汽车“带电”能贵多少钱?我们挖到了这张成本清单

时间:2019-05-15 09:50       来源: 雅姿化妆品网

笔者长久以来一直汽车生产成本颇为感兴趣,经过一番放狗搜索,终于从浩如烟海的网络资源中找到了一些有趣的线索,本文将会展示很多汽车重要部件的成本,参考资料则是来自非常专业的咨询机构,具体资料名称将会在文末放出。

大凡汽车爱好者谈起这些飞奔的铁皮怪物,第一要提的就是所谓三大件。不能对一个车的三大件,也就是发动机变速箱和底盘说出点子丑寅卯,必定会被扣上不懂车的帽子。那么我们就先来说说汽车三大件的成本。

首先要说的就是三大件中的发动机和变速箱以及相关部件,这一数据来自德国慕尼黑工业大学和新加坡 TUM CREATED Limited 的联合报告,他们提供的成本都是指厂家从供应商大规模购买的成本,也就是已经将上游厂家的研发物流市场和利润等等分摊进入了价格里面。

从上面可以看出,如果一台直喷发动机功率大约 150KW 的汽车,发动机变速箱的成本就是大约 5250 欧元,加上现在常见的启停系统和需要满足最新欧六排放标准的尾气处理系统,整个动力系统,也就是 powertrain 部分的成本就是 5750 欧元。比较可惜的是提供该信息的报告将发动机和变速箱整合在一起算成本。

不过无需担心,笔者在美国国家科学院(NAS)的报告中找到了找到了 6AT 自动变速箱的大致成本,约为 1100 美元。这只是普通直喷发动机的情况,现在很多车型都带上了涡轮增压器,根据 NAS 的报告,涡轮增压的成本大约在 2017 年为 300 美元,到 2020 年则降低到 290 美元。需要注意的是,美国国家科学院(NAS)提供的仅仅是工厂生产成本。

?传统涡轮增压器

除了这种传统的燃油车,现在车辆电气化也是如火如荼。同样的,慕尼黑工业大学的报告也描述了电气化的各项成本。

见如下表格所示

通过这样的报告,我们大致得出了车辆电气化在电池方面所需的成本。

?汽车电池包

需要注意的是,电动车的电池单位成本和插电式混动的电池单位成本略有差异。插电混动的电池单位成本是电动车的 1.42 到 1.47 倍。根据个人理解,普通混动的电池单位成本理应更高,虽然这篇论文并未给出相关数据,笔者还是在 2011 年美国国家科学院的报告中找到了,根据其估算,到 2020 年一块 1.3KWH 的普通混动车型电池成本约为 720 美元,正好美国 EPA 也在 2011 年 11 月的报告也给出了结论,这里两者一并奉上。

除了电池包成本,电池还有额外的附件成本,它们是电池包相关附件,包括保险丝,绝缘监控部件,电池管理系统,电池包的连接和外包装部件等等,它们的成本通常固定,大约为 200 欧元。

说完了电池,在汽车电气化中还有几个至关重要的部件,就是电动机和逆变器。

同样是根据慕尼黑工业大学的报告,可以看到成本信息如下表

这个报告里面,PCU(主要是包含升压逆变器在内的电机电控系统)的功率是按照电机额定功率来算的。1.35,1.2,1.0 三个数字分别表示使用传统 IGBT,双面硅冷却型 IGBT,以及碳化硅 MOSFET。也就是说使用传统 IGBT 且能 1.35 倍额定功率的输出的 PCU 成本,等于使用碳化硅 MOSFET 刚好实现最大输出等于额定输出的 PCU 的成本。

