羅蘭貝格管理咨詢公司、中國電動汽車百人會

在全球整體車市低迷的大背景下，以純電動、插電混動為代表的新能源汽車銷量表現(xiàn)搶眼，未來也將會是全球汽車銷售的中堅力量。當前仍處于全球新能源市場發(fā)展初期，規(guī)模待進一步放量，整體產(chǎn)業(yè)鏈增長與發(fā)展?jié)摿薮?。近日，羅蘭貝格管理咨詢公司聯(lián)合中國電動汽車百人會發(fā)布《中國新能源汽車供應(yīng)鏈白皮書2020》。本報摘要刊登，以饗讀者。

隨著未來汽車電氣化、智能化水平的不斷提升，發(fā)動機、變速箱等內(nèi)燃機動力系統(tǒng)逐步被取代，傳統(tǒng)機械部件價值大幅縮水。與此同時，汽車電氣化部件則將迎來跨越式發(fā)展，成為最重要的整車價值提升環(huán)節(jié)。

新能源部件主導(dǎo)價值增量

以2019年某款主流A級轎車為例，其仍由內(nèi)燃機驅(qū)動，搭載L1級別駕駛輔助功能，整車電子電氣部件總價值約為2.2萬元人民幣，主要由車載傳感器、屏幕、線束、線控執(zhí)行機構(gòu)、芯片等電氣化零部件貢獻。但預(yù)計到2025年，假設(shè)該車型已升級為純電動汽車，智能化水平可達L3級別，其整車電子電氣部件總價值將翻倍，高達約5萬元。價值增量主要由新能源驅(qū)動系統(tǒng)貢獻，占比超過50%（不包括動力電池與驅(qū)動電機價值），其次為自動駕駛等級提升帶來的價值增長，而智能座艙與車聯(lián)網(wǎng)帶來的價值提升相對有限。

因此，未來3-5年，由于駕駛輔助功能仍停留在L3及以下級別，新能源浪潮下的電驅(qū)動系統(tǒng)將成為整車價值的主要增長點，尤其是考慮到更高價值的動力電池對整車價值增量貢獻將更為顯著，從而帶動技術(shù)升級與產(chǎn)業(yè)鏈價值轉(zhuǎn)移。而長期來看，隨著L4級別以上無人駕駛的實現(xiàn)，中央計算平臺與激光雷達陸續(xù)搭載，價值增量將從電動化向智能化轉(zhuǎn)移。聚焦新能源汽車BOM（物料清單）層面，以搭載50kWh電池的純電動車為例，與其同平臺、同車型的傳統(tǒng)燃油車相比，整車價值增加高達10萬元以上（增加60%以上）。其中，電池組成本約6-7萬元（占比70%），成為最大價值貢獻者，動力電池成本的高企也正是純電動汽車價格仍高居不下的主要原因。其次，電驅(qū)動系統(tǒng)成本以及其他間接成本（規(guī)模較小導(dǎo)致）均為1.5-2萬元（占比15%），同樣成為整車價值增加的重要原因。而電驅(qū)動系統(tǒng)成本增加中，主要為電機與電控（含逆變器，主要為功率半導(dǎo)體）成本，兩者價值各占一半。

綜上所述，未來3-5年汽車電子的深度滲透將成為整車價值提升的主要驅(qū)動力，其中新能源部件又將成為最核心的價值貢獻者，動力電池占絕對價值主導(dǎo)，電機與電控價值同樣突出。

電氣化系統(tǒng)垂直集成

在新能源技術(shù)應(yīng)用過程中，電驅(qū)動系統(tǒng)與電控系統(tǒng)的集成化成為核心趨勢。集成化帶來的優(yōu)勢十分顯著，能夠減小系統(tǒng)體積與質(zhì)量，提升整車布置便利性，增加車內(nèi)乘坐空間;系統(tǒng)間能量損耗也有望進一步降低，整體效率大幅提升;由于殼體、連接件的省略，系統(tǒng)成本與價格將顯著下降;此外，也有利于模塊化標準供貨，縮短研發(fā)與匹配周期。

然而，集成化也將帶來部分弊端，例如前期研發(fā)與匹配費用增加;NVH（振動噪聲）、可靠性、散熱等技術(shù)指標挑戰(zhàn)難度提升，對研發(fā)能力要求更高;而標準化供貨也意味著定制化空間有限，車企需做出更多妥協(xié)。

整體來看，集成化電驅(qū)動/電控系統(tǒng)仍然利大于弊，已成為新能源技術(shù)成熟過程中的必然走向，尤其對于技術(shù)水平較差的主機廠更為友好。

目前，電驅(qū)動系統(tǒng)的集成以三合一技術(shù)路線為主流，即將電機、電控（逆變器）與減速器集成為電驅(qū)橋，常見于P3/P4混動的插電混動和純電動車型上。電控系統(tǒng)的集成則傾向多合一模塊，通常將變壓器、車載充電機、加熱器、功率分流模塊等進行集成，甚至會將VCU（整車控制器）、MCU（微控制器）等包含在內(nèi)。

