新能源汽车在全球范围内已进入快速发展期，大车企多由过去的观望和谨慎投入转向战略性投入。动力电池技术进步迅速，同时孕育着颠覆性突破的机会。新型充电技术也出现了以无线充电、大功率充电等多元创新并举的局面。随着全球汽车电动化进程的深入，在此基础上的智能网联技术也得到了迅速发展，相关技术与项目大量涌现。本文梳理了近期全球新能源汽车领域关注的一些热点问题，以冀为我国新能源汽车产业发展提供一些参考。
全球新能源汽车发展的几个热点
一、全球车企各自发力 布局新能源
2016年是新能源汽车发展的飞跃年,各国政府和企业对于新能源汽车的认知有了飞速的提高,同时,在产能和市场占有率上,各国都取得了一定的成绩,全球主要汽车生产厂商已将新能源汽车作为各自发展战略中的重要环节,并且逐渐加大全球范围的布局与投入。2017年初,各国主要汽车生产厂商陆续发布了未来在新能源汽车领域的发展规划,到2025年,各车企在新能源汽车领域的规划销量合计将达到570—820万辆。
1.德国
大众集团将在2025年之前上市30款纯电驱动汽车,实现电动汽车年销量达200-300万辆;奔驰集团则在新能源汽车开发上增加了最多100亿欧元的投资,预计在2025年之前推出10款电动车型,规划销量为45-75万辆,将占整体销量的15-25%;宝马则将新能源汽车的销量计划定为总体销量的15-25%、规划销量约为30-50万辆,包括纯电动汽车和插电式混合动力汽车。除此之外,宝马还计划在2021年推出一款续航里程较短的燃料电池汽车。
2.美国
福特计划到2020年实现新能源汽车销量占全球总销量的10-25%、规划销量约为65-165万辆,以混动技术和插电式混动技术为主。通用集团则采取合作的方式进行新能源布局,与本田共同投资8500万元,继续深入自2013年就开始的燃料电池和氢气储存方面的合作,并以合资公司的形式在2020年左右于美国布朗顿开始生产燃料电池系统。此外,通用还与PSA在电动汽车方面进行合作。
3.日韩
日本车企在新能源领域的发展战略更侧重于技术路线的选择。丰田将其推广的插电式混合动力技术和燃料电池汽车的规划分为短、中、长期三个阶段:短期目标是扩充HEV,中期目标是加快推进PHEV,长期目标是在2050年消除发动机车型,并使HEV和PHEV车型占总销量的七成,FCV和EV占三成;本田则通过与通用的合作使燃料电池车成为汽车业的“风口”;同为日系汽车制造商的日产计划到2020年,旗下超过20%、约为200万辆车将实现零排放的目标,并且将通过雷诺、日产、三菱三大品牌的共享平台打造纯电动车型,进一步降低研发成本、提升市场竞争力。
韩国车企现代起亚集团表示,将在2020年之前推出26款新能源汽车,实现新能源汽车年销量30万台的目标。
4.中国
北汽新能源计划以三大基地为基础,实现“十三五”末期年产销50万辆新能源汽车,形成80万辆以上的生产能力;比亚迪通过布局上游锂电产业的方式实现其新能源汽车的发展规划,并于2017年开始青海建设动力电池生产线,预计在2020年建成10GWH的产能规模,实现60万辆的销量目标;奇瑞公司将在2019年开发全新的纯电动车以及混合车型,计划电池能量密度达到300wh/kg以上,到2020年实现新能源汽车20万辆的销售目标。
长安、吉利、东风三大品牌也将加大在新能源汽车项目上的投资,其中长安汽车计划投资180亿元在纯电动和混合动力两大技术平台,实现2020年新能源汽车累计销量达到40万辆;吉利汽车在建产能超过130万辆,计划在2020年实现新能源车型占总销量90%以上。东风汽车将在2020年实现15%-18%的市场占有率,新能源汽车销量力争达到30万辆。
广汽集团、上汽集团将继续加码新能源汽车行业,分别在新能源汽车项目上加以46.94亿元和累计200亿元的投资,计划再2020年实现20万辆和60万辆的新能源汽车产销目标。
二、中国市场炙手可热 或将催生产业格局变化
