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2025-07-22 15:01
(来源:五矿证券研究)
繁荣:中国插电混合动力(下简称插混)汽车市场增速连续3年多超过纯电动汽车,补能效率的优势一直存在,经济性是本轮插混爆发的主因。
变化:纯电动汽车补能效率逐渐提升,插混汽车能否持续保持经济性成为后续发展的关键。
演化:插混汽车可分为发动机可直驱车辆(PHEV,取狭义概念便于区分)和不可直驱车辆(EREV)两类,有以下趋势:
1) 传统车企凭借在发动机技术,燃油车车型平台等方面的产品技术积累,不断优化PHEV产品。
PHEV产品光谱更接近燃油车,定位可充电的节能车。发动机直驱结构使PHEV车内空间不及EREV,但同时使得电池可以“够用就好”。我们预计PHEV将沿着小电池、少档位的“油电平价”方向持续切入“成本优先于空间”的小尺寸传统燃油车市场。
2) 新势力基本采用EREV路线,将与纯电车型技术融合共享。
EREV产品光谱更接近纯电,定位带备用电源的纯电动车。大电池小油箱减少亏电情况,布置灵活更适配空间需求强的大尺寸家用SUV车型。
繁荣后期:结合上述产品技术趋势和中国消费者用车习惯,插混将持续具备很强经济性。我们按照消费者用车习惯测算了不同尺寸车型插混占据经济性优势的比例并预计,2030年,插混在中国汽车市场将占据近40%份额。海外针对当地市场的不同用车需求和技术发展现状,我们判断插混在美国市场需求有限,在欧洲则有相对较好的前景。
终局:更长期看,自动驾驶和V2G等技术革命将大幅加强纯电车型经济性,推动纯电动汽车对插混和燃油车的替代。上述技术将使得车辆的电池使用强度大幅提升,大大提升用车成本权重和电池资产价值,系统更简洁高效的纯电动汽车生命周期成本优势凸显,更符合未来的需求。
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中国插混汽车市场繁荣背后:经济性是基础
1、插混汽车连续超3年增速超越纯电动汽车
中国新能源乘用车市场从2020年开始迎来爆发增长。新能源乘用车主要分为纯电动和插电混合动力两种动力形式(氢燃料电池乘用车销量基本可以忽略)。
新能源汽车行业爆发的初期,纯电动汽车是主要的驱动力,出现了特斯拉Model 3、小鹏P7、蔚来ES6、比亚迪汉等明星产品。2021年3月8日,比亚迪DM-i混动系列的首款产品秦Plus DM-i上市,凭借良好的驾驶体验和超低的油耗,DM-i迅速成为现象级产品,自此在长达3年多的时间内,插混汽车的销售增速一直领先纯电动汽车。
图表1:中国乘用车月度零售销量与新能源增速
插混汽车按照基本的动力传输路径主要分为三类:1)串联混动,发动机不驱动车辆,只带动发电机发电,电能使驱动电机驱动车辆。2)并联混动,发动机和电机同时驱动车辆,或发动机同时带动车辆和发电机。3)串并混联,可通过离合器等结构在串联和并联两种模式间切换。
插混汽车分类中,串联混动发动机不能驱动车辆,只作为增加电动里程的增程器,又称增程混动(下简称EREV),而并联混动和串并混联发动机可直驱车辆(下简称PHEV,PHEV广义概念包含所有插混汽车,这里取其狭义概念便于区分)。
图表2:插电混动系统基本架构的动力传输路径
图表3:新能源汽车分类示意
插混汽车补能效率近年来没有本质变化,销量提升主要由于产品经济性提升。主流插混汽车产品主要均采用串联和串并混联两类混动技术架构,涌现出三股增长浪潮:
1) 现象级PHEV产品比亚迪DM-i,采用串并混联架构。自2021年3月上市起,比亚迪在插电混动市场的市占率持续提升,至2022年一度超过60%。
