21 5 月, 2025
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重型车辆混合动力硬件：2025年的十亿美元颠覆，你无法忽视

Ben Johnson01 mins
Heavy Vehicle Hybrid Hardware: 2025’s Billion-Dollar Disruption You Can’t Afford to Ignore

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执行摘要：2025年市场快照及关键见解

2025年，全球重型车辆混合动力硬件市场的特点是采用加速，这受到了监管压力、车队排放目标和组件技术成熟的推动。关键硬件系统包括高压电池组、电动驱动电机、电力电子（逆变器、DC/DC转换器）和高级控制单元，所有这些都集成在卡车、公共汽车和特殊车辆的混合动力系统中。到2025年，原始设备制造商（OEM）和主要一级供应商正在加大此类系统的生产和集成，目标是既包括新的混合动力车型，也包括现有车队的改装解决方案。

全球行业领军企业如戴姆勒卡车、沃尔沃卡车和PACCAR已宣布扩展混合动力产品线，利用可扩展架构将内燃机与电动推进结合起来。电池系统的进步——特别是在锂离子化学、包装和热管理方面——使得能量密度改善、重量减少，直接提高了有效载荷和效率。值得注意的是，康明斯和艾里森传输正在提供集成的混合动力驱动系统以及兼容多种重型底盘的模块化组件。

城市配送、公共交通和公交车应用的需求尤其强劲，因为混合动力硬件提供可衡量的燃油节省并使在受限区域内实现低碳或零排放操作成为可能。例如，比亚迪和宇通在欧洲和亚洲的城市中部署混合动力和插电式混合动力公共汽车，利用自主开发的电池和电动机技术。同时，像博格华纳和达纳公司这样的供应商正在扩展其为重型商用车平台量身定制的电动车轴、电动驱动模块和混合动力传动系统的产品。

2025年展望预计电池每千瓦时成本将持续下降，模块化混合动力套件的可用性增加，降低了车队运营商的前期投资障碍。混合动力硬件被视为向完全电气化过渡的过渡但关键的技术桥梁，尤其是在基础设施或有效载荷限制不允许全电动解决方案的领域。北美、欧洲和中国的监管举措继续推动投资和创新，硬件制造商正在努力迎合未来几年对OEM和改装混合动力解决方案的预期需求。

技术概述：重型车辆混合动力核心组件

重型车辆混合动力硬件包括一系列关键组件，使中型和重型车辆（例如卡车、公共汽车和特殊车辆）能够以内燃机（ICE）和电动推进的结合方式运行。到2025年，混合动力技术的快速发展是由于排放法规的日益严格、运营成本降低目标和车队运营商日益变化的需求。重型车辆混合动力的核心硬件元素包括电动驱动电机、高压电池组、电力电子（逆变器、转换器）、混合动力传动系统和高级热管理系统。

  • 电动机和发电机：现代重型车辆混合动力系统配备坚固的电动机和发电机，具有高扭矩和功率密度。这些通常集成到驱动系统中，使得在特定条件下可以实现再生制动和电动单独驱动。博世和丹佛斯等公司是商用车电动驱动解决方案的领先供应商，提供可根据各种车辆尺寸和工作周期定制的可扩展电机和发电机系统。
  • 高压电池组：锂离子电池技术仍然占据主导地位，特别针对重型应用持续改进能量密度、循环寿命和热稳定性。模块化电池组设计用于高充放电率和坚固的操作环境。宁德时代和三星SDI是生产用于商用混合动力车辆的大容量电池组的制造商之一。
  • 电力电子：高效的逆变器和DC/DC转换器是管理电池、电动马达和辅助系统之间双向电流流动的关键。先进的碳化硅（SiC）技术因其优越的效率和热性能而日益被使用。施耐德电气和英飞凌科技提供专门为重型混合动力平台设计的电力电子模块。
  • 混合动力传动系统：专用的混合动力传动系统，包括并联、串联和功率分配架构，旨在无缝融合ICE和电力源的功率。像艾里森传输和ZF弗里德里希哈芬AG等供应商制造专为重型商用车辆优化的混合动力传动系统，突出了模块化和坚固性。
  • 热管理：保持电池、电动机和电子设备的最佳温度对于安全和效率至关重要。集成液冷和先进热交换系统是新混合动力架构的标准配置，像DENSO这样的供应商提供量身定制的解决方案，以满足高功率商用车辆混合动力的需求。

