中国汽车零部件行业发展现状、行业成长方向、及行业四大发展趋势分析[图]

一、汽车零部件行业发展现状:收入将超4万亿,2018年出口金额累计出口金额为653.02亿美元

汽车零部件是汽车工业的重要组成部分,是汽车工业发展最为重要的基础。改革开放以来,中国汽车工业飞速发展,汽车销量自2013年以来便维持在2000万辆以上,2018年前11月累计销量达2542万辆。在汽车工业带动下,汽车零部件制造在产业规模、技术水平、产业链协同等方面取得了显著成绩。

2010-2018年中国汽车销量及同比增长走势

数据来源:公开资料整理

相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国汽车零部件制造行业市场供需预测及发展前景预测报告

2010-2017年,我国汽车零部件制造行业销售收入呈持续增长态势。2017年,汽车零部件制造行业销售收入达37392亿元,同比增长8.20%;预计2018年,汽车零部件销售收入将超过4万亿,达到40047亿元。

2010-2018年中国汽车零部件制造行业销售收入及同比增长走势

数据来源:公开资料整理

2014年以来汽车零部件制造行业出口额便维持在600亿美元以上;2017年汽车零部件出口金额累计出口金额637.78亿美元,同比小幅下滑1.23%,2018年为653.02亿美元。

2010-2018年中国汽车零部件制造行业出口额及同比增长走势

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数据显示,国内汽车零部件市场,外商及港澳台投资企业仅占49.25%,但其市场份额高达70%以上。可见,我国汽车零部件制造行业仍有很大提升空间。

中国汽车零部件制造行业企业性质结构情况

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二、汽车零部件六大成长方向

1、进口替代

自主零部件相对落后,具备较大的成长空间。2017年我国汽车零部件行业主营业务收入规模迈上3.88万亿元台阶,同比增长4.9%,利润总额3012.6亿元,同比增长5.4%,市场空间巨大。2017年全球汽车销量9265万辆,中国汽车销量2888万辆,占比约三分之一,是全球最大的汽车市场,然而中国却没有能够与之相匹配的大型国产汽车零部件企业。在2018年美国汽车新闻发布的全球汽车零部件供应商百强榜中,中国仅有6家上榜(2017年仅有5家上榜),分别是:第16名的延锋汽饰、第65名的海纳川、第71名的中信戴卡、第79名的德昌电机、新上榜的第80名的五菱工业和第92名的敏实集团。

据商务部统计,中国汽车零部件行业外资/合资厂商数量仅占20%,而营业收入却占全行业约80%。尤其在汽车电子和发动机关键零部件等高科技含量领域,外资市场份额高达90%。在中国汽车工业协会统计的我国规模以上的1.3万余家汽车零部件供应商中,进入全球汽车零部件供应商百强榜的仅有6家,数量方面与日本(26家)、美国(22家)、德国(20家)存在较大差距,规模方面中国6家零部件供应商的汽车配套营业收入共计1,692亿元人民币,仅占百强榜营收总额49,507亿元人民币的3.4%,较去年2.9%略有提升,与德国(26.2%)、日本(25.1%)、美国(16.6%)存在较大差距。

全球汽车零部件百强榜营业收入分国别占比

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三大因素促进自主零部件成长:自主品牌崛起、合资品牌降本压力大、国产零部件技术积累。

自主品牌崛起:随着合资汽车品牌的进入,一直以来中国汽车市场由合资车企占据主导地位。由于合资车企在其海外本土已形成较为成熟的零部件供应链,因此国内合资车企在零部件采购上更倾向于在中国对应的合资零部件厂商,使得国产零部件企业难以进入合资车企供应链。然而近年来随着自主品牌车企的崛起,国产零部件企业得到了较好的发展。自主品牌车企在零部件采购上更倾向于国产零部件,使二者形成了较为明显的共振效应。2016年中国品牌乘用车销量首次超过千万辆达到1052.9万辆,2017年同比增长3%达到1084.7万辆,2010-2017年复合增速8.14%。2018年受中国汽车行业整体下滑影响销量降到千万辆以下,为998万辆。2018年上汽乘用车、吉利汽车、广汽乘用车等自主品牌销量均实现了逆势增长,其中上汽乘用车2018年销量达72.9万辆,同比大幅增长39.7%,吉利汽车2018年销量首次突破150万辆,同比大幅增长20.3%,广汽传祺2018年销量达53.52万辆,同比增长5.32%,其2018年12月单月销量5.02万辆,同比大幅增长15%。长城汽车2018年销量再次破百万辆,而且在国内SUV细分市场占据主导地位,2018年其SUV哈弗系列及WEY系列销量共计90.6万辆,占国内SUV市场份额9.1%。自主品牌车企的崛起为国产零部件企业的生存发展提供了土壤。

