电动车用车发展的新阶段、新挑战与新路径
底盘技术创新：驱动系统清华大学车辆与运载学院SCHOOLOFVEHICLEANOMORILIIYISINGWUAUNIVERSIIY滑板底盘电驱动技术举例：轮毂电机滑板底盘将最终全面变革底盘的颜覆性技术转向模快悬架系统制动上横臂下横辉清华轮股电机基于轮毅电机的滑板底盘e-comer电动轮概多轮轮胎更长程：电池空间和容量增加20%，可以携带的电量更多：更安全：电机回馈制动+EMB线控制动：制动响应从100ms缩短到10ms;更高效：电动轮驱动效率提高10%以上，保证续驶里程1000km以上史灵活：可以实行四轮驱动/两辆驱动灵活切换，可实现四轮全轮转向更智能：#滑移率智能检测与控制，底盘全线控，支持L4级自动驾驶，车列融合控制 前言：新能源汽车发展新阶段与新挑战清华大学车辆与运载学院CEOOLOVEHICLAANDMOUILITYFSINGEUAUNIVERSIE从培育示范期一商业化成长期一规模产业化高速增长期：从政府补贴驱动一市场与政府双驱动一到市场竞争驱动为主导从需求问题到供给问题，从营销管理到供应链安全从乘用车电动化大规模推广到商用车电动化起步从电池的大爆发的上个十年到燃料电池大爆发的下一个十年从新能源汽车量变到汽车产业的质变从汽车电动化到交通全面电动化的开始从新能源汽车到新能源革命（电化学储能市场元年，光伏制气元年）国际能源署（IEA）在5月份宣称，这种大规模的工业转换标志若“从燃料密集型消耗性能源系统向材料密集型循环性能源系统的转变” 前言：新能源汽车发展新阶段与新挑战清华大学车辆与运载学院SCEDOLOIVEHICLEANDMOILIIYSINGKWAUNIVIRSIE迎接新能源汽车市场快速发展的关键技术问题1.电池问题：材料成本，供应链，新体系电池，电池回收利用问题等2.充电问题：充电设施，充电负荷，大功率快充技术，绿电问题，车网互动等3.氢燃料电池与重型卡车电动化发展问题：成本与寿命、车载储氢、加气站等4.电驱底盘平台问题：专用电动底盘，电池与底盘集成，电机-电控-传动三合一驱动桥及分布式驱动，新型滑板底盘与非承载式车身等5.共性基础器件问题：芯片，材料（膜，碳纤维，催化剂等）6.电动汽车售后服务体系问题：维修，保险，三手车价值等。 前言：新能源汽车发展新阶段与新挑战清华大学车辆与运载学院SCHOOLOSVEHIKLEANDMOEILIIYISHNGNUAUINIVERSHIY三个阶段：孕育阶段、成长阶段、快速增长三个挑战：材料涨价、竞争加剧、充电困难三条路径：电池创新、底盘创新、充电创新 中国新能源汽车产业化历程清华大学车辆与运载学院SCHOOLOSVEHICLEANDMOGILITYISINGRNAUNIVIRSIIY早期预测大中城市公共服务领域第一步各种新能源汽车车型示范新能源城市客车第二步小型电动轿车可充电式混合动力轿车全新结构轻量化纯电动轿车第三步FCV氢燃料电池汽车智能化电动汽车孕育期导入期成长初期成长期爆发增长期博量33万辆销量20000万锅销量1.5千万1.8千万深有量50万保有量700万na主至5元保有量8000元一1亿2008年2010年2015年2020年20252030年 清华大学车辆与运载学院中国新能源汽车产业化历程VCEOOLOSVIHCLEANOMOUILIIYFSINGEVAUNIVLRSIIY20082013年：孕育阶段2008年北京奥运会首PHEVcarBEVCarPHEVBusBEVBuS3%1200002013年产量19713次开展新能源汽车科技示2012年产量129168%100000范工程；0%14%8000015%2%国务院发布的《节能与2011年产量_0%75%781614新能源汽车产业发展规划600002010年产量%83%61（2012-2020年）》明确提4000016636769出：“以纯电驱动为新能20000%元0%源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向”2010201120122013 