2) 问界、零跑、深蓝等品牌追随理想的EREV产品,采用串联架构。自2022年7月问界第二款车型M7开始交付起,以理想、鸿蒙智行、深蓝、零跑为代表的EREV开始占据越来越大的份额。
3)吉利、奇瑞等传统车企不断进步的PHEV车型,主要采用串并混联架构。自2023年年中开始,吉利、长城、奇瑞等车企密集推出产品力出色的PHEV车型,进一步推动了插电混动汽车市场的增长。
图表4:中国插电混动汽车销售占比
2、主流混动技术通过串联工作模式解决了通勤油耗问题
国内用车通勤需求大,插混车型必须针对性解决通勤状态发动机效率低的问题。据《中国新能源汽车大数据研究报告2024》,中国插混车辆的平均纯电行驶里程占比不足一半,发动机参与度较高。而插电混动车辆超过90%的出行行驶里程在40km以内,主要用于工作通勤和短途接送,平均行驶速度低,需要面对频繁的加减速和启停,不利于发动机高效发挥。
图表5:中国插电混动私家车平均纯电行驶里程占比
图表6:中国新能源私家车出行次均行驶里程
串联和串并混联汽车使用串联工作模式时有“两个解耦”:
1)发动机转速与行驶需求解耦,发动机与车轮间无机械连接。发动机只发电不驱动,无论车辆处于高低速、加减速或是启停状态,发动机可以保持工作在适宜的转速。
2)发动机功率与行驶需求解耦,发动机功率可不等于驱动功率。如果车辆行驶的功率需求大于发动机功率,电池放电可以补上剩下的功率需求,如果车辆行驶的功率需求小于发动机功率,多余的发电功率可以给电池充电。
两个解耦下,发动机可以自由工作在最佳经济性状态。电控系统控制发电机的磁场强度,调节发动机的转矩和转速,达到无级变速的效果。图7的万有特性曲线中,反比例曲线为等功率曲线,x轴表示发动机转速,功率和转速的自由调节意味着发动机可以自由工作在效率map中的任意工作点。
图表7:发动机万有特性曲线和不同功率下的最佳经济性工作点
图表8:某扁线电机广阔的高效工作区间
相比而言, 如果是单并联架构(如P2),由于与行驶需求不解耦,发动机转速受限于行驶速度,因此并联架构只有发动机的功率可以自由调节。
串联工作模式占混动系统工作状态的比例越高,发动机的标定和优化工作就越简化为优先提高发动机的极限效率。这直接催生出比亚迪和吉利超过46%热效率的混动专用发动机,行驶时可持续保持在高效区间,再乘以电机效率和传动损失,城市工况也能保持40%的系统综合效率。作为对比,传统燃油车发动机由于需要考虑复杂工况的优化,最高热效率水平接近40%都非常困难,燃油车动力系统低速城市工况热效率不足20%。
由于串联工作模式在通勤场景良好的节油效果,国内主要插电混动车型几乎都支持串联工作模式。从图9我们可以看到增程混动、比亚迪DM-i和部分车企的多挡DHT架构结构的相似和区别。比亚迪的DM-i在串联增程混动架构基础上,增加了用于发动机直驱的离合器和一套传动比适合高速工况的减速齿轮。在车辆以较高速度行驶时,离合器闭合,DM-i的发动机可以直接高效驱动车辆。
以串联结构为基础,其它汽车制造商也发展出自己不同的串并混联混动架构,和DM-i的区别在于将电机和发动机集成到混动专用变速箱(DHT),而非使用单挡减速器结构,让发动机更多参与到驱动车辆的过程。
插混汽车销量快速增长,技术不断迭代的同时,质疑的声音一直存在:随着三电技术的不断进步,混合动力将仅是过渡期的选择还是会长期存在?这是本研报试图分析的问题。
图表9:燃油车、增程混动、DM-i、其它串并混联架构和纯电动汽车动力系统结构对比
3、纯电补能效率不断提升,插混市场长期繁荣需要经济性支撑
补能效率更高是插混相较纯电动车型的重要优势,但纯电动汽车补能效率正不断提升:
1)纯电动汽车单车带电量持续增长,补能频次和里程焦虑下降。2022年至2024年,中国纯电动汽车平均单车带电量分别为50.9kWh、54.7kWh、57.1kWh。
