發(fā)展現(xiàn)狀
從產(chǎn)業(yè)規(guī)?？?，近些年中國電動(dòng)汽車產(chǎn)銷量持續(xù)增長，穩(wěn)居世界首位。2018年前三季度，全國電動(dòng)汽車產(chǎn)銷分別完成73.5萬輛和72.1萬輛，比上年同期分別增長73%和81.1%。其中，純電動(dòng)汽車產(chǎn)銷量分別為55.5萬輛和54.1萬輛;插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)銷分別為18萬輛和18.1萬輛。2018年前三季度，我國電動(dòng)汽車產(chǎn)量已占到當(dāng)年汽車總產(chǎn)量的3.6%。
從技術(shù)水平看，電池能量密度逐步提升，汽車?yán)m(xù)航里程顯著提升。目前，我國電動(dòng)汽車主流車型續(xù)駛里程已經(jīng)達(dá)到300公里，一部分車型的續(xù)航里程已經(jīng)在400公里以上。據(jù)調(diào)研，2018年第三季度，我國龍頭企業(yè)的動(dòng)力電池單體能量密度達(dá)到250瓦時(shí)/公斤以上，動(dòng)力電池系統(tǒng)成本在1.2元/瓦時(shí)。隨著電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及新興技術(shù)應(yīng)用加快，動(dòng)力電池的能量密度持續(xù)提升，成本還在下降中，預(yù)計(jì)將超過相關(guān)規(guī)劃設(shè)置的2020年目標(biāo)。
從企業(yè)發(fā)展看，我國電動(dòng)汽車企業(yè)實(shí)力明顯增強(qiáng)。目前，我國的電動(dòng)汽車整車、動(dòng)力電池骨干企業(yè)的研發(fā)投入占比達(dá)到了8%以上，比亞迪、北汽、上汽、奇瑞等電動(dòng)汽車企業(yè)已建立完善的電動(dòng)汽車正向開發(fā)體系，優(yōu)勢企業(yè)規(guī)模效應(yīng)開始顯現(xiàn)。
從配套環(huán)境看，充電網(wǎng)絡(luò)正在逐步優(yōu)化。截至2018年7月，全國共建成公共充電樁27.5萬個(gè)，同比增長52%，新用戶私人樁安裝率接近80%，充電運(yùn)營的主要盈利來自服務(wù)費(fèi)、電力差價(jià)和增值服務(wù)三個(gè)部分。同時(shí)，充電運(yùn)營公司形成集聚效應(yīng)，據(jù)中國充電聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，截至2018年6月，公共充電樁運(yùn)營規(guī)模超過1000臺(tái)的充電樁企業(yè)有16家。其中，特來電運(yùn)營充電樁數(shù)量為11.2萬個(gè)，國家電網(wǎng)充電樁數(shù)量為5.65萬個(gè)，星星充電則為4.4萬個(gè)。
從配套政策看，政府相關(guān)政策逐步落地，新能源汽車補(bǔ)貼執(zhí)行到位。2018年純電動(dòng)乘用車的補(bǔ)貼向高能量密度、長續(xù)航里程傾斜，同時(shí)，補(bǔ)貼的退坡機(jī)制施行，中央政府再次安排接力政策，出臺(tái)《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》(“雙積分”政策)，規(guī)定傳統(tǒng)能源乘用車企業(yè)需考核新能源汽車積分，公司積分不足時(shí)可通過自行生產(chǎn)新能源汽車產(chǎn)生積分或購買新能源積分等方式進(jìn)行抵償。
存在的問題
(一)電動(dòng)汽車產(chǎn)能整體過剩
國內(nèi)已經(jīng)形成龐大的電動(dòng)汽車產(chǎn)能。據(jù)第一電動(dòng)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，截至2018年6月，16家車企已建成的新能源生產(chǎn)基地年產(chǎn)能超300萬輛。而且，新能源汽車產(chǎn)能還將繼續(xù)釋放，統(tǒng)計(jì)的29家車企在建新能源汽車生產(chǎn)基地年產(chǎn)能超800萬輛，將在2018-2020年投產(chǎn)。匯總相關(guān)數(shù)據(jù)，到2020年，我國僅這41家車企產(chǎn)能累積將達(dá)1100萬輛/年，大幅超過國家設(shè)立的2020年新能源汽車200萬輛的產(chǎn)銷目標(biāo)，而2018年我國新能源汽車產(chǎn)銷量在100萬輛級(jí)別。
(二)核心關(guān)鍵技術(shù)突破困難
