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坚定方向持续推动新能源汽车产业发展

日期:2019-08-21    来源:中国汽车报

国际新能源网

2019
08/21
10:54

关键词: 新能源汽车市场 新能源汽车产业规划 纯电动汽车

   如今,中国新能源汽车产业已从培育期进入增长期,在全球形成了一定的先发优势。据有关机构统计,2017年我国新能源汽车全产业链投资超过7000亿元,占汽车业总投资额的50%以上。截至2018年底,全球新能源汽车总销量突破550万辆,我国占比超过53%。
  在肯定成绩的同时,也要看到我国新能源汽车产业发展的基础还不牢固,动力电池综合性能仍需提升,从资源开发到回收利用等全产业链的发展还不够平衡,安全问题也不容忽视。逆水行舟,不进则退,当前及今后一段时期仍是我国新能源汽车产业爬坡过坎的阶段,必须坚持不懈加快推进。
  一、我国新能源汽车成绩斐然
  这些年,我国新能源汽车成绩不俗,主要表现为九个方面。
  1.政策体系不断完善。近年来,我国相关主管部门先后出台了40余项支持新能源汽车产业发展的政策措施,涵盖研发、生产、推广、监管等各方面,构建了横向协同、纵向贯通的组织推进体系。经过多年的实践探索,中国建立了全球范围内最为完备的新能源汽车发展支持体系。
  2.产业规模全球领先。根据中国汽车工业协会等机构的统计数据,2011~2019年5月,我国累计产销各类新能源汽车约340万辆,占汽车总保有量的1.4%。2018年我国共销售新能源汽车127万辆,占国内汽车总销量的4.5%,约占全球新能源汽车总销量的60%。2019年,我国新能源汽车继续保持增长势头,1~5月销售近48万辆,同比增长46%。
  3.技术水平显著提升。乘用车的主流车型续驶里程已达到300公里以上,与国际先进水平同步。领先企业的动力电池单体能量密度达到250瓦时/公斤,价格为1.2元/瓦时,较2012年能量密度提高了2倍,价格降低了70%。
  4.新能源乘用车产品结构持续升级。从乘联会统计的2018年新能源乘用车级别分布情况看,纯电动乘用车覆盖A00至C级各种车型,A00级与A级占多数;插电式混合动力汽车只分布于A级及以上车型。与2017年相比,2018年纯电动A00级车比例减少了14%,份额被A、B、C级车所分摊,这表明随着技术的进步,电动乘用车的市场结构呈现出从低端往高端发展的趋势。
  5.新能源客车在公交领域普及率高,质量稳定。如今,新能源公交车占公交车保有量的56%。
  6.企业实力明显增强。骨干整车企业已建立完善的新能源汽车正向开发体系。新能源整车、动力电池骨干企业的研发投入占比达8%以上,高于行业国际平均水平。2018年,比亚迪、吉利、北汽、上汽等企业进入全球新能源乘用车销量前十。同时,造车新势力也为新能源汽车的发展增添活力,以蔚来、威马与小鹏为代表的造车新势力产品已逐步进入市场参与竞争。
  7.动力电池技术不断提高,企业不断壮大且占据国际市场重要位置。新能源汽车的发展有赖于电池技术的进步,近年来一批优秀的动力电池企业迅速成长,宁德时代与比亚迪已跻身国际动力电池企业行列。2018年,前三家电池企业的供货集中度达到66.76%,前十家占到82.83%,电池行业散、乱、差的状况有所改变。同时,我国动力电池的能量密度提高很快。磷酸铁锂电池可达150Wh/kg以上,是电动公交车的主要配置;三元电池的能量密度已达到260Wh/kg以上,是乘用车的主要配置。国家制定的2020年电池能量密度300Wh/kg的目标有望在部分企业实现。电池性能提高的同时,成本快速下降,电池系统的价格在2020年以后有望降到0.8元/瓦时以下,电动汽车在成本上也将逐步具备竞争能力。
  8.基础配套环境日益优化。充电网络建设稳步推进,公共场所、居民小区、单位内部、高速公路等主要场所充电设施覆盖率大幅提高。截至2018年底,统计内的公共充电桩总量达到33.1万台,私人充电桩47.7万台,并出现了特来电等一批优秀的运营商。据统计,目前约70%的私人新能源汽车车主配备有专用充电桩,其余约30%的消费者中有一半左右在公司的公共充电桩充电。总体来说,我国基础设施建设可满足电动汽车推广的需要。
  9.新能源汽车逐步为大众接受,走向市场化。根据新能源汽车国家数据平台的统计结果,北京、深圳、上海、广州四个城市推广数量已超10万辆,有32个城市超过1万辆,87个城市超过3000辆。新能源汽车正在向二三线城市普及,2018年未实行限购城市的新能源汽车销量约占59%。