2010-2018年中国自主品牌乘用车销量

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合资品牌降本压力大:根据中国汽车工业协会统计,2018年1-11月我国汽车产销量分别为2532.52万辆和2541.97万辆,同比下降2.59%和1.65%,近几年来我国汽车市场的高增长时代已结束,行业增速放缓,竞争愈加激烈。根据国家统计局最新数据,我国汽车制造业2014、2015、2016年的销售利润率分别为9.08%、8.78%、8.43%,呈下降趋势。合资品牌主机厂的零部件供应商目前多数为外资/合资,在如今竞争加剧的情况下同样将面临较大的降本压力,随着自主零部件供应商产品逐渐高端化、性价比高、反应速度快等优势的突出,自主零部件供应商对合资品牌主机厂供应链的渗透率将呈现增强趋势,将进一步加速零部件进口替代。

国产零部件技术积累:经过多年的发展,自主零部件与外资/合资零部件的技术差距已逐渐缩小,一方面由于在国内建厂的外资/合资零部件厂商为我国汽车零部件行业培养了一大批技术及管理人才,另一方面由于自主零部件厂商对自主研发的投入逐渐加大,加上同时对众多国外零部件公司的外延并购,使得诸多关键零部件核心技术逐渐被消化吸收,自主品牌从而实现了技术上的积累及管理上的提升。

国产零部件供应商近年来表现抢眼,逐步涌现出如福耀玻璃、星宇股份、精锻科技等优质企业,在汽车玻璃、车灯、精锻齿轮等细分领域产品竞争力强、下游客户优良。我国自主零部件供应商近年来在研发投入上力度较强,从做大正逐渐转向做强。一般认为研发费用占营业总收入4%以上为较强的研发投入力度,2017年自主零部件供应商研发费用2亿元以上的企业中,研发费用占总营收比例4%以上的企业占比47%,研发费用占总营收比例3%以上的企业占比84%。龙头企业的研发费用投入近几年来也在持续增加,以华域汽车、福耀玻璃、星宇股份、精锻科技为例,2012-2017年研发费用CAGR分别为19.06%、27.71%、21.19%、25.23%。

2017年部分自主零部件供应商研发费用及其占总营收比例

排名
公司
2017年研发费用(亿元)
研发费用占总营收比例(%)
1
潍柴动力
56.5
3.73%
2
华域汽车
25.3
1.80%
3
均胜电子
19.8
7.44%
4
宁德时代
16.3
8.16%
5
福耀玻璃
8.0
4.29%
6
万向钱潮
4.9
4.37%
7
凌云股份
4.7
3.99%
8
中鼎股份
4.6
3.87%
9
德赛西威
4.2
6.96%
10
威孚高科
3.9
4.34%
11
宁波华翔
3.8
2.58%
12
万丰奥威
2.8
2.71%
13
风神股份
2.4
3.26%
14
斯太尔
2.3
151.61%
15
拓普集团
2.3
4.45%
16
亚普股份
2.1
3.01%
17
京威股份
2.1
3.67%
18
松芝股份
2.0
4.80%
19
奥特佳
2.0
3.79%

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零部件国产化替代之路开启:自主零部件与外资/合资零部件相比,具有性价比高、服务好、反应速度快等方面的优势,同时技术差距也在逐步缩小,虽然与国际巨头相比仍存在诸多不足,但在某些细分领域自主零部件已经开始崭露头角有所突破,部分优质厂商已经具备全球供货的能力,如福耀玻璃已在北美及欧洲建立工厂、中信戴卡已成为全球最大汽车铝制轮毂供应商,加之合资品牌主机厂面临较大的降本压力,零部件深度国产化进口替代之路已然开启。

2、产品升级

汽车零部件产品升级,主要包括三个方面的驱动因素:消费者对于汽车除了交通工具属性之外更多其它功能属性越来越高的需求;主机厂力图通过产品差异化为用户带来更佳的体验;近年来电子及芯片技术、互联网技术等快速发展并陆续投入到汽车产品上的应用。三个驱动因素的合力共同推动了汽车零部件产品升级。

安全性升级:中国新车测试评价规程C-NCAP2018于2018年7月1日开始实施,该版本较上一版C-NCAP2015更为严苛,根据事故统计数据提高了侧面碰撞检测项目的台车重量及高度,增加了主动安全测试要求以及行人保护等规则,使得试验车辆获得五星安全等级变得更加困难,倒逼主机厂在安全气囊、主动安全、行人保护、头枕等方面均需进行相应升级。

