混动汽车行业深度报告：混动元年开启自主品牌竞争新篇章

1、混动汽车行业深度报告：混动元年开启自主品牌竞争新篇章混动填补需求空白，政策护航市场发展纯电两端市场爆发，10-20 万仍有突破空间从新能源车市场整体来看，2017 年以来 5 万以下、20 万以上区间新能源车渗透率实现 较大增长，到 2021 年 9 月已实现 20%以上的渗透率，其中 5 万以下渗透率高达 90%。 另外，新能源车在各线城市也有不同程度的突破，其中一线及新一线城市渗透率最高， 且向下级市场渗透的趋势明显。分价格段来看，纯电动车两端市场渗透显著，5-20 万市场渗透率仍有空间，插电混在 10-20万市场渗透率快速提升。2021 年 9 月，5 万以下区间纯电动车渗透率达到 90

2、.0%， 30 万以上渗透率也达到 26%以上，目前 5-20 万市场纯电渗透率低于 15%，其中 10-15 万市场渗透率为 6.1%，插电式混动车市场渗透率整体上低于纯电动车，其中 25-30 万 区间早期渗透率高于纯电动车，但近年来增速不及纯电动车，市占率被反超，而 10-20 万区间自 2021 年以来显示出渗透率快速提升的趋势。满足经济型“挑剔”市场，混动成为重要补充10-20 万区间内，受制于成本，纯电动车在续航里程和配置上竞争力并未如两端市场强 劲，同时 10-20 万市场作为经济型市场消费者最为“挑剔”，对续航、性能、配置等都 有较高要求。混合动力成本增加相对较少，目前定价上可

3、以和燃油车基本平价，成为新 能源重要补充。 续航配置：10-20 万市场混合动力在配置和续航上有一定优势。受制于成本，纯电动车 在 10-20 万元区间带电量有限，续航约 300-460km，对续航里程有较高要求的消费者而 言目前仍显不足。经济型价格带上，纯电动车的智能化配置也难以达到 30 万以上车型 的如此丰富，竞争力相对有限。混合动力低油耗特性可以助力车型达到 1000km 以上续 航，同时配置也相对丰富。成本方面：混合动力相较纯电动车成本增加少，且远期随着电机电控成本进一步下降以 及架构优化，相较燃油成本未来或仅少量增加，成为燃油车的自然升级。纯电动车相比 传统燃油车，取消了发动机、变

4、速箱等部件，但电池及电机电控的引入带来了很高的增 量成本；混合动力车在传统燃油车的基础上新增了电池及电机电控系统。其中电池成本 占比最高且降本空间最大，以 2020 年纯电动车电池能量 60kWh、度电成本 850 元，普 通混动车电池能量 1.5kWh（插电式混动车 10kWh）、度电成本 2500 元（功率电池）为 基准，预计 2020-2025 年间复合降本率为 6%，2025-2030 年间成本下降率保持在 3% 的水平。对于 10-20 万区间同级别、同配置的车辆，当前纯电动车基于燃油车的增量成 本比混动车高出 2-3 万余元，随着技术成熟和成本降低，到 2030 年预计混合动力车相

5、 比纯电动车仍有 1-2 万元的成本优势。此外，考虑到一些混动车型取消了传统变速箱， 且随着新能源车补贴退坡，插电式混动车不再为补贴追求大能量电池，混动车成本优势 将进一步提高，进而转化为售价、配置上的优势。双积分政策进一步护航混动车发展政策方面：2017 年 9 月 27 日，工信部出台了乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽 车积分并行管理办法，并于 2020 年 6 月对新能源积分和平均燃油消耗量积分的计算 和结转方法做了修订。我国政府将双积分政策作为新能源补贴退坡后新能源汽车政策的 主要支撑工具，其中新能源积分要求整车厂在生产传统燃油车时须匹配一定比例的新能 源车型，新能源汽车为纯电动汽车

