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比亚迪股份研究报告卓越的战略研发和产品

发布时间:2023/5/5 15:42:27   

(报告出品方/作者:国元国际,杨森)

一、新能源汽车:长坡厚雪,处于快速发展期

1.1新能源汽车渗透率快速提升

百年汽车产业正在经历“新四化”(电动化、网联化、智能化、共享化)的巨大转变。新能源汽车以其强大的生命力正在对传统燃油车产生快速替代。我国新能源乘用车渗透率在年进入加速提升阶段。至年1~4月,渗透率已经达到25%以上。1-4月新能源乘用车国内零售.2万辆,同比增长.4%。

1.2新能源汽车成长空间广阔

我国整体汽车制造业年营业收入大约8~9万亿元人民币。这意味着新能源汽车的渗透率每提升10个百分点,都将新增~亿元新能源汽车市场需求。

1.3新能源汽车是多种前沿科技的结晶,兼具长期成长性和政策亲和性

从产品角度看,新能源汽车几乎囊括了所有科技发展最先进的领域,包括半导体、电气电子、先进通信、大数据与人工智能、新能源以及数字化系统生态等,是这些先进科技的共同结晶。新能源汽车大发展也能够反哺这些前沿科技,既有助于实现国内内循环,打破中等收入陷阱,又可以提升我国产业在国际上的影响力。因而,新能源汽车产业链依靠各项技术的发展具备强大的成长性和延展性,同时也因其重大战略意义可长期享有政策红利。

二、比亚迪:我国新能源汽车产业龙头

2.1产业布局:致力于成为中国新能源产业整体解决方案供应商

比亚迪股份有限公司(.HK,以下简称“公司”)是一家致力于“用技术创新,满足人们对美好生活的向往”的高新技术企业,年成立于深圳,经过20多年的高速发展,已在全球设立30多个工业园,实现全球六大洲的战略布局。

公司业务布局涵盖电子、汽车、新能源和轨道交通等领域,从能源的获取、存储,再到应用,全方位构建零排放的新能源整体解决方案。

2.2汽车业务:国内新能源汽车技术引领者

公司坚持自主创新,掌握电池、电机、电控及芯片等新能源汽车全产业链核心技术,是我国新能源汽车产业的技术引领者:年推出了全球首款量产插电式双模电动车,拉开全球新能源汽车变革的序幕;年提出全球首个公共交通电动化解决方案,该方案后来上升为国家战略,已形成全球共识;年推出刀片电池,解决市场最关心的安全痛点;年发布DM-i超级混动技术,加速新能源汽车对燃油车的替代。年,公司销售汽车74万辆,其中新能源汽车约60.4万辆,同比增长%,连续9年中国第一,国内市场占有率不断提升;新能源汽车运营足迹已遍及全球6大洲、70多个国家和地区、超过个城市。

三、崛起于“电动化”:自研技术解决电动车核心痛点

3.1前瞻性的战略布局为电动化奠定了坚实基础

管理层技术背景丰厚,深耕新能源汽车产业。公司管理层具备丰富的技术背景,董事长王传福,高管廉玉波、刘焕明、任林等均为高级工程师,公司半数以上高管具备理工科背景。在管理层的带领下,公司超前进入新能源汽车领域,积极创新,掌握了动力电池、永磁同步电机、IGBT、SiC等部件的核心技术。公司以电池起家,年开始为摩托罗拉提供提电池供应,年加入新能源汽车领域,潜心研究磷酸铁锂电池19年,于推出刀片电池并应用于“汉”车型。公司于年开始自研IGBT,年开始自研永磁同步电动机,相关技术已在量产车型中得到应用。公司集中资金和资源发展新能源汽车业务,坚持插电和纯电技术并举的发展路线,于年首创插电混动技术,年推出首款纯电车型e6,不断优化迭代纯电、混电技术平台。

