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行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 汽车 证券 研究报告 2021 年 07 月 03 日 投资 评级 行业 评级 强于大市 (维持 评级 ) 上次评级 强于大市 作者 于特 分析师 SAC 执业证书编号： S1110521050003 资料 来源： 贝格数据 相关报告 1 汽车 -行业深度研究 :智能汽车行业 “ 十年十大预测 ” 2021-06-29 2 汽车 -行业投资策略 :一文看透汽车 景气现状 2021-06-29 3 汽车 -行业研究周报 :小鹏汽车将在 港股上市，造车新势力助推智能化趋势 汽 车 行 业 周 报 （ 2021.6.21-2021.6.27） 2021-06-29 行业走势图 升级替代燃油车，混动助力自主品牌崛起 三重助力，混合动力汽车迎来黄金发展期 由于完全实现纯电动化周期较长，而政策法规对燃油车排放及能耗的多重限 制日益严苛，因此在一定时期内混动车型将 逐步成为市场的主力。我国混动 技术经过多年 的 发展和积累已逐步走向成熟， 随着相关产品逐步投入市场， 从 2021 年开始，混动车的渗透率预计将迎来快速提升。 据 我们 测算，混合 动力汽车在 2020-2025 这 5 年时间里 可能 有超过 16 倍 增长空间。 混合动力的原理和构型分析 混合动力技术通过控制电机的输出调整发动机的工作区间到效率最优的部 分，从而提升热效率，降低油耗。不同的混动系统构型具有不同的特性，适 用 于 不同的应用场景。 欧洲和日本选择不同的主流技术路线 由于欧洲的能耗和排放法规日益严苛，以宝马、奔驰和奥迪为代表的欧洲厂 商主导推进了 48V 轻混系统的应用和推广。 HEV 则 是日系厂商主导的混动 技术 路线 ，其代表产品为丰田的 THS 系统和 本田的 i-MMD 系统。 自主品牌相继推出新一代混动技术方案 随着混动技术的发展，自主品牌相继推出了专为混动车型设计开发的专用架 构。上 汽 EDU Gen2、吉利 ePro、长城柠檬 DHT 和长安蓝鲸 iDD 等自主品 牌推出的混动系统， 技术先进，集成度高，性能佳、成本低 ， 顺应混合动力 汽车的发展趋势 ， 形成了竞争优势。 混合动力汽车赛道的新格局重塑在即 我们判断混合动力汽车未来的发展趋势包括两个主要高速增长点和一条主 流技术路线。两个增长点分别是超高性价比和长续驶里程两类混合动力汽 车， 一条主流技术路线是以 高集成度 为特征 ，可以 同时覆盖多场景多车型 的 技术路线 。 伴随混合动力汽车的渗透率的快速提升，自主品牌有望巩固在 PHEV 市场优势，增大在 HEV 市场的占比，重塑市场格局，实现弯道超车。 投资建议： 混合动力汽车作为从燃油车向纯电动车过渡的重要中间产品，在当前阶段同 时满足政策法规要求和终端消费者需求。因此，混合动力汽车迎来黄金发展 期，有着 广阔 的市场空间。自主品牌相继推 出了新一代混动技术，性能高、 成本低、用途广，顺应发展趋势。建议关注：在混合动力领域布局领先，经 验丰富，技术先进的龙头企业 【长城汽车（ A+H）、吉利汽车（ H）、上汽集 团、长安汽车】 等。 风险 提示 ： 乘用车行业复苏不及预期 、新能源汽车相关政策及补贴不及预 期、纯电动车渗透率提升超出预期。 0% 8% 16% 24% 32% 40% 48% 2020-07 2020-11 2021-03 汽车 沪深 300 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 三重助力，混合动力汽车迎来黄金发展期 . 4 1.1. 排放：混动汽车助力实现汽车低碳化发展 . 4 1.2. 能耗：混动汽车助力达成汽车节能目标 . 4 1.3. 政策：混动汽车 助力车企完成双积分目标 . 5 2. 混合动力的原理和构型分析 . 6 2.1. 削峰填谷：混合动力技术的基本原理 . 6 2.2. 百花齐放：混合动力系统的不同构型 . 8 3. 欧洲和日本选择不同的主流技术路线 . 10 3.1. 欧洲厂商： 48V 轻混技术路线 . 10 3.2. 日本厂商： HEV 技术路线 . 11 4. 自主品牌相继推出新一代混动技术方案 . 15 4.1. 长城汽车： Pi4+柠檬 DHT，新旧混动平台共同发力 . 15 4.2. 上汽集团： EDU Gen2，降成本增性能的第二代混动系统 . 17 4.3. 