研究报告 2018 年全球电动汽车发展指数 罗兰贝格汽车行业中心 &亚琛汽车工程技术有限公司 2018 年 8 月 2 研究报告 全球电动汽车发展指数 2018 1. 2018 年全球电动汽车发展指数核心观点 > 中国在 2018 年全球电动汽车发展指数中仍处于领先地位。尽管法国在技术层面位于前列，但中国在行业与市场层面仍保持领先 (请参见 图 2)。 > 中国在汽车和电池生产上的预计增长量巨大，领先地位进一步强化。 > 由于预计增长强劲并在市场上占据主导地位，电池制造商将采取更多措施保证原材料供应，加大对价值链上游的投入。 > 领先电池制造商预计将扩大主导优势，在与整车厂的谈判中占据更有利的地位。 > 为降低对电池制造商的依赖，整车厂可以做出以下两种战略选择： 与供应链上的相关企业建立紧密的长期合作关系，就基础产量达成协议，并以可迅速调节产量的内部生产作为补充 。 帮助建立强劲的电池模块供应商网络，同时持续从市场上众多的电池制造商处进行采购。 2. 全球七大主要汽车国家电动汽车竞争格局概述 在上一份报告发布之后，全球七大主要汽车国家的竞争格局略有变化 (请参见 图 1、 2)。中国保持总体领先地位；美国排名上升，与中国并列首位。日本在行业与市场两个层面上均有增长，超越德国，位居第三位。 法国在技术层面处于领先地位 法国在技术层面仍处于领先地位。法国整车厂提高了插电式混合动力汽车的产量，扩展了过去相对狭窄的产品线，但仍主要关注低成本、高性价比的小型纯电动汽车。德国整车厂的产品组合更加丰富，重点转向插电式混合动力汽车与纯电 动 SUV，导致德国的技术指标得分与去年相比略有下降，但仍保持在了第二位。随着近期大量计划电动车型的公布与推出，德国有望在未来的评估中提高技术指标的评分。 韩国整车厂近年来推出了越来越多 高 性价比的车型，并反映在了终端零售上，韩国的排名也由此逐渐上升 (请参见 图 4)，在技术层面上超过日本，位居第三。日本整车厂在现有的产品组合中增加了电池容量较大的新车型，插电式混合动力汽车的产量占比有望加大。由于插电式混合动力汽车的电动 续航里程 较短、电动 最高时速 较低，其产量占比的增加将一定程度上 拉低 日本 整体 电动汽车的技术能力 水平 。而且由于插电式混合动力汽车的电池容量较低，大部分车型 所配备的 充电技术 也较为基础 。 美国整车厂重点关注中型纯电动汽车，在技术能力上略有提升，排名超过日本。尽管中型纯电动汽车花了很长时间才得到经销商的青睐，但美国整车厂中这一车型的产量在过去一年中显著提高。 政府对 电动汽车研发的支持正在减少，部分国家的经费持续降低。政府研发项目已经接近尾声，目前也没有新的项目上马；即使有，规模也非常有限。这一变化在中国体现得更为明显 (请参见 图 5)。法国的补贴占国内生产总值的比例仍然最高，所以在技术层面仍占据领先地位。中国则有所下降，排名仅高于意大利。 3 研究报告 全球电动汽车发展指数 2018 就 “行业 ”指标而言，中国处于领先地位，韩国迎头赶上 中国电动汽车与电池生产增长快、预期高，在行业层面上继续保持领先地位。美国居于第二位，纯电动与插电式混合动力汽车产量实现了高 达 100%左右的增长。德国的增长率与美国持平，但总体而言，德国的电池生产较为欠缺，在行业层面上排名第五，落后于日本和韩国。日本排名第三，但韩国的电池生产占全球的份额高于日本 (请参见 图 7)。 韩国整车厂车型大幅增加，增长率较高，汽车产量增长 了 400%，在绝对产量上高于法国，但仍低于日本。意大利排名最末，预期产量并无显著提高。在未来几年内，中国有望保持总体领先地位，这主要是基于过 去 18个月中颁布的多项法律法规： > 2018年 4月 26 日，中国汽车工业协会、中国汽车动力电池产业创新联盟 联合发布 汽车动力蓄电池和氢燃料电池行业白名单暂行管理办法，随后公示的第一批白名单中， SK创新、三星 SDI和LG化学参与投资生产的电池制造商上榜 。 > 2017年 2月 20 日，中国工业和信息化部发布促进汽车动力电池产业发展行动方案，主要目标是 到 2020年，新型锂离子动力电池单体比能量超 过 300 瓦时 /公斤；系统比能量力争达 到 260瓦时 /公斤、成本降 至 1元 /瓦时以下，使用环境 达 -30 到 55 ，可具 备 3C充电能力。由此，技术含量较低的电池制造商很可能被迫退出市场。 > 2016年底，工业和信息化部发布汽车动力电池行业规范条件 (2017 年 ) (征求意见稿 )，要求锂离子动力电池单体企业年产能力不低 于 80亿瓦时，系统企业年产能力不低 于 80000套 或 40亿瓦时。 > 2018年 4月 17日，中国国家发展与改革委员会宣布 ， 2018年取消专用车、新能源汽车整车制造外资股比限制； 2020年取消商用车外资股比限制； 2022年取消乘用车外资股比限制。 市场全面发展 就 市场 发展而言，各国电池和插电式混合动力汽车的销量都十分可观。中国的销量比前一年增长了约70%。 2017 年，中国纯电动与插电式混合动力汽车在 新注册车辆 中的占比超过 了 2%，成为首个超过这一比例的国家。 德国电动汽车需求增长 了 90%以上，纯电动与插电式混合动力汽车 在新注册车辆 中的比例约 为 1.5%，在市场层面位居法国之后，排名第三。法国相比德国绝对销量较低，但市场占有率略高，销量增长较为温和，同比增 长 25%，与排名第四的美国持平。 日本市场 继 2016年陷入停滞后，现已开始大幅回升，增长速度创下历史新高。同样，韩国的增长率也高达三位数，但电动汽车的市场占有率仍不 足 1%，排名仅为第六位。 由于意大利 本土整车厂鲜有电动汽车车型推出， 导致纯电动与插电式混合动力汽车在 2017 年新注册车辆中的占比仅 为 0.25%，电动汽车市场并未出现显著增长 (请参见 图 8)。 图 3 说明了三个指标随时间变化的发展情况。 4 研究报告 全球电动汽车发展指数 2018 图 1：美国巩固了与中国的共同领先地位；日本超过德国，位居第三 资料来源：亚琛汽车工程技术有限公司、罗兰贝格 0123450 1 2 3 4 5韩国中 国日本意大 利法国德国美国行业技术市场2018 年全球电动汽车发展指数注 释：圆圈尺寸表明纯电动 / 插电式混合动力汽车在整个汽车市场的占比5 研究报告 全球电动汽车发展指数 2018 图 2：中国在行业层面略领先于美国，法国在技术层面保持领先地位 资料来源：亚琛汽车工程技术有限公司、罗兰贝格 图 3 ：从三大指标看领先国家竞争态势的变化 资料来源：亚琛汽车工程技术有限公司、罗兰贝格 电动汽车发展指数 按照各项指标排序整体排名技术 行业 市 场0 . 20 . 91 . 81 . 82 . 12 . 22 . 90 . 11 . 53 . 03 . 84 . 34 . 65 . 00 . 93 . 14 . 24 . 55 . 05 . 05 . 0113技术行 业市 场2018Q1-2014Q3-2014Q1-2015Q3-2015Q1-2017Q2-2017 2018Q1-2014Q3-2014Q1-2015Q3-2015Q1-2017Q2-20172018Q1-2014Q3-2014Q1-2015Q3-2015Q1-2017Q2-20172018Q1-2014Q3-2014Q1-2015Q3-2015Q1-2017Q2-20172018Q1-2014Q3-2014Q1-2015Q3-2015Q1-2017Q2-20172018Q1-2014Q3-2014Q1-2015Q3-2015Q1-2017Q2-2017 2018Q1-2014Q3-2014Q1-2015Q3-2015Q1-2017Q2-20176 研究报告 全球电动汽车发展指数 2018 图 4,：韩国电动汽车性价比显著提升，法国电动汽车价格上扬，德国与美国的高价电动车型仍占据重要地位 资料来源：亚琛汽车工程技术有限公司、罗兰贝格 图 5：大多数汽车国家研发补贴降低，中国下降尤为明显，而法国的补贴最高 资料来源：亚琛汽车工程技术有限公司、罗兰贝格 注释：意大利整车厂缺少量产纯电动 / 插电式混合动力车型即将面市的纯电动与插电式混合动力汽车的性价比 国家> 插电式混合动力汽车与燃料电池电动汽车产品增加，紧凑型纯电动汽车的统治地位有所下降，成本效益也略有下降> 高价车型仍占据重要地位> 正在引入紧凑型车型；特斯拉的 M o d e l 3成为未来最重要的一款车型> 中高端市场电气 化 ( 插 电式混合动力汽 车 )趋 势延续> 高价车型数量增加> 技术水平略有提升，价格水平降低> 关注纯电动汽车，车型组合更加丰富> 技术水平的提升带动价格上涨> 由于产品组合的扩充带来成本效益的提升，韩国排名超越日本平均售价( 欧元)0 100 200 300 400 500韩国中国日本美国法国德国低中高好差平均技术水平 ( 点 数 )1 ) 补贴占现有 G D P 百分 比 ( 2 0 1 7 年 )各国电动汽车研发投资国家 占 G D P 百分比 1) 百万欧元 0981701721023009690 . 