我国新能源汽车行业发展现状与趋势研究
2019-07-12涂志军
涂志军
武汉商学院 湖北 武汉 430056
据《BP世界能源统计》显示,全球已探明石油储量为13331亿桶,以现有开采速度,可开采45年左右。以同样的方式计算,现有天然气储量能满足62.8年的开采,而煤炭储量可开采119年。同时,燃油汽车在行驶过程中会产生大量的有害气体,不但污染环境,还大大地影响人类健康。全球大气污染42%源于交通车辆产生的污染。随着城市机动车数量的快速增长,机动车排气污染已成为城市大气污染的主要贡献者。另外,能源的大量消耗带来温室气体排放问题。二氧化碳是全球最重要的温室气体,是造成气候变化的主要原因,而它主要来自化石燃料的燃烧。在此背景下,各国纷纷推出传统能源汽车禁售时间表,如:法国2040年将全面禁售燃油车;德国2030年起禁售传统内燃机汽车;荷兰2025年将全面禁售燃油车;英国2040年起全面禁售传统柴汽油车;印度2030年起全面禁售燃油车……我国也已启动传统能源车停产、停售时间表研究。
在汽车一百多年的发展历史中,为能源危机所迫,人类另寻出路开始研发新能源汽车,新能源汽车量产的历史只有十余年。面对全球范围日益严峻的能源形势和环保压力,近年来,世界主要汽车生产国都把发展新能源汽车作为提高产业竞争能力、保持经济社会可持续发展的重大战略举措,新能源汽车成为市场新的增长点。
一、新能源汽车的定义及种类
1.1 新能源汽车的定义 能源分为常规能源和非常规能源,如煤炭、石油、天然气等,这些均属于常规能源,而“新能源”是指对可再生能源用新技术进行研发并加以利用,风能、太阳能、生物质能、酒精等这些均属于非常规能源。新能源汽车主要针对传统燃油汽车而言,新能源汽车是指汽车的动力来源于非常规车用燃料的汽车。
1.2 新能源汽车的种类 在当前市场上企业所开发的新能源汽车种类有纯电动汽车、混合动力汽车、代用燃料汽车、燃料电池汽车等。
1.纯电动汽车。纯电动汽车指的是汽车整体全部都由二次电池提供动力,以电动机实现驱动的汽车,因为一次石化能源的日益匮乏,纯电动汽车已被认为是汽车产业的未来。其优点包括可实现零排放、机构简单易维修、低噪声、能源利用率高和节能减排等;其缺点是动力性能一般、续驶里程短、制造成本高,蓄电池使用寿命短且维修费用较高,需要充电等[5]。可以看出电动汽车的核心就是电池,而相对的其质量和容量方面的技术问题更是研发重点,据了解,现在汽车厂商和电池厂商纷纷致力于对电池质量的开发和技术上的提升;学者魏毅等指出了驱动电机是电动汽车的心脏[6],国内大多采用永磁同步电机,对它的质量、体积和工作转速的技术要求较高。
2.混合动力汽车。混合动力汽车被国际电工委员会电动汽车技术委员会定义为不仅仅是由一种能量转换器来为汽车提供驱动动力的混合型电动汽车。车辆内装有两个或多个驱动系统,独自或共同运转来提供车辆的实际行驶功率,普遍认为的是油电混合动力汽车。其特点是与普通汽车相比,不仅能在燃料经济性上得以提高和降低尾气污染物的排放,而且可实现动力系统的最佳运行工况。当今混合动力汽车有先进的电机系统技术和高性能的动力电池以及先进的内燃机技术,但最大的问题是其成本过高。有专家预测,40%的燃油汽车将在未来几十年里被混合动力汽车代替,它的研究与开发虽是纯电动汽车到混合动力汽车的过渡产品,但有力地缓解了污染和石油消耗给政府带来的巨大压力[7]。
3.代用燃料汽车。由于能源短缺,因此对代用燃料的探索可以说是汽车新能源研发的必经之路。目前代用燃料汽车有液化石油气与压缩天然气汽车、生物燃料汽车、氢煤燃料汽车和氢燃料汽车。使用燃气汽车的普遍较多,燃气燃烧能够降低汽油车的排放量并且还可延长发动机的使用寿命,但同属不可再生能源[8]。目前推广的燃料主要是乙醇,其他的燃料还有生物柴油和生物合成油。其特点是燃料的制造和使用过程中的二氧化碳排放可基本与生态平衡,但成本依然较高。煤氢燃料汽车的原料是煤,将煤分解出可利用的清洁燃料,如二甲醚、甲醇等。但如何将煤转化为车用燃料还有很多技术问题尚未成熟,还需要很长的时间来对这一问题进行研发和攻克。
4.燃料电池汽车。燃料电池汽车是将电池中发生电化学反应的化学能转变为电能来驱动汽车行驶。其特点是排放物里只有水,无污染物,能量转化效率高,重量轻;但氢燃料电池技术还不成熟且造价还比较高,氢的获取和储存问题也存在诸多困难[9]。问题会因为科学技术的发展而得到解决,所以燃料电池势必是未来的攻克方向。
