混合动力轿车成本分析和市场探索

东风EQ7200HEV混合动力轿车成本分析和市场探索

徐平兴 朱 禹

东风电动车辆股份有限公司

提要

东风EQ7200HEV混合动力轿车开发是国家“863”计划重大专项5个整车项目之一，与之配套的有动力电池及管理系统、驱动电机及控制器、多能源动力总成控制系统等11个子项目单位。本项目的目标是实现产业化，因此产品的成本控制和市场定位显得相当重要。本文即是整车项目承担单位对这一问题进行广泛调查和深入研究后的总结。本文将以国际通行的市场分析方法为基础，从整车的方案选择、关键总成和零部件指标定位、成本构成等方面对整车成本进行分析，并结合国际和国内汽车市场的走向分析本车的市场位置。

关键词：混合动力、成本、市场、分析、863

1．EQ7200HEV混合动力轿车开发项目概述

东风电动车辆股份有限公司承担的EQ7200HEV混合动力轿车开发项目是国家“863”计划重大专项5个整车项目之一，与之配套的有动力电池及管理系统、驱动电机及控制器、多能源动力总成控制系统等11个子项目单位。

“十五”目标：以市场为导向，在“十五”期间研究开发EQ7200HEV混合动力轿车产品，通过产品型式认证，实现产业化，形成我国自主产权的批量化混合动力轿车产品。通过3轮开发，提供样车不少于10辆，其中开发用样车5辆，认证用样车5辆。

产业化目标：年产2000辆混合动力轿车，在市场更为成熟后年产达到5000辆，实现赢利扩张式的企业机制。

项目的立足点：利用东风公司技术优势、技术引进成果及社会技术优势；最大限度利用东风公司现有产品平台及社会资源，实现产品系列化、通用化、标准化设计，最终实现产业化；按混合动力轿车特点进行设计，并且驾驶性能与传统汽车一致。

2．混合动力汽车发展情况概述

电动车的发展是汽车发展的必然趋势。国家“863”计划选定纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车作为电动汽车发展的三条主线。下表是三种车的对比。

驱动系统能源系统 能源来源

特 点

纯电动 汽车

电机

蓄电池

电网 完全零排放，不依赖石油，但一次充电行驶里程不够长，需要充电设施，电池成本及车价高。已小批量生产销售。

混合动力 汽车 电机

发动机 蓄电池

发动机

汽油 柴油 电网 行驶里程长，可以不要公共充电设施，行驶过程仍有废气排放，但很低。依赖石油，成本适中。已批量生产销售。

燃料电池 汽车

电机 燃料电池

氢气 甲醇 汽油 乙醇

行驶里程长，能量效率高，不依赖石油，无废气排放或超低排放，但成本高。仍处于开发中。

长远来看，纯电动车和燃料电池车是最具希望的产品，在未来将占据主导地位。由于技术和成本的原因，这两种产品目前还不具备实用化的条件。混合动力汽车介于传统汽车和未来汽车之间，是一种承前启后的、在经济和技术方面都趋于成熟的产品。在未来性汽车尚难突破瓶颈的时候，各国争先恐后地推出各种形式的混合动力车证明了其存在的现实价值。