  综上所述,我国新能源汽车产业与推广工作取得良好进展,有望完成《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中提出的2020年产销量达到200万辆,累计推广数量达到500万辆的目标。
  二、重新认识发展新能源汽车的战略意义
  笔者认为,发展新能源汽车的重要意义归纳起来主要涉及三个方面:确保能源安全、利于环境保护与实现汽车强国。
  先说能源安全问题。国际能源署发布的《石油市场报告2019》显示,中国石油消费占世界的13%,居世界第二。中国海关统计显示,2018年中国原油进口量为4.62亿吨,较10年前增长了1倍多,原油对外依存度达到70.9%,10年前仅为50%左右。随着我国汽车保有量的快速增长,汽车已成为石油资源的第一大消费领域。中国石油集团经济技术研究院的数据显示,2018年汽车燃料在石油消费中占比超过50%。有专家预测,2020年该比例将提高到57%左右。而10年前,我国汽车消耗的石油仅占1/3左右。快速增长的汽车燃料消耗已影响到我国能源安全,必须加快改变汽车能源过度依赖石油的状态。
  其次是环境保护问题。打赢蓝天保卫战是中央作出的重大决策部署。根据环保部2016年的报告,北京31.3%、上海29.2%、杭州28%的细颗粒物来自机动车,大力减少汽车污染物排放是汽车行业不可推卸的责任。电动汽车行驶过程零排放,对改善大气环境具有重要作用。虽然火力发电过程也有污染物排放,但一则远离人口聚集的区域,二则其污染物数量较小。根据中国汽车工程学会2018年的研究报告,即使以2015年我国电力系统每度发电量平均产生的大气污染物计算,分摊到电动汽车每公里的污染物总量也明显低于国五排放标准汽车,更何况近年来火力发电厂的污染物治理水平有所提高。虽然我国将实施更加严格的燃油车排放标准,但除了增加汽车制造成本外,使用过程的监管也并不容易,所以发展电动汽车是治理汽车排放污染的有效途径。随着发电过程进一步清洁化与可再生能源电力比例的增长,电动汽车对环境改善的效果将更明显。
  第三是实现汽车强国的重要路径。世界汽车工业正进入以电动化、智能化、共享化为标志的变革时代,将使汽车技术、使用方式与消费理念发生重大改变,也将引发全球汽车产业结构的大调整与市场重塑。随着电动汽车的普及,汽车将成为数量可观的有利用价值的储能系统,成为智能化绿色化能源体系的一部分,促进能源体系的变革。电动化是公认的实现智能化的最佳配对。应用电动化与智能化成果、实现一定范围的共享化将成为汽车的重要发展趋势。我国在十多年前已制定规划、实施有效政策,大力推动电动化,取得令人瞩目的成果,带动了本土整车、关键零部件与基础设施技术的发展。我们已经抓住了汽车产业变革的机遇,为建设汽车强国走出了重要一步,只要坚持不懈努力下去,汽车强国的理想一定能够实现。
  三、需重视并解决发展中存在的问题
  1.安全问题
  根据国家市场监管总局掌握的舆情信息,2018年至今已发生80余起电动汽车火灾事故,新能源汽车的安全问题值得警惕。通过对安全事故进行部分调研与粗略分析,我们发现电动商用车发生火灾较多,主要出现在一些质量较差的产品上。充电过程与充电后一段时间是电动汽车自燃的多发期,关键是产品设计与制造没有做好,技术粗糙,质量控制差。
  笔者认为电动汽车并不存在本质上不安全的问题。如日产在全球已销售约50万辆聆风纯电动汽车,至今没有发生一起火灾事故,他们有两点经验值得借鉴:一是在设计上以安全为前提,在电池容量使用上留足安全系数;二是根据电动汽车的特点,设计并实施严格的试验验证方法。但国内新能源车企安全技术水平参差不齐,部分企业盲目追求高续驶里程指标,而忽视了安全控制;还有企业缺乏安全意识,设计与制造中存在低级错误。
  笔者的观点是:电动汽车可以很安全,其前提是必须通过精细的设计与制造,生产企业是安全的主要责任者。只有严格的管理才能造就优秀的产业,政府相关机构要加强事后监管,对不重视安全的企业给予处罚直至令其退出。
  充电往往是电池热负荷最大的过程,因此加大对充电过程的安全监控与保护至关重要。青岛特来电公司研发的“充电设备防护和大数据防护”技术能够在充电过程检测电池的健康状况,对有潜在问题的电池进行预警。随着我国电动汽车的大量使用,电池一致性差的质量问题会逐渐暴露,这项技术对防范火灾很有意义,值得推广。
  同时,笔者对大功率快充技术持谨慎态度。这项技术的难点不在于快充装备,而在于车辆的电池端。目前,动力电池安全性还比较脆弱,大功率快充可能会带来较大风险,也会影响电池寿命。笔者并不反对企业研发试验大功率快充技术并应用于某些产品上,但必须以安全为前提。
