消费者购买电动车的内在驱动力

新能源汽车取得辉煌成就，消费者接受度持续提升

自推广新能源汽车以来，过去十年，全球新能源汽车销量取得了较大规模的复合增速。目前新能 源汽车仍处于渗透率快速提升的阶段，2022 年我国新能源汽车渗透率有望接近 30%，其增量主 要来自于对燃油车的替代。消费者对新能源车的需求已经从政策、补贴驱动转变为对新能源车本身使用价值优势的认可。当前，新能源车已经具备了较高的大众认知度，从 2021 年销量来看， 限牌城市（北京、上海、广州、深圳、天津、杭州、石家庄、贵阳）销量仅占全国总销量的 27%， 显著低于 2017 年的 44%。

电动车渗透率提升有望继续延续，主要在于电动车产品力提升、存量增换购群体对电动车接受度 高以及出行理念潜移默化的革新。中国已经进入存量乘用车的大规模置换周期，处于换购需求加速增长的前夜。按照燃油车 10~15 年的使用寿命来看，2005~2010年购入的燃油车已经进入置换时点，根据乘联会数据，2021年乘 用车销售中，约 850 万辆为换购需求，相当于 2008~2009 年的乘用车销量规模。2010-2017 年是中国乘用车消费的飞跃期，其间乘用车年平均销量达到 1700 万辆，是 2005-2009 年平均规模的 近 3 倍，因此未来 5 年乘用车换购需求将迅速提升。

当前乘用车买方以首购与换购为主，换购占比快速提升。考虑中国的城市形态和人口密度，拥有 多辆乘用车的家庭不会成为主流，因而未来的乘用车家庭市场的需求方仍将由首购和换购的两类 家庭组成，且换购家庭的比例将持续快速增长。增购换购对新能源车的接受程度更高，换购需求的增长将带动新能源车销量的持续提升。从各群 体购买电动车的比例来看，增购最高，换购次之，而首购群体最低。从各群体对电动车销量增长 的贡献度来看，换购群体贡献了最大的增量，在未来这一趋势将会持续且随换购群体总量的增长 更加显著。

电动车用户画像多样化，出行便利性和体验是主要因素

不同群体对电动车接受度的不同来源于其用车需求和购车心理的显著差异。对于首购与换购用户， 购车要满足家庭全场景的基本用车需求，不仅需要用于日常通勤也要兼顾节假日长途出行，因此 更看重车辆的全面性，对各场景的应用上的短板更加敏感；而对于增购用户，其购车目的则主要 是满足与现有车型（一般是油车）的差异化需求，由于有燃油车的相互补充，其更看重新车与现 有车辆的差异化特征，例如低运行费用、便于日常通勤以及动力性能好、智能化程度高等，而对 车辆全场景的适应性要求较低。

在不同购车需求的基础上，各群体的购车心理也有显著不同。首购用户购买人生第一辆车往往相 对保守，更加偏好成熟稳定的产品，对于购买新能源车相对谨慎；换购用户受到换新心理驱动， 偏好与原有车辆有差异化的新产品，但同时也要兼顾基本的用车需求；而对于增购用户，则更加 偏好新产品，电动车相对油车的差异化与亮点是驱动其购买的重要因素。因此，对于三类不同的客群，电动车对于燃油车的替代逻辑也不同。针对换购及首购群体，电动 车替代燃油车实现放量的关键在于补短板，弥补当前电动车相对于燃油车在全场景适应性上的显 著缺陷；针对增购群体，电动车的放量逻辑在于增长处，突出其相对于燃油车的优势，而不必过 分强调兼顾全场景用车需求。

根据各机构对消费者购车因素的调研，运行费用低、牌照/限行政策优势、安静、动力性能好、新 潮智能、环保等是电动车相对燃油车的主要优势，也是现有消费者购车的重要驱动因素。而潜在 消费者没有购买新能源车的主要原因包括对续航不足、充电不便、购买价格高、质量安全性等方 面的担忧。近年来，伴随电动车渗透率快速上升的是上述其相对燃油车劣势的快速优化（例如续航里程、充电速度等），可以说在以换购和首购消费者为主的电动车市场，对电动车短板的补齐 是其渗透率提升的关键驱动因素。

