新能源汽车协同实现“双碳”目标路径研究

张 露， 张建成

(内蒙古农业大学 经济管理学院， 呼和浩特 010018)

随着世界各国对环境保护的重视程度增加，2020年9月中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式。加快降低碳排放步伐，有利于引导绿色技术创新，提高产业和经济的全球竞争力。中国持续推进产业结构和能源结构调整，大力发展可再生能源的应用，汽车行业也出现了新四化即电动化、智能化、网联化、共享化。在此大背景下，新能源汽车开始迅猛发展。但在新能源汽车产业快速发展的同时，也频繁出现一些问题，基于新能源汽车的发展现状，实施多元化发展模式，更有利于促进新能源汽车产业高质量可持续发展。新能源汽车协同发展不仅需要发挥全产业链以及人才优势[1]，更需要从产业链入手多方面共同合作[2]。

1 新能源汽车及产业存在的问题

1.1 车辆使用寿命短

政府规定车辆使用年限为10～15年，但是目前新能源汽车使用的主流电池使用寿命一般为8年。电池寿命随着使用时间的增长而衰减，这意味着车辆使用年限越长，车辆单次行驶距离越短。国家规定，新能源汽车动力电池的容量衰减到80%以下时，需要被强制回收，这使得目前与电力相关的新能源汽车使用寿命远远不及传统燃油汽车。此外，只有一手卖家拥有电池质保权，新能源汽车在未到使用寿命的期限内很难转卖。

1.2 能源补充耗时长或情况复杂

新能源汽车充电时间与充电实际功率、电池容量有关。快充需要30 min可充50%，1～1.5 h可以充满，但是相对耗电也更快；慢充需要6～12 h。在充电过程中，驾驶人不可能长时间看顾，中途完全可能出现充电失败或中途断电的情况，此外还存在充电桩容量与新能源汽车是否匹配的问题。传统燃油汽车具有明显优势，加油站普及率高、加油速度快，新能源汽车在动力补充方面确实受限。

1.3 使用环境受限

环境的温度、湿度，地域的气候都对新能源汽车有非常大的影响。电池对温度环境极为敏感。在中国北部较冷，冬季驾驶新能源汽车，锂电池的续航能力将会缩减40%以上；在中国南方高温地区，夏天驾驶，电池的续航能力和寿命都会大大缩减。除去气候环境影响，重量也是影响新能源汽车使用的重要因素，增加相同的重量，新能源汽车比燃油汽车做更多的功，消耗更多的能量。因此在远途货运车辆方面，新能源汽车暂无用武之地。

1.4 核心技术限制

关于新能源汽车的核心技术可以分为几个方面：①动力方面，无论是电池技术还是其他清洁能源动力转换技术都与国际先进技术具有一定差距；②电机系统方面，2021年因电机系统故障召回车辆增多，2021年新能源汽车召回次数与召回数量激增，分别比上年增长31.1%和75.9%；③关键零部件方面，车用芯片、高速轴承、智能汽车所需的毫米波雷达等，中国目前与国际先进水平同样存在差距。

1.5 过度依赖政策补贴

政府政策补贴对新能源汽车的销量增长起到了关键性作用，补贴后价格让消费者有“物美价廉”的感觉，这也使得消费者和车企对政策补贴都形成了依赖。部分新能源汽车企业对补贴政策形成过度依赖，以致2016年出现高额骗补事件，典型的如五洲龙、吉姆西、苏州金龙等数家新能源汽车企业虚假申报案件。

1.6 供应链未成闭环

新能源汽车正向供应链为：原材料供应商—车企—经销商—消费者；逆向供应链为：消费者—经销商—汽车制造商或电池制造商—原材料供应商。目前，正向供应链建设完善，几乎不存在时间滞后性。但是逆向供应链是最大的行业发展痛点[3]。汽车制造商与动力电池制造商分属不同主体且地位不同[4]，各企业状态分散，报废及回收其重要部件存在巨大难题[5]。虽然拆解企业逐渐增多，但是具备专业完整拆解的企业占比非常少，还需要进一步发展。

图2 新能源汽车产业链

2 新能源汽车产业实现“双碳”目标路径

2.1 主体节能环保

新能源汽车产业相比传统汽车产业在实现“双碳”目标方面有着天然的优势。传统燃油汽车最大的碳排放环节就是使用阶段，其阶段碳排放量可占整车制造到报废全阶段的7成以上[6]。新能源汽车在使用阶段碳排放仅仅是全寿命的10%，部分燃料电池汽车可以实现零排放或近似零排放，同时减少了机油泄漏带来的水污染。