深度布局新能源汽车产业,一体化垂直整合供应链。公司深度垂直整合产业链,从上游原材料、中游核心零部件、下游整车制造和售后服务领域全方位发力,形成显著的协同效应。在原材料领域,公司借助中国在锂资源储备上的优势,在前海、深圳、西安等地建设锂电池工厂,从源头布局电池产业。在汽车零部件领域,公司自产自研汽车核心零部件以及三电系统,在动力电池、发动机、变速箱等关键部件上均实现自主生产。在下游整车制造领域,公司在不同价格区间陆续推出海洋系列、王朝系列、军舰系列等多款车型,丰富的产品类型拉动终端需求,提升了公司自产核心零部件的市场份额。同时,公司在产业链上游和中游的布局增强了供应链的自主性,减少了“缺芯少电”问题,为销量扩张提供了保障。

对外深化合作,拓展发展空间。年,公司开始全面贯彻“开放合作”战略,成为新能源汽车整体解决方案供应商。年,比亚迪宣布半导体分拆上市,向外部供应IGBT、SiC器件、MCU、CMOS图像传感器等主要产品。为拓展公司的成长空间,年比亚迪成立了五家弗迪系公司,弗迪电池、弗迪动力、弗迪视觉、弗迪科技、弗迪模具(弗迪精工),以供应商的形式向外供应核心零部件。为了提高自身智能电动化水平,公司也与佛吉亚、华为、一汽、丰田、地平线等外部公司签署战略协议,以合资企业的方式在动力电池、芯片、智能驾驶等多领域合作,持续提升公司产业竞争力。

3.2刀片电池:解决“自燃”痛点,为品牌打上“安全”印记

电池是“三电系统”的核心,很大程度上决定了新能源车的续航能力。公司在动力电池领域投入力度大,研发周期长,是目前全球唯一实现动力电池自主匹配并向外供应的车企。年3月,公司正式推出刀片电池,开创业内先河。刀片电池采用磷酸铁锂作为正极材料,将电芯做成又长又薄的长条形状,酷似“刀片”,与同类产品相比具备明显优势:

热稳定性强:磷酸铁锂比三元锂正极材料有着更好的热稳定性,在温度上升到摄氏度后才有发生自燃的可能。而三元锂电池热稳定性差,一旦温度超过摄氏度,就有可能发生自燃甚至爆燃;

能量密度高:刀片电池通过结构创新,在成组时可以跳过“模组”,大幅提高体积利用率,最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标。相较传统的有模组电池包,“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上,续航里程已经达到了高能量三元锂电池的同等水平;

更低故障率:由于去掉了“模组”这一层中间结构,使得电池系统的复杂度大幅下降,由此也带来了更高的产品稳定性和更低的故障率。

刀片电池的推出将比亚迪新能源汽车与“安全”紧密地联系了起来,迅速获得广大消费者认可。首款搭载刀片电池的比亚迪汉一经推出,月销量迅速攀升,成功立足国内中大型C级豪华轿车市场。

磷酸铁锂电池也借助刀片电池重新成为动力电池的主流技术路线之一,且市场份额不断扩大。(报告来源:未来智库)

3.3DM-i超级混动:解决续航和成本痛点,“颠覆”燃油车

年1月,比亚迪DM-i超级混动正式发布。比亚迪DM混动平台经历17年的发展,实现从DM1.0向DM-i+DM-p双平台战略的迭代。混合动力系统包括发动机、电机和动力耦合装置等部件,公司自4年着手DM系统的研究,通过联合驱动电机和发动机产生动力,年推出首款自主研发的DM1.0系统。截止年,公司在混电技术领域实现了4轮迭代,全新推出了DM-p+DM-i双平台战略。其中,DM-i主打“超低油耗”,DM-p主打“超强动力”,两平台优势互补,覆盖不同场景的需求。经过长时间的研发迭代,公司在混电领域构建起显著的技术优势。

DM-i平台创造性的定义了以电为主的混动技术,实现了五大核心系统突破。比亚迪DM-i平台搭载EHS电混系统、骁云-混动发动机、功率型刀片电池、电池热管理系统和12V磷酸铁锂小电池五大核心系统。

1)EHS电混系统:EHS电混系统是节油核心系统,由双电机、双电控、直驱离合器、电机油冷系统、单挡减速器组成,采用扁线电机、油冷技术以及自主IGBT4.0技术,系统高度集成化。电机最高效率达97.5%,电控综合效率达98.5%,电机功率密度提升至44.3kW/L。相比于第一代系统,其体积和重量都减少了30%,大幅缩减了成本。