另外C-IASI中国保险汽车安全指数管理中心在国内首次引进比C-NCAP更为严苛的源自美国IIHS美国公路安全保险协会的小偏置碰撞测试,并于2018年3月份发布了2017年度中国保险汽车安全指数(C-IASI)测评结果,这是我国第一份从安全风险角度出发并基于实车碰撞试验得出的保险汽车安全研究报告,测评结果显示,参与测评的12款热销车型仅有3款获得了车内乘员安全、车外行人安全和车辆辅助安全三项全优的结果,全优率为25%。然而在2018年C-NCAP共4批38款测试车型中(含按照2015版C-NCAP测试车型),共有26款获得五星安全等级,五星率高达68.4%,远高于C-IASI全优率。C-IASI的小偏置碰撞测试的碰撞工况极为恶劣,由于小偏置碰撞壁障与试验车辆重叠部分较少,仅为25%,在发生碰撞时承担重要吸收能量任务的主要零部件——车辆前纵梁——在此项碰撞中并没有参与变形,因此会造成包括A柱、乘员舱等车体结构的严重变形,严重威胁驾驶员安全,结果便是倒逼主机厂对A柱十字结构、门槛等进行重新设计进行加强,同时要求安全气囊展开后达到较大的覆盖面积。建议关注汽车检测领域的中国汽研。

科技性升级:汽车零部件在具备原有功能基础上,通过提升科技含量逐渐具备更多的附加功能属性,使产品在舒适性、安全性、智能、环保等方面均有所提高,从而增加产品附加价值。以汽车玻璃和车灯为例,汽车玻璃通过镀膜等技术实现了可调光、可隔热等功能,车灯通过使用LED技术提高了光照强度的同时也提升了其响应速度,从而进一步开发出具备更多驾驶辅助功能的AFS大灯。

汽车玻璃方面,以福耀玻璃为例,在安全舒适、智能控制、节能环保等方面均实现了产品升级。可加热玻璃可快速除霜除雾、憎水玻璃可提高雨天能见度,均可提高驾驶安全性,调光玻璃可调节玻璃透光性而提升私密性,隔热玻璃在夏天可减少空调使用实现节能减排。

车灯方面,由原先的卤素灯升级到氙气灯,再升级为LED灯,以及仅在超高端车型配备的更为先进的激光大灯等。随着LED技术的成熟及芯片价格的下降,LED车灯渗透率呈上升趋势。LED灯在光照强度、照明距离、响应速度、使用寿命等方面均更有优势,并且根据不同的LED芯片组合可实现更加丰富的外观设计,另外在提升安全性及智能化的趋势下,AFS自适应前大灯应运而生:根据光线传感器自动开启关闭大灯的自动头灯、根据方向盘转动角度而同步旋转的转向头灯以及根据对向是否有来车而自动调节远近光以避免对向车辆驾驶员炫目的自适应远近光大灯。国内企业中,星宇股份率先突破AFS自适应远近光等技术,布局智能车灯,为产品高端化打下基础。

座舱电子升级:在汽车电动化及智能化的趋势下,座舱电子升级进一步加速。如最早在特斯拉上配备的全液晶仪表,如今在20万级别的中高端家用轿车如一汽大众迈腾等车型已经配备,12.3寸FPK数字化全液晶仪表可根据用户选择个性化显示信息,用户体验进一步提升,另外全液晶仪表可接管导航,使驾驶员在驾驶时无须再转头从中控液晶屏获取导航信息,提升驾驶安全性。360度全景泊车影像,通过环视摄像头及图形拼接技术使将入库及停车时车辆位置的立体情况实时传送至中控台,停车可以更加方便准确。座舱电子方面建议关注德赛西威,德赛西威始于德国西门子威迪欧,专注该领域三十年,已布局全液晶仪表及360度全景泊车影像。同时建议关注布局360度环视系统的保隆科技,以及布局座舱电子人机交互HMI解决方案的均胜电子

3、电动化

2018年1-11月我国新能源汽车产销分别完成105.35万辆和102.98万辆,比上年同期增长63.63%和68%,继2017年全年我国新能源汽车销量77.7万辆同比增长53.3%之后,我国新能源汽车产销继续保持稳步增长态势。

汽车电动化对汽车零部件行业带来较大影响,一方面传统动力系统零部件将受到冲击,主要包括发动机、涡轮增压、变速器、燃油系统、排气系统、油箱系统等,另一方面对新能源汽车三电系统电池、电机、电控及热管理系统的需求将增加,尤其动力系统的成本占比达到50%,占比最高。

