1、汽车动力系统研究2020： 如何在电气化时代保持盈利 在新动力系统时代保持盈利 管管理理摘摘要要 1.在立法和民众情绪的推动下，电电气气化化趋势正正在在加加速速发展，而且势势不不可可挡挡。为实现欧洲车辆二氧化碳减排目标，2030年年电电动动汽汽 车车（xEV）的市场份额需要达到35%至至45%。 2.尽管原原始始设设备备制制造造商商（OEM）在努力缩减电动汽车的附加成本，盈盈利利能能力力和边边际际收收益益仍仍面面临临挑挑战战。这是由于新一批电动汽车 进入量产市场，以及新冠肺炎疫情导致的经济衰退。 3.未来十年，电电动动动动力力传传动动技技术术将将保保持持其其发发展展速速度度。 4.电电池池是电

2、动动力系统最最大大的的成成本本驱驱动动因因素素，成本将进一步下跌，而这一基本点仍将继续适用。 5.纯纯电电动动汽汽车车（BEV）比内燃机汽车（ICE）更具经经济济效效益益的的“转转折折点点”并不是单一的时间点。而是在很大程度上取取决决于于车辆 类类型型、马马力力和续续航航里里程程（电池容量）。纯电动汽车出行将在几个细分市场变得经济实惠，但不适用于续航里程超过600公里 的行程。 6.基于消费者对动力系统的价值主张，应减减少少动动力力系系统统变变体体的数量，以切实专注于开发能力，同时改改良良核核心心功功能能。 7.虽然盈利能力不稳定（由于新冠肺炎疫情），但电电动动汽汽车车的的销销量量正正在在增增

3、长长，OEM制制造造商商需要专专注注于于成成本本优优化化的的动动力力系系统统平台 和以消消费费者者为为导导向向的动力系统产产品品组组合合，以提高利润率和盈利能力。 2 为为什什么么电电动动汽汽车车使使 汽汽车车盈盈利利能能力力承承压压 3 纯纯电电动动汽汽车车（BEV）和和插插电电式式混混合合动动力力汽汽车车（PHEV）的的当当前前销销量量数数据据和和趋趋势势（千千台台/年年） 资料来源：Autofacts分析、IHS Markit 4 按照加州空气资源委员会（CARB）法规将国家 划分为州（如CA、MA、OR或ME）及其他 政府对电动汽车的支持措施（例如税收抵免）受 每个OEM制造商的总销售

4、额的限制 政府不会就基础设施扶持方案征收费用；主要推 动力来自OEM制造商 城市禁令目前并无影响，且预计在2030年之前不 会有相关影响 最近颁布了更严格的车辆二氧化碳减排目标 纯电动汽车和插电式混合动力汽车必须符合减排 目标并避免处罚 新冠疫情：政府扶持措施，重点关注纯电动汽车 和插电式混合动力汽车 2030年将出现第一个宣布禁止内燃机的城市（如 阿姆斯特丹） 美美国国EU-28（欧欧盟盟28国国集集团团）中中国国 作为对新冠疫情的回应，新能源汽车的财政补贴 延长至2022年底 未来三年，新能源汽车法定生产配额逐步提高。 对于制造商的不合规行为将予以罚款 对新能源汽车取消了车牌配额，对内燃机

5、汽车稍 有放宽（例如在杭州） 插电式混合动力汽车纯电动汽车 237 2018 282 981 883860 219 20192020F 1.165 1.200 1.097 +3% -9% 172 20182019 518 152 445 310 207 579 2020F 324 1.024 +60% +98% 242 122 2019 332 93 239 2018 85 2020F 361327 426 -9% +30% 电动汽车在中国的销量放缓，欧洲成为主要增长市场 172 0 20 40 60 80 100 120 140 0%20%40%60%80%100% xEV份份额额 车车队队

6、CO2排排放放量量 （克克/公公里里） 为了实现2030年车辆减排目标，需要将电动汽车市场份额扩大 至xEV（纯电动汽车、插电式混合动力汽车）占约35%至45% 立立法法趋趋势势 车车辆辆二二氧氧化化碳碳减减排排目目标标和和xEV效效应应 注：1) 关于量产制造商（30万台/年）；2) 由于2022年后停止生产，未显示超信用额度 ；3) 考虑到了纯电动汽车的额外重量；4) 基于全球统一轻型车排放测试规程（WLTP）效用系数 资料来源：https:/theicct.org/chart-library-passenger-vehicle-fuel-economy，分析 5 需要约35%-45%的x

