來源:第一電氣網特約作者:中國汽車創新創業中心
瑞銀集團(UBS Group AG)的39名分析師拆解了全球首款大眾市場電動汽車通用雪佛蘭Bolt,其續航里程遠超200英里,并將其與即將推出的特斯拉Model 3進行了比較,以深入了解電動汽車的零部件和盈利能力。
博爾特的售價為3.7萬美元(包括美國政府補貼后的3萬美元),單次充電的巡航里程預計為238英里,比同價位的競爭對手至少高出30%。此外,博爾特的價格和續航里程與即將推出的特斯拉Model 3相似,后者是大眾市場備受期待的特斯拉車型。
首先,將電動汽車與傳統汽車進行比較并計算賬目。
1.區別主要在于車輛結構和動力總成系統。
瑞銀拆解了電動汽車Bolt和傳統汽車Golf,專注于動力總成系統。這兩款車的動力總成系統完全不同,它們的車輛平臺也非常不同。雖然博爾特的整體長度比高爾夫短,但軸距更長。這有兩個原因:(1)博爾特的電池位于車軸之間的地板下,需要較長的軸距來容納盡可能多的電池;
(2) 更長的軸距最大限度地擴大了內部空間。博爾特的乘客空間比高爾夫多1%,前后乘客的腿部空間都更大,盡管博爾特比高爾夫矮8厘米。主要原因是前“發動機艙”較短。電動機和電子元件的空間要求比內燃機的空間要求小得多。大眾高爾夫是在MQB平臺(橫向發動機模塊化平臺)上生產的,這是大眾集團幾乎所有新的非高端車型最先進的模塊化平臺。
圖1雪佛蘭Bolt和高爾夫
仔細觀察動力總成系統,博爾特和高爾夫的主要區別如下:
博爾特的電機(前輪驅動)、動力電子元件和充電設備位于前發動機罩下,電池位于車軸之間。一個小型單速變速箱集成在電機中。
高爾夫有一個水平安裝的四缸汽油發動機(前輪驅動)。瑞銀用來拆解這輛車的版本是六速自動變速器。
圖2將雪佛蘭Bolt與高爾夫動力總成進行了比較。
圖3比較了雪佛蘭Bolt和高爾夫車輛的質量組成。
博爾特比高爾夫重22%,主要是因為電池組。詳細分析了雪佛蘭博爾特和高爾夫球車的質量構成。對于博爾特,瑞銀發現(與高爾夫相比):
鋁含量增加約70%。
銅含量增加約80%。
鋼材減少了約7%。
鐵含量減少了約60%。
貴金屬減少了100%。
電池中的“活性材料”約為140公斤(鎳、鈷、鋰、錳和石墨)。
電機中含有大約1公斤的稀土金屬,尤其是釹和鏑。
相同數量的橡膠
因此,消費者轉向電動汽車可能會對鋁、銅、貴金屬、稀土金屬和活性電池材料的生產產生重大影響。我們進行了情景分析,以了解如果全球銷售的汽車100%是雪佛蘭Bolt(而不是當前的汽車銷售結構),那么相應的商品市場將受到怎樣的影響。我們給出了100%Bolt世界中新商品需求(或缺口)與當前相應市場規模的比例。鋰、鈷、稀土金屬和石墨的市場將受到最積極的影響,而鉑基金屬(用作汽車催化劑)將受到負面影響。下圖未顯示塑料材料的使用情況。我們預計塑料(聚酯或聚合物)的使用會適度增加,例如電池組的頂蓋。同樣值得指出的是,電池活性材料的使用是基于Bolt目前的電池化學成分。未來電池中鈷和錳的使用量可能會大大減少。
隨著電池成本的不斷降低和電動汽車的逐步普及,我們預計更昂貴的輕質材料(如碳纖維增強塑料)的使用不會增加。更低的成本和更高的能量密度(因此重量更輕)將大大削弱使用輕質材料的需求,從而增加車身和底盤的成本。
2、電子/半導體零部件含量差異
瑞銀估計,博爾特電動汽車動力總成系統的半導體含量約為580美元,是高爾夫等可比燃油汽車的6-10倍。據估計,燃油車動力傳動系統中電子部件的含量可能為60-90美元。即使是相對低端的大眾市場電動汽車,580美元左右的半導體含量也明顯要高得多。
主要區別是什么?一般來說,在傳統燃油車的動力總成系統中,主要的半導體部件是發動機控制單元(ECU)和傳輸信息的傳感器。在電動汽車的動力總成系統中,有許多新的部件,包括電力電子部件和許多32位微控制器(用于管理不同的子系統,如電池和充電器模塊)。通過拆解Bolt,我們發現半導體元件的主要供應商是英飛凌(包括逆變器IGBT和其他功率電子元件)、NXP/Freescale(更高價值的32位微控制器元件)和stmicroelectronics(向LG化學提供ASIC用于電池管理)。
3“src=”/eimg/jndp/ig/20230304020045955741/5.jpg“/>
圖4電動汽車動力總成系統中半導體含量增加。
根據瑞銀的預測,不包括電池Bolt的動力總成系統成本約為3800美元,比高爾夫的整個動力總成成本便宜16%。簡而言之,大多數機械零件都被電子/電氣零件所取代。
圖5動力傳動系統部件-博爾特與高爾夫(美元)
圖6雪佛蘭Bolt動力總成的拆卸
圖7雪佛蘭動力總成系統模塊
3.計算有關電池的賬目。
Bolt的電池組由LG化學提供,是最新一代NMC(鎳錳鈷)電池,可用容量為60千瓦時,續航里程為238英里/384公里。重量為436公斤,其中300公斤為電池。在總重量中,封裝和散熱占26%(鋼、鋁和鐵),電池單元中的活性材料約占68%。其他主要特點:288節LG電池為袋裝電池,96節電池串聯(共365伏),三節串聯電池并聯。這些電池分布在10個模塊箱中。
