中国新能源汽车产业面临突破
A. 我国新能源汽车产业走向中高级发展阶段
本报记者王鹏杰
根据中国汽车工业协会数据,截至2020年10月,我国新能源汽车产销量已连续4个月实现环比、同比“双增长”,代表我国新能源汽车产业已从年初疫情的负面影响下走出,恢复正常发展态势。在此期间,我国汽车市场也逐渐走出了自己的风格,如汽车产品开始呈现多元化发展的特征;市场在技术、产品、服务、商业模式等“内变”创新刺激下稳步发展;以特斯拉、蔚来为代表的智能电动汽车备受消费者青睐,新能源汽车产业变革加速进入以智能化和网联化为代表的中高级发展阶段。
从发展方向、模式和现状可以看出,我国新能源汽车产业的发展已经走到了“深水区”,多种商业模式和技术路线的并行让行业充满信心的同时,也夹杂了一丝疑虑。2021年,面对来自“十四五”开局之年的新挑战,面临“新发展格局”提出的新要求,我国新能源汽车产业将面临更加复杂的成长环境,未来两年将成为我国新能源汽车产业发展至关重要的特殊时刻。如何在大变局中深化变革,将考验行业各界的智慧。基于此,中国电动汽车百人会论坛(2021)将于2021年1月15日—1月17日召开,论坛将聚焦“新发展格局与汽车产业变革”,为中国新能源汽车产业今后的发展探讨方向。
本文图片来自中国电动汽车百人会官方
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B. 一锤定音:中国新能源汽车产业迎来发展新机遇
上周五(10月9日),国务院常务会议通过《新能源汽车产业发展规划》。
《规划》提出要采取四大举措促进新能源汽车加快发展:一要加大关键技术攻关,鼓励车用操作系统、动力电池等开发创新。支持新能源汽车与能源、交通、信息通信等产业深度融合,推动电动化与网联化、智能化技术互融协同发展,推进标准对接和数据共享。二要加强充换电、加氢等基础设施建设,加快形成快充为主的高速公路和城乡公共充电网络。对作为公共设施的充电桩建设给予财政支持。鼓励开展换电模式应用。三要鼓励加强新能源汽车领域国际合作。四要加大对公共服务领域使用新能源汽车的政策支持。2021年起,国家生态文明试验区、大气污染防治重点区域新增或更新公交、出租、物流配送等公共领域车辆,新能源汽车比例不低于80%。
辛国斌指出,新能源汽车补贴退坡对市场的影响是暂时的。为积极应对疫情影响,缓解企业经营压力,中国政府已经明确将新能源汽车补贴和购置税优惠政策延期两年。同时为帮助企业开拓市场,工信部会同有关部门还组织开展了新能源汽车下乡活动,这些举措将进一步促进产业平稳发展。今年7月以来,新能源汽车月销量实现了同比正增长,已经恢复到了每月10万辆的消费水平。
辛国斌表示,发展新能源汽车是全球汽车产业转型升级绿色发展的必由之路,也是新时代中国汽车产业高质量发展的战略选择。新能源汽车产业从业者应当笃定前行,坚定发展方向、提高供给质量、优化消费环境,推动中国新能源汽车产业再上新台阶。(完)
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C. 中国新能源汽车走在了世界前列
我国新能源汽车市场迅速崛起 技术差距进一步凸显
近年来,我国的新能源汽车市场迅速崛起。随着在环保、经济、便捷等方面的优势日益凸显,新能源车保有量快速增长。自主品牌把握住难得机遇,将大力发展新能源车视为对欧美传统车企实现弯道超车的重要途径。不过,这些年我国在新能源汽车推广上风生水起,但车企在发展中暴露出补贴依赖症、产能初显过剩、核心技术仍旧缺失等不足。尤其是在国际传统知名车企发力新能源造车后,技术差距进一步凸显,我国新能源造车下一步该往何方发力值得深思。
新能源造车形成四大先发优势
