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基于综合收益模型的技术路线战略研究

发布时间:2022-03-25 08:43:58 浏览数:


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摘 要:汽车动力总成有多种技术路线,传统的成本-收益模型无法客观全面的评价技术路线的优劣。对车企制定发展战略带来了较大困难。本文研发了一种新的综合收益模型。该模型在传统评价模型的基础上,增加了CAFC积分、新能源积分、购车财政补贴、购置税优惠等维度,以时间为主要因变量,以经济效益为评价指标,为发展战略的制定提供数据支撑。

关键词:动力总成;技术路线;综合收益

传统乘用车以发动机为动力源,汽车的动力总成由发动机、变速箱、传动系统等组成。替代燃料和双燃料发动机是对发动机燃料的创新,动力总成并未发生变化。然而,随着新能源车和节能汽车技术的发展,发动机不再是唯一的动力源。目前,两驱的纯电动汽车以单电机为主;四驱的纯电动汽车以两个电机为主;混合动力则有发动机与单个电机、发动机与两个电机等方案。因此,汽车动力总成的技术路线变得多种多样。此外,国家政策对动力总成技术路线的导向作用也十分明显。传统的成本-收益模型已无法客观全面的评价技术路线的优劣[1]。对车企制定发展战略带来了较大困难。

本文在传统评价模型的基础上,增加了CAFC积分、新能源积分、购车财政补贴、购置税优惠等维度,研发出一种综合收益模型。该模型以统一的经济效益为评价指标,可以方便客观的指导车企进行技术路线战略的制定。

1 模型概述

本文所研发的综合收益模型有很好的扩展性,可以非常方便的添加各种技术路线进行评估。本文中,主要评价的技术路线包括SS(Start/Stop启停技术)、48VP0、48VP2、EV、HEV和PHEV六种。上述六种是当前较为热门的技术路线。虽然无法覆盖所有技术路线,但具有较好的模型演示能力和战略制定代表性。

时间是综合收益模型的重要输入,同时,模型输出的评价指标也是以时间变化来展示技术路线的趋势。本文示例以2018年至2025年为评估时间区间。模型的所有参数都需要提供该时间区间的数据作为输入。

模型的输出,即评价指标是综合收益(单位万元)。本文示例中,综合收益主要由下述公式一所示的六个参考维度组成。将所有参考维度统一按照价值来评价,确保了评价体系适应性最强,模型的扩展只需添加新的参考维度。而输出的更新,只需要调整参数数据。

其中:S:综合收益,单位万元/辆;PSale:售价,单位万元/辆;PCost:成本,单位万元/辆;PSubsidy:财政补助,单位万元/辆;PReduction:政策减免,单位万元/辆;PCAFC:CFAC积分收益,单位万元/辆;PNEV:NEV积分收益,单位万元/辆。

2 模型详解

本文示例有六种技术路线需要评价,除了六种技术路线之间的对比外,建议将同车型的传统动力总成作为对标技术路线,一同进行评价。这样做的好处是可以结合车企当前的实际情况,有助于制定连贯的、分阶段的发展战略。避免只是对新动力总成技术路线的优劣做评估,而忽略了车企自身的情况。

为确保可比性,六种技术路线应用于同一车型,应用之后车辆的装备质量、质心位置、动力性及经济性应做差异化的更新。应用六种技术路线后,车辆的特点见上表1。

2.1 PSale售价

各技术路线单车售价采用对标车售价乘以各技术路线单车售价溢价率来表示,溢价率的参考数据如下表2。

考虑同一车型,在市场中的定位和销售的竞争力,应设置最高溢价率(本文示例最高溢价率为1.2)。溢价率的确定主要考虑以下三种情况:一是技术路线带来的好处能够覆盖成本,溢价率包含成本和额外的利润。如下表2中的SS、48VP0和48VP2;二是技术路线带来的好处与成本增加差不多,如下表2中的HEV;三是溢价无法覆盖成本。如下表2中,EV和PHEV的溢价率是无法覆盖成本的,仍以1.2作为售价溢价率。

需要注意的是对标车的售价也应该是时间的函数,不同年份应有适当的销售价格调整。如果考虑更多的因素,将溢价率按照时间做适当的调整,能够更好的反映实际情况。

2.2 PCost成本

各技术路线的成本,主要计算车辆的物料成本。当然物料成本与车型销量有关,关于车型销量的模型可以在本文综合收益模型上进行扩展,为方便研究,本文暂不考虑车型销量的因素。

各技术路线的成本可以用成本增加值与对标车辆成本求和得到。各技术路线的成本增加值示例如下表3。

成本增加值随着时间应做适当调整,同样对标车的成本也应随着时间做适当调整。调整主要依据技术更新(材料、结构调整优化)和商务调整两方面。技术路线中的关键零部件(如电气化中的关键零部件电机和电池)是成本增加的主要点,应重点关注,并结合其行业的发展情况,对其价格作出适当调整。

2.3 PSubsidy财政补贴

为加快新能源汽车产业发展,推进节能减排工作。政府执行新能源汽车推广应用财政补贴政策[2]。财政补贴见下表4。

补贴政策会进行调整,应更新至最新数据。

目前,财政补贴的窗口到2020年,2020年之后的暂按0计算。

此外,针对新能源汽车地方还有相应的补贴政策,可根据实际情况,对模型进行拓展。为方便研究,本文暂不考虑地方补贴的因素。

2.4 PReduction政策減免

同样针对新能源汽车,当前还有购置税减免的政策[3]。减免额按照售价的10%执行。减免政策会进行调整,应更新至最新数据。

示例减免额见下表5。

目前,减免政策的窗口到2020年,2020年之后的暂按0计算。

此外,对于发动机排量同样有政策减免。以1.6L发动机为界,对于配小排量发动机的汽车有政策减免。

对于上海等对牌照有要求的地方,应考虑新能源汽车带来的阴性政策收益。

可以将上述发动机排量的政策减免、牌照的阴性政策收益与其它减免政策、优惠政策[4]一并拓展到模型中。为方便研究,本文只考虑了新能源汽车购置税的政策减免。

2.5 PCAFC CAFC积分

CAFC积分的要求及计算方法详见GB27999《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》[5]。其中2018年至2020年依照四阶段法规,2021年至2025年依照五阶段法规。

