交通产业大变局与日本身影： 新能源汽车
摘要：
智慧出行，即「交通产业×数字科技」，是交通和互联网、云计算、物联网等技术交叉融合所产生的新型产业模式，旨在通过交通的数字化、智能化和互联网化，实现产业转型升级，最终提升经济、社会和生态环境效益，而由此演化出来的交通产业新格局则可称之为「智慧出行生态圈」。
要理解智慧出行生态圈大图景，首先要关注的是技术在应用层面所要解决的未来社会的共通问题。解决方案所带来的商业机遇，是促使新的全球产业链形成以及行业积极进行竞争合作和技术迭代最大动因。而要理解产业链的分布，则需要关注核心技术在其中的主导作用。基于这两点，本系列首先浅析了智慧交通生态圈的一大组成部分新能源汽车近期的产业发展、产业链形态和远期发展路径，以及值得关注的日本在其中扮演的角色。
3.3 新能源汽车「三电」技术以及相关上下游产业链
新能源汽车和传统汽车最大的区别在于构成部件的电动电子化。所谓新能源汽车「三电」，即电池、电机、电控，是新能源汽车的核心部分，而传统燃油车的主要部分为发动机、变速箱和底盘[1]。从内部构造、技术、成本等角度看，新能源汽车完全不同于传统燃油汽车。
3.3.1 电池：掌握电池核心上游材料生产即拥有产业链话语权
就目前来说，新能源汽车电池的续航里程是一大技术瓶颈。传统燃油汽车加满油能行驶600~1000公里，而目前新能源汽车（以纯电动车为例）加满电平均只能跑两三百公里[2]。因此，新能源汽车能否占据大众消费市场，很大程度上取决于电池的性能和成本。
未来新能源汽车的电池发展路径有两大方向：固态锂电池和氢燃料电池。锂电池方面，磷酸铁锂电池由于高稳定性和较低成本曾为主流，随后出现能量体积密度更高的三元锂电池。但三元锂电池的材料中含有重金属，高温环境下易自燃。固态锂电池在安全和性能上都具有优势，成为了未来电池发展的一大方向。固态锂电池有4种主要构件：正极材料、负极材料、电解液和隔膜。在这四个细分市场，日企均持有全球最高市场份额。
新能源汽车电池的另外一条技术发展分支为氢燃料电池。比较而言，零污染、续航时间长的氢燃料电池也有可观的市场开发潜力。虽然本田Clarity、丰田Mirai等氢燃料概念车已批量生产，但氢燃料电池的产业化仍需要一段时间。根据Fuji Keizai预测，到2025年全球燃料电池市场有望达到480亿美元（5.2万亿日元），其中燃料电池汽车市场规模将超过50%。2011年燃料电池汽车市场仅为280万美元（3亿日元），但随着技术升级、加氢站等基础设施的完善以及政策支持，预计到2025年全球燃料电池汽车市场有望扩大到269亿美元（2.91万亿日元）[3]。
由于能源稀缺，日本对氢燃料电池汽车进行了战略性研发投入，在氢燃料汽车生产上有全球领先地位。2013年~2017年全球售出的氢燃料电池乘用车中，日企就占了近九成市场份额[4]。
为促进行业发展，丰田分别于2015年和2019年开放了有关燃料电池车的5680项和23740项技术专利，包括丰田最新氢燃料电池车型Mirai的1970项关键技术，这些专利涵盖了从车载软件和系统到氢的实际生产，以此来促进燃料电池汽车成为未来市场的一大主流[5]。
3.3.2 电机：内燃机将被电动机取代
汽车目前主要的驱动电机可分为内燃机和电动机。随着新能源汽车的不断普及，电动机的市场规模将不断扩大。在电动机领域，丰田（旗下生产电机的公司有电装和爱信精机）、本田（旗下生产电机的公司为日立）和日产占据了行业前三，形成了日企的领先地位。除这三家自供以外，日企如三菱、富士、东芝等作为第三方供应商也在行业占有一席之地，如三菱就是德国戴姆勒奔驰的电机供应商，东芝是美国福特的电机供应商。日本企业也在积极应对汽车电动化的大趋势，电动机大生产厂商如电装和爱信精机通过整合上下游产业链，利用规模经济，以较低的成本优势占有市场份额，取得较高的毛利，占领市场先机[6]。
3.3.3 电控：过程控制系统是未来汽车的隐形核心竞争力
电机控制器是新能源汽车中连接电池与电机的电能转换单元，是电机驱动及控制系统的核心，其关键技术主要包含功率半导体模块和电机控制算法等，而功率器件作为电机控制器的核心部件，其成本占整个控制器的绝大部分[7]，是半导体产业的一大分支。因此，对于新能源的电机控制系统来说，半导体制造是技术关键。
作为上游加加工材料，光刻胶的质量与性能是半导体制造的关键因素，目前市场被几家日本和欧美机构垄断，其中，日本企业具有明显的龙头优势。
相关引用：
[1]卢日鑫、李梦强.(2019).《新能源汽车产业链2019系列报告（四）》.中国东方证券.
[2]林帆、陆嘉敏. (2018).《全球新能源汽车兴起特斯拉系列深度报告之一》.中国华金证券.
[3]邓永康，吴用.(2019).《燃料电池产业分析之一：政策与技术助推，商业化大幕开启》.中国安信证券
[4]郑连声.(2019).《燃料电池汽车大幕拉开，商业化进程几何？》.中国渤海证券
[5]李溯婉. (2019, April 3).丰田开放逾2万项电动化技术专利，为氢燃料电池车铺路？. Retrieved August 21, 2019, fromhttps://www.yicai.com/news/100154561.html
[6]曹尚舟.(2018).《莫尼塔先进制造专题－全球汽车电动化行业梳理系列（2）》-电动机系统篇.财新智库
[7]林海.(2018).《芯片国产化专题系列之一—大国重器，功率半导体小行业大机会》.财新智库莫尼塔.财新智库
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