2021年國務院政府工作報告中指出,紮實做好碳達峰、碳中和各項工作,制定2030年前碳排放達峰行動方案,最佳化產業結構和能源結構。汽車行業作為全球溫室氣體排放的主要領域之一,且隨著我國汽車保有量的不斷提升,如何減少汽車行業碳排放是實現碳中和、碳達峰目標中十分重要的一環。究竟是哪些底層技術支撐和驅動新能源汽車行業的發展?中國新能源汽車行業未來將面對哪些機遇和挑戰?清友會企業傢俱樂部特邀劉春長博士進行分享,為會員朋友們答疑解惑。本文涉及內容不構成任何投資建議。
01 新能源汽車行業正在朝著“四化”前進——即電動化、智慧化、網聯化、共享化
首先我們來看一個關於中國和全球的對比的資料。2012年工信部出臺了新能汽車發展規劃,提到到2020年要實現200萬輛的新能源汽車銷量。到今年底,有可能接近200萬輛,這個資料也是超乎我們的預期。中國市場的新能源滲透率已經達到了百分之五點多了,而全球的滲透率是4%,和我們相比要差一點點,新能源汽車主要的市場還是在中國。總體來說,大家覺得新能源汽車行業目前的特點是滲透率還比較低的,但反過來說,就是未來的增長空間特別廣闊。
圖1:新能源汽車行業整體發展情況
資料來源:中國汽車工業協會、工信部
汽車行業是一個資金、技術和人才密集的行業,同時也是一個高壁壘、長週期的行業。它是一個長跑比賽,不是短跑。所以我們在投資之前,為什麼仍然要特別謹慎,就是因為你今天雖然跑出來了,並不意味著5年以後、10年以後你能真正成為一個盈利能力強的跨國車企。
首先就是講新能源汽車行業的現在的四大發展趨勢也就是“四化”——電動化、智慧化、網聯化和共享化。
第一個就是電動化。汽車電動化就是汽車動力技術的電動化,即以電力驅動代替燃油驅動,也就是我們常說的汽車“新能源”。實際上在我們國家政策裡面,對新能源汽車的定義是比較寬泛的,包括混合動力以及氫能的汽車,其實都可以算在裡面。但是我們現在一般說新能源汽車,就是電動化的汽車,因為對比這個幾種技術路線的話,一般來說對電動化的技術路線是最看好的,並且從國家現在政策支援出發,對電動化的支援力度也是最大的。現在各國都在制定燃油車禁止生產銷售的時間表,法國和英國是2040年禁止,荷蘭 2025 年禁止。
汽車產業已經有100多年的歷史,在這一個多世紀的時間裡,傳統汽車廠家都在致力於研發汽車的三大件——發動機、變速箱和底盤。現在這三大件已經非常先進,發動機的熱效率已經達到40%,變速箱也發展到了10速自動變速箱,底盤也有了將舒適和運動結合的主動適應懸掛。在發動機、變速箱和底盤這三大件上,實際上這一塊我們中國的自主車企,包括吉利也好,長城也好,實際上在這一塊的技術積累,跟跨國車企相比的話還是有一定的差距。主要的原因是我們汽車行業對民營企業的開放太晚了。大家都知道90年代末21世紀初,中國加入WTO以後,中國開始進入汽車時代,但是實際上那個時候,汽車行業對民營企業才開始完全放開。雖然吉利、長城門踩上了汽車進入家庭時代,但由於進入汽車行業時間短,技術、品牌積累不夠,很可惜並沒有在這20年成為有競爭力的跨國車企。回到電動汽車這一塊,我覺得工信部的產業政策做的是比較適當的,把准入政策放開了,後面才有我們這些造車新勢力的故事。
