新能源车，未来已来

 #理想汽车赴美上市# 
电动车-----未来汽车，却已经成为现实，慢慢成为主流。
首先讲一讲几个名词：

EV-----Electric Vehicle（电动汽车）-----纯电动汽车
HEV-----Hybrid Electric Vehicle（混合电动汽车），目前比较成熟的是汽油发动机和电动机的混合。HEV车型电池容量很小，通过汽车运动过程中能量回收（例如刹车）来充电。
电池容量小，不能长时间纯电行驶，电动机功率也不大，所以在起步和加速等场景中辅助发动机提供动力。发挥电动机扭矩大的特点，在起步和加速过程中整体效率得到提升，车辆整体油耗就会明显下降。HEV只帮助你省油，虽然可以纯电行驶，主体还是汽油动力。
PHEV-----Plug-in Electric Vehicle（插电式混合动力汽车），这类车型可以通过电机、发动机的介入算法形成多种驱动组合。比如纯电动模式，纯发动机模式，电机加燃油机混合模式等。
电动车---

一，电动车---------我们发展电动车的原因，过程以及未来。
为啥我们要发展电动车呢？
（1）技术原因：内燃机必然被替代，这是效率决定的，人类一直做得事情就是最求效率，虽然很多政策的制定往往都限制了效率，但最终效率都会突破政策的。

（1）、开发周期长、费用高
内燃机-----往复活塞式单缸------直列四缸、V6双涡轮，非增压情况下的阿特金森循环、低压EGR，增压发动机------双涡管增压器，电控废气放气阀、发动机喷水等各类新技术，各类技术的加成，大幅提高了燃烧效率，使得发动机能更高效的服务。
但是内燃机有其局限性
1、设计加后期验证，时间长、费用高昂。
一台普通的1.5T排量的发动机，大概有三四百个零件，大部分零件都要经历：数据设计、仿真分（考核耐久性、燃烧等特征）、样件制作、试样耐久考核、整车路试等几个过程。
一、做样件----------如发动机的大零件缸体，做一套样件大概在400万，6个月的周期，这还只是一个零件，这还是顺利状态下，如果出问题。。。。
二、做实验----------验证发动机的耐久性，一般成熟的整车厂是要做非常多的实验，都是上百小时的不停跑，拿到外面租台架做，得几万一个小时，自己搭建台架实验室又非常昂贵，都是垄断企业AVL、FEV等等等，
2、设计困难、结构复杂
零件众多，零件间的匹配结合的问题严重，匹配不好，就会漏水、漏油、漏气。发动机的众多的技术集成、以及发动机自己复杂的冷却、润滑系统，机械零件复杂了就会有很多不可控因素。
3、内燃机本身的噪声、振动问题严重
发动机是有严重的噪声和振动问题，这个是发动机固有的设计结构决定的，不可避免。振动源来自于长期的机械运动，摩擦会有各种损耗，就需要润滑，运动又产生了热，那又需要冷却，长期的振动考核了各类零件的耐久，尤其是紧固件，很容易失效。
4、售后困难、费用高
发动机每五千到一万公里需要更换机油机滤，费钱费时
所以这就决定了内燃机会被替代，所以电动车就出现了，电动车的优势正好匹配内燃机的缺点。
但是电动车也有各种缺陷
1、续航里程/电池质量的制约--------一款400多续航里程的电动车，电池得要300多Kg，容量越大，电池越重，续航里程越短
2、蓄电池使用寿命--------电池充放电次数、电池电量的衰减都是个大问题，电池的耐久性制约了电池的发展。
3、基础设施配套困难--------充电桩数量不够
4、电池起火，安全问题。
针对这几个问题，现在都有了比较好的改善，比亚迪 的刀片电池在这几个方面都做的不错


