IEA《2018全球電動(dòng)汽車(chē)展望》評(píng)析

趙世佳 尚勇

近年來(lái)，各國(guó)紛紛加大電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展力度，將電動(dòng)汽車(chē)作為提高國(guó)家經(jīng)濟(jì)和制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、吸引外資的重要抓手，全球電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入發(fā)展關(guān)鍵期。2018年5月30日，國(guó)際能源署IEA發(fā)布的年度報(bào)告《2018全球電動(dòng)汽車(chē)展望》，梳理了全球電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展特點(diǎn)、充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展趨勢(shì)，以及電池技術(shù)走向和政策考慮等。該報(bào)告對(duì)我國(guó)推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展、加快汽車(chē)產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型具有重要的借鑒意義。

主要內(nèi)容

根據(jù)IEA統(tǒng)計(jì)，2017年全球電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到110萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)54%。 中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量為58萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)72%； 德國(guó)和日本電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量增速迅猛，同比超過(guò)100%。2017年全球純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量占比2/3，中國(guó)、法國(guó)、荷蘭等以純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售為主，日本、瑞典和英國(guó)等側(cè)重于插電式混合動(dòng)力車(chē)型。截至2017年底，全球電動(dòng)汽車(chē)保有量達(dá)到310萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)57%。其中，中國(guó)超過(guò)120萬(wàn)輛，約占全球的40%，歐盟和美國(guó)各占25%。從各國(guó)電動(dòng)汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售在本國(guó)汽車(chē)總銷(xiāo)量中的份額看，北歐地區(qū)領(lǐng)先，其中挪威新電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售比重達(dá)39%，冰島和瑞典分別為12%和6%。

產(chǎn)業(yè)政策是全球電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量快速增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力。各國(guó)所采取的政策措施主要包括：政府采購(gòu)、財(cái)政補(bǔ)貼以及對(duì)傳統(tǒng)燃油車(chē)在燃油經(jīng)濟(jì)性、排放法規(guī)等方面逐步加嚴(yán)等。比如2009年，中國(guó)、芬蘭、法國(guó)、德國(guó)、日本、瑞典和美國(guó)等國(guó)共同發(fā)起電動(dòng)汽車(chē)倡議（EVI），促進(jìn)了政策制定者之間的交流。法國(guó)、英國(guó)、挪威等國(guó)制定了燃油車(chē)退出市場(chǎng)時(shí)間表，加快了電動(dòng)化進(jìn)程。全球主流車(chē)企紛紛發(fā)布電動(dòng)汽車(chē)規(guī)劃，在產(chǎn)業(yè)化布局及先進(jìn)電動(dòng)技術(shù)研發(fā)等方面制定了明確的時(shí)間表和發(fā)展目標(biāo)。

2017年全球電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施達(dá)到350萬(wàn)個(gè)，其中，私人慢充充電樁接近300萬(wàn)個(gè)。荷蘭、德國(guó)、中國(guó)樁車(chē)比最高，分別達(dá) 0.28、 0.22 和0.17。在充電基礎(chǔ)設(shè)施加速建設(shè)的同時(shí)，全球充電標(biāo)準(zhǔn)逐步統(tǒng)一，汽車(chē)企業(yè)基于日本 CHAdeMO、歐美 CCS、特斯拉super charge和中國(guó)GB/T20234.1等標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)兼容性強(qiáng)的充電通信協(xié)議和物理接口，并開(kāi)展直流充電功率200kW或以上大功率充電的前瞻研發(fā)。

對(duì)于充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)， 多國(guó)政府提出了與電動(dòng)汽車(chē)相匹配的發(fā)展目標(biāo)。中國(guó)計(jì)劃在2020年建成1.2萬(wàn)座換電站、480萬(wàn)個(gè)私人充電樁以滿足 500 萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)使用需求。歐盟制定了2020年、2025年和2030年的充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展目標(biāo)。美國(guó)計(jì)劃在2017—2027年斥資20億美元建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施，加州到2025年將建成包括1萬(wàn)個(gè)快充樁在內(nèi)的25萬(wàn)個(gè)充電樁，以滿足2030年500萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)使用需求。圍繞高速公路快充基礎(chǔ)設(shè)施，保時(shí)捷計(jì)劃2019年前建設(shè)500座充電站，Ionity 計(jì)劃2019年前在歐洲建設(shè)400座充電站和2400個(gè)充電樁，2020年前在美國(guó)建設(shè) 290座充電站和1740個(gè)充電樁。

