海通证券-新能源汽车产业链系列深度报告I总论篇-经济始于新动力-掘金新能源...

请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 增 持 首次 新能源汽车 专题研究 2014 年 02 月 27 日 新经济始于新动力 掘金新能源汽车 -----新能源汽车产业链系列深度报告 I：总论篇 市场表现  投资策略： 新能源汽车概念将是 A 股市场未来几年的热点，投资策略将经历初期的 事件驱动，中期的实质发展，到后期的兼并整合。与 2009 年国家支持新能源汽车 相比，目前我国发展新能源汽车面临以下几个契机： 1）环境问题严重； 2）海外新 能源汽车市场初现规模化迹象； 3）国家扶持实质化； 4）产业有技术 积累。目前 A 股市场愈加认识到新能源汽车在中国的可行性；其次随着国家产业升级、转型的步 伐越来越快， A 股市场愈发重视新能源汽车产业链的成长性，目前 A 股市场尚处于 主题投资期。  新能源汽车 远景广阔 。 国际能源署整理的各 国规划 显示 ， 全球 2015 年销售约 200 万辆电动汽车 /插电式混动汽车，到 2020 年会销售大约 440 万辆。美国、日本和欧 洲是主要市场，中国市场也在积极成长。 而 2012 年全球新能源汽车销量仅为 120 万辆，且以混合动力为主。  电池、电机和电控为产业链核心部分。 电池方面：锂电池是 目前 公认最安全、产业 化后成本最有可 能为消费者接受的汽车动力电池 。 电机方面：目前 高端车型（ Tesla） 采用交流电机 ， 而从经济及性能考虑， 永磁同步电机 为 主流发展方向。  锂电池最先受益： 产业化初期，技术成熟的锂电池最先享受到产业化带来的利润。 同时动力电池在新能源电动车的成本中占比约为 50%，是最为重要的组成部分，锂 电池仍是目前主流解决方案，所以电池材料的需求有望受益于新能源汽车产量快速 增长。拥有资源壁垒、渠道壁垒或者技术壁垒的公司值得投资。  锂电产业链 投资 ： 1）上游供给高度集中 ： SQM、 Rockwood、 FMC、 Talison 合计 供应全球 80%的 市场。 相关标的：天齐锂业（资源龙头） 和 赣锋锂业（技术龙头）。 2） 中游电池材料情况各异 ：正极材料产能过剩 ；负极材料技术成熟、产能集中； 隔膜利润厚，壁垒高， 高端 以进口为主。电解液 的主要原料 六氟磷酸锂地位稳固， 国内产能已走向过剩。 随着新能源汽车批量化生产，电池材料 价格或将继续下降， 但需求大幅增长也将拉动那些已有过剩迹象的行业 。 推荐进入高端市场的新宙邦与 沧州明珠。  电机 、 电控 可望需求大幅增长，产能扩张 ： 在产业化的进程中，电机、电控以及充 电桩等设施将经历产能瓶颈、产能释放的过程。 1）上游： 永磁同步电机中包含重 要材料钕 铁硼， 推荐高端磁材股： 正海磁材、中科三环、宁波韵升和银河磁体 。 2） 中游产品 ： 在新能源汽车大幅增长的背景下，电机电控、充电设备都将面对 供不应 求的局面，推荐行业龙头。电机：上海电驱动（宁波韵升参股）和大洋电机。电机 零件：信质电机 ；充电桩 ： 国电南瑞和 许继电气。电控：均胜电子 和长园集团 。  整车： 就汽车 行业而言，客车公司是新能源汽车主题投资的最佳标的。推荐宇通客 车和 比亚迪。  风险分析： 1、新能源概念股估值高； 2、材料价格下行； 3、政策、订单不及预期。 资料来源：海通证券研究所 有色金属行业高级分析师 ： 钟奇 SAC 执业证书编号： S0850513110001 电 话： 021-23219962 Email： zq8487@htsec.com 电力设备新能源行业高级分析师 ： 张浩 SAC 执业证书编号 S0850511010016 电话： 021-23219383 Email： zhangh@htsec.com 电力设备 新能源行业高级分析师： 牛品 SAC 执业 证书编号： S0850511060001 电话： 021-23219390 Email： np6307@htsec.com 汽车行业分析师：陈鹏辉 SAC 执业证书编号： S0850513090001 电话： 021-23219814 Email： cph6819@htsec.com 房地产行业核心分析师：涂力磊 SAC 执业证书编号： S0740210020003 电话： 021-23219747 Email： tll5535@htsec.com 联系人： 朱睿 电话： 021-23219957 Email： zr8353@htsec.com 深度行业报告 行行 业业 研研 究究 证券研究报告 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 1 目 录 投资要点 —— 新能源汽车概念股投资策略 8 重点公司 一览 . 