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新能源汽车发展特点和趋势

2024-10-28刘福建

汽车与新动力 2024年7期

摘要:汽车已成为我国的第一支柱产业,新能源汽车是我国换道超车的重要路径。近些年支持新能源汽车发展的政策渐趋完善,从顶层设计上指明了方向。为达成“碳中和”的目标,节能减排是大势所趋,欧洲主要国家为促进新能源汽车发展将补贴政策延续,我国新能源汽车发展已实现市场驱动。汽车产业与能源、交通、信息通信等紧密融合,正推动整个产业链的转型升级。

关键词:新能源汽车;动力电池;基础设施;燃料电池汽车

0 前言

我国关于支持新能源汽车发展的政策渐趋完善,从顶层设计上做了规划。《新能源汽车产业发展规划(2021—2035 年)》加快了新能源汽车行业发展。过去的十年,新能源汽车产业在我国实现了高速发展,上游有电池、电机、电控等核心部件的研发能力显著增强,中游有新能源汽车快速发展的格局;下游有充电服务及后市场服务的市场需求。整个产业链形成了体系完整、上中下游贯通、具有国际竞争力的产业链条。

1 汽车整车发展概况

新能源汽车在全球发展迅速,在政策和市场需求的推动下,国内各新能源车企相继推出优质车型,激活消费市场,释放消费需求。我国新能源汽车发展已实现市场驱动,2023 年销量达到949.5 万辆,市占率31.6%。

从2023 年全球新能源汽车品牌销量榜可知,前15 名中我国的比亚迪、埃安等7 个品牌上榜。其中比亚迪销量居第一,占全球新能源汽车市场份额22%,中国占全球的64.8%,如图1 所示。此外,理想、蔚来、零跑等新能源“新势力”交付量也表现不错,体现出强劲的发展势头。

1. 1 三电系统整体发展情况

三电系统(电池、电机、电控)是电动汽车的核心部件,决定着整车性能的优劣,对整车企业具有战略意义。2023 年,我国实现装车配套的动力电池企业有52 家,同比减少5 家;累计装机量387.7 GWh,同比增长31.6%,全球占比超过三分之二,其中宁德时代占35% 位居第一。欧洲电池产业处于待发展阶段,将迎来广阔的市场前景。宁德时代、国轩高科、蜂巢能源在德国,远景动力在西班牙等建设生产基地,这些企业前瞻布局欧洲,为国际业务拓展布局。整车企业如大众、宝马等布局自研动力电池,群雄逐鹿竞争激烈,未来行业将发生巨大变化。

2023 年,新能源乘用车电驱动系统搭载量为833.7 万台。产业链整合是大势所趋,同时,如比亚迪、特斯拉等整车企业自产自研电机,将使这个领域竞争更加激烈。对于中小汽车企业,自研电机比第三方采购成本更高,所以第三方品牌如联合电子、中车、双林等仍有不小的机会和市场。

1. 2 基础设施发展情况

全球主要经济体中,中国、欧盟充电基础设施发展快速,日本相对缓慢。2023 年底充电桩数量欧盟有63 万个、美国16 万个。由于日本电动汽车多为混动车型,纯电动车型占比较低,充电基础设施增长缓慢。目前,日本电动汽车普及率约为1%,公共和家用充电桩共4 万个,老旧充电桩趋于达到预期寿命,越来越多的充电桩被闲置或被停用。我国充电桩、加氢站保有量稳步提升,但“充电忧虑”依旧存在,换电模式处于快速推广应用期。2023 年,我国已有加氢站407 座,同比增加62 座,到2050 年将达到12 000 座以上。

1. 3 燃料电池发展情况

燃料电池汽车具有加氢时间短、续驶里程长、可实现低温冷启动等优点,我国基本确定为在商用车领域节能减排的重点方向。美国、韩国、日本等国家制定了氢能产业发展规划,把燃料电池汽车产业发展作为重要的方向。我国率先从燃料电池商用车研发示范着手,目前生产和运营的车辆基本为客车和货车,上海、广东、北京、河南、河北入选为燃料电池汽车示范应用城市群,旨在通过整车示范带动产业链发展。

1. 4 新能源关键技术发展情况

动力电池材料体系快速升级,三元正极向高镍/单晶化发展、铁锂正极向高压实/锰铁锂方向发展、负极向掺硅补锂等方向发展;电池封装工艺向方形和圆柱形及刀片电池方向发展;固态电池的研发和量产应用为重点技术方向。

电机的关键技术指标为效率与功率密度,效率越高的电机相应车辆的续航里程更长,功率密度越高的电机相应车辆的加速性能和行驶速度更高。目前特斯拉、比亚迪汉(高配)电机的这两项关键指标在行业中领先,所以整体车辆的竞争力较突出。

