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我国新能源汽车产业发展路径初探

2023-11-18秦安娜

现代工业经济和信息化 2023年8期
关键词:比亚迪汽车产业新能源

秦安娜

(中南民族大学管理学院, 湖北 武汉 430074)

0 引言

我国新能源汽车产业经过20 多年的发展,已经成为全球最重要的新能源汽车市场,2022 年在政策和市场的双重作用下,我国新能源汽车全年产销量分别为705.8 万辆和688.7 万辆,连续8 年位居全球第一。同时,国内新能源汽车出口67.9 万辆,成为我国汽车出口的主要增长点。我国在新能源汽车方面,走在了世界的前列。因此,本文探究我国新能源汽车产业的发展路径,不仅对保障能源安全、应对环境变化具有重要的推动作用,而且对促进国家经济、产业结构升级等方面具有重要的现实意义。

1 双碳目标倒逼:双碳背景下我国汽车产业创新的必然选择

1.1 汽车产业是我国国民经济的支柱性产业

汽车产业在国民经济发展中历来扮演着十分重要的角色,自建国初期,汽车就被列为我国重点发展项目。在1994 年和2004 年的汽车产业政策中明确表示,将汽车工业确定为我国国民经济的支柱性产业。汽车产业的集中度较高,对相关产业和经济都表现出极大的推动力,德鲁克曾称汽车工业是“工业中的工业”[1]。发展汽车产业对上游原材料,如化工、机械等产业的发展有着巨大的推动作用,还对销售、维修等服务行业以及驾驶员培训、道路建设等配套行业的发展有不同程度的拉动作用。随着人工智能、大数据等新一代信息技术的出现,汽车也从单一的工业产品转变为工业与高科技结合的产物。该产业聚集了多学科领域内的新材料、新设备、新工艺和新技术,具有制造流程复杂、产品周期长以及科技含量高等特点。2017年,我国与汽车相关产业的就业人数超过了社会就业总人数的1/6,按照这个发展趋势,汽车产业的就业人数所占比重将会越来越大,每增加1 个汽车产业工作人员可能增加8 个左右的相关人员就业。目前,中国规模以上汽车制造企业超过1.7 万家,用工人数超过400 万人。值得注意的是,汽车产业对就业所产生的间接带动作用超过其直接带动作用,极大地缓解了我国就业压力,改善了居民生活质量,推动了我国城市化发展进程,为中国经济发展带来更多动力和活力。

1.2 汽车产业发展方向攸关我国低碳目标的实现

为应对全球气候变暖,环境污染等问题,世界各国对碳中和战略目标达成共识,纷纷提出一系列相关的政策措施。例如,美国自2007 年CO2排放达到峰值之后,总体的碳排放总量呈下降趋势。欧盟成员国也经过多方努力,在2022 年通过禁售燃油汽车的协议,要求2035 年起在欧盟境内停止销售新的燃油车,完成汽车零排放。我国则于2020 年明确提出,2030 年实现碳达峰,2060 年完成碳中和目标。在我国“双碳”目标提出以后,各行各业都积极参与,推动全社会降碳减排。汽车产业作为制造业的典型代表,规模大、产业链长、涉及面广、带动性强,在全球主要经济大国的产业体系中占据重要地位[2]。面对绿色低碳发展的目标,汽车产业实现低能耗、低排放的转型,将会对我国实现产业高质量发展和汽车强国建设增添新的动力,对我国实现双碳目标具有重要意义。国内诸多企业转身投入到新能源汽车的生产制造中。比亚迪不仅是中国市场第一家宣布停止燃油车生产并付诸实践的企业,同时,也是全球首个正式宣布停产燃油车的制造商。长城汽车紧随其后,宣布哈弗品牌将于2030 年正式停售燃油车。长安汽车也确定将于2025 年全面停售燃油车,全心投入到新能源汽车的研发之中。

2 核心技术突破:新能源汽车产业创新的技术基础

2.1 新能源汽车核心部件技术竞争优势凸显

动力电池、驱动电机和电机控制系统作为我国新能源汽车的三大核心部件技术,在关键领域已有较大突破。新能源汽车的动力电池强调其安全性、高性能和低成本。目前,企业主要以优化热管理系统、提升电池包刚度等方式进行安全保障[3]。例如,宁德时代为有效解决电池散热的问题,将电池的底部水冷换到侧面水冷,冷却面积增加3 倍。支持4C 快充,10 min 电量可从10%升至80%。同时,适配于不同化学体系,对电解液也无特殊要求,使整体的体积利用率高达72%。除此之外,比亚迪的CTB 电池、蜂巢能源的龙鳞甲电池等也都在这些方面表现出亮眼的操作。