现有车型水平与消费者真实需求之间仍有差距

尽管电动车月度销量已经占到 30%，电动车表现出来的各项指标与广大消费者期望的水平之间仍 有差距。如续航里程虚标、充电功率波动大，总用时太长、自燃比例过高等。无论通过什么方式 解决这些痛点，对于消费者更好的接受电动车都有很大的意义。

续航里程：实际续航需求500km，续航达成率是硬伤

消费者对于续航里程的焦虑来源于电动车测不准的续航水平以及厂家明显虚标续航能力。在充电 速度与便捷性有限的当下，单程续航能力很大程度上决定了目前电动车的出行半径及其便捷性。家用车的出行需求一般包括工作日及周末的短途日常通勤需求，以及平日及节假日的长途出行需 求。从短途出行需求来看，我国目前家用车工作日平均出行距离在 40~50km 左右，现有车型的续 航能力均可满足家庭的日常通勤需求。而从长途出行需求来看，无论节假日还是平日 99%以上的 的新能源车日内行驶里程都在 500km 以内，各机构对的调研结果也反应了消费者对新能源车续航 的期望状况，500km 的实际续航里程可满足 70%以上消费者的期望需求。因此，从实际需求出发 500km 的续航里程应可以满足绝大部分消费者的日常出行需求。

为满足消费者需求，电动车续航不断提升，带电量持续增加，从过去几年趋势来看，最大续航的 车仍保持每年提升 150 公里的平均速度。2022 年，广汽 Aion LX 千里版带电量达到了 144 度，续 航 1008 公里，是全球第一款标称续航突破 1000km 的纯电动车。但电动车续航水平差异较大，平 均续航的增速较低，电动车仍处于提升平均续航水平的进程中。

消费者对实际续航达成率较低非常不满意。由于实际运行工况与测试工况之间的巨大差异，比如 频繁加减速、车速范围差异、空调使用、电池衰减等因素，消费者用车的实际行驶里程较厂家宣 传有较大出入。当前消费者已经逐步摒弃厂家参考续航，而是更加关注车型的实际续航达成率。根据常见车型在夏季和冬季的实际测试结果，各级别车型在夏季的续航达成率在 80%~90%，而 在冬季的续航达成率仅为 50%左右，远远低于车辆的实际标称续航，这更加大了消费者实际使用 体验与其续航需求之间的差距。

从不同级别车型的定位来看。绝大多数家庭购买A00及A0级小型纯电动乘用车的目的主要是用 于日常代步，占到了总数的约 83%。而A级以上车型则往往要兼顾日常代步和长途出行。因此对 比不同车型的实际续航情况与消费者需求，目前仅有 A00 级车型能够基本满足消费者的续航需求， 其他车型尤其是A级以上车型的实际续航能力与需求还有较大的差距。

充电：10min补能300km可满足需求，带电量和充电倍率的双重约束导致补能速度有待提升

充电速度和充电桩数量是影响充电便捷性的两个重要因素。分不同场景来看，慢充主要用于家用 充电，而公共充电是主要的快充需求场景。从 2020 年第一季度到 2022 年第三季度，中国公共直 流（快充）充电桩保有量从 22.2 万桩快速增长到 70.4 万桩，但同期新能源车保有量的也实现了 近 3 倍的增长，从不足 400 万辆增长到 1149 万辆。公共快充的车桩比维持在 16~18 左右，截止 今年第三季度为 16：1。在电动车市场快速增长的阶段，当前快充桩的建设速度基本保持在维持 车桩比稳定的水平，在此背景下，继续提升充电速度是提升充电体验的重要途径。