清华大学车辆与运载学院中国新能源汽车产业化历程SCHOLOSYEHICLEANDMOELIEYISINGRUAUNIVARSIEY20142020年：1成长阶段1,200,000插电式混合动力用车5占有率2.3%101插电式混合动力客车127万1,000,000纯电动策用车电动咨车m105111.84%■纯电动专用车80万净临点存电15%800,000201550万600,00038万400,000纯电动乘用车2013200,000201020112012201320142015201620172018*2014年总书记指示：发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路8 电动化加速发展市场因素清华大学车辆与运载学院口2021年电动汽车销量爆发：超出预期，符合逻销口全球电动汽车销量增长109%，中国大陆贡献了近一半的销量口3个生要的市场原因1.消费吸引力高2.车型不断丰3.全生命周期综合成本降低口电动汽车具有动力响应快，外口生产口维保口市场呈现“两头挤”格局，低观新颖前卫、智能化水平高的价的入门级微型车和较高价格特点，吸引了大量的年轻、女的中大型车销量最高性、中高端消费者口从高端和经济型电动车两头护向中间性价比车型市场成本不断降低小保简单价低性能不断提升三电终身质保口充电口残值口领先的电动汽车“造车新势力品牌”粘性显著提高，对标国标领先车企口传统车企销量稳健，性价比高充电成本低ADOAD保值率提高D占领多数市场V2G可带来收入二手交易活跃0 电动化加速发展技术因素清华大学车辆与运载学院SCEDOLOI VEHICLKANDMOEILITYESINGAVAUNIVERSEY电池系统电驱动系统热管理系统驾驶操控系统电动化底盘&轻量化车身系统新型材料l本征功半导体SIC智能功申窗度程升通过“外部煤电普代”，新的源安全电池假温脉冲极速加热模细&升级+清华大学车辆与运载学院智能充换&主动电机·控制二合一智能驾肤韩源补给系统安全外邮强制冷却CTPVehicleto MicrogridCTC电暖动-车轴-电控云·管-边·端有序充电与车网互动V2G实现居民区等规模商用场累测热系空调热管理协同11 电动化加速发展政策因素洁华大学车辆与运载学院VCHOOLOPVEHHLEANDMOEILIIYFSINONVAUNIVIRSEY石油安全与双碳战略相关政策将加速电动化转型和新能源转型如果电动汽车保持正常高速增长，预计2025年乘用车碳排放有望达到峰值；到2030年后，考虑V2G对电力系统的整体作用，电动汽车开始逐渐成为负碳排放的单元。来用车燃料生产和使用的碳排放（/km）乘用车排放总量（亿吨）单位里程碳排放（g/km）单位行驳里程碳排放800燃浦东纯电汽车燃油车纯电动汽车400350燃油车纯电动V2G6002021年解电动用用车碳招股为70.6克/公量燃油用用车的膜推放方170充/公理1002035年绝电动车欧8放比地增车下74%2504002001502001005020212025203020352021202520302035-50202520302035*计算依据：年份1.来用车油耗和电耗然考《节能与新能源技术路线图2.0》预测数据，分别为6.176L/100km和12.2kWh/100km：2.根据《中国汽车低碳行动计划报告2021》：汽油生产碳排放因子和汽油燃然烧转专换系数分别为487B/和2370B/L3.根据生态环境部《企业泪室气体排放核算方法与报告指南发电设施-2022年修订版）：个国电网破排放因子为581克CO2/KWh 新能源汽车市场前景预测与展望清华大学车辆与运载学院2021一2030年：快速增长（总体趋势是快速增长，但周期性波动不可避免4000一汽车总销量传统车新能源乘用车3000新能源货车新能源客车新能源汽车销量2000基于国家统计局和工信部装备中心数据，采用清华大学新能源动力系统团队预烫模型测算出汽车年销量100001970198019902000201020202030204020502021年前敌照来照：国就统计丽《中国汽车产业发展端服（2021））年份 新挑战与新路径电动乘用车发展的新阶段清华大学车辆与运载学院SCEDOLOF VERICAEANOMOEILIEYTSINGEUAUNIVERSIEY1.