吉利汽车： ePro 系统覆盖各细分市场，新一代双电机构系统蓄势待发 . 18 4.4. 长安汽车： 蓝鲸 iDD，覆盖全域的混合动力解决方案 . 20 5. 混 合动力汽车赛道的新格局重塑在即 . 21 5.1. 两点一线：混合动力汽车的发展趋势 . 21 5.2. 格局重塑：自主品牌赢来弯道超车机会 . 23 6. 投资建议 . 25 7. 风险提示 . 25 图表目录 图 1： 2019 不同燃料类型平均单位行驶里程碳排放（单位： gCO2e/km） . 4 图 2：节能与新能源汽车技术路线图 2.0 总体目标 . 5 图 3：节能与新能源汽车技术路线图 2.0 各类车辆规划占比 . 5 图 4： 2017-2020 年度乘用车总体双积分情况（单位：万分） . 6 图 5：新能源汽车正积分算法 . 6 图 6：低油耗汽车对新能源正积分的影响 . 6 图 7：比亚迪 DM-i 混动系统的发动机工作点与传统燃油车对比 . 7 图 8：混动汽车工作模式 串联驱动 . 7 图 9：混动汽车工作模式 发动机驱动 +电机驱动 . 8 图 10：混动汽车工作模式 发动机驱动 +电机发电 . 8 图 11：混动汽车工作 模式 纯电驱动 . 8 图 12：混动汽车工作模式 制动能量回收 . 8 图 13：混合动力系统不同的电机位置 . 8 图 14：串联构型原理图 . 9 图 15：并联构型原理图 . 9 图 16：混联（串并联）构型原理图 . 10 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 图 17： Bosch 48V 混动系统技术方案 . 11 图 18： McKinsey 对欧洲厂商 48V 轻混系统车型的占比的统计 . 11 图 19：搭载 THS 系统的丰田车型 . 12 图 20：丰田 THS 混动系统构型原理 . 12 图 21： THS 系统行驶时工作模式 . 13 图 22：搭载丰田 THS 的广汽钜浪 动力混动系统 . 13 图 23：搭载 i-MMD 系统的本田车型 . 14 图 24：本田 i-MMD 混动系统构型原理图 . 14 图 25：本田 i-MMD 系统行驶模式 . 14 图 26：长城汽车 Pi4 混动平台 . 15 图 27：长城柠檬七合一 DHT 混合动力系统总成 . 15 图 28：长城柠檬 DHT 混动构型 . 16 图 29：长城柠檬 DHT 混动的模式切换逻辑 . 16 图 30：长城柠檬 DHT 混动系统的工作模式 . 16 图 31：搭载柠檬 DHT 混动系统的车型 WEY 玛奇朵 . 17 图 32：搭载上汽 EDU Gen2 混动系统车型 . 17 图 33：上汽 EDU Gen2 混动系统构型 . 17 图 34：上汽两代混动系统差异对比 . 17 图 35：搭载吉利 ePro 混动系统车型 . 18 图 36：吉利 P2.5 构型混动系统 ePro . 18 图 37：吉利 P2.5 构型混动系统 ePro 工作模式 . 19 图 38：长安汽车蓝鲸动力系统 . 20 图 39：长安汽车蓝鲸 iDD 混动系统 全域混合动力解决方案 . 20 图 40：燃油车和新能源汽车动力系统成本差异 . 21 图 41：理想 ONE 典型用户画像 . 22 图 42：理想 ONE 近一年销量情况（单位：辆） . 22 图 43：新能源汽车综合续驶里程对比（单位： km） . 23 图 44： HEV、 PHEV 和 EV 近三年渗透率变化对比 . 23 图 45： 2020 年国内 HEV 乘用车销量品牌占比 . 24 图 46： 2020 年国内 HEV 乘用车销量 TOP10 车型（单位：辆） . 24 表 1：不同混动构型特点比较 . 10 表 2：长城 DHT 混合动力系统总成参数 . 16 表 3：燃油车型和混动车型的终 端价差比较（单位：万元） . 22 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 1. 三 重 助力 ， 混合动力汽车迎来黄金发展期 1.1. 排放： 混动汽车 助力 实现 汽车低碳化发展 碳中和目标明确，混动技术助力汽车低碳化发展。 2020 年 9 月，习近平总书记宣布中国 力争于 2030 年前二氧化碳排放达到峰值、 2060 年前实现碳中和。 2021 年 1 月 25 日，习 近平主席 在世界经济论坛“达沃斯议程”对话会发表特别致辞时强调，“中国正在制定行 动方案并已开始采取具体措施，确保实现既定目标”。 