電池成本在電動(dòng)汽車(chē)售價(jià)中占據(jù)了較高比例。電池成本和性能的四大驅(qū)動(dòng)因素包括電化學(xué)性能、制造規(guī)模、電池尺寸和充電速度。在電化學(xué)性能方面，由于具備較高的能量密度，輕型動(dòng)力電池市場(chǎng)主要由鎳錳鈷（NMC）和鋰鎳鈷鋁氧化物（NCA）等正極材料壟斷；在鎳錳鈷三元正極材料中，鎳基材料增加能夠使能量密度增加，且熱穩(wěn)定性降低。磷酸鐵鋰（LFP）正極材料是電動(dòng)客車(chē)的首選，其特點(diǎn)是循環(huán)壽命長(zhǎng)且安全性能高。負(fù)極材料主要采用石墨或循環(huán)壽命較高的鈦酸鋰。在制造規(guī)模方面，電池產(chǎn)能的增加使得電池制造成本顯著降低，規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)。根據(jù)BatPaC 預(yù)測(cè)模型，年產(chǎn)電池包由1萬(wàn)到5萬(wàn)包，電池成本將降低9%，由10萬(wàn)到50萬(wàn)包，電池成本將降低12%。 在電池尺寸方面，由于大電池具有較高的電池封裝比，平攤了電池管理和冷卻系統(tǒng)成本，因此，電池尺寸越大，成本越低，70kWh比30kWh電池包的成本降低25%。在充電速度方面，當(dāng)前的快充技術(shù)可滿足在40～60分鐘內(nèi)充滿電池電量的80%，未來(lái)300～400kW的超快充技術(shù)將進(jìn)一步縮短電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間。

突出特點(diǎn)

IEA 采用情景分析的方法，對(duì)全球電動(dòng)汽車(chē)和充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測(cè)。主要采用兩種情景，一是新政策情景，即IEA世界能源展望的核心情景，包括全球各國(guó)政府制定的最新針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)和充電基礎(chǔ)設(shè)施的政策和措施。二是EV30@30情景，即基于EVI國(guó)家EV30@30的運(yùn)動(dòng)宣言，2030年全球電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)份額達(dá)到30%。

在新政策情景下，該報(bào)告預(yù)測(cè)，全球電動(dòng)汽車(chē)保有量在2020年將達(dá)到1200萬(wàn)輛，2030年達(dá)到1.25億輛，市場(chǎng)份額提升至6%，動(dòng)力電池需求量從2017年68GWh將增至2030年775GWh。在EV30@30情景下，該報(bào)告預(yù)測(cè)，2030年全球電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量將達(dá)到3800萬(wàn)輛，保有量突破2.20億輛，2030年動(dòng)力電池需求量將達(dá)到2.25TWh。從地域分布來(lái)看，中國(guó)和歐洲仍將是電動(dòng)汽車(chē)的主要市場(chǎng)，中國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展仍將主要受益于補(bǔ)貼和“雙積分”政策。歐盟委員會(huì)最近提出， 到2030年，乘用車(chē)和輕型汽車(chē)二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)將大幅促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展。隨著電動(dòng)汽車(chē)滲透率的不斷提升，私人充電樁和公共充電基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)量將隨之增加。

隨著電動(dòng)汽車(chē)的日益普及，電力需求不斷增加，影響著輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)，電網(wǎng)負(fù)荷壓力也逐步增大。2017年，全球電動(dòng)汽車(chē)電力需求達(dá)到54TWh，比2016年提升了21%。電力系統(tǒng)的需求側(cè)管理（Demand-side management，DSM）可以顯著減少公路運(yùn)輸電氣化對(duì)電網(wǎng)升級(jí)和額外發(fā)電容量的需求，并促進(jìn)可再生能源整合。

目前，監(jiān)管機(jī)構(gòu)、公用事業(yè)、輸配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和零售商已經(jīng)采取DSM措施。對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)，DSM可以?xún)?yōu)化車(chē)輛的充電時(shí)間，改變負(fù)載以確保電力供需的良好匹配，減輕配電網(wǎng)負(fù)荷。將電動(dòng)汽車(chē)充電與可再生能源相結(jié)合，還可充分利用可再生能源的發(fā)電能力。DSM 還可為電網(wǎng)提供有價(jià)值的輔助服務(wù)，包括頻率調(diào)節(jié)、電壓支持、功率因數(shù)校正等。通過(guò)V2G功能，還可進(jìn)一步提高DSM措施的有效性。當(dāng)前，DSM實(shí)施的關(guān)鍵是動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制，即通過(guò)定價(jià)激勵(lì)消費(fèi)者在波谷充電，提高電動(dòng)汽車(chē)的社會(huì)利用效率，引導(dǎo)電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)電網(wǎng)調(diào)峰活動(dòng)。

在全球電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展歷程中，美國(guó)、中國(guó)、歐洲、日本等國(guó)家和地區(qū)采用了一系列政策工具加以推廣，比如公共采購(gòu)和投資計(jì)劃，補(bǔ)貼和其它財(cái)稅政策，提高燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)和出臺(tái)零排放法規(guī)等。未來(lái)，隨著電池性能提升、技術(shù)發(fā)展成熟以及消費(fèi)者偏好改善，電動(dòng)汽車(chē)政策也應(yīng)做出進(jìn)一步調(diào)整。