权威人士预测，在以后的10-20年时间里，内燃发动机汽车的市场分额将逐步减少，纯电动汽车和混合动力汽车将与之三分天下。其发展趋势如下图所示。

初步的市场调查表明，在欧洲大多数用户在燃油汽车、混合动力汽车和纯电动汽车中，更愿意选择混合动力汽车，这与专家估计完全一致。

下表是主要汽车公司和国内厂商混合动力汽车产品的情况。

国外

Toyota Prius，Estima，Crown，Coaster Honda Insight，Civic

Nissan Tino

GM Precept

Ford P2000 Prodigy

Daimler-Chrysler Dodge ESX 3

国内

东风电动车辆股份有限公司EQ6110HEV混合动力城市客车， EQ7200HEV混合动力轿车

中国第一汽车集团公司解放牌混合动力城市客车

长安汽车（集团）有限责任公司ISG型混合动力轿车

上汽集团奇瑞汽车有限公司奇瑞混合动力轿车

3．EQ7200HEV混合动力轿车的基本构成

1）基本结构

EQ7200HEV的动力系统为串并混合式结构，为中度混合动力车。其结构原理如下图所示。

2）整车参数

总长×总宽×总高 4660×1695×1415 mm

总质量 ≤1590 kg

整车整备质量 1330 kg

轴距 2620 mm

轮距(前／后) 1465 /1455 mm

最大车速 ≥160 km/h

加速性能(0－100km/h加速时间) ≤13 s

最大爬坡度 ≥25％

续驶里程 ≥500 km

整车排放 不低于欧洲3号标准

百公里油耗(城市工况)比基础车下降 30％

车外噪声限值比基础车降低 2dBA

操纵稳定性 符合QC/T480-1999

平顺性 符合QC/T474-1999

3）主要组成部件

EQ7200HEV混合动力轿车是以风神蓝鸟2.0升轿车(EQ7200-II)为基础，换用新的多能源动力总成和相关的控制系统改装而成的。

动力总成的主要部件及其参数如下表所示。

EQ7200HEV混合动力轿车风神蓝鸟2.0升传统轿车

发动机富康TU3JP/K 1.4L电喷汽油机EQ486 2.0L电喷汽油机额定功率/转速55kW/5400rpm 107 kW /6400 rpm

最大扭矩/转速110Nm/3600rpm 178 Nm /4800 rpm

排放EURO II EURO II

主电机直流永磁无刷电机/交流异步电机—额定/峰值功率14kW/40kW —

额定电压336V —

辅助电机直流永磁无刷式ISG 直流启动马达和交流发电机额定/峰值功率3kW —

额定电压336V —

动力电池镍氢电池组—额定电压336V —

公称容量8Ah —

变速箱4档AMT 5档MT

两车的最大功率基本相同，整车重量变化不大，动力性相当。

由于EQ7200HEV采用了较小排量的发动机（与基础车相比，降低了30%），控制策略的优化可以使发动机和电机始终处于高效工作区，且具有制动能量回馈功能，因此其在油耗、排放、噪音及平顺性等方面都有显著的改进。

4．成本分析方法

电动车的成本效益及市场分析方法同样遵循一般产品的分析方法，但也有其特点。

日本能源应用研究所Osamu Kobayashi 等人在对一种超轻型的四轮电动车进行成本分析时[2]采用生命周期物耗（LCI=Life Cycle Inventory）和生命周期费用（LCC=Life Cycle Cost）的概念，分别从能源消耗、CO2的排放角度和从资金支出的角度将该电动车与同等级别的汽油车进行了对比。对LCI的分析还用到了在LCA软件基础上开发的专用软件。

还有一种方法是用初始成本和寿命周期成本对电动车的成本进行分析[1]。

后一种方法在美国能源部的相关报告中得到应用，其优点是比较直观简单，不需要用专门软件计算有关数据。

本文将在后一种方法的基础上结合本混合动力轿车的特点进行成本分析。

5．成本分析

1）生产商成本分析

生产商成本包括研发、生产、销售过程中所发生的直接费用和间接费用。

（1）研发经费构成

费用项目费用，万元

三轮十辆样车（底盘和车身）试制费1700

样车试验费600

人工劳务费300

差旅费500

技术咨询费200

电控TU3 1.4L汽油机700

专用变速箱300

中央控制器400

低压和高压电器设备研制费500

专用试验设备1550

产业化前期投入资金3000

合计9750

假设研发费用中30%由企业承担，则2975万元必须摊入成本。

（2）材料成本构成

以下是EQ7200HEV的单台成本，这里假定该值不随批量变化。

零件名称 变更

情况

成本变化 （元/台）

发动机 更换 -3200 变速箱 改制 -500 传动轴 改制 0 AMT及控制系统 新增加 800 主电机及控制系统 新增加 30000 ISG及控制系统 新增加 3800 动力电池及控制系统 新增加 15000 多能源管理系统 新增加 5500 电动真空泵 新增加 600 电动转向油泵 新增加 1200 电动水泵 新增加 800 电控节气门 新增加 250 专用组合仪表 改制 0 排气系统 改制 -100 零件名称 变更

情况

成本变化

（元/台） 空调压缩机 更换 800

电机及控制器冷却水箱新增加 100

油门踏板 改制 20

制动踏板 改制 20

12V蓄电池 更换 -40

新增电器 新增加 900

节流阀体 取消 -150

怠速旁通阀 取消 -150

空气流量计 取消 -150

转向液压泵 取消 -800

发电机 取消 -600

起动机 取消 -500

合计成本变化 53600

按年产2000台估算，每台车总成本在风神EQ7200-II轿车19万元成本的基础上约增加53600元，总计为24.36万元。

（3）管理和销售成本

按以上两项之和的一定百分比α计算.