2 发展特点

2. 1 能源低碳化特点

能源是促进社会生产变革的原动力,清洁低碳、多源协同、能网融合、上下互动是新一轮能源革命的深刻内涵和显著特征,新能源汽车将助力全球实现能源转型。政策方面,全球有很多国家已经出台了电动化时间表,同时给予了相应的财政支持,中国政策体系逐渐完善,政策扶持方向由财政补贴逐步转向市场化支持。

2. 2 品牌与消费者特点

合资品牌燃油车在中国用户中占有明显的优势,国产的新能源汽车在国内备受用户青睐。在燃油车领域,外资及合资品牌更受欢迎;而在新能源汽车领域,用户选择购买自主品牌约为选择外资及合资品牌的5 倍。我国新能源汽车产业链成熟,产品竞争力明显,且技术含量和造型丝毫不逊色于合资品牌,尤其是造车新势力以各自的特色吸引了大批“粉丝”。新能源汽车与燃油车的用户群体差异较大。相比燃油车用户,新能源汽车用户以年轻群体为主,线上直播、视频等已经成为触达用户的重要手段,且线上用户增长更为强劲。

传统汽车品牌经过长时间的发展和技术积淀,在车辆的安全、做工、性能等方面有较明显的优势;新势力品牌在智能、科技、外观等方面有明显的优势。两种不同的路线使用户的特征感知差异较大。

2. 3 产业结构特点

新能源与传统汽车相比,零部件数量减少了80%,发动机、变速箱等核心部件及技术发展不再成为制约汽车性能的关键,整车的供应链和产业结构实现重塑,从而实现换道超车。新能源汽车的关键部件“三电”向智能化、数字化发展是必然趋势,同时也使汽车发展与能源变革紧密融合。产品结构以纯电为主,混动车型探索多元技术路线。纯电动汽车是主要方向,插电式混合动力车型增速较快,增程式、超级混动等插电式混合动力车型凭借油耗、驾驶体验、动力性能等优势,加速推动燃油车的电动化。

2. 4 新能源整车特点

我国汽车总销量将继续保持增长态势,其中传统汽车将逐步减少,新能源汽车正处于高速增长阶段,预计2025 年,我国新能源汽车销量规模将超过燃油汽车,2050 年前后基本完成新能源汽车完全替代传统燃油汽车的转换,我国正加速迎来新能源汽车时代。从销量数据看出中国新能源汽车占比已超过全球的一半,销量处于领先位置。欧洲市场占比也高达35%,是全球第二大市场。目前中、欧市场在燃油汽车产业链转型升级为新能源汽车产业链的过程中占据主导地位,美国暂时落后。

新能源汽车以比亚迪、特斯拉领航,理想、小鹏、蔚来等造车新势力获得了消费者认可。传统企业转型加速,新势力企业蓬勃发展;新能源汽车销量占比增长明显,是我国汽车产业发展的重点布局及战略方向。在三线及以下城市发展迅速,有道路、停车位、充电基础设施落地较易等优势,政策方面有新能源汽车下乡助力,所以新能源汽车市场下沉潜力巨大。

2. 5 三电及燃料电池发展特点

碳中和为氢能及燃料电池带来了历史性机遇,氢能可作为可再生能源存储及多元化利用的载体;氢能在交通领域的潜在机遇有长途重卡,氢能丰富、充电难、气候寒冷地区大型乘用车。氢燃料电池在非交通领域的应用更容易,机遇更大。

电驱动系统向集成化发展趋势明显,深度集成方兴未艾。关键部件集成化已成为主要的供应方式,以往“三电”部件为单独采购后集成组装,彼此间存在连接组件的性能、成本等浪费,随着新能源汽车关键部件集成式的供应在性能方面更优,成本压降明显,集成部件的空间有明显的优化。

2. 6 基础设施发展特点

2023 年充电桩同比增长65%,其中公共桩增长51.7%,私人桩增长72%。充电基础设施增长明显,但车桩比仍远大于1:1。新能源汽车发展迅速对充电基础设施要求在提高,补能是否方便快捷对新能源汽车用户体验的影响越来越重要。

3 发展变化和趋势

能源革命、互联革命和智能革命三大革命催生汽车产业智能终端、自动驾驶、移动能源、共享使用、汽车智造和出行服务的六大革命性变化。加速汽车“新四化”(电动化、智能化、低碳化、共享化)的发展。科技革命引发产业重构,“新四化”诞生新生态:智能的车、智能的路、智能的交通、智能的城市。

3. 1 产业和品牌格局变化

新能源汽车经过近十年发展,消费者对品牌的看法和认知发生变化,以丰田、奔驰、奥迪等传统汽车品牌为主导的格局正在悄然发生变化。比亚迪等新能源汽车的崛起,不仅反映了其产品力,也彰显了其品牌力。随着新能源汽车发展,我国汽车产品出口全球第一。

