GGII：推出《2020年新能源乘用車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品輕量化分析報(bào)告》

摘要

新能源汽車更需要輕量化以緩解“電動(dòng)化”與“智能化”帶來的車輛質(zhì)量增加問題。實(shí)現(xiàn)輕量化的主要技術(shù)路徑包括結(jié)構(gòu)、材料和工藝的改進(jìn)。

10月以來，關(guān)系到新能源汽車產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的兩份重要文件《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》及《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0版》相繼發(fā)布，文件指明了中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向、目標(biāo)、任務(wù)和具體路徑。

其中在發(fā)展規(guī)劃中，明確提出純電動(dòng)乘用車新車平均電耗降至12.0千瓦時(shí)/百公里目標(biāo)，百公里電耗目標(biāo)一方面提升了對(duì)車企及電池企業(yè)的技術(shù)要求，另一方面也對(duì)新能源汽車輕量化提出新要求。

欲實(shí)現(xiàn)“輕量化”，可以從哪些層面著手？材料篩選、工藝改進(jìn)or設(shè)計(jì)優(yōu)化？產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)應(yīng)該怎么做，如何抓住當(dāng)中市場(chǎng)機(jī)遇？

高工產(chǎn)研電動(dòng)車研究所（GGII）通過大量的實(shí)地調(diào)研與電話調(diào)研，推出《2020年新能源乘用車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品輕量化分析報(bào)告》，通過從乘用車輕量化驅(qū)動(dòng)因子、發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)、技術(shù)路徑、成熟案例等方面分析，以期為業(yè)內(nèi)人士給出答案。

報(bào)告第一章概述新能源乘用車輕量化市場(chǎng)現(xiàn)狀及前景，讓讀者從宏觀上認(rèn)識(shí)輕量化的驅(qū)動(dòng)因子、發(fā)展路徑、發(fā)展現(xiàn)狀和未來前景。

傳統(tǒng)燃油車主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身、電氣設(shè)備等四大部分組成，與傳統(tǒng)汽車相比，純電動(dòng)汽車用電源系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等新結(jié)構(gòu)取代了發(fā)動(dòng)機(jī)。純電動(dòng)汽車主要包括動(dòng)力系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、底盤、車身、輔助系統(tǒng)等。

相較于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車更需要輕量化以緩解“電動(dòng)化”與“智能化”帶來的車輛質(zhì)量增加問題。實(shí)現(xiàn)輕量化的主要技術(shù)路徑包括結(jié)構(gòu)、材料和工藝的改進(jìn)。

2019年中國(guó)新能源汽車銷量超過100萬輛，在新車銷量中占比接近5%，實(shí)現(xiàn)輕量化未來存在巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

第二章詳細(xì)介紹新能源乘用車主要部件輕量化的發(fā)展路徑，提升動(dòng)力系統(tǒng)電池能量密度與實(shí)行電驅(qū)動(dòng)總成輕量化可以實(shí)現(xiàn)車身輕量化。

2013年松下動(dòng)力圓柱電芯能量密度為240Wh/kg，到現(xiàn)在部分頭部電池廠電芯能量密度已經(jīng)超過300Wh/kg。其中最主要的是正極材料技術(shù)的進(jìn)步，尤其是高克容量三元高鎳正極的市場(chǎng)化應(yīng)用正不斷推進(jìn)，且硅基負(fù)極技術(shù)亦不斷突破，薄型隔膜材料以及更薄銅箔、鋁箔、結(jié)構(gòu)材等產(chǎn)品也在加速進(jìn)步與迭代。

電池能量密度主要提升路徑

數(shù)據(jù)來源：高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）

在電驅(qū)動(dòng)總成方面，通過將驅(qū)動(dòng)電機(jī)、逆變器，減速器三個(gè)部件一體化、集成化，可以實(shí)現(xiàn)輕量化、高效、小型化，同時(shí)降低成本，在一定程度上可以釋放更多空間、利于整車布置。

長(zhǎng)安、上汽榮威、比亞迪和蔚來等已實(shí)現(xiàn)“三合一”電驅(qū)動(dòng)方案，而博世（BOSCH）、博格華納（BORGWARNER）、采埃孚（ZF）等國(guó)際零部件巨頭則推行將電機(jī)、電控、減速器及功率電子模塊等部件與傳統(tǒng)車橋相結(jié)合，已達(dá)到成本更低、效率提升的效果。

