汽车“新三化”发展趋势白皮书（上）

赫荣亮 张凯 周禛 孟凡达

汽车是国民经济支柱产业，我国政府高度重视，2009年“十城千辆”新能源汽车示范推广工程，将新能源汽车作为产业转型升级重要方向，之后出台的《汽车产业中长期发展规划》（2017年）、《智能汽车创新发展战略》（2020年）等政策，将新能源汽车、智能网联汽车作为汽车强国战略顶层设计，推动相关产业壮大和发展。聚焦汽车“新三化”发展趋势，本文总结了汽车“新三化”发展趋势的概念及形成过程，介绍了汽车电动化、智能化和共享化的主要技术发展路线，分析了国内外的电动化、智能化、共享化发展情况。

汽车“新三化”趋势综述

新兴科技在汽车工业领域高度集成应用，带动全球汽车产业呈现电动化、智能化、共享化发展趋势，社会资本蜂拥而入，截至2019年，我国仅电动汽车产业链的投资额就累计超过两万亿元，自动驾驶、车联网、共享汽车、氢能汽车等诸多领域，都将有望成为下一个万亿元投资风口。

概念

技术进步带动全球汽车产业发展加快，汽车产业的新技术、新业态、新模式层出不穷，总结近年来汽车工业的发展趋势，主要可归纳为电动化、智能化、共享化，三者是互相关联和协同发展的关系。其中，“电动化”是未来汽车产业发展的载体，主要指新能源汽车动力系统，作为汽车能源驱动方式变革;“智能化”是未来汽车产业发展的技术条件，主要发展自动驾驶和车联网技术;“共享化”则是社会形态和价值载体，主要指汽车共享与移动出行。

汽车电动化：是指以电力驱动作为汽车动力来源，用电机驱动车辆行驶的产业发展态势。根据电动汽车术语（国家标准 GB//T19596-2004），电动汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车。

汽车智能化：通过搭载先进传感器等装置，运用人工智能等新技术，具有自动驾驶功能，逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车，智能汽车通常又称为智能网联汽车、自动驾驶汽车等。

汽车共享化：利用信息化和智能化技术，提高对汽车交通资源的配置能力，用户对汽车的需求逐步向出行这一本源目的回归，从汽车的所有权向使用权转移，形成以提升汽车利用效率为核心的汽车共享使用，汽车共享化形式多样，近年兴起了分时租赁、网约车、共享租车等经营模式。

概念形成过程

新一代信息技术、新能源、新材料等前沿科技成果在汽车工业领域深度集成应用，全球汽车工业向着更加节能、环保和智能方向发展，戴姆勒等汽车企业将主导汽车工业发展趋势的技术总结为CASE趋势，尤其是“硅谷”出身的特斯拉在电动汽车和自动驾驶等领域取得巨大成功，受此鼓舞，传统汽车企业加速转型，并涌现出一批向特斯拉致敬的造车新势力企业，CASE趋势已深刻影响着全球汽车工业。

中国较早就在践行汽车CASE趋势的要义，先后提出新能源汽车和智能網联汽车两大国家战略，并结合国情，重新定义汽车工业发展趋势，大体先后经历了“汽车四化”、汽车“新四化”，以及汽车“新三化”的概念形成过程。

主要技术发展路线

电动化产业链

1.具体产业链

汽车电动化发展的载体是新能源汽车，其完整的产业链包括上游锂电池及电机原材料;中游电机、电控、电池及下游整车，以及充电桩和运营。其中，动力电池主要由正极、负极、隔膜以及电解液组成，正极材料种类较多，包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂以及三元锂，三元锂主要指镍钴锰酸锂NCM，也包括小部分的镍钴铝酸锂NCA。电控环节主要是控制类硬件与线速。

氢燃料电池汽车是电动汽车发展的一个重要分支。氢能因资源丰富、清洁低碳等，被看作未来最具发展潜力的清洁能源。氢燃料电池汽车的续航足、加氢快，在车载储氢技术、燃料电池技术、加氢站基础设施建设等方面形成积累，氢燃料电池汽车在商用车领域的产业化条件逐渐成熟。