2018年10月,汽车产销量环比均呈一定下降,同比降幅更为明显,延续了7月份以来的下降走势。但与此同时,新能源汽车产销量成为行业的一大亮点。据前瞻产业研究院发布的《新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计数据显示,2018年10月中国新能源汽车产销分别完成14.6万辆和13.8万辆,比上年同期分别增长58.1%和51%。累计产销方面,2018年1-10月中国新能源汽车产销分别完成87.9万辆和86万辆,比上年同期分别增长70%和75.6%。
2018年1-10月中国新能源汽车产销量统计及增长情况
数据来源:前瞻产业研究院整理
经过这些年持续努力,我国新能源车产业已经从培育期过渡到成长期,在世界范围内形成了一定的先发优势。近5年,我国新能源汽车的产销年均复合增长率近130%。
1、我国在新能源造车上取得的成果称得上丰硕。首先是建立了相对完善的支持产业发展政策体系,培育了全球领先的市场规模。各部门先后推出40余项支持新能源汽车发展的政策措施,涵盖研发、生产、推广等各个环节。我国新能源汽车连续三年产销量居世界第一。
2、产业体系不断完善
企业创新能力显著提升。已涵盖关键材料、动力电池、电机、电控、整车开发等产业链上下游,形成了结构完整、自主可控的新能源汽车产业体系。财政部经济建设司副司长宋秋玲说,通过对消费者购买新能源车补贴、对新能源公车给予运营补贴等一系列政策扶持措施,推动了行业显著发展,从全球范围看,中国新能源汽车的政策体系应该是最全的。
3、与此同时,配套环境持续优化,充电网络建设稳步推进。目前,公共场所、居民小区、单位内部、高速公路等主要场所充电桩的覆盖率大幅提升。截至今年7月,全国共建成公共充电桩27.5万个,同比增长了52%,新用户私人安装率接近80%,新能源汽车专用号牌已经在全国推广使用。
4、新能源汽车产业的溢出效应更为明显,吸引了资本、人才、技术加速集聚,带动了产业投资就业。2017年新能源汽车全产业链投资超过7000亿元,占整个汽车产业的投资新增投资额的50%以上。
电动汽车正在迎来快速发展的阶段
中国品牌汽车企业电动汽车布局基本完成,大量互联网公司造车的新势力以及合资企业的新能源汽车也步入发展快车道。随着技术日益成熟,续航里程和用户的体验也稳步提升。
今年1到7月份,广汽集团自主品牌新能源汽车的销量达到9400辆。随着综合工况续航里程超过410公里的传祺GE3上市,今年公司新能源汽车的销量有望突破2万台。从明年开始,广汽将以每半年一款新产品的速度密集推出纯电动汽车系列产品,预计到2020年,新能源汽车产品占集团整体销售总量的10%。
面对新能源汽车业迅猛势头,石油化工行业也不甘落后。中国石化将发挥现有3万座加油站的网络优势,打造油、气、电、氢自由组合的综合服务体系和智慧服务体系。而且,中国石化也将研究布局电池材料和氢能产业链的可行性。
新能源车存量不断累积 面临挑战越发突出
国新能源汽车业取得的成绩很大程度上依赖先发优势。近年来,随着新能源车存量不断累积,同时面临国际传统知名车企觉醒后开始发力新能源造车,我国产业发展面临的挑战越发突出。
1、行业一哄而上,加剧产能过剩的同时,骗补行为屡见不鲜。国内新能源汽车业的异军突起,与财税政策的有效支持密不可分。在补贴扶持下,不少企业哄抢市场“蛋糕”,尤其是整车和动力电池产能过剩风险在加大,一些低水平企业采取低质低价竞争方式扰乱市场,影响了我们产业发展的整体水平。高端产能不足和低端产能过剩问题并存,产业出现盲目扩张、投资过热苗头。
面对巨额补贴诱惑,更有甚者铤而走险,走上了骗补的道路。2016年9月,深圳五洲龙汽车股份有限公司被曝光骗取新能源汽车补贴上亿元。从调查情况看,五洲龙公司产品尚未完工就提前办理机动车行驶证,从而为骗取补贴铺路。
企骗补的手段五花八门。有的先生产一批“合格”的新能源车,卖给自家成立的租赁公司,然后回收已卖车辆的电池。通过将同一块电池反复安装在新车壳上这一方式,实现了持续骗补。从对行业摸底的情况看,骗补行为绝不仅仅是少数个案。目前,已有10余家车企的骗补行为被查处公布。
2、市场机制不足,不少车企患上“政策依赖症”,自主发展意愿不强,市场对接缓慢。我们可以从销量结构看出,大多数企业和产品卡在补贴最低的那一条线上。”这就意味着,不少车企不愿过多投入,仅仅是为了拿到补贴才勉强维持。