6、、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车三类汽车，包 括 HEV 在内的节能汽车划归为传统能源汽车。随着修订政策落地，新能源车在平均燃 料消耗量 CAFC 中乘数降低及新能源积分降低，车企积分压力增大。2020 年特斯拉实 现双积分排名第一，前十名中多为自主品牌。相比之下，一汽大众等合资车企产生了高 额负积分。到 2025 年，混动车型年销量或将超过 635 万辆，市场空间巨大。预计 2020-2025 年乘 用车年销量复合增速为 3%，2025 年乘用车销量有望达到 2544 万辆。根据上述测算结 果，到 2025 年，纯电动车年销量有望达到 719 万辆，2020-2025 年均复合增长率为 4

7、8.4%，混动车型合计销量将有望达到 635 万辆，2020-2025 年 CAGR 为 66.5%。混动技术百花齐放，格局竞争背后是成本的博弈混动技术的原理是“削峰填谷”，实现方案多元化混合动力汽车原理在于“削峰填谷”，保持发动机运行在高效区间。发动机高效工作区 间一般位于中低转速、中高负荷的狭窄范围，在复杂的运行工况下，汽车运行功率需求 难以完全匹配发动机最佳工作区间。而混动车利用电驱系统实现了“削峰填谷”，保证发 动机更多的在高效区间工作，其原理如下： （1）在启动及低速运行时，发动机效率不高，系统利用电池带动电动机进行驱动； （2）在加速行驶或爬坡时，路况需求功率高于发动机最佳功率，此

8、时发动机和电动机 共同驱动； （3）一般运行时，发动机最佳功率大于等于路况需求，剩余能量则通过发电机产生电 能并储存至电池中； （4）在减速或制动时，能量可以被回收并储存至电池中。 为了实现这一策略，目前已发展出多种不同形式的混动系统方案。主流混动系统架构可分为串联增程式、单电机并联式、双电机串并联式和功率分流混联 式。早期在石油危机背景下，丰田采用功率分流混联式架构来降低油耗，结构紧凑，成 本上具有优势，丰田凭借先发优势和技术积累建立起专利壁垒；日产采用串联增程式架 构来解决其电动车产品的续航问题，在纯电动车的基础上增加发动机+发电机为电池供 电来增加里程，由于车辆仍靠电池+电机来驱动，因此

9、成本很高，且高速工况下能量效 率低；欧洲大部分车企为应对趋严的排放法规，采用单电机并联式架构，该架构允许车 辆保留传统燃油车平台的发动机、机械多挡变速箱等部件，在满足排放标准的条件下实 现最小的改造成本，但燃油经济性相对较差；本田、比亚迪等采用双电机串并联架构， 对电机与电池要求较高，该结构能量利用率高，兼具动力性与燃油经济性。技术驱动格局变迁，背后是成本与性能的平衡与 20 世纪初相比，如今的混动格局发生了颠覆性的变化。我们认为混动技术是决定格 局的重要原因，而成本与性能的权衡是技术的关键。伴随着混动核心零部件的降本，过 去一些受限于成本的技术路线实现了性能与成本的综合，优势逐渐凸显。 从全

10、球混动市场看，丰田长期占据龙头地位，而随着其它车企入局，丰田的市场份额也 不断被蚕食。2004-2020 年间，全球混动市场主要经历了以下三个阶段：阶段一（2004-2008）：低成本方案+专利壁垒，丰田凭借先发优势占据龙头地位。 阶段二（2009-2012）：本田竞争力逐渐凸显，但丰田优势犹在。 阶段三（2013-2020）：电机降本助力混动技术百花齐放，格局竞争加剧。格局变化的直接原因是产品表现。从车型表现来看，早期丰田以提高燃油经济性为目标 打造的混动车型相比竞品车型在油耗水平、售价方面具有绝对优势，长期保持 80%以上 的市占率。2009-2012 年间，更多车企逐渐入局，市面上的混动

11、车型增多。油耗方面， 丰田仍然占据主导地位；性能方面，部分车型在动力性能上达到丰田水平，但定价高于 丰田。期间本田将产品价格压缩至低于丰田，尽管油耗水平、动力性方面均弱于丰田， 但对于价格敏感型消费者仍然有吸引力，销量有所提升。2013-2020 年期间，随着各家 混动技术和车型的推出，相同价格区间（$2.4 万-$3 万）出现越来越多在加速性能、油 耗水平方面与丰田差距不大的产品，竞争格局加剧，丰田市占率逐渐下降；与此同时， 在价格下探方面，丰田仍能够将产品价格控制在 2 万美元左右，油耗与售价仍然是丰田 的优势。双电机串并联具备潜力，有望成为主流格局变迁背后技术是驱动力，性能与成本的平衡是

