（報告出品方：東方證券）

消費者購買電動車的內在驅動力

新能源汽車取得輝煌成就，消費者接受度持續提升

自推廣新能源汽車以來，過去十年，全球新能源汽車銷量取得了較大規模的復合增速。目前新能 源汽車仍處于滲透率快速提升的階段，2022 年我國新能源汽車滲透率有望接近 30%，其增量主 要來自于對燃油車的替代。消費者對新能源車的需求已經從政策、補貼驅動轉變為對新能源車本 身使用價值優勢的認可。當前，新能源車已經具備了較高的大眾認知度，從 2021 年銷量來看， 限牌城市（北京、上海、廣州、深圳、天津、杭州、石家莊、貴陽）銷量僅占全國總銷量的 27%， 顯著低于 2017 年的 44%。

電動車滲透率提升有望繼續延續，主要在于電動車產品力提升、存量增換購群體對電動車接受度 高以及出行理念潛移默化的革新。中國已經進入存量乘用車的大規模置換周期，處于換購需求加速增長的前夜。按照燃油車 10~15 年的使用壽命來看，2005~2010年購入的燃油車已經進入置換時點，根據乘聯會數據，2021年乘 用車銷售中，約 850 萬輛為換購需求，相當于 2008~2009 年的乘用車銷量規模。2010-2017 年是中國乘用車消費的飛躍期，其間乘用車年平均銷量達到 1700 萬輛，是 2005-2009 年平均規模的 近 3 倍，因此未來 5 年乘用車換購需求將迅速提升。

當前乘用車買方以首購與換購為主，換購占比快速提升。考慮中國的城市形態和人口密度，擁有 多輛乘用車的家庭不會成為主流，因而未來的乘用車家庭市場的需求方仍將由首購和換購的兩類 家庭組成，且換購家庭的比例將持續快速增長。增購換購對新能源車的接受程度更高，換購需求的增長將帶動新能源車銷量的持續提升。從各群 體購買電動車的比例來看，增購最高，換購次之，而首購群體最低。從各群體對電動車銷量增長 的貢獻度來看，換購群體貢獻了最大的增量，在未來這一趨勢將會持續且隨換購群體總量的增長 更加顯著。

電動車用戶畫像多樣化，出行便利性和體驗是主要因素

不同群體對電動車接受度的不同來源于其用車需求和購車心理的顯著差異。對于首購與換購用戶， 購車要滿足家庭全場景的基本用車需求，不僅需要用于日常通勤也要兼顧節假日長途出行，因此 更看重車輛的全面性，對各場景的應用上的短板更加敏感；而對于增購用戶，其購車目的則主要 是滿足與現有車型（一般是油車）的差異化需求，由于有燃油車的相互補充，其更看重新車與現 有車輛的差異化特征，例如低運行費用、便于日常通勤以及動力性能好、智能化程度高等，而對 車輛全場景的適應性要求較低。

在不同購車需求的基礎上，各群體的購車心理也有顯著不同。首購用戶購買人生第一輛車往往相 對保守，更加偏好成熟穩定的產品，對于購買新能源車相對謹慎；換購用戶受到換新心理驅動， 偏好與原有車輛有差異化的新產品，但同時也要兼顧基本的用車需求；而對于增購用戶，則更加 偏好新產品，電動車相對油車的差異化與亮點是驅動其購買的重要因素。因此，對于三類不同的客群，電動車對于燃油車的替代邏輯也不同。針對換購及首購群體，電動 車替代燃油車實現放量的關鍵在于補短板，彌補當前電動車相對于燃油車在全場景適應性上的顯 著缺陷；針對增購群體，電動車的放量邏輯在于增長處，突出其相對于燃油車的優勢，而不必過 分強調兼顧全場景用車需求。

根據各機構對消費者購車因素的調研，運行費用低、牌照/限行政策優勢、安靜、動力性能好、新 潮智能、環保等是電動車相對燃油車的主要優勢，也是現有消費者購車的重要驅動因素。而潛在 消費者沒有購買新能源車的主要原因包括對續航不足、充電不便、購買價格高、質量安全性等方 面的擔憂。近年來，伴隨電動車滲透率快速上升的是上述其相對燃油車劣勢的快速優化（例如續航里程、充電速度等），可以說在以換購和首購消費者為主的電動車市場，對電動車短板的補齊 是其滲透率提升的關鍵驅動因素。