0 0 00 . 0 0 10 . 0 0 10 . 0 0 30 . 0 0 60 . 0 0 80 . 0 4 47 研究报告 全球电动汽车发展指数 2018 图 6：中国继续保持在纯电动与插电式混合动力汽车生产上的领先地位，美国保持第二位，德国紧追其后 资料来源：亚琛汽车工程技术有限公司、罗兰贝格 图 7：中国保持电池生产的领先地位，韩国强劲增长，超越日本 资料来源：亚琛汽车工程技术有限公司、罗兰贝格 注释：意大利纯电动 / 插电式混合动力汽车预计产量较低国家 各国排名 前 三 的 车型纯电动 / 插电式混合动力汽车到 2021 年累计产量预 测 千辆 6327631 , 0 2 32 , 2 4 73 , 0 5 86 , 8 4 3北汽新能源 EU 2 6 0 、上汽荣威550 插电混动版、北汽新能源EV2 00特斯拉 M o d e l 3 、特斯拉M o d e l S 、雪佛兰 Bo l t日产 Leaf 、丰田普锐斯插电混动版、 三菱欧蓝德插电混动版奥迪 e tr o n 、奔驰 C 级插电混动版、宝马 i3雷诺 Z O E Z .E . 、标致 208 纯电动版、雷诺 Ka n g o o Z .E .现代 Io n i q 纯电动版、起亚 N i r o 插电混动版、起亚 So u l纯电动版已改1 ) 2 0 2 1 美元市值计算如下：插电式混合动力汽车 1 4 0 美元 / 千瓦时、纯电动汽车 1 0 5 美元 / 千瓦时，有望在中期实现从单项向双源的采购战略转变2 ) 包括 P r i m e a r t h 的市场份额001 7 , 8 2 47 4 , 3 0 38 7 , 2 3 59 7 , 5 4 01 7 8 , 4 4 82%3%4%7%21%24%30%> 中国继续扩大领先地位> 宁德时代成为领先制造商，比亚迪与天津力神紧随其后2021 年全球市场份额预 测1)2016 - 2021 年 各国市场电池产 量 M W h 市场总量为 1 8 8 亿美元2)趋 势> LG 化学小幅领先三星，大幅领先 SK 创新> 松下已经不再是世界最大的电池制造商，被 LG 化学与宁德时代取代> 以有本土产能的日本厂商或合资企业为主，外加 LG 化学> 自 2019 年宁德时代投入生产之后，产量将会上升> 电池产量较小> 电池产量较小已改8 研究报告 全球电动汽车发展指数 2018 图 8：中国电动汽车 1)销量继续强劲增长，是毋庸置疑的电动汽车领先市场；所有国家的电动汽车市场均有所增长 资料来源：亚琛汽车工程技术有限公司、罗兰贝格 3. 详细分析 3.1 整车 对标 分析关键性能属性 随着电动汽车的快速发展， 对标 分析的重要性迅速提高。电动汽车行业的研发周期越来越短、发布的新车型越来越多，许多整车厂和供应商很难对产品做出正确的市场定位。功能 对标 与设计的 对标 分析能帮助整车厂和供应商回答关键问题。二者在细节问题差别很大，整车厂一般关注系统或技术水平，而供应商则更加关注子系统、子部件与零部件层面的多种解决方案。 传动系统与能源储存是关键部件 功能 对标 分析关注传动系统、电气 /电子或高级驾驶辅助系统与底盘功能的详细分析。传动系统与能源储存是决定电动汽车性能的关键部件。所以，分析能耗、检查电动传动系统的效率、识别电池组的详细特征非常重要。 例如，功能对标强调不同功率电子组件效率水平 (集中 在 90%-98%之间 )的主要变化，这一分析将影响汽车的整体效率。功能对标分析可以放在设计对标分析之前，分析所有单个部件的构造并计算重量平衡。设计 对标 分析包括拆卸整车并分析所有相关系统与部件细节，即各个部件的设计、重量、尺寸、材料使用以及在汽车中的位置和使用的连接技术。 5144355572023634282315833272426116190351606国家 纯电动 / 插电式混合动力汽 车市场占有率 % 纯电动 / 插电式混合动力汽 车新注册车辆 千辆 20152017 20160 .2 50 .8 11 .6 81 .4 51 .1 11 .1 20 .2 00 .3 01 .4 00 .8 00 .5 00 .9 01 .3 00 .2 01 .2 00 .7 00 .5 00 .7 00 .8 00 .2 02 . 