2)快充网络建设不断建设。截至2025年5月,国内共统计有公共直流快充桩173万个。其中,240kW以上充电桩近20%为2025年1~5月期间新增,而60kW以下的直流充电桩仅有约10%为1~5月新建。按照57.1kWh的纯电单车带电量计算,2C快充对应114.2kW以上的充电功率。若以120kW的充电功率作为“2C充电桩”的分界,其保有量占直流充电桩的比例已经从2024年底的30.5%提升到2025年5月的32.2%。
图表10:中国纯电动汽车单车带电量变化(单位:kWh)
图表11:中国公共充电桩分功率新增情况(单位:台)
3)快充车型持续渗透。2024年,2C以上快充车型销量占纯电动车型总销量的比例从年初的30%持续提升至年末的40%以上。虽然8月以旧换新补贴加码后低价纯电动汽车销售占比持续高位,但快充快速渗透的趋势并未改变。
2C快充指电池峰值充电功率(单位kW)大于电池带电量(kWh)的2倍,理论上如果充电功率一直维持在峰值,对应半小时可以将电池从空电充满,实际由于热效应和电池寿命保护的需要,一般2C快充电池电量从30%充到80%的时间约在20分钟左右,已经可以有比较好的充电体验,同时伴随快充网络的持续建设,可以大大缓解消费者的补能焦虑。
图表12:2024年不同充电倍率纯电动汽车销量月度变化
随着纯电动汽车补能效率的提升,插混汽车相对纯电的经济性成为其能否长期存在的基础。下文将分析插混产品和技术的趋势,并选取典型的技术方案作为经济性分析的基础。
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中国插混汽车产品和技术演化:PHEV和EREV两极分化
1、成本为王,传统车企PHEV产品方案向DM-i靠拢
传统车企往往选择不断打磨PHEV产品,主要依托在发动机技术,燃油车车型平台等方面的产品技术积累。PHEV的发动机需要兼顾直驱和发电,研发比EREV更为复杂,同时发动机和车桥之间有机械传动结构,布置适用燃油车平台,这两者均为传统车企的强项。
随着产品的不断迭代,传统车企主力车型的混动架构从百花齐放逐渐趋同,向DM-i的P1(与发动机刚性连接的发电机)+P3(不使用变速箱结构的驱动电机)双电机加单挡减速器方向靠拢。混合动力汽车兴起的2021年,传统车企纷纷推出自己独特的混动技术,使用不同的多挡混动专用变速箱(DHT)设计,希望通过不同挡位挖掘发动机更多的直驱甜点工况,并通过技术的差异化打造自己的混动品牌。
理论上多挡DHT确实可能带来比DM-i的单挡直驱结构更高的燃油经济性,同时相比DM-i发动机仅有的高速单挡,更多的档位可能带来更强的动力。但实操层面,这样的做法带来以下问题:
1) 变速箱增加了数千元的购置成本,同时增加了后期维保成本,削弱了车型的价格竞争力。
2) 发动机在多挡位下更多参与直接驱动也意味着发动机的优化逻辑更为复杂,更难达到单挡混动专用发动机的极限性能。
3) 过多的模式增加了控制逻辑的复杂性,增加了控制软件的优化难度,工作模式的频繁切换影响驾驶体验。
4) 更长的开发周期和更高开发成本。
因此,吉利、奇瑞等车企纷纷作出改变,在保留其多挡DHT混动架构用于动力向产品的同时,在更主流和经济型的车型上推出单挡减速器方案,促进了销量的持续增长。
图表13:车企2021年混动架构最初规划与最新变化(红字部分)
2023年,比亚迪DM-i喊出“油电平价”的口号,将PHEV的价格打入10万元以内。将DM-i系统成本进行拆解,我们可以看到它是如何降本并实现“油电平价”的。
