經過多年精心培育,我國新能源汽車產業已從培育階段正式邁入全面市場化拓展階段。必須意識到,我們還需要出臺支持政策,為新能源汽車產業可持續發展保駕護航。
隨著國家政策支持和技術發展,我國新能源汽車正蓬勃發展。2020年,《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》明確了新能源汽車產業技術路線包括純電動汽車、插電式混合動力(含增程式)汽車、燃料電池汽車三大技術路線。我國地域遼闊,地域資源稟賦不同、能源優勢不同、基礎設施提供的能力不同,加上消費習慣不同、使用場地不同等,決定了純電動汽車、插電混動(含增程式)汽車、燃料電池汽車三條技術路線要契合不同的市場需求。因此,需要因地制宜選擇新能源汽車發展技術路線,宜電則電、宜混則混、宜氫則氫。
三大技術發展趨勢
純電動技術
純電動汽車是指車輛的驅動力全部由電機供給,電機的驅動電能來源于車載可充電蓄電池或其他電能存儲裝置的汽車。相比之下,目前純電動技術在新能源汽車三條技術路線中較為成熟。在全球汽車向電動化加速轉型的大趨勢下,主要汽車企業加大了對電動汽車的投入力度。豐田、大眾、寶馬、福特、通用、日產等企業均公布了其電動汽車戰略目標,以及詳細的產品規劃。
在技術發展方面,汽車電動化技術整體呈現出平臺化、一體化、輕量化、高壓化發展趨勢。電池系統追求壽命、成本、能量密度、功率、充電倍率等性能的大幅提升,因此對固態電池的研發力度也在加大;電驅動系統追求小型化、輕量化、集成化,機電耦合系統得到不斷優化;此外,電動車輛安全、大功率充電設備,以及充電等相關技術等也成為研發的重點領域。
插電式混合動力技術
插電式(含增程式)混合動力汽車是指車輛的驅動力由驅動電機及發動機同時或單獨供給,具有外接充電功能,純電動模式下續駛里程符合相關標準規定的汽車。相較于傳統燃油汽車,得益于新能源“三電”(電池、電機和電控)系統的加入,插電式混合動力系統動力性和平順性得到大幅提升。同時,在混合動力條件下,發動機減少甚至消除了怠速工況,在各行駛工況下,發動機得以始終保持在高效率區間運行。此外,在傳統燃油車型上被制動系統以熱量形式耗散的部分慣性動能,可以以電能的形式得以回收儲存而被再次重復利用,能耗水平也得以大幅下降。
插電式混合動力系統結構由早期的并聯式結構,轉變為多元化雙電機串并聯結構和串聯式結構并行發展。多元化雙電機串并聯結構融合了不同模式的長處,具有更加靈活的能量分配和調度能力,能適應更加復雜的行駛工況,且綜合油耗水平更低,代表平臺有比亞迪DMi/DMp超級混動平臺、吉利雷神平臺、奇瑞鋸鵬DIT超級混合動力平臺等。串聯式結構具有結構簡單、控制易于實現、駕駛平順性好、布置要求低等特點,也占有一定的市場份額,代表平臺有理想AITO和長安深藍的增程式混動平臺。未來,多種插電式混合動力技術路線將并存。混合動力專用發動機趨于向高壓縮比、高熱效率,以及輕量化方向發展?;旌蟿恿C電耦合結構更加緊湊,功率控制單元趨向集成,混動工況下油耗不斷降低,純電動續駛里程趨向更長。
燃料電池技術
作為能源技術革命的重要方向和未來能源戰略的重要組成部分,氫燃料電池汽車在日本、歐洲、美國等國家和地區得到了高度重視。但氫燃料電池的進一步商業化仍面臨著成本、氫能供給等方面的挑戰。在技術發展趨勢上,基于新材料體系的電堆技術、更高壓力的氣態氫氣運輸儲存技術、成本降低與產品量產技術能力等,成為近期該領域的主要技術攻關方向。
從技術路線綜合來看,日本的技術路線圖是從先進燃油汽車、高效混合動力汽車發展到氫能燃料電池汽車,其混合動力和燃料電池技術全球領先,純電動汽車的發展則依托固態電池技術。純電動汽車則是美國轉向零排放的主流選擇,技術路線主要是發展純電動和增程式混合動力汽車。我國的技術路線強調純電動汽車發展,兼顧燃料電池汽車的發展。雖然從2023年開始插電式混合動力汽車銷量持續攀升,但從兼顧能源和產業結構考慮,未來新能源汽車的主流技術路線依然是純電動汽車。
國際競爭背景下產業發展形勢
全球新能源汽車產業發展形勢
