降低结构成本,提高电动汽车盈利能力

2020-09-24来源: EEWORLD关键字:电动汽车  EV  电池  BEV

无论是EV还是FCV,电池系统都占了整车的大部分成本,动力电池系统占整车成本约40%,燃料电池系统占50%。以十万元左右的电动汽车为例,车辆的电池容量密度在30kw.H左右没那么以三元锂电池成本为例,按照¥1300一度电来算,就需要将近四万块钱左右,在成本上面占据了近一半,而电池价格居高不下,也使得电动汽车的成本随着而增高。由此看来,电池成本可以说是各大厂商和消费者的一大“梦魇”。如今,随着纯电动汽车销量的增长,为了提高盈利能力,OEM要把重点放在了研发、柔性制造和价值链整合上。

 

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此文结合麦肯锡的研究报告,告诉我们如何降低汽车结构来提高电动车盈利能力。

 

当疫情扰乱了全球汽车销售时,电动汽车在核心市场也即将达到一个临界点。同其他类别一样,纯电动汽车的影响因地区而异,这取决于政府干预、感染率和其他因素。在政府试图通过各种政策和法规鼓励电动汽车(EV)销售增长的地区,BEV市场有望增长。例如,由于政府最近将购买补贴延长至2022年,中国的汽车销量可能会上升;欧洲则为OEM提供电动汽车生产激励,以实现每公里平均排放95克二氧化碳的目标。在美国,政府已经放松了排放标准,征收了相对较低的燃油税,预计BEV销量下滑的幅度会更大,需要更长的时间才能恢复。

 

即使在BEV销量正在回升的国家,许多汽车业高管也对盈利能力感到担忧。一些电动汽车制造商已经开始研究如何改变他们的上市车型,以快速提高销量和降低成本。然而,在中期,他们将需要采取额外的措施来盈利,而我们最近的研究表明,在这方面有三个杠杆将特别重要:

 

1.卓越的研发。基于四种研究和开发(R&D)手段——平台模块化、虚拟原型、敏捷流程和复杂性管理——可以将研发效率提高15%到20%。

2.柔性制造。在短期内,随着交易量缓慢上升,投机开支可以使公司推迟大约25%的大额资本支出(capex),同时提供灵活性。

3.价值链整合。与外包策略相比,购买电池、电动马达和逆变器,同时保留电池组的集成和内部组装,可以减少大约2%到3%的整车总成本。

 

这三种手段结合起来,可以在中期大幅降低车辆总成本。下表显示了每个杠杆可以解决的车辆总成本的百分比;这些百分比因车辆而异。

 

 

BEV市场现状

 

最近,更严格的监管和消费者兴趣的增长加速了市场向电动汽车的转变。对于BEV来说,电池价格的持续下跌促进了增长,并帮助市场渗透率从2016年到2019年每年增长超过40%。

 

2019年中国占BEV销量的50%,现在是最大的市场。但许多国家的OEM都在积极寻求这一领域的机会,他们最近不断推出车型,大多数地区的销量都在上升。根据麦肯锡分析,全球与BEV相关的资本支出在未来五年内可能增加到1200亿美元。

 

 

尽管需求增加,对于OEM来讲,电动车盈利的道路依旧充满挑战。麦肯锡最近对BEV生产的利益相关者进行了调查,只有18%的受访者预计每辆车的利润率超过3000美元;同样令人担忧的是,超过半数的受访者预计每辆车的利润率不到1,000美元。总体而言,亚洲OEM厂商变现了更积极的利润前景。鉴于中国高激励政策, 这使得OEM厂商能够更积极地为bev定价,或者是许多中国OEM厂商通过在改进型内燃机(ICE)平台上生产bev而降低了成本。

 

 

降低BEV成本的杠杆

 

在盈利能力不确定的情况下,降低成本是首要任务。虽然OEM应该尽量减少可变成本的BEV,他们还必须在这三个领域找到降低固定成本的机会:

 

首先是研发。尽管BEV的设计比ICE设计简单,但新车型的产品开发过程大约需要3年——33到38个月。这一延长的时间框架捆绑了大量的工程资源,与ICE组合竞争。如果公司能够提高研发效率和缩短时限,他们就可以直接降低车辆成本。

二是制造。OEM的现有占用空间通常很复杂。建立一个一刀切的专用BEV生产线需要大量投资。考虑到销量的不确定性,摊销后的资本支出可能超过每辆车1,000美元。而采用更灵活的制造方式,可以让企业推迟投资,直到产量上升。

最后,电池、电子驱动和其他BEV组件给最终产品增加了巨大的成本。为了控制支出,公司需要重新考虑所有系统和组件的生产还是购买决策。

 

研发

 

在过去的40年里,OEM在ICE研发效率方面取得了重大飞跃。由于虚拟仿真、设计工具和原型工具技术的发展,上市时间大幅缩短,从20世纪80年代的55个月到65个月,到今天的36个月到44个月。由于其更简单的动力总成配置、更简单的制造工艺以及消除了延长的排放测试,BEVs的上市时间已经比ICE车辆短了约3个月,使研发过程的效率提高了约5%。

