新能源汽车产业现状及其发展
随着社会经济的快速发展,我国城镇化率逐步提高,城市人口日渐增多,人们也更加注重生活的质量,对出行便利性的要求提高,且随着环保意识的增强,对绿色出行也有了新的要求,在此背景下新能源汽车应运而生。
结合环保的需求,我国政府高度重视新能源汽车的发展,在我国“十四五”规划中明确提到聚焦新能源汽车等战略性新兴产业、在氢能等产业组织实施未来产业孵化与加速计划等。
在《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》中明确了新能源汽车在2025和2035年的发展目标。在政策的推动下,我国本土汽车整车制造企业比亚迪、吉利、江淮等企业都开始了针对新能源汽车的研发和制造做出了部署。
新能源汽车产业产业链全景梳理:新能源汽车制造成为重要的一环
新能源汽车上游主要为原材料,包括电解液、正极材料、负极材料、隔膜等,这些材料经过加工制成新能源汽车所需的零部件,如:电池、电控、电机等。
对于新能源全车而言,电池、电控、电机等零部件相当于传统燃油汽车的发动机,对于新能源汽车犹如心脏般的存在,电池、电控和电机技术的发展关系到新能源汽车的续航历程,动力系统等关键指标。
新能源汽车行业产业链的下游主要为新能源汽车的整车制造,是新能源产业链中最重要的一环,目前在我国新能源汽车市场主要包括纯电动新能源汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车等。
目前,我国新能源汽车上游的电解液供应商包括天赐材料、多氟多、江苏国泰等正极材料供应商包括当升集团、厦门钨业等负极材料供应商包括璞泰来、天赐材料等隔膜的主要供给企业包括沧州明珠恩捷股份等。
新能源汽车中游主要为零部件,包括电池、电控、电机、汽车电子等,其中汽车电池供应企业包括宁德时代、欣旺达等电控主要供应企业为汇川技术、万向海潮、蓝海华腾等电机主要供应企业为正海磁材、方正电机、大洋电机等汽车电子供应企业主要为宏发股份、均胜电子等。
新能源汽车下游主要为整车制造,主要企业包括比亚迪、广汽集团、小鹏汽车、蔚来汽车等。其中,比亚迪和广汽集团为传统车企转型的新能源汽车制造商,而蔚来汽车和小鹏汽车则是由互联网公司转型到新能源汽车行业的新能源汽车制造商。
新能源汽车产业链热力地图:山东和广东分布最集中
从我国新能源汽车产业链企业区域分布来看,新能源汽车产业产业链企业主要分布在山东、广东、江苏等沿海地区,在湖南、浙江、河南和四川也有企业分布,但相对而言企业分布较少。
从新能源汽车整车制造企业分布情况来看,广东和上海代表性企业较多,同时,北京、安徽、重庆、河北代表性企业也相对较多,如北汽蓝谷、江淮汽车、长安汽车等。
新能源汽车产业园区分布图:山东最多
目前,我国规模以上的新能源汽车产业园区共有59个,主要分布在山东、江西、广东、湖北等省份,其中山东省共有12个。
新能源汽车产业代表性企业产能/产量情况
目前,布局了新能源汽车原材料——电解液、正极材料、负极材料和隔膜的代表性企业有当升科技、杉杉股份、璞泰来、沧州明珠等布局了新能源汽车零部件——电池、电机、电控的企业有正海磁材、方正电机、万向钱潮、蓝海华腾等布局了新能源汽车整车制造的龙头企业为比亚迪和上汽集团。新能源汽车产业链上的产能/产量强开如下:
新能源产业代表性企业最新投资动向
2020年以来,新能源汽车产业代表性企业的投资动向主要包括建设子公司、扩建产能等。具体的新能源汽车产业代表性企业最新投资动向如下:
—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
汽车的电动化趋势给传统汽车带来的改变是革命性的。传统汽车的动力传递路线非常复杂,发动机、离合器、变速器、自动变速器、驱动桥,目前,像德国、法国等国家已经明确公布了停止销售燃油车的时间表,中国目前来说还没有计划启动,在国家政策的引导下,新能源汽车的研发和产业化出现了前所未有的高潮。而伴随着我国新能源汽车的快速发展不过发动机从2.0T降到1.5T骁云,轮毂从22寸降到20寸,轮胎从马牌性能胎变成其它轮胎,刹车卡钳也从跑车卡钳变成普通卡钳
联系你还是买燃油车,因为你总是会担心路况不好碰到电池,后果就是电池可能会因此起火在这种大趋势的驱动下,全球开始大力扶持新能源车型,不仅在政策上给车企一些便捷性的绿色通道现阶段的新能源汽车,续航能力,和充电便捷性还是难以解决的技术障碍。只有在特殊的使用条件下,才能发挥出新能源汽车优势在充电时间没解决之前 氢燃料电池是最佳解决方案,但是氢能源的有效低成本低功耗制备将会是难点
在国家政策的引导下,新能源汽车的研发和产业化出现了前所未有的高潮。而伴随着我国新能源汽车的快速发展动车的确是一种排放进步,有报告通过复杂的计算,通过耗电量折算,发现纯电动车比燃油车碳排放低36%能源乘用车方面,据公安部统计2017年底新能源汽车全国保有量有153万辆左右,比2016增加百分之24新能源汽车更想一个高档玩具,并不能完全替代汽车。当然新能源汽车也有超越汽车的实力 例如加速性能现阶段新能源汽车中最成气候的就是电动汽车。发达国家和中国发展这个,与现探明的地球石化能源相对核聚变原料贫乏有关。
行业主要上市公司:极星汽车(PSNY)、四威科技(01202)、盛新锂能(002240)等
