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新能源汽車電子技術(shù)進(jìn)展與投資熱點

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新能源汽車電子技術(shù)進(jìn)展與投資熱點

摘要:隨著汽車銷量尤其是我國新能源汽車總體銷量的穩(wěn)步增長、汽車電子化的普及帶動裝配率的提高,我國汽車電子的市場規(guī)模呈現(xiàn)加速增長趨勢。新能源汽車電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對技術(shù)研發(fā)提出了更高的要求。我國在車載信息服務(wù)、整車控制器開發(fā)以及電源管理系統(tǒng)方面都取得了一定進(jìn)展,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞:新能源汽車電子;技術(shù)進(jìn)展;投資熱點

隨著汽車銷量尤其是我國新能源汽車總體銷量的穩(wěn)步增長、汽車電子化的普及帶動裝配率的提高,我國汽車電子的市場規(guī)模呈現(xiàn)加速增長趨勢。我國汽車電子市場規(guī)模從2007年的1216億元增長到2015年的3979億元,2016年已經(jīng)突破5000億元大關(guān)。

1國家地方系列政策出臺助力新能源汽車推廣

近年來,《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見》等一系列文件的出臺積極推動了新能源汽車的發(fā)展。截至到2016年6月,國家共出臺新能源汽車相關(guān)政策30項,其中推廣政策出臺7項,行業(yè)規(guī)范政策出臺8項,充電基礎(chǔ)設(shè)施政策出臺4項,企業(yè)目錄相關(guān)政策出臺5項,行業(yè)管理相關(guān)政策出臺6項。地方政府也紛紛推出鼓勵新能源汽車的各項優(yōu)惠政策,其中具有代表性的一線城市中,北京是2015年全國首個出臺針對純電動專用車補(bǔ)貼政策的城市。此外,上海、深圳等面臨節(jié)能減排壓力較大的城市,也積極加大在在財政補(bǔ)貼、牌照資源等方面的優(yōu)惠力度。在國家和地方政策的推動下,我國新能源汽車呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,2016年產(chǎn)量51.7萬輛,銷售50.7萬輛,比2015年同期分別增長51.7%和53%。在我國新能源汽車爆發(fā)式增長的帶動下,我國新能源汽車電子產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。2015年我國汽車電子市場規(guī)模達(dá)657億美元,同比增長13%。目前,我國已初步形成了長三角、珠三角、環(huán)渤海和東北等四大汽車電子產(chǎn)業(yè)集群。根據(jù)估算,2015年我國新能源汽車電子產(chǎn)業(yè)規(guī)模接近45億元,2020年將達(dá)237億元,復(fù)合增長率約39%。

