20170824-中信证券-电力设备及新能源行业新能源车动力总成专题研究报告-拿什么追赶你tesla.docx

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1、证券研究报告、行业研究电力设备及新能源行业新能源车动力总成专题研究报告拿什么追赶你，TES1.A中割、CITICSECURITIES强于大市(M)弓永够电话：01060836758。：MaongyongrenoCUCs.oomik0EKW.$1010517070002联系人；胡淮电由021-202621481件：hukunc9IKS1.Er”*a”DSVMaxvH*M0t*.UB.K)h*vuaBoo(HVH9490091.|IttasVMafiozISMyWooj(Mi81.BM9SttOSS1.(WiBMffVtfYeoooiI00ZW】InasteSHwui(MSKMSoOe1.1.IV

2、MI1.ddOOSJBHVKYW.TU三三9feBBWBteIMMtx”/守车;经销商运管全套资料涵盖：经销商开店指南、门店运营、汽车活动策划案例，销售提升技巧、促单培训资料、愀客异议处理等。U微信扫描，即可领取信公众号：在职充电社创业投资系列2017最实用创业投资资料I套017最新研究报I顶套仝周加创业3183亘最新融资商研划W10-6岁CEO创业装备秘籍一|I200套世界百强商业计划书1扫描微信二维码领取一J目录投资三傕效五t、KffttfT,TES1.A推进全球电动化特斯拉再立标杆,MWeI3成行业追赶11标长期趋势1.1.成，短期政麓护航动力系统千亿娘市场，砥演化持续推进动力电池I*a

3、s.支撑电动车发展成本+产能领先,中国动力电池何望引域全球喻宪君三元.动力电池推动W电二次革命BMS：动力电池控IH核心,技术门接铸造行业壁垒.电机电拄，H升动力指标，仔通不空间广阔，百家争鸣电动：电力电子应用为核心,控制生成是启势.电机S永破电底长期并存,轻信一体化仍有空间.耀持行业“先广大市”的投费评汲5677916202022253333投彼宽略：关注有实力推动技术和产业进步的龙头.插图目录图1：特斯拉ModeI3外观1图2：特斯拉Mode1.3智能化系统1图3.全驱+性能版特斯拉动力系统2图4：特斯粒俏盘及2016年全球新能源汽车销!&俄20名3图5：特斯拉动力平台3图6：特斯拉的集成

4、式要动系统使得前备彷多出150升实用空间4图7；特斯拉Mode1.S电池板拆解图4图8：特斯拉电池PACK4图9：新能源车能fit及汤透率5图10：新能源汽车电控系统示意图6图11：电动车成本构成以20万元左右的A汲车为例）7图12：2015年国际厂商动力用!电池电芯典制成本结构8图13当前中国动力神电池厂商电芯典型成本结构8图14：主要公司动力电池产能9图15：2017H1.动力电池装机川名9图16：动力电池成本下降方向10图17；近期视电池价格当势10图18：动力钾.电池PaCk成本下降拆解10图19：三元正槌材料制备流程图11图20：三元材料结构相图12图21：三元材料比容fit/热稳定

5、性/容fit保持率比较12图22：中国三元材料企业数12图23：2016年国内三元正极材料占比12图24：国内正极材料厂商高锲材料布局情况13图25：从负极材料春理电池发展历程13图26：商业化负极材料分类14图27：全球理电池负极材料消费结构14图28：纯硅负极体枳效应明显14图29；硅携负极进一步提升安全应用14图30；主要跌碳坡令材料15图31.动力电池正极材料市场双模16图32：动力电池负极材料市场双模16图33：典型动力电池系统构成16图34：新能源汽车BMS市场规模预测16图35：BMS功能示意17图36：BMS结构示意18图37：锂电池的充放电曲线决定了BMS控制充放电的正要性1

