新能源汽车产业发展趋势.doc

新能源汽车产业发展趋势（一）产业市场发展前景产业的发展一般由消费者市场决定，但新能源汽车产业有所不同。一方面目前其性能（续驶里程、可靠性等）与传统车相比仍有一定差距，同时成本偏高，并不能完全满足消费者的需求；另一方面，其节能、减排、电网调峰等优点多存在于宏观层面，消费者并不能完全直接受益，所以就短期而言，新能源汽车产业的发展由政府政策推动和消费者需求拉动共同决定。1、政府政策的推动。政府的政策推动是现阶段新能源汽车产业发展的主要动力。主要分为两个方面：一方面是燃油经济性和排放法规的限制，另一方面是政府资金补贴和优惠政策的引导。（1）排放法规的限制。燃油经济性和排放法规的限制促进了新能源汽车的研发与生产。就我国来讲，我国现行的汽车污染物排放和燃油经济性法规仍落后欧洲，它们对新能源汽车产业化的推动作用并不明显，但未来将是推动新能源汽车产业发展壮大的决定性动力。（2）政府资金补贴。我国从“八五”将新能源汽车列入国家研究和攻关计划以来，在新能源汽车研究和产业化领域投入了大量的资金。在“十城千辆”工程中，长度10米以上的城市公交客车、混合动力客车每辆补贴5万-42万元，纯电动和燃料电池客车每辆分别补贴50万元和60万元，同时参与示范的13个城市的地方财政也要安排配套资金，对新能源汽车购置、配套设施建设及维护保养等相关支出给予适当补助。今年，财政部、科技部、工业和信息化部、国家发展改革委联合出台关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知，确定在上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。中央财政对试点城市私人购买、登记注册和使用的插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车给予一次性补贴。补贴标准根据动力电池组能量确定，对满足支持条件的新能源汽车，按3000元/千瓦时给予补贴。插电式混合动力乘用车每辆最高补贴5万元；纯电动乘用车每辆最高补贴6万元，预计在今明两年将有大量纯电动乘用车进入市场。总之，政府出台的一系列优惠补贴政策强势推动了新能源汽车的发展。另一方面，国家投入巨资建设新能源汽车的充电基础设施，为产业发展提供良好的运行服务环境。由于新能源汽车充电可以实现对电网的“削峰调谷”，因此，国家将新能源汽车充电基础设施的建设纳入了“智能电网”建设的重要组成部分，预计今年投资约250亿，主要建设75个新能源汽车充电站、6200个充电桩及其他示范工程，满足新能源汽车示范推广及大规模商业运行需求。2、消费者需求的拉动。消费者的需求是未来新能源汽车发展成为新兴支柱产业的根本动力。只有新能源汽车产品功能满足消费者的需求，其产业才能可持续发展。其需求可以归纳为：出行需求和消费成本需求。（1）出行需求。在“消费者上下班和短途出行”细分市场领域，纯电动汽车具有广阔的发展前景。作为消费者出行的交通工具，目前纯电动汽车100km左右的续驶里程是其最大短板，显然与传统内燃机汽车无法相比；同时，大量的电池也会增加车重，占据车内空间，限制了消费者携带出行物品的数量。但是，普通市民上下班和短途出行对续驶里程和车速的需求不高，关注的是其日常使用成本和方便性。据工信部电动汽车产业发展战略研究相关调查结果显示：在10个大中型城市3400名被访者中，接近70%的普通消费者可以接受车速60-80公里/小时、一次充电续驶里程100-160公里的小型纯电动汽车；北京交通发展研究中心研究结果表明，北京小汽车低于50公里的短途出行，目前达到了全部出行的44%，同时，低廉的电价深受消费者的欢迎和喜爱。因此，满足“消费者上下班和短途出行”需求已成为目前纯电动汽车的主流定位。此外，新能源汽车充电基础设施普及程度是保障消费者出行充电方便性的关键因素，将直接影响到消费者对新能源汽车产品的认可度。目前国家电网、南方电网、中石化、中国普天等大型国企都已投入到充电站、充电桩的建设之中，中海油则正在筹建电池更换站。在2010年8月18日成立的央企新能源汽车产业联盟中，保利地产也加入到了新能源汽车配套设施的建设中，参与居民社区的充电设备建设。可以预见，在诸多大型国企的协作努力下，国内的新能源汽车配套基础设施将迅速得到普及，为新能源汽车消费市场的健康发展提供强有力的环境支撑。（2）消费成本。“购车补贴、充电廉价、税费减免”是新能源汽车突出的消费成本优势，是拉动产业市场发展的终极因素。