我国新能源汽车发展分析

专家论坛ExpertForum2010年第1期总第181期4徐长明李伟利（国家信息中心，北京100045）我国新能源汽车发展分析摘要：介绍了国外新能源汽车的发展现状，提出了我国发展新能源汽车的方式，指出纯电动汽车是我国发展新能源汽车的突破点。关键词：新能源汽车电动汽车动力电池收稿日期：2010-01-18。作者简介：徐长明，硕士，高级经济师，毕业于上海交通大学。现任国家信息中心信息资源开发部主任、国家发展和改革委员会高级职称评审委员、商务部市场战略专家、《中国汽车市场展望》主编。过去10年，我国汽车市场迅速扩张，2009年汽车销售量已突破1300万辆，首次超过美国成为全球第一大汽车市场；同时汽车保有量也迅速增长，截至2008年底，我国汽车保有量达到4975万辆，位居全球第三。汽车的迅速普及，在改善居民生活的同时也产生了诸如能源、环保等方面的问题。当前我国车用石油消耗占全社会石油消费量的比例在1/3左右，车用石油迅速攀升导致我国石油消费量快速增长，石油进口依存度大幅提高，能源安全受到挑战。随着城市汽车保有量大幅提升，汽车污染物排放已成为城市空气污染的主要污染源，汽车尾气排放日益加重威胁着居民的身体健康。因此，我国发展新能源汽车刻不容缓。1国外新能源汽车发展现状新能源汽车是相对于以汽油、柴油为主要燃料的传统内燃机汽车而言的。广义的新能源汽车分为两大类，一类是替代燃料汽车，包括天然气、液化石油气、甲醇、乙醇、二甲醚、生物柴油等燃料汽车；另一类是电动汽车、燃料电池汽车和氢动力汽车等新型动力驱动汽车。当前国际上车用替代燃料发展主要是乙醇和生物柴油等非化石类燃料，乙醇作为首先规模化应用的生物质燃料在部分国家得到一定程度推广。美国一直致力于提高乙醇以及生物柴油等可再生资源使用量，2003-2007年，美国乙醇汽油的消耗量年均复合增长率为27%。2006年使用E85的汽车销量就已突破了100万辆。2006年9月，美国通过“可再生燃料标准（RFS）计划”，该计划旨在使美国使用的可再生汽车燃料数量从2006年约45亿加仑增加到2012年至少75亿加仑，相当于美国车用汽油需求量的3.71％。巴西是全球乙醇燃料推广最早、也是最为成功的国家，2006年在巴西保有汽车中，有17%以上的汽车使用的是无水乙醇或有水乙醇，其汽油中也大量添加乙醇。目前，新型动力驱动汽车达到商业化运行的只有混合动力汽车。美国的混合动力汽车在2004年前后进入商业化推广阶段，2008年混合动力汽车销售32万辆，占美国汽车总销量比例达到2.3%左右。美国混合动力汽车的快速推广得益于政府对购买混合动力汽车的税收抵免政策。以购买PRIUS为例，购买一辆PRIUS政府可退税3150美元，占车价的14.3%。日本是混合动力汽车商业化运行的另一大市场，自2009年4月日本调高购车补贴后，混合动力汽车连续4个月占据日本新车销量第一。2009年4-9月，日本的混合动力汽车销量占专家论坛ExpertForum2010年第1期总第181期5汽车销售总量的8.9%。总体来看，在政府加大补贴的作用下，混合动力汽车已经具备大规模推广的市场和技术基础。电动汽车作为完全替代化石燃料的汽车是未来汽车的发展目标，各国政府和各大厂商都在加大研发的力度，但目前电动汽车还处于样车或示范运行阶段。美国通用汽车公司在电动汽车上的主推产品雪佛兰Volt，2007年亮相北美车展，计划2010年在美国实现量产。2009年8月2日，日产汽车公司公开展示电动汽车Leaf，计划于2010年下半年率先在日本、美国和欧洲市场推出，成为全球第一款最有可能实现量产的车型。2我国发展新能源汽车的方式与传统汽车不同，我国新能源汽车发展与国际基本同步。我国发展新能源汽车应是各种方式并存，替代燃料、混合动力、电动汽车都需要投入力度发展。这主要由我国汽车市场未来巨大的容量所决定的。根据乘用车发展理论判断，2009年后我国基本进入汽车普及化时期。