前提： 研发费用计入成本部分 2250

研发费用摊销年数 5

每年摊销 450

管理和销售成本系数α 1%

年产量20005000

研发成本29751190

基础车材料成本190000190000

改装变动材料成本53600 53600

管理和销售成本24662448

生产商成本 249041247238

与基础车相比成本增加

31.1%

30.1%

以上数据显示研发、管理和销售成本所占的比例是很小的。

2） 用户成本分析

用户成本包括购车成本、使用成本和维护成本。

（1）购车成本分析

购车成本=汽车生产商成本+生产商利润+车辆购置税，是购车时一次性付清的费用。 假设：生产商利润=生产商成本*10%

车辆购置税率为《中华人民共和国车辆购置税暂行条例》规定的税率，即10%。 则年产2000辆EQ7200HEV 混合动力轿车的购车成本如下：（单位：元/辆）

生产商成本249041 生产商利润24904 车辆购置税27395 购车成本

301340

需要说明的是，利润率定在10%，虽然比一般汽车业利润指标高，但作为一种高科技的风险企业，在国家和地方政府巨额拨款支持下发展起来的电动车产业，显然是偏低的。这可以解释为什么会出现各国政府大力推进电动汽车项目，而大多数企业响应不积极的现象。

（2）使用成本分析

使用成本=车检牌照等费用+保险费+养路费+路桥停车费+年检费+燃油费等费用，是在车辆使用过程中不断消耗的费用。

（单位：元/年）

车检牌照等费用 244保险费 12000养路费 1200路桥停车费 1700年检费 1200燃油费 15216使用成本 31560

说明：○1估算燃油费时，百公里油耗按EQ7200-II 的70%计算约为4.8升，使用93号汽油。每年行驶里程按10万公里计算。汽油价格按2002年11月4日美国价格为每升3.17元（与考虑燃油税后我国价格基本相档，这也符合与国际接轨的趋势）。○2其它费用参照北京市现行规定估算。

从以上数据可以看出保险费和燃油费是构成使用成本的主要部分。与EQ7200-II 纯汽油车相比，混合动力轿车每年可节省油费约6500元。

（3）维护成本分析

维护成本=修理费+保养费+电池更换费等，是车辆使用中周期性支付的费用。

（单位：元/年）

保养费 1000 修理费 1500 电池更换费 2000 维护成本

4500

说明：这里假设整车的使用年限为5年，在第三个年头需要换1次动力电池，电池更换费用为10000元。

从以上数据可以看出，尽管电池费用较高，但经过分摊，其与修理和保养费的差别已经不大。

若按美国先进电池标准（如下表所示），电池更换费用可以更低。

比能量,Wh/Kg

比功率,W/Kg 循环寿命,次 价格,美元/kWh

铅酸电池 30-50 200-400 400-600 120-150 镍镉电池 40-50 150-350 >800 300-350 镍氢电池 50-70 150-350 >800