本文核心数据:全国新能源汽车产销量新能源汽车产业价值链宁波市新能源汽车产量宁波市新能源汽车企业数量
新能源汽车产业发展现状及价值链分布
——全国新能源汽车行业供给规模
受益于政策的优惠,我国新能源汽车市场从2014年开始快速发展,新能源汽车产销量大幅上升随后2016、2017年受到骗补事件及补贴倒退的影响,产销量增速放缓。至2021年新能源汽车补贴政策敲定,新能源汽车补贴标准将在2020年基础上再退坡20%。根据中国汽车工业协会统计据显示,2021年国内新能源汽车产量为354.5万辆,同比增长159.5%。2021年新能源汽车的产量爆发式增长,主要是因为新能源汽车市场已经从政策驱动转向市场拉动,呈现出市场规模、发展质量双提升的良好发展局面,2022年新能源汽车不再享受补贴政策也是企业在2021年加大生产力度的原因之一。
2022年1-10月,新能源汽车产量达548.5万辆,同比增长近110%,延续增长态势。
——全国新能源汽车行业需求规模
根据中国汽车工业协会统计数据显示,2021年我国新能源汽车销量爆发式增长,达到352.1万辆,同比增长157.6%。2012-2021年,我国新能源汽车销量从2012年的1.28万辆到2021年的352.1万辆,实现了跨越式发展,可以看出我国消费者对新能源汽车的消费需求逐年攀升。2022年1-10月,中国新能源汽车销量达528万辆,同比增长近110%。
——新能源汽车产业价值链分布
从产业链角度来看,新能源汽车产业链上游主要包括电池、电机、电控等核心原材料及零部件供应中游是指新能源汽车整车制造,按照用途可划分为乘用车、商用车等下游包括新能源汽车充电服务、新能源汽车后市场服务等应用领域。
根据新能源汽车各产业链环节的毛利率状况可知,目前,上游电池、电机、电控等关键材料及下游换电设备利润水平相对较高,其中换电设备的代表性上市公司毛利率高达22-41%、电池代表性上市企业毛利率更是达到22%-25%另一方面,上游车身及附件、下游汽车金融以及汽车维修等环节的毛利水平较低、附加值较低。
注:上述毛利率区间以行业代表性上市公司2015-2021年毛利率填列
宁波市新能源汽车产业政策环境
汽车产业是国民经济的重要支柱产业,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。新能源汽车产业是战略性新兴产业,发展节能汽车是推动节能减排的有效举措。《宁波市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》中提到,重点发展新材料、高端装备、电子信息、生物医药、新能源汽车、节能环保等产业,着力引进一批新兴产业重大项目,培育一批行业龙头企业,加快形成产业体系新支柱。
宁波市新能源汽车产业链现状图谱
——宁波市新能源汽车产业链图谱
在政策指引和市场需求的驱动下,宁波市新能源汽车产业链不断完善,其中,在电池、电机、电控,新能源乘用车、商用车、专用车以及充电及后市场维修等市场环节均有企业布局:
——宁波市新能源汽车产业链企业地图
从产业链各环节的代表性企业分布地图来看,目前宁波市新能源汽车制造环节的企业主要分布于宁波市中心辖区,如鄞州区、海曙区和北仑区等区域。
——宁波市新能源汽车产业发展载体图谱
宁波市新能源汽车竞争力位居全国前列,吉利、上汽大众等知名车企坐落于此。宁波市依托前湾节能与新能源汽车产业园、依托北仑汽车智造产业园等产业集群,将杭州湾南岸打造成集汽车设计研发、生产制造、技术创新、检测测试、人才培养于一体的世界级汽车产业基地。
宁波市新能源汽车产业发展现状
——2022年宁波市新能源汽车产量突飞猛进
近年来,宁波市新能源汽车产业发展迅猛,根据宁波市统计年鉴数据,2020年宁波市新能源汽车产量不足0.5万辆。2022年上半年,宁波新能源汽车产量突飞猛进,产量达4.81万辆,同比增长605%。截至2022年7月,新能源汽车产量5.75万辆,占全市整车产量的15%。
——新增注册企业波动增长
根据企查猫查询数据,近年来宁波市新能源汽车产业历年新注册企业数量也快速增长。截至2022年11月15日,宁波新能源汽车产业相关的注册企业超7000家,其中2022年新注册企业数量创历史高峰,2022年1月1日-11月15日,宁波新能源汽车产业注册企业数量为1830家,宁波新能源汽车产业的发展热潮未减。
宁波市新能源汽车产业发展前景及规划
——宁波市新能源汽车产业发展前景
为加快打造世界级新能源汽车产业集群,《宁波市汽车产业集群发展规划(2021-2025年)》提出,至2025年,宁波市产业集群实力进一步增强,产业生态全面构建,产业规模达到万亿级,打造成为竞争性企业相互合作、集群创新迸发、组织高度结网、集群与城市共生的国际知名汽车产业集群,跻身全球汽车产业集群第一方阵,成为我国迈入世界汽车强国之列的一张名片。
——宁波市新能源汽车产业发展规划
“十四五”期间,宁波市新能源汽车产业发展规划如下:
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《宁波市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告)》。
中国新能源汽车产业发展的顶层设计新鲜出炉。