2技術(shù)進(jìn)展

新能源汽車電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對技術(shù)研發(fā)提出了更高的要求。在我國汽車電子技術(shù)起步較晚的大背景下,我國企業(yè)積極與國外企業(yè)合作,在車聯(lián)網(wǎng)終端、車輛通信等方面取得一定進(jìn)步。在整車控制和集成領(lǐng)域,我國骨干的整車企業(yè)從系統(tǒng)到軟件到硬件三個層級都具備了開發(fā)的能力,為新能源汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐。2.1車載信息服務(wù)領(lǐng)域取得快速發(fā)展。當(dāng)前,車聯(lián)網(wǎng)是裝備工業(yè)實現(xiàn)信息化的重要內(nèi)容,車載信息系統(tǒng)服務(wù)同時作為智能交通的重要補(bǔ)充和新的亮點受到關(guān)注。近年來,我國政府陸續(xù)了涉及車聯(lián)網(wǎng)的多項政策法規(guī),交通部《道路運輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)車載終端技術(shù)要求》;國務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)道路交通安全工作的意見》,要求重型載貨汽車和半掛牽引車應(yīng)在出廠前安裝衛(wèi)星定位裝置,并接入道路貨運車輛公共監(jiān)管與服務(wù)平臺等等,這些政策規(guī)范了商用車車輛的監(jiān)控管理,也加快了商用車聯(lián)網(wǎng)實施的步伐。與政策相對應(yīng),企業(yè)也積極加快車聯(lián)網(wǎng)的布局。樂視與阿斯頓馬丁的合作、上汽與阿里的合作已表明汽車智能化與車聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)前汽車技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)的重要方向。2015年4月,英特爾公司聯(lián)合中交興路和星航道,了首款基于英特爾Quark處理器的“端到端”商用車車聯(lián)網(wǎng)終端。英特爾表示“端到端”主要強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)在多個端之間的流動性,如從終端到云端,從物流企業(yè)到車主端再到云端。數(shù)據(jù)采集后傳送到云端進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析后,再傳回終端為司機(jī)提供信息服務(wù),達(dá)到規(guī)避交通事故、提升駕駛效率等目的。該終端產(chǎn)品主要有運算、端處理和安全三大特性。2015年5月,凱迪拉克與安吉星聯(lián)合,在國內(nèi)首家推出車載4GLTE服務(wù),為未來車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與服務(wù)創(chuàng)新構(gòu)建平臺基礎(chǔ)。汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展不僅給車主帶來全新的駕乘體驗,同時兼顧安全和綠色環(huán)保,通過車與路、車與車、車與人、車與城市之間實時聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)智能交通網(wǎng)絡(luò)。2.2新能源汽車整車控制器開發(fā)技術(shù)取得突破新能源汽車電控產(chǎn)品主要負(fù)責(zé)對關(guān)鍵零部件的控制以及能量的管理。從產(chǎn)品種類上看,主要包括車用動力電池控制系統(tǒng),車用電機(jī)控制系統(tǒng),燃料電池控制系統(tǒng),混合動力耦合控制系統(tǒng),電動車能量管理系統(tǒng),代用燃料發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)等。目前國內(nèi)部分整車企業(yè)或零部件企業(yè)通過自主研發(fā),技術(shù)引進(jìn)以及與國內(nèi)大學(xué)、科研院所聯(lián)合開發(fā),掌握了混合動力汽車串聯(lián)、并聯(lián)以及混聯(lián)控制技術(shù),電動汽車以及燃料電池電控技術(shù),產(chǎn)品已初步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,應(yīng)用在新能源汽車的試點中,控制器的生產(chǎn)廠商主要有一汽、上汽、東風(fēng)、奇瑞、天津清源等整車廠和萬向電動車、上海電驅(qū)動等零部件廠商。目前,我國已基本掌握新能源汽車整車控制器開發(fā)技術(shù),擁有自主研發(fā)并生產(chǎn)新能源汽車電控產(chǎn)品的能力,部分產(chǎn)品進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段;產(chǎn)品研發(fā)水平和產(chǎn)業(yè)化實力與國外比較成熟的企業(yè)相比仍有較大差距,控制器基礎(chǔ)硬件、開發(fā)工具等依賴進(jìn)口;國產(chǎn)電控產(chǎn)品目前主要應(yīng)用在小規(guī)模試生產(chǎn)產(chǎn)品中,大部分企業(yè)推出量產(chǎn)新能源汽車時更傾向于選擇國外知名控制器硬件供應(yīng)商。2.3電源管理系統(tǒng)取得階段性進(jìn)展電池管理系統(tǒng)(BMS)是新能源汽車電子關(guān)鍵技術(shù)之一,在新能源汽車中負(fù)責(zé)對動力電池進(jìn)行評價、管理和保護(hù)的功能。目前國內(nèi)研發(fā)主要集中在部分高校、科研院所和企業(yè)的研發(fā)中心,BMS系統(tǒng)功能較為完備,能與示范車型相配套,但目前仍處于試驗或小批量生產(chǎn)階段,與達(dá)到產(chǎn)業(yè)化程度仍有差距。國內(nèi)BMS系統(tǒng)主要由企業(yè)與高等院校聯(lián)合開發(fā)、生產(chǎn)。同濟(jì)大學(xué)配合國內(nèi)多家動力電池研發(fā)單位研發(fā)了新能源轎車集中控制式電池管理系統(tǒng),同濟(jì)大學(xué)與上汽集團(tuán)等聯(lián)合開發(fā)的電池管理系統(tǒng)已在上海世博會的燃料電池汽車系統(tǒng)中應(yīng)用;北京航空航天大學(xué)研制開發(fā)的鋰離子動力電池的均衡充電及管理系統(tǒng)在一汽、東風(fēng)電動、重慶長安、天津清源等企業(yè)得到應(yīng)用,申報并獲多項發(fā)明專利。

3技術(shù)投資熱點

當(dāng)前,我國新能源汽車市場保持高速增長,行業(yè)投資規(guī)模迅速擴(kuò)大。未來,在國家政策和市場需求的帶動下,新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的下述環(huán)節(jié)將成為投資熱點。