7、EV 行业平均值（2017年）约119克/公里 2030年年目目标标， 59克/公里3) 插插电电式式混混合合 动动力力汽汽车车 约25克/公里4) 纯纯电电动动汽汽车车、 燃燃料料电电池池汽汽车车 0克/公里 国国际际上上车车辆辆二二氧氧化化碳碳减减排排目目标标xEV效效应应对对车车辆辆二二氧氧化化碳碳减减排排的的影影响响1,2) 130 95 81 59 161 117 93 172 136 50 100 150 200 200252030 NEDC（新新标标欧欧洲洲循循环环测测试试）规规定定的的CO2排排放放量量 （克克/公公里里） 107* 预计内燃机汽车行业平均

8、值（2030年） 约为95克/公里 历历史史已已颁颁布布*2020年修订目标 相比内燃机汽车，电动汽车的动力系统产品成本更高 每台约高出3,50010,000欧元 其其他他动动力力系系统统的的附附加加成成本本（千千欧欧元元，2020年年） 6 动动力力系系统统产产品品成成本本 （千千欧欧元元） 主主要要规规格格 100千瓦（汽油机） 自动变速器（双离合器） 续航里程约700公里 100千瓦（电力峰值功率） 续航里程约300公里（60千瓦时电 池） 100千瓦（电力峰值功率） 续航里程约400公里（其中约75公里 电池电量） 85千瓦（汽油机）/75千瓦（电力峰 值功率） 续航里程约800公里，

9、其中约100公 里电力（20千瓦时） 约约15 4.5 5.5 7.5 9.5 8.5 10.5 约约40 内燃机汽车2020 约5 燃料电池汽车2020（潜在） 约15（每年约15万台） 附附加加成成本本 实际约35 潜在约10 纯电动汽车2020 约9.5 附附加加成成本本 约约4.5 燃料电池汽车2020（实际） 约40（每年约1000台） 插电式混合动力汽车2020 约8.5 附附加加成成本本 约约3.5 H2（氢气）O2（氧气） + 产品成本仅基于材料和装配成本，不包括研发、销售、综合开销与行政管理费用（SG&A）成本 内内燃燃机机汽汽车车（ICE）燃燃料料电电池池汽汽车车（FCEV

10、）纯纯电电动动汽汽车车（BEV）混混合合动动力力汽汽车车（PHEV） 由于价格潜力有限的产品成本增加，边际收益下跌，盈利承压 电电动动汽汽车车盈盈利利能能力力 7 车车辆辆二二氧氧化化碳碳减减排排目目标标 无无法法实实现现 利利润润可可观观 参考价格维持现状 严峻 不严峻 内内燃燃机机汽汽车车维维持持现现状状 传传统统模模式式 优优质质解解决决方方案案勉勉强强维维持持的的小小众众市市场场量量产产面面临临挑挑战战 电电动动汽汽车车特特性性 提提高高销量价格 维维持持边际收益率 维维持持价格 降降低低车辆成本和规格 维维持持价格 降降低低边际收益率 车辆成本 （不含动力系统） 动力系统成本 边际收

11、益 严严峻峻 （有有限限销销量量） 利利润润可可观观 承承压压 （有有限限销销量量） 利利润润可可观观 达达标标 承承压压 ABC = = = = 车辆二氧化碳减排目标 利润 动力系统技术和 成本如何演变 8 11% 80% 9% 26% 16% 8% 29% 21% 电池组构成了纯电动汽车动力系统的主要成本，更深入地了解 它的价值链势在必行 实实现现价价值值链链优优化化：电电池池和和电电池池组组成成本本对对电电动动汽汽车车的的意意义义 9 纯纯电电动动汽汽车车动动力力系系统统典典型型成成本本分分解解 电电池池系系统统 电池组 接线 保险丝和电流 接触器 冷却装置 外壳 高压接线 低压直流转换

12、器 车载充电器 高压加热器 eAxle 逆变器 电动机 变速箱 2020年OEM生产成本，60千瓦时/100千瓦，量产等级 （千欧元） 汽汽车车电电池池价价值值链链与与价价值值共共享享 原原材材料料和和 前前驱驱物物材材料料 主要材料 钴 镍 锂 石墨 溶剂 电电池池材材料料加加工工 主要材料 活性材料 （如镍钴锰、石墨） 电解质 箔隔膜 电池外壳 电电池池组组生生产产 主要工艺 混合和电极涂层 缠绕/装订 电解液加注 密封 成形和时效工艺 电电池池模模块块生生产产 主要工艺 装订 电气连接 （电源/信号） 主要子组件 模块控制器 电池连接片 电电池池系系统统组组装装 主要工艺 壳体总成 电气

