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未来汽车行业价值链——2025年零部件市场展望

作者:   时间:2019-03-07 10:15   

2018年年底,“寒冬”向汽车业扑面而来,往年持续向好的增长之势停滞,企业危机四伏;另一方面,汽车行业四大趋势组合——自动驾驶、共享出行、数字化与电气化不断改变汽车行业,在汽车零部件领域引发颠覆性变革,创造了很多机遇。未来,供应商谋求长远发展,技术创新势在必行。

那么,创新之路,究竟在何方?近期,德勤在《未来汽车行业价值链——2025年零部件市场展望》一文中作了深度分析与洞察,笔者选取部分核心内容分享给读者。

完善驾驶辅助系统

自动驾驶技术有可能完全转变移动出行行业。高级驾驶辅助系统经历不同的发展和复杂性阶段,为全自动驾驶汽车的实现打下技术基础。车上安装的各种传感器可检测障碍物,帮助车辆保持正常轨道,并向驾驶员发出危险预警。高级驾驶辅助系统应用程序不仅能够提供更多车辆周围环境的信息,提高驾驶安全水平,还能够提升舒适度。自动驾驶技术可分为0~5级(全自动驾驶)。

全自动驾驶汽车除设置终点和启动系统外,完全无需其它的人为操作。要达这一等级,整车制造企业、零部件供应商、 软件公司、监管机构以及其它利益相关方需解决许多重要问题,包括开发可靠的驾驶功能,以及解决现有的相关法律问题等。  

从目前粗略估计来看,一辆全自动驾驶汽车可能需要终端用户承担几千欧元的费用。虽然硬件和软件零部件的成本会逐渐降低,但所需零部件的急剧增加以及系统集成复杂度的提升将导致总体成本处于较高水平。由于高级驾驶辅助系统应用程序可提高安全性,包括欧盟在内的政府或组织机构可能会逐步推动所有汽车制造企业提供该类应用程序,从而导致需求大幅上升。

传感器尺寸将变得更小,而功能却更为强大。汽车的自适应巡航控制系统将更加广泛地采用雷达和激光雷达传感器和摄像头。由于多传感器融合变得更为复杂,处理能力需得到不断提升,从而完善高级驾驶辅助系统。电子控制单元和微控制单元性能的提高将导致成本上浮。处理器功能提升会推动智能传感器的发展以及处理器的集成。硬件成本则会随着生产技术的日益提升而逐渐降低。

除硬件部分以外,高级驾驶辅助系统还需要智能软件算法,以采取正确行动,确保乘客安全。基于集成电子控制单元和微控制单元的软件平台可使多传感器融合变得更加容易。

深耕内饰及信息娱乐系统

信息娱乐、通信以及内饰系统将是未来对用户体验影响最为明显的汽车零部件,并将因此决定用户对汽车这一交通工具的评价。一旦自动驾驶成为常态,乘客需要的将不仅仅是抵达目的地,他们还会有乘车过程中的娱乐需求。目前成本效益水平正快速提升,但并不足以抵消因顾客需求增加所产生的额外成本。

汽车人机界面将迎来全面的蓬勃发展。例如,平视显示功能和触控技术将实现快速进步。这将有利于顾客体验新的车载服务,例如实现预测性维护或使用各种应用程序。车辆后排显示屏可安装互动式城市地图,提供附近信息(如当地景点)以及其它娱乐形式。

但未来的汽车并不一定会有更多的显示屏:例如,智能表面集成解决方案能够实现在车窗或座椅扶手等各种表面显示内容。LED照明可直接与织物表面相结合。所有车内表面都可能有2种或3种功能。按钮、开关、旋钮会变得越来越多余。

定制化的智能座椅可检测压力水平并向驾驶员报告相关情况,而生物传感系统则可检测乘客的健康状况。自动驾驶汽车总体上将更加关注座椅的设计:旋转座椅已成为未来车辆所具备的普遍特征。但根据材料成本预测认为,高度自动驾驶汽车(4级及以上)到2025年尚不能成为常态,因此旋转座椅的需求量还不会太大。

未来,车辆将具备很高的互联特性:在用户对媒体技术需求的影响下,连接互联网将成为未来乘用车的必备功能。大量机遇也将因此应运而生,其中包括基于5G的流媒体音乐服务以及连接社交网站等既有机遇。但与此同时,互联特性也对电子控制单元和传感器提出了更高要求,因而导致成本增加,但顾客却并不一定愿意承担相应成本。