2 月 1 日，生态环境部颁布的碳排 放权交易管理办法（试行）正式施行，中国碳市场进入“第一个履约周期”。 根据 中汽数据 对 2019年不同类型乘用车的单车碳排放的核算结果，常规混合动力乘用车、 插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车的单车碳排放量分别为 167.2 gCO2e/km、 180.9 gCO2e/km 和 153.7 gCO2e/km，明显低于汽油车的 209.0 gCO2e/km 和柴油车的 281.9 gCO2e/km。由此可见，新能源汽车具有显著的碳减排潜力。因此， 发展新能源汽车是实 现碳中和目标的重要手段，而混合动力汽车作为汽车从燃油车向纯电动车过渡的重要中间 产品， 在未来一定时期内是承担汽车低碳化发展的重要方案。 图 1： 2019 不同燃料类型平均单位行驶里程碳排放 （单位 ： gCO2e/km） 资料来源： 中汽数据、 天风证券研究所 1.2. 能耗： 混动汽车 助力 达成 汽车 节能目标 混动汽车地位提升，未来 15 年内将实现对燃油车的完全替代。 中国汽车工程学会牵头修 订编制的节能与新能源汽车技术路线图 2.0提出了我国汽车技术的总体目标，到 2025 年、 2030 年和 2035 年，国内新能源汽车分别达到总销量的 20%、 40%和 50%，节能汽车（包 括 48V、 HEV 等混动技术方案 ）分别达到传统能源乘用车 50%、 75%和 100%；乘用车新车 油耗分别达到 4.6L/100km、 3.2L/100km 和 2.0L/100km。 我们 据此推算， 未来 15 年内混动 汽车 或 将逐步实现对传统燃油车的 升级 替代。 迅速实现混合动力技术的发展和应用，快速 提升混 动汽车的产品力，将是未来一段时间内车企实现电动化转型的关键之一。 混动汽车进入黄金发展期，增长空间 广阔 。 根据中国汽车工程学会节能与新能源汽车技 术路线图 2.0的规划，未来新能源汽车中的混合动力汽车（包括节能汽车、 PHEV 和 EREV） 的合计占比，到 2025/2030/2035 年将由 2020 年的 2.5%增加到 42.0%/47.8%/52.5%。 我们 据 此测算，混合动力汽车在 2020-2025 这 5 年时间里 可能 有超过 16 倍增长空间。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 图 2： 节能与新能源汽车技术路线图 2.0 总体目标 资料来源： 中国汽车工程学会、 天风证券研究所 图 3： 节能与新能源汽车技术路线图 2.0 各类车辆规划占比 资料来源： 中汽协、中国汽车工程学会、 天风证券研究所 1.3. 政策：混动汽车 助力 车企 完成双积分目标 双积分方案落实，推动传动车企转型供给新能源汽车和节能汽车。 自 2017 年双积分管理 办法实施以来，随着考核要求逐步增加， 国内乘用车总体双积分压力持续增大， 2020 年 国内乘用车总体双积分为负值，首次总体未达标。在 2020 年中国电动汽车百人会论坛上， 长安汽车董事长朱华荣表示，由于双积分未达标，长安的单车利润少了 4000 元。由此可 见，在车辆供给端，为了减小双积分政策下负积分的影响，传动车企会持续提高新能源车 和节能汽车的比例。 2020 年 6 月，工信部对双积分办法进行了修订，进一步提高了对燃料消耗量的限制，并将 低油耗乘用车纳入“双积分”管理办法，令主推混动 路线的车企受益，为国内车企发展低 油耗乘用车提供了指导方向。目前主流的混动技术方案包括 PHEV 和 HEV，对于 CAFC 积 分（平均燃料消耗量积分），由于 PHEV 和 HEV 车型油耗较低，可以有效地帮助企业提高 其 CAFC 积分；而对于 NEV 积分（新能源积分）， PHEV 车型单车可以为企业贡献 1.6 分的 新能源积分，而 HEV 车型则可以减小新能源积分的负值，有助于维持企业的新能源正积分。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 图 4： 2017-2020 年度乘用车总体双积分情况 （单位：万分） 资料来源： 工信部、 天风证券研究所 图 5： 新能源汽车正积分算法 图 6： 低油耗汽车对新能源正积分的影响 资料来源： 工信部、第一电动、 天风证券研究所 资料来源： 工信部、第一电动、 天风证券研究所 由于完全实现纯电动化周期较长，而政策法规对燃油车 排放及能耗 的多重限制日益严苛， 因此在一定时期内以 PHEV 和 HEV 为代表的混动车型将逐步成为市场的主力。