轻量化加速渗透,一体压铸带动制造技术变
革
3.3.1轻量化的驱动因素:节能减排油耗法规趋严+电动车提升续航里
程
汽车轻量化是在保证汽车安全性能前提下,降低汽车的整备质量,从
而提高汽车的动力性,实现节能减排的目的。在燃油车油耗趋严和汽
车电动化的推动下,轻量化是汽车产业的重要发展方向,另外汽车轻
量化带来的整车动力及操控性能的提升也对汽车轻量化的发展起到
一定的促进作用。
①汽车轻量化的首要作用是降低燃油消耗和污染物排放
中国乘用车油耗标准加速趋严。根据工信部发布的《乘用车燃料消耗
量评价方法和指标》2012-2016年每年的油耗标准是按照3%的幅度
下降的,但是2017-2020年依次下降4%、6%、8%、9%,到2025
年乘用车平均油耗目标下降到4.0/100km。另外根据汽车工程协会发
布的《节能及新能源汽车路线图2.0》,2030年乘用车平均油耗目标
下降至ij3.2/100km。乘用车油耗标准加速趋严,对整车厂的减排技术
提出了更高的要求。
36:中国乘用车平均油耗目标(UI(M)KM)
世界范围内汽车排放法规日趋严格,对汽车油耗标准的要求愈发提高。
欧盟、美国均出台相关政策,到2025年乘用车燃料消耗量标准分别
为3.0L/100km、4.8L/100km>而日本则是提出到2020年乘用车燃
料消耗量标准4.9L/100km。
根据工信部数据,2021年我国乘用车平均燃料消耗量实际值为
5.10L/100km,距离2025年4.0L/100km目标尚存在较大差距,汽
车轻量化已是目前降低汽车油耗的重要途径之一。当前燃油车通过改
进发动机、变速箱以及改善车身空气动力学等技术手段降低燃油消耗
己经基本做到极限,进一步改进的空间不大。各整车厂主要研发重点
也转移到新能源汽车上,汽车轻量化成为当前降低燃油汽车油耗重要
且便捷的途径之一,在保证汽车结构安全性的前提下,通过使用高强
钢、铝合金、复合材料等其它材料,尽量降低汽车的整备质量,提高
车辆动力性,进而实现车辆的节能减排。据公开数据显示:若汽车整
车重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%;汽车整备质量每减少100
公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升;汽车重量降低1%,油耗可降
低0.7%,碳排放可以降低0.3%-0.5%。
②续航里程及充能是制约新能源汽车发展最重要的问题,在电池技术
没有重大突破前,轻量化技术是提升续航里程的有效手段。
由于锂电池的能量密度远低于汽油,导致电动车需要安装重量及体积
巨大的电池包才能基本满足续航需求。根据工信部发布的《免征车辆
购置税的新能源汽车车型目录》中的信息:比亚迪汉纯电版总重达
2020kg,动力蓄电池组的重量达到549kg(占比约1/4),其续航里
程为605km(冬季电池受影响,续航更低),由于电池包的重量过
大,电动车的重量通常比同款燃油车重200-300kg左右;而传统的
燃油车的续航里程一般可达700-900km:,并且由于新能源汽车的充
电桩数量少,充能不方便且充能时间也大于燃油车的加油时长,因此
新能源汽车的续航里程(电池技术)成为消费者重点关注的点,也是
目前制约新能源汽车消费的重点。
在目前液态锂电池技术没有明显的突破之前,减重成为新能源汽车重
要的提升续航里程的手段,相比较燃油车只是在动力系统大比例使用
铝合金之外,新能源汽车在动力系统(包括电池包)、底盘系统、车
身系统都有更高的铝合金使用比例。一些高端电动车采用了非常大比