12、技术的关键。发动机控制的关键在于 转速调节，丰田 THS 系统采用行星齿轮机械结构将发动机与两台电机进行转速耦合， 通过调节电机转速来控制发动机转速实现 E-CVT 无级变速而取缔了传统变速箱结构， 其中发动机是主要驱动来源，系统对电机功率和电池性能要求不高，因此在早期电机电 控成本处于高位时，丰田这套“高功率发动机+低功率电机”的混动系统极具成本优势。 2013 年，本田推出 i-MMD 双电机串并联系统，与丰田不同的是，本田通过电控系统实 现发动机与电机的协同工作及工作模式的切换。本田 i-MMD 中电机更多的参与驱动， 因此随着电机电控的降本，系统性能不再受限于电机成本，本田混动“低功率

13、发动机+ 高功率电机”方案的优势逐渐凸显。“混动元年”开启自主品牌混动竞争新篇章自主混动厚积薄发，十年磨一剑国内市场起步较晚，2014 年起实现行业年销量过万，其发展历程主要经过了以下三个 阶段： 阶段一（2013-2017）：丰田依托经验技术沉淀，迅速扩张版图，自主品牌初出茅庐。丰 田作为全球混动龙头，进入中国市场后迅速打开空间，2013-2017 年间销量由不足万辆 增长至 10.4 万辆，CAGR 高达 103.7%。期间，以比亚迪为首的自主品牌开始推出混动 车型，取得了较好的势头，市占率曾一度超过丰田，但经验与产品竞争力有限导致其后 劲不足，增速放缓。 阶段二（2018-2020）：市

14、场竞争愈加剧烈，自主品牌持续探索。2018 年本田混动引入 国内，更多自主品牌也加入到混动市场竞争中。与丰田类似，本田十余年的研发和市场 经验帮助其实现了销量快速增长，而比亚迪、上汽在推出新一代混动方案后却高开低走， 销量渐入颓势。同时，行业整体增速放缓，2018-2020 年间 CAGR 为 3.5%。 阶段三（2021 以来）：市场空间打开，自主品牌探索取得成效，市占率大幅提升。2021 年 1-10 月混动车销量合计 81.4 万辆，远超 2020 全年销量。其中比亚迪自 3 月推出 DM-i 系统以来，销量迅速爬坡，10 月混动销量已与丰田相当，市占率接近三分之一。在 10-20 万价

15、格区间，自主品牌混动车型先后实现了对“两田”混动的动力性能、燃油 经济性从逐渐趋近到反超的过程。早期丰田进入我国混动市场时主要瞄向中高端市场， 自主品牌主要定位于 10-20 万区间，但动力性能、油耗水平与成熟的丰田混动产品存在 差距。2013-2017 年间，自主品牌不断打磨混动技术，油耗水平进一步趋近丰田的同时， 在动力性能方面实现反超。2017 年起，自主品牌在油耗方面逐渐超越两田，且价格不 断下探，综合竞争力大大提升。除比亚迪外，上汽、吉利、长城等自主品牌在此期间也在混动赛道不断探索。 上汽 EDU 一代到二代，“两根筷子”变“一双筷子”。上汽于 2013 年推出搭载第一代 EDU 混

16、动平台的量产车型，采用 P1+P2 双电机串并联结构，其中 ISG 小电机负责调 速，TM 大电机负责电驱动，通过 2 挡 AMT 变速器输出能量。第一代 EDU 的特点在于 采用双离合控制器，分别控制 ISG+发动机和驱动电机，使二者分工明确，能够实现纯 电模式、发动机直驱模式、混动模式以及增程模式。但这套系统结构较复杂，两台离合 器协作方面存在不足，且亏电状态下油耗不占优势。随后，上汽于 2017 年推出荣威 i6、 RX5 两款车型，在动力性能、油耗等方面进行优化，2018 年分别实现了 3.3 万、2.3 万 的销量。 2019 年，上汽发布第二代 EDU 平台，采用 P2.5 并联式