新能源汽车零部件成本构成

数据来源:公开资料整理

动力电池软包化、三元化、高镍化趋势:随着2019年双积分政策开始实施、新能源补贴退坡以及对续航里程和能量密度补贴门槛的进一步提高,动力电池企业的洗牌将进一步加速,部分缺乏核心技术、产品竞争力较弱的企业将面临被市场淘汰的风险。在补贴政策提高了能量密度的要求后,相比圆柱形动力电池,A级乘用车更趋向于使用能量密度相对更高的软包动力电池和方形动力电池,今年年初宁德时代、力神、国轩高科三家承担新型锂离子动力电池项目的企业,均选择了软包电池技术路线。在三元化方面,据高工锂电统计,从在2018年1-9月动力电池材料体系中,三元动力电池占比达到59%,高于磷酸铁锂动力电池的占比37%,其中乘用车动力电池三元电池的占比最高,三元化的趋势也最为明显,而在客车领域磷酸铁锂电池由于具有更好的安全性、耐高温性及循环性仍占据主导地位。三元电池产品正极材料镍钴锰配比方面目前我国市场上的正极材料仍以NCM111和NCM523为主,能量密度约180-220Wh/kg,尚不能满足国家新能源汽车发展规划中2020年新能源汽车产品续航500公里的要求,下一步的热点方向之一为通过提高三元材料中镍含量的比例来提高能力能量密度,NCM622和NCM811的高镍三元正极/碳硅负极体系产品产业化目前已初具规模,高镍三元材料目前在圆柱动力电池领域已经有小批量应用,高镍三元软包和高镍三元方形动力电池则还需要1-2年时间验证和开发。同时需要指出的是过高的镍占比容易发生镍锂混排从而易导致电池正负极容易发生短路,另外使热失控温度限值降低,从而降低了电池安全性,因此高镍化的趋势仍需进一步研发验证。目前宁德时代、比亚迪等国内主流动力电池企业均加大了三元动力电池的布局,建议给予关注。

驱动电机方面:据统计,2018年1-9月我国新能源汽车电机装机量约71.8万台,同比增长67%。从电机装机类型来看,主要为永磁同步电机和交流异步电机,目前永磁同步电机已经成为主流,占比90.2%,较去年同期占比上升13.4个百分点,交流异步电机占比9.7%。性能方面,永磁同步电机在瞬态仍然可以保证较高的效率(95%左右),同时有着更大的功率密度,因此适用于频繁起停的工况以及较小的乘用车布置空间,永磁同步电机的高效率更能帮助提高续航里程,因此从目前的发展趋势看永磁同步电机前景相对更好。

表热管理系统:新能源汽车热管理系统相比传统汽车更加复杂,涉及的零部件种类繁多、数量增加,单车价值量提升,并且温度的控制对于整车续航里程、电池安全及寿命均有较大影响,重要性提升。新能源汽车与传统汽车的热管理系统存在较多不同之处,主要体现在三电系统热管理及空调系统热管理。

在传统汽车上对发动机、变速箱的热管理,在新能源汽车上被替换为对电池、电机、电控等的热管理,且由于三电系统需要在一定温度范围内工作,因此热管理需要制冷及制热双重功能。目前新能源汽车的散热系统,主要分为风冷和液冷类。风冷被广泛应用于电动大巴中,液冷在乘用车中较为普及。风冷系统是利用空气为介质进行温度传递,利用风机将热空气吹至蒸发器处降温,吹出冷空气用于电池降温,如此循环。液体冷却技术广泛应用于新能源乘用车,液冷是通过液体对流换热方式将电池产生的热量带走,液体换热系数高、热容量大、冷却速度快,对降低最高温度、保持电池组温度一致性效果更好。液冷系统的形式包括将电池单体或模块沉浸在液体中、在电池模块间设置冷却通道和在电池底部采用冷却板,系统比较复杂,成本比较高,目前采用液冷方案的新能源汽车包括国外品牌的如宝马i3、特斯拉ModelS、通用沃蓝达(Volt)等,以及国内品牌如吉利帝豪EV、蔚来ES8、比亚迪宋DM、江淮iEV7S等。

新能源汽车热管理系统覆盖范围

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在空调热管理系统方面,传统压缩机被替换为电动压缩机,仅由电力驱动,制冷量更高,尺寸及重量更低,另外在加热方面,传统汽车可利用发动机余热,而新能源汽车需要使用PTC陶瓷加热器或热泵来进行供暖,其中PTC加热会消耗较多电池电量,因此技术难度更高的热泵将是未来发展方向。

新能源汽车热管理领域建议关注:银轮股份,已开发电池冷却器、冷却板、PTC加热器等,已供货宁德时代、比亚迪、广汽等;奥特佳,已收购空调系统巨头空调国际,掌握电池热管理系统集成,为特斯拉、比亚迪、蔚来、上汽等供应电动压缩机、空调系统等;三花智控,已开发电池冷却器、热泵空调等,已供货特斯拉、吉利、蔚来、上汽等。

4、智能化

在智能汽车产业链中,ADAS高级驾驶辅助系统位于其最前端,也是汽车厂商进入智能驾驶领域的主要方式之一,市场前景广阔。ADAS主要包括传感器感知层面、识别及算法决策层面及操控系统执行层面等,涉及环境感知、图像识别、编程算法、路径优化、人机互联等领域。ADAS功能基本可以分为三类,包括主动控制类ACC/AEB/LKS等;预警类:FCW/LDW/PCW等;其他辅助性:BSD/ADB/全景泊车等。从全球范围来看,目前ADAS主要功能模块在新车市场上的渗透率平均不足10%,国内不足5%,未来发展空间巨大。2015年国内ADAS系统中渗透率最高的功能为盲区监测,但渗透率仅为6.9%。目前,国内ADAS系统绝大部分功能的渗透率低于5%,离发达国家有明显差距。

