战略性新兴产业之新能源汽车:中国车企冲顶

第25届世界电动车大会5日在深圳召开,新能源汽车作为中国汽车产业未来发展的重点,本届大会备受国内企业的重视。日前,中国
汽 车 工 程 学 会 常 务 副 理 事 长 兼 秘 书 长 、E V S
25共同主席付于武在接受记者采访时认为,节能减排、新能源可以说已经成为中国汽车企业的一个战略选择。全球汽车业会发展以电动车为代表的新能源汽车,而且这种战略选择从来没有像今天这样统一,特别是最近这半年,国际汽车工程界发展电动车的声音是基本一致的。

华宝兴业基金管理公司研究部

随着国内各汽车企业“十二五”战略规划的公布,不难发现,新能源规划也都毫无例外融入其中,而这也成为中国汽车产业在“十二五”期间发展的新方向。虽然在国家相关政策的召唤下,众车企纷纷上马新能源项目,但是正如目前汽车业所达成的共识一样,在未来5到10年内,传统动力仍占主流,而以全新能源动力的商业化还尚未成熟。

核心技术缺失是目前存在的最大问题

2010年10月18日发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》规划到2020年,新能源汽车将成为中国国民经济的先导产业。发改委随后在对有关决定解读时指出,新能源汽车是全球汽车行业升级转型的方向。我国要在未来形成具有世界竞争力的汽车工业体系,必须超前部署新能源汽车的研发和产业化。当前,要充分发挥社会各方面的积极性,以产业联盟系列化为途径,着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术,加速形成知识产权,推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。而有关规划实际上已经将中国新能源汽车10年内的发展目标定为全球第一。若这一规划成真,中国汽车企业将有望通过新能源汽车的跨越发展一举登上全球汽车产业的王者宝座。

那么,这样看来,在“十二五”期间,传统动力的节能升级是市场主流,而全新能源动力系统仍是在打基础的阶段,而在这一阶段,是靠“质”取胜还是以“量”提前占据市场,则是摆在众企业面前的现实问题。

付于武说,目前在发展新能源汽车方面,我们存在的最大问题就是核心技术缺失。目前就中国而言,无论是传统汽车还是新能源汽车在核心技术方面,跟国际先进水平相比,仍然有很大差距。传统汽车的核心技术在整车的产品开发技术,包括底盘和发动机的制造技术、变速箱以及汽车电子技术和汽车轻量化技术方面都有着比较大的差距。尤其是汽车电子技术,我们跟国际先进水平的距离越拉越大。

2009年9月,我国在联合国气候变化峰会上提出,争取到2020年非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右。同年12月,我国在哥本哈根气候变化大会上承诺到2020年,我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%。这意味着未来10年我国节能减排任务艰巨。我国工业能耗大约占70%,而汽车是工业能耗大户,我国每年新增石油需求的2/3用于交通运输业。截至2010年10月,全国机动车保有量约1.99亿辆。若未来国内机动车完全更新换代为新能源汽车(价格按每车10万元计算),则整个市场规模将高达20万亿元。因此,发展新能源汽车不但有助于节能减排目标的实现,同时也代表了汽车产业的发展方向,其市场空间极其惊人。

一汽集团

而就电动车而言,我们的电池技术、电机技术和整车的控制技术,跟国际先进水平也有差距。我们最近对电动车行业的产业化明显加速,这是源于我们在电池技术方面十几年来的发展和积累,但同时我们也希望在电池的功率密度、循环次数、寿命,特别是生产成本方面能够有进一步的突破,因为最终我们的电动车产品是要符合市场需要。如果我们不在这方面大有作为,那电动汽车的产业化是无法完成的。

根据《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》,到2015年中国电动汽车保有量计划达到100万辆,动力电池产能约达到100亿瓦时。

关键词:蓝途战略、投资98亿元

中国的新能源汽车正处于从研发到产业化的一个关键阶段,自主品牌车企在高速发展时期,应该注意到在新能源领域要依靠国家政策,脚踏实地走出自己的新能源道路。

此外,根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年我国新能源汽车将初步实现产业化,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量达到50万辆以上;到2020年,我国新能源汽车实现产业化,新能源汽车产业化和市场规模达到全球第一,其中新能源汽车(插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等)保有量达到500万辆;以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一,年产销量达到1500万辆。

近日,一汽集团发布了低碳节能技术战略,即“蓝途战略”。一汽董事长徐建一表示,“蓝途战略”是依托体系支撑、立足科技创新、追求节能环保、扎实推进汽车低碳节能环保技术的蓝色征程。