150-200 锂离子电池

120-150

200-300

1200

150-180

（4）生命周期用户成本分析

购车成本 301340 使用成本 157800 维护成本 22500 用户成本

481640

从以上数据可以看出，在整个生命周期用户成本中，购车成本所占的比例最大，占绝大部分。使用成本次之，占1/3。维护成本最小。

将各成本细化分解到最初的费用项目时，成本构成如下所示。

购车成本

62%维护成本

5%生产商成本51%

保养费1%生产商利润5%修理费

2%车辆购置税6%电池更换费

2%

使用成本

33%

车检牌照等费用0.3%

保险费13%养路费1%路桥停车费

2%年检费

1%

燃油费16%用户成本 100%

3）成本控制方法

通过以上分析，可以得出如下结论，

z EQ72OOHEV混合动力轿车的生命周期用户成本主要取决于购车成本和使用成本。

维护成本影响较小；

z购车成本主要取决于生产商成本，而后者主要取决于基础车成本和改装变动材料成本；

z购车成本中车辆购置税和生产商利润占有相当大的比重，二者比例相近，前者甚至超过后者。表明企业和国家的利益分配欠合理，不利于调动企业开发新产品的

积极性；

z使用成本中燃油费和保险费占绝大部分，燃油费占最大比例，说明节油技术具有重大的经济效益。保险费偏高，将抑制汽车商业化的进程；

z维护成本中，更换电池产生的费用经摊薄后所产生的影响变得很小。这一结论建立在电池寿命得到保证的基础之上。

对混合动力轿车进行成本控制，应针对以上所分析的各个方面。这既牵涉到生产企业，

又与政府和社会保障机构有密切的关系。这在下面将给予分析。

6．市场定位与预测

1）市场推动力识别

（1）生产商经济效益

如果EQ7200HEV实现批量生产（年产2000-5000辆），那么根据上面的分析可以看出生产商的利润还是相当可观的。因此，生产商是愿意将产品尽快推向市场的。

（2）市场需求

如果将EQ7200HEV售价与同档次的国外已经进入市场的混合动力车相比，那么差距特别明显。这使得本产品很难登上国际市场。

2.0升级混合动力轿车价格对比

生产厂家产品型号价格，万元

TOYOTA CROWN THS－M 18.3

丰田 Prius第2代 16.58

本田 Civic 16.19

从表中数据可以看出，国外成熟的混合动力轿车在价格上与其同级别的传统轿车不相上下。基于电动车在技术和市场上比传统汽车有更大的难题，有人认为这些生产商是在做赔本生意，至少是在做没有盈利的事情 [3] 。但是，从近年来混合动力汽车开发与生产方兴未艾的势头看，事情并没有看起来那么简单。其中的问题很复杂，需要专题研究。

如果将EQ7200HEV的售价与国产同档次的传统汽车相比，可以看出价格相差也很悬殊，那么可以断定在目前的状况下国内市场的接受程度也是很有限的。

生产厂家产品型号价格，万元

一汽宝来1.8T 23.4

风神风神蓝鸟2.0 19

（3）社会需求

由于节能和环保是关系到人类社会的长远生存和现实发展的问题，混合动力轿车进入市场具有现实的紧迫性，是社会进步的需要。

如何解决买得起和用得起混合动力轿车这一问题，更多的在于政府的政策。

2）社会效益分析

（1）可以有效地降低大气污染

研究表明，造成大气污染的气体主要由非甲烷有机物、氮氧化物和一氧化碳组成。在美国城区，43% 的非甲烷有机物、57% 的氮氧化物和82% 的一氧化碳来自汽车尾气排放，而全世界20% 的一氧化碳排放量来源于汽车废气。汽车废气排放已成为城市大气污染的一个主要原因。

机动车排放源对大气的污染贡献率在逐渐上升，成为我国城市大气污染的一个主要来源。据统计，北京市汽车排放污染物对城市大气污染的贡献率已达到：CO为63.4%，HC为73.4%，NOx为46%；上海市中心地区的汽车排放对污染的贡献率为：CO86%，HC96%，NOx56%；广州市为：CO88.8%，NOx79.3%。

机动车的排放也加剧了全球变暖。为竭制这种趋势，1997年通过的《京都议定书》规定，所有发达国家应在2010年把6种温室气体（CO2、一氧化二氮、甲烷和三种氯氟烃）的排放量比1990年的水平减少5.2％。

与同级别的传统汽车相比，混合动力汽车可减少排放30%-70%，是一种理想的清洁交通工具。

（2）可以缓解国家能源安全问题

在我国的能源结构中，由于后备资源严重不足，长期看，大量依靠进口是一个已成定局。2000年就我国进口石油7000万吨。一般预测，2010年时中国石油需求中有超过一半的部分将依靠进口，进口量将达1.6亿至1.8亿吨，2020年将达3.6亿吨，这个数字是2001年的6倍。显然，国际油价的波动对我国的利益和国民经济的稳定运行有直接的影响。

国际社会也非常注视能源安全。在美国，布什总统2001年11月要求美国的战略石油储备应增加到 7亿桶,强调这是美国能源安全的重要因素。

目前发展节油的混合动力汽车和代用燃料汽车，将来发展不用油的燃料电池汽车和纯电动汽车，将是解决能源安全的根本途径。

（3）可以推动未来型汽车的技术发展

混合动力汽车是传统汽车向未来型汽车过渡的必经阶段，是目前最有实用化价值的先进技术产品。而且其关键技术难题，如电池、电机、控制系统等的研制，是未来性汽车产业化需要解决的先决条件。混合动力汽车成功进入市场将激励更多力量参与这些关键技术的研究，必将大大推进未来型汽车的技术发展。