中国是全球最大的汽车市场。各国对于新能源汽车的布局中,中国市场已成为不可或缺的一部分。目前,全球车企已经通过多种方式和途径,在中国市场各有落子,为新一轮汽车行业的竞争谋篇布局。
1.重点开发纯电动产品
目前,各大车企已将新能源汽车划作各自汽车产业发展的重要组成部分,无论是车型还是产量上,都占据了相当一部分比重。为了适应中国在新能源汽车产业中采取的纯电驱动技术路线,各国车企纷纷采取各种措施,产品电动化趋势愈发明显。
大众计划打造一个巨型工厂,重点提升电池技术、自动驾驶和人工智能等核心实力;宝马则利用其在电气化领域的优势,计划在2020年之前实现所有车系都具备电动选项;福特在2016年就已经启动了在华新能源之路,开始进行新能源布局与技术创新,未来全系福特新能源汽车都会引入中国市场;一直以来坚持混动和燃料电池技术路线的日系车企也改变了战略,丰田专门成立了纯电动汽车事业部,由总裁丰田章男直接领导。本田也加强了在电动化方面的发展力度,加强了在动态充电技术上的研发,以提高电动汽车的充电速度和充电效率。
2.采取合资模式
合资是各国企业为抢占中国市场采取的另一种模式。德国政府在推动新能源汽车产业的发展上出台了多项推进政策,并积极和中国政府合作。大众、戴姆勒分别与江淮、北汽“联姻”,双双建立合资公司,主攻新能源。一个是老牌汽车强国,一个是新兴汽车大国,在两国新能源汽车快速发展的时期组建合资公司,对于国内外其他车企而言,无疑是一种潜在的竞争压力。
和国外车企在新能源汽车领域的合作对于本土车企来说,是一次获得跨越式发展的良好机会,无论是在扩展品牌影响力、突破核心技术,还是在扩大市场占有率、实现自主品牌在新能源领域的弯道超车方面,都是一次不可多得的有利时机。另一方面,对于其他国外车企而言,如何布子新能源,发力中国乃至全球市场,也是一项巨大的挑战。
三、燃料电池方兴未艾 逐鹿全球新能源汽车市场
在技术路线的选择上,燃料电池也成为新能源汽车产业的一大重要方向和趋势,成为近年来一些国家和地区的重点发展方向。
1.日本
日本致力于在2020年东京奥运会之前打造“氢能社会”,普及氢燃料电池。包括本田、丰田和日产在内的11家企业签署了推进氢燃料电池车的备忘录,以扩大日本的燃料电池市场。到2020年,日本将新增160座氢燃料站,实现在道路上行驶4万辆氢燃料电池汽车的发展目标。参与此项合作的企业不仅包括车企,还包括能源和金融等关联行业企业,其中从事基础设施建设的公司将建造和运营新的氢燃料站,车企将尽其所能推广和销售氢燃料汽车……预计未来还将有其他公司加入其中,推动氢燃料电池汽车的发展。
目前丰田已推出世界首款量产氢燃料电池汽车Mirai,本田750公里续航的氢燃料汽车Clarity也已限量开卖。丰田还将打造“Project Portal”这一8级重型燃料电池卡车,计划在洛杉矶及长滩港口进行试运行。
2.中国
我国的燃料电池汽车产品采用的是混合动力的形式,通过燃料电池搭配一定功率的动力电池作为车辆动力源。宇通、福田等企业的燃料电池汽车续驶里程能达到300-350km。目前,国内燃料电池客车主要运用于公交车和物流车等产品上。在乘用车方面,荣威950产品的续航里程为400km以上。
我国在2001年开始进行氢燃料电池汽车的研发工作,相对国外起步较晚,在成本、性能、关键零部件等方面与其他国家还存在一定差距。由于我国最初是以纯电动汽车为主要发展方向,相关政策、物力与财力的投入也集中在纯电驱动方面,燃料电池汽车的发展有所滞后。目前,我国在商用车方面取得了一定进展,但离批量生产和市场化推广还有一定距离。
3.其他国家和地区
在德国,奔驰和奥迪于2016年分别推出了各自的氢燃料电池概念车,续航里程分别为500km和600km,其中奔驰与福特联合开发的GLC fuel-cell将于2017年上市,前期投放与日本和美国加州;在美国,通用和本田合作,在密歇根州建立一座工厂,为燃料电池汽车推出下一代推进系统;在欧洲,有13家公司联合成立氢理事会,并表示每年将共同投资超过10亿美元,以帮助加速燃料电池技术的发展;韩国现代集团也公布了下一代燃料电池计划,将于2018年推出搭载第四代燃料电池技术的车型,其续航里程将达到800km。