電池組的電池框架和加熱/冷卻板由鋁制成,而電池組保護殼由鋼制成。
電池管理系統位于后電池模塊上方,由LG Enoch組裝,LG化學設計。
打開電池組有兩種方式:一種是在系統出現故障時打開,另一種是后座下方的手動緊急打開。
圖8雪佛蘭Bolt的主要電池參數
NMC電極由鎳、錳和鈷的1:1三元材料制成,三星SDI也使用相同的技術,特斯拉主要采用松下NCA技術(鎳、鈷和鋁)。
即將推出的下一代NMC電池(預計將于2018年上市)將采用不同的材料結構:上述材料比例預計為6:2:2,這意味著更便宜的鎳比例將增加,而更昂貴的鈷和錳比例將降低。預計到2021,電極材料結構將進一步優化為8:1:1。同時,每個新一代電極的能量密度預計將提高約20%。這不僅將降低每千瓦時的材料成本,還將降低模塊/電池組裝成本(以每千瓦時為基礎)。
電池管理系統負責監測每個電池模塊的電壓輸出和電池組溫度。該系統包含來自不同次級供應商的各種電子元件。
0
圖9每一代電池的材料成本(美元/kWh)
瑞銀認為,每個人都高估了電池組的成本;
預測到2025年成本將降至130美元/千瓦時是現實的。
通用汽車為電池支付的成本為145美元/千瓦時,總計8700美元。Munro估計,電池組的利潤將增加到3600美元,包括所有材料、電線/連接器、散熱器、應急開關和組件。此外,還有一個電池管理模塊,Munro估計成本為222美元。因此,整個電池組的成本為12522美元,即209美元/kWh。瑞銀的亞洲科技行業分析團隊(涵蓋LG化學和三星SDI)認為,上述估計值處于區間的高端。他們預測,目前博爾特整個電池組的成本可能低至11500美元。
我們仍然預計,到2025年,電池成本將降至90美元/千瓦時,因此電池成本將下降至130美元/千瓦小時(之前的預測為145美元/千瓦時候)。下圖顯示了當前估計成本和未來預期成本的明細。電池組成本的降低是影響純電動汽車經濟效益的關鍵因素。電池組成本的預期下降意味著整車的制造成本將降低約4500美元,相當于當前Bolt售價的12%。
1
從NMC 111切換到NMC 811(電池供應商預計最早將在2020-21年實現)可以將電池組的成本降低25美元/千瓦時。這是因為諸如鈷之類的昂貴材料的重量比較小。在那之后,我們沒有考慮任何電極結構優化,盡管兩代電池之間的間隔通常是兩到三年,但到2025年,新一代技術可能會問世。
對于每一代新電池,能量密度可以增加約20%。LG公開表示,預計到2020年,能源密度將增加30-40%。我們(非常保守地)假設,到2025年,能量密度將增加25%,以反映電池衰減率可能會放緩。因此,每千瓦時使用的材料也減少了,因此能量密度的增加帶來的成本節約為30美元/千瓦時。
電池能量密度的增加也對電池組的組裝成本(每千瓦時)產生了積極影響,因為組裝步驟保持不變,材料的使用不受影響(如果有什么影響的話,那是因為電池尺寸更小),這節省了10美元/千瓦時。
最后,規模經濟以及電池和電池組裝的“學習曲線”效應應該會帶來進一步的成本節約。目前3600美元的電池組利潤獎金中,只有約25%與所用材料有關。這意味著,在無法達到規模的生產環境中,固定成本很高。我們假設規模經濟將帶來10美元/千瓦時的成本節約。
4.然后計算電機。
雪佛蘭Bolt采用由LG電子提供、通用汽車設計的永磁同步電機。單速變速箱(最終傳動比7.05:1)位于同一模塊中,即變速器單元。博爾特還配備了再生制動系統:電機用作發電機,逆變器/轉換器將產生的交流電轉換為直流電,而無需額外的機械裝置。來源:第一電氣網特約作者:中國汽車創新創業中心
瑞銀集團(UBS Group AG)的39名分析師拆解了全球首款大眾市場電動汽車通用雪佛蘭Bolt,其續航里程遠超200英里,并將其與即將推出的特斯拉Model 3進行了比較,以深入了解電動汽車的零部件和盈利能力。
博爾特的售價為3.7萬美元(包括美國政府補貼后的3萬美元),單次充電的巡航里程預計為238英里,比同價位的競爭對手至少高出30%。此外,博爾特的價格和續航里程與即將推出的特斯拉Model 3相似,后者是大眾市場備受期待的特斯拉車型。
首先,將電動汽車與傳統汽車進行比較并計算賬目。
1.區別主要在于車輛結構和動力總成系統。
瑞銀拆解了電動汽車Bolt和傳統汽車Golf,專注于動力總成系統。這兩款車的動力總成系統完全不同,它們的車輛平臺也非常不同。雖然博爾特的整體長度比高爾夫短,但軸距更長。這有兩個原因:(1)博爾特的電池……
位于車軸之間的地板下,需要較長的軸距來容納盡可能多的電池;
(2) 更長的軸距最大限度地擴大了內部空間。博爾特的乘客空間比高爾夫多1%,前后乘客的腿部空間都更大,盡管博爾特比高爾夫矮8厘米。主要原因是前“發動機艙”較短。電動機和電子元件的空間要求比內燃機的空間要求小得多。大眾高爾夫是在MQB平臺(橫向發動機模塊化平臺)上生產的,這是大眾集團幾乎所有新的非高端車型最先進的模塊化平臺。
圖1雪佛蘭Bolt和高爾夫
仔細觀察動力總成系統,博爾特和高爾夫的主要區別如下:
博爾特的電機(前輪驅動)、動力電子元件和充電設備位于前發動機罩下,電池位于車軸之間。一個小型單速變速箱集成在電機中。
高爾夫有一個水平安裝的四缸汽油發動機(前輪驅動)。瑞銀用來拆解這輛車的版本是六速自動變速器。
圖2將雪佛蘭Bolt與高爾夫動力總成進行了比較。
圖3比較了雪佛蘭Bolt和高爾夫車輛的質量組成。
博爾特比高爾夫重22%,主要是因為電池組。詳細分析了雪佛蘭博爾特和高爾夫球車的質量構成。對于博爾特,瑞銀發現(與高爾夫相比):
鋁含量增加約70%。
銅含量增加約80%。
鋼材減少了約7%。
鐵含量減少了約60%。
貴金屬減少了100%。
電池中的“活性材料”約為140公斤(鎳、鈷、鋰、錳和石墨)。
電機中含有大約1公斤的稀土金屬,尤其是釹和鏑。
相同數量的橡膠
因此,消費者轉向電動汽車可能會對鋁、銅、貴金屬、稀土金屬和活性電池材料的生產產生重大影響。我們進行了情景分析,以了解如果全球銷售的汽車100%是雪佛蘭Bolt(而不是當前的汽車銷售結構),那么相應的商品市場將受到怎樣的影響。我們給出了100%Bolt世界中新商品需求(或缺口)與當前相應市場規模的比例。鋰、鈷、稀土金屬和石墨的市場將受到最積極的影響,而鉑基金屬(用作汽車催化劑)將受到負面影響。下圖未顯示塑料材料的使用情況。我們預計塑料(聚酯或聚合物)的使用會適度增加,例如電池組的頂蓋。同樣值得指出的是,電池活性材料的使用是基于Bolt目前的電池化學成分。未來電池中鈷和錳的使用量可能會大大減少。
隨著電池成本的不斷降低和電動汽車的逐步普及,我們預計更昂貴的輕質材料(如碳纖維增強塑料)的使用不會增加。更低的成本和更高的能量密度(因此重量更輕)將大大削弱使用輕質材料的需求,從而增加車身和底盤的成本。
2、電子/半導體零部件含量差異
瑞銀估計,博爾特電動汽車動力總成系統的半導體含量約為580美元,是高爾夫等可比燃油汽車的6-10倍。據估計,燃油車動力傳動系統中電子部件的含量可能為60-90美元。即使是相對低端的大眾市場電動汽車,580美元左右的半導體含量也明顯要高得多。
主要區別是什么?一般來說,在傳統燃油車的動力總成系統中,主要的半導體部件是發動機控制單元(ECU)和傳輸信息的傳感器。在電動汽車的動力總成系統中,有許多新的部件,包括電力電子部件和許多32位微控制器(用于管理不同的子系統,如電池和充電器模塊)。通過拆解Bolt,我們發現半導體元件的主要供應商是英飛凌(包括逆變器IGBT和其他功率電子元件)、NXP/Freescale(更高價值的32位微控制器元件)和stmicroelectronics(向LG化學提供ASIC用于電池管理)。
3“src=”/eimg/jndp/ig/20230304020045955741/5.jpg“/>
圖4電動汽車動力總成系統中半導體含量增加。
根據瑞銀的預測,不包括電池Bolt的動力總成系統成本約為3800美元,比高爾夫的整個動力總成成本便宜16%。簡而言之,大多數機械零件都被電子/電氣零件所取代。
圖5動力傳動系統部件-博爾特與高爾夫(美元)
圖6雪佛蘭Bolt動力總成的拆卸
圖7雪佛蘭動力總成系統模塊
3.計算有關電池的賬目。
Bolt的電池組由LG化學提供,是最新一代NMC(鎳錳鈷)電池,可用容量為60千瓦時,續航里程為238英里/384公里。重量為436公斤,其中300公斤為電池。在總重量中,封裝和散熱占26%(鋼、鋁和鐵),電池單元中的活性材料約占68%。其他主要特點:288節LG電池為袋裝電池,96節電池串聯(共365伏),三節串聯電池并聯。這些電池分布在10個模塊箱中。
電池組的電池框架和加熱/冷卻板由鋁制成,而電池組保護殼由鋼制成。
電池管理系統位于后電池模塊上方,由LG Enoch組裝,LG化學設計。
打開電池組有兩種方式:一種是在系統出現故障時打開,另一種是后座下方的手動緊急打開。
圖8雪佛蘭Bolt的主要電池參數
NMC電極由鎳、錳和鈷的1:1三元材料制成,三星SDI也使用相同的技術,特斯拉主要采用松下NCA技術(鎳、鈷和鋁)。
即將推出的下一代NMC電池(預計將于2018年上市)將采用不同的材料結構:上述材料比例預計為6:2:2,這意味著更便宜的鎳比例將增加,而更昂貴的鈷和錳比例將降低。預計到2021,電極材料結構將進一步優化為8:1:1。同時,每個新一代電極的能量密度預計將提高約20%。這不僅將降低每千瓦時的材料成本,還將降低模塊/電池組裝成本(以每千瓦時為基礎)。
電池管理系統負責監測每個電池模塊的電壓輸出和電池組溫度。該系統包含來自不同次級供應商的各種電子元件。
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圖9每一代電池的材料成本(美元/kWh)
瑞銀認為,每個人都高估了電池組的成本;
預測到2025年成本將降至130美元/千瓦時是現實的。
