在“零和博弈”中生存未來新能源汽車供應鏈如何變革?

羅蘭貝格管理咨詢公司、中國電動汽車百人會

在全球整體車市低迷的大背景下，以純電動、插電混動為代表的新能源汽車銷量表現搶眼，未來也將會是全球汽車銷售的中堅力量。當前仍處于全球新能源市場發展初期，規模待進一步放量，整體產業鏈增長與發展潛力巨大。近日，羅蘭貝格管理咨詢公司聯合中國電動汽車百人會發布《中國新能源汽車供應鏈白皮書2020》。本報摘要刊登，以饗讀者。

隨著未來汽車電氣化、智能化水平的不斷提升，發動機、變速箱等內燃機動力系統逐步被取代，傳統機械部件價值大幅縮水。與此同時，汽車電氣化部件則將迎來跨越式發展，成為最重要的整車價值提升環節。

新能源部件主導價值增量

以2019年某款主流A級轎車為例，其仍由內燃機驅動，搭載L1級別駕駛輔助功能，整車電子電氣部件總價值約為2.2萬元人民幣，主要由車載傳感器、屏幕、線束、線控執行機構、芯片等電氣化零部件貢獻。但預計到2025年，假設該車型已升級為純電動汽車，智能化水平可達L3級別，其整車電子電氣部件總價值將翻倍，高達約5萬元。價值增量主要由新能源驅動系統貢獻，占比超過50%（不包括動力電池與驅動電機價值），其次為自動駕駛等級提升帶來的價值增長，而智能座艙與車聯網帶來的價值提升相對有限。

因此，未來3-5年，由于駕駛輔助功能仍停留在L3及以下級別，新能源浪潮下的電驅動系統將成為整車價值的主要增長點，尤其是考慮到更高價值的動力電池對整車價值增量貢獻將更為顯著，從而帶動技術升級與產業鏈價值轉移。而長期來看，隨著L4級別以上無人駕駛的實現，中央計算平臺與激光雷達陸續搭載，價值增量將從電動化向智能化轉移。聚焦新能源汽車BOM（物料清單）層面，以搭載50kWh電池的純電動車為例，與其同平臺、同車型的傳統燃油車相比，整車價值增加高達10萬元以上（增加60%以上）。其中，電池組成本約6-7萬元（占比70%），成為最大價值貢獻者，動力電池成本的高企也正是純電動汽車價格仍高居不下的主要原因。其次，電驅動系統成本以及其他間接成本（規模較小導致）均為1.5-2萬元（占比15%），同樣成為整車價值增加的重要原因。而電驅動系統成本增加中，主要為電機與電控（含逆變器，主要為功率半導體）成本，兩者價值各占一半。

綜上所述，未來3-5年汽車電子的深度滲透將成為整車價值提升的主要驅動力，其中新能源部件又將成為最核心的價值貢獻者，動力電池占絕對價值主導，電機與電控價值同樣突出。

電氣化系統垂直集成

在新能源技術應用過程中，電驅動系統與電控系統的集成化成為核心趨勢。集成化帶來的優勢十分顯著，能夠減小系統體積與質量，提升整車布置便利性，增加車內乘坐空間;系統間能量損耗也有望進一步降低，整體效率大幅提升;由于殼體、連接件的省略，系統成本與價格將顯著下降;此外，也有利于模塊化標準供貨，縮短研發與匹配周期。

然而，集成化也將帶來部分弊端，例如前期研發與匹配費用增加;NVH（振動噪聲）、可靠性、散熱等技術指標挑戰難度提升，對研發能力要求更高;而標準化供貨也意味著定制化空間有限，車企需做出更多妥協。

整體來看，集成化電驅動/電控系統仍然利大于弊，已成為新能源技術成熟過程中的必然走向，尤其對于技術水平較差的主機廠更為友好。

目前，電驅動系統的集成以三合一技術路線為主流，即將電機、電控（逆變器）與減速器集成為電驅橋，常見于P3/P4混動的插電混動和純電動車型上。電控系統的集成則傾向多合一模塊，通常將變壓器、車載充電機、加熱器、功率分流模塊等進行集成，甚至會將VCU（整車控制器）、MCU（微控制器）等包含在內。