13、总成 主要子组件 高压接触器 电池管理系统 模块连接器 OEM制制造造商商 一一级级 / OEM制制造造商商 一一级级 二二级级 三三级级 8.5 10.5 高高压压系系统统和和辅辅助助设设备备 活性材料 812 2020年价格 35 无源材料 24 电池设计 12 干法加工 12 工艺优化2030年目标 68 90 17% 管理费用等，包括利润 基于优化措施的落地，估算大型汽车电池组价格将从90欧元/ 千瓦时下跌到68欧元/千瓦时 电电池池价价格格与与优优化化 注：大容量（70安时）汽车电池大规模生产（10千兆瓦时/年） 资料来源：电池成本模型 10 34% 7% 11% 10% 13% 阴

14、极活性 材料 阳极活性 材料 隔膜 电解质 其他无源 材料 34% 7% 11% 10% 13% 4% 制浆 2% 电极制备 1% 1% 电池组件 表面处理 90欧欧元元/ 千千瓦瓦时时 (2020) 电电池池价价格格明明细细（2020年年）到到2030年年电电池池价价格格和和选选定定的的优优化化措措施施（欧欧元元/千千瓦瓦时时） 材料 制造 研发、SG&A、报废、利润 通过增加镍（阴极）和硅混合物（阳极）来提高比容量 钴含量降低（阴极） 优化采购价格，例如增加外壳和隔膜的供应商 数量 减少隔膜和集电器的厚度 增加涂层厚度 连续的质量控制 大数据分析 溶剂（如甲基吡咯烷酮(NMP)）的清除和回

15、 收工艺 干燥清除工艺 7.5 9.5 2030 2020 8.5 10.5 2025 2030 2020 4.5 5.5 4.5 5.5 2025 7.5 9.5 7 8.57 8.5 7 8.5 6 7.5 40 2030 20 2020 2025 2020 2025 2030 5 6 +1.5 +2.5 + 3 由于新技术的成本降低，预计2030年附加成本将降至1,500至 3,000欧元左右 其其他他动动力力系系统统的的附附加加成成本本（千千欧欧元元，2020年年-2030年年） 11 动动力力系系统统产产品品成成本本 （千千欧欧元元） 主主要要规规格格 100千瓦（汽油机） 自动变速

16、器（双离合器） 续航里程约700公里 100千瓦（电力峰值功率） 续航里程约300公里（60千瓦时 电池） 100千瓦（电力峰值功率） 续航里程约400公里（其中约75公里 电池电量） 85千瓦（汽油机）/75千瓦（电力 峰值功率） 续航里程约800公里，其中约100 公里 电力（20千瓦时） +x.x：意意为为对对比比2030年年内内燃燃机机汽汽车车的的附附加加成成本本 内内燃燃机机汽汽车车燃燃料料电电池池汽汽车车纯纯电电动动汽汽车车混混合合动动力力汽汽车车 H2（氢气）O2（氧气） + 注：产品成本仅基于材料和装配成本，不包括研发、销售、综合开销与行政管理费用（SG&A）成本 纯电动汽车出

17、行将在几个细分市场变得经济实惠，但不适用于 续航里程超过600公里的行程 选选定定车车辆辆/动动力力系系统统组组合合的的经经济济效效益益 主要假设：2020年德国的电力和燃料价格；H2价格5欧元/千克；插电式混合动力汽车驱动模式40%EV模式/60%内燃机汽车模式；燃料电池汽车驱动模式40%EV模式/60%FC模式 不考虑一次性购买奖励 12 车车辆辆 类类型型续续航航里里程程 可可行行的的 动动力力系系统统 A/B 经经济济型型 70千瓦 低 中 长 150公里 300公里 600公里 C/D 量量产产型型 100千瓦 中 长 超长 300公里 600公里 800公里 E/F 高高端端型型

18、250千瓦 中 长 超长 300公里 600公里 800公里 TCO领领先先玩玩家家的的演演变变 202520302020 收收支支平平衡衡 2019 2027 2040 2024 2035 2038 2018 2024 2028 参参数数最最经经济济的的解解决决方方案案主主要要发发现现 当纯纯电电动动汽汽车车（BEV）变得比内燃机汽车 （ICE）更具经济效益时，经常讨论的 “转转折折点点” 并不单纯取决于时间，而是在 很大程度上取取决决于于车辆类类型型、马马力力和续续航航 里里程程（电池容量） 相较于内燃机汽车，两个主要参参数数促促进进了了 纯纯电电动动汽汽车车的的经经济济效效益益 低续航里