驱动电机作为新能源汽车又一核心部件技术。由于我国稀土、供应链资源丰富,同时,新能源汽车需要相对较大的输出功率和扭矩,因此,永磁同步电机是目前国内新能源汽车驱动电机的主流技术路径。相较于其他国产厂家外采的方式,比亚迪则选择了自研、自产的路线。近期,比亚迪全新发布了新车品牌——仰望轿车,其核心为易四方技术,该技术是国内首个量产的四电机驱动技术,凭借四电机独立矢量控制技术对车辆四轮动态实现精准控制,实现了高性能和高安全性。除此之外,提升电机的功率密度也成为主要发展趋势。为了实现更高的转矩密度,新能源车用电机绕组由传统的圆形散线绕组逐渐向扁铜线绕组发展。2022 年第一季度,方正电机已经开始向市场批量供货自主研发的220 平台扁线电机,功率密度达到4.8 kW/kg,效率可达到97.6%。这是国内独立电机供应商自主开发的首款批量生产的扁线电机,而国内首款800 V 高压电机也于第三季度开始在方正电机批量生产。

随着新能源汽车行业对电驱动系统的技术要求飞速提升,材料的迭代成为重要突破方向。其中,电机控制器的一大技术进步方向为硅基IGBT 向碳化硅MOS 迭代。与硅基器件相比,碳化硅器件具有体积小、功率大、频率高、能耗低、损耗小和耐高压等优点。2022 年6 月,比亚迪半导体推出1 200 V、1 040 A 高功率SiC 模块,功率提升近30%。根据规划,到2023年,比亚迪旗下所有电动车将完成SiC 功率半导体对硅基IGBT 的全面替代。同时,随着新能源汽车行业的快速发展,新能源汽车动力系统核心零部件呈现集成化、轻量化和智能化的发展趋势,华为、上汽和比亚迪等都陆续推出多合一产品。

2.2 新能源汽车核心部件生产技术基本格局

2022 年,中国市场动力电池装机量约为302.3 GW·h,其中,新能源乘用车领域装机量为270.2 GW·h,占总装机量的比例为89.4%。从2022 年动力电池装机量TOP10 排名来看,除了宁德时代、比亚迪、中创新航和国轩高科等前4 位较为稳固外,其他位置排名变化较大,竞争激烈。宁德时代和比亚迪作为中国动力电池的龙头企业,企业市场占有率超过70%。其中,宁德时代电池装机量市场份额为48.6%,比亚迪则达到23.7%。中航新创、国轩高科、欣旺达、亿纬锂能和蜂巢能源等企业的市场占有率在2%~15%之间。其中,中创新航、国轩高科的市场占有率在2021 年、2022 年均超过4%。另外,孚能科技、LG 新能源和瑞浦兰钧等企业的市场占有率在2%以下。孚能科技为中外合资企业,而LG 新能源作为韩国的公司,实力不容小觑。

驱动电机由于处在新能源汽车产业链的关键地位,整车企业及独立的零部件企业都在该领域积极进行布局。目前,行业内研发驱动电机的企业主要可分为两大类,一类是包括比亚迪、特斯拉以及蔚来驱动科技在内的具备自主开发生产能力的新能源整车制造厂,另一类则为传统电机生产商等第三方电机企业,如从传统电机行业拓展过来的方正电机。2022 年,电机配套企业中,比亚迪、特斯拉和方正领跑,排名前十的企业市场份额达73.24%。电机市场竞争激烈,部分企业常驻前十,如作为比亚迪子公司的弗迪动力,在2022 年新能源乘用车电机配套企业中位居第一,市场份额接近30%。一些第三方电机企业仅次于主机厂下的供应商,如产能持续扩张的方正电机,在2022 年排名中位于第三,跻身于前列。与此同时,第三方电机企业往往以企业合作的方式出现,如日本电产与广汽,联合电子与理想、长城,中车时代电气与长安、一汽等。

电机控制器厂商主要分为三类:一是以比亚迪、特斯拉和蔚来为代表的整车厂商,二是以日电产、联合汽车电子为代表的外资/合资电机控制器厂商,三是以英搏尔为代表的本土电机控制器厂商。从市场竞争格局来看,电机控制器市场较为分散,与下游整车厂不同车型绑定。由于比亚迪、特斯拉两大新能源龙头车企电机控制器自供,弗迪动力2022 年乘用车市场占有率达到29.7%,继续领跑,特斯拉居于第二。而本土和外资厂商由于下游各整车厂依据不同车型分别挑选不同的供应商,所以位置浮动较大。