展望未来，未来几年将看到硬件组件的进一步集成、数字控制的进步，以及下一代电池化学的采用，所有这些目标都是为了减轻系统重量、增强耐用性和提高整体车辆效率。随着OEM和供应商不断完善混合动力硬件，预计商用车辆行业将加速向低排放、更高效率的模型过渡。

市场规模与预测：2025-2030年增长预测

重型车辆混合动力硬件市场将在2025年至2030年期间实现显著增长，因为商业运输部门加速向更清洁、更高效的推进技术过渡。这个市场包括电动机、电力电子、高压电池、车载充电器和专为卡车、公共汽车和越野车辆设计的混合动力控制单元等核心组件。

北美、欧洲和亚洲部分地区持续的监管压力——例如市场逐渐收紧的排放标准和城市低排放区——是主要的推动因素。例如，欧盟针对重型车辆设定的二氧化碳排放目标要求制造商到2025年前将平均车队排放减少15%，到2030年减少30%（与2019年水平相比），这直接激励了对混合动力硬件的采用，特别是OEM车队中的采用（DAF卡车; 沃尔沃卡车）。同样，美国环境保护局（EPA）第二阶段温室气体法规和加利福尼亚州的先进清洁卡车规则预计将在未来几年内推动混合动力系统的需求（康明斯）。

领先的制造商和供应商正在扩大投资和合作，以满足预期的需求。主要OEM如戴姆勒卡车、PACCAR和纳瓦斯塔正在推出新一代混合动力车辆平台，并与专业组件供应商合作。技术供应商如艾里森传输、博世和ZF弗里德里希哈芬AG正在扩展其重型混合动力硬件产品组合，目标涵盖工厂适配和改装机会。

2025年至2030年的预测显示，重型车辆混合动力硬件市场的年复合增长率（CAGR）有望在高单位数到低双位数之间，全球可寻址市场价值到2030年可能达到数十亿美元。预计在城市配送车队、公交车和特殊车辆中的采用将最为迅速，因为混合系统在燃油节省和排放减排方面提供明确的好处。供应链本地化和混合组件模块化（如电池组、控制系统和电动车轴）将进一步加速成本下降和市场渗透。

总之，未来五年预计将看到强劲的市场扩张，得益于政策强制、技术进步和OEM及一级供应商持续投资的共同推动。

监管驱动：全球排放法规及激励措施

在2025年及其后，监管压力是重型车辆混合动力硬件采用的主要催化剂。全球各国政府正在收紧商用运输的排放标准，促使OEM和供应商加速集成混合系统。欧盟的“为55做好准备”方案要求到2040年新重型车辆的二氧化碳排放减少90%，这一目标实际上需要大规模的电气化和车队混合动力化。近期，预计在2025年完成的第七版欧洲标准将进一步限制氮氧化物（NOx）和颗粒物，强化对电动驱动模块、高压电池和再生制动系统等先进动力总成硬件的需求（戴姆勒卡车）。

在美国，环境保护局（EPA）推出了“清洁卡车计划”，分阶段实施2027年及以后的严格NOx和温室气体（GHG）要求。加利福尼亚州的先进清洁卡车法规，正被其他州采用，要求提高零排放和混合动力卡车的销售，推动混合动力组件（如电力电子和电动车轴）的市场发展（PACCAR）。联邦和州一级的激励措施，例如美国的通胀减少法案，提供电动和混合动力车辆及组件生产的税收抵免和补助金，支持制造规模扩大和组件创新（纳瓦斯塔）。

在中国，重型车辆电气化是国家优先事项，生态环境部不断推出更严的污染物限值，并对混合动力和新能源商用车提供补贴。这样的监管环境推动国内制造商大力投资混合动力动力总成硬件，包括先进的储能和电力管理系统（FAW集团）。

各个关键区域的激励计划正在推动对混合动力硬件的投资。欧盟的资金机制如“连接欧洲设施”和“创新基金”支持车队改装和新的混合动力卡车部署。在北美和中国，政府和公用事业激励措施降低了总拥有成本，加速了向更清洁技术的过渡。

展望2020年代后期，预计监管环境将变得更为严格，容许排放的进一步减少以及限制内燃机车辆的区域将扩大。这些趋势确保了混合动力硬件的持续需求——从电动机和逆变器到控制软件——随着车队寻求合规和运营成本节约，将混合动力技术定位为向零排放重型运输过渡的关键桥梁。

