电动汽车变革之路：潜在风险及对保险的影响

2020-10-14安联全球企业及特殊风险AGCS

上海保险 2020年9期

关键词：电动汽车电池汽车

安联全球企业及特殊风险（AGCS）

在全球范围内，受消费者需求影响和应对气候变化的政策推动，电动汽车的普及程度有望在未来迅速加快，预计到2030 年，全球在途行驶的电动汽车数量将从现有的700万辆增长至1亿辆。

交通运输的未来显然是电力化的，但完成从化石燃料到电力化的过渡并非易事。不仅如此，汽车制造商、供应商和保险公司所面临的风险也会发生根本性变化。

安联全球企业及特殊风险（AGCS）近期发布电动车专题研报，对电动汽车的市场现状、关键风险点及其对保险保障的影响进行全面呈现。

▶图1 2010年至2019年全球电动汽车占比分布

一、电动汽车概述

近两个世纪以来，电动汽车（electric vehicles,简称EV）背后的基本原理已经广为人知。第一辆电动汽车是在19 世纪末开发的，到了世纪之交，美国几乎三分之一的汽车都是电动汽车，其销量超过了内燃机汽车。然而，丰富的石油储备以及相对低廉的成本最终使得内燃机汽车更受青睐，并在20世纪占据了汽车市场主导地位。近几年来，电动汽车的销售势头有所回升。

电动车主要有三种类型：电池电动车（BEVs）、插电式混合动力车（PHEVs）和混合动力车（HEVs）。BEV也被称为全电动汽车，100%依靠电池供电，而PHEV和HEV则用传统内燃机补充提供电力。

目前几乎所有的电池电动汽车都有相同的设计，即一个高压电池和一个充电点。BEV的主要特点包括：

•电池——高压电池是BEV 的主要特征。由装甲外壳内的一组电池组成，通常位于乘客座椅下方。它们形状各异，化学成分也不尽相同——常用的类型是锂离子电池，还包括一个电池管理系统，以保持电压和温度。

•电动机和传动系统——电动机较其替代的内燃机体积更小且质量更轻。BEV传动系统将动力从电动机传递到车轮，其机械部件通常比传统汽车少，而且往往更具集成性和紧凑性。

•电气系统——与传统汽车不同，除了为控制台、灯光和车载娱乐系统等提供电源的低压系统外，BEV还需要一个单独的高压电气系统，为电动马达供电。“逆变器”将蓄电池的直流电转换为交流电，为车辆提供动力。

（一）市场现状

根据国际能源署（IEA）的数据，过去10年，电动汽车的市场占有率一直在快速增长，自2017至2019年，全球在途电动乘用车以每年约200万辆的幅度增长，至2019年底其总数超过700 万辆（其中BEV 约占电动汽车的70%），电动汽车在全球汽车市场上达到了有史以来的最高份额，为2.6%。

由于Covid-19 病毒在全球流行，基于2020 年1 月至4 月的数据，我们预测2020 年全球乘用车总销量将下降15%。但IEA最新发布的《全球电动汽车展望》显示，2020年电动汽车销量预计将好于整体乘用车市场，与2019 年210 万辆的销量基本持平；电动汽车在途数量预计将接近1000万辆，占全球汽车总销量的比例也将再次打破记录，升至3%。从实际产销情况来看，中国汽车工业协会的统计数据表明，2020 年上半年，中国国内电动汽车产销量分别为39.7 万辆和39.3万辆，同比分别下降36.5%和37.4%。同期，虽然欧洲因疫情封锁导致汽车市场整体大幅下跌，但电动汽车销售依然创造了新纪录——据EV Sales 网站统计，2020 年上半年，欧洲地区电动乘用车销量达到40.1万辆，尤其是6 月，单月销量接近9.3 万辆，较上年同期几乎翻倍。这与德国、法国等主要国家政府近期的扶持和激励措施密不可分。

尽管如此，中国仍然是世界上最大的电动汽车市场，2019 年的销量逾一百万辆，占全球总销量的一半，欧洲以56.1万辆达到四分之一占比，美国以32.7万辆紧随其后为第三大市场。然而，挪威在市场普及率方面领先世界——根据EV-Volumes 的数据，2019年电动汽车销量占挪威所有新车销量的56%；德国是欧洲最大的电动汽车市场；荷兰和爱尔兰则是销售量增长最快的地区。

▶图2 电动汽车市场占有率最高的国家分布图

（二）增长驱动因素和未来预测

随着成本的下降和新车型的发布，电动汽车对消费者的吸引力越来越大。基于Covid-19 爆发前的预计，到2020 年底，欧洲地区可供消费者选择的电动车型数量将从100 款左右增加到175 款——这使得电动汽车成为比传统汽车更现实的替代品。例如，特斯拉Model S 在一次充电后可以实现630公里的续航距离。然而，气候变化似乎才是未来推动电动汽车销售的最大单一动力。

