解析投资:降油耗路上,车企们的十八班武艺
内燃机技术的诞生取代了马车和蒸汽机,人类文明进入了新篇章。内燃机利用石油资源把热能转换为机械能。虽然以内燃机技术为主的汽车拓展了人类运动的区域范围并提高了社会效率,但同时也产生了某些问题:如能源安全、温室效应以及大气污染等。
能源供需矛盾和环境保护要求的提升,使得传统汽车在节能减排方面的要求不断提升。针对汽车燃料消耗带来的诸多能源以及环境问题,世界各国都在降油耗的路上使出了十八班武艺。
降油耗主要的代表性技术有车身及零部件的小型化和轻量化、汽车发动机技术的升级以及新能源汽车的发展等等。
对汽车轻量化和物理优化这一类技术能够直接起到降低油耗的作用。研究表明,车重与油耗的关系成正比,据说,车重每下降10%,油耗也会相应下降若干个百分点。
1975年以前,钢铁是制造汽车的主要材料,当时汽车的平均整备质量都在1700kg以上。然而,第一次石油危机的爆发导致汽油价格的急剧上涨,迫使更多的汽车制造商不得不去追求制造质量相对更轻、油耗更低的小型车来达到节约成本和迎合市场消费需求的目的。为此,各大汽车厂商从车身和其零部件入手,在保证安全性能的同时,减轻整车质量,通过使用更多的轻质材料来确保不增长汽车重量,从而达到直接降低了汽车的油耗。这一时期使得大批轻型的小型汽车倍受当时消费者青睐并获得快速发展。直至现在,我们看到如今乘用车的平均整备质量基本都维持在1500kg左右。
相比于传统汽车用钢和其他材料,铝合金造车更可以使得汽车能效提升显著。根据EAA数据,大量使用铝合金代替传统钢铁可使整车质量平均降低300kg。而汽车重量每降低100kg,燃油车每百公里就可以节约0.5L燃油。并且铝合金相对于其他轻质材料存在着成本可控的优点,按目前汽油价格计算,不到两年即可从节省的燃油费用收回铝代钢成本。假设每一辆车使用10年,行程40万km计算,每辆汽车可节省6.3吨汽油。由此可见,铝合金材料未来会是在汽车工业上大规模应用的主流。
混合动力汽车的燃油经济性能高,行驶性能优越,在起步、加速时,由于有电动马达的辅助,可以降低油耗。因此,车主可以享受更强劲的起步、加速,实现较高水平的燃油经济性。
过去,日本的丰田和大众之所以能成功取代当时汽车巨头福特和通用的全球第一位置,关键就在于其在降低百公里油耗技术方面,通过发动机的小型化和轻量化以及更加重视对汽油机混合动力技术的开发应用,从而获得了持续的先发优势,并在短短几年内实现了油耗从6L-5L过程的快速攻克,超越美国他们。
目前,日系车企降低油耗最大法宝是油电混合+CV自动变速器+VVT,欧系是柴油机+GDI+涡轮增压+VVT+发动机启停,美系是自动变速器+VVT+GDI。现在日本汽车降油耗能做到了4.5L附近,领先于处于汽车降油耗技术瓶颈欧洲的4.9L以及一直维持6L高油耗的美国。
新能源汽车是当前各国降油耗的最新技术手段之一。新能源汽车使用的动力电池与传统汽车使用的液体燃料的相比,在能量差距方面非常大,并且动力源电池占整车总质量30%-40%。在同等能耗下,新能源汽车质量越轻其行驶距离越远。
新能源汽车的发展对汽油的替代将是更长期的过程,短期来看对汽油消费的影响或许相对有限。但是长期来看,汽车节能降耗和新能源汽车市场规模扩大对汽油消费的影响是不容小觑的。2035年,替代汽油的规模或将达到1亿吨,届时,汽油的消费接近峰值。
目前我国是工业电机大国,具备较强的技术基础,动力电池在性能指标上并不输于国际水平,有些指标甚至还略优。2010-2017年我国乘用车百公里油耗从7.7L下降至了6L,已经低于美国,且与欧洲和日本的差距进一步缩小,可以说是取得了良好的成绩。但我国节降油耗才刚刚起步,与国际先进水平相比仍有较大差距。
我国的石油对外依赖程度在2000年之后不断攀升,2015年超过欧洲仅次于日本,这也逼迫政府对新车百公里油耗下降时间表提出了重要规划,试图用2年时间将百公里油耗从6L下降至5L。(从百公里油耗6L下降到5L过程中,欧洲花了5年,日本花了3年,我国计划从2018年至2020年完成跨越。)
强硬的油耗下降政策要求未来行业油耗标准要求更加严格。根据2019年7月工信部发布的《〈乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法〉修正案(征求意见稿)》,未来我国汽车行业平均油耗达标值将进一步降低,至2025年将降低至4.6L/km,较2018年年要下降5.0%。
如何实现降油耗从5L-4L-3L-2L-1L是全球主要国家对汽车百公里油耗下降的诉求,车企必须依赖多种技术路径并存。当前,传统发动机技术油耗下降已经非常有限,“混合动力+纯电动+燃料电池”等新能源技术将在未来发挥更大的作用,这也是未来车企能否具备引领潮流技术的关键节点。
华众车载(HK6830):国内唯一一家专注以塑代钢零部件设计生产的汽车零部件公司。公司轻量化产品未来可广泛应用于传统车和新能源汽车,市场空间广阔。公司客户既包括一汽-大众、上海通用、上海大众、长安福特、北京奔驰等知名跨国汽车制造商,也包括新进奇瑞汽车、吉利汽车、广汽、北汽、上汽通用五菱等主流自主整车厂。公司还向德尔福及提爱思汽车内饰系统有限公司等汽车车身零件制造商及供货商供应产品,以及为水星海事技术(苏州)有限公司的船只产品供应塑料零部件等。
旭升股份(603305):从事压铸成型的精密铝合金汽车零部件和工业零部件的车企供应商。公司客户群体有特斯拉、麦格纳、北极星、蔚来、宁德时代等国内外优质汽车厂商客户。其中与第一大客户特斯拉从供应个别零部件起步至全面发展传动系统、悬挂系统、电池系统等核心系统零部件领域有着全面深入的合作。
比亚迪(002594):新能源汽车龙头企业,连续5年国内新能源车销量第一。海外市场方面,电动客车覆盖到欧、美、日、韩等传统汽车强国,获得伦敦交通局、洛杉矶公交公司、Facebook 等国外客户的认可。
(文章来源:解析投资)