我國電動(dòng)汽車相關(guān)核心和共性技術(shù)存在短板，突出表現(xiàn)在電動(dòng)汽車“三電”(電池、電機(jī)和電控)核心技術(shù)掌控能力不足，高端品牌和高性能產(chǎn)品缺乏，與美國電動(dòng)汽車品牌特斯拉存在一定的差距。而且，從發(fā)明專利方面看，我國電動(dòng)汽車企業(yè)的專利質(zhì)量有待提高，實(shí)用新型多，發(fā)明專利少。目前，特斯拉已公布的387項(xiàng)專利，核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)大都與電池安全控制系統(tǒng)相關(guān)，包括電池冷卻系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、電荷平衡系統(tǒng)等，占到特斯拉專利總數(shù)的一半以上。
(三)充電基礎(chǔ)設(shè)施配套欠缺
電動(dòng)汽車數(shù)量持續(xù)增長，帶動(dòng)充電基礎(chǔ)設(shè)施需求增長，目前看我國充電基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)性供給不足問題突出：一是充電樁利用率低。公共充電設(shè)施利用率過低，據(jù)調(diào)研，我國公共充電基礎(chǔ)設(shè)施利用率只有12%。充電樁布局問題導(dǎo)致利用率低，有的地方電動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施排隊(duì)，有的地方從建起來到最后壽命期結(jié)束很少有人用。二是新興技術(shù)對充電的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)提出挑戰(zhàn)。電池技術(shù)不斷升級(jí)，新型充電技術(shù)功率大幅提高，需要充電基礎(chǔ)設(shè)施及時(shí)跟蹤和擴(kuò)容，難以形成穩(wěn)定的充電標(biāo)準(zhǔn)體系。三是充電網(wǎng)絡(luò)未能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。特來電、國家電網(wǎng)、星星充電等各家商業(yè)運(yùn)營充電企業(yè)相互獨(dú)立，充電app終端不兼容，用戶充電的操作和體驗(yàn)均較差。
(四)電動(dòng)汽車質(zhì)量安全存憂
電動(dòng)汽車保有量增長，質(zhì)量安全問題增多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2018年10月，國內(nèi)當(dāng)年發(fā)生新能源汽車起火事件已在40起以上。事故車輛在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、日常使用中存在著安全缺陷和隱患，其中，動(dòng)力電池安全問題突出，由于電池質(zhì)量、技術(shù)和不規(guī)范使用等各種原因，引發(fā)電池自燃、電池組爆炸、充電時(shí)著火等安全事故。尤其是電動(dòng)汽車的碰撞安全性令人擔(dān)憂，高壓電氣系統(tǒng)、高壓電池在碰撞后可能存在潛在危險(xiǎn)，引發(fā)電池短路、溫度升高進(jìn)而引起燃燒甚至爆炸。目前來看，所有的純電動(dòng)汽車參加E-NCAP碰撞測試，沒有一例獲得五星安全證書，包括特斯拉品牌。
(五)廢舊動(dòng)力電池回收利用難
進(jìn)入 2 0 1 8年，我國動(dòng)力電池報(bào)廢進(jìn)入高峰期。據(jù)中國電池聯(lián)盟預(yù)計(jì)2018年理論退役動(dòng)力電池為5.14GWh。到2023年理論退役動(dòng)力電池將達(dá)到48.09GWh。退役動(dòng)力電池帶來環(huán)境影響、安全隱患和資源回收壓力。當(dāng)前，我們將面對兩大難題：一是如何實(shí)現(xiàn)退役電池梯次利用。動(dòng)力電池容量衰減，退役的電池經(jīng)過檢測、維護(hù)等環(huán)節(jié)，可以進(jìn)行二次開發(fā)梯次利用，比如低速電動(dòng)車、分布式光伏發(fā)電、儲(chǔ)能等領(lǐng)域;二是如何實(shí)現(xiàn)廢舊電池資源化處理。目前已生產(chǎn)的動(dòng)力電池種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致廢舊電池的回收利用不規(guī)范，存在污染環(huán)境、發(fā)生拆解安全事故的可能，要妥善進(jìn)行廢舊電池回收拆解，進(jìn)行資源化處理。
發(fā)展趨勢
隨著居民消費(fèi)層次多元化發(fā)展和環(huán)保約束的升級(jí)，電動(dòng)汽車市場需求進(jìn)一步增加，市場整體規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大，有望超過傳統(tǒng)燃油車成為市場主流。現(xiàn)階段電動(dòng)汽車發(fā)展逐漸由政策引導(dǎo)轉(zhuǎn)為市場牽引，上游材料成本的增加及下游補(bǔ)貼減少的雙重夾擊，造成電動(dòng)汽車行業(yè)新一輪洗牌，產(chǎn)業(yè)增速趨緩，將逐漸回歸到理性的市場定位。未來，電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢主要聚焦于整車一體化開發(fā)、核心零部件和關(guān)鍵技術(shù)的提升以及下游基礎(chǔ)設(shè)備的配套發(fā)展。