通用汽車為電池支付的成本為145美元/千瓦時,總計8700美元。Munro估計,電池組的利潤將增加到3600美元,包括所有材料、電線/連接器、散熱器、應急開關和組件。此外,還有一個電池管理模塊,Munro估計成本為222美元。因此,整個電池組的成本為12522美元,即209美元/kWh。瑞銀的亞洲科技行業分析團隊(涵蓋LG化學和三星SDI)認為,上述估計值處于區間的高端。他們預測,目前博爾特整個電池組的成本可能低至11500美元。
我們仍然預計,到2025年,電池成本將降至90美元/千瓦時,因此電池成本將下降至130美元/千瓦小時(之前的預測為145美元/千瓦時候)。下圖顯示了當前估計成本和未來預期成本的明細。電池組成本的降低是影響純電動汽車經濟效益的關鍵因素。電池組成本的預期下降意味著整車的制造成本將降低約4500美元,相當于當前Bolt售價的12%。
1
從NMC 111切換到NMC 811(電池供應商預計最早將在2020-21年實現)可以將電池組的成本降低25美元/千瓦時。這是因為諸如鈷之類的昂貴材料的重量比較小。在那之后,我們沒有考慮任何電極結構優化,盡管兩代電池之間的間隔通常是兩到三年,但到2025年,新一代技術可能會問世。
對于每一代新電池,能量密度可以增加約20%。LG公開表示,預計到2020年,能源密度將增加30-40%。我們(非常保守地)假設,到2025年,能量密度將增加25%,以反映電池衰減率可能會放緩。因此,每千瓦時使用的材料也減少了,因此能量密度的增加帶來的成本節約為30美元/千瓦時。
電池能量密度的增加也對電池組的組裝成本(每千瓦時)產生了積極影響,因為組裝步驟保持不變,材料的使用不受影響(如果有什么影響的話,那是因為電池尺寸更小),這節省了10美元/千瓦時。
最后,規模經濟以及電池和電池組裝的“學習曲線”效應應該會帶來進一步的成本節約。目前3600美元的電池組利潤獎金中,只有約25%與所用材料有關。這意味著,在無法達到規模的生產環境中,固定成本很高。我們假設規模經濟將帶來10美元/千瓦時的成本節約。
4.然后計算電機。
雪佛蘭Bolt采用由LG電子提供、通用汽車設計的永磁同步電機。單速變速箱(最終傳動比7.05:1)位于同一模塊中,即變速器單元。博爾特還配備了再生制動系統:電機用作發電機,逆變器/轉換器將產生的交流電轉換為直流電,而無需額外的機械裝置。4
圖10螺栓電機和齒輪箱及其材料明細
市場上有不同的電機設計,每種設計都有自己的優點和缺點。博爾特電機設計的不對稱性優化了相鄰磁極之間磁體的放置,并減少了扭矩波動和徑向力。它的電機為204馬力(150千瓦),扭矩為360牛米(幾乎是燃油車的兩倍),不需要維護。這種電機對釹和鏑(磁體)的需求量最大——過去幾年,這些稀土材料的價格走勢波動很大。我們估計博爾特中的釹和鏑含量約為1公斤,相當于約100美元的單位成本,約占電機總成本的8%。如果每年銷售1400萬輛電動汽車(我們在2025年的基線情景),由此產生的新需求相當于2016年全球釹產量的54%。盡管稀土金屬(磁鐵原材料)儲量豐富(1420萬輛電動汽車的年銷量僅占儲量的0.04%),但由于稀土供應主要集中在中國,開采可能存在暫時的瓶頸風險。
單速變速箱直接與電機相連,這是一種……
身體根據我們的計算,博爾特只有四個齒輪。固定的傳動比(以降低發動機轉速并同時增加扭矩)就足夠了,因為電機的整個可用速度范圍的扭矩是恒定的。
汽車要么由汽車制造商生產,要么由汽車零部件供應商生產,可分為“傳統”一級供應商和包括LG電子在內的電子行業新進入者。在快速變化的行業中,汽車制造商的投資需要集中,因此從長遠來看,外包可能成為一大趨勢。但在未來五年,一些汽車制造商(包括特斯拉、豐田、日產和寶馬)可能仍會堅持生產自己的汽車,以更好地了解相關技術和成本降低的程度。一些汽車制造商(如大眾汽車)也可能受到就業因素的影響。最后,汽車技術領域仍有創新潛力,因此一些汽車制造商可能能夠將自己的汽車轉化為競爭優勢。然而,與內燃機相比,電機的機械復雜性要小得多,因此工廠工人的數量無論如何都會大大減少。
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蒙羅估計雪佛蘭汽車和變速箱的成本為800美元。電機外殼、齒輪系和旋轉變壓器的成本為400美元,因此電機驅動模塊的總成本為1200美元。電機成本上升的風險在于稀土金屬,目前稀土金屬約占模塊總成本的8%。在未來,規模經濟可能會成為一個關鍵的成本因素。此外,轉子的主動散熱可以降低稀土含量(如豐田產品)。日本大同鋼鐵公司(Datong Iron and Steel Co.,Ltd.)和本田(Honda)已經開發出無鏑磁體。目前還沒有可用的成本數據,但大同鋼鐵計劃在2019年在美國大力投資一個生產設施。一般來說,降低稀土金屬的消耗和提高電機效率(增加轉速范圍)將是產品優化的一個重要領域。包括開關磁阻(SR)電機或可變磁阻電機在內的新型電機可能越來越受歡迎,但尚未實現大規模生產。這將消除對稀土金屬的需求。因此,2025年成本將降低約10%的假設是保守的。輪轂電機也有發展潛力,這將大大提高汽車的駕駛性能,但它需要更精確的電機和控制系統。
摘要1。電動汽車何時實現消費者成本平價,這將如何影響電動汽車的銷售?