汽車電動化的技術路線,從2012年到現在,我覺得基本上是已經確立了。當時在主推完全的電動化趨勢這個技術路線,當時決策人士和專家們還是有一些猶豫的。那現在回過頭來看,電動化的技術路線已經成為一個主流的趨勢。節能車、電動車和氫能車的優缺點是都很明顯的。氫能車在商用車或者說卡車這一塊還是有一定的市場空間的,有可能會成為一個技術路線,但是在乘用車或者家用車這一塊,應當是有一定的挑戰。其實氫能汽車的技術路線真正火爆起來就是李總理去日本訪問參觀日本的相關廠家回來後,在二級市場炒起來的。氫能車這一塊日本可能投了很多錢做研發,但是美國或者中國,在這塊投入還不是很大。所以氫能路線從乘用車和家用車來看,可能它的挑戰和難度還是挺高的。
圖2:電能、節能、氫能三大技術路徑比較
電動化這一塊最核心的就是動力電池。關於動力電池的一個產業鏈,這些上游做正極材料、負極材料或者是電解液這一塊的企業,當然確定性比較強的,但是有些企業的科技含量可能並不是很高。動力電池這塊現在的競爭格局其實大家也是比較清楚的。整體來說,寧德時代等國內動力電池企業現在還只是一個規模的優勢。因為大家也知道,動力電池尤其是消費電子電池最基本的底層技術,是來自日本和一個美國的研究人員,前幾年他們獲得諾貝爾獎其實就是因為發明動力電池的這些核心材料。咱們的寧德時代是有一定競爭力的,但是整體來說,我們沒有掌握最底層的技術,或者說在最底層的技術裡面我們還是有差距的。別的廠家的話,我覺得技術能力就比較差了。另外像隔膜技術,前幾年,中國隔膜企業大部分只是在做加工,和中國在水處理膜的核心技術一樣,我們也是沒有掌握的。所以在投動力電池的上游企業的時候,是否掌握這些核心技術,可能大家要去了解,有助於避免踩雷。
電機電控這一塊大家都比較熟悉,其中核心的東西就是IGBT。在高功率IGBT領域,比亞迪半導體,中車南車已經有一定競爭優勢。
第二個趨勢是智慧化。自動駕駛技術是依靠人工智慧、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作,讓電腦可以在沒有任何人類主動操作的情況下,自動安全地操作機動車輛。其實我們現在買電動車,尤其是年輕人,更看重的不是電驅動,而是智慧化。
高階駕駛輔助系統(Advanced Driving Assistance System)有四個級別,第一層級被稱作“常規的駕駛員輔助系統”,技術是車道偏離警告、正面碰撞警告和盲點報警系統等。第二層級是“半自動駕駛技術”,技術表現為緊急自動剎車,緊急車道輔助等。在駕駛員得到警告後,仍然沒能做出相應措施時,這些半自動駕駛系統能讓汽車自動做出相應反應。這些技術處於積極普及的過程之中。第三層級是“高階自動駕駛系統”,能在駕駛員監控的情況下,讓汽車提供長時間或短時間的實現自動控制行駛。賓士近期在德國與荷蘭進行了卡車自動駕駛測試,接近了第三層級的水平。第四層級是“完全自動駕駛系統”,也就是在沒有駕駛員監控的情況下,汽車可以完全實現自動駕駛。
第一層級是我們很多車都有的了,就是常規的一個輔助駕駛技術。我們現在大多數電動智慧車企提供的技術,大概是處於第二級或第三級的樣子。
第三個發展趨勢是網聯化。智慧化現在炒的比較火熱,但實際上完全自動駕駛,實際上在現有的這個條件是不可能實現的,因為現在都是單車智慧,但實際上真的要實現無人駕駛的話,人和車、車和車、車和基礎設施的互聯互通是特別重要的。尤其是車和基礎設施的這個互聯如果沒有實現的話,完全的自動駕駛我覺得是不可能的。
真正的車聯網作為互聯的網路,需要實現車與X(即車與車、人、路、服務平臺)之間的網路連線,才能大幅提升車輛整體的智慧駕駛水平。那時候,汽車不僅僅是一種交通工具,還將成為一張巨大資料網路上的大型移動智慧終端。