11月2日傍晚,国务院办公厅印发《关于印发新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》(下称《产业发展规划》,在发展愿景中指出:到2025年,我国新能源汽车市场竞争力明显增强,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。
与去年年底发布的征求意见稿相比,2025年新能源汽车新车销量的目标有所调低,从25%的目标下调为20%。业内专家认为新目标更易实现,销量预期和诸多指标下调背后,体现新能源汽车产业规划更加务实和科学。除了弱化数量上的硬性指标,《产业发展规划》还重点强调关键技术、基础设施等方面的建设,这意味着新能源汽车行业正逐步从重量向重质方向改变。
中国汽车工业协会副秘书长陈士华告诉出行一客(ID:carcaijing),《产业发展规划》作为新能源汽车产业发展的重要纲领性文件,表明国家对于新能源产业发展的重视,强调了新能源在整个汽车工业中的发展地位,也再次重申了新能源是国家层面的发展战略。
在退役大潮来袭前,动力电池梯次回收利用,这一规模达430亿的产业正逐渐得到应有的重视。《产业发展规划》明确提出要完善动力电池回收利用体系,加快推动动力电池回收利用立法。绿色和平项目经理江卓珊对出行一客(ID:carcaijing)表示,这对回收行业和循环产业是好消息,在新政策的风向下会更有信心投资发展。但还是需要汽车制造业和电池生产商的投入,他们对整个产业始终起着关键作用。
不止是新能源汽车本身,《产业发展规划》还试图推动探索新能源全产业链的布局和完善,鼓励新能源汽车、能源、交通、信息通信等领域企业跨界协同,鼓励整车及零部件、互联网、电子信息、通信等领域企业组成联盟,以及对内深化行业管理改革,对外扩大开放和交流合作和加快融入全球价值链等。将通过系统性手段夯实新能源汽车产业的做大做强。
受该消息的影响,11月2日晚间美股开盘,新能源汽车中概股集体大涨。截至当日收盘,蔚来(NIO)股价涨8.96%,报价33.32美元;小鹏(XPEV)股价涨6.91%,报价20.72美元;理想(LI)股价涨13.44%,报收22.88美元。
此外,截至11月3日收盘,新能源汽车板块整体微涨,但是新能源整车企业比亚迪(002594,SZ)、北汽蓝谷(600733,SH)以及动力电池企业宁德时代(300750,SZ)、国轩高科(002074,SZ)等股价微跌,股价表现低于行业预期。充电桩板块整体微涨,充电桩企业汉宇集团(300403,SZ)领涨20%。
在本次发布的《产业发展规划》明确提出,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右,力争2035年纯电动汽车成为新销售车辆的主流。
这一指标也与日前中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》基本吻合,不过在路线图2.0中给出了更为详细的规划。路线图2.0指出,2025年、2030年、2035年,新能源汽车销量分别达到汽车总销量的20%、40%、50%以上。
值得一提的是,与去年年底发布的征求意见稿相比,2025年新能源汽车新车销量的目标有所调低,根据意见稿,到2025年,新能源汽车新车销量占比为25%。
对此,全联车商投资管理(北京)有限公司总裁曹鹤向出行一客(ID:carcaijing)表示,“《产业发展规划》只是一个努力方向,硬约束性并不强,此前《规划(2012-2020年)》提出的50万辆新能源销量目标也是推迟一年才完成,20%相对来说更易实现。”乘联会秘书长崔东树也同样表示,“个人认为20%目标肯定能实现,25%的目标则是有希望实现。”
为推进新能源汽车产业的发展,《产业发展规划》还提到,“2021年起,国家生态文明试验区、大气污染防治重点区域的公共领域新增或更新公交、出租、物流配送等车辆中新能源汽车比例不低于80%。
公开资料显示,目前国家生态文明试验区主要有四个:福建、江西、贵州、海南。另外,按照环保部印发《重点区域大气污染防治“十二五”规划》的通知显示,大气污染防治重点区域主要指京津冀、长江三角洲、珠江三角洲地区,以及辽宁中部、山东、武汉及其周边、长株潭、成渝、海峡西岸、山西中北部、陕西关中、甘宁、新疆乌鲁木齐城市群,共涉及19个省、自治区、直辖市。
在此前意见稿中,该比例为100%,此外,新《产业发展规划》还取消了对乘用车新车平均油耗降至4.0L/100km的要求。销量预期和诸多指标下调背后,体现的是新能源汽车产业规划更加务实和科学,质量比数量更为重要。
本次《产业发展规划》就明确提出,要求动力电池、驱动电机、车用操作系统等关键技术取得重大突破;同时2025年,电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里。
新能源产业的初衷是可持续发展,从电动汽车全生命周期的角度来看,电耗这一指标正越来越受市场关注。在当前的新能源车型中,电耗较低的是欧拉黑猫、宝骏E100这类A00级别车型,基本上电耗控制在了10千瓦时/百公里以内,至于特斯拉Model S、蔚来ES8等大尺寸且高度智能化的车型,电耗甚至飙升至18千瓦时/百公里以上。