燃油车由于可以在 5min 内完成补能，因此可以认为续航无限，从持续续航的极限角度出发，我们 可以推论出消费者对于电动车快充能力的基本需求。《道路交通安全法》规定，连续驾车 4 小时 应停车休息不少于 20min，实际出行过程中，4 小时驾车行驶里程应在 300km 左右，补能时长控 制在 10min 左右基本可以不额外增加消费者的等待时间。且调研结果表明，10min 的补能市场可 以满足绝大多数消费者对快充的期望。因而我们认为，10min 补能 300km 可以满足消费者出行 的基本需求。

从实测的充电结果来看，现有车型的快充能力距离消费者需求还有较大差距。在夏季工况下，主 流车型完成 30%-80%充电所需时长普遍在 30min 左右，按照标称续航折算 10min 里程补充多数 不足 100km，考虑夏季实际的续航达成率，10min 能够实现的实际里程补充更低。而在冬季工况 下，各车型的充电速度普遍仅为夏季工况下的 50%~60%左右，叠加冬季更低的实际续航达成率， 使得冬季 10min 充电能够实现的实际里程补充普遍不足 50km，甚至充电时长大于驾车时长，使 得消费者体验崩塌。

上述问题的出现，一方面是由于现有车型的带电量不足使得实际满电续航里程与消费者需求有差 距，但电池倍率性能不足是更重要的原因。按照完成 30%-80%充电的实际所需时间所折算的平 均充电倍率，当前主流车型在夏季可达到 1C 左右，而在冬季普遍仅能达到 0.5~0.7C。而即使在 实际续航能够达到 500km 的情况下，要实现 10min 充电续航 300km 的补能能力，在 30%~80% 高速充电阶段的实际充电倍率也要达到 3C，考虑冬季充电倍率的衰减以及峰值充电功率的实际保 持时长，动力电池充电倍率甚至要达到4C甚至更高。电动车要想持续渗透，提升电池倍率性能， 提高充电桩容错功率，缩短充电时间至关重要。

安全性：电动车起火率高于燃油车，起火快、难预见是安全性的重要痛点

目前新能源车的起火概率在万分之 3 左右，略高于燃油车万分之 1~2 的起火概率。根据国家应急 管理部公开发布的数据，我国 2021 年 Q1，2021 全年以及 2022 年 Q1 新能源汽车发生火灾的次 数分别为 485 次，大于 3000 次以及 640 次，结合各时点我国新能源汽车保有量，可以得到相应 的年化起火概率分别为万分之 3.52，万分之 3.83 以及万分之 2.87，仍然略高于我国燃油车万分 之 1~2 的起火概率。

电动车起火不可预见性强，多数与电池故障相关。电动车起火时，29%是在静置状态，32%是在 行驶状态，23%是充电状态，16%为其他状态。除在行驶过程中发生交通事故起火外，其他起火 事件往往缺乏征兆，起火的不可预见性提高了消费者预防电动车起火的难度，加深了消费者对新 能源车安全性的焦虑。同时，在起火原因中有 33%为电池故障，15%的交通事故起火也往往最终 与电池相关。

电池起火速度快，灭火难度高，增大了发生严重后果的可能性。新能源汽车由于电池故障所引起 的火灾往往速度很快，从出现征兆到明火爆燃的之间的间隔往往不足 1 分钟，例如今年 7 月份在 我国台湾省和浙江省发生的两起电动车交通事故燃烧事件，从发生碰撞到出现明火燃烧之间的间 隔分别是 35 秒和立即燃烧，这很大程度上增大了乘坐者逃生的难度，容易造成更严重的后果。同 时，锂电池燃烧的灭火难度大，往往需要几十分钟的时间，灭火过程中容易出现复燃甚至小范围 的爆炸，这也会增大事故损失，也已经成为不能接受电动车的消费者主要推辞。因而我们认为， 满足消费者对安全性的需求，需要在继续降低新能源车起火概率的同时提高事故的可预见性和可 控制性，延缓起火速度，降低发生故障和事故后可能造成的损失。