9 1. 新能源汽车是我国的战略选择 . 10 1.1 有助于减少污染，提升环境质量 10 1.2 有助于降低我国原油对外依赖 度 11 1.3 有助于提升本土车企国际竞争力 12 2. 新能源汽车概述 . 13 2.1 混合动力汽车 14 2.2 纯电动汽车 . 17 2.3 燃料电池汽车 18 3. 电动汽车发展简史 19 3.1 电动汽车目前的发展状况 20 3.2 电动汽车未来展望 . 22 3.3 各主要经济体新能源汽车发展历程 25 4. 我国新能源汽车市场 34 4.1 发展沿革：起步 “八五 ”， “十一五 ”政策密集出台 34 4.2 产业现状： “十二五 ”进入实质性发展阶段，产销复合增速超 50% 34 4.3 产业现状：国内市场企业逾百家，技术水准存差异 35 4.4 产业空间：快速发展大幕拉起， “十三五 ”市场空间约 450 万辆 . 37 5. 新能汽车产业链成本分 析 . 38 5.1 整车成本 . 38 5.2 电池成本 . 39 5.3 新能源汽车电机、电控 40 6. 具体产业链投资标的 45 6.1 上游材料：碳酸锂 . 47 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 2 6.2 锂电池 50 6.3 镍氢电池 . 59 6.4 电机上游：磁材 60 6.5 电机及电机零件 . 61 6.6 充电桩、充电站 62 6.7 电控 63 6.8 整车 63 7. 不确定性分析。 . 64 附录：智能汽车 65 无人驾驶汽车 --近在眼前 65 无人驾驶汽车解决方案 66 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 3 图 目录 图 1 新能源相关股涨跌总览（ %） 8 图 2 特斯拉 Model S 10 图 3 特 斯拉股价 2013 年初以来涨幅高达 493% 10 图 4 我国雾霾问题严重 11 图 5 机动车排放是大气污染的主要来源之一 11 图 6 2001-2013 国内汽车产销量及增速 . 12 图 7 2001-2012 国内民用汽车保有量 12 图 8 我国原油消费量及增速 12 图 9 我国原油对外依存度接近 60% . 12 图 10 国产电动汽车 -比亚迪 秦 . 13 图 11 国产电动汽车 -奇瑞 M1 13 图 12 新能源汽车与传统能源汽车结构比较 . 14 图 13 增程式电动车 16 图 14 并联式插电式混合动力车 16 图 15 混联式 插电式混合动力车 17 图 16 纯电动汽车原理图 . 17 图 17 锂电池工作示意图 . 18 图 18 燃料电池工作示意图 . 19 图 19 燃料电池汽车系统的构成 19 图 20 全球电动车发展简史（ 1966 年以来） . 20 图 21 2012 年全球电动车保有量分布 (含电 动车、插电式混动车、燃料电池电动车 ) 21 图 22 2012 年全球纯电动车的销量分布 . 21 图 23 2012 年全球插电式混动车的销量分布 21 图 24 中美日欧洲应用于电动车的研发费用（百万美元） 22 图 25 电池成本大幅下降（ 2008-2012 年） 22 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 4 图 26 根据各国公布确定的 2010-2020电动汽车和插电式混合电动汽车销售目标（单 位：百万辆） . 22 图 27 日本电动汽车季度销量（辆） . 25 图 28 美国电动汽车季度销量（辆） . 28 图 29 特斯拉 Model S 全球月度销量（辆） 30 图 30 德国电动汽车 2013 年月度销量（辆） 31 图 31 法国电动乘用车 2013 年月度销量（辆） . 31 图 32 法国电动汽车 2013 年各车 型销售量（辆） . 33 图 33 2011-2012 年混合动力汽车产量统计（辆） . 36 图 34 2011-2012 年纯电动汽车产量统计（辆） . 36 图 35 我国新能源汽车产业迎来高速增长期（万辆） . 37 图 36 各车型成本构成（美元） 38 图 37 各类型汽车动力电池成本占比图 38 图 38 汽车电池与电子系统在整车成本中比重的对比 . 