新能源汽车关键技术及其发展

① 新能源汽车的发展前景及趋势

行业主要上市公司：主要有上汽集团(600104.SH)、蔚来-SW(09866.HK)、理想汽车(02015.HK)、小鹏汽车(09868.HK)、广汽集团(601238.SH)、比亚迪(002594.SZ)等

本文核心数据：产销规模、竞争格局、渗透率

行业概况

1、定义

依据《国民经济行业分类(GB/T
4754-2017)》，新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车，包括插电式混合动力(含增程式)汽车、纯电动汽车和燃料电池电动汽车等。新能源汽车行业是指进行新能源汽车整车制造活动的企业集合。

新能源汽车按照能源供给和应用领域，有两种分类方式，具体如下：

2、产业链剖析：大型企业已实现后向一体化布局

从产业链角度来看，新能源汽车产业链上游主要包括电池、电机、电控等核心原材料及零部件供应;中游是指新能源汽车整车制造，按照用途可划分为乘用车、商用车等;下游包括新能源汽车充电服务、新能源汽车后市场服务等应用领域。

从新能源汽车行业上下游产业链参与企业来看，上游企业包含赣锋锂业、华友钴业等原材料供应商以及宁德时代、大洋电机等核心零部件供应商;中游的新能源汽车制造商主要有比亚迪、上汽集团等国产企业以及特斯拉、宝马等外资厂商;而下游主要有国家电网、上汽通用等新能源汽车充电及后市场服务商。大型企业如比亚迪等，已经实现后向一体化布局。

行业发展历程

“八五”期间，政府开始组织相关部门展开了对电动汽车及关键零部件的研发;随后电动汽车列入国家攻关项目。历经了一系列策划之后，2011年开始，新能源汽车试点工作如火如荼的开展，从试点到全面，目前我国新能源汽车行业正历经转型阶段，由“政策导向性市场”逐渐向“市场导向性市场”转型。

行业政策背景

我国新能源汽车行业的政策规划涉及购置补贴政策、节能减排政策、电池充电桩配套产业政策等，部分汇总如下：

我国新能源汽车高速发展，为世界经济发展注入新动能，2020年10月，国务院发布《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》，提出发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。到2025年，我国新能源汽车市场竞争力明显增强，动力电池、驱动电机、车用操作系统等关键技术取得重大突破，安全水平全面提升。纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右，高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用，充换电服务便利性显著提高。

产业发展现状

1、新能源汽车供需水平较为平衡

受益于政策的优惠，我国新能源汽车市场从2014年开始快速发展，新能源汽车产销量大幅上升;随后2016、2017年受到骗补事件及补贴倒退的影响，产销量增速放缓。至2021年新能源汽车补贴政策敲定，新能源汽车补贴标准将在2020年基础上再退坡20%。根据中国汽车工业协会统计据显示，2021年国内新能源汽车产量为354.5万辆，同比增长159.5%。2021年新能源汽车的产量爆发式增长，主要是因为新能源汽车市场已经从政策驱动转向市场拉动，呈现出市场规模、发展质量双提升的良好发展局面，2022年新能源汽车不再享受补贴政策也是企业在2021年加大生产力度的原因之一。

根据中国汽车工业协会统计数据显示，2021年我国新能源汽车销量爆发式增长，达到352.1万辆，同比增长157.6%。2012-2021年，我国新能源汽车销量从2012年的1.28万辆到2021年的352.1万辆，实现了跨越式发展，可以看出我国消费者对新能源汽车的消费需求逐年攀升。

2012-2020年，我国新能源汽车产销率呈现波动性，范围在95%-103%之间，在合理的范围内小幅波动，说明我国新能源汽车行业整体供需较为平衡。2021年，我国新能源汽车产销率为99%。

2、新能源汽车出口量大幅增加

2017-2021年我国新能源汽车进口规模呈扩大趋势。2021年全年进口新能源汽车14.37万辆，同比上升10.03%。

注：海关总署的新能源汽车统计口径包括混合动力客车(10座及以上)、纯电动客车(10座及以上)、非插电式混合动力乘用车、插电式混合动力乘用车以及纯电动乘用车。

2017-2019年我国新能源汽车出口规模呈现逐年上升趋势。2020年全年出口新能源汽车22.29万辆，同比下降12.5%;2021年我国新能源汽车出口量及出口金额都大幅上升，总计出口量55.46万辆，同比增长148.8%，在出口金额方面，2021年我国新能源汽车出口金额为108.58亿美元，同比增长236%。