发改委于2018年初公布《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿),目标是到2020年智能汽车新车占比达到50%,按照此目标预计未来数年ADAS在新车中的搭载率将呈快速上升趋势。随着车厂不断导入ADAS功能,同时叠加政府法规的助推,ADAS市场将加速成长。

ADAS层级架构

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上游传感器感知层面,核心零部件包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达等。摄像头成像可以实时传送至中控台上,对驾驶员来说信息也最为直观。摄像头的功能主要包括通过感知车辆周围环境及监测车内驾驶员状态等将相关信息传送给预警及识别类的ADAS功能模块,然后通过图像识别技术相关算法得知车辆当前行驶状态等,最终将图像显示在驾驶舱内或发出相应报警。ADAS众多功能中如车道偏离预警、车道保持辅助、全景自动泊车等功能均为借助摄像头实现。随着智能化的普及,ADAS功能也越来越普遍,据预估,摄像头随着ADAS渗透率的提升,市场规模将由2016年的20亿元增长到2020年的58亿元,年复合增长率为30%。根据不同ADAS功能的要求,摄像头的安装位置也不尽相同,一般可分为前视、侧视、后视和内置四个部分。前视摄像头一般安装在车内后视镜前方或前挡风玻璃上方的广角摄像头,侧视摄像头一般安装在车外后视镜下方,后视摄像头一般安装在后牌照灯中间位置或下方保险杠等(大众的迈腾及CC为安装在后Logo内通过自动翻盖进行探测)。

毫米波雷达是目前ADAS的核心传感器,主要用于测距测速。毫米波雷达在技术上成熟度较高,相比数万元至数十万元的激光雷达,毫米波雷达价格在千元范围,性价比较高。毫米波是指波长在1mm至10mm之间的电磁波,其穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候、全天时的优秀特性。毫米波雷达的频率主要有24GHz和77GHz两种,24GHz的应用场景主要为中短距离范围,77GHz则为中长距离范围。由于77GHz毫米波雷达体积更小,其线路板的面积小导致射频线路的设计难度较高,因此其制造工艺的难度较大。

毫米波雷达关键技术主要被博世、大陆、电装、奥托立夫等国际零部件巨头垄断,特别是77GHz产品技术只有博世、大陆、电装等少数几家公司掌握,其中博世的77GHz长距雷达LLR4已经可以检测到250米以外的车辆,使自适应巡航的最高时速可达160km/h。

国内方面,德赛西威的毫米波雷达已获得电咖汽车的高端品牌ENOVATE首款量产车型ME7的订单,主要为其实现自动泊车功能;华域汽车的24GHz毫米波雷达波已经量产并配套荣威MarvelX,同时正在研发77GHz毫米波雷达。亚太股份第一大股东亚太机电集团参股10%的杭州智波科技已开发出24GHz的民用雷达,主要用于无人机。

激光雷达是军转民的高精度雷达技术,分辨率高,精度高,抗干扰能力强,成本也较高。激光雷达可分为一维激光雷达、二维激光雷达和三维激光雷达等。其中一维激光雷达主要用于测距测速等,二维激光雷达主要用于轮廓测量、物体识别、区域监控等,三维激光雷达一般安装在车顶,可以高速旋转,通过发射和接收激光束以及计算返回时间以获得周围空间的点云数据,从而建立三维点云图,实时绘制出车辆周边的三维空间地图。激光雷达线束越多,精度则越高,一般有8线、16线、32线和少数64线及更高的激光雷达。

激光雷达的核心技术目前主要掌握在国外公司中,主要包括美国Velodyne、美国Quanergy和德国Ibeo。目前谷歌和百度的无人驾驶试验车均采用了美国Velodyne的64线激光雷达,该款雷达采用了激光发射、接收一起旋转的方式来扫描周围环境,产品单价高达数万美金。目前Quanergy和Velodyne先后开发出了体积更小的固态激光雷达,产品单价下降到数百美金,较高的性价比使得固态激光雷达具有较好的应用前景。

国内激光雷达领域多为初创企业,如北科天绘、禾赛科技、速腾聚创等。北科天绘已开发出具有完全独立自主知识产权的无人驾驶激光雷达产品R-Fans-32,该产品能进行360度测量,测距能力达200米以上,可良好识别车道线,应用于无人驾驶环境感知、无人物流车、机器人SLAM移动定位、高精度地图等行业。禾赛科技已发布该公司首款固态激光雷达PandarGT,该产品采用了全新材料和加工工艺,其独特的光学成像系统,在不牺牲性能的前提下,将整个激光雷达总零件数由超过1000件降低到少于100件,大幅降低成本,并提高了系统可靠性。速腾聚创已量产16线和32线激光雷达,并与菜鸟网络联合发布全球首款搭载了三台速腾聚创的固态激光雷达RS-LiDAR-M1Pre的无人物流车GPlus。