发展新能源汽车应采取多元化路线

因此,我国新能源汽车产业即将面临爆发期,可以预计该产业中将会涌现出许多高速成长的企业,而这些企业也将会在资本市场获得良好的表现,极具投资价值。

记者了解到,一汽“蓝途战略”的阶段目标是在“十二五”期间,自主乘用车在企业平均燃料消耗量满足国家第三阶段油耗法规限值基础上,推出燃料消耗量再降8%的汽车产品,开发满足下一阶段油耗限值的关键技术。

付于武指出,发展新能源汽车应采取多元化路线。我们应该采取以电动汽车为主导的多元化的新能源汽车技术路线,混合动力并不一定是过渡技术,而纯电动汽车也不一定就是我们发展的唯一目标。混合动力目前有市场,技术也比较成熟,应该大力发展,而且从长远来看,混合动力技术也会与纯电动技术和燃料电池技术并存。

战略性新兴产业之新能源汽车:中国车企冲顶。新能源汽车产业政策支持全面加强

为了实现上述目标,在“十二五”期间,一汽将在新能源产品开发、产能建设、生产准备等方面投资98亿元,打造乘用车纯电动平台、混合动力平台、插电式混合动力平台和商用车纯电动平台、混合动力平台等8个新能源汽车产品平台,共计开发13款新能源乘用车和3款新能源商用车。今年7月,位于长春的新能源汽车生产线将正式投产,届时奔腾混合动力车将在此生产。

现在给纯电动车的补贴多,并不能说政府就选定了这条路线。补贴政策仅仅是一个导向而已,并不能完全代表价值取向和市场趋向。企业的选择是政策左右不了的,它们对市场的敏感更强一些。

现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车。近些年在传统混合动力汽车的基础上,又衍生出一种外接充电式混合动力汽车。目前全世界各国对电动汽车都非常重视,许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。

据了解,目前一汽集团已成功研发出的新能源车型,包括奔腾B70插电式混合动力车、奔腾B50插电式混合动力车、奔腾B50纯电动车、威志纯电动车、森雅纯电动车、新宝来纯电动车等系列产品。一汽集团相关负责人表示:“这些产品已经达到量产状态,但由于配套设施尚不完善,因而尚未大批量投产。”

事实上,混合动力在日本已经比较成功,处于领先地位,从节能减排的角度看,它能做出很大的贡献。

我国对新能源汽车产业支持政策由来已久。“十五”期间,投入8.8亿元设立电动汽车重大科技专项,并取得重要进展,形成了“三纵三横”的研发布局,基本形成电动汽车自主开发的技术平台。所谓“三纵”是指开发燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车;“三横”是指多能源动力总成控制、驱动电机、动力蓄电池。此外,电动汽车也被列入我国“863”计划12
个重大专项之一。

但对于纯电动车的生产计划,一汽相关负责人则表示,纯电动车型成本过高,对配套设施的要求也更高,不是目前主推的项目。

政府现在要做的是如何组织企业、集中资源提高汽车的核心技术,也就是电池、电机和电控,还有整车开发技术、底盘一体化控制技术、汽车电子和轻量化技术。如果解决不了这些核心问题,无论是传统汽车还是电动汽车,谈先进、谈产业强国,这都是不可想象的。

目前我国汽车产业支持政策包括两个方面:一是鼓励节能环保和小排量汽车,减少现有汽车能源消耗和排放;二是鼓励新能源汽车发展。主要补助插电式混合动力车和纯电动车。支持政策的走向是:

上汽集团

“十二五”将是新能源车产业化的关键时期

一揽子政策推动整个产业发展、补贴范围扩展到私人购车领域

关键词:占有率达20%

付于武说,汽车“十二五”规划的一个突出的亮点就是鼓励新能源汽车的发展,这是以往的发展规划中不曾提出的。而汽车产业是国民经济的支柱产业,要突出其支柱地位,政府的政策支持非常关键和重要。

节能与新能源汽车产业发展规划和一揽子扶持政策将于近期上报国务院审议,如审议通过,最快年内有望实施。一揽子扶持政策将从研发生产、市场推广、售后服务和回收利用等各个环节入手,制订产业政策、财政政策、税收政策、投融资政策等。我国还准备设立国家层面的节能与新能源汽车研发与产业化专项,重点支持节能与新能源汽车关键技术研发和技术改造。这将是我国第一次针对一个产业提出一揽子扶持政策。

