国际能源署电动汽车技术路线图

 ‐ 1 ‐      同步跟踪国外工业和信息化最新动向2011年9月24日第14期总第18期内部资料国际能源署电动汽车技术路线图（中）  [译者按]电动汽车对CO2减排的潜力到底有多大？未来电动汽车的市场份额到底有多少？电动汽车发展的战略目标是什么？国际能源署2011年6月重新修订发布的《电动汽车和插电式混合动力汽车技术路线图》对此作出了解答。本期是赛迪智库装备工业研究所全文翻译该路线图的第三章和第四章，重点阐述了为实现2050年全球CO2减排目标，电动汽车产业应该循依的发展轨迹，涉及到政府的规划、汽车生产商的创新以及与电池制造商的合作。其思路和观点对于我国完善节能与新能源汽车政策不乏借鉴意义。赛迪译丛 ‐ 2 ‐  一、电动汽车部署：市场影响预测和CO2减排潜力（一）蓝图情境目标与假定1、蓝图目标2010年能源技术展望（ETP）蓝图情境设定了一个总体目标：与2005年相比，到2050年实现全球范围内与能源相关的CO2排放量减少50%。在这个蓝图情境中，交通运输领域到2050年要为CO2排放水平在2005年基础上下降30%做出贡献。这一减排目标的实现部分取决于到2050年轻型纯电动汽车（EV）和插电式混合动力车（PHEV）实现年销量约5000万辆，这一年销量将是所有轻型汽车年销量的一半多1。电动汽车技术路线图的愿景反映了蓝图情境所设定的未来电动汽车的市场目标。一旦部署开始，蓝图的实现需要轻型电动汽车技术持续快速地进步，同时伴随很高的市场渗透率（见图1）。2010年后，电动汽车预计将开始迅速渗透市场，到2020年，纯                                                             1略作修订的关于交通运输的蓝图情境已发展为《持续变化的交通运输、能源以及二氧化碳》（IEA，2009）。这一情境对于纯电动汽车和插电式混合动力车达到2010年能源技术展望所设定的2050的目标依旧非常重要，但在侧重轻型汽车的同时，它也认为在公共汽车和中型卡车方面也可能出现电气化。 ‐ 3 ‐  电动汽车年销量将达200万辆，插电式混合动力车销量将接近500万辆（见图2、图4和表1）。到2030年，纯电动汽车（EV）销量预计将达900万辆，插电式混合动力车（PHEV）销量预计将接近2500万辆。2040年以后，纯电动汽车和燃料电池汽车会占有更大的市场份额，与此同时插电式混合动力车的销量预计将开始下降。最终目标是到2050年实现两种类型电动汽车5000万辆的年销售量。来源：国际能源署2010年。要点：这一路线图持续关注轻型汽车快速的技术进步。图1蓝图情境中不同技术类型的轻型汽车年销量轻型乘用汽车销量（百万辆） 氢燃料电池车纯电动汽车插电式混合动力车混合动力车压缩天然气/液化石油气车传统柴油车传统汽油车 ‐ 4 ‐  表12010-2030年蓝图中的全球EV和PHEV的销量（百万辆/年）201020152020202520302035204020452050PHEV0.00.74.913.124.635.647.756.359.7EV0.00.32.04.58.713.923.233.946.6总计0.01.16.917.733.349.570.990.2106.4来源：国际能源署2010年。来源：国际能源署2010年。要点：到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力车会实现大规模销售后快速增长。图2蓝图情境中的全球EV和PHEV年销量值得注意的是，2008年开始的经济危机导致了汽车预计销量的下降，自能源技术展望颁布以来，其后发布的电动汽车生产计划表明到2020年电动汽车销量可能达到更高水平。基于以上两种情况，蓝图情境于2009年对上图中的近中期（2010-2020年）数据进行了修订。