搭载“刀片电池”的旗舰轿车比亚迪汉EV综合工况下续航里程达到605公里。虽然说这个续航还是不太够，不过已经有了长足的进步了。
而且对于里程焦虑问题，我们可以这样看，续航里程问题+充电速度和充电便利性问题。
所以我们要么可以增加续航里程，要么增加充电站，加快充电效率。
1，充电速度：以特斯拉为例，75D型号代表电池的容量是75度电----75kWh，充电的电压和电流越大充电的速度越快。
家用插座充电，电压220V电流16A，220V×16A=3.520kW----------75kWh的电池充满所需时间是75÷3.520=21.3h
特斯拉V1，电压380V电流150A，380V×150A=57kW-------------75kWh的电池充满所需时间是75÷57=1.32小时
V3超级充电桩充电，实际充电功率最高可达到245kW，前期高速充电状态可以稳定在220kW，远高于现在V2版本的120kW。-------------75kWh的电池充满所需时间75÷220=20分钟
特高压高流，电压1000V电流500A ，1000V×500A=500kW-------------75kWh的电池充满所需时间是75÷500=0.15小时=9分钟。（电池能否承受这样的电流和电压）
基本上这个充电速度你不会有任何的里程焦虑了。
但是，1000V的电压不是随便从哪拉根线就可以提供的，这对整个电网的改造提出了非常高的要求和标准，对电池本身接受充电速度的能力也是全新的挑战，难度相当大。但是这方面也在进步，特别是中国。
（保时捷Mission E电动车，充电电压800V，15分钟内充到能让你跑400公里（电池总续航里程500公里）
特斯拉Model 3长续航版本车型为例，峰值功率下，5分钟所充电量可增加其约120公里续航里程，国产 Model 3长续航后轮驱动版续航里程为 668 公里）
2、充电便利性。
要建设高电压大电流的充电站很难，充电站的建设速度会很慢，充电便利性一定会很差。
特斯拉250 kW功率的超级充电站已经建好的，目前分布（V3）
美国-805、中国-277、加拿大-100、法国-77、德国-76、其他国家/地区-508
特斯拉预计2020年在中国大陆地区新增4000个以上超级充电桩，是过去5年建设超级充电桩总量的一倍。
可以说充电便捷性也在大力的建设中。
3、续航里程（电池容量）
电池容量的提升是很难的。

所以当下有四个方案解决这个电池容量问题：堆三元锂电池、固态电池、内燃机增程、燃料电池增程。
A、堆三元锂电池
根据《中国制造2025》、《促进汽车动力电池产业发展行动方案》以及《汽车产业中长期发展规划》，到2020年，我国动力电池单体比能量要达到300wh/kg以上，力争实现350wh/kg，系统比能量力争达到260wh/kg、成本降至1元/瓦时以下。
以A级轿车参数、2025年电池系统能量密度260Wh/Kg，可以做模拟

电池容量163kWh时，可以实现续航1000km。预计2025年每千瓦时成本70美元左右
163kWh电池成本163kWh*70美元/kWh=1.14万美元
假设2025年电费0.3元/kWh，那么一公里电费为0.3元/kWh * 0.163kWh /公里= 0.0489元
使用A级轿车参数、电池能量密度120Wh/Kg的仿真结果如下图。

堆120Wh/Kg电池可达到的极限续航里程为2737km。这个极限可以从数学上证明。

求电池容量Q趋于无穷大时续航里程S的极限，则1/Q为0，上式分母的第一项为0，得到

极限数值算出来是2737km，与仿真结果一致。
当然了，这个数值对于我们生活没什么意思！！！
B、固态电池
丰田的固态电池能量密度可以做到300Wh/kg，甚至600 Wh / kg。如果是400Wh / kg，为60千瓦时的固态电池充电仅需10到15分钟。
大众计划下一代电动车电池，里程超过1000公里的固态电池
赣锋锂业 在做这个固态电池
以A级轿车参数、固态电池能量密度400Wh/Kg做了下仿真，结果如下图。

需要153kWh的固态电池。
260Wh/Kg的三元锂电池相比，需要的电池容量也降低了。
固态电池技术的超快充电功能，随着技术发展，用户只需要5-10分钟就能为电动车充满电。锂离子电池价格2025年内降低到每千瓦时70美元，而固态电池则将比锂离子电池还便宜20%，大概每千瓦时56美元。
153kWh电池成本153kWh*56美元/kWh=0.86万美元
假设2025年电费0.3元/kWh，那么固态电池车一公里电费为0.3元/kWh * 0.153kWh/公里 = 0.0459元。
其实比锂电池也没便宜多少啊
C、内燃机增程（理想ONE这辆车就是这个思路）
增程的思路是，往车上装个发电机，如果电池电用完了，发电机发电、给电动机供电。
一种增程器是内燃机+发电机。