現有車型水平與消費者真實需求之間仍有差距

盡管電動車月度銷量已經占到 30%，電動車表現出來的各項指標與廣大消費者期望的水平之間仍 有差距。如續航里程虛標、充電功率波動大，總用時太長、自燃比例過高等。無論通過什么方式 解決這些痛點，對于消費者更好的接受電動車都有很大的意義。

續航里程：實際續航需求500km，續航達成率是硬傷

消費者對于續航里程的焦慮來源于電動車測不準的續航水平以及廠家明顯虛標續航能力。在充電 速度與便捷性有限的當下，單程續航能力很大程度上決定了目前電動車的出行半徑及其便捷性。家用車的出行需求一般包括工作日及周末的短途日常通勤需求，以及平日及節假日的長途出行需 求。從短途出行需求來看，我國目前家用車工作日平均出行距離在 40~50km 左右，現有車型的續 航能力均可滿足家庭的日常通勤需求。而從長途出行需求來看，無論節假日還是平日 99%以上的 的新能源車日內行駛里程都在 500km 以內，各機構對的調研結果也反應了消費者對新能源車續航 的期望狀況，500km 的實際續航里程可滿足 70%以上消費者的期望需求。因此，從實際需求出發 500km 的續航里程應可以滿足絕大部分消費者的日常出行需求。

為滿足消費者需求，電動車續航不斷提升，帶電量持續增加，從過去幾年趨勢來看，最大續航的 車仍保持每年提升 150 公里的平均速度。2022 年，廣汽 Aion LX 千里版帶電量達到了 144 度，續 航 1008 公里，是全球第一款標稱續航突破 1000km 的純電動車。但電動車續航水平差異較大，平 均續航的增速較低，電動車仍處于提升平均續航水平的進程中。

消費者對實際續航達成率較低非常不滿意。由于實際運行工況與測試工況之間的巨大差異，比如 頻繁加減速、車速范圍差異、空調使用、電池衰減等因素，消費者用車的實際行駛里程較廠家宣 傳有較大出入。當前消費者已經逐步摒棄廠家參考續航，而是更加關注車型的實際續航達成率。根據常見車型在夏季和冬季的實際測試結果，各級別車型在夏季的續航達成率在 80%~90%，而 在冬季的續航達成率僅為 50%左右，遠遠低于車輛的實際標稱續航，這更加大了消費者實際使用 體驗與其續航需求之間的差距。

從不同級別車型的定位來看。絕大多數家庭購買A00及A0級小型純電動乘用車的目的主要是用 于日常代步，占到了總數的約 83%。而A級以上車型則往往要兼顧日常代步和長途出行。因此對 比不同車型的實際續航情況與消費者需求，目前僅有 A00 級車型能夠基本滿足消費者的續航需求， 其他車型尤其是A級以上車型的實際續航能力與需求還有較大的差距。

充電：10min補能300km可滿足需求，帶電量和充電倍率的雙重約束導致補能速度有待提升

充電速度和充電樁數量是影響充電便捷性的兩個重要因素。分不同場景來看，慢充主要用于家用 充電，而公共充電是主要的快充需求場景。從 2020 年第一季度到 2022 年第三季度，中國公共直 流（快充）充電樁保有量從 22.2 萬樁快速增長到 70.4 萬樁，但同期新能源車保有量的也實現了 近 3 倍的增長，從不足 400 萬輛增長到 1149 萬輛。公共快充的車樁比維持在 16~18 左右，截止 今年第三季度為 16：1。在電動車市場快速增長的階段，當前快充樁的建設速度基本保持在維持 車樁比穩定的水平，在此背景下，繼續提升充電速度是提升充電體驗的重要途徑。

