市場研究

“雙碳”背景下鍛造新能源汽車競爭優(yōu)勢路徑研究

ainet.cn   2024年05月06日

經(jīng)過多年精心培育,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。

隨著國家政策支持和技術(shù)發(fā)展,我國新能源汽車正蓬勃發(fā)展。2020年,《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》明確了新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)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(shù)路線。我國地域遼闊,地域資源稟賦不同、能源優(yōu)勢不同、基礎(chǔ)設(shè)施提供的能力不同,加上消費(fèi)習(xí)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(shù)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(fā)展技術(shù)路線,宜電則電、宜混則混、宜氫則氫。

三大技術(shù)發(fā)展趨勢

純電動技術(shù)

純電動汽車是指車輛的驅(qū)動力全部由電機(jī)供給,電機(jī)的驅(qū)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(shù)在新能源汽車三條技術(shù)路線中較為成熟。在全球汽車向電動化加速轉(zhuǎn)型的大趨勢下,主要汽車企業(yè)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(chǎn)等企業(yè)均公布了其電動汽車戰(zhàn)略目標(biāo),以及詳細(xì)的產(chǎn)品規(guī)劃。

在技術(shù)發(fā)展方面,汽車電動化技術(shù)整體呈現(xiàn)出平臺化、一體化、輕量化、高壓化發(fā)展趨勢。電池系統(tǒng)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(tài)電池的研發(fā)力度也在加大;電驅(qū)動系統(tǒng)追求小型化、輕量化、集成化,機(jī)電耦合系統(tǒng)得到不斷優(yōu)化;此外,電動車輛安全、大功率充電設(shè)備,以及充電等相關(guān)技術(shù)等也成為研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

插電式混合動力技術(shù)

插電式(含增程式)混合動力汽車是指車輛的驅(qū)動力由驅(qū)動電機(jī)及發(fā)動機(jī)同時或單獨(dú)供給,具有外接充電功能,純電動模式下續(xù)駛里程符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的汽車。相較于傳統(tǒng)燃油汽車,得益于新能源“三電”(電池、電機(jī)和電控)系統(tǒng)的加入,插電式混合動力系統(tǒng)動力性和平順性得到大幅提升。同時,在混合動力條件下,發(fā)動機(jī)減少甚至消除了怠速工況,在各行駛工況下,發(fā)動機(jī)得以始終保持在高效率區(qū)間運(yùn)行。此外,在傳統(tǒng)燃油車型上被制動系統(tǒng)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(fù)利用,能耗水平也得以大幅下降。

插電式混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由早期的并聯(lián)式結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣p電機(jī)串并聯(lián)結(jié)構(gòu)和串聯(lián)式結(jié)構(gòu)并行發(fā)展。多元化雙電機(jī)串并聯(lián)結(jié)構(gòu)融合了不同模式的長處,具有更加靈活的能量分配和調(diào)度能力,能適應(yīng)更加復(fù)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(lián)式結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、控制易于實(shí)現(xiàn)、駕駛平順性好、布置要求低等特點(diǎn),也占有一定的市場份額,代表平臺有理想AITO和長安深藍(lán)的增程式混動平臺。未來,多種插電式混合動力技術(shù)路線將并存?;旌蟿恿S冒l(fā)動機(jī)趨于向高壓縮比、高熱效率,以及輕量化方向發(fā)展。混合動力機(jī)電耦合結(jié)構(gòu)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(xù)駛里程趨向更長。

燃料電池技術(shù)

作為能源技術(shù)革命的重要方向和未來能源戰(zhàn)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(qū)得到了高度重視。但氫燃料電池的進(jìn)一步商業(yè)化仍面臨著成本、氫能供給等方面的挑戰(zhàn)。在技術(shù)發(fā)展趨勢上,基于新材料體系的電堆技術(shù)、更高壓力的氣態(tài)氫氣運(yùn)輸儲存技術(shù)、成本降低與產(chǎn)品量產(chǎn)技術(shù)能力等,成為近期該領(lǐng)域的主要技術(shù)攻關(guān)方向。

從技術(shù)路線綜合來看,日本的技術(shù)路線圖是從先進(jìn)燃油汽車、高效混合動力汽車發(fā)展到氫能燃料電池汽車,其混合動力和燃料電池技術(shù)全球領(lǐng)先,純電動汽車的發(fā)展則依托固態(tài)電池技術(shù)。純電動汽車則是美國轉(zhuǎn)向零排放的主流選擇,技術(shù)路線主要是發(fā)展純電動和增程式混合動力汽車。我國的技術(shù)路線強(qiáng)調(diào)純電動汽車發(fā)展,兼顧燃料電池汽車的發(fā)展。雖然從2023年開始插電式混合動力汽車銷量持續(xù)攀升,但從兼顧能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)考慮,未來新能源汽車的主流技術(shù)路線依然是純電動汽車。