减少碳排放的需求推动着政府决策和消费者对更加环保的汽车的需求。根据2018年欧洲经济区的一项研究，与汽油或柴油当量相比，欧洲一辆典型的电动汽车在整个生命周期中产生的温室气体和空气污染物更少。如今，欧洲电动汽车的排放量比汽油和柴油汽车少17%到30%。随着越来越多的电力来自绿色能源，到2050 年，一辆典型电动汽车在其生命周期内的排放量至少可以减少73%。

全球政策形势很可能会对电动汽车的普及速度产生重大影响。例如，英国的汽车行业数据显示，2020 年1 至2 月售出了6500辆新电动汽车，是一年前的三倍之多。根据IEA 的预测，目前全球政策因素将促使2030年超过1 亿辆电动汽车上路，年销量将达2000 万辆左右。这种情况将有助于减少1.27亿吨（约250万桶/天）的石油产品需求。

一个更加雄心勃勃的目标——如EV30@30 活动所宣传——是2030 年电动汽车销量占到30%，且销量和存量都实现翻番，即年销量4000万辆，总存量超过2亿辆。这些数字的增长需要在，特别是在中国、欧洲、日本、加拿大、美国、印度等市场的推动下实现。

▶图3 全球主要国家电动汽车及清洁排放相关立法和政策

（三）前路坎坷

电动汽车的发展可能是一个坎坷的过程，尤其是全电力市场将带来的电力需求激增。预计2030年电动汽车用电需求将近640太瓦时（TWh），比2018 年增长10 倍多，相当于法国和西班牙2016 年的总用电量。当电动汽车占汽车总量30%的时候，用电需求几乎要翻倍（达到1110太瓦时）。

电动汽车还需要对电力基础设施进行巨大改革，以便将高压充电点输送到家庭和公共场所。制造商需要在两方面取得平衡：一方面是不断增长的需求和政策性因素，另一方面是其自身提高产量、创设可持续性供应链的能力。环境方面的挑战也同样摆在面前，比如电池的回收、对环境负责任的原材料开采等。

二、风险暴露

在过往150多年的时间里，内燃机一直是车辆动力的主要来源，在此期间，车辆设计、制造的可靠性和安全性不断得到优化。从产品责任的角度来看，与传统车辆完善的技术和制造工艺相比，电动汽车为技术、环境和运营方面带来了更为广泛的风险。安联AGCS高级责任险核保人Daphne Ricken表示，从供应链网络到生产流程再到产品本身，汽车行业必须应对诸如数据质量、天气问题和网络安全等新兴风险，以使电动交通成为现实。

（一）安全性和可靠性

电动汽车看起来仍然很像传统汽车，也在许多方面采用相同的技术和设计，但电动汽车结合了一些其他行业的现有技术，并赋予其新的用途，这会增加出现缺陷或性能问题的风险。因此，电动汽车的技术测试对于确保其可靠性和安全性至关重要。

安联技术中心（AZT）进行的测试表明，电动汽车的高压部件可以受到很好的保护，并且在大多数汽车碰撞中不会受到影响。安联理赔的统计评估还表明，如今电动汽车被牵连进意外事故的可能性较小，尽管这反映了电动汽车当前的使用情况，即因行驶里程有限所以通常行驶距离短，但其造成的损失从案均赔付金额来看却比传统汽车高。

安联AZT 中心车辆技术和安全研究主管Carsten Reinkemeyer 认为，如果电池必须被更换，在许多情况下可能会导致全损。此外，车辆的平均寿命低，车主只能去专业品牌的维修店，这也增加了成本。电动汽车的设计可以在变形性能和维修便利性方面进行改进。安联的调研表明，目前电动汽车所致损失体量可与传统运营的汽车相提并论，其事故发生率虽较低，但所造成的事故严重性或损失金额却更高。

（二）火灾

近年来涉及电动汽车的火灾新闻频上头条，尽管没有证据表明其火灾风险比传统汽车更高，但在技术方面，电动汽车的确有不同于传统汽车且尚未确定的风险。

与传统汽车电气缺陷和短路会引发火灾一样，锂离子电池在受损、过度充电或承受高温时可能会燃烧。燃烧时，高压电池会经历被称为“热失控”的连锁反应，其中一个电池点燃另一个，导致更高的温度以及进一步的电池燃烧。改进过的电池控制系统和电池技术，可以使电池更安全、更能抵抗热失控，此外，电池管理系统被设计出来用于防止电池过度充电。

高压电池一旦起火会非常剧烈且难以扑灭，还可能释放出高度有毒气体。涉及电动汽车的火灾通常温度更高，火情控制需要的时间更久，且更容易复燃——可能需要24小时或更长时间才能控制火情，并足以安全移动车辆。由于电动汽车着火相对少见，因此第一时间的响应和救援服务在处理此类事件方面的经验有限，处理电动汽车火灾事件的数据和信息也尚显不足。

（三）电池问题

电池寿命和性能是电动汽车的关键问题。高压电池的使用寿命有限，目前约为八到十年。当然电池寿命还取决于多种因素，如充电和放电方式、工作温度和电池的化学构成。例如，经常使用快速充电会缩短电池寿命。