2.2 绿色工厂及制造体系搭建

绿色制造是一种综合考虑环境负面影响最小化和资源配置效率最大化的工业制造方式。随着绿色制造在汽车行业的兴起，新能源汽车产业也力图做到完善绿色制造体系搭建。为保证新能源汽车在产品全生命周期都能降低能耗以及碳排放，产品设计、材料选择、工艺规划、生产制造、包装运输都要考虑在内，另外新能源汽车报废-二次原料的环节也是最重要的绿色制造环节。

3 产业协同实现“双碳”目标路径

目前新能源汽车产业联系并不紧密，主要体现在以下两个方面：一方面空间区域上的不紧密。目前产业集群包括北京、天津为中心的京津冀集群、以上海为中心的华东汽车产业群、以广州为中心的珠三角集群、以重庆为中心的成渝西部集群、以长春为中心的东北集群以及以武汉为中心的中三角集群。这些集群区有一定的关联，但由于地理位置存在距离，产业交互度较低。另一方面，新能源汽车企业数量多且密度低，分散程度高，各领域巨头都试图跨界进入“造车”产业。在经历一轮企业竞争和政策补贴退坡后，只留下了小部分企业，导致市场资源难以集中化。新能源汽车相关产业如图1所示。

图1 新能源汽车相关产业

图3 新能源汽车上、中、下游

如图2、图3所示，新能源汽车产业按企业类型可分为上游硬件和软件制造企业、中游整车制造企业以及下游经销商运营维护等。供应链上一层级为供给端、下一层级为需求端，上一层级推动下一层及级别快速发展是必然，如何让下一层级反作用于上一层级是协同发展的关键。

3.1 供应链上游与中游协同发展

软件系统的更新迭代以及硬件部分的升级改造都能够促使新能源汽车产业上游促进中游发展[7]。上游硬件系统中最重要的是动力来源，充电桩等基础设施也会随着新能源汽车产销量的增加而快速崛起和发展[8]。

供应链中游对上游反作用主要体现在以下两方面：一是需求拉动，中游整车制造企业大量需求会拉动上游产业快速发展。另外，两者存在待定效应显著，中游的订单和上游交付之间存在时间差，上游会根据下游的反应随之而动。二是技术路线，新能源汽车技术发展日新月异，往往微小变化会引起整体技术路线的调整，电池的容量和热稳定性是当下电池所面临的一对技术矛盾，而续航里程是纯电动汽车当下阶段最为关注的核心指标，因此整车制造技术侧重点影响着原材料供给的要求。

3.2 供应链中游与下游协同发展

下游为经销商开始的汽车销售以及售后运营维护服务。消费者消费意愿分析反馈给整车制造产业，影响新能源汽车更新升级调整方向。下游基数高，增长快，对中上游带动效应显著。

首先，下游通过产能规划影响整车制造业，通过对市场需求度的分析和预测来决定和调整产能配置，使新能源汽车企业对市场变化快速做出反应，在满足市场需求的同时还可以节约成本，增加企业效益。其次，融资环境变化影响产业结构。新能源汽车产业投资主体可分为社会资本、国有资本和互联网巨头三大方面。多方资本看好新能源汽车前景，但是也出现了投资数量减少、投资金额增长的新态势，影响了产业结构变化。最后，提高消费者购买意愿，提升消费者信任度是最直接也是最有效促进新能源汽车产业发展的方式。通过市场需求反馈，针对不同人群需要推出差异化设计，拓展市场空间。

3.3 供应链上游与下游协同发展

将新能源汽车产业上游以及下游紧密相连的产业是电池拆解回收产业。动力电池回收主要采取两种方式：一种方式是针对可以继续使用的电池进行二次利用，另一种方式是对已经报废的电池进行拆解回收。锂电池回收市场巨大，并且新能源汽车电池回收减少环境污染也是汽车以及电池产业链企业必须承担的社会责任，促使车企和电池企业逐步加大电池回收利用力度。

因此，上下游的协同发展可以建立一种合作网络，将汽车生产企业、电池生产企业和综合利用企业囊括其中，由汽车生产企业负责以旧换新和将报废回收车辆电池拆解并判断是否能够二次利用，已报废电池重新回归电池生产企业进行二次拆解和利用，最后由综合利用企业进行最终的电池剩余材料处理，这样可以减少单一企业负外部效应的总和，扩大电池利用优势。