應(yīng)采取多種政策措施為電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展?fàn)I造最佳環(huán)境。一是降低電動(dòng)汽車(chē)購(gòu)車(chē)成本，車(chē)輛購(gòu)置補(bǔ)貼和車(chē)輛購(gòu)置稅減免是提高電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售額的最有效杠桿，征收污染物和溫室氣體排放稅將成為替代補(bǔ)貼、縮小電動(dòng)汽車(chē)與傳統(tǒng)燃油車(chē)價(jià)格的重要手段。二是推動(dòng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，私人充電樁應(yīng)簡(jiǎn)化和加快安裝的審批程序，政府可以采用低利率、貸款擔(dān)保、次級(jí)債務(wù)、債券融資的信用保險(xiǎn)產(chǎn)品，以及 PPP等方式為公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供財(cái)政支持。三是出臺(tái)排放管制政策，各國(guó)應(yīng)加強(qiáng)燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)和排放法規(guī)的法律效力，并注重完善監(jiān)管制度。政府還可以通過(guò)取消化石燃料補(bǔ)貼、建立反映燃料碳含量的稅收機(jī)制、提高燃料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方式，加快電動(dòng)汽車(chē)普及。

幾點(diǎn)啟示

我國(guó)針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)構(gòu)建了較為完善的政策體系，從宏觀統(tǒng)籌、推廣應(yīng)用、行業(yè)管理、財(cái)稅優(yōu)惠、技術(shù)創(chuàng)新、基礎(chǔ)設(shè)施等方面，全面推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)快速發(fā)展。到2020年，補(bǔ)貼政策將逐步退出，電動(dòng)汽車(chē)與傳統(tǒng)燃油車(chē)將正面競(jìng)爭(zhēng)，“后補(bǔ)貼時(shí)代”仍需要綜合性的政策體系。一是加強(qiáng)政策制定的理論支撐，建立我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的客觀動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)制，增強(qiáng)政策的科學(xué)性、前瞻性、穩(wěn)定性。二是加強(qiáng)政策間的有效協(xié)同。重視產(chǎn)業(yè)與貿(mào)易政策、中央與地方政策的有效銜接與互相協(xié)同。三是重視政策工具使用的多樣性。在供給側(cè)政策工具方面，提高對(duì)電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵核心技術(shù)的科技研發(fā)投入，充分利用國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心集中行業(yè)核心力量對(duì)關(guān)鍵共性技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)；在需求側(cè)政策工具方面，加大對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施的政策支持；在環(huán)境型政策工具方面，運(yùn)用稅收工具提高傳統(tǒng)燃油車(chē)的使用成本。

隨著動(dòng)力電池電化學(xué)性能、制造規(guī)模、電池尺寸和充電速度等的持續(xù)改善，鋰離子電池有望成為未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的主要形式。一是加快對(duì)現(xiàn)有鋰離子電池材料性能的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。在正極材料方面，加速鎳基材料在正極中的占比，由目前主流的NMC111向NMC622、NMC811發(fā)展，進(jìn)一步降低電池成本、增加電池能量密度。在負(fù)極材料方面，提高硅基材料在負(fù)極中的占比，形成石墨/硅復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，提升快速充電性能。在電解液方面，重點(diǎn)發(fā)展凝膠材料，實(shí)現(xiàn)由有機(jī)溶劑向聚合物材料的過(guò)渡。二是前沿布局新型電池，加快研發(fā)具有更高理論能量密度和更低理論成本的鋰空氣電池、鋰硫電池等，提升試驗(yàn)檢測(cè)能力和驗(yàn)證水平。

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，使充電基礎(chǔ)設(shè)施智能化、網(wǎng)聯(lián)化成為重要發(fā)展趨勢(shì)，并將大幅提升充電基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)效率和用戶(hù)體驗(yàn)，促進(jìn)充電設(shè)施與電網(wǎng)、交通網(wǎng)、信息平臺(tái)等結(jié)合。一是通過(guò)遠(yuǎn)程系統(tǒng)實(shí)時(shí)管控充電設(shè)施位置和當(dāng)前使用狀態(tài)、遠(yuǎn)程預(yù)約情況，基于充電效率最大化原則，適時(shí)推出智能化地鎖，全面提高充電服務(wù)智能化水平，加快發(fā)展城市智能充電網(wǎng)絡(luò)。二是推動(dòng)充電基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通，解決充電接口標(biāo)準(zhǔn)化、上傳數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)算體系標(biāo)準(zhǔn)化三大關(guān)鍵問(wèn)題。三是基于需求側(cè)管理電動(dòng)汽車(chē)用電需求，合理調(diào)配電力資源，實(shí)現(xiàn)削峰填谷、調(diào)頻調(diào)壓、有序充電，積極探索電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行、企業(yè)削減成本、用戶(hù)收益的多贏模式。