在图像识别及编程算法的决策层面,核心技术主要由国外巨头公司掌握。目前摄像头图像识别领域国际巨头为被英特尔收购的以色列公司Mobileye,国内德赛西威在ADAS系统已开发出双目摄像头并已经在研发具体算法,编程算法领域国际巨头为ADI亚诺德半导体、TI德州仪器、瑞萨半导体、NXP恩智浦半导体等。国内该领域多为初创企业,如MINIEYE,Momenta、51VR、中科慧眼等。

操控系统执行层面主要是执行决策层面下达的指令,与传感器感知及识别算法决策相比其技术难度相对更低一些,因此该领域内国内零部件公司可通过将电子信号引入执行机构从而实现零部件电子化升级,进而切入智能驾驶领域,如EPS电子助力转向、IBS智能刹车系统、EMB电子机械制动、EVB电子真空助力等。
建议关注:保隆科技,布局智能驾驶传感器,在环视系统方面具备较为成熟的技术;拓普集团,布局智能集成式刹车系统IBS,IBS是ZAEB自动紧急刹车系统的首选制动模块,能够在更短的反应时间内即达到最大制动力,有效降低刹车距离从而提升安全性;亚太股份,参股前向启创20%股权,主要产品涉及ADAS系统的行人碰撞预警、车道偏离预警、驾驶员疲劳监测、交通标志识别、全景泊车辅助等,参股苏州安智10%股权,产品主要为智能雷达及智能摄像头系统,参股杭州智波10%股权,主要开发毫米波雷达;均胜电子,与大唐电信联手开发智能车联技术,打造新一代V2X及T-Box车用电子产品。

5、轻量化

目前,世界范围内汽车排放法规日趋严格,对汽车油耗标准的要求愈发提高。欧盟、美国、日本均出台相关政策,到2020年乘用车燃料消耗量标准分别为3.8L/100km、6.0L/100km、4.9L/100km。根据12月6日国务院颁布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,我国乘用车平均燃料消耗量在2015年、2020年分别要求降至6.9L/100km、5.0L/100km,另外《中国制造2025》提出到2025年我国乘用车平均燃料消耗量要求降至4.0L/100km。

主要国家和地区乘用车燃料消耗量目标值对比

国别
2015原始
2015对应国标
2020原始
2020对应国标
2025原始
2025对应国标
年降幅-2020
年降幅-2025
欧盟
130g/km
5.2L/100km
95g/km
3.8L/100km
75g/km
3L/100km
5.4%
4.2%
美国
36.2mpg
6.7L/100km
44.8mpg
6L/100km
56.2mpg
4.8L/100km
3.5%
3.4%
日本
16.8km/L
5.9L/100km
20.3km/L
4.9L/100km
3.3%
中国
6.9L/100km
5L/100km
5.5%

数据来源:公开资料整理

2017年我国乘用车平均燃料消耗量实际值为6.24L/100km,距离2020年5.0L/100km目标尚存在较大差距。目前单纯通过改进发动机、变速箱以及改善车身空气动力学等技术手段很难将油耗降低至目标值,而汽车轻量化是降低汽车油耗的重要途径之一。汽车轻量化,是指在保证汽车结构安全性的前提下,通过使用高强钢、铝合金、复合材料等其它材料,尽量降低汽车的整备质量,提高车辆动力性,进而实现车辆的节能减排。通常来讲,汽车整车重量降低10%,燃油效率提高6%-8%;整车重量每减少100kg,油耗降低约0.3-0.6L/100km,CO2排放减少约5g/100km。

汽车轻量化材料中,高强钢的使用已经较为成熟,国际主流乘用车的车身高强钢比例已普遍达到60%,国内自主品牌乘用车目前也达到50%以上。复合材料虽然具有轻质、耐冲击、寿命长等特点,但由于其价格过于昂贵、性价比较低等因素,目前应用场景多为方程式赛车等,乘用车使用较少。铝的密度仅为钢的三分之一,同时铝合金具备易成型、耐腐蚀、耐冲击、高回收率等特点,铝合金的使用在汽车轻量化过程中已成为主要趋势。

受益于汽车轻量化趋势,近年来单车用铝量不断提升。根据统计,北美地区平均每辆车用铝量从1975年的不足45kg增长至2015年的179kg,并预计2025年将达到231kg。根据统计,欧洲地区平均每辆车用铝量从1990年的50kg增长至2015年的150kg,并预计2020年将达到180kg。

