智能电动汽车行业深度报告混合动力赛道专题：技术路线明晰，竞争格局重塑

西部证券研发中心 2024年10月14日 分析师|齐天翔S0800524040003邮箱地址qitianxiang@research.xbmail.com.cn分析师|庞博S0800524060003邮箱地址pangbo@research.xbmail.com.cn 机密和专有未经西部证券许可，任何对此资料的使用严格禁止 核心结论核心结论 混合动力的发展现状：①从2021年以来，国内普通混动车型渗透率变化相对较小，插电混动车型渗透率保持稳步提升。②尽管双积分的影响力逐年减弱，国补金额也持续退坡，但插电混动车型的渗透率还保持整体增长的态势，并且涌现了像比亚迪DM-i系列、理想、问界增程版等众多热销的车型，可见插混车型渗透率提升的关键驱动因素，已经从此前的政策与法规端转向了产品与需求端。③在供给侧，由于政策法规对燃油车排放及能耗的多重限制日益严苛，国内的主机厂在车型研发端持续向新能源转变；在需求侧，由于完全实现纯电动化周期较长，因此我们预计，在一定时期内以PHEV和REEV为代表的混动车型将持续成为乘用车市场的主力。 混合动力的原理与构型：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。由于存在发动机和电机两个动力源，工作时能量流动的不同，混合动力系统有着不同的工作模式。不同的电机数量、电机位置以及动力耦合装置，构成了不同的混动构型。不同的混动构型具备不同的性能表现。从热销车型来看，基于双电机的方案是目前的主流趋势,包括以理想、问界为典型的增程式方案，以及以比亚迪DM-i为典型的双电机串并联方案。 混合动力的技术方案：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，丰田的THS混动系统和本田的i-MMD是其中的代表。国内的主机厂比亚迪、长城、吉利、长安、广汽等也都已经推出有竞争力的混合动力技术方案。 混合动力的趋势分析：我们认为，PHEV赛道的参与者主要是传统主机厂，双电机串并联构型已成为PHEV的主流技术路线，PHEV构型的技术路线已经不再是竞争的核心要素，产品的定位将成为竞争的关键。REEV赛道的参与者主要是造车新势力或是传统主机厂的新能源新品牌，REEV赛道或迎来更多参与者，此前定位纯电的造车新势力，或有望通过开发增程车型以拓展产品线争取市场。传统主机厂和造车新势力同步推进混合动力的新车型，将进一步提升混合动力车型的渗透率。此外，政策端欧美能耗排放法规持续收紧，供给端海外主机厂开始布局PHEV产品。而比亚迪宋Plus DM-i进入巴西市场之后获得热销，带动巴西市场PHEV渗透率的提升。 投资建议：我们认为，插混车型渗透率提升的关键驱动因素，已经从此前的政策与法规端转向了产品与需求端。传统主机厂和造车新势力同步推进混合动力的新车型，将进一步提升混合动力车型的渗透率。随着有竞争力的PHEV和REEV车型持续推出，以及潜在参与者不断进入，我们认为混合动力车型将持续实现对传统燃油车的替代以及对纯电车的补充，进而推动渗透率的持续提升。①推荐在混合动力领域深度布局和产品具有竞争优势的整车企业比亚迪、长城汽车，建议关注吉利汽车、长安汽车、广汽集团、上汽集团；②推荐布局增程式混动，并推出有竞争力产品的整车企业理想汽车、零跑汽车，建议关注赛力斯。 风险提示：成本上升风险、竞争格局恶化风险、纯电技术进展超出预期、混合动力相关政策不及预期。 混合动力的原理与构型02 混合动力的技术方案03 CONTENTS目录CONTENTS目录 混合动力的趋势分析04 发展现状：插电混动车型的渗透率稳步提升发展现状：插电混动车型的渗透率稳步提升 普通混动车型渗透率变化相对较小，插电混动车型渗透率保持稳步提升。 •根据中汽协的数据，从2021年起，普通混合动力车型（HEV）的渗透率变化相对较小，基本维持在1.6%-4%之间。•而插电混动车型的渗透率保持稳步提升。2021年1月，国内插电混动车型仅为1.39%，低于同期普通混动车型1.57%的渗透率；而到2024年8月，国内插电混动车型的渗透率已经达到20.69%，远超同期普通混动车型3.66%的渗透率。 资料来源：中汽协，西部证券研发中心 发展现状：从政策与法规驱动转向产品与需求拉动发展现状：从政策与法规驱动转向产品与需求拉动 我们认为，插混车型渗透率的提升，已经从此前的政策与法规驱动转向产品与需求拉动。 •此前，在政策与法规端，对混合动力技术路线有着明确的支持和指导。包括中国汽车工程学会发布《节能与新能源汽车技术路线图2.0》规划给出的中长期指导、工信部双积分管理办法、国家对新能源汽车的补贴、以及购置税减免的政策等。 •而到2024年，政策端对混合动力车型的支持已经逐渐减弱。近年来新能源的渗透率提升速度已经大幅超过《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的规划；且随着新能源渗透率的快速提升，2023年双积分中正积分的供应量大幅超过负积分，双积分对于新能源的指导作用持续弱化；2023年新能源汽车的国补政策正式终止。目前对于插混车型的较强的支持政策主要就是不超过3万元购置税减免政策。 •我们认为，尽管双积分的影响力逐年减弱，国补金额也持续退坡，但插电混动车型的渗透率还保持整体增长的态势，并且涌现了像比亚迪DM-i系列、理想、问界增程版等众多热销的车型，可见插混车型渗透率提升的关键驱动因素，已经从此前的政策与法规端转向了产品与需求端。 