因為車聯網和智慧的引入,很多新興的、非汽車業的優秀企業現在也有機會加入到汽車業。因此汽車網聯化,這也是一個大的發展趨勢,具有很大的投資空間。
第四個趨勢就是共享化。現在市面上的所謂共享出行公司,跟以前的那些傳統汽車公司其實區別不是很大。但是未來如果真正的實現智慧駕駛或者智慧網聯這些技術以後,共享出行這種商業模式實現的可能性是很大的,人們用車的成本會大大降低,用車的便利會大大增加,共享汽車將成為出行方式的主流。而這裡面意味著一系列產業鏈上的商業模式的改變,包括4S店、老百姓購車的選擇肯定是完全會發生比較大的變化的。
02 理解新能源汽車四個底層技術:CTC、CC構架、SDV、汽車晶片
要理解新能源汽車的發展趨勢和投資機遇,我們還要關注目前驅動新能源汽車行業發展的四大底層技術。
第一個是CTC,是寧德時代提出來的,也就是電動底盤技術。以前新能源汽車的底盤技術和電池是分開研發的,還是用的傳統汽車底盤,再加上一些稍微的改造。但是現在因為要提升新能源汽車的效能,繼續用傳統的底盤技術是行不通的,所以現在無論是特斯拉還是國內的寧德時代,都在積極地開發新的電動底盤技術,真正去革新這個以前的傳統底盤。例如,馬斯克在今年的Battery Day上展示了特斯拉未來的電底盤技術(稱之為Structure Battery);寧德時代對外公開了他們CTC的電底盤(Cell to Chassis)技術計劃,把電芯和底盤整合一起,再把電機、電控、整車高壓如DC/DC、OBC等透過創新的架構整合在一起,並透過智慧化動力域控制器最佳化動力分配和降低能耗,並預計在2030年之前量產;現代汽車宣傳將與Canoo聯合開發新一代的電動汽車平臺;Canoo作為全球首個推出量產一體化電底盤車型的企業,隨著它的上市,也將會進一步推進該領域的技術進步。
目前,這個領域已經出現了一些優秀的公司。未來,CTC將沿著兩個路線展開:一是電芯直接整合到底盤,這個在方形電芯、大的圓柱電芯如特斯拉的4680上會更容易實現;另外一個是模組整合到底盤,這個其實也是Canoo的方案。模組到底盤的整合可能會率先得到更廣泛的應用。其實電動車底盤,也與下面要講的一個關鍵詞汽車代工息息相關,如果電底盤這一步真的能走好的話,我覺得專注與汽車硬體平臺的汽車代工的商業模式也會實現。
第二底層技術是CC架構。汽車行業傳統的EE架構,採用的是匯流排+分散控制的架構,這種架構最初是可行的,因為ECU數量少——1993年,奧迪A8使用了5個ECU。隨著車輛電子化程度增加,車內ECU數量迎來爆發式的增長,豪華車超過了100個,這個時候問題就出現了。對OTA、對軟體程式設計、對車內高速通訊的需求,匯流排+分散控制的傳統EE架構是無法解決的。簡單比喻來說,是單兵單線作戰,各顧各的,碰到複雜任務無能為力。現在的智慧電動汽車,需要的是統一指揮,並且分成步兵、騎兵等不同兵種,有組織的執行不同的命令。
華為對此的理解是,以前汽車的作業系統或者控制系統以前是個EE架構——電子電器的架構,分散式的架構。華為認為未來會過渡到CC架構,就是通訊和計算的架構,就是一個相對比較集中的架構。汽車雙E新架構-集中式架構,其邏輯是按照電子部件的功能將整車劃分為幾個域(比如動力總成域,車輛安全域,智慧座艙域和智慧駕駛域等),再採用有更加優秀處理能力的域控制器(DCU)對每個域進行統一控制。華為的CC架構,可以做到軟體可升級、硬體可更換、感測器可拓展。這是一個大的發展趨勢,這也是華為準備切入汽車行業而做的一個技術儲備。