報(bào)告第三章介紹新能源乘用車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輕量化的實(shí)現(xiàn)路徑。

傳統(tǒng)乘用車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通用的輕量化方案包括拓?fù)鋬?yōu)化、尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、以及形貌優(yōu)化。在新能源乘用車方面，增加了電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輕量化。

通過對(duì)電池系統(tǒng)配件合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如電芯尺寸設(shè)計(jì)和電池重新排布以放置更多電芯，提升電池系統(tǒng)能量密度。如今年熱度很高的“刀片電池”，通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，減少模組，減輕電池包重量，使系統(tǒng)能量密度得到提升。

寧德時(shí)代CTP、CTC技術(shù)亦有異曲同工的效果，其他企業(yè)也在不斷嘗試新的技術(shù)路線，期望在輕量化上取得突破。

第四章主要介紹新能源乘用車輕量化材料應(yīng)用市場(chǎng)現(xiàn)狀、市場(chǎng)前景、技術(shù)趨勢(shì)和代表供應(yīng)商等。

車身在乘用車中質(zhì)量占比約30%，底盤占比約25%。汽車車身的主要材料是鋼鐵，占比超過50%。雖然鋼鐵制造技術(shù)成熟，具有強(qiáng)度高、耐磨性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是密度卻遠(yuǎn)高于鋁鎂合金以及碳纖維材料等，不利于未來輕量化發(fā)展訴求。

2020年全球汽車領(lǐng)域?qū)μ祭w維材料的需求達(dá)萬噸級(jí)別，隨著節(jié)能與新能源汽車發(fā)展，未來對(duì)碳纖維材料的需求將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

此外采用高強(qiáng)度鋼，也能起到降低車重的作用。近幾年高強(qiáng)度鋼、超高強(qiáng)度鋼在新車中使用量占比已達(dá)50%-70%，如日本三菱某SUV車型車身70%的構(gòu)件采用高強(qiáng)度鋼。

報(bào)告第五章主要介紹一些全球知名乘用車企業(yè)輕量化案例。

如豐田、本田、特斯拉、大眾、通用、寶馬、比亞迪等，以便讓讀者詳細(xì)了解全球代表性車企在汽車輕量化上所采取的一些措施、未來的技術(shù)探索等。

第六章主要對(duì)上述進(jìn)行總結(jié)，并結(jié)合當(dāng)中衍生的技術(shù)與新市場(chǎng)，分析潛在投資機(jī)會(huì)，同時(shí)分析市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)與建議。

高工產(chǎn)研電動(dòng)車研究所（GGII）推出《2020年新能源乘用車產(chǎn)品輕量化發(fā)展分析報(bào)告》，以期為行業(yè)內(nèi)企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)、第三方研究機(jī)構(gòu)等全面了解中國(guó)新能源乘用車輕量化市場(chǎng)提供有價(jià)值的市場(chǎng)信息及趨勢(shì)預(yù)判。

本報(bào)告對(duì)中國(guó)汽車特別是新能源乘用車輕量化市場(chǎng)做了較全面梳理和深入研究，掌握了大量的行業(yè)一手?jǐn)?shù)據(jù)。除一手調(diào)研信息和數(shù)據(jù)外，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、工信部中機(jī)中心、保險(xiǎn)上牌數(shù)據(jù)、高工鋰電數(shù)據(jù)庫(kù)等權(quán)威數(shù)據(jù)源也共同構(gòu)成本報(bào)告的數(shù)據(jù)來源基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)范圍說明

●本報(bào)告數(shù)據(jù)更新至2019底，部分?jǐn)?shù)據(jù)更新至2020年9月。

●本報(bào)告數(shù)據(jù)以中國(guó)大陸地區(qū)數(shù)據(jù)為主，少量涉及全球其他地區(qū)數(shù)據(jù)。

●本報(bào)告部分?jǐn)?shù)據(jù)來自于實(shí)地調(diào)研、電話調(diào)研，與企業(yè)及行業(yè)真實(shí)數(shù)據(jù)可能存在一定差異。

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