19、程要求和小容量电池，说明了 对于A/B低续航里程市场而言有利的纯 电动汽车总拥有成本（TCO） 大功率电力驱动有适当附加成本的接受 空间，说明了在高端市场中有利的纯电 动汽车总拥有成本（TCO） 纯纯电电动动汽汽车车的续航能力受受到到技技术术限限制制，无 法实现长途行驶，只有插插电电式式混混合合动动力力汽汽 车车和燃燃料料电电池池汽汽车车才是真正意义上的“长 续航里程”替代方案 H2（氢气）O2（氧气） + H2（氢气）O2（氧气） + H2（氢气）O2（氧气） + H2（氢气）O2（氧气） + H2（氢气）O2（氧气） + H2（氢气）O2（氧气） + H2（氢气）O2（氧气） + H2（氢

20、气）O2（氧气） + H2（氢气）O2（氧气） + H2（氢气）O2（氧气） + H2（氢气）O2（氧气） + 如何重塑动力 系统产品组合 与核心能力 13 14 车辆的动力系统性能应围绕消费者价值主张进行开发 2030年年主主导导的的动动力力系系统统和和原原型型 相较于电动动力系统，动态响应能力 和驾驶舒适度较低 低成本 独立于薄弱的基础架构 相较于电动动力系统，动态响应能力 和驾驶舒适度较低 功能全面，支持长途出行 动态响应能力强且环保 网格充电电池，支持日常短途出行，充电方式简单，但充电时间较长 燃料电池，支持长途出行和快速充电 价格高但“零约束”，最灵活的动力系统 高高持持久久型型IC

21、E 乘乘用用车车细细分分 A/B 汽汽车车价价格格 紧凑车型豪华车型 C/DE/F 普通车型 豪豪华华城城市市型型 BEV 纯纯I ICECE驱驱动动 绿绿色色经经济济型型BEBEV V 动动态态零零排排放放型型PHEV 可可持持续续发发展展型型 FCEVFCEV高高端端环环保保型型 BEV 主主要要动动力力系系统统类类型型动动力力系系统统原原型型 纯纯ICE驱驱动动高高持持久久型型ICE 可可持持续续发发展展型型FCEV 通过高扭矩电动机提高动态响应能力，无需离合器和变速杆 借助电动机/电池实现城市短途出行，环保和低噪音 高度灵活的混合动力系统，ICE支持长途出行 动动态态零零排排放放型型P

22、HEV 典典型型动动力力系系统统特特性性 低成本和环保 支持日常短途出行 绿绿色色经经济济型型BEV 运行成本灵活性动态响应能力可持续性 动态响应能力强且 环保 适用于城市内出行 豪豪华华城城市市型型BEV 内内燃燃机机汽汽车车 （ICE） 燃燃料料电电池池汽汽车车 （FCEV） 混混合合动动力力汽汽车车 （PHEV） 纯纯电电动动汽汽车车 （BEV） H2O2 + 动态响应能力强且 环保 现有技术可实现的 最高续航里程 高高端端环环保保型型BEV 15 开发重点应基于未来对相关动力系统特性的预期 动动力力系系统统特特点点及及发发展展重重点点 15 主主流流动动力力系系统统配配置置对对组组件件

23、战战略略的的启启示示 显显著著的的动动力力系系统统特特性性 A/B细分市场 3-4缸汽油机 40-60千瓦 C-E细分市场 3-4缸汽油或柴油机 60-150千瓦 E/F细分市场 100-200公里（电池；20-40千瓦时），电网可充电（“插电式”） 500-800公里（H2 ）（6-8千克H2 ） 80-120千瓦（持续功率；FC薄型燃料电池组)，150-350千瓦 （电机峰值功率） 纯纯I ICECE驱驱动动高高持持久久型型ICE 可可持持续续发发展展型型FCEV 减少动动力力系系统统和 子子部部件件的变型并 改良核心功能 主要提供类似BEV/PHEV的顶级动力传动系统 进一步缩小ICE市