一位车企新能源研发工程师向出行一客(ID:carcaijing)表示,“电耗影响最大的是质量和智能化系统,理论上尺寸越大的车电耗就越大,但实际上电耗还与轮胎阻力、风阻、空调系统、开车习惯、能量回馈等等有关。”而这些,都需要整个产业上下游共同进步提升。
值得留意的是,新能源汽车产业高歌猛进的发展速度,无意中殃及了池鱼。在资本加持和产业转型的变革下,电动机的地位越发提高,研发岗位和待遇也水涨船高。这让传统的内燃机产业受到了一定的影响。中国工程院院士、内燃机可靠性国家重点实验室学术委员会主任苏万华教授坦言,市面上借发展新能源来唱衰内燃机的论调,既不科学也很危险。容易内燃机导致人才断层和内燃机工业基础的丧失。事实上,新能源汽车的推广和传统内燃机的发展并不决然相悖,内燃机仍积极拥抱电动化技术,如喷油泵、附件等都是电驱动的产物。
动力电池的回收问题,这头房间里的大象,如今正逐渐受到应有的重视。
据绿色和平组织的推算,2030年,中国将有超过1.1太瓦时(1.1*1^9千瓦时)的动力电池随电动汽车售出,这些充满电量的电池足够给新加坡全国供电一周有余。而以5年-8年的服役期,折损20%的电量为退役条件,未来十年间,中国乘用车及商用车的动力电池退役总量将达到705万吨,相当于705个埃菲尔铁塔的总重。
2021年至2025年,中国新能源汽车快速增长阶段(2014至2018年)进入市场的新能源汽车将进入报废期。是让退役电池发挥余热,作为丰富的能量载体,还是成为沉重的环境负担,现已成为摆在桌面上,亟待解决的问题。
相比普通电池,动力电池的能量密度更高、充放循环次数更多、应对极端气温的性能表现也更好。为此,退役的动力电池完全有更广阔的应用场景,比如在发电、输配电环节、5G通信基站、云计算的数据中心等场景下,都可以作为储能电池使用。
绿色和平组织在《为自愿续航,2030年新能源汽车电池循环经济潜力研究报告》中提出,2025年中国电动汽车梯次电池电量将达到32GWH,可以覆盖全国5G通信基站的备用电源需求。到2030年,中国退役动力电池进行梯次利用的总价值将接近430亿元人民币,潜力巨大。动力电池的生产需要大量镍钴锰等金属矿,通过梯次回收,不但能降低新采矿源带来的环境污染,还能保障国家层面的关键金属供应安全。
产业界已经开始行动。宁德时代联合百城新能源成立快卜新能源,布局储充检一体化快充站,通过电池AI在线检测技术,在不拆开电池包的情况下,分析、筛选出健康状态良好,长寿命动力电池梯次利用于储能电池、货车、物流车以及二轮车等领域。对于健康状态不佳的电池,可直接流向再生处理,环保、高转化率冶炼方法,将废旧电池中有价技术高效提炼。
从电池全价值链角度来看,《产业发展规划》提出了诸如推进梯次利用,资源循环,建设标准化体系,这些建立健全的电池价值链循环体系必须的条件。但是动力电池回收产业的规模化仍需要各界扶持,相比电动汽车和电池产能,电池回收利用环节建设现状难以应对即将带来的电池退役潮。
中国已经出台了有关电池回收利用的法规尚不完善,比如工信部在2018年曾发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》及《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》,明确了电池厂、整车厂、报废拆解公司和综合利用企业在设计、生产、回收、处理各环节的角色和责任,但缺乏配套的奖惩制度或许可证制度,导致政策落地执行效果有限。且现有电池溯源系统仅需要企业自主填报,缺乏监管约束,导致回收效果难以评价。
此外,动力电池设计和梯次利用缺乏统一标准,退役电池收集率低,影响供应稳定性等问题,都是横亘在退役电池梯次利用领域上的拦路虎。
据中国科学院过程工程研究所出版的《中国退役动力电池循环利用技术与产业发展报告》显示,欧洲废旧锂离子电池收集率是45%,中国废旧锂离子电池收集率低于40%。半数以上废旧锂离子电池不知所踪。
《产业发展规划》提出将完善动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体系,鼓励共建共用回收渠道,并将加快推动动力电池回收利用立法。
江卓珊对出行一客(ID:carcaijing)表示,对于回收行业和循环产业,在新政策的风向下会更有信心投资发展,是对回收循环利用行业的利好消息。但还是需要汽车制造业和电池生产商的投入,他们对整个产业始终起着关键作用。
宁德时代控股子公司邦普循环,已经能够通过“逆向产品定位设计”技术回收废旧电池中的镍、钴、锰、锂等金属,将其还原成可重新用于制备电池的正极材料。核心金属总回收率可达99.3%以上,邦普循环共有生产线22条,产能规模达到8万吨/年。
江卓珊建议,有关部门推行生产者延伸责任制,设立奖惩机制让电池及新能源汽车生产商承担建设动力电池循环经济的责任。
事实上,《产业发展规划》并不只是对新能源汽车的发展做出规划部署,而是为全产业链的融合发展进行了规划部署。《产业发展规划》指出,随着汽车动力来源、生产运行方式、消费使用模式全面变革,新能源汽车产业生态正由零部件、整车研发生产及营销服务企业之间的“链式关系”,逐步演变成汽车、能源、交通、信息通信等多领域多主体参与的“网状生态”。
“网状生态”的构建离不开基础建设和产业环境的支撑。在基础建设方面,《产业发展规划》指出:我国需继续推进充换电网络建设:加快充换电基础设施建设、提升充电基础设施服务水平、鼓励商业模式创新。