38 图 39 Model S 低配版成本构成比 38 图 40 镍氢电池工作原理 . 40 图 41 电机不同分类 41 图 42 动力电动汽车工作原理 42 图 43 电机组成部件 42 图 44 电机各组成部分产值占比 43 图 45 驱动电机价值构成 . 43 图 46 电机控制器的价值构成 43 图 47 动力锂电池成本有望 继续下降，进而推动终端需求 44 图 48 新能源汽车产业 “三纵三横”的布局 . 45 图 49 电池在电动汽车中成本占比较大 46 图 50 锂电材料产业链汇总 . 46 图 51 百万辆 EV 对电池材料的拉动显著 . 47 图 52 2012 年全球锂供给格局（按资源、公司划分） 47 图 53 2011 年全球各正极材料出货量占比 51 图 54 2011 年中国各正极材料出货量占比 51 图 55 磷酸铁锂与锰酸锂对比 52 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 5 图 56 新能源汽车厂商电池路线的选择 52 图 57 全球正极材料市场份额 53 图 58 锂电隔膜发展趋势 . 54 图 59 2011 年全球隔膜市场份额 55 图 60 2012 年国内隔膜市场份额估算 55 图 61 2012 年国内隔膜企业产量预计（万平方米） 55 图 62 公司发展历程 59 图 63 不同阶段无人驾驶技术的演变路径 67 图 64 车联网（ V2V）技术解决方案 68 图 65 基于 V2V 技术的“公路火车”设想 . 68 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 6 表 目录 表 1 新能源相关股 2013 年底至 2014 年 2 月领先滞后性（纵轴领先横轴天数） . 8 表 2 新能源相关股 2013 年 4 月底至 5 月底领先滞后性（纵轴领先横轴天数） 9 表 3 重点公司盈利预测及评级 9 表 4 混合动力、纯电动和燃料电池汽车的比较 13 表 5 混合动力汽车分类 . 14 表 6 增程式、并联式和混联式优劣比对 15 表 7 主要国家公布的电动车发展规划 23 表 8 主要国家公布的电动汽车激励政策 24 表 9 丰田普锐斯历代车型 . 26 表 10 本田旗下新能源汽车 . 27 表 11 “十一五 ”新能源汽车政策密集出台 34 表 12 我国前两批新能源汽车推广应用城市名单 35 表 13 我国新能源汽车产销数据（辆） 35 表 14 我国主要新能源汽车厂商 36 表 15 “十二五 ”新能源汽车政策更为细致、明确 37 表 16 锂电池各部件成本毛利率占比 . 39 表 17 生产贮氢合金粉的原材料（混合稀土金属，有两种） . 40 表 18 汽车电机比较 41 表 19 主要电动客车车企及上游合作电控企业 . 43 表 20 电动汽车为各国新能源汽车发展的重点 . 45 表 21 全球主要锂资源供给产能规划（碳酸锂当量，吨） 48 表 22 洛克伍德产能规划（吨） 49 表 23 几种正极材料对比 . 50 表 24 国内锂电池正极材料产能结构 . 51 表 25 各种负极活性材料性能对比 . 53 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 7 表 26 隔膜不同生产工艺对比 54 表 27 几种电解质性能对比 . 56 表 28 国内六氟磷酸锂主要厂商产能统计（ /年） . 56 表 29 公司产能表 59 表 30 我国磁材核心增量下游领域（总需求量大约是 5 万吨） . 60 表 31 磁材公司产能及市值（截止 2014 年 2 月 25 日） 61 表 32 智能驾驶汽车的四个技术阶段 . 65 表 33 部分整车厂商、科技公司智能汽车研发现状 66 表 34 目前处于阶段二的 3 款典型车型及其功能 67 表 35 关键技术综合对比 . 68 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 8 投资要点 —— 新能源汽车概念股投资策略 新能源汽车概念将是 A股市场 未来几年的热点，投资策略将经历初期的事件驱动， 中期的实质发展，到后期的兼并整合。新能源汽车之所以能成为 A股热点，是因为未来 国家将异常重视新能源汽车的发展。国际上，随着特斯拉的崛起，汽车行业势必迎来如 苹果智能手机对于传统手机业般革命性的浪潮。 