竞争格局：领先的制造商和创新者

2025年重型车辆混合动力硬件的竞争格局具有快速创新、战略伙伴关系以及已建立汽车制造商与专业组件供应商的全球足迹扩张等特点。该细分市场受到减排法规日益严格、燃料成本上升以及对可持续物流解决方案需求增长的推动，尤其是在北美、欧洲和亚太地区。

在全球领先企业中，沃尔沃集团在其混合动力卡车和公共汽车解决方案方面继续设定基准，利用自主电驱动系统和储能系统。沃尔沃的混合动力卡车和公共汽车被部署在城市和长途应用中，电池容量和电力电子的持续改进致力于降低排放，提高燃油经济性。

戴姆勒卡车凭借其梅赛德斯-奔驰和FUSO混合动力产品保持着显著的市场地位，专注于模块化混合系统，这些系统可在不同车辆类别之间进行扩展。戴姆勒对电气化的承诺体现在其对混合动力传动技术的投资和采用先进电力电子来优化能源回收和利用的决策中。

康明斯已成为混合动力动力总成的重要力量，提供将先进柴油发动机与电驱动模块、电池组和控制系统相结合的完整混合解决方案。他们的混合系统在公交车和特殊卡车中被广泛采用，并通过与底盘OEM和车队运营商的合作，确保无缝集成。

组件供应商如博世和ZF弗里德里希哈芬AG通过提供复杂的混合模块、逆变器和能源管理系统发挥着关键作用。博世的可扩展混合驱动和ZF的模块化电动车轴系统被纳入多个OEM平台，能够灵活适应不同地区的需求和车辆类型。

亚洲制造商，特别是丰田汽车公司和日野汽车，继续在重型车辆混合动力技术方面保持强劲势头。他们对并联和串联混合动力结构的关注使得在优先考虑排放减少的地区实现高产量部署，特别是在商用巴士和城市配送卡车中。

展望未来，预计竞争格局将加剧，因为新进入者和技术初创公司将加入市场，推动电池技术、电力电子和集成的进一步进展。预计卡车OEM、一级供应商和储能专业人士之间的战略合作将加速下一代混合动力硬件的推出，使该行业有望在本十年剩余时间内实现显著增长。

供应链与材料：采购、成本与限制

重型车辆混合动力硬件的供应链正在经历重大转型，预计在2025年需求加速并将在未来几年内持续增长。关键组件如高压电池、电动马达、电力电子和控制系统构成了卡车、公共汽车和工程车辆混合动力驱动系统的基础。采购这些材料和组件涉及到一个复杂的分级供应商网络，越来越强调本地化和抗风险能力，以应对最近的全球性冲击。

最关键的供应链限制之一是锂离子电池，它主导着当前的混合动力和插电式混合动力架构。电池单元的制造集中在几个主要参与者中，如宁德时代、LG能源解决方案和松下。这些公司宣布在北美和欧洲扩张，旨在缓解长交货期问题和减轻地缘政治风险。但是，材料的采购——尤其是锂、钴和镍——仍然是一个瓶颈，价格波动和环境、社会及治理（ESG）问题影响着采购策略。

电动机的生产，通常依赖于稀土磁铁，面临着自身的一系列挑战。像博世和西门子等主要供应商正在投资于替代磁铁技术并多样化采购，以减少对单一地区的依赖。电力电子，例如逆变器和DC/DC转换器，越来越多地使用碳化硅（SiC）半导体，其供应受到晶圆生产能力和设备交付周期长的限制。像英飞凌科技和意法半导体正在扩大制造设施以应对这一约束。

2025年，成本压力依然很高，因为电池和半导体的原材料价格尚未恢复到疫情前的水平。OEM正通过签订长期合同以及直接投资上游供应来应对这种情况，近期的公告显示出沃尔沃集团和戴姆勒卡车的趋势。此外，混合系统集成需要专业组件——如紧凑的传动系统、高压布线和先进的冷却系统，通常由像达纳公司和ZF弗里德里希哈芬这样的公司供应。确保这些组件的一致质量和可用性是随着混合动力量产规模的扩大而日益重要的任务。

展望未来，供应链韧性和可持续采购预计将塑造采购策略。OEM和供应商越来越重视回收材料、闭环电池工艺和更高的透明度，以满足监管和客户期望。虽然短期约束仍然存在，但持续的投资和跨价值链的协作可能会逐步缓解瓶颈，并支持重型车辆混合动力硬件的更广泛采用。