这是一个富有进取性又极具变数的情境，建立在包括提供足够基础设施 乘用轻型汽车销量（百万辆）纯电动汽车插电式混合动力车 ‐ 5 ‐  和建立有效的激励机制的强有力政策框架假定基础上。如果依靠低碳电力的电动汽车实现不了这一目标，那么其他低CO2排放方案将是必要的。即使以新的方式改变蓝图的策略，有可能面临同等程度或更困难的挑战。2、蓝图假定在针对电动汽车销量和CO2减排影响因素的蓝图预期中有两个特别重要的假定：（1）车型种类与销售增长率假定未来十年一定数量的新车型被生产出来，并实现每年每种车型10万台的销售量。预计这个销售率同样需要一定时间才能完成。假定2010-2015年间，为积累经验和测试新设计，厂商会少量推出电动汽车的新车型。早期，培育消费者预计将对销量起到关键性作用，每种车型的销量预计将相当低，因为大多数消费者将坐观技术和市场的发展。因此，蓝图假定从2015年到2020年，伴随企业走向全面商业化，现有的车型和每种车型的销售数量将显著增加。 ‐ 6 ‐  （2）汽车效率假定纯电动汽车平均具有150公里（90英里）的续驶里程，插电式混合动力车全电力驱动的续驶里程40公里（25英里）起，且随着电池技术的改进和成本的下降，其平均续驶里程会不断上升。假定这两种类型汽车的平均燃料消耗率约为0.2千瓦时/公里（0.3千瓦时/英里）。车辆有可能被设计的更高效，即给定的电池容量能够行驶更长的里程或降低对电池容量的要求，选定的效率假定就更可能实现。在这些预测中，还包括其他重要假定，其中包括电池的电压范围和成本。情境假定纯电动汽车平均具有150公里的续驶里程，插电式混合动力车平均具有40公里的续驶里程，对续驶里程的可变性进行了简化。对于插电式混合动力车，假定其依靠电力驱动的续驶里程所占百分比会随着充电次数的减少、充电基础设施的建设以及白天给电池充电机会的增加而增加2。假定纯电动                                                             2来自于D.M.Lemoine,D.M.Kammen和A.E.Farrell的一份报告对此进行了深入研究，并发现导致插电式混合动力车消耗更多电力或更多液体燃料的一系列因素。这份报告可以在以下网址找到： ‐ 7 ‐  汽车的电池成本在大批量生产（以10万块为基准）后，最初为500-600美元/千瓦时，到2020年下降到400美元/千瓦时以下。由于对功率的要求更高，插电式混合动力车每块电池成本也就更高。假定插电式混合动力车的电池成本在大批量生产后，最初为750美元/千瓦时左右，到2020年下降到450美元/千瓦时以下。成本的降低取决于生产和学习的积累，因此，如果生产水平在未来十年仍然很低，它将降低取得成本下降从而实现蓝图部署目标的可能性。（二）型号种类与销量的市场增长预测为了达到表1中的部署目标，需要提高各种型号纯电动汽车和插电式混合动力车的生产水平。图3显示，汽车型号数量和各型号年销量均呈现斜坡式逐年增长趋势。根据蓝图情境，到2015年纯电动汽车和插电式混合动力车每种型号的生产量均将达到5万辆，到2020年将达到10万辆。大约10年内，这一产量增速将极具挑战性。然而，图3中的纯电动汽车和插电式混合动力车的新车型数量很容易实现，因为预计这一时间跨度内世界各地制造商能够提供新车型或换代车型的总数量（全球可能有几 ‐ 8 ‐  百个新车型）。一个更大的问题是消费者需求是否足够强烈以支持电动汽车如此快速的销售增长。 来源：国际能源署预测。要点：每种型号的销量必须快速增长已达到规模经济，但推出的型号数量也必须快速增长。图3到2020年EV/PHEV能够提供的车型数量以及每种车型的销量 按地区来看，图4给出了合理的纯电动汽车和插电式混合动力车不同地区的销量分布，这与该路线图提出的到2050年实现轻型纯电动汽车和插电式混合动力车大约5000万辆的年销量全球目标相一致。区域目标考虑了对早期消费者培育和政府将积极推进电动汽车项目可能性的预期。电动汽车的地区销售同样是基于对经合组织成员国所承担的领导权的假定，中国同样具有类似的激进路径。 