文 胡 三
目前,全球能源和环境面临巨大的挑战,汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户,需要进行革命性的变革。现在全球新能源汽车发展已经形成了共识,从长期来看,包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向,在短期内,油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。
我国发展新能源汽车,是应对节能减排重大挑战的需要,同时也是汽车产业跨越式发展和提升国际竞争力的需要。我国传统汽车领域和国外相比还比较落后,但在新能源汽车方面,我们和发达国家站在同一个起跑线上,我们有机会在新能源汽车领域与西方发达国家在一个平衡的层面上发展。
2015年,中国超越美国成为全球最大的新能源汽车市场,全年新能源汽车产量达37.9万辆,同比增长4倍。2016年,中国新能源汽车的产量突破50万辆,保有量已超过100万辆,这两个数字,在全球占比都达到了50%。虽然数字是好看的,但对于新能源汽车,从理论认识到实践发展,从投资巨大到产量超群,汽车界应该有一个清醒的认识,中国在新能源汽车上引领世界潮流的时代还没有到来。
群雄逐鹿新能源汽车产业
近年来,新能源补贴政策不断退坡,这预示着我国新能源汽车产业由政策拉动逐渐转向市场驱动,国内新能源汽车市场将逐渐呈现国内外企业群雄逐鹿的局面。与此同时,企业准入与行业标准政策趋于持续扶强,淘汰落后产能、增强行业竞争力趋势明显。
5月23日,发改委发布公告,同意江淮与大众合资生产纯电动乘用车的项目,至此“江淮大众”合资项目正式启航。这是短短三个工作日内,国家发改委批复的第二项新能源汽车项目。5月18日,广东陆地方舟新能源电动车辆有限公司同样收到发改委的批复,允许其在佛山纯电动乘用车生产基地建设项目一期工程。今年以来,新能源汽车项目的批复速度正在不断加速。截至5月24日,发改委已经批复了8个新能源汽车项目,从数量上超过了2016年全年的批复量。
可以说,无论是传统车企、零部件供应商,还是互联网车企,都正在上演一场“百米飞人大赛”,争抢新能源车的最佳“窗口期”。
据了解,江淮与大众的新能源车合资项目,将用江淮汽车现有建设用地,新建冲压车间、焊装车间、涂装车间、总装车间、电池包车间、研发中心、公用动力及办公设施等,新增相关生产工艺设备,该项目总投资为50.61亿元,合资期限为25年。这不仅是大众在中国的第三家合资车企,也是国内新能源汽车市场的一种全新模式:两个传统车企通过合资,加速开拓新能源汽车市场。
而陆地方舟在获得发改委批复之前,虽在新能源领域经营多年,但主要市场并非传统乘用车,而是技术相对简单的低速电动车。如今,陆地方舟通过重新调整产品线,获得“准入资质”。这也让国内众多低速电动车企业看到了机会,通过改造升级,跨过门槛。
实际上,无论是江淮与大众合资布局新能源汽车,还是陆地方舟通过升级获得转正机会,都是当下新能源汽车发展的一个浓缩,反映出了管理部门对新能源汽车生产资质的开放性。
从产能角度来看,有统计显示,比亚迪、上汽集团、广汽集团、吉利汽车、力帆汽车等传统车企,到2020年的新能源汽车规划产能超过300万辆。与此同时,尚未能取得一张新能源汽车生产资质的互联网汽车企业,包括乐视汽车、蔚来汽车、小鹏汽车等规划产能也超过了150万辆。可以说,到2020年,新能源汽车规划产能将超过500万辆。而根据我国刚刚发布的《汽车产业中长期发展规划》,到2020年我国新能源汽车年产销达到200万辆。到2025年新能源汽车年产销才达到500万辆。
