2023年汽车开发流程专题报告 新能源汽车是这样开发的?

  • 来源:方正证券
  • 发布时间:2023/04/10
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1、整车开发流程概览

汽车开发流程介绍

整车开发流程是各个汽车主机厂明确整车开发项目中各相关人员的职责和工作范围,明确开发过程中各环节 的逻辑关系及节点交付物,达到整车开发项目有序进行的目的,而设置的一整套标准。 整车开发流程出现在主机厂的研发阶段,在整个产品开发体系中处于核心位置。

整车开发流程贯穿产品的整个生命周期,交错循环进行。主机厂通过对产品、市场的实时跟踪,策划产品小 改款、中期改款、换代。根据产品更新的复杂程度,更新过程中会涉及开发流程中不同的部分。

汽车开发团队架构

整车开发项目通常由项目总监领导,规划、造型、研发、采购、质量等多个团队按计划协同完成。

2、整车开发流程模块

架构阶段

架构概念随着汽车生产的发展而出现,并不断发生改变。应用相同关键系统、零部件的产品为同一平台,采 用相同工程解决方案的平台为同一架构,最初的架构概念是在平台概念基础上的扩展和延伸。 广义的架构概念既包括狭义的架构也包括平台。基于架构开发,是将整车平台分为几个模块进行组合,提供 更广泛和灵活的产品规划方式,降低车型开发的周期和风险,节省开发费用。

架构阶段是整车开发的先导阶段,包括A4开发启动、A3架构策略确定、A2架构方案批准、A1开发完成等节点。 完整的架构开发预计耗时18个月。

战略阶段

战略阶段是产品型谱向产品项目的转化阶段,根据现有产品型谱及产品规划,决定是否启动项目开发工作。 战略阶段需要深入分析产品在产品型谱中的定位,判断开发新产品是否能够满足销量、投资、成本、产品特 征、开发周期、赢利能力等维度的要求。 战略阶段包括G9战略立项、G8项目启动两个节点,耗时约6个月。

战略阶段完成项目整体进度方案的制订,项目主进度计划和项目预算计划。主进度计划是项目整体流程的概 述,项目预算计划是项目费用使用情况的限定表和监控表。 项目预算计划按开发内容分类,通常以节点达成情况和年度费用预算两个维度释放费用至各开发团队。

产品战略谱系是一家公司通过战略规划确定的一系列产品开发方案。通过不同产品类型的相互配合,可以避 免挤出效应,提高市场渗透率,形成产品脸谱化效应,提高品牌的辨识度。整车生产公司通过规划开发车型 的类别、尺寸、价格等因素达成产品战略意图。

战略阶段的产品处于概念设计的状态。通常由造型设计团队绘制多组内外饰设计图,经过1-2轮评审之后确定 2-4个最优方向进行下一步开发工作。

概念阶段

概念阶段在产品战略明确并且可行性得到批准的基础上,完成产品项目方案的开发工作。项目方案中包括动 力系统的方案、整车的VTS目标、全尺寸主题模型、关键零部件的设计、整车的物料成本等。根据项目任务书 中设定的边界条件,细化工程、造型、制造、市场的需求,识别项目中的冲突。 概念阶段包含G7方案批准一个节点,耗时约6个月。

概念阶段需要完成造型开发的主题设计。设计部门通过输出项目草图、效果渲染图、小比例模型、全尺寸模 型完成造型的设计过程,经评审会批准后,由工程部门对产品进行生产开发。 造型根据型谱设定及产品战略,完成概念设计草图,G8节点评审确定,并根据草图渲染出多个造型主题方案, G7节点确认最终的造型主题。

开发阶段

开发阶段通过产品工程、制造工程、质量和采购的同步开展进行产品概念的验证,完成由产品图纸的设计工 作到产品制造的实现。开发阶段需要发布经过验证的数据,发布最终面向制造的工程数据和图纸以支持产品 工程,需要完成相关工程样车EP制造,发布以生产为目的的整车装配工艺。 开发阶段包括G6项目批准、G5工程发布、G4产品和工艺验证等三个节点,耗时约22个月。

在选定主题基础上,进行A面造型开发,并开展同步工程分析确保可制造性。造型与研发团队达成一致后,发 布造型初版DG0数据,并逐步完成A面优化,在G6节点发布DG1数据,在G5节点前发布DG2数据,冻结造型。 开发阶段,开发团队在试制中心通过小批量制造样车验证方案可行性、零件设计、装配工艺,最终调整至车 辆达到流水线生产状态。