3、中国在电动汽车发展指数整体排名中位列第一位,但这主要体现在市场规模上,而在技术层面,中国的整车制造仍定位于低技术含量领域。新能源车上的电驱动高速轴承、控制芯片等基础元器件,不少仍依赖进口。
主品牌车企在燃料电池电堆的科研上与国外比差距突出。质子交换膜、高压储氢瓶、碳纸、各类高压精密阀门等也存在一定的技术滞后。尽管动力电池领域有产能过剩风险,但仍然欠缺原创性的技术突破。
4、资源环境制约风险加剧。随着新能源汽车数量激增,全球金属资源争夺日益激烈。我国金属锂、钴等主要动力电池资源缺乏,资源的稳定供应和价格稳定的挑战较大。
同时,动力电池回收利用、用电清洁化等问题也不容小觑。北京理工大学教授吴锋曾公开表示,1个20克的手机电池可使1平方公里土地污染50年左右。可以想见,如果是几吨重的电动汽车动力电池废弃在自然环境中,将会对环境造成更大的污染。
目前,大多数车企对消费者承诺电池使用寿命和质保大都在10年以内。不过,随着近几年新能源汽车市场销售的火热,不久以后就将出现大量换电需求,尤其是使用频率较高的电池组,如出租车、公交车,需求产生可能将更快。据中国汽车技术研究中心预测,到2020年,我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万到17万吨。
三大方向突破核心技术瓶颈
消费者对新能源汽车的担忧与希望,集中在使用可靠性、续航能力、保养费用、智能化程度等几个方面,这些问题的核心归根结底仍旧是技术。专家对我国新能源车技术层面突破提出三大方向:
1、支持核心技术的工程化和产业化能力
2、形成从关键零部件到整车的完整工业体系和创新体系;
3、推动自主品牌节能与新能源汽车同国际先进水平接轨。这三大方向无疑是自主品牌车企须牢牢把握的。
D. 2020年电动汽车产业化将面临调整,将淘汰更多
近日,中国电动汽车百人会理事长陈清泰表示,2020年电动汽车产业化将面临一次重大调整,而这次调整的力度比较大,对整个产业和产业未来的影响是至关重要的。
陈清泰认为,对于电动汽车企业来说,2020年前后是个坎儿,电动汽车进入了残酷的大浪淘沙阶段,企业自身要努力求存,市场资本也需要放远眼光,为企业提供支持。
另外,对于政策和资本市场方面,陈清泰认为,在调整期,政府要大力支持在重要的竞争上的研发,补足产业链的短板和瓶颈;及早发布非补贴性的支持政策。投资者的眼光也要放远一点,新能源汽车是一个大产业,一个重资产行业,资本市场要支持一些企业度过2020年前后这个坎。
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E. 为什么新能源汽车市场迟迟不能突破瓶颈
传统汽车发展了200多年,而新能源汽车才开始发展,一个新生的事物替代一个传统事物更需要渗透的时间,更需要一个过程。主要还是在新能源的动力之源 充电,传统的加油和充电相似,但时间和充电桩还是和传统的加油方式相差太多,还需要一个习惯 、适应的过程。 充电时间过长, 充电桩过少, 都不能适应现在生活的快节奏 。 汽车还需要配套的设施 相信如果充电时间缩短 充电桩增加, 普及就快了。
彻底铲除地方保护
地方保护主义一直是新能源汽车市场推广的最大敌人之一,地方保护也因此扼杀了公平竞争,保护了落后的企业,从而也阻碍中国新能源汽车产业乃至未来汽车产业的崛起。
对此,国家也在不同的政策中提出要制止地方保护,一些地方的保护措施也在一定程度上有所收敛。
F. 新能源汽车产业实现“一个引领、三个突破”
本月,国务院新闻办公室举行2020年前三季度工业通信业发展情况新闻发布会,请工业和信息化部新闻发言人、运行监测协调局局长黄利斌答记者问。
记者:《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》已经获批,请问这个规划如何拉动产业升级?