2)骁云发动机:DM-i混动系统匹配了骁云插混专用1.5升高效发动机和骁云插混专用涡轮增压1.5Ti高效发动机共两款发动机,热效率大幅提升。骁云插混专用1.5升高效发动机采用了阿特金森循环模式,热效率达43.04%,峰值功率81kW,峰值扭矩Nm。骁云插混专用涡轮增压1.5Ti高效发动机采用米勒循环模式,12.5:1高压缩比,实现热效率超40%,峰值功率kW/rpm,峰值扭矩Nm/0-0rpm。

3)功率型刀片电池:DM-i混动系统刀片电池具有高安全性、超长寿命和高续航性。

4)电池热管理系统:采用搭载脉冲自加热技术和冷媒直冷技术两项技术的电池,可适应更加寒冷的气候条件,解决了在寒冷地区续航和动力输出能力下降的问题。

5)12V磷酸铁锂小电池:拥有独立的BMS系统,是唯一实现彻底无铅化的电池,系统效率相比铅酸电池提升13%。

DM-i平台主打超低油耗,兼具高性能与经济性,主要表现在如下方面:

1)卓越动力:骁云发动机和功率刀片电池提供强大动力,EHS系统总功率分别达到kW,kW和kW。搭载DM-i平台的秦PlusDM-i、宋PlusDM-i以及唐DM-i的零百公里加速分别达到7.3、7.9和8.5秒,款宋ProDM-i为7.9秒。

2)静谧平顺:DM-i超级混动架构决定了电机驱动的综合工况占比超80%,整车控释实现发动机通常在NVH舒适区工作。当电量充足时,车辆纯电行驶,为驾驶者提供了静谧平顺的驾驶体验。

3)低使用成本:DM-i平台的低成本体现在超低油耗和油电混动两个方面。DM-i混动的电池、系统架构和动力系统极大的提高了平台的运行效率,降低了油耗水平。秦PlusDM-i、宋PlusDM-i以及唐DM-i的百公里馈电油耗分别为3.8L、4.4L以及5.3L。另外,混动平台通过充电驱动能够进一步节约用油成本。

DM-i平台颠覆传统燃油车市场。秦PlusDM-i、宋PlusDM-i以及唐DM-i三款车型价格区间在10-30万元之间、馈电油耗约3.8-5.5L/百公里、百公里加速约8s、混动模式下续航时长超过km,与相同价格区间的燃油车相比性价比更高。

3.4e平台纯电技术再升级,开启海洋系产品新时代

年公司发布了全新e平台3.0版本。e平台3.0是由e平台经历三次迭代发展而来。年e6电动车的问世开启了国内的电动车时代;年随着元EV的上市,e平台2.0出现在大众视野中;年3月公司正式对外发布“e平台”技术;年9月e平台3.0正式对外发布。e平台由前置电驱动系统、中置动力电池系统和后置电驱动系统构成,对比1.0和2.0版本,e平台3.0向体积更小、重量更轻、性能更强、能耗更低的方向演进。3.0平台在2.0的基础上进一步集成化,并加强了车身结构、电子电器构架和车用操作系统。

e平台3.0致力于搭载下一代高性能智能电动车,兼具如下优势:

1)智能:e平台采用行业首个动力域控制器,并自主开发的车用驾车系统BYDOS系统,实现硬件与软件的双向智能化,为人车交互、车车交互、车物交互打造了高标准的智慧协作系统,有利于实现更强大的自动驾驶能力。

2)高效:e平台通过集成化设计,显著提高了关键模块的能量效率和空间利用效率。首先,3.0平台创新八合一电驱动总成,综合效率从原来的86%提升至89%;标配高宽域高效热泵系统,综合利用整车热量,实现各个系统的深度融合;采用全新一代SiC电控,功率密度提升30%,最高效率99.7%。其次,搭载全新e平台的电动车可实现零百公里加速2.9s、续航最大里程突破公里、百公里电耗比同级别车型降低10%,冬季续航里程至少提升10%。

3)安全:高强度的刀片电池成为3.0平台的标配,并作为结构件融入车身的一体化设计,大幅提高纯电动车的安全性。全新设计的一体化车身,扭转刚度能够达到40,Nm,提升一倍。