2.未来发展趋势

一是锂动力电池技术迭代升级速度加快，三元锂电池逐步替代磷酸铁锂电池，固态电池是未来的开发方向。目前已有消费类固态电池投产，2019年7月，日本村田制作所开始量产用于可穿戴设备的固态电池。2020年，丰田汽车和松下合作成立一家合资企业（泰星能源解决方案有限公司）开发和生产全固态电池。二是氢燃料电池汽车产业在商用车领域取得突破。氢能源汽车在公交客运、物流等行业应用推广较好。该类领域车辆活动半径相对较小，氢能源汽车能够较好满足其续航里程要求，同时车辆具有集散地相对统一的特征，加气站等相关基建布局利用效率高。2020年国内燃料电池商用车受政策和政府补贴支持，《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》预测，2030年我国燃料电池车辆保有量200万，加氢站数量1000座。

智能化产业链

1.具体产业链

信息技术向汽车工业渗透，“智能化”是汽车升级重要方向，在我国，智能网联汽车是汽车智能化的具体路径，逐步形成自动驾驶、车联网两个子系统。2016年《中国智能网联汽车技术路线图》将智能网联汽车技术分为车辆设施关键技术、信息交互技术、基础支撑技术，集中运用了汽车工程、人工智能、计算机、微电子、自动控制、通信与平台等技术，是一个集环境感知、规划决策、控制执行、信息交互等于一体的高新技术综合体。

自动驾驶作为智能网联的核心技术，是颠覆人类驾驶行为的新兴技术，自动驾驶汽车即依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类干预的操作下，自动安全地操作机动车辆。

车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车-X（X：车、路、行人及互联网等）之间，进行无线通信和信息交换的系统网络，实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制，是物联网技术在交通系统领域的典型应用。

2.未来发展趋势

在智能化方面，L3级别及以上的高级别自动驾驶将商业化落地，5G技术将给“人、车、路、网、云”协同发展带来机遇，智能汽车发展成为互联网络生态和服务集成平台。未来，智能汽车是继手机之后的第二大互联生态和服务集成，智能化终将改变汽车的定义，在完全自动驾驶成为现实之后，智能汽车将成为移动的智能空间和场景生态服务体验终端，成为工作、生活、娱乐的新载体。预计2020年，主流车企部分车型将适配L3级别自动驾驶车辆，L4级别自动驾驶技术仍将处于大规模测试阶段，安全可靠和成本控制成为自动驾驶方案供应商获胜的关键。部分企业推出L3/L4级别量产方案，2019年6月，国内人工智能企业AutoBrain（奥特贝睿）在北京发布车规级量产HWP（highway pilot）自动驾驶系统Mr.Pilot。由百度和一汽红旗打造的中国首条L4乘用车前装产线，正式投产下线，首批量产的L4级自动驾驶出租车已于2020年4月落地长沙（受法规限制，车辆配备安全员）。

5G的大规模商业化落地带来车路协同变革。5G技术高可靠性低延迟的特性能够解决V2X技术对于延迟的要求，将给V2X商业化落地带来可能，但V2X的落地不仅局限于技术，车路协同还需要不同车辆、道路，网络、交通系统和平台间相互配合，从技术完善到平台搭建到生态建立，需要大量时间，2020年5G车联网发展将加快。

共享化产业链

1.具体产业链

汽车共享化趋势重塑汽车产业生态，从提供汽车产品向提供出行服务迁移，MaaS（Mobility as a Service，出行即服务）逐渐增强对私人汽车消费的替代能力。汽车行业为用户提供出行服务，通过 MaaS平台配置资源，由资源所有方（即车企、租赁公司、车主等汽车所有权方;政府、物业等车位所有方;充电桩、加油站等能源设施提供方）参与形成汽车共享出行服务，金融等配套服务将成为汽车共享化的有效支撑。

以网约车为例，互联网平台公司通过信息技术优化用户与司机的出行服务对接，以“互联网+”赋能出租车等传统出行服务。以分时租赁为例，车企或租赁公司与车位、充电桩所有方合作，在城市定点投放车辆，通过平台实现用户租车、车辆调配等经营管理工作。