与 2009 年国家支持 新能源汽车相比，目前中国发展新能源汽车面临以下几个契 机： 1、目前环境问题日益严重、中国原油对外依存度不断上升逼迫汽车行业转型升 级； 2、海外新能源汽车在 2013 年已经看到规模化生产的迹象， 2013 年或许是新能源 汽车的拐点年； 3、十二五期间国家对新能源汽车的政策扶持已经到了实质阶段，新能 源汽车推广的城市也由 2009 年的 13 个扩展到近期的 40 个； 4、从 2009 年以来国家各 个层面的企业已经努力探索新能源汽车产业，并且已有部分成果，这给未来打下坚实基 础。 然而，目前 A股市场对于新能源汽车的投资还处于前期的事件驱动型， 相关概念股 与特斯拉的股价走势保持的高度的同步性。 2013 年的整个 5 月份， 2013 年底至 2014 年 2 月中旬是 A 股市场新能源汽车概念爆发的时间段。可以看到， A 股市场对新能源汽 车的热情不断高涨， 13 年 5 月特斯拉大涨，涨幅远高于 14 年初，但是 A 股市场的相关 个股大多都是 14 年涨幅大于 13 年，这说明两点： 1、 A 股市场越来越认识到新能源汽 车在中国的可行性； 2、随着国家产业升级、转型的步伐越来越快， A 股市场愈发重视 新能源汽车产业链的成长性。 图 1 新能源相关股涨跌总览（ %） 115.5 44.9 40.4 53.7 44.5 58.1 129.2 29.6 38.9 60.4 38.3 50.2 61.5 50.7 55.5 16.8 24.8 89.3 0 20 40 60 80 100 120 140 特斯拉 江苏国泰 大洋电机 万马电缆 天齐锂业 比亚迪 新宙邦 宁波韵升 金瑞科技 13年 底至14年 2月 13年 4月 底至5月 底 资料来源： Wind， 海通证券研究所 表 1 新能源相关股 2013 年底至 2014 年 2 月领先滞后性（纵轴领先横轴天数） 特斯拉 江苏国泰 大洋电机 万马电缆 天齐锂业 比亚迪 新宙邦 宁波韵升 金瑞科技 特斯拉 0 江苏国泰 0 0 大洋电机 0 -3 0 万马电缆 0 -4 0 0 天齐锂业 0 0 1 2 0 比亚迪 0 -3 0 0 0 0 新宙邦 0 0 6 4 1 2 0 宁波韵升 -1 -2 1 1 0 0 -2 0 金瑞科技 0 -2 0 0 0 0 -2 0 0 资料来源： Wind，海通证券研究所 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 9 重点公司一览 表 2 新能源相关股 2013 年 4 月底至 5 月底领先滞后性（纵轴领先横轴天数） 特斯拉 江苏国泰 大洋电机 万马电缆 天齐锂业 比亚迪 新宙邦 宁波韵升 金瑞科技 特斯拉 0 江苏国泰 4 0 大洋电机 0 0 0 万马电缆 0 -1 0 0 天齐锂业 0 0 0 0 0 比亚迪 0 0 0 0 0 0 新宙邦 5 0 0 3 0 1 0 宁波韵升 0 0 0 0 0 0 -5 0 金瑞科技 0 -1 0 0 0 0 -2 0 0 资料来源： Wind，海通证券研究所 表 3 重点公司盈利预测及评级 代码 公司 EPS（元） 评级 2012 2013E 2014E 上次 本次 002466 天齐锂业 0.15 -0.41 0.11 买入 买入 002460 赣锋锂业 0.39 0.42 0.54 增持 增持 300037 新宙邦 0.76 0.71 0.87 增持 增持 002108 沧州明珠 0.36 0.45 0.59 增持 增持 300224 正海磁材 0.62 0.33 0.41 增持 增持 000970 中科三环 0.61 0.36 0.44 买入 买入 600366 宁波韵升 0.88 0.61 0.73 增持 增持 300127 银河磁体 0.48 0.35 0.54 增持 增持 002664 信质电机 0.82 1.12 1.49 买入 买入 600406 国电南瑞 0.43 0.76 1.00 买入 买入 000400 许继电气 0.68 1.25 1.75 买入 买入 600699 均胜电子 0.33 0.47 0.68 增持 增持 600104 上汽集团 1.88 2.13 2.37 增持 增持 600066 宇通客车 1.22 1.35 1.66 买入 买入 002594 比亚迪 0.03 0.28 0.32 暂不评级 暂不评级 601238 广汽集团 0.18 0.45 0.60 暂不评级 暂不评级 资料来源： Wind，海通证券研究所 注： 天齐锂业 假设 2014 年 1 季度完成增发，列示天齐锂业原有资产财务报表， EPS 按 2.82 亿股本摊薄 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 10 1. 