4)美学:3.0平台集成化的设计实现了车身前后悬更短,轴距更大,重心更低,提供了优渥的乘坐体验。另外,3.0平台还具有低风阻的优势,风阻系数最低可达0.21Cd。

5)开放:e3.0平台构建开放生态,比亚迪与丰田、奔驰、滴滴等合作,共同推进推动e平台研发。

海豹对标Model3,海洋系列车型将得到进一步扩充。比亚迪海洋系列车型主打年轻化。纯电新物种“海豚”是比亚迪e平台3.0的首款量产车型,在车身设计、安全性、效率和价格等方面都有良好的表现。海豹是比亚迪海洋系列产品矩阵中一款高性能中型纯电动轿车,由于在定位和性能上与特斯拉Model3高度重叠,海豹被认为是Model3的强有力竞争者。海豹搭载比亚迪全新e平台3.0,传承了海洋系列产品惯有的安全、高效、美学的特征,在内部空间、续航、加速和性价比方面都占有优势,但在智能驾驶和品牌力方面稍弱于特斯拉。5月19日,首款搭载比亚迪CTB技术的车型海豹开启预售,将成为公司冲击全年~万销量目标的有力保障。此外,海洋系列还将推出“海鸥”和“海狮”两款车型,进一步完善的新能源汽车产品矩阵。

四、升华于“智能化”:布局更广阔发展空间

王传福总多次在不同场合提到:新能源汽车“电动化”是上半场,“智能化”是下半场。

4.1技术积累加码规模优势是比亚迪发展智能化的潜在优势

公司凭借在战略布局和电动化技术方面的优势在汽车革命的上半场战役中赢得先机,智能化将成为其下一步规划中急需争夺的“战略制高点”。未来,公司可以凭借其在技术和规模两方面优势从智能化浪潮中脱颖而出。

4.1.1提前布局智能化技术,先发优势明显

深耕半导体领域多年。汽车在电动化、智能化、网联化的发展过程中,芯片和功率器件是硬件支撑。比亚迪是全球极少数实现车规级半导体自主供应,并得到了其他车厂商的验证和批量应用的车企。公司从年开始研究IGBT芯片,年收购宁波中微半导体。年,比亚迪半导体团队研发出第一代IGBT并开始量产芯片,目前基于高密度TrenchFS的IGBT5.0技术已实现量产。

年,IGBT模块迭代到第四代。比亚迪车规级IGBT模块寿命长、损耗低且电流输出能力强,能有效提高汽车加速和续航性能。年,公司成功研制出了90nm的高端IGBT芯片,在传输效率、稳定性等方面均达到业内领先水平。此外,公司突破诸多技术难题,成为全球首家实现SiC三相全桥模块在电机驱动控制器中大批量装车的功率半导体企业。

在经过十多年的技术沉淀,公司已实现集芯片设计、晶圆制造、封装测试、生产为一体的IDM垂直运作模式,将设计与制造工艺、封装工艺、系统级应用紧密结合,构建起完整的车规级半导体应用生态。年,比亚迪半导体在深交所上市,主要负责功率半导体(MOSFET、IGBT、IPM、SiC等)、智能控制IC(MCU芯片、电池保护IC、ACDC等)和智能传感器(CMOS图像传感器、嵌入式指纹识别传感器)等业务。

比亚迪早期就开始了智能驾驶的探索,智能驾驶技术不断进步。早在年,比亚迪通过与北理工智能车辆研究中心合作,在3个月的时间内搭造了无人驾驶实验平台,并推出了无人驾驶汽车Ray,随后继续与百度、阿里、科大讯飞等互联网企业合作,共同布局自动驾驶技术的研发工作。年,公司推出了基于安卓系统改造的CarPad平台;年推出了兼容手机生态的Dilink智能网联系统,年DiLink2.0智能网联系统推出行业首创的手机NFC车钥匙;年,公司发布了DiLink3.0智能网联系统并推出了自研DiPilot智能驾驶辅助系统,智能驾驶水平达到L2.5级别。年,公司在程度车展推出了基于5G网络的DiLink4.0,优化了系统的反应速度和识别能力。

1)智能座舱:DiLink智能网联系统是基于移动互联、智能AI、语音识别、车联网、大数据等最新技术和用户洞察,通过软、硬件创新自主研发的全球首个开放式车载智能网联系统,目前已应用于比亚迪王朝系列全部车型。DiLink智能网联系统包含Di平台、DiUI、Di生态、Di云、Di开放五大板块:

Di平台集成15.6英寸8核超清旋转屏等配置,可根据软件的应用场景和交互方式提前预判,还包括智能出行、智能语音、智能影像、K歌模式等功能。

DiUI将用户个性与DiLink常用功能相结合,设置百变主题满足用户的个性化设计需求。用户通过DiLink手机端APP随时随地时掌控车辆动态的系统,通过物联网智能化等技术实现高温消毒、蓝牙遥控、E-CALL、紧急救援服务和I-CALL智慧客服等服务,并加入了手机远程OTA升级服务。

Di生态集合了汽车APP生态、智能语音生态、音乐车生态、游戏车生态等系统,多媒体多维度地赋能智能车载功能,打造DiLink超级生态链。

Di云是利用移动互联网、物联网、大数据和AI技术打造的云平台服务,用户通过在手机上安装比亚迪云服务APP,可实现远程控制、车况监测、位置查看和数据应用等诸多功能。

Di开放是智能化车载应用平台的对外开放源,开发者能够通过API方式接入外部软件或对接整车系统。

2)智能驾驶:DiPilot自动驾驶系统包含两个模块,DiDAS智能辅助技术和DiTrainer教练模式。其最重要的功能之一是视觉融合自动泊车辅助系统,系统通过°环视摄像头与超声波探头传感器,可实现对标准停车位的搜索并全自动泊入车位,此外还推出水平车位泊出、自选车位、RPA车外自动泊车等功能。

DiDAS驾驶辅助技术包含了ACC-SG停走型全速自适应巡航系统、CSC弯道速度控制系统、FCW前向碰撞预警系统、AEB-CCR自动紧急制动系统、AEB-VRU行人识别/保护系统、EBA紧急制动辅助系统、ESS紧急制动提醒系统、LDWS车道偏离预警系统等功能;

DiTrainer教练模式采用独特的记忆系统观察并记录分析驾驶员的行为,通过泛化算法模拟结合用户驾驶习惯和驾驶场景。

4.1.2规模优势成为比亚迪培育智能化技术的沃土

领先的市场份额和丰富的量产经验为企业研发提供了丰富的使用数据。年,公司以52.6万台的销量和18%的市场份额在国内新能源车市场排行第一,领先的市场份额和庞大的销量提供为功能优化和改善提供了宝贵的真实驾驶数据,公司以0成本获取数据资源并进行算法训练和技术创新,有助于提高自动驾驶系统的稳定性和对于极端情况的处理能力。

比亚迪第二个规模优势表现在研发投入。比亚迪的研发投入水平稳定保持高位,年起研发投入稳定在85亿元左右,年以85.56亿元位居上市车企研发投入排名第二,民营上市车企第一。公司凭借庞大的体量,以相同的投入比撬动更多的研发资金。虽然上汽集团的研发总支出最多,但由于其旗下品牌众多,包括荣威,名爵,大通等,分摊到各个品牌上的研发支出会变的单薄。相比之下,比亚迪凭借85.56亿元的总支出和5.46%的研发营收比,可以看成自主品牌当中最重视研发的品牌。(报告来源:未来智库)

4.2自研与合作双轨并行,携手驱动比亚迪智能化发展

当前,汽车智能化主要有三种实现路径:一、向智能化细分领域的科技公司购买服务,以外购的方式引入智能化设备和技术;二、与科技公司、互联网企业或者其他车厂合作研发,充分发挥各自优势;三、采用以特斯拉、比亚迪为代表的全栈自研模式。

自研为主。截至年11月,公司已经囊括了整车研发制造、三电系统、芯片等零部件研发制造等业务,覆盖范围广,成果丰富。比亚迪自研模式具有以下优势:

1)提升品牌形象和产品势能。在整车方面,自主研制的9nm车规级半导体芯片、刀片电池、e平台3.0和DM-i混动系统等智能化硬件和软件为产销规模增长提速。诸如秦PLUSDM-i、宋PLUSDM-i、海豚等爆款车型自上市来销量业绩屡创新高,即将上市的海豹和海洋军舰系列市场热度也持续上升。领先的自研国产智能化汽车制造商品牌

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