插电混动真的要凉?从技术和成本探寻技术路线
2018-6-20 来源:第一电动网
全球插电混合动力汽车市场整体规模并不大,2017年的销量总计38.42万台,而从2010年到2017年底,全球插电式混合动力汽车的保有量为118万台。从市场分布来看,主要在美国、中国、日本、荷兰、英国和德国,市场集中度比较平均。

近期,插电式混合动力(PHEV)汽车的销量逐步上扬,本期研究周报在梳理中国PHEV发展脉络的基础上,试图分析国补退出后,未来的市场需求和可能发生的演变。为此,将从多个角度来判断和思考插电式混合动力到底有没有前途的问题,本文为系列探讨之一。

主要探讨技术和成本问题,当下不同车企的技术路线,特别是典型的国内企业(比亚迪、上汽、广汽等),以及外国企业导入插电式混合动力的策略。

全球插电混合动力汽车市场整体规模并不大,2017年的销量总计38.42万台,而从2010年到2017年底,全球插电式混合动力汽车的保有量为118万台。从市场分布来看,主要在美国、中国、日本、荷兰、英国和德国,市场集中度比较平均。

美国的插电式混合动力汽车市场启动较早,早期有通用汽车的沃蓝达(Volt),随后其他厂家也开始跟进,如福特的C-max、Fusion PHEV,丰田的Prius PHEV和宝马的插电混合动力(3系、X5)等。

中国的插电式混合动力汽车市场主要由比亚迪和上汽两家推动,虽然与纯电动汽车的快速增长和上量相比并不能相提并论,但是在全球范围来看,已经成为全球第一大插电式混合动力汽车市场。

欧洲市场比较分散,以西欧地区(英国、德国、荷兰和法国)和北欧(瑞典和挪威)为主,市场规模总量为10万台,整体上与美国、中国形成三足鼎立的态势。

日本插电式混合动力汽车企业主要有丰田(Prius PHEV)和三菱(Outland PHEV),市场规模比较小,目前存量为10万台。

图1 全球插电式混合动力汽车市场存量分布(单位:千台)

全球插电式混合动力汽车市场每年的增速也是比较平缓的,核心问题在于插电混动汽车介于纯电动汽车和混合动力汽车之间,偏向纯电动运行但又要兼顾电池电量耗尽后的油耗问题,在缺乏政策支持的地区增长比较缓慢。

即使有政策支持,由于汽车系统比较复杂,使得开发速度与传统燃油车相近,在迭代较慢的情况下,很多车企开始考虑在原有车型上批量推出插电式混合动力的配置,模糊的技术差异,使得消费者对于插电式混合动力车型的特征辨识度并不清晰,因此未能出现类似的普锐斯的效应,时间久了,一些插电混动汽车的市场认可度并不能持续。

图2 2010年至2017年主要市场增长情况(单位:千台)

在同样条件下,纯电动汽车的发展速度更快,很多车企都开始对这个过渡性品类重新思考。基于中国和美国两个最大的插电式混合动力汽车市场,我们来做一个插电式混合动力技术路线的判断。

图3 2017年插电式混合动力市场增量(单位:千台)

1、美国市场

美国插电式混合动力市场规模大约为9万台,总体来看,这是几家车企都在努力发展的市场。丰田、通用和福特三家都占据近20%的份额,宝马也处于很好的发展态势。

从市场分布来看,豪华车企做插电式混合动力是比较占优势的,由于品牌本身的支撑,并不需要7500美金的退税也能得到稳定的用户支持。中端品牌里,通用、福特和丰田三家对于插电式混合动力的定价策略就要矛盾许多,在总数上也只能分到2万台左右,从这个层面来看,插电混动品类在美国的成长空间有限。

图4 美国2017年插电式混合动力汽车销售情况

2、中国市场

中国2017年新能源汽车销量为77.7万辆,其中纯电动汽车的销量为65.2万辆,插电混动车型的销量则与纯电动汽车形成鲜明对比。据中汽协的数据,2017年插电混动乘用车的销量为11.1万辆。

目前,由于插电式混合属于新能源汽车,可以进入补贴和推广目录,国内汽车企业占据主导地位,主要玩家是比亚迪和上汽。

图5 2017年插电式混动市场占比

3、技术和成本

插电式混合动力汽车的动力构造,可以从混合动力车型演进或者从纯电动汽车改进,前者主要是以Power Split行星齿轮动力分流技术体系下发展起来的几个车型思路,最大的先发优势是丰田在这个体系下积累了足够多的混动汽车销量,使得其可以在其他各个车系上慢慢普及插电式混合动力汽车,牺牲部分后备箱空间和成本增加以后,丰田可以在插电式混合动力车系的综合成本上领先其他车企。

因此,预计2018-2019年,丰田在中国市场推出插电式混合动力的卡罗拉和雷凌以后,如果定价策略足够激进,将对整个中国的插电式混合动力价格体系产生直接的影响。

表1 插电式混合动力构型

欧洲车企基于多年的积累,考虑用并联式的方法来实现车辆平台的混动化。但是由于单纯的混合动力技术无法支撑价格体系,使得并联式混合动力在动力总成技术方面不断提高(电机小型化、变速箱电气集成化和低成本化)。这条路是可以走通的,但早期阶段吃亏一些。

并联的方式,简单而言,P的定义就是电机的位置,放在不同的位置,用不同的数字代号为准:

P0 电机置于变速箱之前,皮带轮。

P1 电机置于变速箱之前,与发动机曲轴相连。

P2 电机置于变速箱的输入端,在发动机与变速箱之间

P2.5:在DCT的变速箱内,在一根轴上放入电动机,达到动力输入的效果

P3 电机置于变速箱的输出端,与发动机分享同一根轴,同源输出。

P4 电机置于变速箱之后,与发动机的输出轴分离,一般是驱动无动力的轮子。

图6 并联式混合动力(修改传统的变速箱和发动机系统)

值得一提的是,比亚迪P3混合动力系统由电动机、发动机共同驱动车轮,在混合动力模式下,有非常好的起步扭矩,加速性能出色。但是在B阶段油耗方面,车辆油耗持续下降需要更优化。

本田和上汽的串并联技术则通过控制离合器的开合实现不同的混动模式。严格来说,这种依靠电机控制和发展的技术,更加偏向电动车一些。

图7 串并联的混合动力(不依赖传统变速箱)

小结:

插电式混合动力汽车在全球短期内达不到40万辆的规模,需要从技术、成本方面去进行深入比较,下一篇研究我们将在不同的细分车型上尝试核算这个数字。

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