1 增程式动力系统结构及工作原理
增程式电动汽车的动力系统主要由增程器系统、动力电池、驱动系统等组成。
增程器系统主要包括------发动机、发电机、GCU（发电机控 制器总成，Generator Controller Unit，简称GCU），增程器启动时，由动力电池给GCU供电，驱动发电机来 启动发动机，发动机启动后增程器转入发电模式，给驱动系统供电或者对动力电池进行充电。
驱动系统主要包括减速器、驱动电机、MCU（电机控制器总成，Motor Controller Unit，简称MCU），驱动系统接收增程器或 者动力电池的能量来驱动车辆前进或者后退，同时在车 辆制动时发电并充入到动力电池中。





增程式电动汽车一般分为纯电模式和增程模式 两种驾驶模式，
动力电池SOC（荷电状态，State of Charge，简称SOC），值较高时采用纯电模式，相当于 纯电动汽车。
当SOC值低于设定的下限值时，增程器启动，发电机将发动机产生的能量转化为电能供应给驱动电机，并将多余的电能储存在电池中，给动力电池充电。另外当整车急加速等工况需求较大的功率，而动力 电池或增程器单独工作均无法满足需求时，由动力电池和增程器共同为驱动电机供电，以满足整车性能需求。
理想 ONE 是发动机发电后直接驱动电机，并不存在充电再放电的损耗。
理想 ONE 一定先把油用完，最后才会把电用完。
理想 ONE 的能量主要在增程器、电池组和驱动电机这三个部件之间流转。相互工作大概有六种不同的状态：



电池永远不存在同时充放电，只能要么充要么放，看起来同时充放，并不是分时进行，而是通过一个高压控制器进行电流的分流和混流。
高压控制器有三条电路，分别连接增程器、驱动电机、电池。其中连接增程器的电路是单向输入，连接驱动电机的电路是双向可输入可输出，连接电池的电路也是双向可输入可输出。
高压控制器共存在七种工作状态：
 1、增程器输出==输入电池+输入电机（边烧油边驱动边充电）
 2、增程器输出+电池输出==输入电机（边烧油边烧电边驱动） 
3、增程器输出+电机输出==输入电池（边烧油边制动边充电） 
4、增程器输出==输入电机（此时电池不参与）（烧油电量保持） 
5、增程器输出==输入电池（此时电机不参与）（停车烧油充电） 
6、电机输出==输入电池（此时增程器不参与）（纯电动能回收）
7、电池输出==输入电机（此时增程器不参与）（纯电驱动行驶）
HEV必须烧油，增程式电动车可以只充电、不烧油。
PHEV电池容量小，增程式电动车纯电续航里程高点（理想one在NEDC下的纯电续航里程为180km），市内通勤完全用纯电动没有问题（另外还有45L的油箱）
1000km-180km=820km靠增程器弥补，假设百公里油耗4L，那么850km耗油820km*4/100 = 32.8L，用个35L的油箱就行了。理想one目前看来可以跑1000公里以上。
纯电续航150km，假设百公里电耗15kWh，则需要23.7kWh的电池，假设用固态电池，则电池成本70美元/kWh*80%美元*23.7kWh =0.133万美元。
D、燃料电池增程
丰田的MIRAI，充满Mirai的储氢罐大约需要3-5分钟，在JC08工况下，Mirai的氢储量可以支持700公里续航里程。

RG Nathalie运用甲醇作为原料在线制氢，采用氢燃料电池技术，在驾驶过程中随时可为车辆充电，可以让车辆在常规匀速的情况下拥有1200公里超长续航里程。
对燃料电池车来说，单次续航和充能速度已经不是问题了。量产的关键在于降成本以及车主远行时能否便捷地找到加氢站。
制氢很贵的啊！！！！
电池容量、充电速度、充电便利性，哪一个得到巨大提升，都能有效缓解里程焦虑。我国目前这个住房结构，可能超级充电站比自己充电桩要更合适点。特别是一二线城市。


（2）根本原因，我们对于石油的进口依赖太大了，2021-2022年，国内汽车保有量超过美国，对于原油的进口依赖大概70--75%，我们自己产油数量不够，质量也不够的。所以现在有一个能替代汽油的产品，必然是属于国家战略的。