我国混动技 术 经过多年 的 发展和积累已逐步走向成熟：自主品牌比亚迪、长城汽车、 长安 汽车、 奇瑞 汽车、 上汽集团和吉利汽车等纷纷推出或计划推出新一代混动产品； 广汽集团 则与丰田合 作， 2021 年底有望推出 搭载丰田的 THS 混动系统的车型；造车新势力理想近期发布了增 程式混动汽车理想 ONE 的新一代 2021 款；而华为则牵手小康股份旗下的赛力斯，为其混 动车型赛力斯 SF5 提供电驱系统和 HiCar 解决方案。 随着相关产品逐步 投入市场， 从 2021 年开始，混动车的渗透率预计将迎来快速提升。 2. 混合动力的原 理和构型分析 2.1. 削峰填谷：混合动力技术的基本原理 混合动力技术的原理是通过控制电机的输出调整发动机的工作区间到效率最优的部分，从 而提升热效率，降低油耗。 发动机在不同的转速和转矩下的热效率差异较大，通常在转速 和转矩比较适中的位置，发动机的热效率相对较高。传统燃油车的发动机工作点无法主动 调节，因此传统燃油车在行驶时，发动机工作点通常不会在保持在高效区，导致了发动机 的平均热效率低、油耗高。 混合动力汽车，可以在日常行驶的各种工况下，都首先保证发动机工作在综合效率较高的 区间里。在低速缓慢行驶时，发动机功率冗余，可以通 过电机向电池充电，从而将多余的 能量储存起来；在高速急加速行驶，发动机功率不足，可以将之前储存的电能释放出来， 通过电机驱动来补充功率。利用电池充放电来实现对发动机能量的“削峰填谷”，保证发 动机多数时间在高效率区间运行，从而降低油耗。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 图 7： 比亚迪 DM-i 混动系统的发动机工作点与传统燃油车对比 资料来源： 比亚迪 官网 、 天风证券研究所 混合动力汽车的能量源为燃油和电池，分别供给发动机和电机两个动力源。在发动机和电 机两个动力源和车轮之间，通常会通过动力耦合传递装置来实现扭矩的耦合和能量的传递， 混合动力汽车的动力耦合装置与传统燃油车的变速箱类似。 根据工作时能量流动的不同，混合动力系统常见的工作模式有纯电驱动模式、制动能量回 收模式、串联工作模式和并联工作模式。串联工作模式下的发动机先将能量转化为电能， 再由电机进行驱动；并联工作模式的发动机可以和电机一同进行驱动，或在驱动的同时通 过电机向电池充电。 混合动力汽车常见的工作模式如下： 串联驱动： 发动机将能量传递给电机，电机通过动力耦合传递装置将输出功率传递到 车轮端。 并联驱动 发动机驱动 +电机驱动： 发动机和电机通过动力耦合传递装置将输出的功 率共同传递到车轮端，进而驱动车辆行驶。 并联驱动 发动机驱动 +电机发电： 发动机通过动力耦合传递装置将输出功率传递到 车轮端，进而驱动车辆行驶，同时还将功率输出到电机，通过电机发电将能量储存到 电池。 纯电驱动： 发动机不工作，电机通过动力耦合传递装置 ， 将输出功率传递到车轮端 驱 动车辆行驶 。 制动能量回收： 在车辆减速时，车轮通过动力耦合传递装置将车辆减速时的能量 传递 到电机进行回收，电机发电将能量储存到电池。 图 8： 混动汽车工作模式 串联驱动 资料来源： 机械工业出版社 电动汽车工程手册第二卷 、 天风证券研究所 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 图 9： 混动汽车工作模式 发动机驱动 +电机驱动 图 10： 混动汽车工作模式 发动机驱动 +电机发电 资料来源： 机械工业出版社 电动汽车工程手册第二卷 、 天风证券研究所 资料来源： 机械工业出版社 电动汽车工程手册第二卷 、 天风证券研究所 图 11： 混动汽车工作模式 纯电驱动 图 12： 混动汽车工作模式 制动能量回收 资料来源： 机械工业出版社 电动汽车工程手册第二卷 、 天风证券研究所 资料来源： 机械工业出版社 电动汽车工程手册第二卷 、 天风证券研究所 2.2. 百花齐放：混合动力系统的不同构型 混合动力系统主要包括发动机、电机和动力耦合装置等部件。不同的混合动力系统构型可 能包括不同的电机数量（如单电机、双电机）、不同的电机位置（如 P0P4）以及不同类 型的动力耦合装置（如行星排、双离合变速箱等），因此也具备不同的特性。 图 13： 混合动力系统不同的电机位置 资料来源： 汽车之家、 天风证券研究所 混合动力系统里常见的电机位置及相对应的构型如下： P0： 位于发动机前端，传统发动机启动电机的位置。 