新能源汽车是我国的战略选择 新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车，包括纯 电动汽车、插电式混合动力汽车、非插电式混合动力汽车和燃料电池汽车等。 2013 年之 前，全球新能源汽车发展较缓慢，一方面由于新能源汽车开发成本居高不下，相关车企 大多亏损，另一方面也没有代表性车型吸引消费者； 2013 年初开始，特斯拉成为新能源 汽车领域最大亮点， Model S 荣登一季度北美豪车销售榜首位，并且实现盈利，成为全 球迄今为止最成功的新能源汽车。特斯拉股票也受到资本市场热捧，股价从 2013 年初至 今涨幅高达 493%。 图 2 特斯拉 Model S 资料来源：互联网，海通证券研究所 图 3 特斯拉股价 2013 年初以来涨幅高达 493% 0 50 100 150 200 250 特斯拉汽车股价，美元 / 股 资料来源： Wind，海通证券研究所 发展新能源汽车大势所趋。 剔除特斯拉的明星效应 ，从国家战略高度思考，在化石 能源紧缺，环境污染愈加严重的今天，发展新能源汽车已成为降低化石能源消耗、减少 环境污染的有效举措，各国政府扶持新能源汽车产业发展的意图十分明显。中国面临着 严重的环境污染问题、原油对外依赖度居高不下、汽车产业发展也落后于发达国家，基 于以上几点，发展新能源汽车是中国国家战略的必然选择。 1.1 有助于减少污染，提升环境质量 在大气污染防治问题上，我国面临越来越大的压力。 随着我国经济和社会的快速发 展，经济、技术实力和国力不断增强，温室气体排放总量仍在大幅增加，国际上要求我 国承担量化减排温 室气体义务日益强烈，中国面临着越来越大的碳减排压力。另一方面， 近年来我国环境污染问题，特别是雾霾天气问题凸显。中国科学院《气候变化绿皮书： 应对气候变化报告（ 2013）》数据显示， 2013 年全国平均雾霾日数为 29.9 天，较常年同 期偏多 10.3 天，为 1961 年以来历史同期最多年份。 汽车尾气是造成大气污染的主要来源之一。 《中国低碳经济发展报告 2013》基于京 津冀区域原生排放的 PM2.5 的来源的调查分析，认为 PM2.5 的主要排放源为：机动车 排放和道路扬尘占比 50%，工业排放占比 37%，居民化石燃料燃烧 和电厂排放占比 10%左右。 发展新能源汽车有助于减少大气污染。 与传统汽车相比，新能源汽车不燃烧汽柴油 等化石能源，在能源转化效率上显著高于传统汽车，这有利于节约能源和减少温室气体 排放量，减少大气污染排放来源，提升环境质量。 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 11 图 4 我国雾霾问题严重 资料来源： NASA，海通证券研究所 图 5 机动车排放是大气污染的主要来源之一 机动车排放和道路 扬尘 50% 工业排放 37% 居民化石燃料燃烧 和电厂排放 10%其他 3% 资料来源：《中国低碳经济发展报告 2013》，海通证券研究所 1.2 有助于降 低我国原油对外依赖度 中国汽车市场发展迅速，原油对外依存度不断提高。 2000 年以来，中国汽车市场始终保持高速发展，年产量由 2000 年的 207 万辆增长 至 2013 年的 2212 万辆，销量由 209 万辆增长至 2198 万辆，年复合增长率均达到 20%。 中国已经超过美国，成为全球第一大汽车市场。 快速增长的传统汽车市场带来了巨大的原油需求， 1990 年至 2012 年，我国原油消 费量由 1.13 亿吨增加至 4.84 亿吨，年复合增速 6.84%，增速显著高于全球平均水平。 与此同时，对外依存度在不断提高， 2003 年，我国原油对外依存度突 破 30%，达到 32.9%， 2004、 2005 年对外依存度在 40%左右，此后继续上升； 2009 年，我国原油对外依存度 突破国际公认的警戒线 50%，达到 51.2%； 2012 年原油对外依存度进一步上升到 56.4%， 估计 2013 年对外依存度为 60%。中国已经超过美国，成为全球最大的原油进口国。 