2017-2020年，我国新能源进口量大于出口量，处于贸易逆差状态。2021年，我国新能源汽车出口额首次大于进口额，由贸易逆差转为顺差。

3、新能源汽车渗透率高速上升

随着新能源汽车产业逐步发展，2014年我国开始出现私人购买新能源汽车，由此也开启我国新能源汽车元年。2015年全国进入新能源汽车产业高速增长年，在2015年11月，我国新能源汽车产销量在整体汽车行业里的占比首次突破1%关卡，我国也在这一年成为全球最大的新能源汽车市场。根据中国汽车工业协会最新公布的数据显示，2021我国新能源汽车市场渗透率(全国新能源汽车销量占全国汽车总销量比例)达到13.4%，较2020年大幅上升。

行业竞争格局

1、区域竞争格局

根据企查猫查询数据显示，目前中国新能源汽车注册企业主要分布在广东省。其次为江苏、山东等沿海省市;浙江、安徽、河南、湖北的新能源汽车企业数量亦较多。

注：颜色越深代表企业数量越多;数据截至2022年9月14日。

从新能源汽车产业上市公司的地区分布来看，广东省新能源汽车产业的上市企业数量最多，其中不乏广汽集团(601238.SH)、比亚迪(002594.SZ)、小鹏汽车(09868.HK)等龙头企业。江苏省新能源汽车产业的上市企业数量亦较多，有亚星客车(600213.SH)等上市企业，安徽省有蔚来-SW(09866.HK)、江淮汽车(600418.SH)、安凯客车(000868.SZ)、汉马科技(600375.SH)等上市企业。

注：颜色越深代表企业数量越多。

2、企业竞争格局

依据乘联会统计数据，2021年我国新能源汽车企业乘用车零售销量排名第一位的是比亚迪股份有限公司，2021年实现新能源汽车零售销量达到58.4万辆;其次是上汽通用五菱，实现零售销量43.11万辆;排名第三的是特斯拉中国，实现零售销量32.07万辆，其他企业排名如下：

行业发展前景及趋势预测

1、政策退坡，竞争加剧

随着我国新能源政策补贴退市，市场进入转型阶段，未来我国新能源汽车行业趋势如下：

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

② 当今社会，新能源汽车技术都有哪些

当今社会人们相当关注新能源汽车的生产情况，同时也支持着新能源汽车的发展，越来越多人想要了解新能源汽车技术，个人认为，新能源汽车技术主要分为以下三种：

氢气燃烧后释放的热量比天然气少，而且氢气具有清洁、高效、资源丰富对环境的污染相对较小的优点，是目前新能源汽车工业中较为常见的能源，不过同时对其技术要求极高，目前许多技术都没有达到理想的标准。此外，虽然氢气资源丰富，但大规模制氢成本较高，不可能在短时间内实现。因此，使用氢作为车用燃料的汽车无法得到广泛的推广和应用。从长远发展潜力来看，氢燃料电池汽车将在环保和驾驶效率方面具有更大的优势，特别是在内燃机的能量转换方式方面。在未来新能源汽车技术的发展中，氢燃料汽车技术可以作为一种中长期的转化技术，在解决了各种技术和成本问题后，有望得到广泛的应用。

③ 新能源汽车的核心技术

新能源汽车有四大关键核心技术，包括电池及管理技术、电机及其控制技术、整车控制技术、整车轻量化技术。
1、电池及其管理技术
新能源汽车的成败关键仍然是电池。动力电池是电动汽车的动力源，电池选择将直接关系到整车的性能。电动汽车动力电池的主要性能指标是能量密度、功率密度和循环寿命等。
2、电机及其控制技术
电机是电动汽车动力的发起点。要求：（1）电机要频繁的启动/停止、加速/减速；（2）低速或爬坡时要求高转矩；（3）高速行驶时要求低转矩，并且变速范围大以及交款的转速范围和转矩范围内都要有较高效率:；（4）工作可靠性高；（5）稳态精度高；（6）动态性能好且工作环境要求不苛刻。
电力驱动系统的主要功能是把蓄电池储存的电能转换为汽车行驶的动能，要使得电动汽车拥有良好使用性能，必须开发出合理的控制系统，使电机具备较高转速及较大的调速范围，足够大的启动转矩，以及体积小、质量轻、效率高，动态制动强和能量回馈的能力。
电动汽车的电动机有多种控制模式。传统的线性控制，如PID，不能满足高性能电机驱动的苛刻要求。传统的变频变压(VVVF)控制技术，不能使电机满足所要求的驱动性能。异步电机多采用矢量控制(FOC)，是较好的控制方法。