3.1動力電池

隨著扶持政策陸續(xù)出臺,新能源汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速,動力電池市場需求持續(xù)擴(kuò)大。根據(jù)工信部的《中國制造2025》規(guī)劃系列解讀,節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)中提及到2020年,動力電池、驅(qū)動電機(jī)等關(guān)鍵系統(tǒng)達(dá)到國際先進(jìn)水平,在國內(nèi)市場占有率80%。2016年6月,國家動力電池創(chuàng)新中心成立,這是首個國家制造業(yè)創(chuàng)新中心。此外,2016年,國軒高科、吉利、天津力神、三星SDI、天能集團(tuán)陸續(xù)投資動力電池新建項目。新能源汽車產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵點在于動力電池的生產(chǎn)和電池技術(shù)的創(chuàng)新,未來,動力電池制造商將圍繞電池安全、續(xù)航能力、充電速率、環(huán)境適應(yīng)性以及成本等方面積極提升競爭力。

3.2核心器件

隨著新能源汽車滲透率的大幅提升,功率半導(dǎo)體、傳感器等作為新能源汽車的核心器件,將迎來新的爆發(fā)機(jī)遇。比如近幾年隨著市場的刺激以及國家政策的扶持,國內(nèi)逐漸出現(xiàn)了一批IG-BT方面的公司并取得了令人欣喜的成績,例如中車時代電氣、比亞迪微電子、華微電子。功率半導(dǎo)體占到新能源汽車中半導(dǎo)體用量的50%,而IGBT是用于新能源汽車的主要功率半導(dǎo)體。新能源汽車動力總成系統(tǒng)電氣化,使每輛汽車半導(dǎo)體元器件用量大幅提升,國內(nèi)相關(guān)廠商將從中獲得發(fā)展機(jī)遇。

3.3充電樁

根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》要求,2020年充電樁與汽車之間的比例要達(dá)到1:1,而目前的車樁比例僅為4:1,這表明未來充電樁市場具有巨大發(fā)展空間。4月6日和29日,國家電網(wǎng)啟動了兩批充電樁招標(biāo),2016年充電樁招標(biāo)總金額將達(dá)50億元,遠(yuǎn)高于往年。國家電網(wǎng)也明確了2016年將進(jìn)一步加快推進(jìn)國家公路快充網(wǎng)絡(luò)和城市充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè),在“兩縱兩橫一環(huán)”高速公路城際快充網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上,建設(shè)“七縱四橫兩網(wǎng)格”高速公路快速充電網(wǎng)絡(luò)。充電設(shè)施是新能源汽車發(fā)展的一大短板,也是新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈投資的熱點,2016年將是充電設(shè)備產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的一年。

3.4服務(wù)運營

對于投資者來說,整車制造需要更長的時間投入、更深的技術(shù)積累以及更高的資金要求。在此背景下,避開如整車制造等門檻較高的產(chǎn)業(yè)前端,著眼于服務(wù)運營、電池回收、檢測評估、物流租賃等產(chǎn)業(yè)后端,完善新能源汽車行業(yè)的整體生態(tài)圈將成為投資熱點。比如新能源汽車單位耗能價格低的特點,使其在物流租賃領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景,一輛4立方米的電動汽車一個月較傳統(tǒng)燃油車節(jié)約1800元,而且車越大節(jié)約越多。

3.5無人駕駛

不少國家已認(rèn)識到無人駕駛汽車所擁有的廣闊市場前景,無人駕駛符合汽車智能化和互聯(lián)網(wǎng)化的趨勢,是互聯(lián)網(wǎng)浪潮下汽車行業(yè)變革的重大機(jī)遇,目前世界頂尖級互聯(lián)網(wǎng)公司和汽車廠商公司,都在積極切入這個領(lǐng)域。國內(nèi)一汽、上汽、北汽、奇瑞、長安等整車企業(yè)以及小米、樂視、百度等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也均開展了相關(guān)研究和試驗。當(dāng)前國內(nèi)無人駕駛產(chǎn)業(yè)正處于萌芽期,部分細(xì)分市場仍為空白。2016年有望成為無人駕駛投資元年,預(yù)計到2020年無人駕駛將初步實現(xiàn)商業(yè)化,并于2025年實現(xiàn)量產(chǎn),行業(yè)將迎來5-10年的中長期投資機(jī)會。

參考文獻(xiàn):

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作者:趙楊 單位:工業(yè)和信息化部電子科學(xué)技術(shù)情報研究所