价格：增换购需求带来的消费升级提高消费者对新能源的接受度，当前新能源车已初具性价比竞争力

对于增换购群体，提升下一辆车的价格档位是普遍选择，换购需求的增长会带动汽车消费升级。根据麦肯锡的调研，当前有车群体对在选择下一辆车时会普遍提高预算价格，消费升级主要集中 在现有车辆价格在<10 万，10~15 万，以及 15~20 万的群体中，三大群体分别有 83%，72%，以 及 64%的消费者选择消费升级，而当前车辆价格在 20~30 万，30~40 万以及 40 万以上的消费者 群体普遍选择维持同档预算，这使得 15~20 万以及 20~30 万的价格区间成为增换购群体在购买下 一辆车时的主流选择。对比燃油车和新能源车的价格，同级别新能源车型的价格区间要高于燃油车型。A0，A，B，C 级新能源车的中位价格分别高于燃油车 4.7 万元，2.7 万元，4.4 万元和 0.8 万元，最低价格则分 别高于燃油车 1.2 万元，2.1 万元，4.7 万元和 6.8 万元。

以速腾及 AION S 两个销量位居燃油车和电动车前列的紧凑型车型系列进行对比，从性能方面看， 二者的中配版车型在主动安全及辅助操控功能方面接近，燃油车在乘坐、储物空间方面略优于电 动车；电动车主要在百公里加速上显著优于燃油车，但在续航里程、补能便捷性方面具有明显劣 势。从成本端来看，不含税购车价格电动车比燃油车贵 3.69 万元，考虑电动车在购置税上的优势 二者含税价格电动车比燃油车贵 2.47 万元，假设每年行驶 15000km，燃油价格在 8 元/L 的情况 下，电动车年节约能源成本 4000元，两车型的综合成本平衡期在 6年左右。总的来说，仅从直接 购买成本端来看，电动车的性价比相对较低，但考虑 6 年能源成本，电动车目前已经具备性价比 竞争力。增换购带来的消费升级会继续提升消费者对电动车的接受度，但电动车短板明显，需进 一步补齐，提升性价比。

目前电动车各级别车型性能与消费者实际需求相比还有较大提升空间。其中 A00 车型主打短途代 步，在续航方面已经基本可以满足消费者需求，但在充电倍率上还有待提升。A0相比 A00车型主 要增加续航需求，目前夏季续航基本可以满足要求，但需要提高冬季的续航达成率；A 级以上车 型则需要兼顾高续航和高充电倍率，并根据车型级别实现性能上的差异化，但目前续航还无法满 足消费者的基本需求，充电倍率也有较大差距，是后续电动车车补短板放量的重点。在安全性方 面，电动车对标燃油车需继续降低起火概率， 并降低起火速度减小事故损失。在价格方面，各级 电动车的中位价格区间普遍高于同级别燃油车 3-5 万元左右，但考虑运行成本优势，已具备性价 比竞争力。

动力电池的提升是满足消费者需求的根本途径

续航升级：提高单车带电量，电池能量密度提升是关键

由前文可知，提升电动车的实际续航体验一方面要继续提升标准工况下的设计续航，另一方面也 要提高冬季的续航达成率。影响冬季续航达成率的因素主要有两方面，一是冬季空调的使用增加 了额外能耗，二是冬季的低温条件使得电池性能衰减降低了整体的可用电量。有研究对当前电动 车在不同运行工况下的能耗构成进行了拆解，结果表明在常温工况下，电动车的驱动能耗可以占 到 96%，而在低温工况下，电动车的空调能耗占到 38%，驱动能耗仅占比 57%。同样有研究表 明，电池的放电容量随着温度的降低而降低，在-5℃下放电容量的衰减率在 12%左右，-10℃下衰 减率可以达到 23%。上述问题极大影响了冬季电池的使用体验，因此，减小空调能耗，缓解低温 下的电池容量衰减是提高冬季续航达成率的关键。