四、动力电池仍是各国重点发展项目
新能源汽车产业的发展带来了市场的整体爆发,行业对于核心的三电技术中的动力电池的需求也愈加强烈。动力电池也成为各国在新能源领域战略布局的重点,并投入了大量的人力物力,以便在未来的发展中占据行业和市场制高点。
1.发展规划持续进行
世界各国均制定了动力电池发展规划,并在持续进行中。美国将动力电池作为其“电动汽车无处不在大挑战蓝图”的重要组成部分,并制定了相关系统技术指标,计划到2017年电池能量密度提高至250Wh/kg,在2017年—2027年进行后锂离子电池技术开发,实现商业化应用;日本在动力电池的使用寿命、能量效率、功率密度等性能方面也设置了明确目标:到2020年进行高容量正、负极材料的新一代锂离子电池的研究,到2030年进行新体系电池的开发;德国政府制定了国家电驱动平台计划以推动动力电池的发展,计划在2017年实现110Wh/kg的能量密度和300美元/kWh的成本,在2020年实现130Wh/kg的能量密度和280美元/kWh的成本。中国也于2016年10月发布了《节能与新能源汽车技术路线图》,提出在2020年实现新型锂离子电池的产业化、到2025年实现新体系电池技术取得显著进展、到2030年进入动力电池产业成熟阶段。
2.生产布局全球化
各企业在全球的布局在马不停蹄的进行中。今年5月,三星SDI位于匈牙利的电动汽车电池工厂已完工,并将于明年第二季度正式投产。该工程占地33万平米,年产量可满足5万辆电动车的需求,至此,三星SDI在韩国、中国、匈牙利形成了全球电池三角生产结构布局。美国的电动汽车及能源公司特斯拉也与日本松下合作,在内华达州建设Gigafactory超级电池工厂,并计划在全球再新建四处超级电池工厂。除此之外,戴姆勒计划建造的超级电池工厂也已动工,并还将与三星SDI、LG合作,共同建设电池工厂。中国在新能源汽车上取得了突飞猛进的进展,包括松下、LG化学、三星SDI在内的各大电池厂商也纷纷进入中国建厂。
动力电池的建设热体现了市场对于新能源汽车的需求与热情,同时也对各国的新能源汽车产业带来了挑战。据研究机构分析,如今全球电池产能大约为103千兆瓦时,到2021年,全球电池产能将增长一倍多,达到278千兆瓦时。大型汽车制造商、电子制造商和电力公司对于电池和储能技术的投入能够有效提高未来电池的能量密度、降低电池成本,这也意味着未来各国在新能源汽车领域的竞争重点将偏向于核心技术而不是仅仅是产能上。与此同时,动力电池建设的热度会不会带来产能过剩,也是各国和各大企业必须考虑的重要问题。
五、新型充电技术不断突破
除了动力电池技术,充电技术的发展也是新能源汽车不可或缺的一部分,充电技术的突破能够有效解决电动汽车发展的痛点。目前,各国对于新型充电技术的研究与突破也取得了一定的进展。
1.无线充电技术
在研发上,无线充电技术已取得一定成果。高通公司的Halo无线充电系统,可支持各种型号电池,并在未来将实现把无线充电发射器埋在部分路面之下,实现电动汽车的边行驶、边充电;庞巴迪创新的PRIMOVE技术使电动车辆可以在行驶中或静止时分别使用动态或静态充电;以色列的ElectRoad公司将于2018年进行半英里的无线充电技术公路测试,并计划在测试成功后,于埃拉特市和拉蒙国际机场之间铺设一条长11英里的无线充电公路。
在应用上,美国的Evatran公司已在中国设立合资公司,主要聚焦于无线充电业务,并将其研发的无线充电系统应用到相关电动汽车产品中。国内中兴新能源的无线充电系列产品也已应用在城市公交和大巴车上。
此外,国内相关公司和科研院所也在电动汽车无线充电领域做了大量研究工作,随着技术的不断发展,无线充电技术将有望在电动汽车上得到普及应用。