在博爾特的動力總成系統中,電池成本比瑞銀此前的預期低3000美元,其他模塊的成本比瑞銀的預期低2000美元。這意味著電動汽車和燃油汽車的成本平價將平均提前兩三年實現。
電池組是博爾特最大的成本項目。到2025年,電池組的成本可能會下降36%,從目前的12500美元左右降至8000美元左右。因此,博爾特和大眾高爾夫(我們認為高爾夫是一款可比的燃油車)之間的成本差異(而不是零售價格差異)似乎減少到了2300美元。
從總體擁有成本來看(還考慮了Bolt較低的能源和維護成本;
維護成本甚至低于我們的預期),歐洲應該在2023年實現實際平價(“實際”意味著汽車制造商可以獲得5%的息稅前利潤率),中國應該在2026年實現(不包括補貼),這比之前的預期提前了兩三年。
鑒于實現成本平價的時間早于預期,瑞銀上調了對電動汽車銷售比率的預測。目前,我們預計2021電動汽車銷量將達到310萬輛(純電動汽車和插電式混合動力汽車),2025年將達到1420萬輛,均高于此前預計的250萬輛和970萬輛。在瑞銀最新的全球市場模型中,經過預測調整后,電動汽車在2021和2025年全球新車年銷售額中的比例分別為3%和14%。最新預測與我們之前的預測之間的差異主要來自歐洲,我們現在預測2025年歐洲電動汽車的銷量將占30%。盡管調整后的銷售預測乍一看是激進的,但它與我們從相關消費者調查(瑞銀證據實驗室調查)得出的結論一致,并且與電池原材料的供應缺口和電力基礎設施所需的投資并不矛盾。瑞銀還上調了對日本和美國的預測,盡管基數較低。美國市場可能落后,因為其燃油價格較低,而購買電動汽車的經濟效益對消費者來說更不明顯。我們認為,如果美國從聯邦層面回到一個更良性的環境,或者汽油價格迅速上漲,那么美國電動汽車市場可能會更好。
摘要2。像雪佛蘭Bolt這樣的電動汽車和類似的燃油車有什么區別?
大約56%的Bolt零部件來自傳統汽車供應鏈之外。
根據創造的價值,來自傳統汽車供應鏈之外的一線供應商的份額高達56%(不包括電池為14%)。就博爾特而言,整個動力總成系統和車載信息娛樂系統都由LG提供,受損的自然是“傳統”的一流供應商。
電動汽車的機械復雜性要低得多,而電子復雜性要高得多。根據我們的計算,博爾特的動力總成系統有24個運動部件,而高爾夫有149個。包括電機在內,在第一級,動力總成系統的電子含量要高出4000美元。
總結3:像博爾特這樣的電動汽車和即將推出的特斯拉Model 3的盈利能力如何?
Model 3的平均售價應該達到4.1萬美元左右才能實現盈虧平衡。這只比預期的基本價格高出約6000美元,而且很可能會被超過。我們估計,在息稅前利潤水平上,通用汽車每輛Bolt損失約7000美元,但邊際利潤(售價減去可變生產成本)為正,約為3000美元。根據我們的備件成本預測,假設大部分節省的成本需要轉嫁給消費者,以實現總擁有成本平價,那么到2025年,每輛車的息稅前利潤預計將升至1300美元(息稅前利潤率為5%)。
博爾特的發現使我們能夠判斷備受期待的特斯拉Model 3的盈利能力。我們估計,特斯拉需要將Model 3的平均售價達到約4.1萬美元,才能在息稅前利潤水平上實現盈虧平衡,這比預期的3.5萬美元起步價高出約6000美元。特斯拉的客戶可能會訂購高端版(利潤率應該在50%左右),所以我們認為41000美元的價格門檻可能很容易被超過。
摘要4:對汽車行業的影響是什么?
從回報率和二氧化碳排放相關成本的角度來看,轉向電動汽車對汽車制造商來說可能比我們擔心的要好,但對“傳統”的一流汽車零部件供應商來說,這隱藏著更多的風險。這與市場上的共識相反,即供應商在應對消費者對電動汽車的轉變方面處于更好的地位。
汽車工廠:電動汽車的制造成本可能低于之前的預期,這意味著:(1)汽車工廠的盈利能力可以更強;
(2) 產出可以更快地增長,這將為當前的高投資帶來更好的規模經濟和更快的回報。電動汽車對減排目標的積極貢獻(尤其是在歐洲)是另一個重要的積極因素。然而,不利的一面是,擁有自己金融公司的汽車制造商面臨著更高的剩余風險,高利潤售后市場的貢獻正在下降(今天的息稅前利潤占10-15%)。
“傳統”的一流零部件供應商:更好的經濟效益和更高的電動汽車增長率使目前對電動汽車的高投資更早得到回報。然而,由于非傳統供應商的零部件份額增加,傳統供應商每輛車的零部件含量可能會減少(但供應商之間的情況會大不相同)。一些供應商將被迫關閉一些業務部門或產品線(主要與排放有關)。此外,從長遠來看,在電動汽車世界中,利潤較高的零部件業務收入(約占息稅前收入的20%)可能會下降約60%。然而,這種情況需要幾十年的時間才能成為現實。我們預計在供應商領域會有更多的并購活動。
售后市場:螺栓幾乎不需要維護。不僅在車輛的生命周期中需要更換的零件更少,而且不需要定期更換機油等液體。根據我們的分析,售后市場收入可能下降約60%,達到400美元/輛/年以上。這將給經銷商帶來巨大挑戰,服務和車輛維護通常占其總利潤的40%以上。
摘要5:當消費者轉向電動汽車時,全球大宗商品市場將受到怎樣的影響?