(一)整車：輕量化、舒適化、智能化
從電動(dòng)汽車整車制造發(fā)展趨勢來看，整車一體化開發(fā)將向更加輕量化、舒適化、智能化方向發(fā)展。首先，在保證汽車安全性能和同等電池強(qiáng)度的前提下，采用輕質(zhì)材料進(jìn)行整車一體化開發(fā)有助于提高汽車?yán)m(xù)航能力，降低汽車成本。 第二，提高電動(dòng)汽車舒適感也將是電動(dòng)汽車發(fā)展的必然趨勢。綜合考慮汽車噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度(NVH)，對電動(dòng)汽車懸架、方向盤、電動(dòng)附件等進(jìn)行改良，有助于提高電動(dòng)汽車安全性和舒適度，增加用戶體驗(yàn)。第三，無人駕駛技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)等智能化應(yīng)用將成為電動(dòng)汽車發(fā)展競爭熱點(diǎn)。
(二)電池：規(guī)?；?、智能化、回收利用高效化
從電池的發(fā)展趨勢來看，未來技術(shù)發(fā)展主要集中在高性能電池材料、電池包、電池管理系統(tǒng)、電池梯級(jí)利用回收技術(shù)以及電池生產(chǎn)制造等領(lǐng)域。
首先，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)將向規(guī)?；⒅悄芑较虬l(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量全面提升。其次，動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入爆發(fā)性增長時(shí)期，電池梯級(jí)利用回收技術(shù)亟待突破。據(jù)預(yù)測，2018年后新能源汽車動(dòng)力蓄電池將進(jìn)入規(guī)?；艘郏?020年累計(jì)將超過20萬噸(24.6GWh)，按照70%可用于梯次利用，大約有近6萬噸電池需要報(bào)廢處理。
短期內(nèi)鋰電池仍是投資熱點(diǎn)，燃料電池因具有極高的環(huán)保性能和安全性能，市場有望實(shí)現(xiàn)快速增長。總體來看，我國鋰離子動(dòng)力電池具有完整的產(chǎn)業(yè)鏈，動(dòng)力電池單體技術(shù)指標(biāo)已達(dá)國際先進(jìn)水平，但在電池設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)備及電池原材料研發(fā)方面技術(shù)水平仍有較大發(fā)展?jié)摿?。目前國?nèi)燃料電池發(fā)展尚處初期階段，在功率、壽命等方面與國際先進(jìn)水平差距較大，未來應(yīng)著重加強(qiáng)燃料電池關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和建設(shè)氫能基礎(chǔ)設(shè)施。
(三)電機(jī)：提升永磁電機(jī)效率和電機(jī)控制器功率密度
從電機(jī)的發(fā)展趨勢來看，永磁電機(jī)因其效率高、功率密度高和體積小等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于乘用車領(lǐng)域，占據(jù)國內(nèi)電機(jī)市場主要份額。由于我國稀土資源有一定優(yōu)勢，未來永磁電機(jī)仍是電動(dòng)汽車電機(jī)發(fā)展重點(diǎn)。交流異步電機(jī)控制技術(shù)也相對成熟，但因其體積大、重量大等缺點(diǎn)制約了其廣泛應(yīng)用，目前主要應(yīng)用于新能源客車和部分乘用車。從電機(jī)控制器連續(xù)比功率來看，較國際先進(jìn)水平有較大差距。我國產(chǎn)品連續(xù)比功率主要集中在1.2-1.6kW/kg，國際主流汽車企業(yè)連續(xù)比功率可達(dá)2.4-2.8kW/kg，未來利用碳化硅提升電機(jī)控制器功率密度將是電機(jī)控制器技術(shù)發(fā)展的主流趨勢之一。
(四)電控： IGBT產(chǎn)業(yè)加速擴(kuò)張
從電控的發(fā)展趨勢來看，隨著我國電動(dòng)汽車行業(yè)的快速發(fā)展以及國內(nèi)電控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈的逐步完善，電控系統(tǒng)的國產(chǎn)化率逐步提高，電控市場增速有望超過電動(dòng)汽車整車制造的增速。電控中作為能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)暮诵牧悴考蘒GBT芯片和模塊目前主要依賴進(jìn)口，高端市場被英飛凌、三菱等外國企業(yè)占據(jù)，比亞迪、中車時(shí)代電氣等企業(yè)雖然分享了IGBT剩余市場，但仍與外資品牌存在較大技術(shù)差距。未來，在下游市場的刺激下，國內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)加速擴(kuò)張態(tài)勢，預(yù)期將快速發(fā)展。
