中国新能源客车产业发展研究

2020-02-25孟庆思王昊李宏伟郑洲

汽车实用技术 2020年1期

孟庆思　王昊　李宏伟　郑洲

摘要：从2009年“十城千辆”开始，补贴政策积极引导新能源汽车产业发展;从政策扶持到市场化逐步过渡，新能源客车的市场规模不断扩大，在公交领域渗透率逐步提升;在技术端也取得长足进步，电池能量密度得到提升超过150Wh/kg，快充技术取得新的突破、能耗Ekg也逐渐降低。关键词：新能源客车;补贴政策;市场;技术中图分类号：U469.7 文献标识码：B 文章编号：1671-7988（2020）01-18-04

Abstract： From the “Ten Cities and Thousands of Vehicles” in 2009， the subsidy policy actively guided the development of the new energy automobile industry; from policy support to marketization， the market scale of new energy buses continues to expand， and the penetration rate in the public transportation sector is gradually increasing; The technology has also made great progress， the battery energy density has been improved by more than 150Wh/kg. Besides， the fast charge technology has made new breakthroughs， and the Ekg has gradually decreased.Keywords： New Energy Bus; Subsidy policy; Market; TechnologyCLC NO.： U469.7 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2020）01-18-04

前言

近年来，我国新能源汽车产业发展迅猛，2015年销量35万，跻身世界第一;2018年销量更是突破百万。其中，新能源客车在这个过程中扮演重要角色。尤其是发展初期，以混动技术为主的新能源客车作为“排头兵”重点试水公交领域，从“十城千辆”开启了新能源汽车的发展序幕。

1 政策驱动

我国新能源汽车产业的发展离不开补贴政策的強大驱动力，市场的大规模爆发也发生在补贴范围和力度最大的阶段。根据推广范围来分，政策发展可分为三阶段。第一阶段是2009-2012年的示范推广，第二阶段是2013-2015年的重点区域推广以及2016-2020年的全国推广。

1.1 第一阶段：示范推广，小范围试水

2009年财政部和科技部联合发布了《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》（财建〔2009〕6号），^[1]选取了北京、上海等13个试点城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作，随后相继发布了《关于扩大公共服务领域节能与新能源汽车示范推广有关工作的通知》（财建[2010]227号）^[2]和《关于增加公共服务领域节能与新能源汽车示范推广试点城市的通知》（财建[2010]434号），^[3]又增加了12个城市作为试点。

在第一阶段以补贴城市公交客车为主，技术要求是十米以上，混动车型节油率10%以上，纯电动车型最大电功率比50%以上。2012年发布的《关于扩大混合动力城市公交客车示范推广范围有关工作的通知》，主要目标是在非试点城市推广3000-5000辆混动公交客车。

1.2 第二阶段：重点区域推广

2013年财政部等四部委发布《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》（财建〔2013〕551号）^[4]，重点在京津冀、长三角、珠三角等细颗粒物治理任务较重的区域，选择积极性较高的特大城市或城市群实施。推广目标是：2013-2015年，特大型城市或重点区域新能源汽车累计推广量不低于10000辆，其他城市或区域累计推广量不低于5000辆。

在该阶段，政策明确补贴纯电动客车和插电式混合动力客车，常规混合动力客车不再享受补贴。技术指标单一门槛低，仅为客车车长一项且大于6m即可享受财政补贴。而燃料电池客车则没有车长限制均可享受50万元的补贴。

2015年财政部发布《关于完善城市公交车成品油价格补助政策加快新能源汽车推广应用的通知》，政策规定：2015-2019年，现行城市公交车成品油价格补助中的涨价补助以2013年实际执行数作为基数逐步递减，其中2015年减少15%、2016年减少30%、2017年减少40%、2018年减少50%、2019年减少60%。这一政策的发布对纯电技术路线起到极大的促进作用。^[5]

1.3 第三阶段：全国推广

经历了前两阶段政策的实施和新能源汽车市场的培育和发展，客车市场逐步走向成熟，技术也得到一定程度的提升。第三阶段政策的特点从普惠制开始向更大的范围和更高的技术要求演变。

2015年财政部等四部委发布《关于2016-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》（财建[2015]134 号）。新能源汽车的推广范围迅速扩大至全国。^[6]

“扶优扶强”是第三阶段的重点任务，2016年对新能源客车补贴指标中引入续驶里程和单位载质量能量消耗量Ekg，将技术水平相对较低的部分产品挡在补贴范围之外，同时对高技术指标的产品进行更高额的补贴。从2017年开始，还引入了电池系统能量密度，快充倍率、节油率以及电池系统总质量占比等指标，对客车的技术要求更加细化和严格。

2 市场发展

市场的发展和补贴政策的实施紧密相关，每个阶段的市场特点都是对补贴政策的折射。从2009年至今，在补贴政策的刺激下，新能源客车市场先后经历了培育期、小规模增长、全面爆发以及市场调整期四个阶段。

2009-2012年是新能源客车的市场培育期，与第一阶段政策相对应。发展初期以试水探索为先导，由于前期国内外没有可以借鉴的经验，产业前景不明朗，企业技术储备相对薄弱，行业协调发展滞后，产品成本也极高，新能源客车市场仅在试点地区小规模推广。