 

 

BEV基准测试表明,许多中国OEM企业已经从对当地消费者感兴趣领域的目标成本分配中获益。比如在人机界面系统上提供吸引人的用户特性和集成体验。大多数中国OEM厂商还利用现有的平台设计(通常源自ICE架构),这不仅体现了它们对本土消费者利益的关注,还能释放额外的研发效率。但是OEM可以通过应用与平台模块化、敏捷流程、虚拟原型和复杂性管理相关的四个杠杆来实现更多的研发收益。这些手段加在一起可以将研发效率提高15%到20%,并将上市时间缩短至多10个月。

 

模块化的平台。虽然中国厂商主要使用共享或改良的ICE或xEV平台来帮助提高产量,但其他OEM厂商更喜欢本土的BEV平台,这些设计可以提供更高的电池容量和更长的续航里程。对于第二代本地BEV,一种“skateboard”类型的模块化设计,这种“滑板式底盘”是把所有的驱动系统和电池组集成在底盘平台上,能够适应不同尺寸的车型,可以进一步解锁显着的研发效率收益。

 

敏捷流程。除了架构和平台的改变之外,OEM还可以通过实现以车辆程序为中心的敏捷开发流程来提高研发效率。这里的敏捷流程,例如快速迭代和信任/委托,可以将研发生产率提高20%,减少上市时间,并将质保费用降低30%到50%。

 

虚拟原型。虚拟验证和测试将有助于缩短上市时间,通过减少物理原型和测试的费用,带来更大的利润。如果做得好,虚拟开发可以减少在系列发布前发现问题时重新设计和修改工具的费用。最终,虚拟原型可能会完全取代物理原型。

 

管理复杂性。OEM还可以通过采用一种新的产品差异化观点来减少研发时间,这种观点包括限制硬件组合的数量以管理复杂性。例如,他们可能会根据软件(包括无线选项)而不是硬件特性来区分产品。

 

柔性制造

 

当涉及到BEV的制造和装配时,OEM面临两个主要的决策。首先,他们必须选择专用或灵活的装配线。专用生产线可以提高速度,减少劳动力,并将复杂性降到最低,而灵活的生产线可以让公司在短期内快速调整生产,降低成本。也就是说,与专线相比,灵活线路的长期资本支出更高。另一个重大决定是在单层或多层的方式中做出选择,以连接电动力系和车辆的上身结构,通常被称为“top hat”。在多层甲板的方法中,这些系统通常位于三个独立的站点,以减少复杂性。

 

 

到目前为止,OEM在发布BEV车型时采取了多种方法。当一个OEM在一个地区达到规模时(每年生产超过15万辆汽车),在skateboard 和top hat之间有一个单甲板点的BEV专用生产线可能是最佳选择。在北美,通过改造旧的ICE工厂来建造一条新的专用BEV装配线是最经济的,即使对刚起步的OEM也是如此。与在现有ICE线路上推出一款新的ICE车型相比,在经过改装的ICE线路上推出一款新的BEV将需要增加约10%的资本支出。

 

有时,灵活的线路和多层的方法更有优势。例如,灵活的生产线让大多数OEM在BEV销量较低时避免了高额的前期资金投入,也给了他们日后提高产量的选择。一般来说,OEM可以很容易地将规划良好的灵活线路与现有的ICE产线进行整合,只需进行轻微的平面大修。通常情况下,灵活的线路可以让OEM推迟至多25%的资本支出投资。而在多层布线中,优点得以展现,因为这种方式允许更高效的组装。

 

没有一种制造方法对每个公司都是最佳的。根据OEM的预计量、占地面积和产品组合,一种方法可以胜过其他方法,创造最大的经济价值。重要的是,OEM要根据他们独特的情况充分考虑每一个选项。

 

价值链集成

 

随着BEV技术的进步,电池市场规模到2025年可能达到1000亿美元,而电子驱动市场可能达到300亿美元。在电池价值链中,大多数OEM购买单一组件,如电池,但更喜欢将软件开发和许多其他集成和组装任务(如电池包)留在公司内部。对于e-drive,情况也类似,大多数公司在外包传输业务的同时购买高压逆变器。对于电动马达,OEM平均分为内部生产和外包。

 

 

 

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在整车成本方面。得益于国家补贴的基础,纯电动汽车已经较为普及,其价格与普通燃油车接近。但是燃料电池汽车仍然较为昂贵,单电池系统成本就达到了1000美元/KW,长远看需降到50美元/KW才能大规模发展。因此燃料电池汽车相对纯电动汽车成本没有太大优势,同时都有一定的成本降低空间。

 

而BEV的盈利能力将继续面临来自高电动驱动和电池成本的阻力,以及在销量仍面临挑战的情况下对高投资的需求。通过专注于研发、制造过程和价值链整合方面的额外成本削减,企业可能会实现盈利,并在BEV市场获得牵引力时处于更强的地位。


关键字:电动汽车  EV  电池  BEV 编辑:muyan 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qcdz/ic511541.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

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