消费成本是消费者购车考虑的首要问题。新能源汽车的消费成本主要集中于电池的高额购买和维护更换价格、日常充电费用和政府税费三方面。目前，电池的成本大约为5000元/kWh，若新能源汽车配备一套10kWh的电池组，相比传统内燃机汽车，其购买成本将增加5万元，在新能源汽车使用年限内的电池维护和更换也是大幅增加消费成本的重要因素。目前国内外主要通过购车补贴、裸车销售、电池租赁等途径抵消电池成本的增加，打开新能源汽车大规模市场化的局面。相比传统燃油汽车，新能源汽车的用电价格具有显著的使用成本优势，按照目前纯电动轿车平均电耗20kWh/百公里、电价1.00元/kWh计算，使用成本约为20元/百公里，而同级别传统车的使用成本约为50元/百公里（平均油耗为8升/百公里，油价为6.57元/升）,以年行驶15000公里计算，纯电动轿车每年可为用户节省4500元的开支，满足对能源价格十分敏感的广大中低收入汽车客户群体“买得起、用得起”的消费需求。与此同时，为了鼓励消费者在电网负荷低谷（夜间）时进行常规充电，国际政府通常采取极其优惠的价格，如日本东京市政府规定用电低谷时段电价约为峰值时段电价的1/5，这种电价政策进一步刺激了新能源汽车的消费市场。随着我国智能电网建设的快速发展，相关政策的陆续出台，消费者将从新能源汽车用电成本上得到更大的实惠；此外，各国政府还通过减免相关税收推动新能源汽车的发展。综上所述，小型电动汽车完全有可能成为私人轿车普及期的“国民车”，未来新能源汽车潜在市场规模巨大。（二）新能源汽车产业未来主流产品预测未来新能源汽车的主流产品必然是由“消费者需求”和“政策引导”两方面同时作用产生的，结合目前国内城市消费者对出行驾车的需求和新能源汽车政策，可以预测大中型公共用车和小型纯电动汽车将成为未来五年国内新能源汽车产业发展的主流产品。这种主流的整车发展趋势在国家政策层面上称为新能源汽车“两头挤”的发展格局，即优先发展电动城市公共用车和纯电动小型乘用车，以启动大规模市场。“两头挤”的一头是城市公共用车领域，包括公交车、大中型客车、公务用车、环卫车等。首先是这些车辆行驶范围固定、日出行里程稳定、环保效益显著；其次是作为公益事业，实施国家补贴的受益面广泛，并且也相对比较容易实行；更为重要的是由于对电池容量的较大需求，可以有效带动我国新型动力电池的技术进步与成本降低；同时，这类新能源汽车发展还可以带动城市新能源汽车基础设施建设。“两头挤”的另一头是小型纯电动汽车。小型纯电动汽车不但可以实现零排放目标，而且可以打破电动汽车和充电基础设施相互牵制的瓶颈制约，有利于形成大众规模市场。多年来，纯电动汽车受到续驶里程有限、电池成本过高等因素的制约，迟迟不能形成市场规模，但其中的小型纯电动汽车可以有效避开以上问题，近年来逐渐成为全球的主流发展趋势。首先，它可以成为价格相对合理的小型代步工具，在政府补贴和电池租赁补偿电池成本增加的情况下，其价格与同级别燃油车相当，甚至更低，日常消耗的电价低廉，同时，“短途出行”对续驶里程要求低，是符合普通上班族日常使用的车型；其次，小型电动汽车对基础设施和充电条件要求不高。15kWh左右的电池配置，可以使用标准220V电源进行小功率充电，从而能够摆脱对充电基础设施的依赖，有效缓解当前国内充电基础设施建设刚刚起步的压力；最后，随着国家宏观政策的调控，中国汽车市场已从大城市向中小城市及农村地区广泛延伸，小型纯电动汽车完全可以成为数以亿计的小排量轿车、电动自行车、摩托车用户的升级替代产品，其潜在市场规模巨大。因此，小型纯电动汽车是启动我国新能源汽车大规模消费市场的关键车型。在目前的技术条件下，“增程式”新能源汽车作为插电式混合动力汽车向纯电动汽车转型的过渡产品，也受到了国家的充分重视，成为目前新能源汽车产业的新生力量，它很有可能以其续驶里程长、燃油经济性高于普通混合动力汽车的特点异军突起，成为市场的热点。（三）支撑产业未来主流产品的核心技术1、现阶段产业技术存在的问题总体来说，新能源汽车技术在产品及零部件的设计开发、生产制造、可靠性和系统应用等技术方面，与汽车产品的使用要求仍存在一定的差距。主要表现在以下几方面：（1）产品性能和质量仍未达到要求由于整车开发的经验积累有限，导致对零部件可靠性与使用寿命考核办法不明确，可靠性和环境适应性的研究考核不足。（2）工程化不足、标准尚不完善在系统开发过程中，模块化设计不足，插接件标准不统一，产品缺乏系统性的设计和工程化的开发。