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新能源汽车产业链的投资机会:PACK结构轻量化

2019-08-01来源:旅游日报

[巴菲特读书会第155篇原创]

新能源汽车发展势头正猛,对于续航里程的要求也越来越高。汽车轻量化是提高续航里程的重要手段之一,也成为当前新能源汽车重要的发展趋势。同时随着新能源汽车的单车重量减少,不仅续航里程可以对应提高,同时电池成本及维护成本也会随之降低。



新能源车行业亟需提升续航里程

当前制约新能源汽车快速发展的一大难题就是续航里程问题。高能量密度的电池对应更高的续航里程,当前主流新能源汽车能量密度相对较低。如何提升电池能量密度,提高续航里程是整个行业目前需要解决的最大问题。

国家也从政策补贴层面大力推进新能源汽车行业电池能量密度的发展进程,对于能量密度越高的新能源车补贴也越大,2018年新能源汽车补贴标准提高25Wh/kg(最低挡由85-95 Wh/kg 提高到115 Wh/kg),取消续航里程低于150公里的纯电动车型补贴,续航里程高于350公里的纯电动车型,则加大补贴。未来国家对于接受补贴车型的续航里程要求将逐步升高,国家政策将成为整车企业提升续航里程的主要驱动力之一。



轻量化是当前有效的解决方案

新能源汽车当前一般通过提高电芯密度从而提高续航里程,2017年量产的第三代动力电池系统,电芯成本约1.6元/Wh,其中除模组外的系统和材料成本为0.3元/Wh。预计到2020年纯电动汽车电池系统单价有望降至1元/Wh。

当前汽车轻量化可以以更低的成本提高续航里程,假设客户设计57度电池包电池铁箱体为70kg,电池包总重380kg,能量密度150wh/kg,续航能力400km。

当电池包轻量化设计优化到30kg,电池包总重340kg,能量密度167wh/kg,汽车轻量化减少40kg则可以增加4%的续航能力(变为416km续航能力),如果需要用电芯容量去弥补到416km续航能力,则大约需400*4%/7*2000=4571元成本。



汽车轻量化既包括电池包重量轻量化,这也是提高电芯密度的方式之一;还包括车身轻量化。目前行业内率先通过减轻电池包重量轻量化处理,来提高整体能量密度。轻量化电池箱也即将迎来爆发增长。而后补贴时代更要求电动车做到整车协同,轻量化车身与轻量化电动底盘趋势也伴随而来。

何为汽车轻量化?

汽车的轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整体重量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。实验证明,汽车质量降低一半,燃料消耗也会降低将近一半。由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

汽车轻量化的优点:

汽车的轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备重量。汽车轻量化有以下优点:

第一,轻量化可以通过减轻车辆的重量来减少新能源汽车的惯性,使汽车的运动状态更容易改变,进而提升汽车的加速性能、制动性能和操控性能,有利于应对危急情况。

第二,根据轻量化技术领域的相关研究,重量的减轻可以增加续航里程。如纯电动汽车整车重量若降低10kg,续驶里程可增加2.5km

第三,在装备等条件一致的情况下,只改变重量,新能源汽车的能耗会随着重量的减轻而减少,可以在一定程度上达到节省电力、燃料等的结果。

汽车轻量化三大途径

汽车轻量化作为一个系统化的工程,并不是简单地针对某个零件的单独减重,局部重量的变化在很大程度上会影响汽车的其他部位,因此汽车结构轻量化是指在汽车制造过程中集设计、制造、材料技术等一起的系统性工程。在对汽车进行轻量化设计时,主要有以下三个途径:



1.材料轻量化。

材料轻量化即通过使用轻量化材料来达到减轻新能源汽车质量的目的。目前,应用于新能源汽车的轻量化材料主要是有高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维等。