燃油車由于可以在 5min 內完成補能，因此可以認為續航無限，從持續續航的極限角度出發，我們 可以推論出消費者對于電動車快充能力的基本需求。《道路交通安全法》規定，連續駕車 4 小時 應停車休息不少于 20min，實際出行過程中，4 小時駕車行駛里程應在 300km 左右，補能時長控 制在 10min 左右基本可以不額外增加消費者的等待時間。且調研結果表明，10min 的補能市場可 以滿足絕大多數消費者對快充的期望。因而我們認為，10min 補能 300km 可以滿足消費者出行 的基本需求。

從實測的充電結果來看，現有車型的快充能力距離消費者需求還有較大差距。在夏季工況下，主 流車型完成 30%-80%充電所需時長普遍在 30min 左右，按照標稱續航折算 10min 里程補充多數 不足 100km，考慮夏季實際的續航達成率，10min 能夠實現的實際里程補充更低。而在冬季工況 下，各車型的充電速度普遍僅為夏季工況下的 50%~60%左右，疊加冬季更低的實際續航達成率， 使得冬季 10min 充電能夠實現的實際里程補充普遍不足 50km，甚至充電時長大于駕車時長，使 得消費者體驗崩塌。

上述問題的出現，一方面是由于現有車型的帶電量不足使得實際滿電續航里程與消費者需求有差 距，但電池倍率性能不足是更重要的原因。按照完成 30%-80%充電的實際所需時間所折算的平 均充電倍率，當前主流車型在夏季可達到 1C 左右，而在冬季普遍僅能達到 0.5~0.7C。而即使在 實際續航能夠達到 500km 的情況下，要實現 10min 充電續航 300km 的補能能力，在 30%~80% 高速充電階段的實際充電倍率也要達到 3C，考慮冬季充電倍率的衰減以及峰值充電功率的實際保 持時長，動力電池充電倍率甚至要達到4C甚至更高。電動車要想持續滲透，提升電池倍率性能， 提高充電樁容錯功率，縮短充電時間至關重要。

安全性：電動車起火率高于燃油車，起火快、難預見是安全性的重要痛點

目前新能源車的起火概率在萬分之 3 左右，略高于燃油車萬分之 1~2 的起火概率。根據國家應急 管理部公開發布的數據，我國 2021 年 Q1，2021 全年以及 2022 年 Q1 新能源汽車發生火災的次 數分別為 485 次，大于 3000 次以及 640 次，結合各時點我國新能源汽車保有量，可以得到相應 的年化起火概率分別為萬分之 3.52，萬分之 3.83 以及萬分之 2.87，仍然略高于我國燃油車萬分 之 1~2 的起火概率。

電動車起火不可預見性強，多數與電池故障相關。電動車起火時，29%是在靜置狀態，32%是在 行駛狀態，23%是充電狀態，16%為其他狀態。除在行駛過程中發生交通事故起火外，其他起火 事件往往缺乏征兆，起火的不可預見性提高了消費者預防電動車起火的難度，加深了消費者對新 能源車安全性的焦慮。同時，在起火原因中有 33%為電池故障，15%的交通事故起火也往往最終 與電池相關。

電池起火速度快，滅火難度高，增大了發生嚴重后果的可能性。新能源汽車由于電池故障所引起 的火災往往速度很快，從出現征兆到明火爆燃的之間的間隔往往不足 1 分鐘，例如今年 7 月份在 我國臺灣省和浙江省發生的兩起電動車交通事故燃燒事件，從發生碰撞到出現明火燃燒之間的間 隔分別是 35 秒和立即燃燒，這很大程度上增大了乘坐者逃生的難度，容易造成更嚴重的后果。同 時，鋰電池燃燒的滅火難度大，往往需要幾十分鐘的時間，滅火過程中容易出現復燃甚至小范圍 的爆炸，這也會增大事故損失，也已經成為不能接受電動車的消費者主要推辭。因而我們認為， 滿足消費者對安全性的需求，需要在繼續降低新能源車起火概率的同時提高事故的可預見性和可 控制性，延緩起火速度，降低發生故障和事故后可能造成的損失。