按照上汽集团规划,“十二五”期间,上汽将陆续投放纯电动和插电式强混等两款自主品牌新能源车,以及混合动力客车、纯电动客车等。到2015年,上汽新能源车国内市场占有率力争达20%左右。

“十二五”规划将新能源汽车产业列为国民经济的先导产业,明确提出将着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术,推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。同时,开展燃料电池汽车相关前沿技术研发,大力推进高能效、低排放节能汽车发展。

近期我国对新能源汽车的补贴范围从对公交、公务、市政、邮政等政府采购补贴逐步扩展到对私人购买新能源汽车进行补贴。

早在去年10月,上汽就已明确发展新能源汽车的技术路线,即贯彻国家能源战略,瞄准汽车驱动电力化趋势,在推动燃料电池汽车研发升级和示范运行的同时,重点推进混合动力和电动汽车产业化。

“十二五”将是新能源汽车从研发到产业化的关键时期,在这期间,国内车企应该抓住机会,降低新能源车的研发成本,缩小与发达国家的距离。

2009年1月,国家启动“十城千车”
节能与新能源汽车示范推广试点,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车,首批列入了13个城市。09年底试点城市由13个扩大到20个,选择5个城市对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。

去年,上汽集团就借上海世博会对其新能源汽车进行了大规模测试。统计数字显示,1125辆多种技术的新能源车累计行程1240万公里,安全运送游客2亿人次,车辆完好率达到99%,成为我国新能源汽车技术成果历时最长、载客最多的一次集中展示。

2010年5月,政府在全国范围内开展“节能产品惠民工程”,消费者在6月18日之后,每购买一辆节能型汽车,将获得3000元的补贴。6月,出台对于私人购买新能源汽车补贴办法,对满足支持条件的新能源汽车,按3000元/千瓦时给予补助。插电式混合动力乘用车最高补助5万元/辆;纯电动乘用车最高补助6万元/辆。

上汽集团董事长胡茂元表示,目前上汽集团新能源具体技术发展路线是以电力为驱动主攻方向;从产业化方面来讲,纯电动、插电式高强混合动力为重点。同时他还提到,燃料电池产品研发升级示范运行工作也还在做,并没有被放弃。

通过补贴扶持和引导新能源汽车产业链整体的发

记者了解到,目前,比普通轿车节油20%的荣威混合动力轿车已于去年年底成功下线,而纯电动轿车将于明年10月实现批量生产,节油50%的插电式混合动力轿车也将在明年年底实现批量生产。

展,并重点支持关键环节

实际上,借助其众多合作伙伴的先进技术,上汽集团也展开了联合创新。而在新能源汽车的核心技术上,上汽也与美国A123公司、博世及林泉等企业合作,已经形成新能源车关键零部件产业链。

新能源汽车的补贴政策通过规定补助范围、对象,并需要满足一系列的支持条件,来引导试点城市建立相关配套设施和示范推广工作。通过《推荐车型目录》和国家标准,来引导申请补助的汽车生产企业及其新能源汽车产品,提高和保证产品性能参数,重点扶持具备一定产能规模和完善售后服务体系,具有自主知识产权的企业。

胡茂元表示,在新能源发展规划中,销量的增长不是上汽集团的主攻方向,上汽集团更加注重质,即重点是注重提高有技术含量和新能源技术的研发能力。

目前,发改委正在修订《产业结构调整指导目录》,在鼓励类产品中,新增新能源汽车关键零部件。其中包括电池管理系统、电机管理系统、电动汽车驱动电机、电路集成以及充电设备等。

东风汽车

在配套设施方面,国家电网2010年将建设75个电动汽车充电站和6200个充电桩,2015年前将建设1700个充电站。南方电网也宣布2010年将建设超过80座充电站。

关键词:投资30亿元、占乘用车销量20%

在国家和行业标准方面,我国已制定并发布了新能源汽车相关国家标准和行业标准共计42项,其中22项已列为新能源汽车产品准入的专项检验标准。2012年前,我国将基本建立与产业发展和能源规划相适应的节能与新能源汽车及充电设施标准体系。

去年8月,东风正式发布节能与新能源战略规划:未来5年,东风汽车(600006,股吧)将陆续投入30亿元,用于节能与新能源汽车的产品技术开发和产业化建设。

新能源汽车技术路线:近期以混合动力汽车为重点,未来以纯电动车为主要发展方向

记者了解到,未来10年,东风汽车的节能与新能源汽车目标是:掌控核心资源,建立技术优势,积极推进产品结构调整,实现跨越和可持续发展。

面对纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车等不同的技术选择,根据《节能与新能源汽车产业规划》,我国新能源车发展路线将以纯电动汽车作为主要战略取向,近期以混合动力汽车为重点,大力推广普及节能汽车。考虑到技术发展现状,而将燃料电池电动汽车作为未来长期的发展方向。