  2.排放评价问题
  除了电动汽车大气污染物排放外,其碳排放问题也颇受关注。尤其是我国电力能源以煤为主,电动汽车是否属低碳排放也受到质疑。随着新能源汽车的发展,汽车行业传统的排放评价方法与标准需要重新定义与制定。第一,要从单纯尾气排放扩大到全生命周期排放;第二,既要评价大气污染物排放,也要评价温室气体排放。
  中国汽车工程学会去年组织专家制定了《汽车生命周期温室气体及大气污染物排放评价方法》团体标准,涵盖温室气体与大气污染物两大类排放,并把排放量的估计扩大到汽车全生命周期,包括能源从生产、运输、加注与消耗的“燃料周期”,以及汽车产品从材料生产、零部件制造、整车制造、使用维护直至报废处理的“材料周期”。虽然许多国家研究汽车全生命周期排放评价问题已有多年,但将其制定出标准,中国是第一个。
  中国汽车工程学会发布的2018年度《汽车生命周期温室气体及大气污染物排放评价报告》显示,按照我国电力及石油部门提供的碳排放数据以及2017年全国注册燃油乘用车每公里平均油耗(6.7升/百公里)与电动乘用车每公里平均电耗值(16.2千瓦时/百公里)估算,燃料周期里电动汽车的二氧化碳排放比燃油车约少35%。上述对比中,所用的电力系统碳排放数据是2015年的,这几年随着中国发电技术的提升,碳排放或污染物排放都在逐年降低。此外,在电力能源构成上,非石化能源的占比在逐年增大,2015年火力发电占发电总量比例为76.25%,2017年降到70.92%,2020年预计降至66.7%。未来,电动汽车在碳排放方面的优势会日益显现,有条件的区域应利用好可再生能源电力发展新能源汽车,从而减少温室气体排放与大气环境治理。报告也指出,电动汽车的碳排放随着电耗的增加而增加,高能耗电动汽车的碳排放要高于低油耗燃油汽车,因此从环保角度考虑,电动汽车也要节能减排。
  3.里程焦虑问题
  随着电池技术的进步与车辆电耗的降低,如今电动汽车续驶里程已提升到300~400公里,完全能满足城市日常出行需要,在充电方便的情况下,也能部分满足城际间的出行需要,但像燃油车那样方便地长途行驶还难以做到。有消费者抱怨,电动汽车在高速公路上行驶时达不到产品公告所标注的续驶里程。事实上,公告标注的续驶里程是基于NEDC工况且不带空调的条件下测定的,由于行驶阻力与相对风速的平方成正比,汽车在高速公路行驶时,标注的续驶里程会大打折扣。如果使用空调,还要减少20%~30%的剩余续驶里程。
  对此,企业一方面要努力提高电池性能;另一方面要减少车重,降低整车风阻、空调能耗,改善制动能量回收,降低汽车能耗,双管齐下提升实际续驶里程。在电池能量密度技术没有突破的时候,盲目追求过长的续驶里程会带来不合理的车重、过高的能耗、不合理的成本,以牺牲安全性为代价更不可取。
  笔者建议,在电动汽车产品指标上应标明车速在100~120公里/小时的续驶里程,这样既尊重消费者的知情权,也有利于消费者正确合理地使用车辆。如果销售到需经常使用空调的地区,建议标注空调使用时续驶里程的变化,这或许也会促进高效空调技术的推广。
  随着购车补贴政策的退出,续驶里程的设置将由企业根据市场需求来确定,会更加合理。例如,家中有充电设施、主要供短程出行的经济型私人乘用车无需配备太多电池,公共领域的电动车辆可根据自身特点采用更高效经济的技术方案与充(换)电方式。
  此外,还要重视仪表显示的续驶里程的真实性和可靠性,让消费者使用更安心。同时,需加强相关标准与测试方法研究;重视监管,促进产品质量提高,对于偷工减料、弄虚作假的企业要严厉处罚,以保护消费者权益。
  4.基础设施建设问题
  里程焦虑程度与充电是否方便有很大关系。因而,分布合理的、一定数量的公共充电桩有助于缓解里程焦虑。补贴退出以后,固定线路的电动公交车可以考虑少装电池,采用进站快充或在线充电方式。大城市的电动出租车,每班需要200公里以上的行驶里程,如果没有足够时间充电,适合采用换电方式。为确保充电安全,必须加强对充电设施及充电过程的监控。要充分发挥联网数据的作用,采用先进的充电防护技术措施。
  随着电动汽车的普及,其对电网的影响将逐渐显现。如果2030年电动汽车保有量达到2亿辆,粗略计算每辆车每年平均消耗1500千瓦时电量,每年充电需约3000亿千瓦时电量。假设有一半车辆同时平均以3千瓦功率慢充来配置电力容量,则需要3亿千瓦。根据我国电力发展规划预测,2030年全社会用电量为10.3万亿千瓦时左右,需30.2亿千瓦左右的装机容量。从以上数据估算,电动汽车充电总电量只占社会总用电量的2.9%,但充电需求的装机容量却占社会总装机容量的近10%。如果安排好电动汽车的充电时间,可以起到削峰填谷作用,有可能无需增加更多的装机容量。