4 建议

4.1 完善顶层设计规划

1)发展扶持二手新能源汽车市场。车主由于家庭人口变动、社会关系变动、经济状况改变平均每3～5年会迎来一次车辆更换变动，传统燃油汽车3年残值率在70%左右，但新能源汽车3年残值率仅仅30%左右[9]，贬值率远远大于传统燃油汽车，消费者考虑保值率，观望情绪更浓厚，扶持发展新能源汽车二手市场对促进汽车产业发展有一定推动作用。

2)引导公共服务行业先行。在物流、公交、出租车甚至于共享车等公共服务领域先行适用禁售燃油车，鼓励空气污染城市先行试点，并且明确规定新能源汽车在网约车中的比例，循序渐进推动新能源汽车在公交体系中的改革，为消费者购买新能源汽车增加信心。

3)充分发挥新能源汽车下沉优势。新能源汽车需求市场主要为一线城市，如北京、上海、天津、深圳等。一线城市基础设施较为齐全，因此新能源汽车市场有非常广阔的下沉空间，并且低养护成本，优惠补贴使得新能源汽车在主力换购车心中也具有较大潜力。充分发挥下沉优势不仅可以拓宽新能源汽车产业市场，还能够带动基础配套设施产业的发展。

4)发展新型车企。传统车企以性能及机械硬件为核心定义产品属性，以4S店和经销商为主要销售模式，新型车企是以用户需求为核心定义产品属性，以线上订购、线下体验店、直营、加盟为主要销售模式。新型车企更符合消费者消费心理以及物联网时代消费习惯，打破了传统车企造车思路和发展惯性，消费者群体针对性也更强。

5)合理规划产业布局。目前中国七大新能源汽车产业集群地独立发展，交互度不高，不能完全发挥资源优势。东部沿海发达地区土地资源稀缺，劳动力资源丰富，中部地区物资丰富，存在低成本优势。充分发挥地区优势，剔除高耗能、高成本部分，将产业集群整体联网，东部沿海地区专注开发技术，中部负责零部件生产、整车组装等，合理规划产业布局，使整体更高效节能。

4.2 调整城市绿色交通配套体系

1)智能网联+智慧交通。“智慧物联+智慧交通”的模式就是推动车、路、云高度协同。车、云、路的协同是指车辆系统通过中控大屏、传感器、高精地图等车载软件实现对车辆周围情况进行动态信息的采集、存储和发送。这就要求在车辆本身提升的同时，加强智慧交通建设。新基建的完善才能精准反馈路况，传送至云端辅助驾驶员进行下一步判断。

2)完善能源补给体系。实现“社区有序慢充+公共快充+换电站”的能源补给体系。社区有序慢充是指规划车辆停泊充电空间后，在满足所有车辆充电需求的前提下，根据电网负荷曲线，使用统一的控制系统对不同车辆的充电功率进行调节，减小电容设备建设。换电站是将电量不足的动力电池进行更换，由于车企之间电池标准存在差异，因此，需要统一电池标准才能有利于换电站的建设和完善。

4.3 推动整车制造全周期绿色发展

1)材料选择。首先，电池材料目前主要以石墨为主，但是硅碳类复合材料容量比远高于石墨类负极，同时环境友好并且国内储量丰富，可以由石墨向硅碳类复合材料过渡。其次，扩大再生材料使用。再生材料的回收利用可以有效减少汽车工业初次生产过程中的碳排放。最后，材料脱碳，选择轻量化材料。汽车的车身每减重10%，燃油的消耗可降低6%～8%，可见汽车减重可以减少能耗。

2)中长期考虑。环境友好方面更注重中长期考虑。例如，电池隔膜制法，干法无污染技术壁垒低，吸引大批企业进入产业链，干法隔膜后期产能可能过剩，而湿法隔膜主要受到三元锂电池增长带动需求，国内供不应求，主要依赖进口。绿色不仅仅是制造无污染，也要考虑资源合理高效利用，防止产能过剩。

3)加强回收利用环节。在汽车设计、生产、维修、洗车、报废等全链条全过程中，高度重视绿色升级、可回收利用率管控，要建立协调一致的绿色汽车产品标准、认证、标识体系。由于零部件的使用寿命不同，在整车报废时依然存在部分零部件可以继续使用的情况。可再利用的零部件要经过多次检测、修复，同时进行针对性的加工处理，防止使用过程中功能提前丧失。

4)自动驾驶与新能源汽车协同。自动驾驶是将环境感知、路径规划以及自主驾驶综合一体的概念，与新能源汽车具有良好的相容性。中国自动驾驶技术正在由系统部分参与决策向系统有条件下提供驾驶决策，驾驶员提供相应应答过渡阶段，自动驾驶汽车的技术进步会引领新能源汽车行业的变革，进一步加速两者共同量产化生产。