4月,工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合发布了《汽车产业中长期发展规划》,明确提出以新能源汽车和智能网联汽车为突破口,加快汽车强国的建设。工业和信息化部部长苗圩表示,这份规划“为未来十年汽车产业的发展提供了指导”。
“新能源汽车产业规模在持续扩大。企业实力明显增强,技术水平有了显著的提升,同时配套环境也日益优化。”苗圩认为,乘用车主流车型续驶里程达到300公里以上,领先企业的动力电池单体能量密度比2012年提高了2倍,与国际先进水平同步,离不开新能源汽车正向开发体系的建立。他指出,随着国内新能源整车、动力电池研发投入占比超过行业世界平均水平,全国公共充电桩保有量居世界首位,个人汽车消费市场快速兴起,“我国汽车产业发展正在进入新阶段”。
科学技术部部长万钢认为,在研发、产业、市场、政策创新和基础建设等方面,我国新能源汽车已经呈现出了明显的综合优势。“在研发体系上,我们建立了三纵三横的布局和纯电驱动的研发战略,并实现了产学研紧密融合;在产业发展上,从零部件到整车的产业链条基本形成,一批龙头骨干企业和新兴企业也正在加速形成。”他指出,2016年不仅实现了新能源汽车保有量、销量的双丰收,还逐步形成了“全环节、中长期、可持续”的政策扶持体系,同时加紧探索针对用户和市场的激励措施。
根据计划,2020年后,新能源汽车补贴将全面退坡。对于围绕“补贴政策退坡时间表”产生的争议,万钢认为,政策创新和保持政策的连续性同样重要。据了解,在2020年电动汽车财政补贴退出的同时,财政部、税务总局、工信部、科技部已明确延长新能源汽车购税优惠措施。万钢表示,今后政策创新将继续扩大电动汽车市场销售的配额,“加快新能源公交车、出租车的普及和推广,开拓共享汽车的新市场,完善充电设施建设措施,营造更好的市场环境。”
新能源汽车面临的问题
5月17日,第五届“国际电动汽车及关键部件测评研讨会”在江苏常州召开。本届研讨会以“技术创新与市场应用”作为年度主题。会议聚焦在低碳化、智能化、信息化的中长期技术创新背景下,新能源整车及关键部件在技术革新方向的分析研判,以及在步入大规模市场化应用时期,全产业链、全生命周期测试评价技术的关键环节和重要应用。
在新能源汽车市场火热的背后,我国新能源汽车还面临哪些技术问题?中汽中心副主任吴志新认为,中国是汽车大国,但还不是汽车强国,在关键技术领域依然有一些核心问题尚待突破:第一,在电机控制器方面,最核心的部件IGBT仍依赖于进口。第二,动力电池产业虽然在规模上不输给别人,但在生产一致性上需要大幅度提升。特别是在如何把电池组成电池包的问题上,与国外先进企业相比有明显差距。第三,单类电动汽车产品仍然无法形成规模效应。去年51.7万辆的产量由无数种车型所构成,单型号车型产量仍然相对较低。规模效应对每一家企业、每一个个体来说并没有形成。第四,整车一体化设计、轻量化设计等方面有待提高。第五,插电式混合动力汽车在混合动力状态下,油耗仍高于其他先进车型。
“想成为汽车强国,光有技术还不行,还需要有庞大的产业能力的支持。”吴志新说。我国要建成具有国际一流水平、具有较强竞争力的完整产业体系,形成若干个具有国际影响力的整车和关键零部件企业品牌。新能源汽车要走出国门,进入欧美高端市场。
在谈到电动汽车电池的可持续发展时,中汽中心试验研究所新能源试验室主任王芳表示,动力电池的回收再利用势在必行,尤其涉及长期搁置的电动汽车安全隐患问题。
目前,电动汽车在质保期内要求电池容量不得低于80%或70%,但实际上,即使到了70%,剩余的容量还有很多,亟待合理利用。此外,动力电池的二次利用包括全面的电池运行监控系统,以及电池模块的标准化和规模化推行。对于电池运行监控系统,需要对电池的编码制度、利用阶段指标参数的全年采集与准确监控进行整体设计。对于电池模块的标准化和规模化推行,一方面要考虑整车应用的通用性,另一方面要考虑梯次利用场所的便捷性,需要实现较好的结合。