高效低温车载热泵还处在技术发展期。对于空调能耗，车型主要采用 PTC 技术也即直接电加热技 术对汽车供热，这种技术消耗 1kWh 的电最多能产生 1kWh 的热量。为提高供热效率，目前各车 企主要采用车载热泵的路线，通过热泵供热 1kWh 的电力可以产出更多的热量。热泵能效比 （COP）等于热泵供热量与耗电量之比，是衡量热泵供热效率的指标，目前搭载传统工质的车载 热泵在低温工况下的制热能效比还较为有限，有研究实测在-5℃下的制热 COP 仅为 1.73 左右， 而更适合于低温制热的 CO2 工质热泵目前仍在技术发展过程中，在-10℃的低温工况下能实现的 COP 在 2 左右。

通过电池自加热技术可将冬季电池衰减率控制在 90%左右。冬季电池放电容量的衰减主要是由于 低温下电池材料活性降低所导致的电池容量及充放电效率的衰减。目前大部分车企主要致力于优 化电池管理系统来改善电池的低温衰减问题，例如特斯拉 Model 3 、极氪 001 等车型均采用了电 池自加热技术，通过消耗部分电量以提升电池温度。但这种方法同时也会增加电池自身的电量消 耗，实测表明，各类电池自加热技术对电池自身能量消耗在 3%~20%左右，我们认为理想情况下 可以将电池冬季的衰减率控制在 90%~95%。

根据上述结论，我们对乐观情景下的纯电动汽车续航达成率进行了论证。在当前常见车型的冬季 运行工况下，冬季的续航达成率仅为 53%左右，这也与前文的实测统计结果相一致，而在采用热 泵供暖 COP 达到 2，且采用电池自加热技术将低温工况下电池的总可用电量提升到 95%的情况下，电动车的冬季续航达成率可以达到 72%左右。这说明，在保证消费者冬季用车舒适度与燃油 车相当的情况下（正常开启空调），电动车冬季的续航达成率乐观条件下可做到 70%~75%。

基于上述结论，我们对不同级别车型满足全场景续航需求的带电量进行了测算。结果表明，不同 级别车型符合需求的典型带电量为 A00级 24kWh，A0级 44kWh，A级80kWh，B级 112kWh， C 级 120kWh。与现有车型进行对照，结果表明，在实现供暖和电池衰减优化的条件下，当前电 动车里，有部分车型是完全符合需求的，但平均值只有 A00 级别满足，其他级别均不满足平均需 求，为满足消费者需求单车带电量仍有较大的提升动力。

提高单车带电量的主要约束是空间和成本，提高电池的能量密度是解决问题的关键。从现有车型 轴距与带电量的相关关系来看，不同轴距车型的最大带电量有显著的上界，车辆的有限总体积、 消费者对车内空间的需求、提高带电量对车内空间需求是当前车辆设计的一组重要矛盾，继续提 高电池的体积能量密度是提高单车带电量的重要途径。从成本端来看，动力电池是电动汽车中成 本占比最大的上游零部件，普遍提高各级别车型的单车带电量还需要继续降低动力电池的成本， 材料成本是电池制造的主要成本来源，通过提高电池的能量密度，摊薄单 Wh 的材料成本，是电 池系统降本的重要途径。

提升电池能量密度可以从电芯和电池系统两个层级入手，主要有化学体系、制造工艺、系统设计 三个改进方向。在电芯层面化学体系改进的核心思路是提高正负极活性材料的克容量，例如三元 正极的超高镍、单晶化方案以及负极由石墨转为硅或硅碳负极。电芯制造工艺改进的核心思路是 提高活性材料的占比，一方面通过增大电芯容量、降低铜箔铝箔等辅材用量，减少非活性物质， 另一方面可以通过提高正负极面密度，改进装配方案（方形卷绕改叠片），来提升活性物质含量。在系统层面，优化设计的核心思路是尽量减少电芯之外的附件用量，例如 CTP，刀片电池等集成 化设计方案，省去模组等层级的附件使用，从而提高电池系统整体的能量密度。