2.结构轻量化。

轻量化的另一手段就是在汽车零部件概念设计、初始结构设计、产品工程设计及样车制造过程中做相关结构的分析和优化,或去除零部件的冗余部分、或减少搭接(如花边形设计)、或改变结构,在不影响车身强度和安全性能的基础下尽量减少对零件的使用,有用则保留,无用则放弃,使车内布局达到最佳的效果,以实现对汽车零部件的精简化、整体化和轻质化。

3.制造工艺轻量化。

为进一步达到减重降本的目的,除了开发应用轻量化材料外,一系列适应这些新材料的先进工艺,如热成型、激光焊接、液压成型、差厚轧制、径向锻造、半固态成型等应运而生。

三种轻量化技术水平行业领先的一捷

一捷是一家综合运用材料轻量化、结构轻量化、制造工艺轻量化技术,提供行业领先水平轻量化结构解决方案的公司。一捷拥有整车CAE仿真技术二次开发能力的PACK结构,通过先进虚拟仿真CAE验证、热管理与PACK电池箱系统集成设计与不同材料的冲压焊接技术,实现电池包结构领先的轻量化水平。

主要箱体工艺:

冲压,挤压、压铸,搅拌焊接、弧焊,激光焊接等。

电池包PACK的轻量化结构解决方案包括:

铝合金上盖,铝合金下箱、铝型材电池下箱、模组框架,电连接,载流排,水冷板等

整车仿真模拟技术服务解决方案包括:

整车NVH分析,Trimbody 模态分析,多体动力学分析,整车安全碰撞分析,车身结构分析,电动底盘结构分析,振动分析,正弦分析,跌落分析,挤压分析,强度分析,热管理分析,拉伸分析等。


百亿汽车轻量化市场空间

1.新能源车代替燃油车成为发展趋势

石油作为一种不可再生的稀缺能源,是现代工业的命脉。我国的石油资源更是需要大量进口,2018年国际原油价格呈现震荡上涨的态势,创下了3年来的新高。亟需寻找新能源进行替代。

在石油消耗占比极大的汽车领域,进行动力电池新能源汽车替代传统燃油车更是成为我国未来的重要战略方向。

我国新能源汽车市场尚处于发展早期,未来受益政策推动、科技创新,产业快速成长的势头未来仍将持续十年甚至几十年,发展势头迅猛,2017年新能源汽车全年产量68.3万辆。预计,2018-2020 年,我国新能源汽车产量将分别达到110.8 万辆、147.4 万辆、200 万辆,保持快速增长。根据《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》,预计到2020年,我国将累计推广新能源汽车500万辆。

随着特斯拉在华建厂、产能逐步提高等一系列动作,光Model 3就有50万新能源汽车订单的释放在即,将带动新能源汽车走向进一步快速发展。

2.汽车轻量化提高电动车续航里程,大势所趋

电池轻量化是新能源汽车发展的大势所趋,一方面能提高能量密度,既符合国家补贴方向,提高了新能源车续航里程,同时对企业来说,远比提高电芯容量成本低,将随着新能源汽车的发展快速发展。

乘用车电池包价格若按最低1元/ wh,能量密度按最低105wh/kg,PACK成本10.5万元左右,其中结构占电池包成本的6%即6030元,按2025年600万量以上,那么电池结构市场空间预计将有360亿元左右(百亿级市场)。

3.汽车轻量化能够降低燃油车油耗

轻量化也是降低燃油车油耗手段中非常重要的一项。今年4月“双积分政策”落地。要求到2020 年车企平均油耗降低到5L/100km。基于当前水平,未来油耗平均年降幅需要达到7.1%,然而过去4 年中油耗的平均年降幅仅为3.8%。距离要求还有很大的差距。未来汽车轻量化将会加速进行。

客户与效果反馈

一捷2015年公司进军新能源轻量化电池箱结构技术研发,目前为止,已完成近百款的电池包项目样件与20款以上的箱体结构小批量试制阶段,为了专注定位于PACK结构,逐步降低传统业务份额,集中轻量化技术研究,2017-2018年公司累积投入新技术研发3000万以上,因近3年的市场不稳定因素,销售相对下滑;