隨著未來純電動車型的進一步滲透，集成化新能源模塊的應(yīng)用將愈發(fā)廣泛。尤其是三合一電驅(qū)動，由于其體積小、重量輕、成本低等核心優(yōu)勢，在合資車企及自主品牌未來的純電平臺車型上均將成為標配。例如，吉利PMA平臺的幾何系列車型、長城歐拉純電動車型將采用自研的三合一電驅(qū)橋。而以奔馳為代表的老牌合資主機廠也將在未來的EQS/EQA2L采用國際頂級供應(yīng)商提供的三臺一電驅(qū)動系統(tǒng)。由此可見，三合一電驅(qū)的滲透已經(jīng)大勢所趨，將進一步加速性能優(yōu)越、成本低廉的新能源汽車產(chǎn)品推出。

電驅(qū)動系統(tǒng)的集成化不僅將帶來技術(shù)的革新，也將對產(chǎn)業(yè)鏈格局帶來深刻影響。主機廠與三臺一系統(tǒng)中各模塊玩家均使出渾身解數(shù)，希望成為最終的集成方，掌握話語權(quán)與最大利潤空間，占據(jù)新的價值高地。

跨鏈融合

隨著電氣化、智能化技術(shù)的應(yīng)用，未來整車架構(gòu)的研發(fā)重點將從平臺化、模塊化、輕量化的物理架構(gòu)向域融合、軟硬解耦的電氣架構(gòu)革新轉(zhuǎn)移，推動電氣化系統(tǒng)與智能化系統(tǒng)不斷跨鏈融合，且在供應(yīng)鏈角度不斷垂直整合，提升集成度。電子架構(gòu)的演進成為關(guān)鍵動因。傳統(tǒng)燃油車以機械部件為主，電子系統(tǒng)相對簡單，大多應(yīng)用ECU（電子控制器）分布式架構(gòu)，ECU和功能幾乎一一對應(yīng)，系統(tǒng)相對封閉;而在電氣化與駕駛輔助功能已實現(xiàn)初步應(yīng)用的現(xiàn)階段，分布域架構(gòu)將成為當前及未來幾年的主流技術(shù)選擇，實現(xiàn)功能導(dǎo)向的控制，Ecu和ECU之間開始整合，出現(xiàn)域管理，用DCU和MDC（磁鼓控制器）取代ECU;長期來看，隨著高級自動駕駛的實現(xiàn)，對電子架構(gòu)算力、帶寬均提出了更高要求，也就意味著只有整合域的中央計算平臺架構(gòu)能夠滿足未來智能化汽車的要求，以此帶來芯片能力進一步提升，用一個集成電路實現(xiàn)對不同功能芯片的整合，更加依賴云端的存儲分析能力。

現(xiàn)階段領(lǐng)先的電動汽車電子架構(gòu)中，已實現(xiàn)電氣化系統(tǒng)的域獨立，通常通過設(shè)置單獨的動力域與控制器，實現(xiàn)電機控制、電池管理等功能的平臺級集成。在該階段中，新能源系統(tǒng)的鏈融合更多集中在內(nèi)部，將驅(qū)動、電池、管理等價值鏈模塊進行整臺與統(tǒng)一管控。

未來隨著域整臺與中央計算平臺架構(gòu)的出現(xiàn)，新能源系統(tǒng)將進一步與智能駕駛、智能座艙域進行功能整合甚至統(tǒng)一上云，這將帶來新能源系統(tǒng)橫向更為廣泛的跨鏈融合，與自動駕駛、數(shù)字座艙等功能的界限將愈發(fā)模糊，融合點將主要出現(xiàn)在集成電路/半導(dǎo)體、高性能計算芯片以及軟件算法等領(lǐng)域。以集成電路為例，新能源系統(tǒng)的電機控制器（逆變器）、電池管理系統(tǒng)、變壓器、車載充電機等核心部件均涉及到半導(dǎo)體與集成電路的應(yīng)用，與此同時，智能駕駛的感知、融合、決策、控制等環(huán)節(jié)也都將引入大量集成電路部件提供算力。雖均為半導(dǎo)體與集成電路的大規(guī)模應(yīng)用，但前者更偏向控制和管理功能，后者則更偏向算力提供，側(cè)重不同。

此外，新能源電氣系統(tǒng)的垂直整合趨勢也愈發(fā)明顯。新能源電氣系統(tǒng)在整車安全與性能表現(xiàn)方面起到關(guān)鍵作用，主機廠掌控意愿較高，以規(guī)避潛在技術(shù)缺陷與產(chǎn)能短缺風險。同時，相關(guān)技術(shù)仍處于發(fā)展階段，垂直整合帶來的獨家供應(yīng)能夠構(gòu)建主機廠新的核心競爭力，且更高的產(chǎn)品價值與利潤也成為重要誘因。

以電機控制器（逆變器）中的功率半導(dǎo)體IGBT（功率器件）/SiC（碳化硅）為例，越來越多的主機廠選擇直接與Tier-2供應(yīng)商（二級供應(yīng)商）進行合作甚至并購，以實現(xiàn)技術(shù)研發(fā)的內(nèi)化和產(chǎn)能保障。例如，大眾跳過Tier-1供應(yīng)商（一級供應(yīng)商），直接與Cree（科銳）達成深度合作，將后者變成大眾專屬的SiC供應(yīng)商，以確保未來新能源汽車產(chǎn)品核心競爭力的構(gòu)建。而雷諾一日產(chǎn)一三菱聯(lián)盟也與ST（意法半導(dǎo)體）達成類似合作，以生產(chǎn)車載充電機所用的高性能SiC半導(dǎo)體。