2.大功率充电
为了解决新能源汽车的“里程焦虑”,国外企业开始发力大功率充电。戴姆勒、宝马、大众、福特已着手联合打造大功率充电网络,并计划对其他汽车厂商开放。2016年底,特斯拉CEO马斯克宣布将特斯拉原有的120KW的充电功率升级至350KW,将实现在10分钟内充够300km续驶里程的电量。此外,欧美一些国家也在进行350-500KW大功率充电桩的研究。
大功率充电技术对于充电习惯、基础设施建设等方面具有积极意义,但同时也对电池企业、电桩企业、整车企业和电网等各方面带来严峻挑战。为了提升我国电动汽车产业的整体竞争力,我国还需加强探索大功率充电技术,为政府制定相关技术标准提供依据
3.其他充电技术
目前,一些新型的充电方式也取得突破并进入到应用环节。本田在德国奥芬巴赫建造了太阳能充电站,通过使用太阳能光伏屋顶来为整个充电桩提供能量。该充电站的电压达940V,最大可传输150kW的能源,同时为4辆电动汽车充电。目前,该充电站已对外开放,随着新一代电动汽车的上路,高压快速充电站将成为未来车辆充电的选择之一。此外,未来的充电模式还有望向可视充电、智能充电等方向发展,目前已在少数企业的产品上得到了实现。
六、自动驾驶技术广受关注
随着新能源汽车电动化进程的进一步深入,以此为基础的智能网联技术也得到了迅速发展,其中以自动驾驶技术发展最为迅猛,其开发竞争也日趋激化,各国企业竞相推出相关的技术与合作项目。
1.德国
今年5月,德国汽车零部件巨头采埃孚宣布与世界大型座椅与内饰制造商法国佛吉亚合作,共同开发自动驾驶时代的安全技术和未来的驾驶席座椅;大陆集团则通过收购美国一家企业的激光传感器部门以获得自动驾驶车辆和周围距离的相关测量技术,并与国内科技公司百度达成战略合作,联合开发自动驾驶、车联网和智能移动服务相关领域的合作和解决方案。博世集团从2016年开始与中国当地企业合作,在电动化相关领域启动了十余个新开发项目,除此之外,博世还和德国戴姆勒、美国英伟达共同开发,计划在2020年左右实现不需要驾驶员的自动驾驶汽车的量产。
2.日本
日本排名第一的零部件企业电装收购了富士通旗下雷达系统制造与无人驾驶系统研发公司富士通天,加强自动驾驶相关软件的开发,并将2017财年的研发费用增至4250亿日元,比去年同期增长4%,其中三分之一将投向人工智能开发等领域,其在无人驾驶上的投入与德国三强不相上下。
3.美国
在过去的十年间,谷歌一直在自动驾驶技术上投入大量资金与人才,不仅推动了与自动驾驶汽车有关的立法,还建立了一支自动驾驶汽车车队。目前其独立出来的自动驾驶技术公司Waymo在激光雷达技术上不仅提高了精度,还实现了成本降低,并将在后续规模化的量产中实现进一步成本下降;另外,其推出的视觉系统能够适应所有的光线环境并能够完整地完成对路况的建模。目前公司估值约为700亿美元。
苹果公司对于自动驾驶的布局也已箭在弦上。不仅已经获得了加州自动驾驶测试牌照,还投资了与自动化研究相关的公司,并将继续探索自动化系统在交通运输领域的潜力。
各国对于自动驾驶技术都表现出浓厚的兴趣和极大的专注,尽管该技术在实际产品中的应用还需经历道路测试、法规监管等一系列过程,但是技术创新与突破已势不可挡。能否抢占技术高地,从而获得新能源汽车领域的重要地位成为新能源汽车及相关企业必须考虑的重点问题。
七、结语
新能源汽车已经成为各国汽车产业发展的重要战略,尽管这是一个全新的领域,但这也是技术创新和发展最快的领域。随着电动化的进一步普及与发展,智能化、网联化、共享化将成为未来新能源汽车的发展需求,这其中有巨大的技术空间和市场空白,也存在着巨大的行业利好。对于各大企业而言,能否在其中占领一席之地,对于企业自身乃至所在地区和国家而言,都有着重要的战略意义。
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（责任编辑：王一淅）