DM-i与燃油车相比,省去了启动电机和变速箱,增加了电池以及发电和驱动系统,整体成本相对纯燃油的架构增加在1万元左右。考虑到购置税的优惠,DM-i和燃油车的购置成本基本持平,同时具备了更低的使用成本,在产品竞争力上对燃油车几乎实现了全包围。
图表14:纯燃油紧凑型轿车更换DM-i系统的BoM成本变化(单位:元)
图表15:不同动力类型产品竞争力比较(考虑消费税和购置税)
2、完美过渡,新势力从EREV入局混动,和纯电技术共享
在传统车企不断打磨PHEV产品力的同时,造车新势力往往从EREV切入插电混动市场,主要基于以下考虑:
1) 产品在通勤为主的场景有明确的需求和良好的产品力。如1.4章节所分析,更大的电池保证了通勤时可以更多使用纯电驱动,提升经济性和驾驶体验。而增程器(发动机)则提供了充电条件不佳或偶发长途行车需求时的续航保障,并可以始终让发动机高效发电。
2) EREV布置灵活,车内空间相较PHEV有优势。PHEV包含了发动机直驱的功能,因此发动机和车桥之间必然有机械连接,这导致车辆的整体布置与传统燃油车趋同,无法发挥电动车的轴距和车内空间优势。EREV的发动机是布置位置灵活的增程器,不需要直接参与驱动,在家庭用车市场具备空间优势。
3) 产品结构相对简单,不需要燃油车平台基础,研发成本低,开发周期短。由于整体布置的相似性,PHEV车型平台比较合理的开发路径是在燃油车平台的基础上进行改造,这是传统车企的优势。EREV则具备布置灵活性,例如问界品牌EREV车型的增程器就布置在纯电车型前备箱的位置,最大限度减小了同车型纯电和增程版本的改动。
图表16:2023年PHEV和EREV不同模式行驶里程占比
图表17:造车新势力混动技术选择
随着技术的不断进步和成熟,预期车企EREV和纯电车型的平台将深度融合共享。从需求看,EREV用户的用车习惯更偏向纯电动汽车用户,如图16不同城市的用车数据可以看到,EREV的纯电行驶里程占比远高于PHEV。
这样的需求激励了车企将快充电池,800V高压平台,碳化硅功率模块等纯电动车型前沿技术下放EREV车型。从供给角度,车企将EREV和BEV平台深度融合,带来更多的零部件的复用,将进一步降低整体的车型开发和制造成本。
长期看,EREV凭借较低的技术难度、开发成本、开发周期,以及和纯电动汽车可以共享平台的优势,成为电池技术突破并全面电动化前新势力车企完美的过渡方案。
3、两极分化,插混技术方案格局基本清晰
插混产品定位的空间来自纯电和燃油车的价差。随着车辆尺寸的增大,纯电动汽车需要的电池容量快速增加,从A级(紧凑型)汽车开始,纯电动汽车的制造成本开始超越燃油车。插混汽车的定位就处于紧凑级以上燃油车和纯电车的中间地带,其驾驶体验、购买成本、使用成本均介乎两者之间。
插混产品中,PHEV和EREV对电池的需求也不同。
EREV需要更大的电池容量以减少亏电场景的出现。亏电状态(电池电量低于阈值,可能随时输出功率骤减,需要强制保电)下,电池系统不再能够提供功率输出,串联工作模式的功率解耦无法实现。此时如果处在高负载,高速工况下,EREV不能像PHEV一样通过发动机直驱应对,为了保障足够的功率输出,EREV的发动机将被迫提升功率,远离最佳效率工作点,同时驱动电机在高速工况下效率也将下降。两者效率的同时恶化又迫使发动机不得不进一步提升源头的输出功率,使体验恶化:1)油耗大幅提升;2)发动机震动大幅增加;3)动力输出不足。
EREV对比DM-i,结构上省去了离合器和一套减速齿轮,节约了大约1700元左右,相当于3kWh磷酸铁锂电池的成本。但为了用车体验,EREV电池容量平均需要比DM-i车型增加10kWh(紧凑型轿车)至30kWh(中大型SUV)。因此EREV购置成本反而更高,产品定义上需要强调电车属性,让所载电池物有所值,因此从产品定义上开始出现分化:
一、EREV产品定位向带备用电源的纯电动汽车演化:
1)EREV和纯电技术共享和共平台带来EREV纯电能耗下降,续航增加,充电速度提升;
2)电池成本下降,大电池小油箱趋势明显,驾驶体验和能源成本不断改善;
3)充电补能网络完善,配合大电池,消费者可以更多依赖外部电力补能。
二、PHEV产品定位向可充电的节能汽车演化:
1) PHEV发动机可以直驱车辆,馈电和高功率输出时体验好于EREV,电池不需要很大,可尽量控制电池容量保持成本竞争力,通过“油电平价”持续抢占燃油车市场。
2) 我们认为剩余燃油车用户的充电条件平均水平不及已有新能源汽车用户,弱化电车属性,趋向节能车的定位更容易被接受。这是因为:一方面部分燃油车用户没有选择新能源汽车的原因之一就是没有良好的充电条件,另一方面新能源渗透率较低的三四线及以下城市充电条件不及一二线城市。
从实际应用看,PHEV的纯电续航主要分为3挡:1)60-80km,对应8kWh左右电池,更偏向节能车属性,或有良好的每日充电条件,满足纯电通勤需求;2)120-150km,对应15kWh左右电池,比较折衷的方案,没有每日充电的条件,或希望可以不必每日充电;3)200km左右,对应20kWh以上电池,主要在大一点的车上,销量占比很小。
图表18:从燃油车到纯电动汽车产品光谱的变化
产品定义上看,PHEV和EREV除了从能源光谱和带电量上的两级分化趋势,在车型尺寸上的区分也非常明显。EREV的销售明显集中在较大尺寸的车型(2025年销售的A0级EREV为五菱宏光的微面,绝对尺寸并不小)。
从制造成本和带电量来看,插混产品定位于纯电和燃油车的缝隙,更进一步,EREV又定位于PHEV和纯电动汽车的缝隙。
EREV需要比PHEV更大的电池解决亏电体验的问题,但又需要与纯电版本车型的带电量保持差异,以在成本和价格上区分。增程混动汽车的增程系统带来的成本大约为1.3万元,相当于24kWh左右的磷酸铁锂电池的成本,为了和纯电动车型在价格上区分,通常会比纯电动车型少用40kWh左右的电池。这意味着在尺寸较大的,尤其是SUV车型上,由于需要较大电池才有EREV产品定位的空间。
图表19:不同级别插电混动乘用车PHEV和EREV零售销量占比和EREV中SUV占比
EREV的增程混动系统增加的重量和空间需求需要更大型的车辆来消化。相较纯电动汽车,增程混动系统新增了增程器、发电机、高压油箱,额外的冷却和排气系统,满油时总重大约200kg,相当于32kWh的磷酸铁锂电池的重量,这对于纯电车型带电量通常不超过60kWh的A级(紧凑型)车来说是很大的负担。
在大尺寸车型中,EREV相较PHEV具有内部空间优势,这往往成为大尺寸车型,尤其是SUV车型决定性的产品力优势,让EREV在PHEV和纯电动的缝隙中撑出一片天。大尺寸车型的车头能较好满足EREV增程系统的布置需要。由于发动机不需要和车桥机械连接,不会侵占乘员舱空间(MPV由于造型原因,不存在这一顾虑),EREV可以和纯电车型一样发挥电车在乘员舱空间方面的优势,这对家庭用车属性更强的大型车辆来说尤为重要。
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终局展望:繁荣仍将持续,但经济性基础终被技术变革颠覆
1、插电混动汽车典型方案的经济性测算
如前文分析,插混技术方案趋势清晰,我们可以以PHEV(DM-i的P1+P3构型)典型的A级轿车应用和EREV典型的C级SUV应用为例作经济性分析。
插电混动相对于纯电动汽车的经济性取决于汽车的使用强度和充电条件。由于纯电行驶的能源成本低于混动状态,极端假设:1)如果使用强度极高,如商用车或运营车辆,插电混动汽车几乎没有生存的空间。2)如果使用强度极低,假设用户每日只需要短途通勤,且充电条件良好,只需要8kWh的电池就可以保证一直纯电行驶。那么,单从经济性角度,他显然可以选择增加发动机和发电机(成本大约相当于20kWh的电池)来作为极端情况下续航的冗余,而不是选择增加更多的电池。
