新能源汽车五大难题待解

张厚明 赫荣亮 周禛

系统分析当前产业存在的问题，以期引起各界重视，共同探讨新能源汽车产业可持续发展之道。

产能出现过剩苗头

国家大力扶持电动汽车产业发展，各类资本大量涌入。中国流通协会数据显示，2015年至2017年6月底，国内已经落地的新能源整车投资项目超过了200个，相关投资金额高达10000亿元人民币以上。

国内已经形成庞大的电动汽车产能。据第一电动网统计，截至2018年6月，16家车企已建成的新能源生产基地年产能超300万辆。而且，新能源汽车产能还将继续释放，统计的29家车企在建新能源汽车生产基地年产能超800万辆，将在2018-2020年投产。汇总相关数据，到2020年，我国仅这41家车企产能累积将达1100万辆/年，大幅超过国家设立的2020年新能源汽车200万辆的产销目标，而2018年我国新能源汽车产销量在100万辆级别。

主要厂商大笔资金投入，规划产能膨胀。其中，到2020年，比亚迪新能源汽车计划产销量为60万辆，北汽新能源计划产销量为50万辆，上汽荣威计划产销量为60万辆，长安计划产销40万辆，江淮、奇瑞、广汽传祺计划产销20万辆

此外，一批新兴的互联网企业跨界进军新能源汽车行业，造车新势力大批涌现，数据统计，截至2017年底，国内新造车企业达到60家以上，包括蔚来、威马、车和家、小鹏、拜腾等企业。

核心技术突破难

我国电动汽车相关核心和共性技术存在短板，突出表现在电动汽车“三电”（电池、电机和电控）核心技术掌控能力不足，高端品牌和高性能产品缺乏，与美国电动汽车品牌特斯拉存在一定的差距。而且，从发明专利方面看，我国电动汽车企业的专利质量有待提高，实用新型多，发明专利少。目前，特斯拉已公布的387项专利，核心知识产权大都与电池安全控制系统相关，包括电池冷却系统、安全系统、电荷平衡系统等，占到特斯拉专利总数的一半以上。

目前，三元锂电池技术暂居主流位置，但电池材料、单体电池、电池系统等关键技术发展较快，动力电池技术加快迭代，固态电池、燃料电池、铝空气电池等新兴技术在探索当中。2017年，我国新能源汽车动力电池装机总电量约36.4GWh，其中，三元锂材料装机电量占比不足44%，而磷酸铁锂、锰酸锂等其他材料占比超过56%。

目前，三元材料内部以高镍三元正极材料取代常规三元材料，技术迭代进步，但国内锂电池产品与日韩企业先进水平（主要是松下、LG化学、三星SDI）相比，电池性能和能量密度都存在一定差距。比如，特斯拉与松下联合研发的新型21700电池开始成功量产，相对于18650型电池，在能量密度上提升20%以上，电池系统成本下降9%左右，电池重量降低10%。由此，使得特斯拉Model3的电池系统能量密度达到170Wh/kg，拉开了与比亚迪、北汽等车型的差距。

电机领域。电动汽车行业配套电机主要使用交流感应电机和永磁同步電机，其中，国内企业主要采用永磁同步电机，大部分欧美企业采用交流感应电机。除了比亚迪能够为内部配套电机以外，其他新能源乘用车大多需要外购电机，2017年比亚迪新能源汽车电机装机量达13.85万台。从主要性能看，我国驱动电机大部分主要性能指标已达到相同功率等级的国际先进水平，但在峰值转速、功率密度及效率方面与国外仍存在一定的差距。

电控领域。电机控制系统主要由逆变器、逆变驱动器、电源模块、中央控制模块、软起动模块、保护模块、散热系统信号检测模块等组成。从国内外差距看，我国电机控制器用元器件（薄膜电容、传感器、电子芯片和专用电路等）、开发工具、耐电晕绝缘材料等绝大部分需要进口，特别是IGBT功率模块为国外公司垄断，高性能硅钢片、绝缘材料等新材料也需要技术突破。

充电基础设施欠缺

电动汽车数量持续增长，带动充电基础设施需求增长，目前看，我国充电基础设施结构性供给不足问题突出：一是充电桩利用率低。公共充电设施利用率过低，据调研，我国公共充电基础设施利用率只有12%。充电桩布局问题导致利用率低，有的地方充电基础设施排队，有的地方从建起来到最后寿命期结束很少有人用。二是新兴技术对充电的技术和标准提出挑战。电池技术不断升级，新型充电技术功率大幅提高，需要充电基础设施及时跟踪和扩容，难以形成稳定的充电标准体系。三是充电网络未能实现互联互通。特来电、国家电网、星星充电等各家商业运营充电企业相互独立，充电app终端不兼容，用户充电的操作和体验均较差。

安全问题存忧

电动汽车保有量增长，质量安全问题增多。据统计，截至2018年10月，国内当年发生新能源汽车起火事件已在40起以上。事故车辆在产品设计、日常使用中存在着安全缺陷和隐患，其中，动力电池安全问题突出，由于电池质量、技术和不规范使用等各种原因，引发电池自燃、电池组爆炸、充电时着火等安全事故。尤其是电动汽车的碰撞安全性令人担忧，高压电气系统、高压电池在碰撞后可能存在潜在危险，引发电池短路、温度升高，进而引起燃烧甚至爆炸。目前来看，所有的纯电动汽车参加E-NCAP碰撞测试，没有一例获得五星安全证书，包括特斯拉品牌。

电池回收利用难

进入2018年，我国动力电池报废进入高峰期。中国电池联盟预计2018年理论退役动力电池为5.14GWh。到2023年理论退役动力电池将达到48.09Gwh。退役动力电池带来环境影响、安全隐患和资源回收压力。当前，我们将面对两大难题：一是如何实现退役电池梯次利用。动力电池容量衰减，退役的电池经过检测、维护等环节，可以进行二次开发梯次利用，比如低速电动车、分布式光伏发电、储能等领域。二是如何实现废旧电池资源化处理。目前已生产的动力电池种类繁多，结构复杂，导致废旧电池的回收利用不规范，存在污染环境、发生拆解安全事故的可能，要妥善进行废旧电池回收拆解，进行资源化处理。