24、场规模，4缸仅针对小众市场 柴油机仅适用于4缸150-200千瓦的市场 A-C细分市场 120-300公里 （20-50千瓦时） 40-80千瓦 A/B细分市场 150-250公里 （20-30千瓦时） 60-100千瓦 C/D细分市场 300-500公里 （55-80千瓦时） 150-350千瓦 绿绿色色经经济济BEV豪豪华华城城市市BEV高高端端环环保保BEV 可扩展电池系统架构，在电池/模块层面具有高度的 通用性 功率可扩展至约150千瓦至200千瓦单轴，主要借助 第二轴（四轮驱动）增强 可持续的完整产品生命周期（从生产到报废） D/E细分市场 3-4缸汽油机，80-200千瓦 100-

25、200公里（电池；20-40千瓦时） 40-150千瓦（电池） 动动态态零零排排放放型型PHEV 电力增加，燃油机功率/动力降低，变速器复杂程度 变低 3-4缸发动机，以汽油为主 在低功率市场采用进气歧管喷射和非涡轮增压发动 机 要求极高续航里程，远高于BEV，即5千克H2 “插电式”电网可充电电池，良好的灵活性和低成 本功效，适用于家庭/工作场所充电 燃料电池主要作为“里程扩增器” 建建议议 经营成本灵活动力十足可持续性 H2 （氢气） O2 （氧气） + 内内燃燃机机汽汽车车 （ICE） 燃燃料料电电池池汽汽车车 （FCEV） 混混合合动动力力汽汽车车 （PHEV） 纯纯电电动动汽汽车车

26、（BEV） 启示和建议 16 中国和欧盟立法推动电动汽车销量 2030年年市市场场展展望望 17 17 20252020 16 1.4 (8%) 13 2030 美美国国EU-28（欧欧盟盟28国国集集团团）中中国国 2030年约有1000万辆新电动车注册 从2022年起，优先推广城市和主要旅游线路将会 有充足的公共充电基础设施 消费者对电动汽车的需求已拓展至所有细分市场 2030年约有600万辆新电动车注册 从2025年起，提供充足的国内/商业/公共充电基 础设施 从2020年起大力推动相关立法 借助持续降低成本和提升消费者对纯电动汽车的 接受度，有望在2025年后将进一步提振需求 2030

27、年约140万辆新电动车注册 由于现有替代品ICE的成本相对较低，电动车的 渗透率低于其他地区 市政府和州政府的特殊优惠支持了当地市场发展 2030年后充电基础设施方才普及 电电动动汽汽车车（新车总销量 美国、欧盟、中国；单位：百万） 资料来源：Autofacts分析、IHS Markit H2（氢气）O2（氧气） + 2020 6 (34%) 2025 14 17 2030 17 10 (33%) 2020 31 20252030 22 28 BEVPHEVFCEV余余下下 ICE 0% 2% 4% 6% 8% 10% 202020252030 基准场景 优化场景 未未来来十十年年收收入入和和

28、成成本本预预测测 OEM制制造造商商利利润润预预测测 新冠疫情对 利润率的影响 基基准准情情景景 电动汽车增加了OEM制制造造商商的的成成本本，但车辆价价格格上上 涨涨空空间间有有限限，不能完全弥补附加成本 预计2024/2025年后，大多数传传统统市市场场参参与与者者将面临 严严峻峻形形势势，届时xEV的的销销量量将变得更加重重要要 避避免免严严峻峻形形势势的的优优化化情情景景包包括括 降低新一代动动力力系系统统平平台台的产品成本 重重塑塑投投资资组组合合，优化潜潜在在的的消消费费者者价价值值，并提提高高消消 费费者者对对替代性动力系统的的支支付付意意愿愿 影影响响 因动力系统技术变革导致的

29、成本增加，将威胁到未来十年的 利润率和盈利能力 18 典型的原始 设备制造商 目标 欢迎与我们探讨此研究 19 Felix Andre 电电动动汽汽车车行行业业经经理理 Jrn Neuhausen博博士士 电电动动汽汽车车行行业业总总监监 Christoph Strmer 全全球球首首席席分分析析师师 Jrg Assmann 汽汽车车行行业业合合伙伙人人 蒋蒋逸逸明明 中中国国汽汽车车行行业业合合伙伙人人 金金军军 中中国国汽汽车车行行业业主主管管合合伙伙人人 中中国国联联系系人人 Thank you 2020 PwC. All rights reserved. PwC refers to t

30、he PwC network and/or one or more of its member firms, each of which is a separate legal entity. Please see for further details. Disclaimer: This content is general information purposes only, and should not be used as a substitute for consultation with professional advisors. 谢谢 2020。 版权所有。系指网络中国成员机构，有时也指网络。每家成员机构各自独立。详情请进入