P0 位置的电机常应用于 48V 轻 混系统，通常功率较小，无法纯电驱动。 P1： 位于离合器前，与发动机直接连接。 P1 位置的电机同样无法进行纯电驱动， P1 是双电机构型中功率较小的电机的常见位置。 P2： 位于离合器后，动力耦合装置前。 P2 是双电机构型中功率较小的电机的另一个 常见位置，且电机位于 P2 及之后的位置均可以实现纯电驱动。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 PS（ P2.5）： 位于动力耦合装置内。 P2.5 是单电机构型中电机的常见位置，且 P2.5 的 动力耦合装置通常类似于传统车的双离合变速箱。 P3： 位于动力 耦合装置之后，差速器之前。 P3 是双电机构型中功率较大的电机的位 置，且在双电机构型中， P3 位置的电机通常为主要驱动电机。 P4： 位于与发动机不同轴的差速器之前。由于 P4 与发动机异轴，通常应用于四驱车 型。 不同的混动构型按照其工作模式进行分类，目前市面在售的典型构型如下： 串联构型： 在串联的结构下，车辆只能以串联模式或纯电模式行驶。即发动机只驱动 发电机发电，不直接参与驱动，驱动全部由驱动电机实现。 理想 ONE 和赛力斯 SF5 所搭载的增程式混动系统是典型的串联构型。 图 14： 串联构型原理图 资料来源： 汽车之家、 天风证券研究所 并联构型： 并联构型通常 通过一个 P2.5 位置的电机实现并联模式或纯电模式行驶 。并 联构型的发动机可以直接参与驱动车辆，但由于并联构型通常只有一个电机，因此无 法串联行驶。 吉利的 ePro 系统，以及上汽的 EDU Gen2 系统，是典型的并联构型。 图 15： 并联 构型原理图 资料来源： 汽车之家、 天风证券研究所 混联（串并联）构型： 混联构型同时具备串联模式和并联模式行驶的能力。混联构型 同样需要两个电机，目前双电机的混动构型通常均为混联构型，如 丰田的 THS 混动系 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 10 统和本田的 i-MMD混动系统以及长城柠檬 DHT混动系统及比亚迪 DM-i 混动系统等。 图 16： 混联（串并联）构型 原理图 资料来源： 汽车之家、 天风证券研究所 表 1： 不同 混动 构型特点比较 串联构型 并联构型 混联构型 串联模式 并联模式 纯电模式 发动机直驱 电机数量 2 1 2 主要 优势 结构简单，易于布置 控制难度低 发动机可以长期运行在高效 区 单电机构型，成本低 变速箱与传统车接近，便于 与 传统车型同平台共同开发 兼顾串联和并联构型的优势 可同时应用在 PHEV 和 HEV 车型上 主要 缺陷 驱动能量需经过机械 电 机械两重转化，损失较大 无法串联行驶，经济性稍差 更适合 PHEV， 应用在 HEV 上 控制难度大 结构较复杂 控制难度大 本田 和丰田研发较早，专利壁 垒高 典型应用 增程式混动 吉利 ePro 上汽 EDU Gen2 丰田 THS 本田 i-MMD 长城柠檬 DHT 比亚迪 DM-i 资料来源： 机械工业出版社 电动汽车工程手册第二卷 、汽车之家、 盖世汽车、 天风证券研究所 3. 欧洲和日本 选择不同的 主流 技术路线 3.1. 欧洲厂商： 48V 轻混技术路线 48V 轻混方案是欧洲厂商选择的主要技术路线。 48V 轻混通常是在传统燃油车的基础上， 用锂离子电池替代传统铅酸蓄电池，用 BSG 电机取代发动机的起动电机，在原 12V 工作电 压的基础上增加了一套工作电压为 48V 的系统。虽然 48V 轻混的技术方案下的电机功率不 大，通常不能直接驱动车辆，但可以一定程度上调节发动机输出，并实现制动能量回收、 怠速控制和自动启停等功能，从而达到降低油耗、节能减排的效果。 由于欧洲的能耗和排放法规日益严苛，以宝马、奔驰和奥迪为代表的欧洲厂商主导推进了 48V 轻混系统的应用和推广。 2011 年，大众、宝马、奔驰、保时捷、奥迪五大德国汽车制 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 11 造商宣布联合开发 48V 汽车电气系统，主要应用于轻度混合动力车辆，这一联合研发的动 作表明， 48V 轻混系统已逐渐成为欧洲主流车企的节能技术选项之一。根据 McKinsey 统计， 未来 BBA 三家推出的 48V 轻混系统车型的占比将超过 50%。 