國際競爭背景下產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢

全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢

在當(dāng)前全球汽車產(chǎn)業(yè)面臨轉(zhuǎn)型的背景下,盡管面臨成本、基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)等多方面的挑戰(zhàn),全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)在各國政府的大力支持下仍然取得了積極進(jìn)展。發(fā)展新能源汽車成為世界各國爭相投入的新賽道。

根據(jù)Marklines的數(shù)據(jù),2023年全球新能源汽車銷量達(dá)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(xù)9年蟬聯(lián)全球第一,市場份額進(jìn)一步提升至63.5%。

中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢

中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度很快。一方面,中國市場規(guī)模全球領(lǐng)先。2023年全年新能源汽車產(chǎn)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(dá)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(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期,全年銷量達(dá)6000輛。新能源汽車出口規(guī)模超百萬輛,達(dá)到120.3萬輛,同比增長77.6%。另一方面,中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)配套設(shè)施日益完備。截至2023年12月,中國累計(jì)建成充電樁859.6萬臺、換電站3567座,形成全球最大規(guī)模的充換電網(wǎng)絡(luò),能有效滿足消費(fèi)者補(bǔ)能需求。

新能源汽車產(chǎn)業(yè)國際競爭趨勢

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)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(zhuǎn)型,加快布局新能源汽車關(guān)鍵核心領(lǐng)域,加大財(cái)稅等多領(lǐng)域政策支持力度。

中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的主要競爭措施

我國高度重視汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,圍繞頂層設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、財(cái)稅政策、推廣應(yīng)用等出臺了一系列政策,加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃,明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,有力支撐汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2020年11月,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》(下稱《規(guī)劃》),明確了電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化發(fā)展方向,強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用,強(qiáng)化企業(yè)在技術(shù)路線選擇等方面的主體地位,政府在戰(zhàn)略規(guī)劃引導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)制定、質(zhì)量安全監(jiān)管等方面發(fā)揮作用。

其中,《規(guī)劃》中包括5項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。

第一項(xiàng)是要提高技術(shù)創(chuàng)新能力,堅(jiān)持整車和零部件并重,強(qiáng)化整車集成技術(shù)創(chuàng)新,提升動力電池、新一代車用電機(jī)等關(guān)鍵部件的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力,推動電動化與網(wǎng)聯(lián)化、智能化并行發(fā)展。

第二項(xiàng)是構(gòu)建新型產(chǎn)業(yè)生態(tài),以生態(tài)主導(dǎo)型企業(yè)為龍頭,加快車用操作系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用,建設(shè)動力電池高效循環(huán)利用體系,強(qiáng)化質(zhì)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(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

第三項(xiàng)是推動產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,推動新能源汽車與能源、交通、信息通信深度融合,促進(jìn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,交通體系和城市智能化水平提升,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的新格局。

第四項(xiàng)是完善基礎(chǔ)設(shè)施體系,加快推動充換電、加氫、信息通信與道路交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提升互聯(lián)互通水平,同時還要鼓勵“換電”等商業(yè)模式創(chuàng)新,營造良好的使用環(huán)境。

第五項(xiàng)是深化開放合作,進(jìn)一步踐行開放融通、互利共贏的合作觀,深化研發(fā)設(shè)計(jì)、貿(mào)易投資、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)等領(lǐng)域的開放合作,積極參與國際競爭,培育新能源汽車的產(chǎn)業(yè)發(fā)展新優(yōu)勢。這些任務(wù)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(guī)劃》還有5個專欄任務(wù),著力推動新能源汽車核心技術(shù)攻關(guān)工程,打造車用操作系統(tǒng)生態(tài),建設(shè)動力電池高效循環(huán)利用體系,以及助力智慧城市新能源汽車應(yīng)用示范行動,建設(shè)智能基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)平臺。

《規(guī)劃》指出了中國汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要方向,發(fā)展空間十分廣闊。

美國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的主要競爭舉措

拜登政府高度重視汽車產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展,并通過巨額資金支持美國研發(fā)生產(chǎn)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(fèi)者補(bǔ)助,150億美元支持建設(shè)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(lián)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(fèi)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(bǔ)貼。美國陸續(xù)出臺《兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法案》《芯片和科學(xué)法案》《通脹削減法案》等法案,其中都包含了電動汽車補(bǔ)貼條款,大力刺激美國本土新能源汽車發(fā)展。

歐洲及其他地區(qū)新能源汽車產(chǎn)業(yè)主要競爭舉措

歐洲多國上調(diào)新能源汽車購車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)并延長補(bǔ)貼時間。比如,德國加大對新能源汽車的支持力度,聯(lián)邦政府將原計(jì)劃2022年退出的新能源汽車購置補(bǔ)貼延長至2030年,并提高單車補(bǔ)貼額度最高至50%。英國政府提出的《英國綠色工業(yè)革命十項(xiàng)計(jì)劃》將加速向電動化轉(zhuǎn)型作為重要內(nèi)容,投入5.82億英鎊,用于支持消費(fèi)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(qū)也紛紛提高新能源汽車補(bǔ)貼額度。