汽车普及化时期的特点是市场需求快速增长，普及化时间长，初步判断到2020年之前我国乘用车市场仍将处于快速发展时期，增长率相当于GDP增长率的1.5倍左右。而未来10年我国经济处于重工业化发展时期，经济将保持较快的增长速度，我国居民收入水平将快速提高。因此，可以判断我国实现每年3000万辆汽车总需求和3亿辆的保有量是完全可能的，巨大的市场容量将为我国发展各类新能源汽车提供规模经济基础，使得我国发展每类新能源汽车都有一个可观的市场需求规模。但是，市场容量巨大也有其两面性，巨大的市场容量使得我国依赖任何一种单一汽车能源方式都无法承受。如果仅依赖石油作为单一车用能源，预计到2020年我国车用石油消耗将达到3亿吨，加上其他领域石油消费量，全社会石油消费量将超过6亿吨，而未来我国国内石油产量基本上维持在年均2亿吨左右，也就是说按此假设到2020年我国石油进口依存度将超过70%，这是无法想象的，更是无法承受的。再看乙醇等生物燃料。按全国车用燃油中全部推广E10乙醇汽油，到2020年我国炼制乙醇所需玉米量将达到1.3亿吨左右，而我国玉米总产量也就在1.1~1.3亿吨之间，也就是说全国所有的玉米产量都需要拿去进行乙醇炼制，这肯定是不可能的。那么我们单纯发展电动汽车是否可行呢？按当前水平初步测算，1亿辆电动轿车年均耗电量约为1500亿千瓦时左右。2007年我国电力总需求为32712亿千瓦时，也就说拿出不到10%的电力就可以满足1亿量轿车使用。但问题是电动汽车产业化所必备的条件在短期内很难全面具备。动力电池还无法满足电动汽车对其大容量、长周期、低成本的使用要求，对电池组工作状态监控、最大化效率和使用寿命的管理系统技术还不成熟，充电等基础设施建设还需要一个较长的建设周期等等。3我国发展新能源汽车的突破点新能源汽车多种多样，不同阶段新能源汽车的发展机会也各不相同。我国发展新能汽车也需要找准突破点，以实现汽车产业的跨越。综合来看，我国发展新能源汽车最可能在纯电动汽车上取得突破。3.1我国纯电动汽车的相关技术初步具备产业化基础我国在电动汽车研究方面起步较早，国家“863”计划在“十五”期间就已经开始支持电动汽车及关键零部件研发。在国家“863”计划等相关政策支持下，我国已有很多企业投身纯电动汽车领域，取得了丰硕的研发成果，一些车型已经小规模生产并投入示范运行。奥运会期间，我国自行研制的电动汽车成功进行了示范运行，50辆纯电动公交车在奥运中心区进行服务，在奥运会期间共载客127320人次，成功实现车辆零故障和运营零事故。新能源汽车奥运示范运行的成功，对新能源汽车服务的推广起到了巨大的推动作用。随后，由国家科技部、财政部共同实施的节能与新能源汽车规模化推广应用工程——“十城千辆”工程正式启动，计划在三年内在有条件的10个以上城市进行千辆级的电动汽车示范。目前，部分城市已经开展了电动汽车大规模示范行动。2009年，北京有1000辆新能源汽车在公交和环卫行业示范运行，混合动力公交车达860辆，电徐长明等.我国新能源汽车发展分析专家论坛ExpertForum2010年第1期总第181期6动环卫车有30辆。而上海在2010年世博会期间，将有我国自主研发的1000多辆各类电动汽车投入运行。当前，我国一大批有实力的机构在从事与纯电动汽车有关的研制工作。除长安、比亚迪、奇瑞等整车企业进行电动汽车整车研发外，我国在电动汽车各类零部件上也有一批单位进行研发和产业化工作。如燃料电池研发方面有同济大学、上燃动力以及清华大学，动力蓄电池方面有比亚迪、比克、力神等大型锂离子电池生产企业，驱动电机系统方面有上海电驱动、南车时代、湘潭电机等企业在从事轿车、客车等不同类型驱动电机的研发。就电动汽车关键零部件动力电池而言，我国已经形成了一条完整的锂离子动力电池产业链，从动力电池系统、动力电池相关原材料到矿产资源等都有一批企业进行研发生产。如锂电池生产企业有比亚迪、比克、力神等，正极材料生产企业有中信国安、湖南杉杉、北大先行等，隔膜有新乡格瑞恩、东莞星源等。不仅如此，我国在动力电池的初级原材料锂矿资源上储量丰富。