就所使用的商品材料而言,博爾特的車身和底盤符合慣例,但其鋁含量高出70%(我們預計高端電動汽車的鋁含量會更高)。我們沒有發現任何碳纖維增強聚合物。博爾特的總重量比大眾的高爾夫重22%,主要是因為電池。博爾特和高爾夫的關鍵區別在于以下幾個方面:鋼、鋁和銅:博爾特的鋼含量低7%,但鋁和銅含量要高得多。如果銷售的乘用車全部為電動汽車,與目前的市場規模相比,鋼鐵需求將略有下降,而鋁需求將增長13%,銅需求將增長21%(以博爾特計算)。
電池活性材料:電動汽車滲透率的快速提高對鋰電池供應鏈中的商品市場影響最大,尤其是鋰、鈷和石墨。然而,只有鈷面臨儲量有限的問題。對于其他材料來說,目前的生產能力是唯一的瓶頸。然而,新一代電池將使用更少的鈷。
稀土及其他:隨著電動汽車市場的快速發展,稀土市場,尤其是釹,可能會面臨意想不到的需求。這種材料用于電機磁鐵。在100%電動汽車的世界里,全球商品領域只有一個明顯的失敗者:鉑基金屬,用于內燃機排放處理解決方案。
摘要6:電動汽車中的電子和半導體比傳統燃油汽車中的多多少?誰將從中受益?
我們預計Bolt動力總成系統的半導體組件售價為580美元,是同等燃油車(如大眾高爾夫)的6-10倍。
據估計,對于一輛燃油車來說,動力總成系統的電子含量為60-90美元,這表明即使是相對低端的大眾市場電動汽車,其電子含量也大幅增加。
觀點1:電動汽車比預期便宜4600美元——它們很快就會盈利,包括Model 3。
瑞銀發現,電動汽車動力總成系統的生產成本比我們預期的要便宜4600美元,而且還有更大的成本降低空間。預計從2018年起,它將實現與燃油車相比的總擁有成本平價(歐洲第一),為需求帶來拐點。我們將2025年電動汽車銷量預測提高了約50%,達到1420萬輛,占全球汽車銷量的14%。我們估計,通用汽車目前每售出一輛Bolt將損失7400美元(息稅前利潤水平),主要是由于缺乏規模。由于Bolt和備受期待的特斯拉Model 3有很多共同點,我們估計特斯拉每售出一輛基本Model 3就會損失2800美元(息稅前利潤水平),但如果……
平均售價為4.1萬美元,將實現盈虧平衡,實際價格可能高于這個水平。總體而言,我們預計高端電動汽車的盈利能力將高于大眾市場電動汽車。一旦實現了總擁有成本平價,大眾品牌電動汽車也可能扭虧為盈。
觀點2。電動汽車對汽車、科技、化工、資本等行業都有著廣泛的影響。
對于汽車制造商來說,更早地實現成本平價意味著當前的高研發投入可以更早地帶來更顯著的回報。此外,電動汽車對汽車減排目標的貢獻(尤其是在歐洲)將消除一個關鍵的成本負擔。就我們涵蓋的一流供應商而言,拆解博爾特可以得出兩個結論:(1)LG作為汽車領域的新人,在雪佛蘭博爾特的零部件中約占56%,而“傳統”的一流供應商只存在于電動汽車的動力總成系統之外。(2) 我們對運動部件/磨損部件進行了詳細分析,結果顯示,幾十年后,在100%是電動汽車的世界上,利潤極高的零部件業務將萎縮約60%。電動汽車對科技公司來說是一個機會,因為不包括電池,Bolt的電子含量比燃油車高4000美元。在商品方面,我們發現Bolt和燃油車之間銅、鋁、電池活性材料和稀土的比例最大。4
圖10螺栓電機和齒輪箱及其材料明細
市場上有不同的電機設計,每種設計都有自己的優點和缺點。博爾特電機設計的不對稱性優化了相鄰磁極之間磁體的放置,并減少了扭矩波動和徑向力。它的電機為204馬力(150千瓦),扭矩為360牛米(幾乎是燃油車的兩倍),不需要維護。這種電機對釹和鏑(磁體)的需求量最大——過去幾年,這些稀土材料的價格走勢波動很大。我們估計博爾特中的釹和鏑含量約為1公斤,相當于約100美元的單位成本,約占電機總成本的8%。如果每年銷售1400萬輛電動汽車(我們在2025年的基線情景),由此產生的新需求相當于2016年全球釹產量的54%。盡管稀土金屬(磁鐵原材料)儲量豐富(1420萬輛電動汽車的年銷量僅占儲量的0.04%),但由于稀土供應主要集中在中國,開采可能存在暫時的瓶頸風險。
單速變速箱與電機直接連接,電機為一體。根據我們的計算,博爾特只有四個齒輪。固定的傳動比(以降低發動機轉速并同時增加扭矩)就足夠了,因為電機的整個可用速度范圍的扭矩是恒定的。
汽車要么由汽車制造商生產,要么由汽車零部件供應商生產,可分為“傳統”一級供應商和包括LG電子在內的電子行業新進入者。在快速變化的行業中,汽車制造商的投資需要集中,因此從長遠來看,外包可能成為一大趨勢。但在未來五年,一些汽車制造商(包括特斯拉、豐田、日產和寶馬)可能仍會堅持生產自己的汽車,以更好地了解相關技術和成本降低的程度。一些汽車制造商(如大眾汽車)也可能受到就業因素的影響。最后,汽車技術領域仍有創新潛力,因此一些汽車制造商可能能夠將自己的汽車轉化為競爭優勢。然而,與內燃機相比,電機的機械復雜性要小得多,因此工廠工人的數量無論如何都會大大減少。