从2013-2014年新能源客车市场小规模增长，这也是重点区域推广政策实施的前两年。此阶段市场增长的要原因是《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》政策的发布在一定程度上坚定了新能源汽车产业发展的信心，其次是市场经历了培育期后拥有了一定的基础，进入行业的企业和车型也逐步增加。在新的补贴政策下，2014年客车销量突破万辆。

2015-2016年市场爆发期，分别是政策实施第二、三阶段交替的两年。15年市场大规模爆发突破10万大关的原因主要是：1）15年是《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》政策实施收官之年，重点地区需要完成推广任务;2）15年发布的政策《关于完善城市公交车成品油价格补助政策加快新能源汽车推广应用的通知》对新能源公交车进行运营补助，双重补贴极大的促进了市场发展，尤其是6-8m纯电动客车，在国补、地补以及运营补助的刺激下出现了“超常规增长”;3）2015年发布了《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》，明确未来五年对新能源汽车市场的继续支持，坚定了行业发展的信心。

2016年进入了补贴政策第三阶段，推广范围扩大至全国区域。尽管增加了Ekg、续驶里程等技术指标，但指标门槛相对较低，企业达标容易，补贴额度也是全国推广阶段最高的一年，加上这是全国范围推广的第一年，市场潜力巨大，因此2016年销量在15年基础上继续增长至最高点。

2016年底财政部发布《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》[财建〔2016〕958号]，技术指标门槛提高，补贴额度大幅下调造成了2017年初市场断崖式下跌，企业经历较长时间的产品调整以适应新的补贴政策;加上经历了2015-2016兩年市场的爆发，从需求端来看也稍显疲软。2017年新能源客车推广量同比降低12.83%，市场进入调整期。^[7]

3 技术进步

产业发展离不开政策的引导，而技术的进步则是市场能够健康持续发展的重中之重。作为新能源汽车的核心部件和能源，电池技术的进步直接关系整个产业的发展前景。电池能量密度、快充性能是保障汽车续航、使用便利性的重要指标，也是补贴政策中重点考察的参数。此外，2016年对纯电动客车能耗水平的考察提出了Ekg（单位载质量能量消耗量），Ekg是对三电、功效、整车轻量化等众多技术的综合能耗考评。

能量密度：根据2017-2018年申报新能源汽车补贴推荐目录车型数量分析，2017年前9批推荐目录中，所有纯电动客车电池系统能量密度均位于140Wh/kg以下，主要集中在90-140Wh/kg之间;17年10-12批目录中，140Wh/kg以上车型开始出现，并且车型数量占比达到近30%。2018年140Wh/kg以上车型占比较17年有明显的提升，从第7批开始，150Wh/kg以上车型开始占有一定的比例。

根据实际量产新能源客车来看，配套客车电池类型以磷酸铁锂电池为主，少量客车配套锰酸锂和三元材料电池。《电动汽车安全要求》的发布对客车安全性提出了更高的要求，从2017年开始仅有少量三元电池配套新能源客车。通过结合产量采用加权法对配套不同材料类型纯电动客车能量密度统计，结果显示动力电池系统能量密度提升明显。短短三年时间，磷酸铁锂电池系统平均能量密度从92Wh/kg增长到136Wh/kg，增幅47.8%;锰酸锂电池系统平均能量密度从67Wh/kg增长到132Wh/kg，增幅97.0%。

快充倍率：根据新能源汽车补贴推荐目录统计，2017第1批-2018年第12批推荐目录申报快充纯电动客车共计111款。除去传统超级电容和钛酸锂锂离子电池具备优良快充技术外，宁德时代和微宏动力分别在磷酸铁锂电池和锰酸锂电池快充技术上取得较大突破，快充倍率最高可分别达5.28C和3.33C。宁德时代采用“超级铁锂+高能量密度快充石墨”体系的EnerSpeedy的超级铁锂电池，可进行5C充电，7分12秒就完成了20%至80%的充电，而20%到100%充电，仅耗时13分8秒。

Ekg：根据2016-2018年推荐目录中纯电动客车Ekg统计结果，补贴政策在降能耗的积极引导取得明显的成绩。2016年Ekg>0.24（Wh/km·kg）车型比例达到20%以上，不高于0.21（Wh/km·kg）的车型占比不足40%;2017年纯电动客车的Ekg保持在0.15-0.24（Wh/km·kg）之间;进入2018年以后，小于0.15（Wh/km·kg）车型占比不断提升。

除了动力电池技术的进步，电机作为三电核心部件之一，其技术提升和应用也取得一定的进步。

永磁同步电机具有较高的功率及质量比，体积更小，质量更轻，比其他类型电动机的输出转矩更大，电动机的极限转速和制动性能突出，且震动小等优点。异步电机的优点是成本低、工艺简单，而且能忍受大幅度工作温度变化，但缺点也很明显，重量和体积偏大，效率低。

根据统计，2013年效率较低的交流异步电机市场占比55%，14-18年永磁同步电机市场占比逐年提升，18年达98%，基本取代交流异步电机。除了高功率电机的应用，在技术解放方案上也有突破。

传统单电机在高速段电耗较高。通过选取多电机方案，解决功率和效率问题，在任何一个速度点上都可以有效地分配大电机、小电机的使用，发挥不同电机的效率优势。