黄利斌:谢谢您的提问。新能源汽车发展是全球汽车产业转型升级、绿色发展的主要趋势,也是我国汽车产业跨越发展的战略选择。党中央、国务院高度重视新能源汽车产业发展工作,习近平总书记指出,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。?在有关方面的共同努力下,我国新能源汽车产业发展取得了显著的成效,实现了“一个引领、三个突破”。?“一个引领”是产业发展从培育期进入发展期,成为引领全球汽车产业转型的重要力量。国内全产业链投资累计超过了2万亿元,日益成为发展的新动能。?“三个突破”分别是:市场突破,成交量连续5年位居全球第一,累计推广量超过了480万辆(约占汽车总保有量的1.7%),占全球的一半以上;技术突破,产业链上下游有效沟通,电池、电机、电控等关键领域创新活跃,成果纷呈,动力电池技术水平处于全球前列,电池单体密度达到了270瓦时/公斤,价格1.0元/瓦时,较2012年分别提高了2.2倍、下降了80%,另外是产品突破,产品供给质量持续提升,量产车型续驶里程达到500公里以上,消费者认可度日益提高,像宇通客车、上汽名爵等产品实现批量出口,比亚迪、吉利等企业进入2019年全球新能源乘用车销量的前十。?全球新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展,汽车与能源、交通、信息通信等领域加速融合,汽车产业进入百年未遇的大变革时代。新能源汽车发展迎来难得的历史机遇。如何应对挑战、抢抓机遇、推动产业发展再上新台阶,需要提前谋划、系统布局。?10月9日,《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》经国务院常务会议审议通过,这将为新能源汽车产业未来一个时期的发展提供重要的指导。《规划》编制历时一年多,期间充分征求了相关部门、地方、中外企业、行业机构的意见,凝聚了行业企业智慧和共识。?下一步,我们将以《规划》发展为契机,坚持电动化、网联化、智能化发展方向,深入实施发展新能源汽车国家战略,以融合创新为重点,突破关键核心技术,提升产业技术能力,构建新兴产业生态,完善基础设施体系,优化产业发展环境,推动我国新能源汽车产业高质量发展。
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G. 结合中国汽车企业的现状,谈中国新能源汽车的发展战略。1000字以上的论文
战略性新兴产业之新能源汽车:中国车企冲顶
2010年10月18日发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》规划到2020年,新能源汽车将成为中国国民经济的先导产业。发改委随后在对有关决定解读时指出,新能源汽车是全球汽车行业升级转型的方向。我国要在未来形成具有世界竞争力的汽车工业体系,必须超前部署新能源汽车的研发和产业化。当前,要充分发挥社会各方面的积极性,以产业联盟系列化为途径,着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术,加速形成知识产权,推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。而有关规划实际上已经将中国新能源汽车10年内的发展目标定为全球第一。若这一规划成真,中国汽车企业将有望通过新能源汽车的跨越发展一举登上全球汽车产业的王者宝座。
2009年9月,我国在联合国气候变化峰会上提出,争取到2020年非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右。同年12月,我国在哥本哈根气候变化大会上承诺到2020年,我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%。这意味着未来10年我国节能减排任务艰巨。我国工业能耗大约占70%,而汽车是工业能耗大户,我国每年新增石油需求的2/3用于交通运输业。截至2010年10月,全国机动车保有量约1.99亿辆。若未来国内机动车完全更新换代为新能源汽车(价格按每车10万元计算),则整个市场规模将高达20万亿元(这还未考虑到出口)。因此,发展新能源汽车不但有助于节能减排目标的实现,同时也代表了汽车产业的发展方向,其市场空间极其惊人。