17、架构，通过一个离合器解决油、 电两个动力源的耦合，动力衔接更平顺。第二代 EDU 的特点在于高度集成的组合 10 速 变速箱，凭借 P2.5 电机集成在变速箱的结构优势，通过齿轮轴和齿轮的不同排列组合 可实现发动机 6 个挡+电机 4 个挡的调速范围，智能调控发动机与电机在不同工况下的 出力比例，使两者维持在高效工作状态。自主混动技术崛起，剑指“混动元年”自主品牌 2021 年以来，除比亚迪 DM-i 外，搭载长城柠檬混动系统的车型也于 2021 年 陆续上市，另外，奇瑞、长安、吉利也将混动视为战略路线，相继发布新一代混动技术。抗衡“两田”，长城研发自主 DHT 技术。丰田、本田针对混合动力各

18、自开发了混联、串 并联方案的专用混动变速器（DHT）技术。与传统变速器不同，DHT 对于机械架构没有 限制，其核心功能由机电组件实现无级调速，由于减少了传动装置，DHT 系统结构更紧 凑、重量更轻，提高了能效和性能表现。自主品牌中以比亚迪和长城为主，DM-i 的 DHT 方案与本田的串并联方案类似，偏重经济性。长城柠檬 DHT 则在该方案的基础上增加 一档变速箱（相当于两档变速），并将发动机、变速箱、DCDC、双电机以及电机控制器 高度集成为一套 DHT 系统，匹配 HEV/PHEV 两种架构下三种不同规格的动力总成。柠 檬 DHT 系统能在中速巡航场景下实现发动机直驱模式，追求更佳的动力性表

19、现。自研自采，实现性能与成本的最优化自主品牌的成本优势来源于自研技术与供应链。以比亚迪为例，得益于长期的技术研发 和深化产业链布局，DM-i 超级混动平台做到了动力系统及控制系统全自主研发，核心零 部件实现了自给自足。比亚迪为 DM-i 研发了插混专用 1.5L 高效发动机，热效率达 43.04%，并配备 EHS 电混系统，搭载了比亚迪自研量产的三合一扁线油冷电机，配备 8.3-21.5kWh 的混动专用功率型刀片电池，提供更大的能量缓冲区，采用自主 IGBT 芯 片，有效降低了成本。对比比亚迪唐（混动）和丰田普锐斯，二者在核心零部件方面均 能够实现自采自供或子公司供应，更低的成本能够带来更大

20、的优势空间。规模扩大有利于成本下降，为比亚迪在混动动力电池市场带来成本优势。根据比亚迪 2021 年各混动车型销量及电池能量（多款式的电池能量取平均值，如秦 PLUS DM-i 有 8.32kWh 和 18.32kWh 版本，测算时记为 13.32kWh）进行测算，自 2021 年 3 月 DMi 车型上市以来，随着功率型刀片电池产能爬坡，比亚迪在插电式混动车电池市场装机 量占比不断提升，预计 8 月份比亚迪在插电混动车电池装机量市场市占率已达到 40% 以上，后续 DM-i 等车型订单不再受产能限制而持续放量，市占率有望继续上升。类比 纯电动车动力电池市场，宁德时代能够长期保持着 50%以上的市占率，凭借规模效应带 来的成本优势与竞争者拉开差距，进而凭借成本优势持续巩固龙头地位。比亚迪后续也 持续投入功率电池的产能满足公司后续订单交付以及夯实自身规模效应。双电机串并联架构成本具有优势，比亚迪至少在中短期内仍将保持优势。从混动系统成 本角度对自主品牌混动系统核心零部件成本进行估计，其中除比亚迪外，其它车企混动 方案中均含有变速箱，奇瑞鲲鹏采用双电机驱动因此电机成本较高，长安蓝鲸采用 30.7kWh 大能量电池因此电池成本较高。经测算，比亚迪 DM-i、长