欧洲平均每辆车用铝量变化

数据来源:公开资料整理

中国汽车平均单车用铝量仅为105kg,远低于欧美地区目前水平,存在较大发展空间。铝压铸工艺通过利用模具腔对融化的金属施加高压使金属溶液凝固而形成铸件,是一种切削较少、接近无切削的凝固成型的金属热加工技术,汽车铝合金压铸件被广泛应用于汽车零部件,应用范围包括发动机系统、传动系统、转向系统、制动系统、雨刮系统等。汽车铝压铸件可粗略分为大件和小件,大件包括发动机壳体、变速箱壳体、底盘结构件等,小件包括雨刮电机壳体、连杆支架、进气歧管、变速拨叉等。

另外,我国新能源汽车补贴政策中对新能源汽车的续航里程及电池能量密度的要求,同时促进了新能源汽车的轻量化趋势。目前多款新能源汽车已使用全铝车身。虽然铝合金车身比传统钢制车身成本高出较多,但由于新能源汽车的动力电池本身重量较大的原因,其轻量化后节省电池成本、增加续航里程以及提升电池能量密度等有利方面使全铝车身具有很大的竞争优势。

在油耗标准日趋严格、世界范围内单车用铝量逐渐提升以及新能源汽车逐步推广的情况下,汽车轻量化的趋势越来越明显,如何通过材料及结构的设计使汽车在满足原先安全性及功能性的前提下实现减重将成为汽车发展的一个重要方向。建议关注汽车铝合金精密压铸件隐形冠军爱柯迪以及受益于特斯拉产业链专注于铝压铸件的旭升股份。

6、环保升级

随着国六排放标准的即将到来,汽车环保将再度升级。相比国五标准,国六标准增加了若干试验项目,测试工况更为复杂,并且加严了污染物排放限值,其严格程度大幅提升。生态环境部、国家市场监督管理总局分别于2016年12月23日、2018年6月22日发布《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》、《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》,国六标准细分为国六a及国六b,国六b较国六a更为严格,其中轻型车国六a标准自2020年7月1日起实施,轻型车国六b标准自2023年7月1日起实施,重型车国六a标准自2019年7月1日起实施,重型车国六b标准自2021年1月起实施。根据2018年国务院印发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,在京津冀、长三角地区、汾渭平原、珠三角地区、成渝地区等将于2019年7月1日提前实施国六标准。

汽油机和柴油机的尾气污染物均主要包含CO一氧化碳、HC碳氢化合物、NOx氮氧化物及PM颗粒物等,其中汽油机主要是CO、HC排放较高,而柴油机主要是NOx及PM排放较高。

最早即将实施的国六标准为重型车国六a标准,测试工况由ESC/ETC变为更为复杂的WHSC/WHTC,同时污染物排放限值更为苛刻。国六标准限值相较于国五,稳态工况下碳氢化合物排放限值加严72%,氮氧化物加严80%,颗粒物加严50%,并新增粒子数量要求。

重型车部分排放物限值:国五与国六对比

排放物限值mg/kW•h
CO一氧化碳
THC总碳氢化合物
NOx氮氧化物
PM颗粒物
PN粒子数量(个/km)
国五-稳态工况
1500
460
2000
20
国六-稳态工况
1500
130
400
10
8.0×1011
国五-瞬态工况
4000
2000
30
国六-瞬态工况
4000
160
460
10
6.0×1011

数据来源:公开资料整理

以轻型车第一类车(包括驾驶员不超过六座且最大总质量不超过2500kg的载客汽车)的排放物限值为例,国六的标准限值同样远严格于国五标准限值。

轻型车部分排放物限值:国五与国六对比

国五
国五
国六
国六
排放物限值(mg/km)
汽油车
柴油车
国六a
国六b
CO一氧化碳
1000
500
700
500
THC总碳氢化合物
100
100
50
NMHC非甲烷碳氢化合物
68
68
35
NOx氮氧化物
60
180
60
35
N2O氧化亚氮
20
20
PM颗粒物
4.5
4.5
4.5
3.0
PN粒子数量(个/km)
6×1011
6×1011
6×101

数据来源:公开资料整理

国六标准带来的汽车产业链变化,一方面是汽车尾气检测服务相关标的将受益,如中国汽研,另一方面是严格的国六标准将促进发动机技术升级及尾气处理技术升级。发动机方面主要包括GDI缸内直喷技术、Turbo涡轮增压、VVT可变气门正时、EGR废气再循环、高压共轨等技术来提高发动机燃烧效率,从而降低尾气中CO、HC、NOX的含量;尾气处理方面主要包括TMC三元催化器、DPF柴油颗粒捕集器、GPF汽油颗粒捕集器、POC颗粒物催化氧化器、DOC柴油机氧化催化器、SCR选择性催化还原等技术进一步降低有害气体含量及颗粒物排放。