(五)配套：充換電模式多樣化
從配套產(chǎn)業(yè)看，電動(dòng)汽車下游應(yīng)用市場充換電模式呈現(xiàn)多樣化發(fā)展態(tài)勢，主要是因?yàn)槌鋼Q電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展，多方社會(huì)資本的參與使充換電市場主體呈現(xiàn)多元化發(fā)展格局。未來，“互聯(lián)網(wǎng)+充電”技術(shù)將得到廣泛的推廣和應(yīng)用，充換電模式趨于多元，下游應(yīng)用市場充換電便捷化發(fā)展仍是主要趨勢。以青島特銳德為代表的汽車群充電系統(tǒng)及運(yùn)營模式、以萬幫集團(tuán)“星星充電”為代表的眾籌建樁及充電服務(wù)模式、以中興為代表的無線充電模式和以深圳沃瑪特為代表的移動(dòng)補(bǔ)電模式獲得廣泛關(guān)注，在特定領(lǐng)域的應(yīng)用將穩(wěn)步擴(kuò)大。充換電運(yùn)營商與電動(dòng)汽車行業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的互聯(lián)互通、協(xié)作創(chuàng)新也將有力推動(dòng)整體電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
對策與建議
(一)多措并舉，有效防范產(chǎn)能過剩
針對當(dāng)前電動(dòng)汽車市場高企的產(chǎn)能過剩風(fēng)險(xiǎn)，一是完善相關(guān)政策法規(guī)體系，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。二是優(yōu)化政府補(bǔ)貼扶持方式，加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)督管理。進(jìn)一步提高電動(dòng)汽車產(chǎn)品進(jìn)入目錄的技術(shù)門檻，改變當(dāng)前補(bǔ)貼發(fā)放的“普惠制”，轉(zhuǎn)為“獎(jiǎng)優(yōu)扶強(qiáng)”，提高財(cái)政補(bǔ)貼的扶持效率;借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施“汽車折價(jià)退款”的以舊換新政策。三是建立多元化的地方政府政績考核標(biāo)準(zhǔn)。四是加大推廣宣傳力度，培育發(fā)展消費(fèi)市場。加強(qiáng)示范推廣，進(jìn)行消費(fèi)引導(dǎo);加快培育消費(fèi)市場，支持國內(nèi)過剩產(chǎn)能“走出去”，加快培育知名的電動(dòng)汽車自主品牌。
(二)提升動(dòng)力電池系統(tǒng)安全性能，為電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展掃除后顧之憂
針對電動(dòng)汽車存在的安全隱患，特別是電動(dòng)汽車動(dòng)力電池存在的充電時(shí)起火、電池組爆炸、電池自燃、線路短路等安全事故問題，一是推動(dòng)對電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)的評價(jià)力度與深度，要求電動(dòng)汽車整車企業(yè)及動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)，在動(dòng)力電池生產(chǎn)出來以后和裝車前，必須對動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行全面深入的測試考核評價(jià)，以便及早發(fā)現(xiàn)問題，消除安全隱患;二是加強(qiáng)對于國內(nèi)純電動(dòng)汽車的安全性和碰撞測試，特別是強(qiáng)化車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)、電解液泄漏、電壓安全、觸電保護(hù)、絕緣性能、電能安全等電氣安全的全面測試，鼓勵(lì)相關(guān)企業(yè)獲取E-NCAP碰撞測試五星安全證書等;三是繼續(xù)強(qiáng)化電動(dòng)汽車企業(yè)在各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量主體責(zé)任，保障材料、電池包、電芯、整車等的安全生產(chǎn)和使用，大幅提升高能量密度電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，加強(qiáng)動(dòng)力電池的消防安全研究。