6、8图38：锂离子电池的安全工作区域19图39：国内BMS企业区域分布20图40：各类型BMS企业致Ja占比20图41：2016年新能源汽车电机装机占比21图42：2016年新能源汽乍电控装机占比21图43：衡制电驱动系统的主要性能指标21图44：电动汽车控制层与执行层系统22145：特斯拉多合一集成弱动器22图46：多合柴成控制器23图47；电机X动器结构23图48：2016年全球IGBT竞争格局24图49：不同电力电子零件性能对比24图50：IGBT作用示意图24图51：全球IGBT市场规模及细分24图52：汽油车和纯电动汽车觉源综合利用率25图53：特斯莉ModeIS感应电机铜制然子主瞿制

7、作工艺26图54：感应电机与水磁电机结构27图55=2016新能源乍第方电机装机前十分布28图56：2016年新能源汽车躯动电机类型28图57：稀土永磁材料发展历程28图58：纯电动乘用车成本结构29图59：永磁电机成本结构29图60：特斯拉后卵结构图30图61：特斯拉采用的固定齿比变速箱30图62：电动客车及电动乘用车变速箱类型30图63：宝马i8采用的双极齿比变速箱31图64：博格华纳电驱动总成eDM（高速电机+两档减邃器）31图65；睥世eAx1.e（感应电机+电拄变速箱全柒成动力总成系统32表格目录衣1；特斯拉不同系列乍辆性能对比1表2：Mode1.3与同媛别车型性能对比2表3：特斯拉

8、电池材料5卷4：近期出台的新能源车相关型要政策5友5：新能源乘用车积分算法及稻Iit测匏6表6：国内新能源车及动力系统需求测算7表7：常见押电池正极材料比较9表8：三元动力电池能力密度和成本发展路径（以体积0.31.方形三元电芯为例）9?757510010075ICO1006085续航里程km)4皿490632613417565542354122OmM499310mi)CirStct11e!s特斯投的D版本为全盟版（双电机），P版本为性能版（离功率）例加J样电池亦3的Mode1.S75,j75D.D版本采用双电机，功率从单与置电机的284.8kv，提升到后过193kw+前置193kw双电机组合

9、，双电机使得动力功率曲线蛆介搭配史优.提高传粕效率，续航也增加了，Mode1.S100D,jP1.OODIII1.t.P版本珞后置电机的功率从193kw提升到375Kw.功率更大.加速更快.图3：全荚性能版将斯拉动力系统钱U东源：大平洋汽车.中1产业研%JR.中CIif将用九1.MOde1.3性能不同最别然油车.与问级别的燃油乍奥迪A4、宝马3系、纤驰C被相比.Mode1.3在加通新能.极速新能等核心指标均与对手垄距不大,这也让特斯拉有/与同级刈燃油车较劲的勇气.农2：Mode1.3与同级别车型性能对比及动帆功率30013185180(Kgi165015601730171009kmhIh1.b

10、JMS567.55.96.4沈航IFFJIKmJ354NANANAR乍逢*km)209228248250夕必彬式；鼠1.后地处四型阳功些付价（Mx）:SQeO34445348038400俵口光M：VZV.1.CWHa订单火，性IWt立行业标杆.I1.前心的拉Mode1.3H前在全球已经就每超40万辆W堆,是16年特斯拄总产Ift的5倍以上.“他就式生产”将进步显现特斯拉从研发到生产的标杆效应.调务必闺i*FX之国的免或条款能分EB4：琦斯拉销量及2016年全坎新能源汽车错事前20名（单位：辆）一”a”一我索来般：尢干洋改车.中侑产业研九氧.中磊证在研完价优秀动力总成设计是特斯拉性能卓越的犊心秘

11、诀.特斯儿隙外观及电子化设计新颍外,此核心的动力系统亦是引领行业发掘，电机电控，电池系统均忏过人之处,砥演的后驱动设计，大容俄的电池底板设计都是特蜥拉性能卓越的核心秘诀.图5：特斯拉动力平台朽惭拉”M,中G1.iE券嗝完Si集成化动力系线大大增加将斯拉可用空间.Mode1.S在设计之初就考虑到集成化的忧势.将电机。电驱动集成在后轴匕不仅节省空间,还大大增强了求蠢性能.可以使得前航多出150升的储物空间.提高车辆实用性.特斯拄产业院将大为受S1.图6：特斯拉的集成式驱动系统使得前备箱多出150升实用空间普通电动汽车电38动体积大，占用空间多，车辆可用空间小特斯拉将电驱动和电机集成在后轴上,占用空