车队运营商采纳：障碍、激励与案例研究

车队运营商越来越多地评估重型车辆的混合动力硬件解决方案，以降低燃料成本、遵守排放法规和为未来做好准备。然而，到2025年的采用面临着复杂的障碍和激励，并且一些显著的案例研究提供了对趋势和策略的深入见解。

障碍：车队运营商面临的主要挑战包括混合动力套件和新混合动力车辆的较高前期成本、与现有车队的集成复杂性以及对维护基础设施的担忧。例如，将混合动力系统改装到传统柴油卡车中可能涉及显著的工程调整，这可能会扰乱运营计划并需要专业技术人员培训。此外，混合动力专用组件（如高压电池、电力电子和电动驱动模块）的全球可用性仍然不均衡，这对主要市场以外的运营商构成了物流障碍。一些运营商表达了对混合动力硬件残值和生命周期成本节约的担忧，尤其是在电池技术和监管环境快速发展之际。

激励：北美、欧洲和亚洲部分地区的政府正在提供直接的财政激励，例如购买补助和税收优惠，以抵消初始成本。例如，“清洁卡车”计划为商用车队中的混合技术集成提供补贴。严格的城市排放区和中型及重型车辆的二氧化碳标准正在推动车队采用更清洁的技术。OEM和供应商通过扩大混合硬件产品线应对这一局面；主要行业参与者如沃尔沃集团和戴姆勒卡车已为新车销售和售后改装推出了先进的混合动力传动系统。一些组件制造商，如博世和艾里森传输，现在提供模块化混合系统，使其更易于集成到多种平台中，从而降低车队运营商的技术障碍。

案例研究：领先的物流和公共交通运营商已开始大规模部署混合动力车辆。DHL已在其欧洲车队中引入混合动力卡车，报告燃料消耗和排放双重减少。类似地，美国和欧洲的一些市政交通机构与沃尔沃集团和艾里森传输合作，自混合动力公共汽车上线后，已记录到运营成本节约和良好的驾驶员反馈。

展望：未来几年，随着混合动力硬件的成熟和总拥有成本优势逐渐显现，预计将实现更广泛的采用。OEM和供应商的扩展支持，以及不断的政策激励，预计将有助于降低采纳障碍。车队运营商从早期部署经验中获得的经验将持续塑造最佳实践，指引其他公司转型为混合动力重型车辆。

集成挑战：改装与新建策略

将混合动力硬件集成到重型车辆中——无论是通过改装现有车队还是将系统纳入新建项目——都面临着显著的技术和运营挑战。截至2025年，该行业正日益关注这些集成障碍，这是由于脱碳任务和总拥有成本（TCO）优化的双重压力。

对于改装来说，一个主要挑战是现有车辆架构的多样性。现有的重型卡车和公共汽车通常缺乏需要容纳混合动力系统（如电池组、电动马达或电力电子）所需的标准化接口或空间分配。像戴姆勒卡车和沃尔沃卡车等公司注意到在原本设计用于传统内燃机的底盘中集成高压组件的复杂性。此外，确保与车辆控制系统和安全协议的兼容性仍然是一个持续的障碍，以及满足监管标准所需的认证。

改装同样面临经济挑战：硬件和安装的初始资本支出可能很高，在转换过程中的运营停机也是车队运营商担心的重要问题。为了解决这些问题，一些制造商和专门的改装公司正在开发标准化接口的模块化套件，旨在减少安装的复杂性和时间。然而，截至2025年，广泛采用仍然有限，绝大多数改装项目集中于试点车队或城市公共交通应用，这些应用的运营情况较为可预测并获得了基础设施支持。

相比之下，新建策略在从一开始就集成混合动力硬件方面提供了更大的灵活性。OEM如PACCAR和CNH工业专门设计平台，以优化混合动力——在某些情况下完全电动——动力系统的布置。这些专门构建的架构允许电池、冷却系统和辅助组件的最佳放置，提高性能、可靠性和可维护性。向模块化、可扩展电动驱动平台的转变预计将在未来几年加速，使制造商能够提供更广泛的混合动力车型，具有不同级别的电气化。

展望未来，集成挑战可能会持续但严重性将减轻，因为行业标准不断成熟，规模经济不断发展。跨价值链的协作——包括组件供应商、系统集成商和监管机构——将对克服技术和经济障碍至关重要。预计到2020年代末，电池能量密度、电力电子和数字车辆控制的进步将进一步简化改装和新建混合动力化的努力，为实现低排放和零排放重型车辆的更广泛过渡提供支持。