在产品研发上,东风汽车将集成和完善混合动力汽车成果,推出混合动力商用车和中混、微混的混合动力轿车产品;推进纯电动和插电式混合动力汽车的产品研发,通过示范运行尽快培育市场,加快产业化建设;认真研究和密切跟踪燃料电池汽车技术。

经过近10年的自主研发和示范运行,中国在电动车产业技术方面与世界先进水平的差距在大幅度缩小;中国电动车领军企业与国外电动车技术的先行车企正在同一起跑线上成长。小型纯电动乘用车将是3到5年内中国电动车产业发展的主导方向。在“十二五”电动车发展规划中,小型纯电动车将得到充分重视。

在核心技术上,东风汽车将逐步在整车电子控制和管理系统、电池成组技术、电机控制系统等方面形成行业领先的自主核心技术;积极介入主要总成产品的开发,掌握或拥有电池系统、电机系统研发和制造的核心技术;通过积极参加产业联盟等多种合作方式进入电池业务,强化电机制造业务。

动力电池:以锂电池为主要发展方向、以锰酸锂+钛酸锂为正负极搭配方式

在产业化方面,到2015年,东风汽车中重混合动力汽车保有量将达到10万辆,具备纯电动汽车的产业化条件,并形成5万辆的产销规模,公司节能与新能源汽车产销量占东风品牌乘用车20%。到2020年,东风汽车新能源车达到与传统汽车同等竞争力,技术达到国际先进水平,市场保有量达到80万辆。

动力电池、电机、电控等关键部件成本占电动车整车成本的30%至50%,同时也是新能源汽车的关键核心技术。根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;到2020年,节能与新能源汽车及关键零部件技术将达到国际先进水平。

东风汽车董事长徐平表示,东风新一轮的节能与新能源车战略要加强对新能源车运营和市场推广模式的研究,在新能源汽车产业化进程中抢占先机。

在动力电池环节,我国力争突破动力电池瓶颈。到2015年,动力电池系统能量密度达到120瓦时/公斤以上,成本降低至2元/瓦时,循环寿命稳定达到2000次或10年以上。到2020年,动力电池系统能量密度达到200瓦时/公斤以上,成本降低至1.5元/瓦时以下。

长安集团

目前二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等。虽然影响电池性能及决定其相对优势的因素很多,但是比能量是最重要最直观的一个指标。从铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池到锂电池,比能量越来越高。与铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池比较,锂电池的优势明显,因此作为发展方向的锂电池将会在电动汽车领域广泛应用。我们预计2015年国内新能源汽车动力锂电池的市场规模达到180亿元。到2020年,新能源汽车已经进入普及期,新能源汽车动力锂电池规模将达到2880亿元。市场容量巨大,且增长迅速。

关键词:2020年产销超100万辆

锂电池单元主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。正极材料是决定电池性能的关键,目前市场应用的主流正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、三原材料和磷酸铁锂,其中锰酸锂和磷酸铁锂可以说是各领风骚。由于磷酸铁锂产品存在一致性、低温性能、高倍率放电性能和成本等问题,因此我们认为未来新能源汽车将主要选择锰酸锂路线。从目前市场主流新能源汽车看,除了比亚迪坚持使用磷酸铁锂电池,其他公司也基本都选择了锰酸锂路线。

近期,长安汽车(000625,股吧)发布了新能源愿景,称未来将实现节能与新能源车销量超过100万辆,并达到油耗在2010年基础上实现降低45%,碳排放减少45%。

在负极材料方面,虽然碳材料一直处于主导地位,但是我们预计钛酸锂的出现将会颠覆行业格局。钛酸锂是一种性能优异的负极材料,由于电位过高,钛酸锂并不适合与磷酸铁锂搭配,反而锰酸锂+钛酸锂体系是较优的一种选择。锰酸锂+钛酸锂体系的优势包括:近乎完美的安全性、使用寿命更长、可以快速充放电、结合锰酸锂具备整体成本优势等。因此我们认为锰酸锂+钛酸锂体系将会是未来正负极材料的主要搭配方式。

据长安汽车集团董事长徐留平介绍,长安汽车对其新能源汽车的发展路径提出“十年三步走”的长期规划:到2012年将在新能源汽车上重点投资10亿元,全力推动纯电动汽车研发和产业化,节能与新能源汽车销售占有率达到20%;到2015年实现综合实力基本达到国内一流,国际先进;到2020年将形成节能与新能源汽车销售占有率达到30%,销量超过100万辆。