当前我国金属锂可采储量54万吨，位居世界第三。3.2发展纯电动汽车可以绕过传统的发动机技术，避开我们的弱项对于我国汽车产业而言，传统汽车生产技术远不如国外，作为传统汽车的心脏——发动机技术，我们基本上不掌握，即使掌握一点，也只是停留在较低层次上。而且按照当前技术进展，我们要想在传统汽车技术上赶上、超过国外发达国家几乎是不可能的。混合动力汽车是在传统内燃机汽车基础上匹配一套电驱动系统，从丰田PRUIS技术结构来看，其复杂程度比传统汽车要高得多，而且混合动力汽车节油效果很大程度上依赖于对发动机的调校，以匹配混合动力汽车各种运行状态。我国设计先进的发动机还存在问题，更不用说调校了。因此像PRUIS这样深度混合的混合动力汽车，我们就不用去触碰了。而轻度混合动力、STOP-START等技术难度相对较小、复杂性不高的汽车，我们还有发展的可能性，关键取决于企业掌握不掌握发动机技术。燃料电池汽车是汽车的全新革命，一旦能够成功，汽车能源、环保问题都迎刃而解。但是，氢、储氢及燃料电池技术仍是世界范围内的难题，燃料电池技术的未来还无法预测。电动汽车是依靠电池供应能量、依靠电机驱动的新能源汽车，纯电动汽车将不再需要燃料发动机系统，取而代之的是由电池、电机组成的电驱动系统。我国在电驱动系统技术上与国外先进水平差距较小，可以说处于同一个发展水平，部分领域还处于国际领先行列。以动力电池为例，我国与日本、韩国在动力电池的研发生产上处于国际第一集团，国内动力电池在性能指标上与国际水平相当，有些指标还优于国际水平（见表1）。3.3纯电动汽车所需配套基础设施建设具备可行性充电站、充电接口等基础设施建设也是影响电动汽车推广应用的主要障碍之一。没有完善的充电网络，电动汽车发展只能是纸上谈兵。为了加快推进电动汽车普及，国际上都在积极进行充电桩的研发工作，主要方向一方面是降低成本，另一方面尽量减少对土地资源的占用。日本东京电力公司开发出了一种充电设备，能在5分钟的停车时间内提供足够让一辆小型电动汽车行驶40千米的电量，充电时间大大缩短，充电站容纳量得以增大。美国电网公司正在积极推进利用现有停车设施进行充电设施建设，将大大减少资源占用。英国一家公司发明了一种路边充电站，它的表1我国动力电池主要指标与国际对比电池类型Ni-MH电池主要指标比能量比功率循环寿命成本当前国际60～70800～14001200～150040273国内863551006　　电池类型Li-ion电池主要指标比能量比功率循环寿命成本当前国际100700～900≤150040241国内8631201220≤200040242（下转第25页）专题综述GeneralReviewofSpecialSubject2010年第1期总第181期25律，与国际油价基本接轨。近几年来，面对国际油价的不断攀升，政府对国内成品油价格实行了宏观调控，使价格机制基本失效，国内成品油价格严重偏低，经常出现与原油价格倒挂的现象。实施新的成品油定价机制以后，国内成品油价格与国际油价基本接轨，价格信号不再扭曲，基本解决了价格长期偏离价值的问题。②理顺了价格，扭转了炼油行业长期亏损的局面。2003年，由于受到SARS疫情和国际油价持续上升的影响，政府为了减少油价上升对经济的负面作用，对成品油价格实行严格的控制，使炼油企业出现了政策性亏损。2004-2008年，国内炼油业一直处于亏损的境地，2009年执行新的成品油价格机制后，炼油业亏损局面得以扭转，实现了近五年来首次盈利，从而促进了炼油工业的持续健康发展。③促进了产业发展，保证了市场供应。新的成品油价格机制保证了炼油企业的加工利润，促进了产业发展，随着原油加工量的增加，国内市场成品油供应充裕。而受国际金融危机的影响及国内经济调整，2009年国内成品油消费增速比2008年大幅降低，使市场出现了供大于需的局面，压缩了成品油销售盈利空间，加剧了流通环节的市场竞争。④改变了低成本消费理念，促进了大众节能意识。高额的燃油消费税，抑制