眼下,随着新能源汽车的发展以及“新基建”概念的提出,我国新能源基础建设已经有了长足发展。中国电动充电基础设施促进联盟数据显示,2019年8月到2020年7月,全国月均新增公共类充电桩约1.0万台。截至2020年7月,全国充电基础设施累计数量为134.1万台,同比增加27.6%。
据了解,当前充电桩的布局已经基本满足了公共交通、物流运输、私人出行等领域的充电需要。不过,目前充电桩等新能源基础建设的发展中仍存在分布不均衡、充电便利性不足等问题,充电难成为新能源行业发展的制约条件之一。有分析指出,《产业发展规划》的颁布将加快解决新能源充电基础设施发展不完善的问题。
氢能源的体系建设成为《产业发展规划》重点提及的内容。《产业发展规划》指出,要求推进加氢基础设施建设,引导企业根据氢燃料供给、消费需求等合理布局加氢基础设施,提升安全运行水平;开展高压气态、深冷气态、低温液态及固态等多种形式储运技术示范应用,探索建设氢燃料运输管道,逐步降低氢燃料储运成本。同时,《产业发展规划》也进一步明确了关于提升氢燃料电池汽车的应用技术以及推动商业化示范运行等内容。
事实上,早在2019年,氢能源首次被写进了政府工作报告中,氢能源上下游的投资和布局成为热点。中金公司认为,氢能源汽车是行业长期发展方向,该项政策的推出,将进一步加快了产业发展节奏,为氢能源汽车生产企业及相关产业链带来一定投资机会。
陈士华分析认为,氢能源在《产业发展规划》中被多次提及也充分反映出国家对于氢能源发展的重视。“受到原材料的制约以及技术的限制,当前氢能源的发展还没有达成最理想的解决方案。不过从长远来看,氢能源是替代纯电动的最佳路线,只是其发展仍需要较长的时间。”
总体来看,《产业发展规划》对于新能源的支持范围不仅仅局限在新能源车辆本身,而是通过扩充产业发展重点,来进一步探索新能源全产业链的布局和完善。在产业环境方面,《产业发展规划》提出鼓励新能源汽车、能源、交通、信息通信等领域企业跨界协同,鼓励整车及零部件、互联网、电子信息、通信等领域企业组成联盟,以及对内深化行业管理改革,对外扩大开放和交流合作和加快融入全球价值链等。
受政策的带动作用,未来新能源全产业链的投资和发展将有更大想象空间。中信证券的研报指出,《产业发展规划》再次明确了电动车长期发展,进一步提升了新能源汽车产业链投资确定性;从全球视野看,中国电动化供应链快速发展、最为完善,龙头企业已经供应海外,作为全球优质制造资产的价值凸显。
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新能源汽车的发展趋势:未来发展趋势
智能联网的未来
大数据、物联网、智能家居这样一个概念,想必今天的人已经不再陌生了。智能化、信息网络化、自动化等概念走进千家万户,也渗透到汽车工业的未来。如果无人驾驶汽车从设计到制造都是为了未来,那么新能源汽车凭借“起步晚”的优势,进入尖端技术领域的第一步。
新能源汽车制造商为了抢占市场的高度,纷纷布置先进的辅助驾驶系统,对接智能化网络技术成熟、嵌入式传感器、雷达等新部件,更致力于为产
摩托化标签越来越清晰
新能源汽车工业的发展,时至今日,即使在续航能力、电池技术、维护管理等方面仍存在不足,但仍有优于传统燃料汽车的优势。许多业内人士认为,即使在很长一段时间内,燃油汽车,混合动力汽车和纯电动汽车将共存的市场,未来的发展标签仍将“摩托化”。
新能源汽车的发展趋势:生产方面
两极分化是显而易见的
在中国的环境保护工作深度受益,并开始迎来政策补贴。现在,补贴回落、准入门槛上浮、新能源汽车需求增多,也有了更为严格的要求,这无疑是对汽车价格相关的质量和技术体系如“硬件”的新一轮考验。
产业链主线
总之,新能源汽车的发展道路肯定不会是一个主干到终点。众所周知,新能源汽车产业链的主要板块主要是汽车制造、电池系统和售后运营维护。今天,由需求发展带来的产业链为新能源汽车产业增加了许多分支。
新能源汽车逐渐抢占市场的新高度,也逐渐取代普通汽车,给我们的生活带来了很多不一样的感受。今天的介绍就到这里了,你对于新能源的发展趋势了解了吗。
新能源汽车行业主要上市公司:目前国内新能源汽车行业的上市公司主要有上汽集团(600104.SH)、蔚来-SW(09866.HK)、理想汽车(02015.HK)、小鹏汽车(09868.HK)、广汽集团(601238.SH)、比亚迪(002594.SZ)等。
本文核心数据:新能源汽车专利申请数量、新能源汽车专利区域分布、新能源汽车申请人排名、专利市场价值
全文统计口径说明:1)搜索关键词:新能源汽车及与之相近似或相关关键词2)搜索范围:标题、摘要和权利说明3)筛选条件:简单同族申请去重、法律状态为实质审查、授权、PCT国际公布、PCT进入指定国(指定期),简单同族申请去重是按照受理局进行统计。4)统计截止日期:2022年9月28日。5)若有特殊统计口径会在图表下方备注。
1、全球新能源汽车行业专利申请概况
(1)技术周期:处于成长期
注:当前技术领域生命周期所处阶段通过专利申请量与专利申请人数量随时间的推移而变化来分析。
(2)专利申请量及专利授权量:专利数量及授权量在2021年有所下降
2011-2020年全球新能源汽车行业专利申请数量呈现逐年增长态势,2021年全球新能源汽车行业专利申请数量有所下降,为7660项。