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蒙羅估計雪佛蘭汽車和變速箱的成本為800美元。電機外殼、齒輪系和旋轉變壓器的成本為400美元,因此電機驅動模塊的總成本為1200美元。電機成本上升的風險在于稀土金屬,目前稀土金屬約占模塊總成本的8%。在未來,規模經濟可能會成為一個關鍵的成本因素。此外,th…的主動散熱……
轉子可以降低稀土含量(如豐田產品)。日本大同鋼鐵公司(Datong Iron and Steel Co.,Ltd.)和本田(Honda)已經開發出無鏑磁體。目前還沒有可用的成本數據,但大同鋼鐵計劃在2019年在美國大力投資一個生產設施。一般來說,降低稀土金屬的消耗和提高電機效率(增加轉速范圍)將是產品優化的一個重要領域。包括開關磁阻(SR)電機或可變磁阻電機在內的新型電機可能越來越受歡迎,但尚未實現大規模生產。這將消除對稀土金屬的需求。因此,2025年成本將降低約10%的假設是保守的。輪轂電機也有發展潛力,這將大大提高汽車的駕駛性能,但它需要更精確的電機和控制系統。
摘要1。電動汽車何時實現消費者成本平價,這將如何影響電動汽車的銷售?
在博爾特的動力總成系統中,電池成本比瑞銀此前的預期低3000美元,其他模塊的成本比瑞銀的預期低2000美元。這意味著電動汽車和燃油汽車的成本平價將平均提前兩三年實現。
電池組是博爾特最大的成本項目。到2025年,電池組的成本可能會下降36%,從目前的12500美元左右降至8000美元左右。因此,博爾特和大眾高爾夫(我們認為高爾夫是一款可比的燃油車)之間的成本差異(而不是零售價格差異)似乎減少到了2300美元。
從總體擁有成本來看(還考慮了Bolt較低的能源和維護成本;
維護成本甚至低于我們的預期),歐洲應該在2023年實現實際平價(“實際”意味著汽車制造商可以獲得5%的息稅前利潤率),中國應該在2026年實現(不包括補貼),這比之前的預期提前了兩三年。
鑒于實現成本平價的時間早于預期,瑞銀上調了對電動汽車銷售比率的預測。目前,我們預計2021電動汽車銷量將達到310萬輛(純電動汽車和插電式混合動力汽車),2025年將達到1420萬輛,均高于此前預計的250萬輛和970萬輛。在瑞銀最新的全球市場模型中,經過預測調整后,電動汽車在2021和2025年全球新車年銷售額中的比例分別為3%和14%。最新預測與我們之前的預測之間的差異主要來自歐洲,我們現在預測2025年歐洲電動汽車的銷量將占30%。盡管調整后的銷售預測乍一看是激進的,但它與我們從相關消費者調查(瑞銀證據實驗室調查)得出的結論一致,并且與電池原材料的供應缺口和電力基礎設施所需的投資并不矛盾。瑞銀還上調了對日本和美國的預測,盡管基數較低。美國市場可能落后,因為其燃油價格較低,而購買電動汽車的經濟效益對消費者來說更不明顯。我們認為,如果美國從聯邦層面回到一個更良性的環境,或者汽油價格迅速上漲,那么美國電動汽車市場可能會更好。
摘要2。像雪佛蘭Bolt這樣的電動汽車和類似的燃油車有什么區別?
大約56%的Bolt零部件來自傳統汽車供應鏈之外。
根據創造的價值,來自傳統汽車供應鏈之外的一線供應商的份額高達56%(不包括電池為14%)。就博爾特而言,整個動力總成系統和車載信息娛樂系統都由LG提供,受損的自然是“傳統”的一流供應商。
電動汽車的機械復雜性要低得多,而電子復雜性要高得多。根據我們的計算,博爾特的動力總成系統有24個運動部件,而高爾夫有149個。包括電機在內,在第一級,動力總成系統的電子含量要高出4000美元。
總結3:像博爾特這樣的電動汽車和即將推出的特斯拉Model 3的盈利能力如何?
Model 3的平均售價應該達到4.1萬美元左右才能實現盈虧平衡。這只比預期的基本價格高出約6000美元,而且很可能會被超過。我們估計,在息稅前利潤水平上,通用汽車每輛Bolt損失約7000美元,但邊際利潤(售價減去可變生產成本)為正,約為3000美元。根據我們的備件成本預測,假設大部分節省的成本需要轉嫁給消費者,以實現總擁有成本平價,那么到2025年,每輛車的息稅前利潤預計將升至1300美元(息稅前利潤率為5%)。
博爾特的發現使我們能夠判斷備受期待的特斯拉Model 3的盈利能力。我們估計,特斯拉需要將Model 3的平均售價達到約4.1萬美元,才能在息稅前利潤水平上實現盈虧平衡,這比預期的3.5萬美元起步價高出約6000美元。特斯拉的客戶可能會訂購高端版(利潤率應該在50%左右),所以我們認為41000美元的價格門檻可能很容易被超過。
摘要4:對汽車行業的影響是什么?