V2X通信需无线技术等特定设备的支持,是导致成本增加的另一个因素。基于ITS G5等技术,V2X通信能够让前车碰撞或危险预警等多种安全程序得以应用。

聚焦高压电池燃料电池

影响主流市场接纳替代传动装置的主要问题包括充电时间、成本和续驶里程,这些问题都可归结为储能问题:电池或燃料电池元件。

电池组大约占纯电动车价值的25%~40%。毫无疑问,电池的价格变化仍然对电动汽车的市场认可度具有重要影响。目前汽车制造行业最有前景的创新均采用了锂离子电池。插电式混合动力汽车和纯电动汽车需要诸如锂离子这样的高能量密度和高功率电极材料。电动汽车的所有电池相关组件可分为单体电池、电池模块和整个电池组。使用锂离子电池可减少整个电池组所需的单体电池数量,从而降低总体成本。

由于所需储能量低于纯电动汽车,对混合动力汽车来说,除锂离子电池以外,镍氢电池也是个不错的选择。锂元素比较容易获取,因此锂离子电池在价格上始终具有优势。由于该技术相对较新,锂离子电池仍然比较昂贵。但在规模经济等影响下,锂离子电池的成本有望下降。

锂硫电池和锂空气电池等未来可能出现的电池类型相比锂离子电池具有更高的能量密度。但这两种技术目前均处于早期研发阶段,预计2025年之前不会面市。因此目前市场追逐的焦点仍是锂离子电池。亚洲企业(尤其是日、韩企业)在锂离子电池领域占据主导地位。

随着纯电动汽车和混合动力汽车市场渗透率的日益提升,锂离子电池的需求量也有望出现强劲增长。受这一趋势的影响,电池生产商在最近几年提前提高电池产能。电池生产厂家的产能利用率目前仅约为65%。市场主要投资者纷纷表示计划提升电池产能,但电池需求的增长速度是否足以改变产能利用率较低的局面仍有待观察。产能过剩往往会导致价格下跌。

要在未来电池市场脱颖而出,电动汽车的大小或续驶里程都不是关键,真正重要的是充电时间。“闪充”电池将是这一领域的佼佼者。这种电池能够将充电时间缩短至5 min。该技术目前尚处于早期研发阶段,将“闪充”电池应用于汽车会伴随材料成本的大幅上升。

燃料电池电动汽车不大会受到这些困扰。该类型汽车的燃料供应速度和续驶里程与传统内燃机汽车相差不大。虽然燃料电池电动汽车的价格相对较高,但如果能够减少铂的使用量(铂作为催化剂促进氢分离),燃料电池电动汽车的价格将会降低。燃料电池电动汽车面临的主要问题是氢燃料补给站数量太少,远不及电动车公共充电站的数量。导致这一局面的原因主要是由于氢燃料补给站建设成本太高,但需求却不大。

研发替代传动技术

几乎所有的整车制造企业以及大量的零部件供应商都在大力研发替代传动装置。日趋严格的环境监管制度对内燃机制造行业造成冲击。汽油发动机可通过尺寸缩小或放大技术得到优化。喷油器和高压泵等柴油发动机零部件也可日益完善。此外,部分内燃机采用其它替代 燃料(乙醇、生物柴油、压缩天然气、 液化石油气)。

但从长远来看,新型内燃机技术投资成本较高且风险较大。英国、法国(2040年)、印度 (2030年)和挪威(2025年)等国最近纷纷公 布了内燃机汽车销售禁令生效日期,进一步印证了此观点。但完全禁止内燃机汽车销售也不太可能。部分供应商仍然能够在高度固化的市场中寻找到潜在业务机会。

随着替代传动概念的兴起,变速器零部件领域也必须适应新的趋势变化。总体来看,替代传动装置的应用导致变速器需求量降低,市场上需要尺寸更小的变速器,或者甚至根本不需要变速器。混合动力变速器采用综合型电动机、复杂的机械设计以及电源连接等其它附加零部件,导致成本投入增加。而在过去几年经历了高速市场增长的双离合变速器预计将保持比较稳定的销量。无级变速器致使部分零部件面临淘汰(齿轮和活动部件需求量减少), 同时也降低了复杂性。

结语

当前,大部分汽车零部件供应商都面临成本压力和新技术的冲击,改变产品组合,以及强强合作或许是绝处逢生的举措。对在科技进步的冲击中影响最大的供应商而言,例如内燃机和变速器供应商,对产品进行彻底革新将有力挽狂澜的效果;另外,以创新为导向的协同式合作将成为常态,实现优势互补,如2017年采埃孚和海拉达成战略合作伙伴关系,共同开发传感器技术,这一强强联手有助于进一步加强系统供应商采埃孚的产品组合,而海拉也可以利用自身创新技术开拓市场。