在专利授权方面,2011-2020年全球新能源汽车行业专利授权数量逐年增长,2020年全球新能源汽车行业专利授权数量为4031项,授权比重为45.48%。2021年全球新能源汽车行业专利授权数量为2825项,授权比重为36.88%
2022年1-9月,全球新能源汽车行业专利申请数量和专利授权数量分别为2653项和597项,授权比重为22.50%。截至2022年9月28日,全球新能源汽车行业专利申请数量为59694项。
注:①专利授权率表明申请的有效率以及最终获得授权的提交申请成功率。
②统计说明:如果2012年专利申请在2014年获得授权,授予的专利将在2012年专利申请中显示。
(3)专利法律状态:“有效”数量最多,“PCT指定期内”数量最少
目前,全球新能源汽车大多数专利处于“有效”状态,新能源汽车专利总量为38947项,占全球新能源汽车专利总量65.24%。“审中”状态和“PCT指定期内”的新能源汽车专利数量分别为20108项和639项,分别占全球新能源汽车专利总量的33.69%和1.07%。
(4)专利市场价值:总价值超100亿美元,1-3万美元专利数量较多
目前,全球新能源汽车行业专利总价值为107.75亿美元。其中,1-3万美元的新能源汽车专利申请数量最多,为32816项其次是3万-30万美元的新能源汽车专利,专利申请量为15833项。3百万美元以上的新能源汽车专利申请数量最少,为378项。
统计口径:按每组简单同族一个专利代表的去重规则进行统计,并选择同族中有专利价值的任意一件专利进行显示。
2、全球新能源汽车行业专利技术类型
(1)专利类型:发明专利占比超80%
在专利类型方面,目前全球有4.84万项新能源汽车专利为发明专利,占全球新能源汽车专利申请数量最多,为81.16%。实用新型新能源汽车专利数量占全球新能源汽车专利申请数量的18.84%。
(2)技术构成:前三大技术占比均超10%
从技术构成来看,目前“B60W10:不同类型或不同功能的车辆子系统的联合控制(用于以车辆内部电源提供纯电力牵引的车辆的入B60L50/00-B60L58/00)[2006.01]”的专利申请数量最多,为6725项,占总申请量的11.27%。其次是“B60W20:专门适用于混合动力车辆[2016.01]”,专利申请量为1873项,占总申请量的10.75%。“H02J7:用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置[2006.01]”的专利申请数量最少,为885项,占总申请量的比例为5.65%。
(3)技术焦点:十大热门
全球新能源汽车前十大热门技术词包括驱动装置、动力总成、测试方法、管理系统、制动控制、控制系统、电池充电、混合动力、动力电池、机动车辆。进一步细分来看,新能源汽车技术热门词包括发动机、变速机、控制器、电池包等。具体情况如下:
注:旭日图内层关键词是从最近5000条专利中提取。外层的关键词是内层关键词的进一步分解。
(4)被引用次数TOP专利:三大专利被引用均超300次
一种混合动力汽车能耗最小化的系统和方法(专利号:US7013205B1)、车辆自动充电系统(专利号:US7999506B1)和太阳能电池阵列,包括无线传输电力的方法(专利号:US20120181973A1)是被引用次数最多的三大新能源汽车专利,被引用次数均超过300次。其它被引用次数前十大专利如下所示:
3、全球新能源汽车行业专利竞争情况
(1)技术来源国分布:中国占比最高
目前,全球新能源汽车第一大技术来源国为中国,中国新能源汽车专利申请量占全球新能源汽车专利总申请量的41.20%其次是日本,日本新能源汽车专利申请量占全球新能源汽车专利总申请量的18.56%。美国和德国虽然排名第三和第四,但是与排名第一的中国专利申请量差距较大。
统计说明:①按每件申请显示一个公开文本的去重规则进行统计,并选择公开日最新的文本计算。②按照专利优先权国家进行统计,若无优先权,则按照受理局国家计算。如果有多个优先权国家,则按照最早优先权国家计算。
(2)中国区域专利申请分布:江苏最多
中国方面,江苏为中国当前申请新能源汽车专利数量最多的省份,累计当前新能源汽车专利申请数量为4071项。广东和北京当前申请新能源汽车专利数量分别为3682项和3475项。中国当前申请省(市、自治区)新能源汽车专利数量排名前十的省份还有浙江、上海、安徽、山东、湖北、重庆和河南。
统计口径说明:按照专利申请人提交的地址统计。
(3)专利申请人竞争:丰田自动车株式会社夺得桂冠
全球新能源汽车行业专利申请数量TOP10申请人分别是丰田自动车株式会社、现代自动车株式会社、福特全球技术公司、起亚自动车株式会社、本田技研工业株式会社、罗伯特·博世有限公司、宝马股份公司、北京新能源汽车股份有限公司、奥迪股份公司、日产自动车株式会社等。
其中,丰田自动车株式会社新能源汽车专利申请数量最多,为3332项。现代自动车株式会社排名第二,其新能源汽车专利申请数量为2286项。
注:未剔除联合申请数量。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
行业发展空间:
2020年12月,我国电动 汽车 保有量492万辆,据我国新能源 汽车 产业发展规划中2025年电动 汽车 销量占比20%,以每年2500万辆的整车销量来看,预计2025年电动车保有量将达到2000万辆,与2020年相比年复合增长率25%,平均70度电/辆,则五年内将新增储能系统装机设备1400GWh,以售价1元/Wh计算, 新能储能市场规模1.4万亿元 。
目前市面上电池根据电解质状态不同大致可分为液态电池、半固态电池、准固态电池和全固态电池。液态电池仅含有液体电解质,半固态电池以氧化物复合电解质为主,准固态电池以聚合物复合电解质为主,而全固态电池以硫化物复合电解质为主。
正极材料主要是磷酸铁锂,三元材料,锰酸锂,钴酸锂等,负极材料主要是石墨烯等。据ICC鑫椤资讯数据显示,2020年国内四大正极材料总产量51.9万吨/+20.8%,其中磷酸铁锂材料表现强势,产量达到14.2万吨/+45.7%。钴酸锂与锰酸锂正极材料的产量分别为7.38万吨及9.29万吨,同比分别增长24.8%及21.6%;三元材料产量增速最缓,仅7%,全年总量为21万吨。负极材料产量达到46万吨/+28%。全球负极材料市场继续向中国集中,2020年中国负极材料产量已经占到全球总产量的85%左右。
政策总结:
2020年3月31日,国务院总理李克强确定将新能源 汽车 购置补贴和免征购置税政策延长2年,原计划到2020年底结束。
2020年7月,工信部、农业农村部、商务部等3部门在发布《关于开展新能源 汽车 下乡活动的通知》,活动时间为2020年7月-2020年12月。期间 汽车 企业给出让利,并在此基础上推出5000 元 的置换补贴,促进入门级电动车在三四线及以下地区替代低速车。 2021年工信部取消动力电池白名单,LG化学,SDI,SKI等外资将重新进入中国市场。
2020年10月27日,《节能与新能源 汽车 技术路线图2.0》重点强调了总体能耗的控制。要求2025年、2030年和2035年乘用车总体百公里平均油耗分别达到4.6L、3.2L和2.0L。新能源 汽车 2025年渗透率达到20%,2030年达到40%;到2035年新能源 汽车 渗透率则要达到50%以上,其中纯电动则将占到新能源 汽车 的95%以上,纯电动 汽车 成为新销售车辆的主流,公共领域用车全面电动化。同时,2025年、2030年和2035年,混合动力节能 汽车 分别要占到50%、75%和100%。也就是说,到2035年,我国新销售的 汽车 将有一半以上是新能源 汽车 ,其余全部都是混合动力的节能 汽车 。具体规划 下 表:
动力电池主流类型:
4680电池: 松下将于2021年为特斯拉制造4680圆柱电池,该电池直径46mm,长80mm,单体电芯型号比21700更大,能量密度提升至300Wh/kg,输出功率提升6倍,搭载该电池的电动 汽车 续航里程可提高16%,新电池每千瓦时成本降低14%。此外,4680电池采用全新“无耳级”技术,使得正负极流体与盖板/壳体直接连接,电流导电面积成倍增加,电流传导电流传导面积成倍增大,传导距离缩短,从而大幅降低电池内阻,减少发热量,可大大延长电池寿命,提高充放电峰值功率。马斯克还透露2021年下半年推出的特斯拉MODEL SPlaid三电机高性能版将配备全新结构电池组就包括4680锂电池。
百万英里锂电池:
特斯拉的百万英里电池是一种锂离子电池,采用新一代“单晶”NCM532正极和一种新型先进电解质,采用单晶镍钴铝电极,镍含量达到50%,钴元素20%,并加入人造石墨,可使电动 汽车 持续行驶100万英里(约160万公里),目前特斯拉使用的电池寿命仅为50万公里,。该“超长寿命电池”实现装车后就算报废了还可以继续使用,对天气,地形等外部因素限制较小,能达到4000次充放电循环。该电池与宁德时代合作,将在中国首推。
通用 汽车 也表示正在开发使用寿命达100万英里的电动 汽车 电池,但尚未公布推出时间表。
蜂巢2020年推出两款无钴电池,其中一款产品容量为115Ah。电芯能量密度为245Wh/kg,电池使用寿命达15年或120万公里。
比亚迪量产的磷酸铁锂刀片电池体积能量密度比传统电池提升了50%,电池使用寿命超100万公里。其正极是磷酸铁锂,属于磷酸铁锂电池范畴,系统能量密度140Wh/kg,续驶里程约600公里。不含重金属,减少环境污染;体积变小,侵占小。重量减轻,自损能耗降低;安全性提升,在高温、过充、挤压、针刺等情况下,降低电芯爆炸的概率。
NCMA超高镍电池:LG能源计划2021 Q2开始量产镍含量90%的NCMA电池,并向特斯拉供应MODEL Y及下一代车型,该电池能量密度为161Wh/kg,电池包容量77KWh,续航里程594km。国内华友钴业和格林美已经进行NCMA四元材料量产准备,华友钴业1月8日启动年产12500吨NCMA四元前驱体材料项目,建设周期两年。格林美的NCMA四元前驱体材料正在进行客户认证。
固态电池
固态电池被认为是动力电池技术发展的主要方向,正极(朝高镍三元方向)、负极材料(硅碳-蔚来或掺硅-上汽智己)其生产重点在负极材料,硫化物(CATL-2030年)和氧化物进展较快,样品正通过针刺测试,但还要做车辆测试,预计2021年下半年规模量产装车。固态电池中的固态电解质代替了液态电解质和隔膜,安全性好,充电时长短,单体能量密度(>350Wh/kg)和寿命(>5000次)都得以提升,但是固态电解液接触面积比液态差,导致其活性降低,导电率低,内阻大,因此采用创新架构模式,如双机架构技术、CTP、CTC、刀片电池可改善。但全固态电池想要规模化量产还需要5—10年。目前,法国Bollor、台湾公司、国内三家公司,台湾目前量产产量较小,且主要用于消费电子和可穿戴设备。