车 型 数 量各种车型销售量 EV车型PHEV车型EV车型销量PHEV车型销量 ‐ 9 ‐  其他地区假定存在5-10年的市场份额滞后期。来源：国际能源署预测。要点：在这个路线图中，纯电动汽车和插电式混合动力车在所有主要地区均呈现销售增长。图4到2020年按地区分布EV/PHEV的总体销量电动汽车的销量呈逐年持续性增长。世界各国政府最近宣布的目标表明，到2020年这些目标结合加起来呈现类似的持续性增长。（见表2和图5）。此外，宣布的大多数目标都是在过去12个月制定的，并优先开发和部署具有国际水平的电动汽车技术。如果所有宣布的目标都能实现，到2015年将售出电动汽车约150万辆，到2020年将售出700万辆。这些数字与图4中国际能源署蓝图目标相差不远。因此，此时由这些国家制定的目标在2020年足以达到蓝图制定的目标。面临的挑战是如何实现这EV销量 PHEV销量百万 百万 所有其他印度中国太平洋经合组织欧洲经合组织北美经合组织 所有其他印度中国太平洋经合组织欧洲经合组织北美经合组织  ‐ 10 ‐  些极具进取性的目标。一个关键的问题是，汽车制造商能否按需按时提供足量的汽车，电池制造商能否提供足量的电池。如前所述，国际能源署的方案已考虑为汽车示范和小规模生产提供时间，使制造商可以确保他们的车型已经为面向大众市场做好准备。为实现2050年的销售目标，需要在未来5-10年进行大量的规划和协调工作。目前发布的短期目标是否能全部实现，并在其后持续提高，是一个值得认真考虑的问题，这需要加强国家间的协调。表2已发布的国家EV和PHEV销售目标国家目标宣布时间来源澳大利亚2012年：首辆上路2018年：大规模普及2050年：占65%以上2009.6.4ProjectBetterPlace公司能源白皮书（Garnault报告）澳大利亚2020年：占20%2009.6.10三菱（澳大利亚）加拿大2018年：50万辆2020年：1.8万辆（安大略省EV销量）2008.62009.7.15加拿大政府加拿大EV技术路线图中国累计产量500万辆2011.3纯电动汽车倡议中国2015年：54万辆2009.7.8Pike研究中国2008年：累计生产2100万辆电动自行车2009.4.27《经济学家》 ‐ 11 ‐  中国2030年：20-30%的市场份额2008.10麦肯锡咨询公司丹麦2020年：20万辆2020年：5万辆丹麦ENS丹麦纯电动汽车倡议法国2020年：200万辆2011.3纯电动汽车倡议德国2020年：100万辆2011.3纯电动汽车倡议爱尔兰2020年：35万辆2009.4.28爱尔兰国家议会爱尔兰2020年：23万辆2030年：40%市场份额2009.10.1爱尔兰电力供应局（ESB）以色列2011年：4万辆EV2012年：每年4-10万辆EV2008.9.9ProjectBetterPlace公司日本2020年：20%市场份额（其中80万辆是基于国际能源署400万辆的估计）2011.3纯电动汽车倡议荷兰2015年：累计生产2万辆2020年：累计生产20万辆2011.5荷兰能源机构新西兰2020年：5%市场份额2040年：60%市场份额2007.10.11总理海伦·克拉克西班牙2020年：250万辆2011.3纯电动汽车倡议瑞典2020年：60万辆2011.3纯电动汽车倡议瑞士2020年：14.5万辆2009.7Alpiq咨询英国2020年：累计生产EV120万辆、PHEV35万辆2030年：累计生产EV330万辆、PHEV790万辆2008.10运输部，“高程”设想美国2015年：PHEV累计100万辆2009.1总统奥巴马世界范围2015年：170万辆2009.7.8Pike研究世界范围2030年：5-10%市场份额2008.10麦肯锡咨询公司世界范围2020年：10%市场份额2009.6.26雷诺汽车公司主席卡洛斯·戈恩欧洲2015年：25万辆