从德国汽车工业看全球汽车及零部件产销发展

近年来，德国汽车工业一直致力于投资各种基础设施，并利用政策工具鼓励投资和研发，希望能赶上全球行业的变化趋势。2020年12月，欧盟宣布了到2030年将温室气体排放量减少55%，到2050年实现碳中和的目标。2020年以来，疫情影响全球制造业供应链，电动汽车或汽车电气化占比增长，冲击汽车零部件行业。汽车零部件是汽车制造业的关键，汽车零部件制造业的发展将促进机床行业的转型。

德国总体经济:

德国是世界七大工业国之一。德国市场经济体制高度发达，经济实力雄厚。它是世界第四大经济体，欧洲最大的经济体，是一个高度依赖对外贸易的工业国。德国的汽车制造业、电气工业、机械制造业、化学工业都处于世界领先地位，在全球制造业中具有很强的竞争力。

鲁尔地区是德国传统的煤炭和钢铁工业区。慕尼黑、斯图加特和沃尔夫斯堡也形成了强大的制造业集群，而柏林、莱比锡和德累斯顿是德国东部的工业中心，新的工业集中在慕尼黑地区。

德国汽车工业的规模:

德国经济产出的20%来自汽车工业。德国公司在世界各地的工厂每年总共生产550万辆乘用车。德国每年生产330万辆汽车，其中78%用于出口。全球20%的汽车生产线依赖于德国的汽车零部件产业，可见德国制造的影响力。

德国汽车、零部件和电动汽车的生产和销售:德国汽车工业概览
汽车及零部件制造业是德国的核心产业。2020年，汽车工业总产值为5009亿美元。汽车及零部件生产企业近千家，汽车从业人员超过88万人。它是德国最大的出口导向型生产产业。2021年汽车工业产值为5230亿美元。其中汽车车身160亿美元，零部件942亿美元，整车4128亿美元。

2021年，受疫情影响，汽车行业出口额下降至3689亿美元，比2020年下降4.4%。在过去的10年里，汽车工业仍然是德国出口总值的第一位。汽车及零部件也是德国最重要的进口项目，进口额达2230亿美元。2021年，受疫情持续和汽车芯片短缺的影响，德国汽车在中国、日本、印度、美国和俄罗斯的销量均出现下滑。只有巴西和欧洲市场略有改善。

德国的主要汽车出口国依次是美国、中国和英国。此外，中国市场已经成为大众、奔驰、宝马三大汽车制造商的重要利润来源。中国汽车市场直接带动了德国汽车工业的利润。2021年，德国共生产各类汽车335.3万辆，出口292.2万辆。其中，大众以18.5%的市场份额排名第一，奔驰以9.4%的市场份额紧随其后，福特以7.8%的市场份额紧随其后。

在过去的两年里，德国汽车制造业的产销量双双下滑。商用车和零部件的销量也有所下降。只有电动汽车的生产和销售出现了增长。随着电动汽车的发展，二氧化碳排放量将继续减少，到2023年，预计汽车制造商开发的新电动车型数量将增加两倍。预计到2024年，该行业将在研发方面投资570亿美元，用于开发非化石燃料驱动的替代汽车。在对外投资方面，德国三大汽车制造商都在积极投资海外工厂。但制造商将继续利用本地生产的优势，使供应链本地化，降低生产成本。汽车制造商正在将传统(内燃机)汽车的生产转移到海外，并利用原有的德国工厂专注于电动汽车市场。

德国电动汽车销量:

2021年，德国共售出108.4万辆电动汽车，是2020年销量的1.3倍。纯电动汽车33.5万辆，占2021年电动汽车销量的30.9%。虽然2021年电动汽车销量占比有所突破，但目前在德国行驶的电动汽车总量约为135万辆。其中45%为纯电动汽车，55%为混合动力汽车和插电式混合动力汽车。这在德国5216万辆汽车中占2.6%，这个比例仍然很低。随着政府对电动汽车产业支持力度的加大，以及各种购车补贴的出台，未来电动汽车产业的市场发展潜力巨大。

德国电动车相关政策:

欧盟宣布了到2030年将二氧化碳排放量减少55%的目标。Europäischen Umweltverbände和T&E(交通与环境)指出，到那时，欧盟将需要3300万辆电动汽车来取代传统汽车。此外，要实现碳中和目标，还需要4400万辆汽车。目前，欧盟2.8亿辆汽车中只有约2%是由电力驱动的，电动汽车的充电设施不足。据估计，到2030年，欧盟将需要投资800亿欧元来增加和普及相关基础设施，以应对电动汽车时代面临的挑战。