新能源汽车行业仍处于摸索阶段，行业标准尚不完善，已制定的技术标准尚未得到有效检验。同时仍有许多方面缺乏详细的标准，有待进一步完善，诸多问题目前已引起相关部门的高度重视。（3）关键零部件的核心技术基础仍然比较薄弱目前，电池的寿命与成本是国际电动汽车发展的主要瓶颈，而我国单体电池性能、电池成组技术、能量管理与热管理等方面较世界先进水平相比还有较大的差距，其安全性、可靠性、使用寿命等还不能满足整车要求；电机控制核心芯片及封装技术部分依赖进口；整车控制器的核心基础硬件、芯片、高速CAN网关和信号处理放大部件等也依赖进口，整车能量管理分配核心控制策略对新能源汽车的节油效果不理想；新能源汽车专用自动变速器的控制策略尚不完善，换挡冲击大，动力中断时间长，换挡品质不满足用户驾驶舒适性的要求。2、支撑产业发展的未来主流产品及核心技术围绕新能源汽车最关键、最核心的四个环节：电池、电机、电控、变速器，未来新能源汽车的主流产品和核心技术如下：（1）电池。锂电池性能符合新能源汽车的使用要求，仍具有显著的技术提升和成本下降空间，是未来5年新能源汽车动力电池的主流产品，并逐步取代镍氢电池；同时，超级电容以其功率密度高、充放电速度快、有效提高电池功率输出性能、延长电池使用寿命等优势，成为未来新能源汽车发展不可忽视的组成部分。根据对国内电池行业的调研，将电池行业得出的核心技术归纳为下表：表4-1 电池核心技术及产业现状核心技术现状电池材料技术正极材料技术磷酸铁锂材料，技术和产品领先的国内厂商包括：天津斯特兰、北大先行、湖南杉杉、深圳贝特瑞以及天骄科技隔膜技术与国外比，国产隔膜的厚度、强度、孔隙率等指标不能整体兼顾，且稳定性一般，主要供应中低端市场，国内能生产隔膜的企业主要有金辉高科、星源科技，新时科技等电解液技术国内具有规模生产能力的电解液厂商主要有华荣化工、东莞杉杉、新宙邦等加工工艺国内在电池单体一致性方面与国外仍存在较大差距，国内规模较大的电池生产厂商有比亚迪、天津力神、深圳比克等电池管理技术电池管理技术对电池的单体一致性、可靠性、寿命等具有重要作用。国内主要有惠州蓝微、深圳航盛等公司超级电容国内主要生产厂商包括上海奥威、锦州百纳、天津力神等（2）电机。永磁同步电机具有高效、高功率密度、高可靠性的特点，能够满足新能源汽车使用要求，适应车辆安装空间有限的约束，且我国具有世界最为丰富的稀土资源，因此，是未来新能源汽车的主流产品。根据对国内电机行业的调研，将电机行业得出的核心技术归纳为下表：表4-2 电机核心技术及产业现状核心技术现状电机本体材料技术及工艺永磁电机制造材料主要为稀土永磁材料和硅钢材料，国内这两种材料的加工工艺和性能仍与国外存在一定差距。主要生产厂商包括：横店东磁、武汉钢铁集团、上海宝钢集团等电机控制器电力电子器件生产技术IGBT长期被国外垄断，2009年底比亚迪宣布主研发的IGBT芯片顺利组装成IGBT模块，并成功开始新能源汽车台架测试控制保护策略设计控制策略设计是电机控制器的软件核心，这部分都由各控制器厂商设计，国内主要控制器厂商包括：上海电驱动、上海大郡、湖南南车、深圳比亚迪和中山大洋等可靠性设计对零部件可靠性与使用寿命考核办法不明确，可靠性和环境适应性的研究考核不足（3）电控。新能源汽车的电控技术主要指整车控制器技术，实现整车能量管理的优化分配和关键总成间的协调工作，硬件主流产品为16位或32位高性能控制器。电控核心技术可归纳为下表：表4-3 电控核心技术及产业现状核心技术现状电控整车控制策略整车厂设计整车通讯网络整车厂设计电气安全性目前法规和整车厂在这方面的工作都在初级阶段（4）变速器。小型纯电动汽车变速器的主流产品为结构简单、轻量化的两档或三档变速器；大中型新能源汽车变速器采用AMT后具有很好的节油效果，成本低，我国拥有核心技术的完全自主知识产权，且能利用现有手动变速器的资源进行生产投资，因此，是我国未来大中型新能源汽车变速器的主流产品。变速器的核心技术可归纳为下表：表4-4 变速器核心技术及产业现状核心技术现状自动变速器控制器自动变速器控制策略开发控制策略开发是控制器的软件核心技术，汽车生产企业和院校都进行了这方面的开发。国内主要企业和院校包括：一汽集团、中通客车、吉林大学、上海交大等。新能源汽车专用变速器变速器生产制造技术由整车和变速器生产厂家设计。国内主要企业包括天津中德、綦江、东风、陕汽、重庆青山、奇瑞等。驱动电机与变速器集成一体化集成技术由整车和变速器生产厂家设计。国内采用此项技术的是中通客车。