在當前全球汽車產業面臨轉型的背景下,盡管面臨成本、基礎設施、技術等多方面的挑戰,全球新能源汽車產業在各國政府的大力支持下仍然取得了積極進展。發展新能源汽車成為世界各國爭相投入的新賽道。
根據Marklines的數據,2023年全球新能源汽車銷量達到1407萬輛,同比增長34.3%,新車銷售中新能源汽車占比快速提高至16%。全球新能源汽車市場目前主要是中國、歐洲和美國。中國新能源汽車銷量連續9年蟬聯全球第一,市場份額進一步提升至63.5%。
中國新能源汽車產業發展形勢
中國新能源汽車產業發展速度很快。一方面,中國市場規模全球領先。2023年全年新能源汽車產銷分別完成了958.7萬輛和949.5萬輛,同比分別增長35.8%和37.9%,滲透率達到31.%。純電動車型銷量提升至668.5萬輛,占新能源汽車銷量的70.4%。插電式混合動力汽車銷量280.4萬輛,占比29.5%。燃料電池汽車仍處于產業化發展初期,全年銷量達6000輛。新能源汽車出口規模超百萬輛,達到120.3萬輛,同比增長77.6%。另一方面,中國新能源汽車產業配套設施日益完備。截至2023年12月,中國累計建成充電樁859.6萬臺、換電站3567座,形成全球最大規模的充換電網絡,能有效滿足消費者補能需求。
新能源汽車產業國際競爭趨勢
隨著新一輪科技革命和產業變革加速深化,“碳中和”成為國際共識,全球多國全面加速電動化轉型,加快布局新能源汽車關鍵核心領域,加大財稅等多領域政策支持力度。
中國新能源汽車產業的主要競爭措施
我國高度重視汽車產業的發展,圍繞頂層設計、標準法規、財稅政策、推廣應用等出臺了一系列政策,加強產業戰略規劃,明確產業發展方向,有力支撐汽車產業的發展。2020年11月,國務院辦公廳印發《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》(下稱《規劃》),明確了電動化、網聯化、智能化發展方向,強調充分發揮市場在資源配置中的決定性作用,強化企業在技術路線選擇等方面的主體地位,政府在戰略規劃引導、標準法規制定、質量安全監管等方面發揮作用。
其中,《規劃》中包括5項重點任務。
第一項是要提高技術創新能力,堅持整車和零部件并重,強化整車集成技術創新,提升動力電池、新一代車用電機等關鍵部件的產業基礎能力,推動電動化與網聯化、智能化并行發展。
第二項是構建新型產業生態,以生態主導型企業為龍頭,加快車用操作系統的開發應用,建設動力電池高效循環利用體系,強化質量安全保障,推動形成互融共生、分工合作、利益共享的新型產業生態體系。
第三項是推動產業融合發展,推動新能源汽車與能源、交通、信息通信深度融合,促進能源消費結構優化,交通體系和城市智能化水平提升,構建產業協同發展的新格局。
第四項是完善基礎設施體系,加快推動充換電、加氫、信息通信與道路交通等基礎設施建設,提升互聯互通水平,同時還要鼓勵“換電”等商業模式創新,營造良好的使用環境。
第五項是深化開放合作,進一步踐行開放融通、互利共贏的合作觀,深化研發設計、貿易投資、標準法規等領域的開放合作,積極參與國際競爭,培育新能源汽車的產業發展新優勢。這些任務從各個角度打造中國新能源汽車的競爭力和生命力。此外,《規劃》還有5個專欄任務,著力推動新能源汽車核心技術攻關工程,打造車用操作系統生態,建設動力電池高效循環利用體系,以及助力智慧城市新能源汽車應用示范行動,建設智能基礎設施服務平臺。
《規劃》指出了中國汽車產業轉型升級的主要方向,發展空間十分廣闊。
美國新能源汽車產業的主要競爭舉措
拜登政府高度重視汽車產業低碳轉型和智能化發展,并通過巨額資金支持美國研發生產電動汽車。拜登政府提出1740億美元的汽車電動化提振方案,其中,1000億美元用于消費者補助,150億美元支持建設50萬個充電站,590億美元推動美國校車和公交汽車電動化(包括聯邦政府和美國郵政更換電動汽車)。參議院通過《美國清潔能源法案》,提供316億美元電動車消費稅收抵免,將稅收抵免上限提升至1.25萬美元/車;同時,放寬汽車廠商享受稅收減免的20萬輛限額,并將提供1000億美元購置補貼。美國陸續出臺《兩黨基礎設施法案》《芯片和科學法案》《通脹削減法案》等法案,其中都包含了電動汽車補貼條款,大力刺激美國本土新能源汽車發展。