12、间小.车辆前备箱多出150升可用空间0；:电车2次.中C证券H究就依靠31大BMS和Pack集成力选用I1柱形电池，21700枇再下一城.抬糊拉的电池外购为主，直选用网柱形电池，f1.主研发的BMS是特斯拉史要的核心竞争力之.特斯拉开发的BMS在电池健康状名预估、平衡管理、股电Ift管理、热管理，以及落断预警上都更为精确,因而有效实现电池一致性的提升。此外，在电池冷却、安全、电荷平衡等方面特斯拉申Wf的核心专利超过140项.图7：特斯拉MOdeiS电池板拆解图货”来舞：中庆”在Wi中1.证存储允茎图8：特斯拉电池PACKSfR东做，1，K村正鳗,中1Ui行好九部It次采用21700电池，1密度

13、大Iwi升并触PaCk复杂度.21700电池中的“21一指电池直径为21mm.“70”指长度为70mm,“0”代表IM!住体刑的电池，较18650电芯体枳更大.能/密度遑升的I可时,I可等电t所需也芯数M少,以MOdetS90D为例.通过7104节18650电池实现90KWH的电#,但搭我21700电池的ModeC,不到5000煤电芯即实现85kwh电盘,从而减少Pack内部金属连接件数址及设计总杂度,增加可靠性。同时，5探的NCA正极+硅碳角极的组合，将蛉体能M密度提升至300kwkg以上,表3：特期技电池材料“M300腔炉3.3533548.V.:Tes1.a,TM.OF,eXEM汽乍M等

14、.中信证先用自：华”长期趋势已成，短期政策护航徐能车行业受国家战略支持，2020年目标产铺200万鱼财行业作为“十三Ii，R点发展的战略性新兴产业,是国家坚定支持的战略方向.2017年4月,工信就、发改委，科技部联合印发汽车产业中长期发展熄划3.推出新能源汽车2020年产悄将达到200万辆.2025年产舶预计700万辆.行业发展空间巨大.2016年我国新能源汽车的fit50.7；;,渗通率仅为1.8%,为实现2020年要200万辆的销及目标,近两年国家层面出台了一系列补贴及鼓的新能双车行业健康发展的政策。团9：新靛速车销量及渗透率（万辆）（万一）一ftR15i1.（t.rra.IHftifft

15、WKff表4：近期出台的新耗源在相关重要政策mMKA201612.30口小科技M.财政部、及议费关于属整就恁源汽亭推广枝州财皎科贴HJftfnMittJ1）2019年-2020归扑I以卜”20%50%小胞补6超HW汴50%.2）仆小金领二健/宏/MM向蝇式，-用乍时U120M*g电池Padd.1仰仆站M$电池Pam1.1.wh1.U上120升贴；他或信第度.2017.03.22发改委.必攻部、ice:.科技即（A卜阡骏2016年度新货设汽+补助费金帚算1.作侑地钊）1他个人用户初买的然能部汽聚申的补贴累般双程短域3万公里（作业让号用车除外）：2）传不近标的裁缝制汽车,可拒达标E中博仆贴,201

16、7.04.24工他的、Si1.费.科经为汽车产业中长明发收火知2020：新使汹小产7200，湖,2位5年700万辆.2017.06.13Xffiai余明军企”不均慢口消叼Ittt源汽4b”并行管典办法征求意见做，1邛眼2018年收至2020年明廉用乍企业的新倭源汽乍联价比例姿求分别为B%IO%.I2%2）或用乍企业乎均抬用Mtfttri机分可使用东企廿里的新他过汽乍正职分以抵f三,I零.ftRUt.14.Ifft:.补贴目录*化，积分”接力补贴，行业步入健康发H道.故止至7月91.i.Ef.;部2017年已发布6批新能淑汽车推广应用推荐车里目录,共计包括212家企业的1983散下d发布用期“益