根据《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》,到2015年中国电动汽车保有量计划达到100万辆,动力电池产能约达到100亿瓦时。
此外,根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年我国新能源汽车将初步实现产业化,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量达到50万辆以上;到2020年,我国新能源汽车实现产业化,新能源汽车产业化和市场规模达到全球第一,其中新能源汽车(插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等)保有量达到500万辆;以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一,年产销量达到1500万辆。
因此,我国新能源汽车产业即将面临爆发期,可以预计该产业中将会涌现出许多高速成长的企业,而这些企业也将会在资本市场获得良好的表现,极具投资价值。
新能源汽车产业政策支持全面加强
现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。近些年在传统混合动力汽车的基础上,又衍生出一种外接充电式(Plug-In)混合动力汽车(PHEV)。目前全世界各国对电动汽车都非常重视,许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。
我国对新能源汽车产业支持政策由来已久。“十五”期间,投入8.8亿元设立电动汽车重大科技专项,并取得重要进展,形成了“三纵三横”的研发布局,基本形成电动汽车自主开发的技术平台。所谓“三纵”是指开发燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车;“三横”是指多能源动力总成控制、驱动电机、动力蓄电池。此外,电动汽车也被列入我国“863”计划12 个重大专项之一。
目前我国汽车产业支持政策包括两个方面:一是鼓励节能环保和小排量汽车,减少现有汽车能源消耗和排放;二是鼓励新能源汽车发展。主要补助插电式(plug-in)混合动力车和纯电动车。支持政策的走向是:
(1)一揽子政策推动整个产业发展、补贴范围扩展到私人购车领域
节能与新能源汽车产业发展规划和一揽子扶持政策将于近期上报国务院审议,如审议通过,最快年内有望实施。一揽子扶持政策将从研发生产、市场推广、售后服务和回收利用等各个环节入手,制订产业政策、财政政策、税收政策、投融资政策等。我国还准备设立国家层面的节能与新能源汽车研发与产业化专项,重点支持节能与新能源汽车关键技术研发和技术改造。这将是我国第一次针对一个产业提出一揽子扶持政策。
近期我国对新能源汽车的补贴范围从对公交、公务、市政、邮政等政府采购补贴逐步扩展到对私人购买新能源汽车进行补贴。
2009年1月,国家启动“十城千车” 节能与新能源汽车示范推广试点,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车,首批列入了13个城市。09年底试点城市由13个扩大到20个,选择5个城市对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。
2010年5月,政府在全国范围内开展“节能产品惠民工程”,消费者在6月18日之后,每购买一辆节能型汽车,将获得3000元的补贴。6月,出台对于私人购买新能源汽车补贴办法,对满足支持条件的新能源汽车,按3000元/千瓦时给予补助。插电式混合动力乘用车最高补助5万元/辆;纯电动乘用车最高补助6万元/辆。
(2)通过补贴扶持和引导新能源汽车产业链整体的发
展,并重点支持关键环节
新能源汽车的补贴政策通过规定补助范围、对象,并需要满足一系列的支持条件,来引导试点城市建立相关配套设施和示范推广工作。通过《推荐车型目录》和国家标准,来引导申请补助的汽车生产企业及其新能源汽车产品,提高和保证产品性能参数,重点扶持具备一定产能规模和完善售后服务体系,具有自主知识产权的企业。
目前,发改委正在修订《产业结构调整指导目录(2010年本)》,在鼓励类产品中,新增新能源汽车关键零部件。其中包括电池管理系统、电机管理系统、电动汽车驱动电机、电路集成以及充电设备等。
