羅文雲(yún) 周浩 于樂淘 李金寶
摘要:近年來,電動汽車的普及應(yīng)用已逐漸成為一種解決全球能源危機和環(huán)境污染問題的有效措施。不僅美、德、日等發(fā)達國家的電動汽車市場得到迅猛發(fā)展,我國在電動汽車市場方面也取得較大進步。文章首先概括了全球電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,之后梳理分析了部分發(fā)達國家及我國電動汽車市場的發(fā)展歷程。最后指出我國在電池技術(shù)、配套基礎(chǔ)設(shè)施、管理機制和扶持方式等方面的不足,并提出優(yōu)化建議。
關(guān)鍵詞:電動汽車;發(fā)展趨勢;技術(shù)研發(fā);市場
近年來,全球變暖、能源枯竭和生態(tài)危機等問題加劇,人們開始尋求解決此問題的有效方法,因電動汽車在節(jié)能減排和替代方面具有顯著優(yōu)勢,大力研究電動汽車相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用,促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為發(fā)達國家和相關(guān)企業(yè)關(guān)注的重點之一。
美、德、日等發(fā)達國家和地區(qū)不僅在電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早,而且其電動汽車市場規(guī)模依然保持著高速增長趨勢。與之相比,我國電動汽車市場起步較晚,但也取得了巨大的進步。
一、全球電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
近年來,全球電動汽車市場規(guī)模日益擴大,電動汽車產(chǎn)銷量均有明顯提升。從國際能源署IEA的預(yù)測中可知,從2020年開始,傳統(tǒng)汽柴油汽車的市場份額開始出現(xiàn)下降趨勢,新能源汽車,包括普通的混合動力汽車在未來市場份額呈持續(xù)擴大的趨勢。如圖1所示。
2015年全球電動乘用車總銷量達到549414輛,同比大幅攀升72.8%。中國、美國、挪威、英國、法國、日本、德國這7為銷量較高的國家共銷售電動汽車442985輛,幾乎占到全球的 50%。盡管全球電動汽車市場大部分是呈上升趨勢,但2016年部分市場也存在電動汽車銷量不景氣現(xiàn)象,其中日本已經(jīng)是連續(xù)兩年銷量下跌,市場份額僅占到0.45%。
全球各主要國家電動汽車 2014 年保有量及 2020 年預(yù)計保有量如表 1 所示。
國外電動汽車企業(yè)在電動汽車相關(guān)技術(shù)的研開發(fā)上都呈現(xiàn)出很強的實力。我國的電動汽車品牌也表現(xiàn)突出,從2015年占全球市場份額的31%增長到43%,目前已是全球最大的電動汽車市場。從各企業(yè)和項目研究現(xiàn)狀來看,目前混合動力車輛技術(shù)最為成熟,已成為電動汽車市場最受歡迎車型;純電動車也逐步走上了工業(yè)化的道路;燃料電池汽車在技術(shù)和經(jīng)濟方面仍存在不足,暫不適合大規(guī)模推廣。總的來說,車身輕量化、動力清潔化、價格接地化和充換電方式便捷化將是未來全球電動汽車的發(fā)展趨勢。
二、國外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀
(一)市場狀況
美國、德國和日本等發(fā)達國家及地區(qū)不僅是汽車工業(yè)強國,也是全球范圍內(nèi)早期發(fā)展電動汽車的國家。美國電動汽車產(chǎn)業(yè)最具市場化,2016年美國電動汽車全年的累計銷量接近16萬輛,與2015年相比增長了37%。純電動車和插電式混合動力車型之間的比例為54:46,但是插電式混合動力車的市場份額在逐漸上升,相較于2015年的39%來說上升了7%。值得關(guān)注的是美國首次使用燃料電池電動汽車,目前已經(jīng)有1074輛車使用的是燃料電池。德國電動汽車市場正處于成長階段,根據(jù)德國汽車管理中心(Center of Automotive Management)的統(tǒng)計,截止2016年7月,德國本土總計銷售10481輛電動汽車,較去年同期增長了8.7%。日本的電動汽車普及程度較高。2014年之前,日本電動汽車銷售量逐年穩(wěn)增,但在2015年因低廉的油價和新版本電動汽車的推遲上市,其銷量第一次出現(xiàn)了下降,同比減少22%。2016年1~6月日本電動汽車的銷量為14597輛。
(二)技術(shù)研發(fā)