圖3:華為提出的“計算+通訊”CC架構
第三個技術是SDV,即軟體定義汽車。汽車控制系統架構的集中化也代表著對軟體的要求越來越高,所以現在電動智慧汽車行業的一個底層技術叫軟體定義汽車(SDV)。因為,自動駕駛汽車的核心技術,如高精度地圖定位、環境感知、行駛策略、車輛控制邏輯等,都是執行在作業系統(Car OS)之上的軟體系統。同時,車聯網接受移動訊號並處理,汽車導航系統、車內娛樂系統等各類車載服務,也是靠軟體實現的。
像百度這種網際網路公司是特別看重這一塊的,他們在這裡面也有很多的佈局。百度高階副總裁、自動駕駛事業部總經理王勁認為,決定未來汽車的是以人工智慧為核心的軟體技術,而不再是汽車的馬力大小,是否真皮沙發座椅,機械效能好壞。像做晶片的NVIDIA他們也在這一塊也在做佈局。NVIDIA創始人兼執行長黃仁勳提出軟體即將定義汽車並創造利潤,他認為到2025年,許多汽車企業很有可能以接近成本價的價格銷售汽車,並主要透過軟體為使用者提供附加價值並創造利潤。
第四個技術是最核心的、無論是軟體定義汽車還是電動底盤其實都離不開的晶片技術。今年的汽車行業受到了晶片短缺的較大影響。目前,電動智慧汽車對晶片的需求越來越多。汽車晶片廣泛應用於汽車的車身、儀表及資訊娛樂、底盤、智慧座艙等等,按照功能可分為四類:功能晶片、功率半導體、感測器晶片、主控晶片。
汽車上面的晶片種類繁多,一輛10多萬的家用車就需要數百顆晶片。現在一輛整車的芯片價值含量,是越來越高的,大概現在一輛高階新能源汽車的芯片價格可能到800到1000美金,以前可能也就500美金左右,所以這兩年汽車晶片短缺的狀況也是這個因素引起的。
如今很多消費級的電子企業都切入到汽車晶片行業。英特爾收購Mobileye進軍汽車自動駕駛晶片、高通佈局智慧座艙晶片、英偉達釋出自動駕駛晶片、華為推出智慧駕駛計算平臺、百度自研崑崙晶片。但汽車芯跟消費電子的晶片其實還是有點區別的,消費電子的晶片可能更新更快,因為他要負責更多的娛樂或者使用者的其他功能,但相對來說,汽車是人命關天的事情,所以汽車的晶片的准入門檻是比較高的。
這一塊中國的企業很多人也在做,例如吉利旗下的億咖通科技與Arm中國共同成立的芯擎科技,主要圍繞智慧座艙、自動駕駛等汽車晶片領域的研發及量產;長城汽車和上汽相繼宣佈與地平線達成戰略合作。但是跟國際的這些晶片產商相比的話還是有一定的差距。對我國汽車行業來說,智慧汽車晶片的‘卡脖子’要比手機更加嚴峻、更加重大,因為汽車未來是比手機更重要的大型移動智慧終端。汽車晶片領域的進口替代,也是一個大的投資方向。
03 展望新能源汽車行業未來:新制度、新思路、新模式下,機遇和挑戰共存
最後我們可以從四個關鍵詞談談中國新能源汽車行業的機遇和挑戰。第一是新能源積分,第二個是造車新勢力,第三個是代工模式,第四個就是汽車強國。
第一個關鍵詞是雙積分。前期的新能源汽車補貼政策,尤其我們在2012年開始啟動新能源汽車市場的時候,起到了很大的作用。當時像美國、歐洲國家其實都有對新能源汽車的補助。在中國市場上傳統的汽車市場主流是合資車,都是外資企業控制的企業,前幾名的跨國車企,在中國都活得很好,轉型的壓力或者動力不是那麼大。推出雙積分政策一方面是為了減小碳排放,另一方面給中國車企轉型壓力。