德国政府计划在未来四年向气候基金注资600亿欧元，为气候目标提供资金。作为逐步淘汰燃煤发电承诺的一部分，德国政府的目标是到2030年底，可再生能源供应其电力需求的80%。它还承诺加速向电动汽车的过渡，到2045年实现零碳排放。根据德国执政联盟的协议，电动汽车补贴(每辆车6000 - 9000欧元)将持续到2025年。与此同时，协议说，现有的汽油、取暖油、煤炭和天然气的消费税不会增加。根据《2030年气候行动计划》，德国计划到2030年达到1000万辆电动汽车，并设定了到那时拥有100多万个电动汽车充电站的目标。

电动汽车零部件驱动产业结构调整

电动汽车的运行需要发电、充电、放电等功率转换过程。纯电动汽车35%的能效远远高于传统内燃机。电动汽车使用的动力电池占整车成本的40-50%。虽然动力电池的单价逐年下降，但价格仍然居高不下。虽然电动汽车的一些特性，例如需要半导体组件的智能应用，会增加车辆的成本，但电动汽车中使用的电机和驱动系统更简单，与传统内燃机汽车的成本相比，可以将车辆成本降低10-20%。

传统汽油或柴油发动机车辆的汽车部件按其功能特点可分为8大系统:发动机、发动机外围设备、传动系统、制动系统、转向系统、悬挂系统、车身及轮胎等部件。另一方面，电动汽车使用电动机和动力电池来取代传统的汽油或柴油发动机和燃料系统。纯电动汽车以电力为动力源，不需要传统内燃机的进气/排气系统和供油系统。电动汽车的启动、运行、停止、加速和减速是由动力电机、驱动器和电子元件控制的。电动汽车有专门设计的部件，如车辆智能、动力电池、电动机、减震器、悬架臂、空调系统等。电子元件在汽车成本中所占的比例大幅上升，而燃油系统、发动机和变速箱在传统汽车中所占的成本比例逐渐下降。与传统汽车相比，电动汽车新增了控制器、动力电池、动力元件或电源转换模块等。汽车及零部件行业的重组和制造工艺的变革，为电动汽车零部件行业的发展带来了新的机遇。

电动汽车零部件制造和机床应用的机会:

考虑到动力电池的固定性能，其次最有效的延长电动汽车行驶距离的方法是通过选择材料和制造方法来减轻车辆的重量。减轻车辆重量的主要方法如下:

1. 采用铝合金、镁铝合金、工程塑料或碳纤维复合材料等轻质材料，采用高抗拉强度钢板代替普通钢板，减少钢板厚度。
2. 优化轻量化结构设计，优化车身、底盘等零部件结构。
3. 采用先进的制造工艺，如激光拼焊、液压成形、铝合金低压铸造、半固态成形技术等。

电动汽车的子系统大致可以分为车身、底盘系统、动力电池系统、动力系统以及各种控制器。黑色金属材料、轻合金(铝合金)、复合材料等，可与有色金属交换。

电动汽车的关键部件需要特殊的加工和制造工艺，包括焊接或铸造、钢板冲压、模具冲压、切割、刮削、铣削、热处理、砂轮磨削、研磨等。根据部件的类型和功能要求，生产所需的机床类型可能包括车床、铣床、钻床、磨床、加工中心等。

电动汽车时代的机遇与挑战:

电动汽车的开发和生产也促进了其他相关行业的变化。汽车的电气化已经成为不可逆转的趋势，传统汽车被视为过时的技术。当汽车的动力源从燃油变为电力时，整个汽车的结构也发生了变化。电动汽车产业是一个将IT与制造、生产相结合的创新型产业，使得电动汽车的发展越来越多元化。

过去，一台发动机需要大约1200个部件。使用电动马达，所需部件的数量减少到100个以下。对相关汽车零部件的需求也发生了变化，不再需要发动机系统的缸体、活塞、曲轴、排气阀、凸轮轴。

由于不需要发动机系统，机床工业要加工的项目数量减少了。但是，对变速箱、锻造或铸造铝合金轮毂、铝合金车身面板、动力电池温度管理系统和支架等电气系统、动力电机转子和定子、铝合金驱动控制箱等相关部件的需求将会增加。虽然电动汽车的普及会给机床行业带来压力，但也会有新的机遇和挑战，可以给机床行业带来积极的变化。