SCR/EGR+DOC+DPF将成为升级国六标准后商用车降低排放的主要技术路线。在国三升级国四时,SCR尾气处理系统便已登上舞台用于降低氮氧化物排放;在国四升级国五时,高压共轨开始陆续装备以便进一步降低氮氧化物及颗粒排放;本次国五升级国六,由于颗粒物限值大幅加严,且增加PN粒子数量要求,尾气处理方面加装DPF、GPF等来降低颗粒物排放将成为关键,SCR/EGR+DOC+DPF将成为商用车的主要技术路线。

EGR主要是将部分发动机废气经过冷却后与新鲜空气混合后再次进入进气歧管,该过程可降低燃烧室的氧气浓度,同时再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程,燃烧速度将会放慢将导致燃烧室中的压力形成过程放慢,从而达到有效抑制NOX氮氧化物形成的目的。EGR率15%时可减少约50%的NOx排放;EGR率在25%时可减少约80%的NOx排放。虽EGR废气再循环系统可减少NOx排放,但会让微粒排放增多,因此需结合其他技术同时应用。

SCR主要作用为当废气进入排气系统后,SCR尿素喷射系统将尿素水溶液喷入排气系统,在废气流中分解为氨气并在催化剂的作用下与NOx发生反应,使之转化为无害的氮气和水。系统还在尾气排放前用氮氧化物传感器检测尾气是否达到排放标准。但其使用过程中需要持续添加尿素,使得过程稍显复杂同时经济性稍差。

DOC主要作用为将柴油燃烧后的排放物中如CO、HC和颗粒物中SOF可溶性有机物等进行氧化,然后产生CO2和H2O。但DOC并不能将污染物完全氧化,其转换效率分为CO:70-90%,HC:60-80%,SOF:40-50%。然而氧化催化的转化效率受柴油中的硫含量和排气温度影响。若硫含量变多,容易产生过多的硫酸盐,造成微粒增多。因此,只有用低硫柴油才能保证氧化催化效果。

DPF是安装在柴油机排气系统中,可将尾气中的颗粒物过滤捕捉,过滤体将排气中的微粒捕集于过滤体内并适时燃烧,减少尾气中的颗粒物,通常过滤效果能达到70%-90%,是净化柴油机颗粒物最有效、最直接的方法之一,可降低检测项的PM值。GPF与此类似,为汽油机颗粒过滤器

三、汽车零部件行业四大发展趋势

已有百年历史的全球汽车产业,正处于各种技术和创新应用层出不穷的大变革时期,新能源、智能互联和自动驾驶已经成为汽车行业未来发展的主要趋势。全球汽车行业正在发生全方位的变革与创新,迎来前所未有的机遇和挑战,而组成汽车的各个零部件是引领其变革与创新的基础载体。

纵观现在的汽车零部件行业,主要呈现出四大发展趋势:

1、采购全球化

在全球一体化背景下,面对日益激烈的竞争,世界各大汽车公司为了降低成本,在扩大生产规模的同时逐渐减少汽车零部件的自制率,采用零部件全球采购策略。同时,国际零部件供应商为了获取更大利益,减少甚至停止其部分不占竞争优势产品的生产,转而在全球采购具有比较优势的产品。

2、系统配套、模块化供应逐渐兴起

日益激烈的市场竞争迫使整车厂商从采购单个零部件转变为采购整个系统。这一转变不仅有利于整车厂商充分利用零部件企业专业优势,且简化了产品配套环节,缩短了新产品开发周期。系统供应商由于日益深入参与整车厂商新产品的研发、设计、生产过程,其技术和经济实力也逐步强大。系统配套催生了零部件企业的模块化供应,在模块化供应中,零部件企业承担起更多的新产品、新技术开发工作,整车厂商在产品及技术上越来越依赖零部件企业,零部件企业在汽车产业中的地位越来越重要。

3、产业转移速度加快

欧美、日本等发达国家的劳动力成本较高,导致这些国家生产的汽车零部件产品缺乏成本优势。为应对市场竞争,上述国家的大型汽车零部件企业加快了产业转移速度,不但向低成本国家和地区大规模转移生产制造环节,而且将转移范围逐渐延伸到了研发、设计、采购、销售和售后服务环节,转移的规模越来越大,层次越来越高。中国、印度等国成为吸引全球汽车零部件产业转移的主要目的地。

4、优势企业市场份额渐趋集中在

专业化分工日趋细致的背景下,整车厂商由传统的纵向经营、追求大而全的生产模式向精简机构、以开发整车项目为主的专业化生产模式转变,行业内形成了一级零部件供应商、二级零部件供应商、三级零部件供应商等多层次分工的金字塔结构。一般来说,层级越低,该层级的供应商数量也就越多。而当前零部件生产企业的大型集团化,已逐步导致整车厂商与一级零部件供应商之间的结构发生相应的变化,一级零部件供应商的数量不断减少。随着零部件企业集团化的不断深化,汽车行业已日益形成少数几家零部件企业垄断了某个零部件的生产,而提供给多家整车厂商的结构。

本文来源中国产业信息网。

 

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