例的铝合金,甚至一些车型使用了减重效果更好的碳纤维减重整车质
量,以提升续航里程。以下面两款车型的电耗为例:在城市工况下宝
马i3的百公里耗电量大约在15.5kwh,而同样工况下Models的百公
里耗电量在22kwh,比i3电耗高了50%。究其原因就在于宝马I3采
用碳纤维车身,全车重量仅约1.3t,而特斯拉Models虽然采用了铝
合金车身,但全车质量达到了2.13整车质量比I3高了60%。在电
池技术没有突破的情况下,汽车轻量化可以有效提升电动车续航里程,
汽车整车重量每降低10%,续航里程增加13.7%。
③汽车轻量化可提升整车动力和操控性能
整车的动力性能与质量成反比,在动力性能一定的条件下,整车质量
越小,整车推重比越大,输出的动力能够产生更大的加速度,因此轻
量化有利于提高整车的加速性能。对于传统中型轿车,车重降低10%
时,0-60公里加速性能提升7%,爬坡性能提升25%。整车质量每
减少100公斤,加速性能提高10%,刹车距离减少3至7米,刹车
距离的减少将有效减少追尾碰撞事故的发生。
3.3.2铝合金是当前新能源汽车轻量化的重点,一体压铸有望推动铝
合金向底盘、车身零部件加速渗透
铝合金是当前新能源汽车轻量化的重点
汽车轻量化技术涉及结构设计、制造工艺、材料应用等多方面内容,
结构质量的降低是多因素协同作用的结果。其中轻量化材料的应用是
主要的手段,综合效果、成本及技术等因素,铝合金代替钢材是目前
新能源汽车轻量化的重点。
结构设计轻量化
的■控制臂结构设计优化
材料A
7二部,夕
(a)壳/多材料填充(h)钢质控制将(C)多材料控制
结构结构钟结构
结构设计优化技术是指在原经验设计的基础上,利用计算机辅助工程
(ComputerAidedEngineering,CAE)的方法,对材料的承载状态、
工艺特性进行仿真,进一步指导对原结构的设计优化,主要包括拓扑
优化、尺寸优化、形状优化、形貌优化等。引入CAE仿真方法,对
零部件及整车进行结构优化,可提高车辆的轻量化设计水平。该设计
优化技术目前已经在各大零部件及整车厂有较为广泛的应用。在《轻
量化技术和材料在汽车工程中的应用》一文中,作者披露的结构设计
优化案例,某转向节的材质为40Cr(普通钢材),质量为4.29kg,
优化后质量为3.9kg,减重0.39kg,减重比例为9%;某控制臂由原
钢材均质结构变更为壳/多材料填充结构,原钢制控制臂主体部分质
量为2.19kg,壳/多材料控制臂主体部分为1.9kg,减重0.29kg,比
钢制结构减重13.2%o
制造工艺轻量化
目前汽车上主要使用的材料是钢材和铝合金两大类。钢材的轻量化工
艺主要有热冲压成形(热成型钢材汽车零部件制造工艺)、液压成形
等;铝合金的轻量化工艺主要有一体压铸(下一小节会详细讲解铝合
金一体压铸)。热冲压成形工艺是将热冲压成形用钢加热至奥氏体化,
在奥氏体温度区间保温一段时间后,快速转移至热冲压模具中进行成
形和淬火。最终零件组织一般为完全的马氏体组织,抗拉强度可达到
1500MPa甚至更高。热冲压成形工艺结合了冲压和热处理过程,奥
氏体组织塑性好、变形抗力小,在零件成形后奥氏体转变为马氏体,
使零部件回弹小、强度高。目前,热成形件主要应用在汽车安全件上,
如车门防撞梁、B柱加强板、地板纵梁、门槛梁等零部件。液压成形
主要适用于管形件的轻量化生产工艺,通过对管形件内腔施加液压力,
使其在模具型腔内发生塑性变形,从而得到所需形状。与冲压成形零
部件相比,液压成形件可以直接得到具有封闭内腔结构的零部件,减
少了焊接工序,可以达到减少零部件数量的效果,同时能提高零件强