样车制造过程中需要进行试验获取数据,以检验产品质量、整车功能、性能是否达到设计标准。 室内试验:安全碰撞测试、空气阻力测试、车内噪声测试、抗电磁干扰测试、等速油耗测试 。 室外试验:高速行驶稳定性测试、高寒测试、高温测试、制动测试、加速测试、耐久性测试。

生产成熟阶段

生产成熟阶段通过试生产完成产品设计有效性验证,推动零部件和整车达到制造质量成熟的状态,实现产品的 批量生产制造。开发和制造工装模具,验证产品是否符合VTS/SSTS规定项目,验证全部零部件和工艺的可靠性, 检验生产制造能力。包括G3预试生产、G2试生产和G1正式投产三个节点,耗时约7个月。

法规认证上需要确保在产品量产投放市场之前完成产品公告发布、3C证书获取、车辆环保信息公开等认证。

整车制造过程中,为保证生产精度和效率,将生产工序分为四个阶段,依次为冲压、焊接、涂装和总装。冲 压工序多指生产白车身上自制钣金件,含四门内外板、前后地板、侧围、翼子板等。压机经过多次冲压,将 钢板加工为所需形状。冲压零件根据提前确定的计划批次生产,频繁更换模具会对生产效率造成较大影响。

焊接工序负责将冲压形成的各式零部件通过焊接的形式组合成一体式车身。焊接工序通常将片状冲压件焊装 成具有一定强度或功能的分总成,再将分总成焊装成大总成,将大总成焊装在一起组成车身的六大片,包括: 车身底板总成、顶盖总成、左/右侧围总成、前围总成、后隔板总成,最后将六大片合焊在一起构成车身焊接 总成,装上车门、发动机罩、翼子板、行李箱盖便构成了整体焊接白车身。

涂装工序需要在无尘车间中完成,通过电泳、喷涂等方式完成底漆、中涂、面漆的涂装。

总装工序是环节最多的工序。通常先由前桥分装线、后桥分装线、动力总成分装线、仪表板分装线和车门分 装线将各总成进行组装,再运输到底盘线、内饰线、综合线将各总成部分安装到车身上,最后经过调整线完 成制动液、冷却液、汽油等液体的加注,完成整个制造过程。

3、投资分析

阿尔特:汽车设计龙头+混动专用变速器DHT

阿尔特是以整车及整车平台全流程研发、核心零部件研发制造、新能源智能化平台开发为载体的前瞻技术驱 动型科技创新企业。核心零部件研发制造业务主要包含新能源汽车耦合器、减速器、多合一动力总成及高性 能V6燃油发动机等研发制造。 公司开发的单档电磁式DHT变速器属于全球首创,实现了高效电磁结合,综合效率高达98%,目前已搭载上汽 通用五菱系列混动车型。

公司的主要客户为汽车主机厂,包括有合资企业、自主品牌、造车新势力等80余家公司,累计开发燃油汽车 及新能源汽车400+款车型,产品覆盖包括从轿车( A00 级到 C 级)、SUV、MPV 到商用车的多种车型。 公司整车设计业务覆盖整车设计全产业链。

公司具有国际化视野,行业积累可助力海外发展。①日本具有比较好的发展基础,建立全资子公司阿尔特日 本,并收购日本上市公司YAMATO,拓展日本市场;②在全球设立五大造型中心,覆盖美、欧、亚等地区;③ 熟悉欧美汽车法规,构建包含欧盟、美国等发达国家和东南亚、巴西等新兴市场国家约3800余项标准数据库。 深耕国内汽车设计市场,处于行业领先地位,并具备供应商管理能力,为发展海外客户奠定基础。公司具备 优质设计案例做背书,并具备完善的汽车供应链管控能力,可吸引海外客户;同时开发海外业务,可扩大中 国设计基因的曝光度,提高国际市场对中国汽车品牌的认可,增加国产汽车销量,形成正反馈机制。

公司主要营业收入来源于整车设计服务,2016~2021年,汽车设计业务CAGR为27%,至2021年达到12.0亿,其 中新能源汽车设计收入占比逐年提高,2021年营收为10.1亿,占比总营收达到79.4%。预计随着公司出海项目 逐步落地、混动DHT放量,公司营收有望迎来高速发展。 整车设计业务带来高毛利率。2021年公司毛利率37.32%,同比提升3.65pct,主营业务中新能源汽车设计毛利 率达到38.96%,且贡献最大的权重。零部件业务处于产能爬升过程,毛利率有望进一步提升。

编辑:999感冒灵
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