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 12 图 6 2001-2013 国内汽车产销量及增速 - 1 0 0 10 20 30 40 50 60 0 500 1000 1500 2000 2500 汽车产量（万辆，左轴） 汽车销量 (万辆，左轴） 产量同比（ % ，右轴） 销量同比（ % ，右轴） 资料来源： Wind，海通证券研究所 图 7 2001-2012 国内民用汽车保有量 0 5 10 15 20 25 30 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 全国民用汽车保有量（万辆，左轴） 同比增速（ % ，右轴） 资料来源： Wind，海通证券研究所 图 8 我国原油消费量及增速 0 5 10 15 20 0 100 200 300 400 500 600 中国原油年消费量（百万吨，左轴） 同比增速（ % ，右轴） 资料来源： BP 能源统计，海通证券研究所 图 9 我国原油对外依存度接近 60% 0 10 20 30 40 50 60 0 50 100 150 200 250 300 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 进口原油数量（百万吨，左轴）） 对外依存度（ % ，左轴） 资料来源： Wind，国家统计局，海通证券研究所 我国仍正处于工业化、城市化的重要阶段，而每千人汽车拥有量仅约 50-100 辆，与 世界平均水平 160 辆、欧美 500-800 辆还有很大的差距，汽车消费市场还有很大的发展 空间。按照目前传统汽车市场的增长速度，至 2030 年，我国原油进口依存度将达到 75% 左右，原油消耗量将超过 8 亿吨。过高的原油进口依存度会明显增加经济波动风险，若 未来石油危机再次爆发，我国将面临严重的经济冲击。因此， 大力发展新能源汽车是缓 解我国石油短缺、降低石油对外依存度、减小经济波动风险的有效措施。 1.3 有助于 提升本土车企国际竞争力 发展新能源汽车是我国汽车产业的一次重要机遇。受产业结构不合理、技术水平不 高、自主开发能力薄弱等问题制约，我国还远不是世界汽车生产强国。但是，新能源汽 车在世界范围内真正开始发展的时间并不算长，国内众多新能源汽车相关 企业已经开始 涉足相关技术研发和产品生产，并取得了不小的成绩，技术水平与国际先进水平的差距 正在缩小。因此，大力发展新能源汽车有助于我国汽车产业的弯道超车，显著提高我国 汽车产业的国际竞争力。 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 13 图 10 国产电动汽车 -比亚迪 秦 资料来源：互联网，海通证券研究所 图 11 国产电动汽车 -奇瑞 M1 资料来源：互联网，海通证券研究所 总体而言，新能源汽车代表了世界汽车产业的发展方向，是世界各主要国家和汽车 制造厂商的共 同战略选择。从国家战略高度审视，发展新能源汽车是减少环境污染、降 低原油对外依存度、提升汽车工业国际竞争力的有效途径。大力发展新能源汽车是国家 的战略选择。 2. 新能源汽车概述 新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源（或使用常规车用燃料、采用新 型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、 具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（ BEV，包括 太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（ FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能 器）汽车等。 表 4 混合动力、纯电动和燃料电池汽车的比较 混合动力汽车 纯电动汽车 燃料电池电动汽车 驱动方式 内燃机＋电机驱动 电机驱动 电机驱动 能量系统 内燃机＋蓄电池 蓄电池 燃料电池 能量来源与补给 加油站或充电设备 电网流电设备 氢气 排放量 排放较低 零排放 近似零排放 商业化进程 商业化较成熟 有少量产品销售，未形成规模 研发阶段 主要优点 续航里程较长 排放低 效率高，续航长 主要缺点 电池效率 充电站不足，电池安全性有待提高 成本高，技术未突破 资料 来源： CNKI， 海通证券研究所 新能源汽车是在传统汽车产业链基础上进行延伸，结构上与传统汽车的最大区别在 于动力系统，增加了电池、电机、电控系统等组件。 