④ 电动汽车有哪些关键技术

电动汽车的关键技术有电驱系统，电池系统和电控系统。电驱系统电驱系统，也叫电驱动系统，一般由电机，传动机构和变换器组成。当前新能源汽车主要有纯电动汽车、燃气汽车、混合动力汽车和空气动力汽车。

电机电机（Ele ct rical Machine），有两种类型，一种是把电能转换为机械能的装置，称为电动机（Motor），另一种类型是把机械能转换为电能的装置，称为发电机（Generator）。

无论是电动机还是发电机，两者都在汽车上有广泛应用，在电驱动系统中，电机一般都是的是指电动机，也叫驱动电机，主要作用是把储存到动力电池的电能转换为机械能，为电动汽车提供前进的动力。

电机主要由定子和转子两部分组成，分为直流电机和交流电机两种大的类型。

对电动汽车来说，驱动电机需要组顶满足回口认宽调速范围、快速响应、轻量化、高效率、能量回泄高精收、高可靠性、安全性、成本可持续降低等要求，目前电动汽车常用的电机都是交流电机，其中三相感应异步电机和永磁同步电机是用得最多的两种。

差速器的主要作用是汽车转弯时使得两侧车轮转速不同，无论是电动汽车，还是燃油汽车部件是一样的，这里不再多提。

而对于减速器，一般由高速轴承和不同齿数的齿轮组成，通过输入轴上齿数少的小齿轮，啮合到输出轴上的齿数多的大齿轮，达到减速和增大转矩的目的。大小齿轮的齿数之比，就是传动比。实际上，作为动力传递机构，减速器早已广泛应用在各种机械的传统系统中。

电动汽车的减速器可以看成燃油汽车的变速箱，由于电机本身具有足够宽度的调速性能，因而减速器一般都是固定传动比的单级减速器，也就是只有一个档位的变速箱。

（图/文/摄： 问答叫兽） @2019

⑤ 新能源汽车的关键技术是什么

新能源汽车的关键技术：电机、电池、电控系统。

1、电机

如果有稍微了解新能源汽车的朋友应该对电机是比较熟悉的，其实它可以相当于我们燃油车上的发动机，它是我们汽车前进的动力来源。

并且它除了为我们汽车提供前进的动力以外，还可以像发电机一般为我们的汽车将车辆前行的动能转化为电能逆向的储存会电池组中，也就是新能源车最常见的“动能回收”。

2、电池

电池同样很好理解，其实它的作用就相当于传统燃油车的油箱，同样是为汽车储存能量的装置，但是新能源车的电池组相比传统燃油车的油箱在重量上已经超过许多。

并且电池组没有传统油箱那么好“照顾”，新能源汽车的电池组一直都是被人广为诟病的地方，它需要保持有效率的工作同时也需要保证好自身的使用寿命，所以这就要看每家车企对电池组的技术手段了。

3、电控系统

电控系统有人会将其当做传统燃油车上的ECU，其实这种说法是不完全正确的。在新能源汽车上电控系统起到一个“管家”的作用，它结合了传统燃油车ECU上绝大部分的功能。几乎整个车辆的电子控制系统都是由电控系统来管理，所以在新能源汽车上电控系统起着一个十分重要的作用。

目前国内新能源汽车的势头可谓是相当的猛，同时国内的消费者也开始慢慢的接受新能源汽车的出现。但是抛开新能源车的优点不说，像电机、电池、电控系统的三大技术才应该是各家车企应该时刻思考的问题。只要保证了这三大技术的稳定可靠，那新能源汽车其实超越传统燃油车的时间将会越来越短。