根據工信部官網資訊,《積分辦法》於2017年9月28日釋出,實質是透過建立積分交易機制,形成促進節能與新能源汽車協調發展的市場化機制。《積分辦法》通常被稱作“雙積分政策”。雙積分的啟動,其實是給中國本土車企機會,當然也是給他們的一個轉型的壓力。政策釋出實施後,工信部建立了積分管理平臺,組織實施了2次積分交易,行業企業普遍加大研發投入、加快車型投放,有力促進了行業技術創新,推動了中國新能源汽車的發展。
目前來說雙積分制度還是有一些不足的地方,主要就是跟碳交易市場還沒有掛鉤起來,計算不夠精準科學,交易不夠市場化。
第二個關鍵詞是造車新勢力。2019年的時候,有朋友來跟我探討蔚來的前途問題,他們擔心蔚來會不會倒閉。我當時就跟他說,蔚來這個企業是否會繼續存在我不敢保證,但蔚來這個汽車品牌肯定會存在並或下去。因為當時可以觀察到,蔚來在一線城市受到了中產階層的認可。這表明,這個企業是有競爭力的,它的品牌的塑造是很成功的。憑這一點,我覺得蔚來具有投資價值。
蔚來、小鵬、理想三家企業這兩年,能夠從眾多新勢力企業中脫穎而出,硬實力——產品硬體是基礎,軟實力部分才是決定性因素。他們的產品,注重使用者體驗,品牌運營同樣圍繞使用者的留存和轉化,彰顯了品牌個性。今年蔚來,有幾個月基本上能做到將近1萬輛的銷量,這個資料的話其實是很了不起的,尤其他們做的是B級以上的車。在傳統汽車領域,中國本土企業要想做B級或者更高階的基本的車其實是比較難的,能做到這個銷量,我覺得已經一定程度反映出蔚來他們的核心競爭力。可以看看造車新勢力跟BBA的對比。其實BBA的話,在新能源汽車領域中,國內的銷售情況不是那麼理想。這說明我們中國的這些造車新勢力確實已經有足夠的競爭力了。
對怎麼去看這些造車新勢力的投資價值?其實如果不去做深度的技術研究,可以直接從平時的大街上觀察是是最簡單的。無論是看傳統汽車企業還是看造車新勢力,在上海、北京、深圳一線城市,如果你身邊的中產階級朋友買他的車了,那麼這個車可能就有競爭力,或者說這個企業可能就有競爭力,這是一個簡單的直接的觀察。
當然,造車新勢力怎麼估值,更多的還是要看產品線,像醫藥企業的創新藥管線一樣,看研發投入、產品矩陣是什麼等等,僅僅看現有的銷量只是一個方面。
第三個關鍵詞汽車代工。談中國汽車行業的發展和投資機遇的話,我覺得有可能離不開汽車代工模式。代工這一塊我也跟一些做投資的朋友在探討,我自己覺得有可能在中國會出現一個汽車界的“臺積電”,而不是“富士康”。臺積電的技術含量和富士康肯定不是一個級別的,中國可能會出現一個高技術含量的汽車代工巨頭。
當然這塊爭議很大,有的人認為這個代工模式還是很難實現,因為以前這個代工模式的出現,是因為這些造車新勢力沒有資質,被迫無奈或者是為了加快產品的落地,所以才去找代工,現在大家都自己在建工廠。正方的觀點就是認為我們的產能閒置比較厲害。如果大家關心汽車行業的話,都知道中國的汽車行業產能利用率是很低的,尤其這兩年人口老化,汽車消費已經出現一個見頂的跡象。代工模式既有利於解決汽車業的過剩產能,也有利於普遍缺少生產資質的造車新勢力節省大量固定資產投資及管理成本。
我自己的看法是兩點,第一,就是我們中國是汽車大國大市場,是最有基礎搞代工模式的。從2002年國內大概300萬左右的年銷量到現在最高2017年到2900多萬的銷量,但是我們很可惜,沒有任何一個自主品牌車企成長為跨國車企。最好的業績,也就是吉利前幾年達到的150多萬輛,然後長安也到了100多萬輛,長城也到了100多萬輛,但全球跨國車企,像豐田、大眾、通用,他們全球的年銷量是1000多萬輛。所以現在我國自主品牌車企跟他們拼規模的話其實是沒有機會的。照現在的產業增速,我們自主品牌車企靠傳統汽車,要成為一個跨國車企的話走全球路線,幾乎也沒有機會了。但是我們的產汽車能又那麼大,要解決過剩產能我覺得唯一的方法就是推動汽車製造商業模式的變革,透過代工模式啟用大國企的製造能力,同時也為造車新勢力提供自由進入和市場競爭的機會。