2.未来发展趋势

互联网经济带动共享经济繁荣，汽车共享模式作为一种新兴的出行方式，在影响和重构人们的出行消费行为。未来，技术进步是推动共享汽车发展的重要因素，自动驾驶是构建未来出行格局的核心技术，共享出行作为未来汽车工业发展的社会形态，在颠覆人们出行习惯的同时，也将颠覆汽车产业结構。进入2020年，尤其是L3级别以上的自动驾驶技术大规模商用，车辆一定程度上形成自动驾驶，有效降低司机人力成本和劳动强度，分时租赁优势将进一步扩大，将冲击原有网约车体系。在未来，自动驾驶、车联网、无线充电、自主充电等关键技术实现，车辆实现完全自动驾驶，共享出行将迎来广阔的市场空间，出行模式将彻底转变为按需出行，人们不再需要买车，对于用户来讲，汽车将从一项资产变成自动位移的出行服务工具，共享出行也将彻底改变人类出行甚至生活方式。

国外发展情况

（一）电动化趋势：美国电动汽车、日韩动力电池技术及日本氢燃料电池汽车技术处于领先位置。

全球新能源汽车销量继续保持增长。新能源汽车作为新兴技术与汽车产业融合创新的集中载体，是全球汽车产业转型升级的重要方向，2019年全球新能源汽车销售量221万辆，同比增长近10%，其中，纯电动汽车的销量占比74%，插电式混合动力汽车占比的26%。彭博社预测，到2025年全球新能源汽车销量增至1100万辆，渗透率达到11%;2040年全球销量6000万辆，渗透率55%。

主要国家中，美国在锂动力电池汽车方面具有技术和品牌优势，2019年特斯拉电动汽车销售量36.78万辆，全球新能源汽车企业销量冠军，特斯拉Model3车型的销量超过30万辆，是全球最畅销的电动车型。美国政府有针对性地对电动汽车产业化关键项目给予资金、土地等方面支持。早在2009年美国能源部给予特斯拉4.65亿美元低息贷款，对ModelS汽车开发及量产起到决定作用;2015年，美国内华达州政府向特斯拉提供980公顷的土地免费使用权和13亿美元的税收减免（销售税、房产税），以及5亿美元的道路建设资金用于特斯拉超级电池工厂建设。

从电动汽车的关键零部件看，日本锂电池技术水平处于领先位置，日本松下公司生产的21700型镍钴铝三元锂电池，单体能量密度达到300Wh/kg。日本的氢燃料电池汽车技术领先。日本在氢燃料电池汽车基建配套建设领先，加氢站保有量全球第一，日本政府提供财政补贴支持氢能和燃料电池的研发和示范，重点支持加氢站建设，截至2019年底，日本拥有114座公共加氢站，加氢站保有量全球第一。丰田公司正在建设大规模生产氢燃料电池堆的工厂，2020年预计燃料电池汽车产量3万辆。

从财税政策看，为鼓励使用和消费新能源汽车，欧美等国制定了禁售燃油车和力推环保汽车的规划，德国、挪威等国家控制碳排放扶持新能源汽车推广。

在研发和生产端，制定了相关产业政策扶持新能源汽车研发和产业化。美国、日本、德国等政府资助企业关键技术科研项目，在纯电动汽车、燃料电池汽车、固态电池等领域形成了产业成果。

（二）智能化趋势：美国自动驾驶实现商业化服务。

全美已有41个州允许进行自动驾驶测试，占美国州数量的80%。其中，加州地区积累了丰富的自动驾驶道路测试经验，自2015年加州开展自动驾驶“脱离”测试以来，已连续五年发布测试报告，截至2020年2月，共有64家企业拥有加州的自动驾驶路测牌照（需配备安全员），其中Waymo是唯一一家拥有无人驾驶路测牌照（无需配备安全员）的公司。2019年，加州累计完成测试行驶路程462万公里，其中，Waymo、GM Cruise行驶里程分别达233万公里和133万公里。美国已经实现自动驾驶的商业化落地，美国在多地开展自动驾驶的出租车、物流车等商业化服务。在出租车领域，Waymo陆续在凤凰城、加州推出自动驾驶出租车服务，2019年底正式移除车内的“人类安全员”，由此实现了真正的无人驾驶商业化。货车领域，图森未来开始提供无人驾驶货物运输服务。