在配套设施方面,国家电网2010年将建设75个电动汽车充电站和6200个充电桩,2015年前将建设1700个充电站。南方电网也宣布2010年将建设超过80座充电站。
在国家和行业标准方面,我国已制定并发布了新能源汽车相关国家标准和行业标准共计42项,其中22项已列为新能源汽车产品准入的专项检验标准。2012年前,我国将基本建立与产业发展和能源规划相适应的节能与新能源汽车及充电设施标准体系。
新能源汽车技术路线:近期以混合动力汽车为重点,未来以纯电动车为主要发展方向
面对纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)等不同的技术选择,根据《节能与新能源汽车产业规划》,我国新能源车发展路线将以纯电动汽车作为主要战略取向,近期以混合动力汽车为重点,大力推广普及节能汽车。考虑到技术发展现状,而将燃料电池电动汽车作为未来长期的发展方向。
经过近10年的自主研发和示范运行,中国在电动车产业技术方面与世界先进水平的差距在大幅度缩小;中国电动车领军企业与国外电动车技术的先行车企正在同一起跑线上成长。小型纯电动乘用车将是3到5年内中国电动车产业发展的主导方向。在“十二五”电动车发展规划中,小型纯电动车将得到充分重视。
动力电池:以锂电池为主要发展方向、以锰酸锂+钛酸锂为正负极搭配方式
动力电池、电机、电控等关键部件成本占电动车整车成本的30%至50%,同时也是新能源汽车的关键核心技术。根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;到2020年,节能与新能源汽车及关键零部件技术将达到国际先进水平。
在动力电池环节,我国力争突破动力电池瓶颈。到2015年,动力电池系统能量密度达到120瓦时/公斤以上,成本降低至2元/瓦时,循环寿命稳定达到2000次或10年以上。到2020年,动力电池系统能量密度达到200瓦时/公斤以上,成本降低至1.5元/瓦时以下。
目前二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等。虽然影响电池性能及决定其相对优势的因素很多,但是比能量是最重要最直观的一个指标。从铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池到锂电池,比能量越来越高。与铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池比较,锂电池的优势明显,因此作为发展方向的锂电池将会在电动汽车领域广泛应用。我们预计2015年国内新能源汽车动力锂电池的市场规模达到180亿元。到2020年,新能源汽车已经进入普及期,新能源汽车动力锂电池规模将达到2880亿元。市场容量巨大,且增长迅速。
锂电池单元主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。正极材料是决定电池性能的关键,目前市场应用的主流正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、三原材料和磷酸铁锂,其中锰酸锂和磷酸铁锂可以说是各领风骚。由于磷酸铁锂产品存在一致性、低温性能、高倍率放电性能和成本等问题,因此我们认为未来新能源汽车将主要选择锰酸锂路线。从目前市场主流新能源汽车看,除了比亚迪坚持使用磷酸铁锂电池,其他公司也基本都选择了锰酸锂路线。
在负极材料方面,虽然碳材料一直处于主导地位,但是我们预计钛酸锂的出现将会颠覆行业格局。钛酸锂是一种性能优异的负极材料,由于电位过高,钛酸锂并不适合与磷酸铁锂搭配,反而锰酸锂+钛酸锂体系是较优的一种选择。锰酸锂+钛酸锂体系的优势包括:近乎完美的安全性、使用寿命更长、可以快速充放电、结合锰酸锂具备整体成本优势等。因此我们认为锰酸锂+钛酸锂体系将会是未来正负极材料的主要搭配方式。
电解液约占锂电池成本的15%,电解液中关键材料六氟磷酸锂约占成本一半,目前六氟磷酸锂国产化程度很低,毛利率更高达70%;隔膜是锂电关键材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,占锂电池成本的20%左右,由于技术含量高,目前国内80%的隔膜需要进口。可以预计动力锂电池用隔膜的发展方向是耐高温、多层隔膜、高强度、高保液能力。