因此插混相对经济性的关键在于,如果用户选择纯电车,比插混多背负的电池到底能不能被充分利用?我们可以按照中国消费者的平均用车数据做个大概的估算,测算逻辑如图21。
由于是长期预测,不考虑税收、补贴政策等的影响;购置成本的差异主要基于BoM成本的差异进行分析。
图表20:部分用户选择插混相对纯电动更具经济性的逻辑
图表21:混合动力汽车经济性测算的框架
1.1 PHEV和EREV外部充电带来的等效行驶里程测算
2021~2023年间,插混乘用车新车平均单车带电量从18kWh增长到25kWh,考虑销售的增长,我们估算2023年存量插电混动乘用车的单车带电量在20kWh左右。从插电混动汽车平均充电起始和结束电量分布,我们估算插电混动车辆平均每次充电电量占电池容量的44.7%。
图表22:中国插电混动私家车充电起始和结束电量分布
图表23:中国私家车月均行驶里程分布
如图24测算,外部充电带来的等效里程大约能满足私家车平均出行需求的51%。增程混动汽车的用户更倾向使用纯电出行,假设非纯电行驶过程中电池能量基本平衡,从图25的纯电里程占比我们估算EREV外部充电的等效里程占私家车平均出行需求的69%。
图表24:2023年中国插电混动私家车充电起始SOC分布
图表25:2023年中国EREV纯电行驶里程占比分布
1.2 插电混动汽车对相当比例的消费者具备经济性
据我们测算,对于A级纯电动轿车,要相对PHEV经济性占优,大约需要月均行驶1086km以上。对于C级纯电动SUV,要相对EREV经济性占优,大约需要月均行驶814km以上。粗略估计,只有分别约20%和40%的消费者能达到这一用车强度。
图表26:A级轿车纯电动与PHEV经济性对比
图表27:C级SUV纯电动与EREV经济性对比
同样的思路,即使去掉购置税等一切补贴和优惠,月均行驶里程超过356km时,PHEV就将相对燃油车具备经济性。我们粗略估算只有15%以内的消费者从成本角度更适合选择燃油车,同理C级SUV市场选择燃油车相对EREV具备经济性的消费者比例大概在33%左右。
图表28:A级轿车燃油与PHEV经济性对比
图表29:C级SUV燃油与EREV经济性对比
诚然,成本只是消费购买汽车的决策因素之一,但如果在A级以上市场,对于多数消费者,混动汽车相对纯电动汽车都更具备经济性,则我们可以合理判断在可见的未来,插混汽车仍将与纯电动汽车持续共存。
2、不同尺寸汽车分动力总成的份额预测
长期看,燃油车市场和渠道的大幅缩水将进一步降低车企开发新车型的动力;降低渠道和维保网络的健全性;以及降低加油站网络的覆盖率,从而进入燃油车销售下滑的下行螺旋。加上新能源汽车智能化和驾驶体验的优势,我们认为最终燃油车将基本被替代。
中期维度,小尺寸汽车电驱和电池成本较低,纯电动车型相对插电混动和燃油车具有成本优势,而大尺寸汽车中,北方地区由于冬季电池衰减严重,预计传统豪华品牌燃油车仍将具有一定的市场,其中D级汽车和跑车主要以进口为主。
插电混动汽车混动模式运行占比约为50%,考虑节油效果,加油的需求约为传统燃油车的40%。未来加油站网络预计大幅缩水,可能通过综合补能网络的方式维持一定的运营。考虑充电网络的普及和充电技术的进步,此消彼长下,PHEV的补能便利性优势将大幅缩小。
另一方面,插电混动汽车对于剩余燃油车用户群体的转化能力更强,因此在中期剩余燃油车市场快速收缩的过程中可能吃到较大的份额。综合评估我们粗略估计2030年中国乘用车市场插电混动汽车的市占率可能为39%左右,燃油车占比约14%。