电动乘用车的发展与展望2.材料涨价与电池技术创新3.竞争加剧与底盘技术创新4.充电困难与能源技术创新14 清华大学车辆与运载学院电动化带动动力电池需求超出预期随若全球电动化进入高速发展阶段，带动中国动力电池行业飞速发展2023年规划产能大于1TWh，2025年产能近3TWh，国内电池年需求/出货量预计1.2TWh（乐观估计）电池产能（老虑实际建成的年份）3000电池产量/出货量预测14001194300025001200(AND)深动力电池电动二轮车电池200010001500Gwis800S87150060039110002086354002613915115002828310711910517720000201620182019202120272023202520182019202020212022202320242025年份年份电池规划产能>动力电池年产量>动力电池年装机量数国来源：网络公开盗料、SPIR、智研咨询、电动家、超点理电大数期15 动力电池材料涨价挑战清华大学车辆与运载学院SCROOLOSVEHICLEANDMOOILIIYISINGEVAUNIVIRSIEY碳酸锂价格上涨原因分析：1、需求增长驱动：2021年全球电动汽车销量进入陆峭增500,000长期，带动锂需求量快速上升：450,000电池级碳酸锂价格（元/吨）2、需求放大效应：预期不断走高，产业链各企业提升需400,000求预期，扩大产能、增加储备：350,0003、供给延迟影响：典型矿石生产碳酸锂产能释放周期为300,0003-5年，卤水提锂产能释放周期为6-8年250,0004、疫情冲击供给：2020年以来，锂资源生产活动、交通200,000尤其是海运运力等方面受到疫情影响150,000100,000基本判断：本轮价格上涨与2016-2018年的锂资源价格50,000上涨原因基本相同，而相比前一轮波动，由于需求及预期增长更加强劲，加之疫情影响，使得价格波动幅度更大LC 动力电池材料涨价挑战清华大学车辆与运载学院CHOOLOIVEHICLEANOMOEILIIYISINSRVAUNIVIRSIT1、需求将会回归基本面：吊然电动汽车销量增长驱动力将全球资源经济可采储量快速增加长期存在，但由恐慌性库存储备等因素带来的需求放大则是智2020呼轻济可信量达时2200万吨：比2005年滑加400%时性因素，随着碳酸锂供应能力的提升，将逐步回归基本需求面;可装超过亿辆吨电动汽车（平均每辆100干瓦时）2、供应侧-原始矿产供给：当以澳大利亚为代表的锂矿广石开采产能已经摄速，预期将在12年内达到需求侧水平：长期看锂资源诺量充定且可开采量持续增加（右上图）：3、供应侧-回收资源供给：预计2030年之后电池材料回收将200形成规模：2050年前后，原始矿产资源和回收资源的供给量将达到相当水平：史长期来看，回收资源将逐步完全替代原始资100%源需求（右下图）。80%原始矿产供给政策建议：锂资源供需平衡2-3年后有可能恢复正常。但考虑60%到全球觉易环境思化，还有俄马战争带来的妈价炒作，为应对40%回收资源供给供应安全，政府部门应当出台相关政策，采有力措施、打击20%国积居寄、抑制短期大幅波动。否则将会对电动汽车发展造成重大影响。0%2020203020402050200020702080209021 清华大学车辆与运载学院电池材料回收产业迎来机遇SCHOOLOFVEHICLSANOMORILIFYTSINGWVAUNIVERSITY我国大量电池退役即将进入快速上升期，急需研发电池回收的节能减排技术电池材料生产与回收能耗排放较大。如811正极材料碳排放占电池生产碳排放80%，中国动力电