3 产业政策护航——我国新能源汽车相关支撑性产业政策

3.1 研发环节的支持政策

在新能源汽车技术研发环节,我国已发布众多引导和扶持政策。“十五”期间,我国在“863”计划电动汽车重大专项中确立新能源汽车“三纵三横”的开发布局,为一切可行的技术提供支持。2004 年,国家发改委发布的《汽车产业发展政策》中提出,国家将优先发展节能环保的新能源汽车技术[4]。除宏观政策对我国新能源汽车进行技术研发支持外,我国还于2009 年采用贷款贴息的方式,安排200 亿元资金支持技改,自掏腰包填补国内空白的关键总成[5]。国家还通过税收减免、财政补贴的方式支持新能源汽车的技术研发,让我国新能源汽车的起步更加平稳。2006 年4月,新消费税政策针对具有节能、环保等特点的混合动力汽车实行税收优惠,通过税收减免来真正支持新能源汽车的发展。同年,我国对新能源汽车技术有所创新的企业只征收15%的税率,以鼓励更多的车企加大对新能源汽车的研发投入。随后,我国在2010 年率先对包括长春市在内的5 个具有代表性的城市进行新能源汽车财政补贴支持,获得一定成效后,新能源汽车补贴政策便在全国各地开花。但随着新能源汽车市场竞争力的显著提升,补贴政策力度逐渐下降,补贴对象标准逐渐提高。2020 年,我国提出为攻克新能源汽车的核心技术,实现技术创新,将采用“以奖代补”的形式,用资金支持新能源汽车生产企业进行技术创新,这也是我国针对新能源汽车研发的又一有利政策。

3.2 市场普及环节的支持政策

新能源汽车产业的蓬勃发展离不开国家的大力推广。2009 年,财政部和科技部表示,以财政政策鼓励在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共效劳领域率先推广使用节能与新能源汽车。同年,我国开展“十城千辆”活动,要求3 年内,每年发展10 个城市,每个城市在公交、出租、公务、市政和邮政等领域推出千辆新能源汽车[6]。并且,要求党政机关带头使用新能源汽车,逐步扩大新能源汽车配备比例。目前,充电基础设施已被纳入新基建,成为七大产业之一。氢能技术开发应用及设备制造也已经被列入我国鼓励类项目。2011 年,我国要求充电桩与新能源车辆的配比不得低于1∶1。随后,我国采用现金奖励的政策对符合国家技术标准且日加氢能力不少于200 kg 的新建燃料电池汽车加氢站,每站奖励400 万元。同时,为新能源汽车实现长远发展,制定了新能源汽车行业标准化规则。2011 年,开始鼓励新能源汽车行业参与国际标准的制定,鼓励新能源汽车零部件企业在海外投资建厂。并在《战略性新兴产业标准化发展规划》中提出,要推动新能源汽车及充电设施领域国际标准由中国提案、主导制定相关国际标准。除了大方向的发展之外,我国还提出新能源汽车关键零部件、基础设施等方面标准化生产制造的方案,为本土新能源汽车在国内外市场提供基础和支撑。

3.3 消费环节的支持政策

政府补贴政策不仅表明国家推广新能源汽车的决心,同时对消费者的购买意愿有显著的推动作用。在示范应用阶段,新能源汽车主要应用在城市公交、公务用车等领域,私人购买新能源汽车的占比极小。2010 年6 月,我国首次对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点,表明我国开始走上“真金白银”补贴新能源汽车产业发展的探索之路。随着我国新能源汽车推广应用取得初步成效,政府发布了关于调整新能源汽车财政补贴的通知,自此,新能源汽车补贴持续退坡。直至2022 年底,持续13 年的新能源汽车购置补贴政策已退出。而同时作为消费支持政策之一的税收优惠政策将延续至2023 年底。2014 年,我国提出要从汽车大国实现向汽车强国的转变,同年7 月,国务院明确给予新能源汽车税收优惠,即免征车辆购置税。按照测算,政策具体落实后,消费者购买新能源车型将享受千元到万元不等的优惠,较大程度上降低了消费者购车成本。为解决消费购买资金问题,我国开启了购买新能源汽车低息贷款通道。在2017 年所修订的新版汽车贷款管理办法中,规定从2018 年1 月1 日起,传统燃油车的汽车贷款比例不变,依旧是80%,而新能源车的最高贷款比例为85%,表现出对新能源汽车买家的倾斜。这一政策的实施,在一定程度上缓解了有购车需求但资金紧张的消费者的压力,激发了消费市场活力。

4 结语

新能源汽车产业是我国战略性新兴产业,通过研究其居于世界前列、实现技术赶超的整个历程发现,汽车产业的创新发展路径主要体现在以下几点:一是在“双碳”目标的背景下,发展新能源汽车是产业创新的必然选择,也是解决能源与环境危机的重要举措。二是汽车企业竞相入局新能源汽车的生产制造,在核心技术上通过自主研发获得市场竞争优势,奠定了坚实的技术基础。三是我国针对新能源汽车的研发、市场消费等方面出台了诸多有力的支持政策,使得我国新能源汽车产业有了去竞争代表现代文明桂冠的汽车工业的机会。由此可知,我国新能源汽车产业在“双碳”背景下离不开技术和政策的双驱动,该发展路径也将有助于指导我国其他产业实现转型升级

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