首先,计算出各技术路线车的整备质量,按照国标文件要求,确定各技术路线车不同年份下的CAFC目标值。

其次,以对标车的百公里燃油消耗量为基准,根据各技术路线的节油率,得到各技术路线车的百公里燃油消耗量(即CAFC实际值)。目标值与实际值的差值即单车的CAFC积分。在CAFC积分的实际使用中,并无单车CAFC积分的定义。本文模型中为了方便各技术路线在CAFC积分方面的对比,在不考虑量的情况下,计算各技术路线的单车CAFC积分。各技术路线车的CAFC积分示例数据见下表6。

计算实际值时,需要考虑积分政策中对新能源车辆倍数的修正。车辆倍数的修正需要考虑车企战略中对各车型销量的预测。同上文所述,为方便研究,本文暂不考虑车型销量的因素。

2.6 PNEV新能源积分

为了提升汽车节能水平,建立节能与新能源汽车管理的长效机制,促进汽车产业健康发展,缓解能源和环境压力,根据《中华人民共和国节约能源法》等规定,国家推出《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》[6]。

在现行CAFC积分的基础上增加新能源积分(NEV积分)。按照细则,各技术路线车的NEV积分示例数据见下表7。

按照要求,2019年至2020年,乘用车企业的新能源汽车积分比例要求分别为10%、12%。非新能源车按照比例要求需分摊积分,积分为负值。新能源车中,EV按5分,PHEV按2分均为正值。2021年至2025年按照新能源比例预测,确定各技术路线的NEV积分。预测值应紧跟市场和政策的变化,进行数据更新。

积分最终会按照市场定价进行平台交易,最终体现为收益。因此,积分的单价也是积分收益的重要输入。目前的政策解读,CAFC积分和NEV积分单价相同。同样按照时间,积分单价数据示例如下表8。

新能源積分单价目前都是预测值,收益模型中可以设置不同情景进行评价。本文示例按照乐观和悲观两种情景进行设置。

CAFC积分和NEV积分分别乘以积分单价即为CAFC积分和NEV积分的收益。按照公式一与其它收益一并算入综合收益中。

综合收益模型中未考虑研发成本,如有需要可以对模型进行扩展。

3 数据分析

以上述示例数据为基础,对七种车型的综合收益进行数据分析。单车综合收益(乐观)如下图1所示:

单车综合收益(悲观)如下图2所示:

通过上图1、图2可以看出:

(1)CAFC和NEV积分的单价(乐观及悲观)对各技术路线的综合收益有巨大的影响。

(2)结合表8数据,积分单价的增涨是EV和PHEV综合收益上涨的主要因素。其它技术路线随着油耗法规的越来越严,综合收益逐年降低。

(3)结合表2,表3数据,EV和PHEV的销售溢价无法覆盖增加的成本,但这两种技术路线的综合收益仍排在前面。可见财政补贴、政策减免和双积分政策对综合收益的影响很大。

(4)结合表4,表5数据,2021年财政补贴和政策减免取消后,EV和PHEV的综合收益大幅下降。

(5)2021年至2025年,双积分政策成为综合收益最大影响因素。

(6)传统车在2019年综合收益为负,符合国家发展电气化要求;从趋势看,电气化程度低的SS系统、48V系统的综合收益也会由正转负。

对图1、图2的数据进行统计分析如下表9。

从表9a、表9b中可看出:

(1)最高收益排前的技术路线是EV和PHEV,发生在2020年,主要原因是财政补贴及政策减免尚在。

(2)从幅度来看,EV综合收益幅度最大,主要受财政补贴及政策减免影响。

4 总结

多种新技术路线的产生,以及政策的影响使得技术路线的评价变得非常复杂。尤其是很多因素变化很快,变化很大。这些都增加了车企发展战略制定难度。综合收益模型,将所有因素统一评价,可以方便客观的指导车企进行技术路线战略的制定。

通过分析可以得出以下结论:

(1)电气化进程是不可逆的,随着时间的推移,传统车路线综合收益越来越低。

(2)电气化程度低的方案(SS和48V),车型成本增加少,受政策和积分单价的影响小,综合收益变化幅度较小。对于已有较大市场占有量的车型,可以在年型车、改款车中推广应用。

(3)EV和PHEV综合收益较高,也是国家引导大力发展的方向,但受政策影响较大。技术储备必须要做。量产车型可以选择新车型或在已有车型中增加新配置。

参考文献:

[1]李振宇.我国新能源汽车产业发展现状及思考[J].化工进展,2017,36(07):2337.

[2]《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》.财建〔2018〕18号,2018年2月12日.

[3]《关于免征新能源汽车车辆购置税的公告》.2017年12月.

[4]乔亮国,李占元.促进新能源汽车产业发展的税收政策研究[J].商业会计,2015(07):86-87.

[5]乘用车燃料消耗量评价方法及指标[S].2014.

[6]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[M].2017年9月27日.

作者简介:石伟(1985-),男,山东淄博人,研究生,工程师,主要研究方向:新能源动力总成研发设计。

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