電動汽車長遠發(fā)展的關(guān)鍵在于其相關(guān)技術(shù)的研制和開發(fā)。美國主要以通用、福特和克萊斯勒三大汽車公司為主導(dǎo),從1991年起開始對電動汽車車用電池技術(shù)進行研究,2001年成立了“SAE燃料電池標(biāo)準(zhǔn)委員會”,美國將研究重心置于蓄電池技術(shù),但長期未能到到關(guān)鍵性突破,從而轉(zhuǎn)向了對燃料電池車的研究。于2016年7月,由多家國家實驗室和大學(xué)共同組建了名為“電池500”的研究中心,旨在延長電動汽車行駛里程和降低電動汽車造價;其獲得授權(quán)專利數(shù)量占據(jù)了全球?qū)@倲?shù)的22%;德國《國家電動交通發(fā)展計劃》發(fā)布之后的5年里,國家將研究重點放在圍繞蓄電池、驅(qū)動技術(shù)、車身輕量化、信息及通信技術(shù)、充電基礎(chǔ)設(shè)施和整車集成技術(shù)等電動汽車核心技術(shù)領(lǐng)域,先后啟動了82個研究項目,近日,德國將研發(fā)重點放于新一代電動汽車“干式電池”技術(shù);日本十分重視電動汽車技術(shù)的研發(fā),1965年電動汽車研發(fā)被正式列入國家項目,并成立了日本電動汽車協(xié)會。1997年組建了鋰電池電力儲存技術(shù)項目(LiBES)研發(fā)聯(lián)盟研究開發(fā)高效率、高密度、高容量的車用鋰電池,并于當(dāng)年推出全球第一輛鋰離子電池電動汽車Prairie Joy。目前,日本已制定電動汽車充電國際標(biāo)準(zhǔn)共9項,并形成了成熟的電動汽車生產(chǎn)和研發(fā)體系。
(三)扶持政策
為加速電動汽車的市場化和推動其發(fā)展,根據(jù)不同的國情制定不同的扶持政策是十分必要的。如美國為加速電動汽車的市場化,制定大量法律法規(guī)和稅收優(yōu)惠政策,其電動汽車產(chǎn)業(yè)扶持政策模式為典型的市場帶動型。2010年提出的《電動汽車發(fā)展法案(草案)》中,在稅收減免的基礎(chǔ)上對5個試點城市的電動汽車及其基礎(chǔ)設(shè)施提供消費補助,通過相關(guān)政策的扶持,促進了美國電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用,特別是加州政府采用的強制銷售和電動車積分制度,更全面的普及了電動汽車。但2016年11月美國新任總統(tǒng)唐納德·特朗普在競選期間對于能源產(chǎn)業(yè)的相關(guān)計劃增加了新能源發(fā)展的不確定性,美國未來或?qū)⒅攸c置于化石能源的開采。
德國電動汽車產(chǎn)業(yè)扶持政策表現(xiàn)為創(chuàng)新主導(dǎo)型模式,雖然其電動汽車產(chǎn)業(yè)具有較強國際競爭力,但卻因產(chǎn)品售價較高,導(dǎo)致其電動汽車市場化難以取得實質(zhì)性發(fā)展。于是在2014年10月發(fā)布的《電動汽車法》中,頒布了一系列關(guān)于電動汽車道路交通、停車收費等方面予以特權(quán)和優(yōu)惠的條例。
資源匱乏的日本十分重視新能源汽車的普及,很早就開始制訂了新能源國家戰(zhàn)略。日本電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)為先進的整車集成技術(shù)其產(chǎn)業(yè)扶持政策表現(xiàn)為領(lǐng)導(dǎo)型模式。其電動汽車的發(fā)展分為早、中、后三個階段。早期階段先從運營商、地方自治體等用戶車輛作為公車或業(yè)務(wù)用車開始普及;中期階段將范圍普及到家用車;后期階段將范圍普及到汽車共享、汽車租賃等業(yè)務(wù)。總的來說,每一階段都取得了實質(zhì)性的效果。日本政府以2020年為目標(biāo),擬投入210億日元研發(fā)用于電動汽車的新型大容量電池,旨在提高電動汽車?yán)m(xù)航里程,大力推動電動汽車的普及。
三、我國電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀
(一)市場狀況
中國電動汽車產(chǎn)業(yè)的起步較晚,但近年來一直緊跟隨世界前沿技術(shù),取得了不小的進步,并且在中國政府的強力推動下,電動汽車的產(chǎn)量和銷量均實現(xiàn)了巨大的飛躍。據(jù)統(tǒng)計,我國2016年1~11月新能源汽車產(chǎn)量為42.7萬輛,銷量為40.2萬輛,比上年同期分別增長59.0%和60.4%。其中純電動汽車產(chǎn)量為成34.0萬輛,銷量為31.6萬輛,比上年同期分別增長75.6%和77.8%;插電式混合動力汽車產(chǎn)量為8.7萬輛,銷量為8.6 萬輛,比上年同期分別增長16.2%和18.0%。中國本土汽車品牌逐漸增多,市場上可供選擇的車型也日漸豐富。
(二)技術(shù)研發(fā)