3. 2 竞争格局变化

目前传统汽车企业加速转型,造车新势力发力。新能源汽车的发展超出各大传统车企的预估,导致燃油车生产过剩,短期内无法找到合适的转型道路,降价在持续进行。业界竞争结果还不明朗,传统车企宝马、奔驰、奥迪、长安、吉利、长城,新能源领先企业特斯拉、比亚迪,信息通信业造车新势力小米、华为等等纷纷投入造车行列。智能新能源汽车的产业竞争格局还不明朗,产业发展格局还在重构中。新势力压力更加严峻,面临的挑战与日俱增,靠讲故事融资来活下去的时代即将结束,必须打造优质的产品和服务才能立足。

3. 3 价值链转移和供应链重构

价值链延长,新能源汽车整车企业不断延长价值链和产业利润结构,强化增值服务,积极重构服务体系,启动“订销分离、交服分离、修维分离”等系列新举措;利润点拓展,上游动力电池和智能科技等技术和产品是重要价值点、下游终端市场用户服务、软件在线升级等正成为重要利润池。

供应链重构,整车企业为维护自身利益并确保供应链可控,整车企业积极谋划关键价值链条的控制和重构,将会对当前的产业链格局带来变化,垂直整合的趋势越来越明显。整车企业正求破局,新能源汽车的销量占比快速提升,燃油车市场份额和占比收窄,影响了整车企业的盈利能力,“ 要活下去”整车企业必须破局。

3. 4 电动智能化融合发展

电动化智能化融合发展,除了过去传统车的性能、成本、可靠性等传统竞争维度外,交付及时性(供应链保障能力)、汽车的智能化程度、应用生态丰富性、软件升级安全与迭代等逐渐成为重要的产品力竞争维度。电动化是基础,智能化是目标,共享化是方式,这是大家必须遵守的规则。

用户体验为王,基于“硬件+软件”产品,将更加重视软件和交互体验智能性,车将更加理解人并建立“人车伙伴关系”。带来的变化是软硬件先解耦、再重新耦合,硬件相对固化,软件“日用日新”。

3. 5 碳足迹评价对产业影响

欧盟计划于2025 年确定一套汽车全生命周期的碳排放评价方法,中国的能源结构与欧盟有较大的不同,用欧盟制定的碳足迹评价方法来评价中8f89e099148a8836daea4810a899f8dfe5a98495baddc159be2a00e0fdf82e6c国的电动汽车可能会不达标,企业的碳核算、产品的碳含量、能源的清洁化是必须要面对的问题。基于碳足迹评价思路,全生命周期内,纯电动和插电式的碳排放谁高谁低尚无分析数据。能源安全和双碳目标将会加快低碳和无碳燃料的使用,碳氢融合发展是肯定会加速,内燃机还将延续它的历史使命。

4 总结

新能源已按下加速键,并促进全球汽车的动力转型发展,国际形势、芯片短缺等问题是我国回避不了的话题,产业链安全是不得不重视的问题。新能源汽车发展可从以下四点进行突围:

4. 1 通过科技创新突破瓶颈问题

聚焦于电池安全、电驱动集成、大功率燃料电池系统关键技术的攻关。突破车规级芯片、线控底盘、智能汽车开发验证技术及装备等短板技术,实现产业链核心环节的突破。

4. 2 共性技术解决“卡脖子”问题

依托产业联盟、创新中心等平台,协调组建汽车产业与集成电路、信息技术、材料等产业的常态化合作交流机制和协同创新平台,在新能源汽车基础元器件、开发工具、操作系统等“卡脖子”领域加强跨产业协同攻关,加快科技成果转化。

4. 3 智能化赋能产业发展

支持车规级芯片、环境感知、智能决策、协同控制等核心技术研发,推动中国方案智能网联汽车的分区域、分阶段的落地应用,构建跨产业协同的新型汽车生态体系,实现汽车与能源、交通、城市的深度融合。

4. 4 加强合作助力“走出去”

把握“ 一带一路”发展机遇,积极加入到全球“碳中和”治理体系的建设中,加强面向交通低碳领域的国际规则、标准法规的全球合作与交流。鼓励新能源汽车企业设立境外营销机构、研发中心、生产基地等,支持“ 新基建”与“ 新能源汽车”协同出海,为其他国家提供新能源汽车创新与产业发展的顶层规划设计、系统解决方案和关键产品技术,进一步提升与国际合作的水平。

参 考 文 献

[ 1 ] 罗剑,赵二牛. 双碳背景下新能源汽车产业发展研究[J]. 中国商论,2024,(8):128-131.

[ 2 ] 王明赫. 我国新能源汽车产业政策研究[D]. 长春:吉林大学,2023.

[ 3 ] 刘启巍. 政策驱动下新能源汽车产业技术创新路径研究[D]. 杭州:中国计量大学,2022.

[ 4 ] 张雪丽. 新能源汽车消费者偏好对产品绿色度和定价影响研究[D]. 昆明:昆明理工大学,2022.

[ 5 ] 邱彬,彭海丽. 我国商用车低碳化发展环境研究与技术路径分析[J]. 汽车工程学报,2022,12(2):127-136.