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  2. APIE2022第3屆

    亞太國際智能裝備博覽會

    The 3rd Asia-Pacific International Intelligent Equipment Exposition

    2022.7.18-22 青島紅島國際會議展覽中心
    動態正文
    動力傳動系統未來市場的機會何在?
    2021-06-22

    回顧大約十年前,汽車行業基本上就是兩種動力系統——汽油和柴油,而這已是汽車行業一個多世紀一成不變的“忠于”。如今,在政府主導的節能減排的推動下,汽車行業開始轉向更環保、更高效的運輸方式,隨之而來的是動力總成組合的多元化進展。

     

    這種多樣化的趨勢造就了越來越多的混合動力(PHEV)和電動汽車(EV)車型,也讓動力總成組件的前景變得越來越復雜,甚至有點變幻莫測。

     

    對于主機廠、供應商和造車新勢力來說,大家并沒有完全預見到這一點,因此需要開闊視野,全面了解不斷變化的動力總成部件市場及其對價值鏈的影響,跟上趨勢才能從容應對,達至成功。 

     

    1、動力總成部件和系統變化幾何?

    管理咨詢公司麥肯錫在關于動力總成部件市場的報告中得出了幾個關鍵信息:·電動出行(e-mobility)正處于一個歷史轉折點。政府強有力的二氧化碳法規令消費者越來越傾向于清潔運輸解決方案;電池成本的快速下降加之基礎設施的部署加速,正使EV經歷最好的時刻。

     

    ·動力總成技術的混合構成了EV發展的基礎,未來五到十年內替代動力系統的采用速度將不斷加快。盡管因地區而異,EV、PHEV及燃料電池電動汽車的組合都會有很大進展。

     

    ·動力總成類型的多樣性正導致每輛車的動力總成內容隨著時間推移發生重大變化,包括數量、技術和車輛價值。供應商只有了解這些變化,才能夠發現電氣化相關的增長點。

     

    ·供應商正在完善自己的戰略,以應對不斷變化的零部件市場。他們都在仔細審視自己現有的能力、活躍的市場、長期的客戶關系、新的出行參與者,重塑投資組合戰略。 

     

    2、動力系統和供應鏈群雄并起

    縱觀當前汽車動力總成市場,正朝著更環保、更高效出行的方向發展?,F在市場上存在多種動力系統,我們來梳理一下它們之間在技術和應用環境、性能和經濟方面存在的關系。

     

    ·內燃機(ICE):包括汽油機和柴油機,仍然是當前主要動力系統。其發展方向是縮小尺寸、采用渦輪增壓和優化排氣后處理系統,以使排放量大幅下降。

     

    ·混合動力汽車(HEV):旨在優化ICE與小型、低檔域、高壓電動系統的相互作用,例如用于低速巡航或功率提升。

     

    ·插電式混動汽車(PHEV):與HEV結構相似,但其電池體積要大得多,發動機功率也更大,并且可以通過插入外部電源進行充電。車輛的很大一部分是為純電動汽車而設計的,目前典型行駛里程在60公里以下,不久的將來可能提升到80公里。

     

    ·輕混動力汽車(MHEV):它是電動動力系統技術的切入點,也是一種以簡捷模式滿足法規要求的過渡,并沒有純電動推進模式。其低壓(LV)系統(主要是48V)能夠使用高效的電氣化元件,例如啟動-停止、再生制動和一定程度的功率來輔助ICE動力。

     

    ·全電動汽車(BEV):是未來出行的終極模式,最終將為客戶提供比ICE或混合動力汽車更低的TCO(總擁有成本)。BEV用電動機取代了內燃機,隨著電池成本的持續下降以及密集充電基礎設施網絡的部署,未來十年內將大規模普及。

     

    ·燃料電池電動汽車(FCEV):其基本功能與BEV類似,只是儲存的能量是加壓氫氣,并用燃料電池來發電。無論是體積還是重量,燃料電池的能量密度都明顯高于電池,這意味著車輛可以攜帶更多能量。此外,其加氫速度僅為幾分鐘,非常適合高功率和長距離行駛,如卡車和商用車。