價格：增換購需求帶來的消費升級提高消費者對新能源的接受度，當前新能源車已初具性價比競爭力

對于增換購群體，提升下一輛車的價格檔位是普遍選擇，換購需求的增長會帶動汽車消費升級。根據麥肯錫的調研，當前有車群體對在選擇下一輛車時會普遍提高預算價格，消費升級主要集中 在現有車輛價格在<10 萬，10~15 萬，以及 15~20 萬的群體中，三大群體分別有 83%，72%，以 及 64%的消費者選擇消費升級，而當前車輛價格在 20~30 萬，30~40 萬以及 40 萬以上的消費者 群體普遍選擇維持同檔預算，這使得 15~20 萬以及 20~30 萬的價格區間成為增換購群體在購買下 一輛車時的主流選擇。對比燃油車和新能源車的價格，同級別新能源車型的價格區間要高于燃油車型。A0，A，B，C 級新能源車的中位價格分別高于燃油車 4.7 萬元，2.7 萬元，4.4 萬元和 0.8 萬元，最低價格則分 別高于燃油車 1.2 萬元，2.1 萬元，4.7 萬元和 6.8 萬元。

以速騰及 AION S 兩個銷量位居燃油車和電動車前列的緊湊型車型系列進行對比，從性能方面看， 二者的中配版車型在主動安全及輔助操控功能方面接近，燃油車在乘坐、儲物空間方面略優于電 動車；電動車主要在百公里加速上顯著優于燃油車，但在續航里程、補能便捷性方面具有明顯劣 勢。從成本端來看，不含稅購車價格電動車比燃油車貴 3.69 萬元，考慮電動車在購置稅上的優勢 二者含稅價格電動車比燃油車貴 2.47 萬元，假設每年行駛 15000km，燃油價格在 8 元/L 的情況 下，電動車年節約能源成本 4000元，兩車型的綜合成本平衡期在 6年左右。總的來說，僅從直接 購買成本端來看，電動車的性價比相對較低，但考慮 6 年能源成本，電動車目前已經具備性價比 競爭力。增換購帶來的消費升級會繼續提升消費者對電動車的接受度，但電動車短板明顯，需進 一步補齊，提升性價比。

目前電動車各級別車型性能與消費者實際需求相比還有較大提升空間。其中 A00 車型主打短途代 步，在續航方面已經基本可以滿足消費者需求，但在充電倍率上還有待提升。A0相比 A00車型主 要增加續航需求，目前夏季續航基本可以滿足要求，但需要提高冬季的續航達成率；A 級以上車 型則需要兼顧高續航和高充電倍率，并根據車型級別實現性能上的差異化，但目前續航還無法滿 足消費者的基本需求，充電倍率也有較大差距，是后續電動車車補短板放量的重點。在安全性方 面，電動車對標燃油車需繼續降低起火概率， 并降低起火速度減小事故損失。在價格方面，各級 電動車的中位價格區間普遍高于同級別燃油車 3-5 萬元左右，但考慮運行成本優勢，已具備性價 比競爭力。

動力電池的提升是滿足消費者需求的根本途徑

續航升級：提高單車帶電量，電池能量密度提升是關鍵

由前文可知，提升電動車的實際續航體驗一方面要繼續提升標準工況下的設計續航，另一方面也 要提高冬季的續航達成率。影響冬季續航達成率的因素主要有兩方面，一是冬季空調的使用增加 了額外能耗，二是冬季的低溫條件使得電池性能衰減降低了整體的可用電量。有研究對當前電動 車在不同運行工況下的能耗構成進行了拆解，結果表明在常溫工況下，電動車的驅動能耗可以占 到 96%，而在低溫工況下，電動車的空調能耗占到 38%，驅動能耗僅占比 57%。同樣有研究表 明，電池的放電容量隨著溫度的降低而降低，在-5℃下放電容量的衰減率在 12%左右，-10℃下衰 減率可以達到 23%。上述問題極大影響了冬季電池的使用體驗，因此，減小空調能耗，緩解低溫 下的電池容量衰減是提高冬季續航達成率的關鍵。