1 61 ) 纯 电动 / 插 电 式 混合动力乘 用车和轻型商用 车已改9 研究报告 全球电动汽车发展指数 2018 电池重量问题 对标 分析结果表明，中等续航里程的纯电动汽车中电池的重量比例与内燃机的重量比例基本相同，续航里程较长的纯电动汽车中电池的重量比例则高于内燃机的重量比例 (请参见 图 9)。 在这种情况下， 高压 电池中高 达 86%的重量来自于电池组与电池管理系统，另外 约 11%的重量来自于电池外壳，而且该重量占比根据其在汽车结构中安装位置的不同可能会更大，特别是考虑到碰撞安全的要求。因为与碰撞安全功能相关的电池外壳可能在总重量中的比例超 过 40%，这将轻易地改变重量占比结构。 因此，汽车电池外壳的设计与位置可以成为电动汽车制造商拉开差距的关键因素。电池充电器集成、热管理优化、创新合成材料的应用以及连接技术可以帮助减轻电池外壳的重量，从而提高电池系统的能量密度。此外，为了实现更长的续航里程，需要电池容量更大的 高压 电池，因此未来电池重量需要进一步降低。 系统重量上升将不可避免地提 高系统成本，从而需要更多的科研投入来降低成本。在这样的背景下，一些瞄准小众市场的制造商逐渐向高产量汽车市场靠拢，寻求与传统整车厂直接竞争的定位。因此， 除了传统整车厂生产的汽车以外，这些造车新势力所生产的汽车也是非常有意义的 对标 对象 (请参见图 9)。 图 9： 作为关键系统，电动传动系统与电池系统的潜力不同 对标 分析中的 重量平衡案例 资料来源：亚琛汽车工程技术有限公司 对标 分析 (节选 ) * ， 目前由亚琛汽车工程技术有限公司计算 1) 电动纯电动汽车内燃机汽车续航里程 公里 传动重量 公斤 电池重量 公斤 能耗 瓦时 / 公里 续航里程 公里 传动重量 公斤 电池重量 公斤 能耗 瓦时 / 公里 77019047775370599502855182048550 350 *n . a . * 480 * 141 *1704652421351)1754283041731503132242 0 1 1 2023 2014 20184 . 5 7 . 1 5 . 3 5 . 0135已改三 菱 M i E V 日 产 Leaf 宝马 i3 ( 增程 ) 特斯 拉 M o d e l 3大众 U p ! 大 众高尔夫 6 宝马 1 系 奔驰 C 级10 研究报告 全球电动汽车发展指数 2018 因此，在汽车进入市场的时候， 对标 分析能够为其提供清晰的市场定位，直接就汽车的技术能力和设备来对比电动汽车与传统动力汽车的不同之处。作为关键系统，电动传动系统与电池系统展现了相当大的发展潜力。而对于电池组来说，未来几年内 (供应商的 )电池水平和 (整车厂及供应商的 )系统水平的发展将至关重要。 3.2 电动汽车的电池战略将何去何从？ 未来十年，全球电动汽车的销量预计将大幅提高，其主要动力来自于中国与欧 盟 28 国为减少二氧化碳排放而设立的严格的法规框架。由此预计，对电池的需求将在短短几年内倍增。总体而言， 汽车电池的需求预计将 从 2017年 的 74GWh增长 到 2030年 的 近 1600GWh。 除了提升汽车销量，整车厂还将进一步提高每辆车的电池容量，以增强所有细分市场的客户接受度。 然而 到 2025-2030年间，市场对电池的显著需求会将电池供应行业推向一个未知的规模，对整个供应链形成挑战，并将极大地加深价值链上下游各个企业之间的依赖程度。 图 10：纯电动汽车预计将在全球范围内获得大量市场份额，预计 到 2030 年， 汽车 电池的需求将 达到 近 1600 GWh 资料来源： IHS、罗兰贝格 全球乘用车 、 共享汽车 、 商用车对电池的需求 ， 2017 - 2030 GWh / a 商用 车共享汽 车乘用车203013121510520251 1 41995202010418862017981979乘用车、共享汽车和商用车的新车销量 百万辆 乘用车 、 共享汽车和商用车对电池的需求 G W h / a 202021335%65%201774共享汽车乘用 车20301 , 5 5 916%17%67%202579420%80%58% 商用车42%已改纯电动 / 插电式混合动力 / 轻混合动力汽 车 其他 ( 强混合动力 / 内燃机汽车 )