     

    不過,目前動力總成價值鏈的多樣性和復雜性正在“撕裂”車輛制造商和供應商,因為沒有一種動力總成技術可以勝出。傳統Tier 1和Tier 2,包括汽車行業外部的新供應商、初創企業都在蠶食電子動力總成市場,欲以其技術爭奪下一個時代的主導地位。參與者面臨的壓力就在于此,當前和未來的利潤池亦捉摸不定。

     

    各種動力系統技術的優劣

     

    3、電氣化進程取決于三股力量

    未來十年,在汽車電氣化進程中,采用替代動力系統的快慢基本上取決于三個關鍵因素的力度。當然,EV和HEV以及FCEV的普及率將是因地制宜的結果。先說法規,幾乎所有主要地區的二氧化碳法規都越來越嚴格,只有美國是個例外。

     

    歐洲率先在2020年達到95克/公里的排放限值,到2030年進一步減排37.5%,最終達到59克/公里的排放限值。為了達到這一目標并免于處罰,主機廠必須在2021年銷售220萬輛電動汽車(假設50%的PHEV和50%的BEV)。此前,歐洲電動汽車年銷量為20萬輛。

     

     

    歐洲排放要求最高 中國的監管目標設定為117和93克/公里;北美目前的目標設定為50 mpg(每加侖燃料英里數)以上,相當于99克/公里。其他國家也已經宣布了ICE的目標結束日期,如挪威到2025年;以色列、印度和丹麥到2030年;加拿大、英國和中國到2040年。這些都在加速從ICE向電動汽車的轉變。

     

    再看基礎設施,預計到2030年,充電基礎設施的累計投資約為500億美元(不包括電網升級)。其中歐洲需要1500萬個公共和私人充電站,中國需要1400萬個,北美需要1300萬個。

     

    公共電網升級將是推動中國和歐洲電動汽車采用率的關鍵因素,而北美50%至70%的充電將在家中進行。歐洲和美國最關心的問題是里程和車輛充電能力,中國關注度稍弱。不管怎樣,基礎設施不足可能成為一些市場發展電動汽車的瓶頸。同時,電網運營商還必須通過升級變壓器或激勵消費者轉移充電負荷(智能充電)來應對本地不斷增加的峰值負荷。

     

    最后是技術,最重要的是電池技術。由于技術進步、生產工藝優化和規模經濟,作為BEV主要成本構成的電池成本已大大降低。自2010年以來,以美元/千瓦時為單位的成本下降了約85%,進一步打開了BEV市場的發展空間。目前,電池組成本已平均降至接近約130美元/千瓦時,最佳電池成本已達110美元/千瓦時。

     

    隨著電池化學的優化和大型電池工廠開始實現高量產,預計電池成本不久將降低到100美元/千瓦時。電池成本的走低將進一步使BEV向大眾市場滲透。當然,不同地區的補貼、電價與燃料價格、稅收和轉售價值差異將在一定程度上影響其采用率。

     

    此外,生產的創新也是使電動汽車具有與傳統ICE汽車競爭力的一個原因。

     

    那么,消費者購買電動汽車的可能性有多大呢?麥肯錫全球電動汽車調查表明,預計整個核心市場的考慮購買電動汽車的消費者正在增加,超過50%的人回答說,他們正在考慮購買電動汽車作為下一輛車,比上次購買時的意愿高出了1.5倍。

     

    消費者購買電動汽車的考量 

     

    4、ICE將伴隨48V前行

    麥肯錫認為,在未來十年的整個過渡期內,ICE仍將是主導技術。上述應用場景包括了ICE車輛中的MHEV(48V)。預計到2025年,MHEV在歐洲的市場份額將達到60%至80%,在中國將達到50%至70%,在美國將達到10%至20%。而到2030年,預計歐洲這一比例將增加到近100%,在中國將增加到70%到90%,在美國增加到60%到80%。因此,雖然ICE仍然很重要,但沒有至少48V電動機的ICE車輛變得“寸步難行”。而這似乎與中國市場目前的情形比較徑庭。

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