图 17： Bosch 48V 混动系统技术方案 资料来源： Bosch、 凤凰网 、 天风证券研究所 图 18： McKinsey 对欧洲厂商 48V 轻混系统 车型的占比的统计 资料来源： McKinsey、 IHS、 天风证券研究所 目前已量产的奔驰 C 级和 E 级、宝马 3 系和 5 系、奥迪 A6L 和 A8L 等相关车型上均有搭载 48V 轻混系统的配置。 48V 轻混系统相比较而言增加的 成本不高，技术较为成熟，能起到 一定的节油效果。但是由于电池容量小、电压低，电机的扭矩和功率也不大，一方面节能 减排的能力先天不足，上限不高；另一方面拓展性不佳，在目前的电动化浪潮下，应用前 景不及 HEV、 PHEV 和 EREV 广阔。 3.2. 日本 厂商 ： HEV 技术路线 不同于欧洲厂商主导的 48V 轻混的技术路线， HEV 是日系厂商主导的混动技术路线。 日 系厂商是最早开始对混合动力技术开展探索、研究和应用的。早在 1997 年，丰田就推出 了量产混合动力车型 第一代 Prius。日系厂商研发的混动系统的代表是丰田的 THS 混 动系统 和本田的 i-MMD 混动系统，这两种混动系统都采用了串并联（混联）的构型，最 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 12 初均搭载在 HEV 车型上。 自 1997 年丰田在 Prius 上应用 THS 系统开始，该系统经过了四代的迭代和发展，已经成为 方案最成熟、应用最广泛的混合动力构型之一。目前在售的卡罗拉双擎、雷凌双擎以及凯 美瑞 HEV、亚洲龙 HEV、 RAV4 PHEV 等均搭载的第四代 THS 系统。 图 19： 搭载 THS 系统 的丰田车型 资料来源：爱卡汽车 、 天风证券研究所 THS 构型采用行星齿轮组作为能量耦合装置，两个电机和发动机分别连接在行星齿轮组的 太阳轮、行星轮和齿圈上。该构型在混合驱动时，主要以发动机和电动机的功率向发电机 和轮胎的分流的混联方式工作。虽然该构型一般不以串联模式工作，但在混联模式下，由 于行星齿轮组的特性，可以通过两个电机同时调节发动机的转速和转矩以使其工作点落在 高效区里，同样起到了串联模式调发动机工作点的作用。因此丰田采用的 THS 构型的混动 车燃油经济性表现优异。此外，该构型虽然最开始主要应用在 HEV 车型上，但是最近也出 现了 RAV4 PHEV等搭载 THS系统的 PHEV车型，可见 THS系统扩展能力强，可以实现 HEV、 PHEV 全覆盖。 但是，由于行星齿轮组结构复杂，对制造精度要求 高，导致 THS 系统的 制造难度 相对较 大， 且 控制比较复杂 。由于丰田对 THS 系统研发的起步早、时间长，为行星齿轮组相关的构型 申请了大量的专利，形成了很高的技术壁垒。 图 20： 丰田 THS 混动系统构型原理 资料来源： 搜狐汽车、 天风证券研究所 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 13 图 21： THS 系统行驶时工作模式 资料来源： 搜狐汽车、 天风证券研究所 2020 年 10 月，丰田旗下子公司 BluE Nexus 与广汽集团就 THS 混动系统达成了技术转让协 议。 2021 年 5 月广汽研究院发布了广汽钜浪动力混动系统，该混动系统由广汽自主研发的 2.0TM发动机 +丰田 THS 系统组合而成，预计首款搭载该混动系统车型将在 2021年底发布。 图 22： 搭载丰田 THS 的 广汽钜浪动力混动系统 资料来源： 汽车之家 、 天风证券研究所 本田的 i-MMD 构型同样是性能优秀、应用广泛的一种混合动力构型。目前在售的雅阁 HEV、 雅阁 PHEV、奥德赛混动版、 CR-V PHEV 等车型上均搭载了这一系统。 本田的 i-MMD 构型同样有两个电机，可以根据需求以串联或并联模式行驶，发动机始终 工作在相对高效的区间里，有相对较好的油耗表现。 而 相比较于丰田的 THS 系统， i-MMD 系统避开了复杂的行星排结构，采用较少量的齿轮轴系 即可实现动力的耦合和传递， 结构 简单，可靠性高，在保证性能的同时又具备相对较大的降本空间。 此外， i-MMD 系统扩 展能力同样较强， 目前量产车型已经覆盖 HEV 和 PHEV。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 14 图 23： 搭载 i-MMD 系统 的本田车型 资料来源： 本田汽车 官网 、 天风证券研究所 图 24： 本田 i-MMD 混动系统构型原理图 资料来源： 本田汽车 官网 、 天风证券研究所 图 25： 本田 i-MMD 系统行驶模式 资料来源： 本田汽车 官网 、 天风证券研究所 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 15 4. 