隨著未來純電動車型的進一步滲透，集成化新能源模塊的應用將愈發廣泛。尤其是三合一電驅動，由于其體積小、重量輕、成本低等核心優勢，在合資車企及自主品牌未來的純電平臺車型上均將成為標配。例如，吉利PMA平臺的幾何系列車型、長城歐拉純電動車型將采用自研的三合一電驅橋。而以奔馳為代表的老牌合資主機廠也將在未來的EQS/EQA2L采用國際頂級供應商提供的三臺一電驅動系統。由此可見，三合一電驅的滲透已經大勢所趨，將進一步加速性能優越、成本低廉的新能源汽車產品推出。

電驅動系統的集成化不僅將帶來技術的革新，也將對產業鏈格局帶來深刻影響。主機廠與三臺一系統中各模塊玩家均使出渾身解數，希望成為最終的集成方，掌握話語權與最大利潤空間，占據新的價值高地。

跨鏈融合

隨著電氣化、智能化技術的應用，未來整車架構的研發重點將從平臺化、模塊化、輕量化的物理架構向域融合、軟硬解耦的電氣架構革新轉移，推動電氣化系統與智能化系統不斷跨鏈融合，且在供應鏈角度不斷垂直整合，提升集成度。電子架構的演進成為關鍵動因。傳統燃油車以機械部件為主，電子系統相對簡單，大多應用ECU（電子控制器）分布式架構，ECU和功能幾乎一一對應，系統相對封閉;而在電氣化與駕駛輔助功能已實現初步應用的現階段，分布域架構將成為當前及未來幾年的主流技術選擇，實現功能導向的控制，Ecu和ECU之間開始整合，出現域管理，用DCU和MDC（磁鼓控制器）取代ECU;長期來看，隨著高級自動駕駛的實現，對電子架構算力、帶寬均提出了更高要求，也就意味著只有整合域的中央計算平臺架構能夠滿足未來智能化汽車的要求，以此帶來芯片能力進一步提升，用一個集成電路實現對不同功能芯片的整合，更加依賴云端的存儲分析能力。

現階段領先的電動汽車電子架構中，已實現電氣化系統的域獨立，通常通過設置單獨的動力域與控制器，實現電機控制、電池管理等功能的平臺級集成。在該階段中，新能源系統的鏈融合更多集中在內部，將驅動、電池、管理等價值鏈模塊進行整臺與統一管控。

未來隨著域整臺與中央計算平臺架構的出現，新能源系統將進一步與智能駕駛、智能座艙域進行功能整合甚至統一上云，這將帶來新能源系統橫向更為廣泛的跨鏈融合，與自動駕駛、數字座艙等功能的界限將愈發模糊，融合點將主要出現在集成電路/半導體、高性能計算芯片以及軟件算法等領域。以集成電路為例，新能源系統的電機控制器（逆變器）、電池管理系統、變壓器、車載充電機等核心部件均涉及到半導體與集成電路的應用，與此同時，智能駕駛的感知、融合、決策、控制等環節也都將引入大量集成電路部件提供算力。雖均為半導體與集成電路的大規模應用，但前者更偏向控制和管理功能，后者則更偏向算力提供，側重不同。

此外，新能源電氣系統的垂直整合趨勢也愈發明顯。新能源電氣系統在整車安全與性能表現方面起到關鍵作用，主機廠掌控意愿較高，以規避潛在技術缺陷與產能短缺風險。同時，相關技術仍處于發展階段，垂直整合帶來的獨家供應能夠構建主機廠新的核心競爭力，且更高的產品價值與利潤也成為重要誘因。

以電機控制器（逆變器）中的功率半導體IGBT（功率器件）/SiC（碳化硅）為例，越來越多的主機廠選擇直接與Tier-2供應商（二級供應商）進行合作甚至并購，以實現技術研發的內化和產能保障。例如，大眾跳過Tier-1供應商（一級供應商），直接與Cree（科銳）達成深度合作，將后者變成大眾專屬的SiC供應商，以確保未來新能源汽車產品核心競爭力的構建。而雷諾一日產一三菱聯盟也與ST（意法半導體）達成類似合作，以生產車載充電機所用的高性能SiC半導體。