高效低溫車載熱泵還處在技術發展期。對于空調能耗，車型主要采用 PTC 技術也即直接電加熱技 術對汽車供熱，這種技術消耗 1kWh 的電最多能產生 1kWh 的熱量。為提高供熱效率，目前各車 企主要采用車載熱泵的路線，通過熱泵供熱 1kWh 的電力可以產出更多的熱量。熱泵能效比 （COP）等于熱泵供熱量與耗電量之比，是衡量熱泵供熱效率的指標，目前搭載傳統工質的車載 熱泵在低溫工況下的制熱能效比還較為有限，有研究實測在-5℃下的制熱 COP 僅為 1.73 左右， 而更適合于低溫制熱的 CO2 工質熱泵目前仍在技術發展過程中，在-10℃的低溫工況下能實現的 COP 在 2 左右。

通過電池自加熱技術可將冬季電池衰減率控制在 90%左右。冬季電池放電容量的衰減主要是由于 低溫下電池材料活性降低所導致的電池容量及充放電效率的衰減。目前大部分車企主要致力于優 化電池管理系統來改善電池的低溫衰減問題，例如特斯拉 Model 3 、極氪 001 等車型均采用了電 池自加熱技術，通過消耗部分電量以提升電池溫度。但這種方法同時也會增加電池自身的電量消 耗，實測表明，各類電池自加熱技術對電池自身能量消耗在 3%~20%左右，我們認為理想情況下 可以將電池冬季的衰減率控制在 90%~95%。

根據上述結論，我們對樂觀情景下的純電動汽車續航達成率進行了論證。在當前常見車型的冬季 運行工況下，冬季的續航達成率僅為 53%左右，這也與前文的實測統計結果相一致，而在采用熱 泵供暖 COP 達到 2，且采用電池自加熱技術將低溫工況下電池的總可用電量提升到 95%的情況下，電動車的冬季續航達成率可以達到 72%左右。這說明，在保證消費者冬季用車舒適度與燃油 車相當的情況下（正常開啟空調），電動車冬季的續航達成率樂觀條件下可做到 70%~75%。

基于上述結論，我們對不同級別車型滿足全場景續航需求的帶電量進行了測算。結果表明，不同 級別車型符合需求的典型帶電量為 A00級 24kWh，A0級 44kWh，A級80kWh，B級 112kWh， C 級 120kWh。與現有車型進行對照，結果表明，在實現供暖和電池衰減優化的條件下，當前電 動車里，有部分車型是完全符合需求的，但平均值只有 A00 級別滿足，其他級別均不滿足平均需 求，為滿足消費者需求單車帶電量仍有較大的提升動力。

提高單車帶電量的主要約束是空間和成本，提高電池的能量密度是解決問題的關鍵。從現有車型 軸距與帶電量的相關關系來看，不同軸距車型的最大帶電量有顯著的上界，車輛的有限總體積、 消費者對車內空間的需求、提高帶電量對車內空間需求是當前車輛設計的一組重要矛盾，繼續提 高電池的體積能量密度是提高單車帶電量的重要途徑。從成本端來看，動力電池是電動汽車中成 本占比最大的上游零部件，普遍提高各級別車型的單車帶電量還需要繼續降低動力電池的成本， 材料成本是電池制造的主要成本來源，通過提高電池的能量密度，攤薄單 Wh 的材料成本，是電 池系統降本的重要途徑。

提升電池能量密度可以從電芯和電池系統兩個層級入手，主要有化學體系、制造工藝、系統設計 三個改進方向。在電芯層面化學體系改進的核心思路是提高正負極活性材料的克容量，例如三元 正極的超高鎳、單晶化方案以及負極由石墨轉為硅或硅碳負極。電芯制造工藝改進的核心思路是 提高活性材料的占比，一方面通過增大電芯容量、降低銅箔鋁箔等輔材用量，減少非活性物質， 另一方面可以通過提高正負極面密度，改進裝配方案（方形卷繞改疊片），來提升活性物質含量。在系統層面，優化設計的核心思路是盡量減少電芯之外的附件用量，例如 CTP，刀片電池等集成 化設計方案，省去模組等層級的附件使用，從而提高電池系統整體的能量密度。