双积分制度下，预计2025年新能源车占比到20%，未来几年的空间还是非常大的。
另外一个原因是路径依赖，因为我们的发展是有路径可依的，比如我们的手机是如何发展起来的，那么我们很多产业都会这个路径的。国产手机怎么起来的，未来新能源车国产就会怎么起来，看看目前的手机市场，未来的新能源市场，产业链的成熟和升级必须是行业要求最高的企业来制定的。手机以前是苹果 ，电动车现在是特斯拉。
特斯拉进来还有一个重要的好处，就像iPhone，当年我们也是自己搞手机，但是架不住手机量跟不上，对于产业链来说实际没有太大的用处。
iPhone大量开始，然后进入国内，很多产业链公司开始拔地而起，iPhone出货量大，导致有钱赚，而且iPhone要求高，所以产业链公司既有钱，也有这个动机去升级。
才会使得整个手机产业链起来，所以才有后来的华为，小米，OPPO和vivo，产业链不赚钱，就不会有这些。
为什么小米不行了现在，因为小米不赚钱，没办法给产业链公司足够的利润。为啥OPPO和vivo，华为好，因为他们卖得贵，产业链公司也有钱赚，自然舍得投入和研发和供货。
所以现在手机领域，iPhone不再是最好的那个了，很多细节国产做的好。
在特斯拉没有国产前，没有进入国内前，我们的电动车市场为啥不行，当时只有一个比亚迪，只靠比亚迪，量起不来，电动车产业链就起不来，不赚钱，也不会升级。特斯拉进来，他可以卖的更多的量，对于产业链要求也高，自然最后能起来，然后因为能力有了，最后国产的电动车才能弯道超车。
最先开始的国产电动车可能结果都不会好，但是特斯拉流行普及后的国产电动车会出现巨头的，比亚迪会不会是的，有可能，也没可能，谁知道呢，但是一定会有自己的巨头的。
这个时候我们怎么做呢，就是投资新能源车啊，如何投资呢，可以买个股，当然对于普通人来说在相对舒服的位置买ETF是很好的。
（3）直接原因----汽车消费疲软，新能源车是突破口
统计数据显示，近三年新能源车的销量呈现稳步增长的态势，2019年销量合计106.1万辆，同比增长4.4%



<h4>另外今年新能源车政策利多，促进消费</h4>
国家政策-------3 月 31 日国务院常务会议确定，将新能源汽车购置补贴和免征购置税政策延长 2年。
从原因（1）（2）（3）基本可以看到未来的新能源车是风口，而这个风口可能持续很多年
目前市场上与新能源相关的ETF
一、国证新能源汽车指数（399417）-----以沪深A股市场属于整车、电池材料、上游材料、电机电控和充电桩等新能源产业链的上市公司为样本空间。由50只股票作为指数样本股，反映新能源汽车产业的整体运行情况。



二、中证新能源汽车指数（399976）-----以中证全指为样本空间，选取涉及锂电池、充电桩、新能源整车等业务的上市公司股票作为成份股，指数成份股由25只个股组成，反映新能源汽车相关上市公司的整体表现。



三、中证新能源汽车产业指数（930997），选取业务涉及新能源汽车产业的沪深A股上市公司作为样本，由54只成份股组成，反映新能源汽车产业的整体表现。



在当下我们还是主要是产业链发展，整体还是特斯拉为主，国产的目前还没占很大比重，所以偏重于中上游权重的中证新能源汽车指数（399976）更有优势



<h4>对于我们来说，分别对应的ETF和基金有以下。</h4>
现在比较热门的，市场上上市的ETF有三个
华夏的  ----中证新能源汽车指数（399976）
平安的  -----中证新能源汽车产业指数（930997）
国泰的  ------中证新能源汽车指数（399976）
所以现在来说，在没有整车特别优秀的国产车时，新能源车ETF 和新能车 ETF159806 优势比较明显，考虑到现在的位置，根据估值和未来业绩，可以考虑。在未来国产车跟上后，那么新能车ETF 就会显示出优势，到时候会表现得更好。
----投资有风险，投资需谨慎，这篇文章不构成买卖建议，只是分析，投资有风险，投资需谨慎


后记：说实话，我并不清楚，这么多的新势力造车里哪个会胜出，因为造车真的挺难的，而且需要的资金是百亿以上的，目前来看，新势力里，蔚来和理想卖的是比较多的，各自的技术不一样的，要说传统的汽车，我还是看好比亚迪，如果比亚迪找一个更好的设计师，可能会更好的。