驱动电机:我国驱动电机技术进步明显
驱动电机是电动汽车的关键部件,直接影响整车的动力性及经济性。驱动电机主要包括直流电机和交流电机。目前电动汽车广泛使用交流电机,主要包括:异步电机、开关磁阻电机和永磁电机(包括无刷直流电机和永磁同步电机)。其中,异步电机主要应用在纯电动汽车,永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中,开关磁阻电机目前主要应用在客车中。
车用电机的发展趋势包括:第一、电机本体永磁化:永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。第二、电机控制数字化:专用芯片及数字信号处理器的出现,促进了电机控制器的数字化,提高了电机系统的控制精度,有效减小了系统体积。第三、电机系统集成化:通过机电集成和控制器集成,有利于减小驱动系统的重量和体积,可有效降低系统制造成本。
在驱动电机方面,经过“九五”、“十五”、“十一五”国家对电动汽车用电机系统的集中研发和应用,我国已自主开发了满足各类电动汽车需求的驱动电机系统产品,获得了一大批电机系统的相关知识产权,形成具有核心竞争能力的车用驱动电机系统批量生产能力。
目前,我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机已经实现了与国内整车产业化技术配套,电机重量比功率显著提高,电机系统最高效率达到93%以上,系列化产品的功率范围覆盖了200kW以下电动汽车用电机动力需求,各类电机系统的核心指标均达到相同功率等级的国际先进水平。但是与国际先进水平相比,在产品集成度、可靠性和系统应用技术方面,仍存在较大的差距。
H. 中国新能源产业发展存在的问题及对策
就拿现在中国新能源产业中最具代表性的新能源汽车行业来说吧,如果可以解决以下6个问题,那么新能源行业就可以彻底起飞了。
1、无法解决的里程焦虑
电池的上限决定了电动汽车的上限,无论把能耗管理系统和风阻做的多么出色,都只能锦上添花,而一味地增大电池也并不一定能带来良性循环,电池越大、重量越大、安全隐患也越大,同时,电动汽车的最佳续航表现是城市而非高速,一辆续航500km的电动汽车上了高速往往只能跑300多km,相比之下,燃油车要稳定且出色的多。
2、缺乏充电站
即使每300km只有1个加油站,对燃油车来说也不是大问题,而电动汽车则不然,以加油站和充电桩数量最多的美国为例,其加油站和充电桩的比例为1000:1,也就是说充电桩的数量需要提升1000倍才能达到现有加油站的数量,但这远远不够,如果电动汽车和充电桩的比例无法做到1:1甚至更多,充电将会是一件很麻烦的事。
3、时间就是金钱
只需要3分钟的加油时间,就可以为燃油车恢复100%的续航里程,而电动汽车根据快充、慢充的不同则需要2-9个小时不等,即使通过快充并只冲到80%,也需要长达45-60分钟,电动汽车不是手机,充电的时候没有任何作用。
4、很少有人提到电池组维护和更换的费用
确实,电动汽车帮你省下了很多油费,但这并不意味着节省的资金可以去做其他的事情,因为无论一辆电动汽车提供什么样的质保,电池的自然损耗都不在质保范围,那么当意外事故或完成1200次左右的循环时(锂电池的理论寿命),就必须要更换电池组,以特斯拉Model 3为例,不含税的价格为1315元/kWh,那么假如电池组为70kWh,总共需要花费9.2万元。
5、电动汽车也需要化石燃料
不可否认,电动汽车自身属于“0排放”,但这只是一种“污染转移”的手段,真正的电力产生仍然需要化石燃料,尽管水电、可再生能源发电、核电已经存在,但是只占了极小的一部分,煤炭、石油、天然气仍然是电力产生的必要资源,以美国等发达国家为例,大约70%的电力来源于化石燃料,这个比例在发展中国家会更高。
6、强悍的加速很有趣,但持续的高速才是实力
由于电机本身的优势,能够几乎0延迟地爆发最大扭矩,所以电动汽车拥有无与伦比的“零百”加速能力,但是这会消耗巨大的电能,而持续的高速行驶也会消耗更多的电能,这就使得高速工况下电动汽车的续航里程大打折扣,所以电动汽车并不适合持续的高速行驶,但这根本不是燃油车需要考虑的事情。
不得不说,第4、5两个理由最令人无奈,燃油车经过100年不间断的发展和技术革新,才有了今天这样的规模,而电动汽车想要在短短的10年、20年内取代,几乎是不可能的,除非电池技术有了突飞猛进的发展,否则这个瓶颈永远存在。