自主品牌相继推出新一代混动技术 方案 4.1. 长城汽车： Pi4+柠檬 DHT，新旧混动平台 共同发力 2015 年， 长城发布了 Pi4 插电混动四驱平台，并搭载在在售车型 WEY VV7 PHEV 上。 Pi4 混动平台采用 P0+P4 的构型，前桥 P0 位置搭载一个 BSG 电机，有效调节发动机的工作点； 后桥 P4 位置搭载一个后驱电机，配上两档变速箱，增强系统的动力性能、四驱性能以及 纯电驱动和回收的效率。 图 26： 长城汽车 Pi4 混动平台 资料来源： 长城汽车 官网 、 天风证券研究所 2020 年底，长城汽车则发布了新一代混动系统 柠檬 DHT 混动系统 ，该系统包括了多 套动力总成，实现了多场景全覆盖。 2021 年上海车展，长城 WEY 品牌公布了玛奇朵和摩 卡两款搭载长城柠檬混动 DHT 系统的车型，其中摩卡搭载的是 48V 轻混系统，而玛奇朵 为混合动力 SUV。 柠檬 DHT 混动系统采用双电机方案，并高度集成了 1.5L/1.5T 两款混动专用发动机、两挡 定轴变速箱、双电机控制器、集成 DCDC 等部件。与柠檬 DHT 混动系统同时发布的，还 有 HEV、 PHEV 和 PHEV 四驱多套动力总成的应用方案。分别搭载不同容量的电池，以及 通过在 P4 位置加电机实现四驱，柠檬 DHT 混动系统可以 实现对 HEV/PHEV、紧凑型 /中 型 /中大型、两驱 /四驱等多配置、多场景、多类型需求的全面覆盖。 图 27： 长城柠檬七合一 DHT 混合动力系统总成 资料来源： 长城汽车 官网 、 天风证券研究所 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 16 表 2： 长城 DHT 混合动力系统总成参数 动力总成 HEV PHEV 驱动形式 两驱 两驱 两驱 两驱 四驱 前轴动力总 成 1.5L+DHT100 1.5T+DHT130 1.5L+DHT100 1.5T+DHT130 1.5T+DHT130 后轴电机 无 无 无 无 135kW/233Nm 总功率 140kW 180kW 170kW 240kW 320kW 电池电量 1.8kWh 1.8kWh 13-45kWh 13-45kWh 13-45kWh 适用车型 紧凑型 中型 紧凑型 中型 中大型 资料来源： 长城汽车 官网 、 汽车之家、 天风 证券研究所 柠檬 DHT 混动系统的双电机混联的方案，从构型上看同样与本田 i-MMD 原理类似。不同 之处在于，柠檬 DHT 混动系统 在发动机输出侧搭载了一个两挡变速箱。两挡变速箱一方面 可以更好地调整发动机地工作转速，保证了燃油经济性表现；另一方面克服了这类构型高 速动力性表现不足的缺陷，通过换挡实现在高车速时提供更高输出扭矩， 兼顾了车辆的经 济性和动力性。 图 28： 长城 柠檬 DHT 混动构型 图 29： 长城 柠檬 DHT 混动的模式切换逻辑 资料来源： 太平洋 汽车、天风证券研究所 资料来源： 汽车之家 、天风证券研究所 图 30： 长城 柠檬 DHT 混动系统的工作模式 资料来源： 太平洋汽车 、天风证券研究所 长城是传统燃油车领域里自主品牌的领头羊，主销车型为 HAVAL、 WEY 等油耗相对较高 SUV，在能耗和排放政策逐步收紧的趋势下压力日益增加。 柠檬 DHT混动系统覆盖了 HEV、 PHEV 两大类型，兼顾动力性能和油耗表现，高性价比的产品精确瞄准长城的目标用户群 体 。即将上市的混动车型 WEY 玛奇朵，百公里加速 8.5s、综合续航 1100km、综合油耗 4.7L/100km，性能表现优异，吸引了众多关注。 随着搭载柠檬 DHT 混动系统的车型逐步 投入市场， 近两年长城的混动车型或将迎来快速增长的机会。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 17 图 31： 搭载柠檬 DHT 混动系统的车型 WEY 玛奇朵 资料来源： 长城汽车官网、 天风证券研究所 4.2. 上汽 集团 ： EDU Gen2，降 成 本 增性能的第二代混动 系统 2019年，上汽集团发布了第二代 EDU混动系统，搭载在目前在售的荣威 ei6 Plus、 RX5 ePlus、 RX5 eMAX 以及名爵 eMG6、 eHS 等车型上。 