二、我国新能源汽车行业发展现状、前景及趋势
目前,新一轮的新能源汽车研发、示范和产业化已经开始,而且得到各国政府和企业的高度重视。全球汽车产业格局正面临第四轮重构,汽车产品将向安全、节能、环保方向迈进,“新能源汽车”概念也随之成为业界关注重点,新能源汽车成了各国竞相研发的目标和追求。
纵观国外市场,电动汽车全球销量第一当属美国,其知名品牌汽车“特斯拉”收到世界追捧;其次日本是最先发展电动汽车的国家之一,在很早以前就已经开始将大量资金投入到电动汽车,其混合动力汽车的技术趋于稳定,陆续上市的燃料电池汽车,技术无比高超;欧洲新能源汽车销售量在持续上升,其知名品牌有大众、宝马等。新能源市场正陆续展开,各国都颁布了支持开发清洁新能源汽车的政策,以达到节能减排,保护环境的全球性目的。
在我国,发展新能源汽车已经上升为国家战略。2001年,新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题,并规划了以汽油车为起点,向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来,中国提出“节能和新能源汽车”战略,政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。2006年6月,“十一五”的“863”计划节能与新能源汽车重大项目通过论证。其重点任务是推进燃料电池汽车研发和示范运行,实现混合动力汽车规模产业化,拓展纯电动汽车的应用范围,进一步扩大代用燃料汽车的推广应用;促进节能与新能源汽车产业政策、法规和相关标准的研究与制订,完善相关检测评价能力,形成知识产权保护和投融资服务体系,构建节能与新能源汽车公共服务平台,建立中国节能与新能源汽车产业联盟;把握交通能源动力系统转型的重大机遇,建立以企业为主体的产学研结合的自主研发创新体系。2006~2007年,中国新能源汽车产业取得了重大的发展,中国自主研制的纯电动、混合动力和燃料电池三类新能源汽车整车产品相继问世;混合动力和纯电动客车实现了规模示范;纯电动汽车实现批量出口;燃料电池轿车研发进入世界先进行列。2008年,财政部、科技部发出了《关于开展节能与新能源汽车示范推广工作试点工作的通知》,决定在北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌等25个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作。2008年以后,新能源汽车在国内已呈全面出击之势。比亚迪、风神、奇瑞、吉利、长安、哈飞等车企,纷纷在各大国际车展上频频亮相,展出了自行研发的燃料电池汽车及混合动力汽车,从而在这场新能源的竞技中,取得了不可估量的首发权。2015年,新能源汽车产量达340471辆,销量331092辆,同比分别增长3.3倍和3.4倍。2016年,新能源汽车产、销量逾50万辆。2018年,新能源汽车产、销量突破70万辆。
2012年6月 ,国务院印发由工业和信息化部牵头制订《节能与新能源汽车发展规划(2011-2020年)》,它已成为引领我国新能源汽车产业发展的重要政策。《规划》草案显示,中央财政在过去这将近10年中,投入巨资支持节能与新能源汽车核心技术的研发和推广,投入资金数额已达到上千亿元。十三五”期间,即2016-2020年,我国进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车,插电式电动轿车,氢燃料电池轿车逐步进入普通家庭。到2020年,中国国内新能源汽车的预计年销量达到百万辆的目标。新能源汽车的发展重点将以汽车电动化和动力混合化两大技术结合为标志,进行产品换代与产业升级。
同时,根据智研咨询发布的《2020-2026年中国新能源汽车行业发展趋势及投资前景分析报告》,中国新能源汽车发展趋势将主要体现以下特点:1.政府主导逐步让位于市场主导;(2)新能源技术将发生重大突破;(3)政府支持新能源汽车的重点将放在社会公共政策上;(4)企业竞争格局在变化中稳定;(5)我国将成为世界上最大的新能源汽车市场;(6)动力电池行业将迈上新台阶,出现具有国际竞争能力的企业;(7)汽车分享将率先在电动汽车上实现。