2018年下半年,一捷成为电池三巨头宁德时代、孚能科技、普莱德的轻量化方案服务商,且预备进入技术联合,快速样件,小批合作。公司最新动向显示,一捷成功重组昆山永成鼎洪,永成鼎洪是一家专注于电池箱体生产制造,拥有高效产能及整车厂量产经验,并拥有优质的客户资源。同时一捷获得合伙人反投,该反投企业为特斯拉,上汽,北汽,通用的一级供应商,通过这次整合,可以预见,2019年一捷将进入大客户资源,实现30万套以上的电池箱体,箱盖的供应能力,并同投入16万产能的摩擦搅拌焊接自动产线,进一步提升与电池行业三巨头紧密合作的能力,公司业绩销售也将快速回升。



此外,2018年一捷也打入新能源电动重卡轻量化PACK结构产业链,成为核心供应商。

核心竞争力

行业内唯一拥有集合“整车CAE仿真技术,热管理技术,上下箱盖铝合金冲压焊接技术,型材搅拌焊接技术的轻量化结构解决方案一体化服务商;同时拥有行业领先的柔性全自动化点焊弧焊线,2000T全自动冲压线,自动化摩擦搅拌焊接线,并具备先进的制造工艺水平与量产经验,可达到新能源汽车箱体结构的国内技术领先水平。


目前一捷电池包结构产品可做到占电池包总重量的8%水平,电池能量密度相对可提升25wh/kg以上,增加续航里程4%以上。



优秀成熟的团队

一捷拥有一支15年以上,汽车轻量化结构技术团队。团队拥有15年以上的冲压焊接技术应用专家与核心结构技术持续研发能力;拥有资深的战略智囊团与核心供应战略伙伴资源支持。

一捷创始人周建军,拥有15年的汽车零部件管理经验,10年汽车零部件创业历程;技术总监黄荣,近10年的汽车可靠性结构设计优化与仿真技术,曾在同捷,上汽担当技术工作;资深质量体系管理团队拥有 20年的品质体系管理经验,曾在任海军四八零五工厂,中国远洋集团,芜湖新联造船有限公司担任品质部部长,曾获“企业首席质量官”、“国际注册质量管理工程师”、“高级质量经理”;资深生管团队拥有 12年以上的PMC与生管经验;曾为宝马奔驰保时捷宾利等客户服务;CDMP需求预测管理师,熟悉MMOG物流体系,精益生产;

2014-2016年一捷盈利平均在1000万元左右。2017-2018年定位于去补后的轻量化解决方案,预计2019-2020年平均利润3000万元左右。目前行业前三电池PACK与一捷正开展密切合作,一捷正在扩大产能投入,以满足年产30万套以上的轻量化电池包结构供应需求。

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注:

易津资本,专注于新能源、智能制造、新材料、医疗等领域中早期公司的风险投资业务。中国最新锐的私募股权投资机构之一。公司专注于新能源、新材料、工业4.0、高端装备制造等领域的风险投资,在上述领域已深耕七年。易津资本被评为新三板十大潜力投资机构。

易津资本合伙人均来自国内一线风险投资机构,已累计发起成立八只风险投资基金,迄今已有2个项目完成IPO上市,2015年7月,易津资本在创业黑马上投入了两千万,以上市时其持有的创业黑马139.13万股以及停牌前的股价98.13元来算的话,如今,易津资本已经浮盈1.17亿,收益率高达582.64%。作为创业黑马的第九大股东,易津资本管理的基金自然也是受益者。

除了创业黑马,易津资本还投资了盛弘电气(300693),盛弘电气已于8月22日成功在深交所上市。预计2018年将有3家完成上市申报工作,另外已经有5家完成并购退出,12家在新三板完成挂牌业务。其中,四维传媒(430318)在4年内获得近5倍投资回报,路骋国旅(831320)在2年半内获得55倍投资回报。基金的年化回报率在22%-78%之间。

巴菲特读书会创始人周立秋 是本案投资基金的管理合伙人

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