“电动汽车及电池的可持续发展需要在发展梯次和电池回收进程中得到切实解决,这样才能真正做到绿色能源的推行。”王芳强调。
我国新能源汽车产业肩负着改善环境、革新能源和成为汽车强国三大使命。同时,新能源汽车也被认为是移动能源和智能网联汽车最好的载体。
“目前,智能网联汽车的技术体系和测试评价尚没有严格的评价体系,还在发展过程中。辅助驾驶的一些功能测试评价现在基本上比较成熟,但对于无人驾驶车,全球都没有一个严格的评价体系。”中国汽车技术研究中心副院长龚进峰说。
中国汽车工程学会对“智能汽车”分了三个等级:第一级是网联辅助信息交流;第二级是协同感知;第三级就加上一些控制功能,实现协同决策和控制。
随着智能网联汽车的发展,电磁兼容将会成为产业发展中的突出问题。要实现智能网联就需要实现无线通讯,再加上诸多传感器,如何避免电器元件信号之间的相互干扰?电磁兼容是智能网联车将要面临的最大问题。
纵观全球无人驾驶的测评环境,美国有M-City,瑞典有Asta Zero,而现在中国也正在构建一个自己的测评环境。“中国的无人驾驶汽车测评环境以中汽中心天津基地综合道路和建筑物环境为基础,构建自动驾驶和智能网联示范运营基地。以纯电动汽车为基础,研发自动驾驶网联汽车,在园区内实现规范运行。”龚进峰说。
新能源汽车怎样环保
新能源汽车正在成为公众密切关注的新事物。新能源汽车究竟是否环保?从新能源汽车诞生之日起,这一争论从未停止。有人认为,新能源汽车只是把城市尾气污染转移到电厂周边,同时电池回收困难也会造成环境污染。就在2年前,新加坡政府以不环保为由给一位特斯拉(美国著名纯电动车品牌)车主开了一张“排放超标”的罚单。在中国,也曾有知名汽车企业宣称“电动汽车并不节能环保”。
“新能源汽车发展最根本的动力就是环境问题,正是能源革命推动了汽车的革命。”中国电动汽车百人理事会会长陈清泰在接受采访时表示,新能源汽车快速发展,一方面得力于新能源技术革新升级,另一方面是环境倒逼的结果。
据陈清泰介绍,中国新能源汽车主要有纯电动、插电式混合动力和增程式三种类型,其中,国家鼓励纯电动或者插电式的发展,这其中既有节能环保的考虑,也有对能源安全的考量。“传统燃油汽车对石油的消耗量很大,中国石油对外依存度大约是65%,而新增燃油车的燃油需求几乎全靠进口。一旦进口出现问题,就会对国家能源安全造成极大威胁。”陈清泰说。
对于新能源汽车的“污染转移”质疑,比亚迪销售公司总经理赵长江认为,目前,中国电力来源中,清洁能源发电占到1/3,随着国家能源结构的转变和升级,未来清洁能源发电将越来越多。
电池问题是新能源汽车发展的关键。陈清泰表示,电池制作材料在不断革新升级中,未来最有希望广泛应用的是燃料电池,比如氢作为燃料,氢燃烧后变成水可实现零排放。
同时,在国家政策积极引导下,越来越多的汽车企业正积极进行技术创新,重点是电池回收研究。比如,比亚迪利用储能技术,将市场上回收来的电池在储能电站实现再利用,当动力电池使用寿命结束后,电池中的锂、钴、镍等金属均可再次化学回收再利用;中国铁塔公司与16家企业达成合作,通过回收车用电池来替代铅酸电池,对能源汽车动力蓄电池进行回收利用。
“相信未来我们的能源是清洁的,排放是趋零的。”赵长江说。
近两年来,中国充电设施快速发展。截止去年底,全国累计建成公共充电桩19.5万个,同比增长了82%。北京、上海、深圳等地已建立了城市级的充电设施运营管理平台。国家电网、普天新能源、特来电、万邦等企业也建立了企业级的平台。虽然中国电动汽车充电基础设施建设已全面铺开,但仍存在基础不牢固、发展后劲不足等问题。车桩充电接口不兼容的情况普遍存在,公共充电桩平均利用率低,充电接口安全标准有待提升,充电信息和支付网络安全风险等问题仍然存在。