图 32： 搭载 上汽 EDU Gen2 混动系统车型 资料来源： 上汽集团 官网 、 天风证券研究所 图 33： 上汽 EDU Gen2 混动系统构型 图 34： 上汽两代混动系统差异对比 资料来源： 汽车之家、天风证券研究所 资料来源： 汽车之家、天风证券研究所 EDU Gen2 采用单电机 P2.5 构型。变速箱有三根平行轴，其中两根为输入轴，一根为输出 轴。电机与其中的一根输入轴连接。整个变速箱发动机侧有 6 个档位，电机侧有 4 个档位， 交叉组合理论最多有 24 个档位，上汽集团选择应用其中 10 个 档位，最终构成了 10 速 EDU 二代智能电驱变速 箱。配合 1.5TGI 缸内中置直喷发动机 和 最大功率 90kW、最大扭矩 230Nm 的 高功率永磁同步电机 ，最终可 实现最大综合功率 209 千瓦、百公里 综合油耗 1.4 升的综 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 18 合 性能。 与上汽的第一代混动系统 EDU Gen1 的双电机构型 相比， EDU Gen2 由于为单电机构型， 缺少了串联模式驱动的能力；但同时也减少了一套 ISG 电机及其 PEB，从而将整个混动系 统的综合成本下降了超过 1 万元 ，使得 上汽集团的混动系统 成本的下降幅度大于国家补贴 退坡的幅度 。搭载第二代混动系统的荣威 PHEV RX5 ePlus 在考虑混动车免购置税和补贴之 后，与其对应的燃油车型 RX5 Plus 价格相当。 4.3. 吉利汽车： ePro 系统覆盖各细分市场， 新一代双电机 构系统蓄势待发 吉利 汽车目前的主要技术方案为 采用 P2.5 构型 的 ePro 混动系统。搭载该混动系统的 产品 有 吉利汽车的 缤越 ePro、 嘉际 ePro、 博瑞 ePro、 星越 ePro、 帝豪 GL PHEV 以及领克汽车 01、 02、 03、 05、 06 的混动版本 等。总体而言，吉利 ePro 混动系统的应用已经实现对 轿 车、 SUV 和 MPV 等各个细分市场的全覆盖 。 图 35： 搭载吉利 ePro 混动系统车型 资料来源： 吉利汽车 官网 、 领克汽车官网、 天风证券研究所 吉利 ePro 混动系统 由吉利汽车和沃尔沃汽车、 FEV 合作研发，采用了 P2.5 构型 ， 即将电 机集成在双离合器内部，并与 7 速双离合器的偶数挡输入轴（ 2、 4、 6、 R 挡）集成在一起。 P2.5 构型为单电机构型，只需一套电机和 PEB 总成，成本低；吉利的构型所使用的变速箱 与传统车的双离合变速箱较为接近，便于 与传统车型同平台共同开发 。 整套 动力传动系统由一台 1.5T 发动机、 7DCTH 湿式双离合混合动力专用变速箱、以及一 台高效电机组成。其中，发动机最大功率 130kW，最大扭矩 255Nm，热效率高达 38%。 7DCTH 湿式双离合变速箱换挡平顺，传动效率高达 97%。 整套动力系统综合最大功率 190kW、最 大扭矩 415Nm。动力性能达到 3.0L 排量传统燃油车的水平，零到百公里加速仅 6.9s（ 缤 越 ePro） 。 图 36： 吉利 P2.5 构型混动系统 ePro 资料来源： 汽车之家、 天风证券研究所 由于 吉利的 P2.5 构型中的变速箱采用了双离合的结构，因此随着两个离合器状态的不同， 可以有以下几种驱动模式： 1）纯电驱动， 当奇数挡离合器分离，偶数挡离合器也分离时， 发动机不参与驱动 ，车辆为纯电驱动 ； 2） 并联充电， 当奇数挡离合器分离，偶数挡离合 器结合的情况下，可以实现发动机边驱动车辆边充电的模式 ； 3）并联驱动， 当奇数挡离 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 19 合器分离，偶数挡离合器结合时，发动机和电动机可以同时用来驱动车辆行驶，实现并联 驱动。 图 37： 吉利 P2.5 构型混动系统 ePro 工作模式 资料来源： 吉利汽车官网 、 天风证券研究所 与上汽的 EDU Gen2 单电机构型类似， 吉利 的 P2.5 构型同样无法以串联模式工作，理论上 经济性较双电机 构型稍差。且由于单电机在同一时刻只能处于发电或电动中的一种状态， 在 HEV 车型上由于电池容量较小，电机需要频繁在驱动和发电状态下频繁切换以避免电池 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露