而电机是以一台额定功率 90KW 的为参考,也就是说这台电机最大功率为 180KW。

其他设备包括直流转换器和车载充电器则是固定成本,一般不随着电机功率变化。

?汽车电动机和逆变器

这个数据是非常有趣的。为了印证其数据的准确性,笔者还找到了加州空气委员会的电机和逆变器的成本报告。

在这个报告里,以第四代丰田普锐斯的永磁同步电机和 PCU,福特混动蒙迪欧的直流转换器以及奥迪 A3 e-tron 的电控为例。

首先福特的直流转换器在加州空气委员会的报告里成本 272 美元,慕尼黑工业大学的报告里为 250 欧元,这是很接近的数字,可以认为这个设备在哪里成本都差不多。如果直接扣掉这个,姑且认为丰田普锐斯的 PCU(不含直流转换器)成本大约 400 美元,奥迪 A3Etron 的 PCU(不含直流转换器)成本大约 480 美元,平均到每个千瓦的峰值功率分别为 8 美元 / 千瓦和 6.4 美元 / 千瓦。显著高于慕尼黑工业大学的 4.5 欧元数字,但是笔者更倾向与加州空气委员会的数据,因为这一报告来自 MUNRO, Recardo 和 ZMassociate 三家咨询公司联合为加州空气委员会做的报告,理论上比学术机构的更加贴近真实情况。

说完了车辆的动力系统部分,我们可以看看车身部件的成本,由于这些部件的成本变化很小,所以报告采用了 2013 年的数据(以下表格数据全部来自慕尼黑工业大学)

这里的各种车身部件,比如转向系统都是针对传统燃油车做的成本分析。

除了车身部件,还有一个重要的是材料成本。这里指的是经过处理之后的材料成本

计算完这些部分,最后就来到了车辆组装环节以及销售环节。以普通燃油车为例

2013 年一台中型传统燃油车组装工时为 40 人 * 小时。而各国人力成本不同,中国的只有 3 欧元每小时,德国高达 46,日本为 38,美国为 33, 西班牙为 23,东欧为 11。

而在流通阶段,以德国为例,就有包括物流成本以及中间机构的利润,加上增值税,最终慕尼黑工业大学得出了德国销售车辆价格相对车辆成本的比例,小车大约为 1.7 倍,大车约为 2 倍。

综合以上数据,我们可以得到一辆车大致的真实成本。

如果是现在流行的涡轮增压直喷燃油中型车,以 150KW 马力,重量为 1.5 吨为例,那么成本为(动力系统 + 车身)

动力系统 =35*150+200+300+270=5750 欧元

车身成本则是可变数值,取决于使用刚才和铝材的比例,比如 1.5 吨左右普通轿车大约使用 800 公斤为钢材,100 公斤为铝材,玻璃重量 20 公斤,其他塑料件等附件 80 公斤。动力系统以及附件为 500 公斤。

这样可以大致得出其成本为

3*800+8*100+2*20+4*80+200+500+200+150+180+200+100+50*4+50+50=5390 欧元。

累计可以得出这台车的大致成本为 11140 欧元。再加上德国的工厂费用费用 46*40,得出成本为 12980 欧元,然后按照最后一张表格里的,中型车的售价大约为成本的 2 倍。所以这台车的售价大约为 25960 欧元。折合 19 万 6 千元人民币。看起来很符合实际中的普通燃油车售价。

如果是在国内组装,成本则变为 11260。现实中的销售价格约为 17 万多一点。

实际上以上几份报告并不完美,都是从各自角度分析成本,比如慕尼黑工业大学的报告主要集中于电池和电控部分,对于车身和车内部件都很粗略的带过了。美国国家科学院和 EPA 都主要针对新技术的应用做成本分析。

我们把美国国家科学院的成本增加部分汇总一下,看看各种电气化的新技术带来多大成本增加(这里只是生产成本增加,以普通中级车为例)。

这个成本分析则采纳了 National Research Council(NRC)和美国国家高速公路安全协会(NHTSA)的研究报告。非常有意思,可以拿来一看。

实际上美国国家科学院的报告要早于慕尼黑工业大学的报告。相比之下对电气化成本的分析估算远高于后者。几乎高了一倍。

比如我们都知道的 48V MHEV 成本增加已经控制在 3000 多 RMB,也就是 500 美元的样子。而电动车领域特斯拉声称每个千瓦时电池成本已经只有 110 美元多一点。考虑做成电池包为 1.3 倍的价格以及电池其他附件部分,40KW 的电池成本只有 6000 美元出头,加上电机逆变器等设备不会超过 10000 美元,再减去不需要的发动机等不需要的设备,最终成本控制在 7000 美元左右。差不多是 NAS 估算的一半。

所以可以粗略估算一下现在各种车辆电气化所需要增加的成本大约为 NAS 估算的二分之一。这样我们就很好理解凯美瑞混动只比普通版贵 2 万元了。

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