中國從“十五”開始發(fā)展中國新能源汽車,組織實施了國家“十五”電動汽車重大科技專項,重點開發(fā)汽車整車技術(shù)和關(guān)鍵零部件技術(shù),建立了電動汽車“三縱三橫”的矩陣式研發(fā)布局,期間推動出臺了26項國家標(biāo)準(zhǔn),累計申請796項國內(nèi)外專利;自“十一五”以來,經(jīng)過15年的努力,中國在電動汽車研發(fā)方面取得了巨大進展。在公共平臺技術(shù)方面,實現(xiàn)了新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)體系和整車、電池、電機測試平臺的建立。在整車技術(shù)方面,實現(xiàn)了純電動汽車在續(xù)駛里程、可靠性、安全性等方面的提高。我國燃料電池轎車采用獨具特色的“電-電混合”動力系統(tǒng)平臺技術(shù)方案,實現(xiàn)了燃料電池城市客車在三大系統(tǒng)(燃料電池/蓄電池混合動力、電動化底盤、整車控制)的應(yīng)用和在三大技術(shù)(燃料電池耐久性、氫氣安全性、整車燃料經(jīng)濟性)取得重要突破。
(三)扶持政策
近幾年,我國電動汽車行業(yè)迅猛發(fā)展,離不開政府頒布的相關(guān)扶持政策。僅2016年就頒布相關(guān)政策共277項,其中國家政策39項,地方補貼政策56項,產(chǎn)業(yè)政策80項,充電基礎(chǔ)設(shè)施政策102項。這些政策對于電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了重要作用。2001年,啟動了《國家“863”計劃電動汽車重大專項》。2009 年出臺了“十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程”、新能源汽車購車補貼和購置稅減免和充電設(shè)施建設(shè)獎勵等一系列政策措施,以及2012年國務(wù)院出臺《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020)》,2013年四部委聯(lián)合出臺《關(guān)于繼續(xù)開展新能源汽車推廣應(yīng)用工作的通知》。2014年來,國家更是密集出臺政策,加大推廣力度。同時,國家及地方政府出臺了系列補貼獎勵和稅收減免等政策,旨在加速推動電動汽車市場的發(fā)展。
財政部數(shù)據(jù)顯示,2009~2015年年底,中央財政累計安排補助資金334.35億元對新能源汽車推廣應(yīng)用予以補助。但自2015年起,一些不法企業(yè)利用補貼政策,采取虛假生產(chǎn)、產(chǎn)品不符合一致性要求等方式騙取國家補貼資金,導(dǎo)致電動汽車“虛假”發(fā)展,國家補助資金大量流失。因此,為了促進我國新能源汽車行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展,國家相關(guān)部門將從提高補貼獲得條件、完善補貼標(biāo)準(zhǔn)和機制、改進補貼資金撥付方式、建立地方政府為責(zé)任主體的監(jiān)管體系等,調(diào)整新能源汽車國家補貼政策。新的政策的頒布,在一定程度上將影響電動汽車的銷量,最新數(shù)據(jù)顯示,2017年1月我國電動汽車銷量僅為0.54萬輛,同比下降61%。雖然電動汽車銷量出現(xiàn)下降,但業(yè)內(nèi)人士表示此現(xiàn)象不會影響電動汽車市場發(fā)展的良好趨勢。
在法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)方面, 2009年發(fā)布了《新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)定》和《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》,2014年7月的《關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見》要求新能源汽車和充電設(shè)施的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)必須嚴(yán)格統(tǒng)一,不得自行制定、出臺地方性的新能源汽車和充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)。
總的來說,中國電動汽車的發(fā)展十分樂觀,擁有巨大潛力的中國電動汽車市場,推動著中國電動汽車相關(guān)技術(shù)研發(fā)的發(fā)展,中國或?qū)⒊蔀槿螂妱悠囇邪l(fā)中心。
四、我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸及優(yōu)化建議
目前我國新能源汽車推廣應(yīng)用比較被動,主要依靠政策拉動,尚未形成成熟且完全競爭的市場格局。與世界先進水平相比,我國新能源汽車的發(fā)展面臨著諸多挑戰(zhàn)和瓶頸。
(一)發(fā)展瓶頸
1. 電池技術(shù)