（三）共享化趋势：汽车企业主要布局租车业务，第三方高科技企业开发网约车服务。

自2016年兴起的共享经济，是“互联网+”时代的信息化应用，主要由互联网信息技术催生，即通过平台化建设强化信息配置能力，提高资源使用效率，在此阶段，汽车共享模式，分别在汽车租赁和出行服务两个领域形成分时租赁和网约车两种代表模式。

主要汽车企业均开始在共享汽车领域加强布局，主要布局在分时租赁等重资产模式。2019年，宝马和戴姆勒宣布合并成立共享乘车公司“Jurbey”，从事租车服务，全球用户430万以上。大众公司在柏林推出“We Share”的纯电动车共享服务，提供租车服务，宣布在2025年转型成为“优秀的智能出行服务提供商”。大众在2011年推出Quicar汽车共享项目，在重点城市提供“We Share”的纯电动车共享服务，提出要在2025年转型成为“优秀的全球智能出行服务提供商”。丰田宣布要转变成出行公司，密集开展共享汽车领域布局，已同Uber、Grab合作开展拼车服务，与Getaround、Avis合作开展汽车共享与租车服务。

区别于分时租赁等重资产模式，网约车领域更多以轻资产模式为主，行业主要参与者为第三方科技企业。整合零散的私家车形成客运运力，Uber和Lyft两家技术企业占据美国网约车大部分市场份额，但德、法等欧洲国家以出租车行业抗议为由禁止Uber服务，德国最大的网约车企业是BlaBlaCar。网约车相对于分时租赁模式出行成本更高，主要在于包含了驾驶员服务，但规避了分时租赁模式“最后一公里”的出行短板及停车管理等问题，在智能手机与移动互联网的推动下，无论从市场规模还是运营模式方面均有更为成熟的表现。

美国和中国自动驾驶道路测试发展情况对比

一是从产业发展阶段看，美国已经实现自动驾驶的商业化落地，我国刚开始进入道路区域测试阶段。美国在多地开展自动驾驶的出租车、物流车等商业化服务。在出租车领域，自2018年12月起，Waymo陆续在凤凰城、加州推出自动驾驶出租车服务，2019年底正式移除车内的“人类安全员”，由此实现了真正的无人驾驶商业化。货车领域，自2019年3月起，图森未来开始提供无人驾驶货物运输服务（其中一条线路是从亚利桑那州凤凰城到德克萨斯州埃尔帕索市，全部路程690公里，由市区道路和高速公路组成）。我国自动驾驶技术起步较晚，2018年2月才正式开放全国首个自动驾驶封闭测试场（北京海淀基地），随后呈现加快发展态势，2020年北京亦庄开放了40平方公里的自动驾驶车辆测试区，我国进入自动驾驶区域测试阶段，此外，长沙、广州等地还开展自动驾驶出租车测试（搭配人类安全员）。

二是从产业实践积累看，美国自动驾驶的测试里程和车辆数量具有明显优势，我国处在追赶态势。以加州和北京的道路测试的进展情况为代表，對比美国和我国的自动驾驶实践积累水平。首先，美国自动驾驶测试里程积累较长。2019年，一共有36家企业参加“加州路测”，测试路程325万公里，较前一年增长42%，是同期“北京路测”里程的5.2倍;同年，共有12家企业参加“北京路测”，累积里程88.66万公里，较前一年度增长5.7倍。其次，美国参与自动驾驶测试车辆数量较多。2019年参加“加州路测”车辆达676辆，是“北京路测”车辆数量的9倍。从企业国别看，美国本土厂商的测试车辆577辆，中国厂商的路测车辆39台，是“加州路测”表现活跃的非美国本土企业（同期，德国和日本厂商车辆数分别为23辆和10辆），百度“平均每次行驶里程”达到2.9万公里，超过Waymo等众多美国本土厂商，成为该指标表现最好的企业。目前，全美有超过1400辆自动驾驶测试车辆，是中国的5.6倍。2019年参加“北京路测”的车辆73辆，除了百度、蔚来、小马智行等企业之外，还有戴姆勒、奥迪、丰田三家合资厂商提供7辆测试车辆。我国自动驾驶车辆牌照发放数量不足，2019年底全国发放测试牌照250车辆。