实现快速补能需要继续提高电池的充电倍率

当前的多数主流车型充电倍率在1C左右，距离消费者需求还有较大提升空间。从先进产品来看， 今年发布或即将发布的多个车型已经实现了 2C 以上快充能力的匹配，例如广汽埃安 V Plus 70 极 速快充版采用了巨湾技研的 6C 超快充电池，可以实现 8min 0%~80%，5min 30%~80%的充电效 果；即将发布的极氪 009 则首次搭载宁德时代麒麟电池，可以达到 4C 的充电倍率，实现 10min 10%~80%的充电效果；今年 9 月份发布的小鹏 G9 搭载中创新航的快充电池，其中 3C 版能够实 现 5min 充电续航 130km，20min 充电 10%~80%的充电效果，4C 版则能够实现 5min 充电续航 200km 以上，15min 充电 10%~80%的充电效果。如果在车辆实际续航能够接近 600km 的情况下， 上述搭载 3C 以上充电倍率电池系统的车型实际已经能够满足消费者对快速补能的需求。

快充技术的实现瓶颈主要可以体现在电芯、电池、以及系统三个层面，对于电芯的优化是目前实 现快充的主要难度所在。在电芯层面，影响充电速度的因素主要有三个：1）Li+在固相中的扩散；2）Li+在固/液界面反应；3）Li+在电解液中的扩散，因而在电芯层面现有的优化方案主要通过对 负极、电解液、隔膜三个环节的材料结构和材料体系的优化实现上述扩散速度的提升，对公司的 材料研究基础和工艺能力提出了很高的要求。

针对上述优化方案，部分电池厂商已进行了相应的 技术布局，例如宁德时代的快离子环、各向同性石墨、多梯度极片等技术，巨湾技研的负极包覆 改性技术、高孔隙涂覆陶瓷隔膜等技术。在电池层面，实现快充主要需应对快充大量产热而带来 的散热需求，多面液冷方案是当前厂商的主要应对措施。例如宁德时代麒麟电池采用的电芯大面 积冷却技术，将水冷板置于电芯大面之间，大大提升电芯换热效率。在系统层面，主要需应对大 电流带来的充电功率瓶颈，高电压平台是当前主流的解决方案。目前各厂商已开始布局的 800V 高电压平台。

提高电池安全性：避免热失控、预警热失控、减缓热蔓延

消费者对电动车安全的担忧是制约电动车渗透率继续提升的主要因素。动力电池故障所造成的电 动车起火率高、起火快、难预见是电动车安全性的重要痛点。因此避免热失控、预警热失控、减 缓热蔓延是提高动力电池和电动车安全性的三个重要手段。避免热失控主要从热失控的源头电芯入手。一方面需要优化材料，提高电池化学体系的稳定性， 例如选取稳定性高的电解液、对正极进行掺杂包覆，以提升二者的分解温度；对负极进行包覆改 性提升其充电性能，避免锂枝晶的形成进而引发与电解液的副反应或刺破隔膜造成短路。另一方 面需要提升工艺能力，减少电池的内部缺陷，例如减少分切毛刺，优化涂布均匀性，整体上提高 电池的一致性避免使用过程中对单体电芯的过充过放诱发热失控。电芯的优化是提高电池安全性 的根本，也是主要难点，考验电池厂的技术水平和工艺能力。

预警热失控和减缓热蔓延主要从电池系统层面入手。对于热失控的预警需要建立一套建立故障实 时监测系统，加强数据的检测、传输、以及故障的识别能力，现在很多厂商都已建立监测平台， 例如宁德时代、孚能科技、蜂巢能源，考验电池厂对产品的全生命周期管理能力；减缓热蔓延的 思路主要是优化隔热、强化散热、引导泄压，例如宁德时代、中创新航、孚能科技开发的新一代 电池系统均采取了上述思路。