(三)加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，破解電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸
為了破解電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的瓶頸，一是加強(qiáng)動(dòng)力電池相關(guān)技術(shù)攻關(guān)。要繼續(xù)優(yōu)化電池組技術(shù)研究;強(qiáng)化電池循環(huán)使用技術(shù)研究;提升鋰電池性能研究。二是強(qiáng)化電機(jī)相關(guān)技術(shù)攻關(guān)。著力加強(qiáng)永磁電機(jī)技術(shù)研究;提升電機(jī)數(shù)字化水平。三是加強(qiáng)充電相關(guān)技術(shù)的研究。著力開展車載充電和電力管理兩方面的技術(shù)研究，著力解決充電對國家電網(wǎng)產(chǎn)生的負(fù)面影響問題，研發(fā)智能電網(wǎng)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)供電方式，實(shí)現(xiàn)電能的高效利用。
(四)加快配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，助力電動(dòng)汽車快速推廣與應(yīng)用
針對當(dāng)前電動(dòng)汽車使用過程中存在的配套設(shè)施落后等短板，一是加快完善充電設(shè)施建設(shè)規(guī)劃，各地應(yīng)將充電基礎(chǔ)設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃納入當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)建設(shè)規(guī)劃中統(tǒng)籌考慮，科學(xué)布局，提高充電設(shè)施密度和廣度。二是加強(qiáng)充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。發(fā)展科研機(jī)構(gòu)、大專院校和汽車制造企業(yè)的作用，加快充電站、充電機(jī)、供電系統(tǒng)和電網(wǎng)等的建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、整體規(guī)劃、配備數(shù)量等關(guān)鍵指標(biāo)的制定，出臺(tái)符合實(shí)際、具有可操作性的充電設(shè)施國家標(biāo)準(zhǔn)。三是加快充電設(shè)施建設(shè)，重點(diǎn)發(fā)展更換電池式充電模式，即租賃電池模式。
(五)打造完善的回收體系，提升電池回收利用效率和水平
針對當(dāng)前的動(dòng)力電池回收利用效率低和集中到來的廢舊動(dòng)力電池退役期，一是加強(qiáng)回收利用信息化平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。統(tǒng)籌建立全國車用動(dòng)力電池管理信息系統(tǒng);同時(shí)，鼓勵(lì)新能源汽車生產(chǎn)商、動(dòng)力電池生產(chǎn)商和電池租賃公司將現(xiàn)有的經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)改建為回收網(wǎng)絡(luò)。二是鼓勵(lì)關(guān)鍵技術(shù)、新技術(shù)的研發(fā)與使用。對動(dòng)力電池退役判定標(biāo)準(zhǔn)及檢測技術(shù)、單體電池的自動(dòng)化拆解和材料分選技術(shù)等關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)予以財(cái)政資金扶持，對積極采取新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的動(dòng)力電池回收利用企業(yè)予以稅收減免優(yōu)惠。三是積極開展動(dòng)力電池的梯級(jí)利用。針對快速增長的大量退役動(dòng)力電池，推動(dòng)有關(guān)企業(yè)加強(qiáng)與應(yīng)急電源、光伏發(fā)電、低速電動(dòng)車、電動(dòng)自行車等儲(chǔ)能領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)的合作，推進(jìn)動(dòng)力電池的梯次利用。
(作者供職于工業(yè)和信息化部賽迪研究院)
原標(biāo)題:我國電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢展望及對策研究