17、常态化，政策的稳定和持续性有利激发下游厂新的枳极性、制定生产嫌划。未来枳分制出台将是通过巾场化按普纯财政补贴的加钱方式，将有望保陲行业的长期可持续发展。根据我们测簿,在积分制推劭下,2018-2020年新德源乘用4的产收将分别达到99.133和174万辆.表5：新靛通乘用车积分算法及销量赛为IIT(1.1.I3IUW分克*!)*ffi2016。&5ao-:R-1500.01211O1取5纣2拽电动150R2503250护二5504RKaM5PHCVRN502280Rrv*w2S6426SS3至均仰根分303232瑞麒曙W99133,74资”来做：工381.中信运年研九算动力系友千亿皴市场，熊决

18、化持续推进动力总成系统为楼心，紫决化是患劣.电池系统*电机电控传动,川上充电部件,形成J电功生的“；.电”动力系统.各主要也:件的的控制单元，包括电机控制单元MCU、电池控制单元BMS,发动机变速箱控制单元TCU等，与整车控制单元VCU,形成整体的控制系统,W10：新能源汽车电控系统示意图赁*1东救：m八*:源汽*2窜、TW技术”网等.中仅if分研究出静”动力Iut占差车成本近60%,是与邂油车的量铁心区别.动力总成系统是U动乍的1.要成本来源，以国内20万左布的A圾新健源乘用车为例，其动力总成部分的成本占比近60%.其中电池系统占比及人由40%.电第动系统产比约为13%,囹Ih电动车成本构成

19、（以20万元左右的A级车为例）货S东淞；中二/芽先为测W市场澳模超千亿元，高速中长值得期带.动力电池和地机电控系统作为新能源,I：的关槌动力组成.在下游飞遑发展下.市场空间巨大.根测算.到2020年新能源不电机电并系统市场规帙将达到约300亿元；动力电池的总需求将达到95GWh,市场规模将超100O亿元.整体20%以上的年合增速假得期恃，表6：H内珞能源车及动力系烷需求测豫I产出（万瑞）20g.2017日2018E；2019E202062025EIy50675.6109816044日乘用车的力电池雷.长（Qw85713&423243699590719144电机电忡火帙亿元507099137IS

20、O439产俄（万柄）1&512212.713213.818客牛I动力电池济.长（Gwh）6417.2718.1019.1620.0723.88电机电控帔桃亿儿675454535362产Ik（万辆）6.19112.717825.050H*或力电池/承（Gww3.0445563789212.492746电机电松埋椎忆元1622303352104如IVJ力电池，双GWh）23547G491242以更知动为电池福求：Gwh）202.03Q4.04.05.0的力电池必鬲灰：GMo307369506895247I动力电池市场规检E1）5716598119741.166-d族料：.尤电池市场成校包庇）139

21、3354746438592.189I电机电样巾场找校（亿元）133147侬229295606货收洪源：2e年军用产修火融中汽炸,4余为中小证野的充就褐0动力电池：高密不遥远，支撑电动车发展成本+产能领先，中国动力电池有望引领全球补贴下行引导市场化，电油降成本是电动车普及的先决条件.中低端电动军型中,电池占到整个成本的1/3具至接近一半.共成本逐步下降是薪能源乍杵代乘用车的先决条件.初期通过补贴引导产业步上正轨后,当前补贴下行奴励产业降成本的态度已明（.2015年国际上动力电池成本中材料占到近75%.当前中国动力电池中的材料成本占到80%国内人力和奘备的改进提升效果明显.工艺提升和Mt模效应是肾

22、成本的可行方式.图12：2015年国际厂商动力锂电池电芯典型成本结构SHW.24%年装13%电叫1.11%JtQtJM.8%67%.37%三S.30%15%X三,15%bJCis%*：8E.中仁i场九的JR承一贯优势，中B1.企业引电池成本下行.国内的动力电池电芯中，材料成本占比普迟在80%左右,略高于全毋75%左右的比例,本身已体现出人力和袋备方面的优势.加上上游解材料如隔脱等的大现模投资推动整体价格F行,电池材料价格的逐步降低已成趋势.卜步将是同样材料卜能很密度的遑升推动成木卜行实现侦的飞跋.图13；当前中BI动力性电池厂茯电芯典型成本结构WR东*i,中信让分匹它&然Br阶段性产能过恐带全