歐洲及其他地區新能源汽車產業主要競爭舉措
歐洲多國上調新能源汽車購車補貼標準并延長補貼時間。比如,德國加大對新能源汽車的支持力度,聯邦政府將原計劃2022年退出的新能源汽車購置補貼延長至2030年,并提高單車補貼額度最高至50%。英國政府提出的《英國綠色工業革命十項計劃》將加速向電動化轉型作為重要內容,投入5.82億英鎊,用于支持消費者購買零排放或超低排放汽車。法國、瑞典、荷蘭等國家和地區也紛紛提高新能源汽車補貼額度。
總體來看,我國新能源汽車產業雖然在全球范圍內取得一定先發優勢,但是傳統汽車強國正在通過加大資金支持力度,重塑新能源汽車產業鏈,以期繼續掌握汽車工業的話語權。
中國新能源汽車產業發展建議
經過多年精心培育,我國新能源汽車產業已從培育階段正式邁入全面市場化拓展階段。必須意識到,我國新能源汽車雖在電動化階段取得一定的先發優勢,但國外傳統汽車強國奮起直追,布局大量資源投入新能源汽車發展,我們需要謀劃競爭策略,出臺支持政策,為新能源汽車產業可持續發展保駕護航。
一是推動關鍵核心技術建長板補短板。加強高校和科研院所創新能力建設,引導有條件的院所更多聚焦科學前沿和應用基礎研究,打造引領汽車行業發展的原始創新高地。把實現“從0到1”的突破擺在更加突出的位置,前瞻探索全固態動力電池、基于新材料和新器件的電驅動系統等下一代動力電池、驅動電機等核心關鍵技術,布局高安全自動駕駛類腦決策與人機共駕技術、車路云分層決策與網聯控制技術等智能駕駛技術,為產業未來發展奠定堅實的科技基礎。組織力量對汽車產業重點領域關鍵核心技術進行摸底清查,建立核心技術項目動態管理數據庫,更加精準地支持重大科技專項和關鍵核心技術攻關。
二是提高產業鏈供應鏈韌性與安全水平。一方面,打造安全可靠供應保障體系,推動關鍵礦物材料的國外布局和國內開采,建立車規級芯片、動力電池關鍵礦物等領域的國家戰略儲備和商業儲備相結合的儲備體系,加強關鍵資源循環利用。另一方面,積極應對碳壁壘等新型綠色貿易壁壘,積極參與國際規則制定并研究出臺類似應對措施。完善裝備制造產業鏈,推動智能制造方案實施,推動汽車制造與新能源、工業互聯網、人工智能、大數據深度融合,加快汽車產業零碳工廠、智能工廠和數字化車間建設,鼓勵企業有序開展節能低碳智能化升級改造。推動汽車產業鏈上下游綠色智能發展,構建汽車產業綠色智能供應鏈。
三是打造新能源汽車產業國際化合作新模式。加強國際監管政策與法規交流,完善國際監管政策合作體系和交流機制,深入開展雙邊交流與合作,積極參與國際組織和多邊機制,加強公平競爭政策國際協調。提升汽車標準國際化水平,鼓勵汽車企業、行業機構、科研院所積極參與國際標準制定工作,推動國標與國際標準互認。研究制定汽車產業對外投資指導意見,加強與重點區域的國際產能合作,鼓勵有條件的企業進行海外投資、并購、設立海外研發中心和營銷服務機構,推動整車企業與供應鏈企業協同“出海”。
四是加強產業科技戰略咨詢力量構建和復合型人才儲備。發揮中央科技委員會的領導協調作用,統籌推進汽車等重要產業的科技創新體系建設,統籌解決產業科技領域戰略性、方向性、全局性重大問題,統籌布局國家實驗室等戰略科技力量。建立國家層面汽車領域關鍵核心技術創新戰略研判機制。通過戰略研判,增強汽車產業關鍵核心技術創新政策的前瞻性、預見性和系統性。加強對國家需求的戰略掃描,突出交叉性和綜合性,對創新鏈條進行系統分析,確定攻關的核心方向。積極推動對引進汽車創新人才的“減負”工作,打破高校、科研單位與企業間人才流動的藩籬,使創新人才能夠在更大范圍內更加便利地開展創新活動。推動汽車整車及零部件相關企業開展技能需求研判,自主開發有針對性的課程和模塊化培訓,建立靈活的技能培訓渠道,培育跨學科、跨領域的高水平復合型汽車產業技術創新人才。
(來源:中國工業和信息化)