发展现状：发展现状：PHEVPHEV和和REEVREEV，，两大产品类型齐头并进两大产品类型齐头并进 从产品类型的结构上看，PHEV和REEV两大产品类型齐头并进，混合动力的渗透率有望持续提升。 •我们认为，在供给侧，由于政策法规对燃油车排放及能耗的多重限制日益严苛，国内的主机厂在车型研发端持续向新能源转变；在需求侧，由于完全实现纯电动化周期较长，因此我们预计，在一定时期内以PHEV和REEV为代表的混动车型将持续成为乘用车市场的主力。 •自主品牌车企，如比亚迪、长城汽车、长安汽车、吉利汽车等车企都纷纷推出了混动产品；而新势力造车企业如理想、问界等也陆续推出了REEV车型。随着自主品牌、造车新势力的PHEV和REEV产品持续推出上市和更新迭代，以及消费者对于混动车型的接受度不断提升，我们认为混动车型的渗透率有望持续提升。 混合动力的发展现状 混合动力的原理与构型02 混合动力的技术方案03 CONTENTS目录CONTENTS目录 混合动力的趋势分析04 原理分析：混合动力的基本原理原理分析：混合动力的基本原理 •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。 原理分析：混合动力的工作模式原理分析：混合动力的工作模式 由于存在发动机和电机两个动力源，工作时能量流动的不同，混合动力系统有着不同的工作模式。 •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。 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。 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。 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。 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。 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。 构型分析：混合动力的不同构型构型分析：混合动力的不同构型 不同的电机数量、电机位置以及动力耦合装置，构成了不同的混动构型。 •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P0-P4）以及不同类型的动力耦合装置，因此也具备不同的特性。 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。 构型分析：混合动力的不同构型构型分析：混合动力的不同构型 不同的电机数量、电机位置以及动力耦合装置，构成了不同的混动构型。 •并联构型：并联构型通常通过一个P2/PS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。 •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。 构型分析：不同混动构型的特点比较构型分析：不同混动构型的特点比较 我们认为，从热销车型来看，基于双电机的方案是目前的主流趋势,包括以理想、问界为典型的增程式方案，以及以比亚迪DM-i为典型的双电机串并联方案。 •从热销车型来看，基于双电机的方案是目前的主流趋势。单电机并联的方案，因为少用一套电机+控制器，具备成本优势，一度成为部分车企的选择；但随着电驱动成本的降低以及通过多合一高集成的总成来降本的方案得到应用，单电机方案成本的优势日益减弱，而双电机方案燃油经济性好的优势逐渐凸显。 •纯串联的增程式混动方案，目前主要的产品定位是能解决纯电里程焦虑的新能源汽车。由于驾驶体验与纯电接近，能够有效的缓解里程焦虑，且方案简单，更多的被主打电动的新品牌采用，如理想、问界等。 •双电机串并联的混动方案，兼顾串联的经济性和并联的动力性，我们认为是目前新能源汽车实现对主流传统燃油汽车升级替代的最佳方案。但由于结构复杂，控制难度高，需要主机厂在发动机、变速箱等传统动力总成方面有经验积累，因此主要玩家为比亚迪、长城、吉利、长安、上汽、广汽等头部自主品牌。 混合动力的发展现状 混合动力的原理与构型02 混合动力的技术方案03 CONTENTS目录CONTENTS目录 混合动力的趋势分析04 技术方案：丰田技术方案：丰田THSTHS 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，丰田的THS混动系统是其中的代表。 •早在1997年，丰田就推出了量产混合动力车型——第一代Prius。自1997年丰田在Prius上应用THS系统开始，该系统经过了五代的迭代和发展，已经成为方案最成熟、应用最广泛的混合动力构型之一。丰田的THS混动系统采用了混联的构型，最初搭载在HEV车型上。•卡罗拉双擎、雷凌双擎、凯美瑞双擎、亚洲龙双擎、RAV4荣放双擎等均搭载的丰田THS系统。•2024年丰田推出了第五代THS双擎混动系统，更换了锂电池并提升电机电控性能。 技术方案：丰田技术方案：丰田THSTHS THS混动构型燃油经济性表现优异，但行星齿轮组制造难度相对较大，控制相对比较复杂。 •THS构型采用行星齿轮组作为