實現快速補能需要繼續提高電池的充電倍率

當前的多數主流車型充電倍率在1C左右，距離消費者需求還有較大提升空間。從先進產品來看， 今年發布或即將發布的多個車型已經實現了 2C 以上快充能力的匹配，例如廣汽埃安 V Plus 70 極 速快充版采用了巨灣技研的 6C 超快充電池，可以實現 8min 0%~80%，5min 30%~80%的充電效 果；即將發布的極氪 009 則首次搭載寧德時代麒麟電池，可以達到 4C 的充電倍率，實現 10min 10%~80%的充電效果；今年 9 月份發布的小鵬 G9 搭載中創新航的快充電池，其中 3C 版能夠實 現 5min 充電續航 130km，20min 充電 10%~80%的充電效果，4C 版則能夠實現 5min 充電續航 200km 以上，15min 充電 10%~80%的充電效果。如果在車輛實際續航能夠接近 600km 的情況下， 上述搭載 3C 以上充電倍率電池系統的車型實際已經能夠滿足消費者對快速補能的需求。

快充技術的實現瓶頸主要可以體現在電芯、電池、以及系統三個層面，對于電芯的優化是目前實 現快充的主要難度所在。在電芯層面，影響充電速度的因素主要有三個：1）Li+在固相中的擴散；2）Li+在固/液界面反應；3）Li+在電解液中的擴散，因而在電芯層面現有的優化方案主要通過對 負極、電解液、隔膜三個環節的材料結構和材料體系的優化實現上述擴散速度的提升，對公司的 材料研究基礎和工藝能力提出了很高的要求。

針對上述優化方案，部分電池廠商已進行了相應的 技術布局，例如寧德時代的快離子環、各向同性石墨、多梯度極片等技術，巨灣技研的負極包覆 改性技術、高孔隙涂覆陶瓷隔膜等技術。在電池層面，實現快充主要需應對快充大量產熱而帶來 的散熱需求，多面液冷方案是當前廠商的主要應對措施。例如寧德時代麒麟電池采用的電芯大面 積冷卻技術，將水冷板置于電芯大面之間，大大提升電芯換熱效率。在系統層面，主要需應對大 電流帶來的充電功率瓶頸，高電壓平臺是當前主流的解決方案。目前各廠商已開始布局的 800V 高電壓平臺。

提高電池安全性：避免熱失控、預警熱失控、減緩熱蔓延

消費者對電動車安全的擔憂是制約電動車滲透率繼續提升的主要因素。動力電池故障所造成的電 動車起火率高、起火快、難預見是電動車安全性的重要痛點。因此避免熱失控、預警熱失控、減 緩熱蔓延是提高動力電池和電動車安全性的三個重要手段。避免熱失控主要從熱失控的源頭電芯入手。一方面需要優化材料，提高電池化學體系的穩定性， 例如選取穩定性高的電解液、對正極進行摻雜包覆，以提升二者的分解溫度；對負極進行包覆改 性提升其充電性能，避免鋰枝晶的形成進而引發與電解液的副反應或刺破隔膜造成短路。另一方 面需要提升工藝能力，減少電池的內部缺陷，例如減少分切毛刺，優化涂布均勻性，整體上提高 電池的一致性避免使用過程中對單體電芯的過充過放誘發熱失控。電芯的優化是提高電池安全性 的根本，也是主要難點，考驗電池廠的技術水平和工藝能力。

預警熱失控和減緩熱蔓延主要從電池系統層面入手。對于熱失控的預警需要建立一套建立故障實 時監測系統，加強數據的檢測、傳輸、以及故障的識別能力，現在很多廠商都已建立監測平臺， 例如寧德時代、孚能科技、蜂巢能源，考驗電池廠對產品的全生命周期管理能力；減緩熱蔓延的 思路主要是優化隔熱、強化散熱、引導泄壓，例如寧德時代、中創新航、孚能科技開發的新一代 電池系統均采取了上述思路。

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