從回報率和二氧化碳排放相關成本的角度來看,轉向電動汽車對汽車制造商來說可能比我們擔心的要好,但對“傳統”的一流汽車零部件供應商來說,這隱藏著更多的風險。這與市場上的共識相反,即供應商在應對消費者對電動汽車的轉變方面處于更好的地位。
汽車工廠:電動汽車的制造成本可能低于之前的預期,這意味著:(1)汽車工廠的盈利能力可以更強;
(2) 產出可以更快地增長,這將為當前的高投資帶來更好的規模經濟和更快的回報。電動汽車對減排目標的積極貢獻(尤其是在歐洲)是另一個重要的積極因素。然而,不利的一面是,擁有自己金融公司的汽車制造商面臨著更高的剩余風險,高利潤售后市場的貢獻正在下降(今天的息稅前利潤占10-15%)。
“傳統”的一流零部件供應商:更好的經濟效益和更高的電動汽車增長率使目前對電動汽車的高投資更早得到回報。然而,由于非傳統供應商的零部件份額增加,傳統供應商每輛車的零部件含量可能會減少(但供應商之間的情況會大不相同)。一些供應商將被迫關閉一些業務部門或產品線(主要與排放有關)。此外,從長遠來看,在電動汽車世界中,利潤較高的零部件業務收入(約占息稅前收入的20%)可能會下降約60%。然而,這種情況需要幾十年的時間才能成為現實。我們預計在供應商領域會有更多的并購活動。
售后市場:螺栓幾乎不需要維護。不僅在車輛的生命周期中需要更換的零件更少,而且不需要定期更換機油等液體。根據我們的分析,售后市場收入可能下降約60%,達到400美元/輛/年以上。這將給經銷商帶來巨大挑戰,服務和車輛維護通常占其總利潤的40%以上。
摘要5:當消費者轉向電動汽車時,全球大宗商品市場將受到怎樣的影響?
就所使用的商品材料而言,博爾特的車身和底盤符合慣例,但其鋁含量高出70%(我們預計高端電動汽車的鋁含量會更高)。我們沒有發現任何碳纖維增強聚合物。博爾特的總重量比大眾的高爾夫重22%,主要是因為電池。博爾特和高爾夫的關鍵區別在于以下幾個方面:鋼、鋁和銅:博爾特的鋼含量低7%,但鋁和銅含量要高得多。如果銷售的乘用車全部為電動汽車,與目前的市場規模相比,鋼鐵需求將略有下降,而鋁需求將增長13%,銅需求將增長21%(以博爾特計算)。
電池活性材料:電動汽車滲透率的快速提高對鋰電池供應鏈中的商品市場影響最大,尤其是鋰、鈷和石墨。然而,只有鈷面臨儲量有限的問題。對于其他材料來說,目前的生產能力是唯一的瓶頸。然而,新一代電池將使用更少的鈷。
稀土及其他:隨著電動汽車市場的快速發展,稀土市場,尤其是釹,可能會面臨意想不到的需求。這種材料用于電機磁鐵。在100%電動汽車的世界里,全球商品領域只有一個明顯的失敗者:鉑基金屬,用于內燃機排放處理解決方案。
摘要6:電動汽車中的電子和半導體比傳統燃油汽車中的多多少?誰將從中受益?
我們預計Bolt動力總成系統的半導體組件售價為580美元,是同等燃油車(如大眾高爾夫)的6-10倍。
據估計,對于一輛燃油車來說,動力總成系統的電子含量為60-90美元,這表明即使是相對低端的大眾市場電動汽車,其電子含量也大幅增加。
觀點1:電動汽車比預期便宜4600美元——它們很快就會盈利,包括Model 3。
瑞銀發現,電動汽車動力總成系統的生產成本比我們預期的要便宜4600美元,而且還有更大的成本降低空間。預計從2018年起,它將實現與燃油車相比的總擁有成本平價(歐洲第一),為需求帶來拐點。我們將2025年電動汽車銷量預測提高了約50%,達到1420萬輛,占全球汽車銷量的14%。我們估計,通用汽車目前每售出一輛Bolt將損失7400美元(息稅前利潤水平),主要是由于缺乏規模。由于Bolt和備受期待的特斯拉Model 3有很多共同點,我們估計特斯拉每售出一輛基本Model 3就會損失2800美元(息稅前利潤水平),但如果……
平均售價為4.1萬美元,將實現盈虧平衡,實際價格可能高于這個水平。總體而言,我們預計高端電動汽車的盈利能力將高于大眾市場電動汽車。一旦實現了總擁有成本平價,大眾品牌電動汽車也可能扭虧為盈。
觀點2。電動汽車對汽車、科技、化工、資本等行業都有著廣泛的影響。
對于汽車制造商來說,更早地實現成本平價意味著當前的高研發投入可以更早地帶來更顯著的回報。此外,電動汽車對汽車減排目標的貢獻(尤其是在歐洲)將消除一個關鍵的成本負擔。就我們涵蓋的一流供應商而言,拆解博爾特可以得出兩個結論:(1)LG作為汽車領域的新人,在雪佛蘭博爾特的零部件中約占56%,而“傳統”的一流供應商只存在于電動汽車的動力總成系統之外。(2) 我們對運動部件/磨損部件進行了詳細分析,結果顯示,幾十年后,在100%是電動汽車的世界上,利潤極高的零部件業務將萎縮約60%。電動汽車對科技公司來說是一個機會,因為不包括電池,Bolt的電子含量比燃油車高4000美元。在商品方面,我們發現Bolt和燃油車之間銅、鋁、電池活性材料和稀土的比例最大。
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