總體來看,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)雖然在全球范圍內(nèi)取得一定先發(fā)優(yōu)勢,但是傳統(tǒng)汽車強(qiáng)國正在通過加大資金支持力度,重塑新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈,以期繼續(xù)掌握汽車工業(yè)的話語權(quán)。

中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

經(jīng)過多年精心培育,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)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(fā)優(yōu)勢,但國外傳統(tǒng)汽車強(qiáng)國奮起直追,布局大量資源投入新能源汽車發(fā)展,我們需要謀劃競爭策略,出臺支持政策,為新能源汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。

一是推動關(guān)鍵核心技術(shù)建長板補(bǔ)短板。加強(qiáng)高校和科研院所創(chuàng)新能力建設(shè),引導(dǎo)有條件的院所更多聚焦科學(xué)前沿和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,打造引領(lǐng)汽車行業(yè)發(fā)展的原始創(chuàng)新高地。把實(shí)現(xiàn)“從0到1”的突破擺在更加突出的位置,前瞻探索全固態(tài)動力電池、基于新材料和新器件的電驅(qū)動系統(tǒng)等下一代動力電池、驅(qū)動電機(jī)等核心關(guān)鍵技術(shù),布局高安全自動駕駛類腦決策與人機(jī)共駕技術(shù)、車路云分層決策與網(wǎng)聯(lián)控制技術(shù)等智能駕駛技術(shù),為產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的科技基礎(chǔ)。組織力量對汽車產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)進(jìn)行摸底清查,建立核心技術(shù)項(xiàng)目動態(tài)管理數(shù)據(jù)庫,更加精準(zhǔn)地支持重大科技專項(xiàng)和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。

二是提高產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性與安全水平。一方面,打造安全可靠供應(yīng)保障體系,推動關(guān)鍵礦物材料的國外布局和國內(nèi)開采,建立車規(guī)級芯片、動力電池關(guān)鍵礦物等領(lǐng)域的國家戰(zhàn)略儲備和商業(yè)儲備相結(jié)合的儲備體系,加強(qiáng)關(guān)鍵資源循環(huán)利用。另一方面,積極應(yīng)對碳壁壘等新型綠色貿(mào)易壁壘,積極參與國際規(guī)則制定并研究出臺類似應(yīng)對措施。完善裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈,推動智能制造方案實(shí)施,推動汽車制造與新能源、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)深度融合,加快汽車產(chǎn)業(yè)零碳工廠、智能工廠和數(shù)字化車間建設(shè),鼓勵企業(yè)有序開展節(jié)能低碳智能化升級改造。推動汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游綠色智能發(fā)展,構(gòu)建汽車產(chǎn)業(yè)綠色智能供應(yīng)鏈。

三是打造新能源汽車產(chǎn)業(yè)國際化合作新模式。加強(qiáng)國際監(jiān)管政策與法規(guī)交流,完善國際監(jiān)管政策合作體系和交流機(jī)制,深入開展雙邊交流與合作,積極參與國際組織和多邊機(jī)制,加強(qiáng)公平競爭政策國際協(xié)調(diào)。提升汽車標(biāo)準(zhǔn)國際化水平,鼓勵汽車企業(yè)、行業(yè)機(jī)構(gòu)、科研院所積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定工作,推動國標(biāo)與國際標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)。研究制定汽車產(chǎn)業(yè)對外投資指導(dǎo)意見,加強(qiáng)與重點(diǎn)區(qū)域的國際產(chǎn)能合作,鼓勵有條件的企業(yè)進(jìn)行海外投資、并購、設(shè)立海外研發(fā)中心和營銷服務(wù)機(jī)構(gòu),推動整車企業(yè)與供應(yīng)鏈企業(yè)協(xié)同“出海”。

四是加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)科技戰(zhàn)略咨詢力量構(gòu)建和復(fù)合型人才儲備。發(fā)揮中央科技委員會的領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)作用,統(tǒng)籌推進(jìn)汽車等重要產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新體系建設(shè),統(tǒng)籌解決產(chǎn)業(yè)科技領(lǐng)域戰(zhàn)略性、方向性、全局性重大問題,統(tǒng)籌布局國家實(shí)驗(yàn)室等戰(zhàn)略科技力量。建立國家層面汽車領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略研判機(jī)制。通過戰(zhàn)略研判,增強(qiáng)汽車產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新政策的前瞻性、預(yù)見性和系統(tǒng)性。加強(qiáng)對國家需求的戰(zhàn)略掃描,突出交叉性和綜合性,對創(chuàng)新鏈條進(jìn)行系統(tǒng)分析,確定攻關(guān)的核心方向。積極推動對引進(jìn)汽車創(chuàng)新人才的“減負(fù)”工作,打破高校、科研單位與企業(yè)間人才流動的藩籬,使創(chuàng)新人才能夠在更大范圍內(nèi)更加便利地開展創(chuàng)新活動。推動汽車整車及零部件相關(guān)企業(yè)開展技能需求研判,自主開發(fā)有針對性的課程和模塊化培訓(xùn),建立靈活的技能培訓(xùn)渠道,培育跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的高水平復(fù)合型汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新人才。

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