图表30:至2025年5月过去12个月不同能源销售占比
图表31:预计2030年不同能源销售占比
3、技术变革对插电混动未来需求的影响
虽然相当比例的中国用户的用车强度不足以让纯电低使用成本的优势覆盖电池成本带来的购置成本劣势,但假设2030年前后,出现以下技术变革,可能极大地改变这一经济性平衡:
1)电池技术变革:目前看来,磷酸铁锂电池进一步降本的空间并不大,不足以显著改变经济性平衡,但固态电池技术未来可能进一步缓解消费者的里程焦虑。未来如有低成本电池如钠离子电池大规模量产,纯电动汽车的降本更为明显,将加强其相对经济性。
2)自动驾驶技术成熟:自动驾驶将在未来大幅降低人们的出行成本,由于不需要人类司机,车辆将可以不间断工作创造价值,这将大幅提高汽车利用率。高使用强度将显著提升纯电动汽车相对插电混动汽车在用车成本上的优势。
3)V2G反向充电技术应用:从上一章的测算来看,大部分私家车消费者的纯电动汽车的电池循环寿命只被利用了较小的部分,多数情况下,电池寿命将受限于日历寿命。如果电力市场化交易和V2G技术大规模普及,纯电动汽车的电池可能发挥其分布式储能载体的价值,带来电池资产价值的提升和纯电动汽车的经济性比较优势。
另一方面,充电网络的建设可能提升充电便捷性,提升插混汽车的纯电行驶占比,降低两次充电间平均使用的电量,从而降低综合能源成本,并降低插混汽车需要的带电量。但这样的影响无法与未来技术变革带来的影响相比。
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全球插电混合动力汽车长期市场预测
海外市场车型开发周期长达5-7年,插混技术和产品迭代相较国内较为缓慢,研究相关产品的发展历程可以更好地理解其插电混动市场的发展情况。
1、欧洲车企预计将重启插电混动车型研发
欧洲市场最初的插电混动汽车主要是为了应对欧盟日趋严格的排放法规而存在。典型的如大众系车辆的P2并联混动架构。该架构相对于原来的汽车平台硬件上只是在湿式双离合变速箱集成进了一个体积很小的电机,并增加了一块很小的电池。从需求上看,除了满足排放要求,并联架构较强的动力性能也能较好地应对西欧的一些山区和丘陵地形。
从结构上,除了价值数百元的启动电机并无任何简化,新增的P2电机和电池是纯成本增量。这样的设计源于对混动“过渡方案”的定位。大众用最少的研发支出,最小的产线改造成本(几乎不用对组装做任何调整)完成了MQB平台汽车的新能源化改造。
2015年大众的柴油门丑闻直接导致大众集团为代表的车企放弃混合动力车型的深入研发,加速向纯电动汽车的转型,而满足排放要求的任务交给了电池更小、成本更低的油电混动车型。丑闻让欧洲民众和车企的高管对于带有发动机的新能源汽车技术的价值产生了普遍质疑,欧盟全面禁油的呼声一度高涨。
在此背景下,欧洲市场PHEV产品和技术长期未有实质进步,在2024年针对插电混动的补贴退坡后销量出现负增长。但随着插电混动车型在中国市场的成功实践,欧洲车企已经开始意识到其尚待开发的巨大潜力。以大众、宝马、Stellantis为代表的车企纷纷重启插电混动车型研发,尤其与纯电产品可以深度平台共享,开发成本和周期都较为可控的EREV。预计欧洲市场未来数年插电混动车型销量迎来快速增长
图表32:大众的P2混动架构示意
图表33:欧洲市场新能源和节能乘用车销量趋势
2、美国市场插电混动车型竞争力不及油电混动
由于美国新能源产业链早期依赖补贴支持,插电混动汽车的产品定义受到政策的较大干扰。2011-2014年间,增程混动汽车在美国一度兴起,至2014年宝马曾经在美国市场推出一款技术相对成熟的增程混动汽车产品i3s。