第二個觀點就是技術的變革為商業模式的變革創造了基礎。實際上汽車代工在汽車行業已經有先例了,雖然主要還是傳統燃油汽車,例如麥格納斯太爾代工生產了賓士 G級、寶馬 5系傳統動力/插電動力車型、捷豹 I-PACE和捷豹 E-PACE等車型。至少從這個例子可以看出,做高質量的汽車代工是完全有可能實現的。
當然這種模式的實現還有很多技術的問題,比如新代工模式中的控制權問題,系統軟體由誰說了算的問題?同時,還存在被主機廠家逐漸接受的過程。比如像吉利現在也想做代工,但吉利自己是有自己的汽車品牌的,它自己也是一個主機廠,那造車新勢力可能不會願意交給吉利來做,這和做晶片的IDM模式的企業很難去做晶片代工是一樣的。
在自動駕駛和汽車智慧化的新時代,技術變革使新能源汽車的技術控制點轉移到了‘三電’和智慧化的裝置上,更像是消費電子,因而更加適合代工模式。將來汽車業可能會出現一個底層的硬體平臺和軟體平臺的分工,做代工的可能就做硬體平臺,要做整機的像百度這類公司,它不會在硬體平臺投入更多的研發,更多是在軟體平臺投入更多的研發來保證這個車的競爭力。汽車業將來出現產品內專業化分工也是大機率事件。
整體來看,無論是從產業政策的支援角度,還是從技術變革的角度,或者從我們的市場規模、要成為汽車強國的角度來說,我自己覺得走汽車代工這條路是很有可能會走通的,當然它需要一定的時間,需要一定的政策支援。所以在這一塊如果有些企業能跑出來的話,我覺得可能也是比較大的投資機會,如果出現一個汽車行業的臺機電的話,那它的市值到1萬億美金也不是說不能想象的。
最後一個關鍵詞是汽車強國。目前我國汽車保有量超2.81億輛,自主品牌汽車佔比越來越大,但2020年國內市場份額也只接近40%,國際市場份額更少。發展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。
那中國能否從汽車大國發展為汽車強國,可以從兩個角度來觀察。第一個角度就是微觀的,本身主機企業要有核心競爭力,零部件企業要有國際競爭力。目前,除蔚小理造車新勢力外,比亞迪在新能源汽車有全產業鏈的佈局,刀片電池、IGBT在國內屬於領先;吉利有SEA浩瀚架構,這被認為是國內目前最好的純電車型架構;長城透過蜂巢能源、蜂巢動力,在動力電池和混動領域均有佈局;廣汽在自動駕駛、快充、電池安全領域建立了雄厚的技術儲備;百度有自己的 AI、Apollo、小度車載和導航;華為有自己的智慧駕駛、智慧座艙、智慧電動、智慧網聯、智慧車雲五大系統 。中國汽車企業在智慧電動領域的核心技術積累和競爭力提升是看得見的。
第二個的話,就是從整個中國汽車市場這一塊來說,我的觀點其實也比較簡單,有大國大市場的支撐,有開放而自由競爭的產業環境,未來10到20年,中國自主品牌一定會出現年銷售量達400萬以上的跨國車企。中國會出現幾家自主品牌跨國車企,我現在不敢預測。但整體來說,從現在這些造車新勢力的競爭力來說,中國出現跨國車企的機率還是很大的。從這個角度來說,這些造車新勢力的投資價值還有不少的上升空間。