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 14 图 12 新能源汽车与传统能源汽车结构比较 传统汽车动力系统 冷却系统 润滑系统 燃料系统 启动系统 点火系统 传动系统 行驶系统 转向系统 制动系统 车身壳体 车门 车身外部装饰件 车身内部装饰件 车身附件 汽车安全系统 底盘 车身 发动机 传 统 汽 车 零 部 件 • 在混合动力领域保留； • 在纯电动汽车将部分保留 替代 新 能源汽车 新能源动力系统 动力电池 驱动电机 电控系统 逆变器 变频器 电控元件 电池管理系统 资料来源：赛迪经智，海通证券研究所 2.1 混合动力汽车 混合动力是指采用传统燃料同时配以电动机和发动机，由电动机作为发动机的辅助 动力，以改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为 汽油混合动力、柴油混合动力和气电混合。目前国内市场 上，混合动力车辆的主流都是 汽油混合动力，而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。依据电机的输出功率在整 个系统输出功率中占的比重，可以将其分为轻度混合型、中度混合型和全混合型混合动 力电动汽车。 表 5 混合动力汽车分类 类型 功能要求 代表车型 轻度混合动力 发动机自动起停 +回馈制动 奇瑞 A5 BSG 混合动力等 中度混合动力 发动机自动起停 +回馈制动 +电动辅助 本田思域混动版、本田 Insight、 CR-Z 等 强混合动力 发动机自动起停 +回馈制动 +电动辅助 +纯电驱动 丰田普锐斯、凯美瑞混动版等 插电式混合动力 发动机自动起停 +回馈制动 +电动辅助 +纯电驱动 +电网充电 雪佛兰 Volt 等 资料来源： CNKI， 海通证券研究所 轻度混合动力系统在传统内燃机上的启动电机（一般为 12V）上加装了皮带驱动启 动电机（ BSG 系统）。该电机为发电启动 (Stop-Start)一体式电动机，用来控制发动机的 启动和停止，从而取消了发动机的怠速，降低了油耗和排放，但是它的电机并没有为汽 车行驶提供持续的动力，因此 节油节油率 20%以下。 中度混合动力系统 采用了 ISG 系统。 与轻度混合动力系统不 同，中混合动力系统采 用的是高压电机。另外，中混合动力系统还增加了一个功能：在汽车处于加速或者大负 荷工况时，电动机能够辅助驱动车轮，从而补充发动机本身动力输出的不足，从而更好 的提高整车的性能。这种系统的混合程度较高，目前技术已经成熟，应用广泛， 节油节 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 15 油率约 20%-40%。 强混合动力系统采用 272-650v 的高压启动电机，通过车载电池供电，电动机可以 在启动或巡航过程中，单独驱动车辆行驶，在加速或者电池能量不足的情况下，再由内 燃机单 独或者联合电动机驱动车辆。与中混合动力系统相比，完全混合动力系统的混合 度更高，节 油率 40%以上。 2.1.1 插电式混合动力 插电式混合动力汽车（ Plug-in Hybrid Vehicle，简称 PHV），简单说就是介于电动 车与燃油车两者之间的一种车，既有传统汽车的发动机、变速箱、传动系统、油路、油 箱，也有电动车的电池、电机、控制电路。而且电池容量比较大，有充电接口，因此节 油率可达 70% 与非插电的混合动力汽 车相比，插电混合动力汽车电池容量更大，可以支持行驶的 里程更长。 如果 拥有较好的充电条件，插电混合动力汽车不用加油就可满足日常出行， 当做纯电动车使用，具有电动车的优点。与纯电动车相比， 插电混合动力汽车电池容量 要小很多，但是带有传统燃油车的发动机，变速箱，传动系统，油路、油箱。在无法充 电的时候，只要有加油站就可以一直行驶下去，行驶里程不受充电条件的制约，又具有 燃油车的优势。 表 6 增程式、并联式和混联 式优劣比对 方式 优点 缺点 增程式 不用变速箱，成本略有降低；通过控制系统优化可以让发动机一直工 作在最佳转速，即使在充电不便时，市内堵车路况下油耗也比较低， 发动机噪音也可以控制的非常小 。 由于发动机和发电机并不直接驱动车轮，造成了这部分功率 的浪费； 高速路况下，如果发动机直接驱动车轮，可以一直 工作在最佳工作模式，而增程式插电混合动力多了一个转换 过程，转换本身要消耗能量，造成油耗反而偏高。 