但加州法规《2012 AMENDMENTS TO THE ZERO EMISSION VEHICLE REGULATIONS》对于可以获得其最大2500美元州补贴的BEVx类做出了如下的限制:
1)车辆续航里程达到75英里或更多;2)增程器提供的里程要等于或小于电力续航里程;3)除非电池电力完全耗尽,否则无法启动增程器。
由于以上限制,i3s的增程器仅提供电池耗尽时类似“跛行”的功能,意在让车辆动力支撑到下一个充电桩,这大大增加了亏电情形出现的概率。前序章节我们分析过,EREV亏电有3个后果:1)高油耗;2)噪音和震动大;3)动力大幅缩水,遇到上坡或满载时可能发生危险。宝马公司曾经表示,如果将触发增程器的电池soc提升到30%以上,则车辆的性能响应会有较大幅度的改进。这个做法当时在美国被禁止,因为这将涉及补贴和税收优惠的欺诈。
美国市场用车环境和中国以及欧州有较大的不同,从前文经济性测算的角度看,除了产业不成熟带来更高的新能源汽车购置成本,其插电混动车型的外部充电等效里程占比远低于中国和欧洲。主要有以下两个原因:
1) 美国有较大的平原,地广人稀,居民单次出行里程较长。插电混动汽车由于电池容量相对纯电较小,通过充电带来的等效里程占总里程比例被稀释,能耗成本优势并不大,即使是增程混合动力的宝马i3s也常常面临“跛行”的困境。
2) 美国充电网络建设成本高、效率低,车桩比高于中国和欧洲,补能网络不足让插电混动汽车充电的机会更少。
由于充电的优势被稀释,采用小容量电池(部分为镍氢电池)的油电混动汽车在成本和产业链成熟度上优势明显。据J.D.Power数据,以紧凑型SUV为例,美国市场紧凑型插电混动SUV的平均售价为4.87万美元,较HEV的3.77万美元高出1.1万美元。从具体车型上,插电混动销量排行前列的主要为越野(近两年的增量主要来自吉普品牌,但目前可能深陷品牌和产品危机)和豪华品牌车型。我们认为,美国市场油电混动汽车有效填补了纯燃油车和纯电动汽车中间的市场,插电混动车型未来发展前景有限。
图表34:美国市场新能源和节能轻型车销量趋势
3、2030年不同动力总成汽车全球市场预测
前文对乘用车的动力总成趋势进行了分析,商用车领域,由于生产工具属性明显,使用强度高,使用场景明确,纯电动汽车是新能源化的主要方向。由于商用车对于降本的需求更高,在欧美市场的渗透将落后于乘用车。
假设2030年前后,低成本动力电池,自动驾驶,V2G等新技术有突破进展,纯电动汽车将开始替代对插电混动汽车的需求。
总体我们对全球动力电池需求的预测如下表,我们预计2025年~2030年,全球新能源汽车销量将从2020万辆(提出部分数据中对中国出口汽车的重复计算)增长至4165万辆。其中中国、美国、欧洲分别约为2386万、607万和790万辆,其中,插电混动车型销量分别为1080万、250万和70万辆,其中中国市场由于新技术的应用,可能已经开始纯电动汽车替代插混的过程,对应全球新能源汽车动力电池出货量(考虑增长期的库存修正)约从1097GWh提升至2590GWh。
图表35:全球新能源汽车长期销量和锂电需求预测
1、PHEV自2024年开始的阶段性高库存带来2025年同比增长率的大幅下降,挫伤经销商渠道、市场价格体系和短期口碑;
2、低成本/长续航电池、自动驾驶、V2G技术的普及快于预期;
3、欧盟等组织对非零排放车辆(包括插电混动汽车)实施限制政策。
以上内容节选自五矿证券已经发布的研究报告《插电混动汽车进化论:经济性带来持续繁荣,但终将因技术革命改变》,对外发布时间:2025/7/21,具体分析内容(包括风险提示等)请详见完整版报告。若因对报告的摘编产生歧义,应以完整版报告内容为准。
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