23、，加接龙头与妙同效亶有优2016年中诅动力电池出货壮约30GWH.但年末产能已达70GWH.2017年末H里达到130GWH以上.即使考虑部分储能应用.2018产能仍行可健阶段性过剩,电池降价、核心原材料价格上涨和产能阶段性过利是下半年乃至未来几郎电池厂商需要面对的何JS,在旗依、能力密度上持续提升，H通过观模保证盈利,是这一阶段电池厂商的重点任务.图14：主妾公司动力电池产舞（GWH）图15：2017HI动力电池装机掾名（MWH）各公词公告，中信在分“汽加H*i.ftW.!WifftWKff高奇先着三元，动力电池推动电二次革命三元电池理论比容量有优势，高鼻等技术IHa进高能量密度可行.兀E极

24、材料理论比容1，”1达到28OmAhg,同时3.65V的电氏平台等姬比同心酸铁理亦有优势，因此住能M密度提升的趋势下被市场寄予理里.正极材料是锂电池性能及成本差异的主囚,也是近期产业研发和投资的重点.表7：常见锂电池正板材将比较EatmOMIINCM333三umNCM532NCM622NCMaI1.三M理论比部M州可286280280230280170实际化容量（mAh110-160145iw-,wJ60-170180-190100-170(V)3353.2的坏寿命-17O185-195电池容修40AHr46WH48AH-175V/H62AH226WH通过必Bt仪梭来收现MH411511010

25、5K.IEttMH(xM5045r89电蟠液元）1211511”供元）12.5119.5铜给（元）91011|*750760770H度(Whkg)195230295中方电芯成本（元）145137125I201620182020隼I电石功率UU；:”Wh）1078057M三pc*(Mio120.950.8钱用来海，中伍让芬在尤多测欧电池成本下降可行.折技术路线仍存性国景出I,郴:的哟储你市场对推进电池技术的热情空浣高温动力电池降成本和能负密段提升的持续发展,有望通过通过材料提升、生产工艺改进和规模效应来实现，且这两者相辅相成K期百新技术路我f.dT假实现，以实现能量存储的顺利性变革。图16;动力

26、啊也成本下降方向.（,1法）.（卜.”人以纹】R-W乂tt,负5.电”港等r4t0.atA*IHI2O16Q12O16Q2201.62016Q4201.7Q1f1.nr.三元材料的核心在于IHE体的合成当前正极材料的解至介成方法是利用高温同相法将V元前舞体叮破检悝或匆翻化例在窑炉中进行烧结，对冷却后的物料干除、筛分，得到三元正极材料成品.元材料的前驳体主要为银钻钵的氢氧化物,目前主流的NCM前第体生产采用氧敦化物共沉淀工艺，以硫酸湿焦酸钻疏酸钛为原料，NaOH作沉淀剂，料水作为络合剂，生产出乳领化物前乐体.方化可显著类开三元电池IMWf度，市场普及可期伸.由IMur以捉牙相科的可逆嵌铿容址.因

27、而高锲正极材料的能狄密度可以显才提商.特斯拉采用的NCA电池.正极材料UNioeCo1315A1.jwO2.为高银材料，类似fNCM8”.可获得较高能业密度.9：三元材料中各元素作用IH(Ni)tt(Co)(Mn)Jta(AJ)作用盘踞材HIn可巡展性容G，“牧M”用微，汹Ir-低R1.MiI收善放电循H性统IWtt，的的定性性安全惘IMMh删怅用M2盼与便使禺1jUI1.忱M口的触坏怪出4Mt静低可电展tv5h价格收Am加火靠MU大员会出血尖diUi相而班林U”侑及状砧构I铭优材濯啜*A%在埼啧前MXS：JKjInB体生产.Ni1JCo元素沉降PH值左斤以儿僚的含量越SE,越难产牛.均匀的共沉淀物.“烧结环节.高堤三元材料燃站再严格控制窑炉温度