并联式 电动机、发动机共同驱动车轮，没有功率浪费的问题；在传统燃油车基础上改动较小，成本也比较低 。 发动机不能保证一直在最佳转速下工作，油耗比较高 。 混联式 具有增程式和并联式的优点：增程模式下，发动机可以一直控制在最 佳转速，油耗低，噪音小，振动小；在并联模式下，两台电机，一台 发动机可以一起工作，三者功率加起来具有非常好的起步和加速性能， 是一种比较完美的组合。 成 本要高于其他类型的插电混合动力，车的总重量也会大一 些 。 资料来源：美国国家公路安全委员会，海通证券研究所 增程式电动车内只有一套电力驱动系统，包括电机、控制电路、电池，由电动机直 接驱动车轮，发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。因为发动机并不直接驱动车 轮，因此也不需要变速箱，相当于在普通的电动车上装载了一台汽油 /柴油发电机。主要 代表车型为宝马 i3（可选装增程模块），雪佛兰沃蓝达（有隐藏的直接驱动模式）， Fisker 卡玛和奥迪 A1 e-tron。 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 16 图 13 增程式电动车 资料来源：中汽协，海通证券研究所 并联式插电混合动力车内有两套驱动系统，大多是在传统燃油车的基础上增加电动 机、电池、电控而成，电动机与发动机共同驱动车轮。车内只有一台电机，驱动车轮的 时候充当电动机，不驱动车轮给电池充电的时候充当发电机。主要代表车型为奔驰 S500 插电版、比亚迪秦。 图 14 并联式插电式混合动力车 资料来源：中汽协，海通证券研究所 混 联式插电混合动力与并联式插电混合动力一样，也有两套驱动系统， 但不同的是， 混联式有 两个电机。一个电动机仅用于直接驱动车轮，还有一个电机具有双重角色：当 需要极限性能的时候，充当电动机直接驱动车轮，整车功率就是发动机、两个电机的功 率之和；当电力不足的时候，就充当发电机，给电池充电。 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 17 图 15 混联式插电式混合动力车 资料来源：中汽协，海通证券研究所 2.2 纯电动汽车 纯电动汽车是指仅由电力驱动的车型。电动汽车主要由 底盘 、车身、蓄电池、电动 机、控制器和辅助设施蓄电池六部分组成，工作原理可以简要的表达为：蓄电池 → 电流 → 电力调节器 → 电 动机 → 动力传动系统 → 驱动汽车行驶。蓄电力驱动及控制系统是电动 汽车的核心，也是区 别 于 内燃机汽车的最大不同点 。 电力驱动及控制系统由电源、驱动 电动机和电动机的调速控制装置等组成。 图 16 纯电动汽车原理图 资料来源：中汽协，海通证券研究所 对于电动车来说，性能、成本、用户体验能否压倒内燃机汽车，关键在于动力电池。 锂电池的历史可以追溯到 70 年代，是目前应用最广泛的电池。 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业研究· 新能源汽车专题研究 18 图 17 锂电池工作示意图 资料来源：盖世汽车网， 海通证券研究所 正极材料是锂离子电池中最为关键的原材料，直接决定了电池的安全性能和电池能 否大型化，常用的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、三元材料（特斯拉）和磷酸铁锂（比 亚迪）四种。 2.3 燃料电池汽车 燃料电池汽车和普通电动汽车有基本一致的电力驱动构造。它们之间的主要区别在 于，燃料电池汽车的电池是一个小型发电设备 —依靠氢和某种氧化物的化学反应产生驱 动电能，而无需从电网充电。相较于传统电动车，燃料电池车可以改善传统电池过重、 电能容量不足及长时间充电的缺点，行驶里程更长，燃料电池的发电过程可视为水电 解 的逆反应，发电过程中只有水份的排放，因而是清洁的动力能源。 相对于其他电池，氢燃料电池最大的优势是能量密度极高，实验室可以做到 3 千瓦 时每公斤，比其他类型的电池都高很多。用于汽车可以以更小的体积和重量，提供更长 时间的续航。 但是，氢燃料电池也存在问题： 1）价格，氢燃料电池的核心零件是质子交换膜和 铂催化剂，都是非常昂贵的材料，目前的价格是 150 万到 200 万人民币，远远高于燃油 车和锂电池的电动车； 2）燃料的来源和储存，氢燃料电池需要氢气，氢气本身并没有 产业链支撑，制造，运输，储存，加注都极不方便，成本又很高，危 险还很大，相比燃 油车和锂电池车成熟度太低。 请务必阅读正文之后的信息披露和