2021年1月9日,蔚来 汽车 在NIO DAY上发布了续航里程超1000公里的固态电池,计划于2022年四季度发布半固态电池包,届时其电池单体能量密度将达到360Wh/kg,电池包带电量也将由现在的100kWh提升至150kWh,但仍需使用电解液,隔膜等,属于半固态电池。但是电池行业去隔膜和去电解液,预锂化,无钴化技术仍是行业发展大趋势。
市场格局
(一)装机量
1月13日,中国 汽车 动力电池产业创新联盟发布最新数据显示,2020年国内动力电池装车量累计63.6GWh,同比累计上升2.3%。其中,三元电池装车量38.9GWh,占总装车量61.1%,同比累计下降4.1%;磷酸铁锂电池装车量24.4GWh,占总装车量38.3%,同比累计增长20.6%,磷酸铁锂回暖势头明显。 从市场竞争格局看,国内市场宁德时代独占50%市场份额,比亚迪占14.9%、中航锂电、国轩高科占比超过5%。全球市场宁德时代连续4年居第一位,市占率约24.8%;韩国LG化学市占率约22.6%;松下占18.3%;比亚迪、韩国三星SDI、韩国SKI装机量占比分别为7.3%、5.9%、5.1%。
2021最新装机量排名:宁德时代>LG化学>日本松下>比亚迪>三星SDI>SKI
(二)产能
宁德时代2020年-2022年非合资产能分别为90/150/210GWh,2025年完成扩产计划后约达到450GWh;LG化学目前产能120GWh,2023年底扩建至260GWh;SKI目前产能29.7GWh,计划2023年动力电池产能达到85GWh 、2025年超125GWh;2020年底比亚迪电池产能达到65GWh,2021年和2022年包括“刀片电池”在内的总产能分别达到 75GWh 和 100GWh。
目前产能:LG化学>宁德时代>比亚迪>SKI
规划产能:宁德时代>LG化学>比亚迪>SKI
(三)供应分布
国外市场日本松下为特斯拉主要供用商,后引入宁德时代和LG化学。国内造成新势力的动力电池供应商为:蔚来 汽车 电池由宁德时代独供,理想 汽车 为宁德时代和比亚迪,小鹏 汽车 为宁德时代,亿纬锂能等,威马 汽车 ,合众新能源的电池供应商就相对分散了。
A股相关标的最新消息:
宁德时代: 2020年2月至今追加近1000亿动力电池投资,新增布局产能300GWh,2025年全球动力电池将迈入TWh时代,而宁德时代作为全球动力电池龙头,有望在装机量和产能上稳拿第一宝座。
1月19日宁德时代公布两项固态电池专利:“一种固态电解质的制备方法”,该方法将锂前体、中心原子配体分散于有机溶剂中,形成反应初混液;将硼酸酯分散于有机溶剂中,形成改性溶液;将反应初混液与改性溶液混合,干燥,得到初始产物;对初始产物研磨、冷压、热处理得到固态电解质。该专利制备法可以显著提高固态电解质电导率,从而有利于提高全固态电池的能量密度。“一种硫化物固态电解质片及其制备方法”,该方法将硫化物电解质材料及掺杂于硫化物电解质材料中的硼元素,且电解质片表面任意位置的硼元素质量浓度B0与距离该位置100μm处的硼元素质量浓度B100的相对偏差(B0.B100)/B0不超过20%,可有效降低阴离子对锂离子的束缚作用,提升锂离子的传输能力;同时提升掺杂均匀度和电导率,降低界面阻抗,改善电池的循环性能。 比亚迪: 近日国家知识产权局公布了比亚迪多款电池领域专利,其中包括“一种正极材料及其制备方法,一种固态锂电池”,该专利提供了正极材料的制备方法和固态锂电池,该正极材料可同时构建锂离子传输通道和电子传输通道,极大的提升了固态锂电池的容量发挥,首圈库伦效率,循环性能和高倍率性能。“一种锂离子电池固态电解质及其制备方法和固态锂离子电池”目的是为了解决现有固态电解质的锂离子电池能量密度低,安全性差的问题。“一种凝胶聚合物电池及其制备方法”表明比亚迪在半固态电池领域已有进展。
国轩高科: 1月8日发布新产品磷酸铁锂210Wh/kg软包单体电池和JTM电池磷酸铁锂210Wh/kg软包单体电池是全球已经亮相的磷酸铁锂体系单体能量密度最高的产品,搭配自主研发了高性能磷酸铁锂材料,高克容量硅负极材料和先进的预锂化技术,单体能量密度已经达到三元NCM5系水平,JTM中J是卷芯,M是模组,该产品电池材料大幅精简,制造过程大大简化,电池性能大幅提高,综合成本显著降低,电池包适应性大大增加。
与大众合作开发的MEB项目兼顾三元和铁锂两种化学体系的标准MEB模组设计,预计2023年实现量产供货。
欣旺达: 2019年4月收到雷诺-日产联盟的供应商定点信,未来七年内向其提供达115.7万台 汽车 使用的混合动力电池,保守预计订单金额将超过百亿元。2020年6月,日产宣布将与欣旺达合作共同为e-POWER系统开发下一代车载电池。
亿纬锂能:1月19日,亿纬锂能宣布荆门圆柱电池产品线开始投产,达产后圆柱电池年产能从2.5GWh提升至5GWh,年产数量达4.3亿颗,该系列电池将用于电动自行车。
孚能 科技 : 孚能 科技 是国内三元软包动力电池龙头企业,与吉利成立合资公司,未来合计产能达120GWh,其中2021年开工建设不少于20GWh。