国家能源局副巡视员郭伟表示,“下一步将利用各级财政奖补资金的杠杆作用,积极发挥充电基础设施促进联盟等行业协会的作用,加快推动各个充电服务平台的整合,为新能源汽车用户提供更加智能、更加便捷的充电服务。”
电池性能直接关系到新能源汽车的便捷性和安全性。陈清泰表示,在电池方面,中国已处于国际第一梯队,很多外国公司也在用中国企业生产的电池。以比亚迪为例,比亚迪拥有电池回收处理线,但回收业务并不多,“因为比亚迪动力电池的寿命高于整车寿命。”赵长江说。
中国新能源汽车的未来
2012年,由工信部牵头制订的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012〜2020年)》正式公布,提出到2020年新能源汽车力争“生产能力达到200万辆,保有量超过500万辆”。万钢对2018年新能源汽车产销量突破100万辆表示乐观,他认为,新能源汽车在不少国家取得突破性进展,已经成为全球汽车产业转型升级的标志,“我们还是任重道远”。
有业内人士担忧,在由“政策推动”向“市场拉动”的新旧增长动能转换期,企业面临的风险更大。那么,新能源汽车产业如何摆脱政策依赖,突破增长瓶颈?
苗圩表示,为了使新能源汽车的整车性能达到甚至超过燃油汽车,一方面要加快动力电池、智能网联等制造业创新中心的建设,集中行业的优势资源协同攻关,充分发挥企业的主体作用,支持企业在新能源汽车平台、整车集成等方面的创新,重点攻克下一代锂电池和固态电池等新体系电池的关键核心技术。另一方面,企业要提升正向设计开发的能力,不断提高整车的轻量化和智能化水平。
国家发展和改革委员会副主任林念修旗帜鲜明地表示,当前全球汽车电动化、智能化发展势头迅猛,前景广阔,发展新能源智能汽车“机不可失、时不我待”。在他看来,发展智能汽车和坚持纯电驱动一样,是实现“换道超车”的必然选择。
蔚来汽车创始人兼董事长李斌认为,再过十年,汽车就可以被称为Smart EV。EV就是电动化,Smart包括两部分,一部分是自动驾驶,用到最尖端的数字科技和人工智能、大数据等;另一部分是车要变成人的伙伴,变成移动的生活空间。
“除了自动驾驶的智能化,还要推广新一代充电技术,实现新能源智能化。”中国电动汽车百人会执行副理事长、中国科学院院士欧阳明高表示,中国在电动汽车领域有先发优势,互联网领域有技术优势,光伏技术有产业优势,“如果将这三个优势进行整合,我相信我们的换道超车一定能实现。”
陈清泰表示,眼下汽车行业遇到的“不是天气变化,而是气候变迁”。“汽车革命已经到来,企业不适时转型就会有被颠覆的风险,错过了战略转型的关键期,一切将为之晚矣。”据他判断,2020年,新能源汽车市场将迎来一轮“大浪淘沙”式的重新洗牌,未来5年或者更长时间后,电动车的性价比将达到或超过燃油车。
有预测称,到2030年,我国新能源汽车产销量将突破1500万辆,不同级别的自动驾驶基本普及。陈清泰认为,这将是一次涉及能源结构的调整、智能电网的建设、基础设施的升级、新一代移动通信的支持、产业链的调整改造、就业岗位的转移,以及法律法规调整的系统工程。“这些仅凭企业是无法做到的。因此,政府需要未雨绸缪,做好顶层设计,给市场和社会一个应有的预期。”
有专家认为,中国的新能源汽车,数量上去了,质量也在提高,但需要提升对新能源汽车的认识。“新能源”是一个具有无限想象空间的概念,新能源汽车的研发担负着探索、开发人类新动力的历史使命。只有全方位布局好各个环节,新能源汽车的中国之路,才能在全球树起标杆,扛起大旗。