新兴技术：电池、超级电容器及动力系统进展

重型车辆混合动力硬件的领域正在迅速发展，因为制造商和供应商专注于提高效率、降低排放和满足日益严格的监管标准。到2025年，电池、超级电容器和动力系统技术的融合正在推动重型卡车、公共汽车和越野车辆的混合动力化，旨在弥补传统柴油车辆与全电动替代品之间的差距。

重型车辆混合动力系统中的关键硬件组件包括高容量锂离子电池、先进的超级电容器、电力电子和混合动力专用传动单元。最新一代锂离子电池提供更高的能量密度、更快的充电能力和改进的循环寿命，使其更适合重型车辆的高需求工作周期。领先的电池制造商如宁德时代和三星SDI正在积极提供专门为商用和越野混合动力应用而设计的电池组，支持插电式和非插电式架构。

超级电容器也正在获得关注，特别是在再生制动和加速过程中快速能量释放的应用中。像麦克斯韦技术（特斯拉的子公司）开发了可集成入混合动力动力系统中的强效超级电容器模块，以补充电池、增强峰值功率输出以及延长系统寿命。

在动力系统方面，集成电动驱动模块、高压逆变器和混合动力传动系统正在针对重型需求进行定制。艾里森传输和ZF弗里德里希哈芬AG是开发无缝融合发动机和电动马达功率的混合动力传动解决方案的知名供应商，优化燃油经济性和可驾驶性。这些系统通常包括先进的控制单元和软件，以管理能量流动并最大化操作效率。

原始设备制造商（OEM）如沃尔沃卡车和戴姆勒卡车正在推出2025年新的重型混合动力车辆车型，利用这些硬件进步为车队提供更低的总拥有成本以及符合即将实施的排放区标准。此外，监管激励和基础设施投资正在加速采用，混合动力垃圾车、公共交通巴士和建设车辆的试点部署已在主要市场逐步展开。

展望未来，预计电池化学、超级电容器集成和电力电子的小型化将进一步提高系统性能并降低成本。随着混合动力解决方案变得更加模块化和可扩展，预计在未来几年内会在更广泛的重型车辆类别中实现采用，将混合动力硬件视为向零排放运输的关键桥梁。

随着2025年的临近，重型车辆混合动力硬件的长期前景受到越来越严格的排放法规、组件技术的进步和市场需求的变化影响。重型部门——包括卡车运输、公共交通和建筑行业——越来越多地将混合动力系统视为传统内燃机与全面电气化之间的务实桥梁。

全球排放政策是主要驱动力：欧盟的“欧洲第七版”和美国EPA第三阶段温室气体标准将在未来几年生效，迫使制造商采用混合动力解决方案，以立即降低燃油消耗和二氧化碳排放。混合动力硬件——涵盖电动机、高压电池组、电力电子和先进传动系统——正在通过行业领先的OEM如戴姆勒卡车、沃尔沃卡车和PACCAR集成到新车型中，并对现有车队进行改装。

最近的商业部署展示了迅速的进展。达纳公司和艾里森传输都推出了可扩展的混合动力驱动解决方案，与传统柴油动力系统无缝集成，在城市工作周期中实现最高30%的燃油节省和显著的NOx减少。ZF弗里德里希哈芬AG扩大了其公交车和卡车的模块化电动出行平台，目标是提供从轻度到插电混合动力的灵活解决方案，并预计在2025年逐步 ramp up 生产。

展望更远的未来，几个趋势可能会影响该领域：

  • 组件创新：电池和电力电子的成本和性能持续改进——在康明斯等公司的投资支持下——将使混合动力系统更具竞争力和可访问性，特别是对于中型和特殊车辆。
  • 系统集成：OEM和一级供应商强调模块化，使混合动力硬件能够针对来自废物收集到区域运输的多样化应用进行定制。这种灵活性对于加速市场渗透至关重要。
  • 风险：如果总拥有成本的不确定性、电池原材料采购挑战以及监管转向全电气化而非混合动力的可能性，市场接受度可能受到限制。关键组件（如高功率逆变器和锂离子电池）的供应链在全球性中断的情况下仍然脆弱。

总体而言，预计混合动力硬件将在2020年代后期扮演至关重要的过渡角色，以实现重型运输的脱碳。虽然存在一些技术过时的风险，但硬件供应商和车辆制造商之间的持续合作使该行业在监管和运营压力不断加大的背景下，能够做到韧性增长。

来源与参考文献

BYD: This New Energy Vehicle Will Destroy the ENTIRE EV Industry!

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