度和刚度,轻量化效果明显。
轻量化材料的使用
汽车轻量化材料主要包括高强钢(包括热成型钢)、铝合金、镁合金、
碳纤维等。普通钢材的抗拉强度一般为200・300Mpa,高强钢的强度
是普通钢材的数倍,使用高强钢不仅可以提高车身强度,提高安全性,
还可以减少材料使用量以达到轻量化的效果;铝合金和镁合金的强度
和普通钢材差不多(300Mpa左右),且部分铝合金可以经过热处理,
其强度可以达到高强钢的水平(抗拉强度500-600Mpa),满足汽车
使用强度的需求,但是由于其密度只有钢材的约三份之一,能实现较
好的轻量化效果;而碳纤维因为强度大于钢材,且密度远小十钢材,
可以实现极致的轻量化。
①高强钢
根据汽车用钢的强度分类,屈服强度为210〜550MPa、抗拉强度为
270〜700MPa的钢称为高强钢,屈服强度大于550MPa、抗拉强度
大于700MPa的钢称为超高强钢。高强钢的密度和普通钢材密度一
样,但是强度提高比较大,可以减少材料的用量,达到轻量化的效果。
近年来由于燃油车节能减排的轻量化的需求,以及碰撞安全性需求的
持续提升,车身上已经应用比较大比例的高强钢,但是超高强钢(特
别是热成型钢)由于成本及技术原因目前的应用比例比较低,一般在
10-15%左右。以国内一款中低端车型五菱凯捷为例,其车身高强钢
应用比例达63%,航空级别超高强钢应用比例达31.53%。在车身的
前大梁、A柱上加强板、B柱加强板、车门防撞梁等10余处关键零
部件均采用了热成型超高强钢,占比达到10.1%,超越售价更高的一
些车型,比如大众夏朗、领克01、奔驰A级的热成型超高强钢的应
用比例分别为10.0%、9.7%、9.5%0部分高端车型使用热成型钢材
比例超过20%o
超高强钢(主要是热成型钢)由于性能优异,主要用于汽车安全件上,
如车门防撞梁、B柱加强板、地板纵梁、门槛梁等零部件。
②铝合金
铝合金的密度约为钢的1/3,且具有高比强度和优秀的防腐性能,在
车辆结构件上的应用逐渐增多,特别是轻量化需求更高的新能源汽车
±o铝本身强度较低,较脆,但是通过添加合金以及热处理等方式,
可以提升其性能,满足汽车上使用的强度需求,特别适用于制造强度
要求相对更低的非安全件。铝合金汽车制造中使用的铝合金主要有铸
造铝合金和变形铝合金。铸造铝合金是将加热至液态的铝水注入铸造
模具中冷却,然后加工成汽车零部件。铝合金铸件质量稳定且易于大
批量生产,已被车企广泛使用在轮毂、发动机缸体、变速器壳体、悬
架摆臂、发动机悬置等零部件。变形铝合金主要有轧制和挤压铝合金,
轧制铝合金主要为5系合金,多为板材,主要用于汽车覆盖件冲压成
形等。挤压铝合金主要为6系和7系合金,多为型材,主要用于车身
骨架。
S43:常见的汽车铝合金零部件
A串发与网下缸。
③镁合金
镁合金密度约为钢的2/9、铝的2/3,轻量化效果显著。镁合金的塑
性变形能力较差,汽车上应用的镁合金主要是铸造镁合金。镁合金按
照体系主要分为Mg-Zn、Mg-AI和Mg-RE系合金,镁合金的生产加
工成本过高与技术水平与国外存在差距是镁合金所面临的一大难题,
但是国内厂商已经在研发布局,在汽车上的应用有望在未来3-5年逐
步增多,主要有仪表板管梁、变速器壳体、座椅骨架等。
综合上述三大类汽车轻量化技术来看,轻量化材料的减重效果最为突
出,且未来存在持续的减重空间。目前使用轻量化材料的路线主要有
两条,在燃油车上以使用高强钢为主线,辅以少量的铝合金;而对于
轻量化要求更高的新能源汽车则进一步提升了铝合
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