3）市场推进机制

混合动力汽车的实用化，关键看政府。

为推进市场进入，我们建议：

z政府积极鼓励和支持企业、科研机构和投资机构联手，加大对相关技术的投入，提高性能，降低成本，开发出经济使用的混合动力车产品；

z政府和公益事业部门带头使用清洁汽车，为推动市场化起示范作用；

z理顺汽车销售和使用的税费关系，扩大汽车消费，对节油环保汽车给予更优惠的政策；采取销售补贴、税费减免等措施缩小生产和消费成本之间的差距。

z鼓励使用包括混合动力汽车在内的清洁汽车，广泛研究世界各国的促进措施，结合我国国情，制定相应的政策。

4）市场定位

参照有关资料的研究[4]，混合动力轿车的市场可以这样定位：

z人口较多、污染较重的大城市出租用车；

z风景优美的旅游城市的出租用车；

z经常举办大型国际文化体育交流的城市或大型场所交通用车；

z政府机关、科研院校、公益机构、大型企业的公务用车；

在北京市公交总公司开列的20000辆奥运会用车清单上，就有18000辆清洁燃料公交车，1000辆电动汽车(包括各种电池汽车、燃料电池汽车和混合燃料汽车)，另外还有1000辆其他类型的汽车。奥运会的示范效应必将大大推动混合动力轿车的实用化进程。

5）市场预测

丰田公司Prius轿车是全球首部商业化的混合动力车，到目前为止总的销售量已经超过了10万辆（如下表和图所示）。本田Insight则是最先在日本本土外运行的混合动力车，而近年日产Tino也登上了市场。国际著名的汽车公司都有在近期推出各自混合动力汽车的计划。

Toyota 混合动力车的销售情况(单位: 辆)

199719981999 200020012002(1-3)1997-2002/3 Prius 32317,65315,243 19,01129,4597,40289,091

Estima --- -5,8865,84011,726

Crown --- -1,5745202,094

Coaster9312 159856

年总销售33217,65615,255 19,02636,92813,770102,967

5000

1000015000200002500030000350004000097

9899oo o1日期

销量

美国市场上混合动力轿车的销售量统计

Honda Insight Honda Civic

Toyota Prius

1999 1季度 仅用于示范1999 2季度 1999 3季度 1999 4季度 17 1999 总计 17

2000 1季度 397

2000 2季度 1149 2000 3季度 1290 2610 2000 4季度 952 2952 2000 总计 3788 5562 2001 1季度 1058 3874 2001 2季度 1476 3532 2001 3季度 1970 3210 2001 4季度

1367

4940

2001总计 5871 15556

按计划， EQ7200HEV 经过5年3轮开发在通过定型验收和初期生产准备后，将于2008年首次在北京奥运会上投入运行。届时，技术成熟，成本大幅降低，政策环境更加有利， 年市场销售量达到2000-5000辆是有把握的。

7．结语

以上着重对EQ7200HEV 混合动力轿车的成本构成及主要影响因素、市场定位和销售量进行了分析。分析所得出的结论，有助于生产企业找准市场进入的关键切入点，同时有助

于政府部门制定适当的产业政策和消费政策，从而推动“863”计划电动车项目的顺利实施，确保国家战略目标的实现。

需要说明的是，由于目前所掌握的资料不是很全面，加上国内外技术和经济环境的不断变化，本文的分析和结论存在着一定的局限性。基于这一认识，项目承担单位将在项目实施过程中进一步完善EQ7200HEV混合动力轿车的成本和市场分析工作。

8．参考文献

[1]徐平兴，电动汽车的成本分析，湖北汽车，Vol.2，1998。

[2] Osamu Kobayashi et al，The Life Cycle Inventory And The Life Cycle Cost Analysis Of The Ultra-Light Electric Vehicles，EVS19 Symposium.

[3] Zhenglin Yang et al，On the Electric Vehicle Market Start up in China，EVS17 Symposium.

[4]程振彪，中国汽车工业当前面临的形势及发展战略的选择，东风汽车公司科技信息研究所，2001年4月15日。

9．作者简介

徐平兴

高级工程师，“863”计划EQ7200HEV混合动力轿车开发项目主要参与人

东风电动车辆股份有限公司

湖北省武汉经济技术开发区电动车产业园

430056

朱禹

高级工程师，研发总监，“863”EQ7200HEV计划混合动力轿车开发项目主要参与人 东风电动车辆股份有限公司

湖北省武汉经济技术开发区电动车产业园

430056