目前我國電動汽車電池技術(shù)方面存在電池使用壽命較短、電池種類較少、電池穩(wěn)定性及安全性存在一定的不足、電池續(xù)航里程較短、充電時間較長、電池性能受環(huán)境影響較大、成本相對較高等問題。
2. 配套基礎(chǔ)設(shè)施
我國電動汽車隨著近幾年國家政策的推動下,生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,但配套充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重不協(xié)調(diào),其規(guī)模化建設(shè)和兼容標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一直接影響了電動汽車的快速發(fā)展。
3. 管理機制
電動汽車發(fā)展涉及較多的管理單位,包括電網(wǎng)企業(yè)、能源規(guī)劃與發(fā)展、交通產(chǎn)業(yè)、城市規(guī)劃建設(shè)等多個管理主體,其發(fā)展需要政府的政策引導(dǎo)和市場的有效協(xié)調(diào)。然而,我國缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)的產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)和行業(yè)溝通機制,在利益相關(guān)資源和產(chǎn)業(yè)鏈整合方面存在不足,在電動汽車生產(chǎn)、銷售、手續(xù)辦理、充電、維護等各環(huán)節(jié)仍面臨著城市建設(shè)、小區(qū)物業(yè)管理、政府審批等多方面事務(wù)性影響。
4. 扶持方式
近年來,出臺了一系列政策來推動電動汽車的發(fā)展,雖然有顯著的效果,但仍存在不足。在經(jīng)濟扶持方面,由于政府設(shè)定的電動汽車發(fā)展目標(biāo)多集中于產(chǎn)銷量,提供的補貼也多集中在整車生產(chǎn)及銷售領(lǐng)域,核心技術(shù)研發(fā)缺乏足夠吸引力,利益驅(qū)動不夠,從事核心技術(shù)研發(fā)的企業(yè)數(shù)量較少,規(guī)模較少,實力稍弱,長期來看會導(dǎo)致我國電動汽車發(fā)展后勁不足;在政策優(yōu)惠方面,國家在加大新能源汽車補貼政策和激勵機制的普及力度的同時,不法分子利用國家政策漏洞進行騙取政府補貼行為,導(dǎo)致國家損失大量資金,造成電動汽車市場發(fā)展的反饋失去參考價值,嚴(yán)重影響了國家對電動汽車發(fā)展的有效規(guī)劃。
(二)優(yōu)化建議
1. 電池技術(shù)
長期來看,我國必須從提高電池能量密度、提高電池安全性能和降低電池成本等電池技術(shù)層面進行根本性突破。
2. 配套基礎(chǔ)設(shè)施
若要滿足我國電動汽車發(fā)展的市場需求,必須大力提升電動汽車配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及完善充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方案的制定和實施。
3. 管理機制
高效的組織溝通及統(tǒng)一協(xié)調(diào)的管理機制是影響我國電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵之一,因此,政府需協(xié)調(diào)各個部門,整合資源,統(tǒng)一管理。
4. 扶持方式
法規(guī)強制的建設(shè)與完善,是我國電動汽車持久發(fā)展的關(guān)鍵,因此,國家應(yīng)加強法律法規(guī)的制定和完善,避免騙取補貼等事件的再次發(fā)生。
五、結(jié)語
隨著全球能源和生態(tài)環(huán)境問題的日益惡化,電動汽車的開發(fā)與應(yīng)用問題已成為各國汽車工業(yè)積極探索的焦點。本文從市場現(xiàn)狀、技術(shù)研發(fā)和扶持政策方面探討了美國、德國、日本及我國電動汽車的發(fā)展歷程,進而提出我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的存在的問題和優(yōu)化建議。希望以此為我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步前進、健康發(fā)展并實現(xiàn)全球領(lǐng)先地位提供參考。
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*基金項目:貴州省科學(xué)技術(shù)基金:基于節(jié)能降耗的分布式電源配電網(wǎng)優(yōu)化運行研究(項目合同編號:黔科合J字[2011]2059)。
(作者單位:羅文雲(yún)、李金寶,貴州大學(xué)電氣工程學(xué)院;周浩,中建三局一公司安裝分公司;于樂淘,國家電網(wǎng)北京市城市照明管理中心)