前言
图:丰田THS 系统
☐从2019年欧洲HEV 市场实际数据看,欧洲HEV 增速比我们预测的还要乐观,表明整车端已将HEV 视为传统燃油车升级满足碳排积分的重要方式。本专题将从上游角度入手,将HEV 动力电池格局、看好HEV 赛道的原因做详细讲解。
☐目前HEV 市场以两田一产为主,三者混动系统各具特,其中丰田为THS 系统,本田为i-MMD 系统、日产为e-power ,其中THS 与 i-MMD 都是串并联混动系统,可以实现多种动力模式切换,核心差异为动力切换不同,丰田采用行星齿轮而本田采用离合器,而e-power 为串联混动系统,类似于增程式电动车,但比电池带电量远小于增程式(40kwh )。
图:本田i-MMD 系统玛莎拉蒂配件
图:日产e-power 系统
HEV动力电池格局:主要HEV电池厂开启新一轮扩产,日系供应链走向开放
HEV 电池包:传统镍氢与锂电两种解决方案
☐HEV 系统中均有一个1-1.5Kwh 左右的电池组,HEV 电池组的主要有镍氢与锂电两种解决方案。
☐与锂电相比,镍氢电池最大的优势在于价格较低,而能量密度、循环次数、记忆效应等方面均劣于锂电,因此早期HEV 电池大部分为镍氢电池。
☐随着2014年之后全球电动化进程加速,锂电池与相应材料已形成规模化生产,锂电池价格开始大幅下降,镍氢与锂电相比成本优势已快速缩
窄,因此2018年锂电占比已达43%。
资料来源:adamas intelligence ,中国储能网,第一电动,钜大锂电,电池中国,电子发烧友,天风证券研究所
图:HEV 电池类别占比
镍氢
锂电池电压(V )
1.2
3.7-
4.2
单体能量密度40-70wh/kg五菱凯捷白蛇版
三元200-300wh/kg ,磷酸铁锂
100-200wh/kg
循环次数500-1000
1000-2000
记忆效应有无自放电率每月25-35%每月2%-5%
安全性镍氢安全性高于锂电池
价格
较低
较高
图:HEV
电池类别拆分
HEV 电池包演变:丰田开始转型锂电,本田日产则跳过镍氢直接使用锂电池
350z
☐镍氢早在2006年之前已实现规模化生产,主要推动者为丰田+PEVE (丰田HEV 核心供应商)。锂电方案的主要使用者为本田、日产等,本田与日产发展HEV 时间较晚,随着锂电池价格大幅降低,二者则跳过镍氢直接使用锂电池。
☐丰田已开始转向锂电池,2015年经典车型第四代普锐斯拥有镍氢与锂电两个版本,从制造成本与燃油效率看,二者接近,但锂电池由于能量密度更高,体积更小,质量更轻。
图:主要HEV
车型电池类别
图:锂电池与镍氢电池对比
项目
2015年第四代普锐斯锂电池
2015年第四代普锐斯镍氢电池版
电池数
56个
168个
电压207.2V 201.6V
体积
1.1立方英尺  1.25立方英尺
制造成本接近
燃油相同,约3L/百公里水平
Pack 质量24.5Kg 40.3Kg
丰田:核心供应商为PEVE ,已累计生产1400万辆HEV 电池
图:PEVE 股权结构变化
☐丰田的HEV 电池核心供应商为PEVE ,PEVE 由丰田与松下合资于1996年成立,丰田持股40%,松下持股60%,2005年股权转让后,丰田持股提升至80.5%。2018年PEVE 收入高达1750亿日元(折合114亿人民币)
☐丰田大部分HEV 车型均为PEVE 供应,至2019年PEVE 已累计配套超过1400万辆HEV ,基本与丰田的HEV 销量相匹配。
☐随着锂电成本快速下降,锂电替代镍氢趋势已成,丰田已将本田HEV 核心供应商GS Yuasa (锂电池)纳入供应链,2020年搭载GS 的EHW45型电池的丰田全新Harrier
已上市。
PEVE
丰田
松下
持股40%
持股60%
2006年11月, 100限号几点到几点
2008年12月, 200
2010年6月, 300
2011年11月, 400
长安福特2012年9月, 5002013年7月, 6002014年6月, 7002015年3月, 8002016年2月, 9002016年8月, 10002019年2月, 1400
2004006008001,0001,2001,4001,600
g6233PEVE
丰田
松下
持股80.55%
持股19.5%
图:丰田主要电池供应商中HEV 电池供应商为PEVE 与GS Yuasa
图:PEVE 累计配套HEV 数量(万辆)