  此外,要积极推动车联网(V2G)技术。如果每辆电动汽车平均装50千瓦时电池,通过V2G技术,其中30千瓦时可用于储能,2亿辆车将具备60亿千瓦时的储能能力,可参与电网能量交互,有益于电网的稳定性和经济性,也有利于光伏发电、风力发电与水力发电的消纳,所以我们现在就应该开始车网融合工作。据笔者所知,日本已经开始销售V2G装置。
  5.技术路线评估问题
  技术路线正确与否对产业发展具有重要的作用。十年前制定的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》提出了如下技术路线:“以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向,当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化,推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车,提升我国汽车产业整体技术水平。”事实证明,这一技术路线是成功的,它对我国新能源汽车产业发展起到了统一认识、统一行动的良好效果。现在有关部委正在启动“2021~2035年新能源汽车发展规划”制定工作,期待新规划编制工作更有新意。
  技术路线是产业规划中的重要内容,既要反映国家的战略重点,又要尊重市场的规律。市场的力量往往不以人的意志为转移,它将最终决定汽车产业技术路线的取舍。笔者20年间参加了从“全国清洁汽车行动”到新能源汽车研发推广的工作,其中经历了多种多样的技术方案,有的成功,有的失败。例如,在清洁汽车行动初期,推广势头不错的LPG汽车现在基本销声匿迹,而天然气汽车却取得成功。再如生物质燃料的推广,由于转换为车用燃料复杂,成本高且原料来源不足,生产过程需耗费大量能源与水,最终没有实现产业化。
  2007年笔者在“中德可再生交通能源合作项目”中与德国专家共同总结出汽车能源与动力系统技术选择的4E要素,即能源可获得性(Energy)、环境友好性(Environment)、经济性(Economy)与应用方便性(Easy-using)。前两个E更多反映了政府与社会的意志,后两个E更多反映了市场规律,希望今后相关单位在预判某种技术路线前景时能予以参考,避免主观性与盲目性。
  6.产业空心化问题
  我国新能源汽车产业发展面临着既要进一步开放,又要做强自己的形势,两者在一定程度上存在矛盾。笔者担心的不是整车企业,而是刚成长起来的新能源汽车零部件产业。这几年由于国外新能源汽车零部件企业动作较慢,加上中国企业的努力,我国在一些零部件领域取得进展,比起传统汽车,空心化状况(核心技术缺失)要好得多。今后,要继续保持这一势头,向尚未掌握的核心技术进军,不掌握核心技术终将受制于人。
  未来,我国新能源汽车市场竞争形势会有很大变化。我们要充分估计形势,既要开放,又不能丢失本土企业发展的机会,这不但是零部件企业的事,更关系到整个产业能否真正做强。笔者呼吁,本土整车企业要多支持自主品牌零部件企业,多给他们一些机会;汽车行业要提倡抱团取暖的精神,这与开放政策没有矛盾,日、韩汽车工业都是这样发展过来的。
  7.激励政策问题
  2020年以后,购车补贴将取消,但补贴取消不等于激励政策取消,某些方面政策可能还会加强。
  现在很多大气污染严重的城市在推广新能源汽车方面不够给力,应推动地方政府制定与实施公共领域车辆电动化时间表。出租车、网约车、物流车等是城市排放的重要“贡献者”,要加快这些车辆的电动化进程。同时,也要推动没有限购、限行政策的三四线城市发展汽车电动化。
  笔者认为,发展新能源汽车产业既是国策也是趋势。新能源汽车是实现汽车工业电动化、智能化、网联化、轻量化、共享化的重要载体,国家出台了一系列扶持政策鼓励新能源汽车产业发展。虽然产业发展道路是曲折的,还面临补贴大幅退坡、市场淘汰升级、产品存在安全隐患、核心技术有待提升等问题,但前途依然光明,需要业内人士继续努力,持续关注新能源汽车产业的发展。坚持,是对新能源汽车产业的尊重和推动,也是对在这一领域坚持20余年的各类人才的鼓励和尊重。

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