鉴于更换成本高昂，电池的健康状况是理赔处理中最具挑战性的问题之一，尤其是在残值或性能担保方面。然而，保险公司担心的是缺乏有关电池容量下降速度的数据。无法履行对电池性能的保证，将引起有关制造商和供应商责任，以及电池单元维修或更换成本的问题。如果电池组中的缺陷部件可以被明确识别，那么责任将转移回缺陷部件的供应商或分包商。然而，如果这一点无法被识别和证明，那么更换和处理电池组的问题将落在汽车制造商一方。

AZT 进行的测试表明，电池在某种程度上可免受外部温度暂时变化的影响，例如在加热的烤漆房中。但来自美国的研究证据表明，电池寿命与汽车使用环境的整体气候条件相对应：在美国西南部的亚利桑那州行驶的电动汽车已经显示出比在美国更低温度地区行驶的电动汽车会更早遭受电池容量衰减的问题。然而，在低温条件下的驾驶会减少电动汽车的续航里程，因为电池会消耗更多的能量来维持工作温度。

安联AGCS 高级责任险核保人Daphne Ricken 解释道：“电池制造商面临着承诺更长质保期的压力，但是我们知道在现实场景条件下开发和测试技术是需要时间的。正如我们已经在自己的手机上所观察到的，电池性能可能会因充电方式、使用和更新情况的不同而差异显著。而到目前为止，电动汽车的最佳充电策略仍未确定。”

（四）环境影响

尽管电动汽车已经获得了外在的绿色环保认证，但仍有一些环境问题会对汽车制造商和供应商构成潜在的责任和声誉风险，高压电池是主要问题。目前还没有标准化的锂电池回收流程，尽管目前有倡议将用过的电动汽车电池转换成能量存储单元以供家庭使用，但目前尚不清楚电池处置对环境和健康的长期影响。电池生产是能源密集型行业且需要特定原材料（例如锂和钴），需要严格的提取过程。如果处置不当，或者车辆暴露在洪水中，高压电池也可能造成污染。

这种电池的生产已招致很多环境方面的批评。在南美开采的锂（占到全球三分之一的供应量）是从地下水资源中获得，并经过了严格的提取过程，这造成了受开采地区的用水短缺，更不用说那些在活跃矿区所引发的污染问题了。

电动汽车的碳足迹也是一个重要的考虑因素。根据欧洲环境署（EEA）的数据，电动汽车生产过程的碳排放通常比内燃机汽车更高（约高出59%）。然而，一旦电动汽车上路，其生命周期内的碳足迹就会减少。

电动汽车的碳足迹，取决于车辆寿命和相应的行驶里程，包括维修方式。电池制造商必须对电池维修制定适当的诊断和评估标准，以便如果可能，首先对电池进行维修而不是过度更换。更换电池通常会导致全损，大规模更换也并不经济可行。因此，AZT正与车辆制造商讨论，在电池诊断方面制定通用而非专有的评估标准，以衡量电池的寿命损耗和健康状况。

（五）电动汽车快速进入市场所带来的挑战

一些行业专家对于市场快速转向电动汽车的看法中带有一份忧虑。电动汽车的概念远非新鲜，但广泛的适用尚未见实现。除了技术上的挑战，制造商还面临着向电动力加速转型、履行逐步淘汰化石燃料的政治性承诺和目标的压力。

对制造商和供应链而言，电动汽车的快速发展本身也是一种挑战。虽然代工厂（OEMs）在汽车和制造流程方面经验丰富，但电动汽车初创企业的能力和供应链还欠完善。新技术和急于满足电动汽车发展需求这两者之间的相互作用，也会导致汽车行业产品召回的增加，而召回已经是各个行业中最大且最复杂的问题之一了。

（六）新的供应链风险

向电动汽车的转型意味着对汽车行业供应链的改变，而该供应链本身在少数的一些专业制造商范围里已经很脆弱而易受到干扰。即时生产方式（JIT，又称零库存）将继续存在，新流程、新材料和新工艺也将随着供应链带来新的风险，包括环境、法律、网络安全和政治方面的风险等等。

电动汽车的快速普及要求制造商在提高产能的同时，寻求可持续的关键零部件和原材料供应。例如，电池技术会推动钴和锂这样的核心原料需求大幅增加（锂供应预计到2025年翻三倍）。有效的原料回收和再利用将对于减少对核心原料的依赖和降低短缺风险至关重要。相关的环保和社会关注也强调原材料供应链应注重可追溯性和透明度，以促进矿产资源的可持续开采。

（七）网络安全的担忧

电动汽车在演进中，为管理车辆系统和辅助驾驶，对数据、传感器和软件（包括人工智能）应用的关联度和依赖性不断增加。预测表明，在不久的将来，软件在电动汽车构造成本中的占比将从目前的约10%增加至30%，这也意味着其在网络安全方面更易受到威胁（例如恶意攻击、系统中断、错误和故障）。当然，不仅是电动汽车，这对未来所有类型的汽车来说都是同理。

举例来说，电动汽车需要定期的软件更新，增加新的功能或调整现有系统，软件更新可能会导致车辆寿命期内风险的显著变化。保险公司担心的是，安装更新失败或者更新错误会如何危及安全或损坏硬件，毕竟汽车行业已经出现了以网络安全为由的产品召回事件。