电解液约占锂电池成本的15%,电解液中关键材料六氟磷酸锂约占成本一半,目前六氟磷酸锂国产化程度很低,毛利率更高达70%;隔膜是锂电关键材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,占锂电池成本的20%左右,由于技术含量高,目前国内80%的隔膜需要进口。可以预计动力锂电池用隔膜的发展方向是耐高温、多层隔膜、高强度、高保液能力。

为此,早在2008年长安专门成立了新能源汽车公司,以便在新能源方面开展更多专业化运作。通过多年的自主研发,长安汽车掌握了整车系统集成和标定匹配、一体化专用发动机设计等新能源汽车关键核心技术,获得纯电动、插电式混合动力、混合动力技术专利144项,其中发明专利52项。

驱动电机:我国驱动电机技术进步明显

据介绍,在混合动力领域,长安汽车已完全掌握中度混合动力的关键技术及控制策略,基本突破重度混合动力技术难关,成功绕开丰田的技术壁垒和标准封锁。在电动车领域,掌握了整车集成及控制、电机及控制、锂离子动力电池集成及管理三大核心技术,形成了一整套关键零部件研发及制造能力,达到世界先进水平。

驱动电机是电动汽车的关键部件,直接影响整车的动力性及经济性。驱动电机主要包括直流电机和交流电机。目前电动汽车广泛使用交流电机,主要包括:异步电机、开关磁阻电机和永磁电机(包括无刷直流电机和永磁同步电机)。其中,异步电机主要应用在纯电动汽车,永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中,开关磁阻电机目前主要应用在客车中。

此外,长安汽车与全国25个新能源汽车示范运行试点城市均建立了良好关系,并在重庆、杭州、昆明等13个示范区域中广泛开展示范运行,涉及政府机关公务用车和出租车行业。截至目前,已累计投放近500多辆,累计里程达719万公里。

车用电机的发展趋势包括:第一、电机本体永磁化:永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。第二、电机控制数字化:专用芯片及数字信号处理器的出现,促进了电机控制器的数字化,提高了电机系统的控制精度,有效减小了系统体积。第三、电机系统集成化:通过机电集成和控制器集成,有利于减小驱动系统的重量和体积,可有效降低系统制造成本。

广汽集团

在驱动电机方面,经过“九五”、“十五”、“十一五”国家对电动汽车用电机系统的集中研发和应用,我国已自主开发了满足各类电动汽车需求的驱动电机系统产品,获得了一大批电机系统的相关知识产权,形成具有核心竞争能力的车用驱动电机系统批量生产能力。

关键词:“2531”目标、2012年生产电动车

目前,我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机已经实现了与国内整车产业化技术配套,电机重量比功率显著提高,电机系统最高效率达到93%以上,系列化产品的功率范围覆盖了200kW以下电动汽车用电机动力需求,各类电机系统的核心指标均达到相同功率等级的国际先进水平。但是与国际先进水平相比,在产品集成度、可靠性和系统应用技术方面,仍存在较大的差距。

据广汽集团的规划显示,“十二五”期间,广汽集团将按照顺应国家节能与环保要求,“整体规划,分步实施”总体思路,以“混合动力/插电式车型为近期工作重点,纯电动车型为主要战略取向,其他新能源车型持续跟进”的原则,全面推进节能和新能源汽车的自主研发工作。

广汽集团“十二五”期间的节能与新能源汽车规划的总体目标可以用“2531”目标来概括。即2015年实现产销节能和新能源汽车20万辆左右;掌握整车控制、电机系统集成、电池管理技术、电池系统集成技术及燃料电池技术等五大核心技术;形成电机、电池、控制器三大产品制造能力;建成一个电动汽车国家工程实验室。

记者了解到,今年底,广汽集团首款采用增程式纯电动技术的自主品牌新能源乘用车将正式下线;到2015年,广汽集团的自主品牌节能和新能源乘用车将突破关键技术与平台技术,掌握或控制“三电”的研发及生产技术并实现自主品牌节能和新能源乘用车全面产业化。

同时,广汽集团还与合作伙伴——本田汽车公司以及广州市政府就推进新能源汽车产业发展事宜达成了一致,共同致力于电动车在广州的实用性和便利性及其验证和测试,并建立和完善普及电动车所需的社会基础设施配套,目标是2012年开始在广州生产电动车。