文 AO记者 王兰
关于2025的猜想
文 AO记者 王兰
如果2025年中国新能源汽车销量占汽车总销量的20%以上,传统车用内燃机会走向衰落吗?
中国的目标是:2025年新能源汽车销量占汽车总销量的20%以上。
全球的目标是:到2025年电动汽车保有量增至700万辆。
由此,人们纷纷给出各种预判:2025年电动汽车销量将占所有汽车销量的7%左右;到2023年前后,电动车或将替代每天近200万桶的石油需求;2025年前后有可能引起一场石油价格的危机。
更进一步的议论出现了:燃油发动机会在2025年迎来市场下滑的拐点吗?哪些零部件受到的冲击最大?内燃机在2025年开始销量下滑后最终会被电动动力取代吗?
在中国电动汽车发展的顶层设计上,近日工信部牵头编制了《汽车产业中长期发展规划》,明确了2020年和2025年的发展目标。规划提出,到2020年我国新能源汽车年产量将达到200万辆,动力电池系统的比能量将达到每公斤260瓦时,成本将降到每瓦时1元。到2025年,新能源汽车销量占总销量的比例达到20%以上。
据预计,中国汽车销量将从2016年的2800万辆增至2025年的3500万辆。按照工信部的发展目标,这意味着中国2025年新能源汽车年销量要达到700万辆。2016年,我国新能源汽车销售50.7万辆,也就是说从2016年~2025年10年间,新能源汽车年均增幅要达到30%。
反观这几年新能源汽车的销量数据,增幅从2015年的3.4倍回落到去年的53%,再回落到今年上半年的14.4%。中汽协曾预计,今年新能源汽车销量最高或达到80万辆,保守预计则为70万辆。但上半年新能源汽车销量只有50.7万辆,还不到保守目标的三分之一,全年目标几乎无望实现。按照这个趋势,今后10年每年都保持30%的年均增幅几乎不可能。
假设未来几年,随着中国新能源汽车的市场化竞争力的提升,新能源汽车市场会迎来爆发式增长,再假设工信部规定的新能源汽车目标也会如期完成,到2025年,700万辆销量的新能源汽车也仅占3500万辆汽车大盘子的20%,汽油、柴油、天然气等其他传统内燃机汽车还有2800万辆的市场份额,内燃机的国内需求辆也至少是这么多。
针对全球市场,世界上最大的石油生产商之一道达尔首席经济学家Joel Couse曾给出过一个预测:“电动汽车的销量将从目前全球新车市场占比约1%飙升到2030年的30%,年销量超2000万辆。如果发生这种情况,石油基燃料的需求将会趋平稳,甚至可能会下降。”该预测对中国市场来讲并不激进,但对全球整体市场来讲应该是比较激进的了,因为目前新能源车市场真正开始启动的只有中国市场。
按照他的预测,到2030年,如果全球汽车销量是1亿辆,则全球新能源汽车将是3000万辆,还有7000万辆是燃油车。所以,内燃机的生命周期还很长。
未来,纯电动汽车能否超越燃油汽车,成本将成为一个核心因素。只有当电力驱动汽车的成本低于同类传统燃油车价格时,纯电动汽车才能为更多的车主主动接受。
如今,纯电动汽车与汽油车之间在价格和性能上已经展开了竞争,而纯电动汽车当中最昂贵的零部件当属占整车成本一半的电池。有机构预言,在2016年~2030年之间,全球动力电池制造及应用成本有望减少近77%。在不久的将来,纯电动汽车的价格有望大幅降低。尤其在汽车工业较为发达的美国和欧洲,纯电动汽车的售价最快将在2025年降至同类汽油车以下。
“只要有了前期基础,纯电动汽车的价格就会显著下降,人们也将在两者的交换比价逐渐接近的情况下,更容易接受此类产品。”分析师柯林·麦克拉彻(Colin McKerracher)说,“在此之后,纯电动汽车将变得更具说服力。”
数据显示,我国动力电池单体的能量密度已可达220瓦时/公斤,单体电池的价格为每瓦时1.5元,相比2012年,能量密度提高了1.7倍,价格下降60%。
日前,在“2017电动汽车百人会论坛”上,工信部部长苗圩曾在《汽车产业中长期发展规划》中明确表示,2020年,我国动力电池系统的比能量将达到260瓦时/公斤,成本将降到每瓦时1元;到2025年,动力电池系统的比能量达到350瓦时/公斤。
过去五年间,中国动力电池比能量提高了近一倍,成本也下降一倍以上。2015年全球排名前10名中有4个企业是中国电池企业,2016年有6个动力电池企业进入前10强。对此,清华大学教授陈全世认为,单体电池成本降低与材料市场价格相关。他说:“到2020年,成本不一定能降到每瓦时1元的水平,但逐步降低是肯定的。”
宁德时代新能源科技股份有限公司创始人曾毓群表示:“电池在降低成本、提高充电性能、快充性能和安全可靠等还要做很多工作,目前距离目标还有相当大距离。”
真锂研究首席分析师、电池百人会理事墨柯预测:“2017年钴、锂资源价格总体呈现稳中有升态势。预计2017年中国电动汽车市场的钴需求将新增1万吨左右,未来一两年内钴价总体呈现上升态势;锂资源供应总体上不会出现短缺,但优质锂资源供应或会紧张,价格难降,预计年度内总体维持13万元~14万元/吨。”
墨柯认为,动力电池价格已企稳,年度内可能有所反弹。预计2017年度铁锂电池电池芯成本为0.9元/瓦时~1.0元/瓦时,三元电池电池芯成本为1.0元~1.2元/瓦时。除电池芯之外,电池包其他部件成本大致在0.25元/瓦时~0.35元/瓦时左右。因此,电池包成本2020年降到1元/瓦时内,任重道远。
而博世的预测是,到2020年,纯电动汽车的成本大约比内燃机汽车的成本高45%。
除了上游原材料价格较高外,电池企业还要面对车企的压价。东风扬子江汽车总经理助理、总工程师雷洪钧直言:“整车厂将补贴退坡的压力转向动力电池企业,并且没有讨价还价的余地。”
据了解,从2017年伊始,整车厂和电池企业的博弈就已经上演。整车企业年初就在和电池企业进行艰苦地谈判,希望能够进一步降低电池价格。事实上,电池厂商的压力不只来源于成本,政策变化致使技术路线调整也给电池厂商带来了较大压力,电池厂商必须根据政策标准对电池规格、PACK方案甚至材料配方进行调整。
综合上述分析,2025年因为新能源汽车与燃油汽车价格相当而导致燃油汽车销量开始大幅下滑的可能性并不大。
我国之所以大力发展新能源汽车,一是为了减少对国外石油依赖,解决快速增长的能源需求与石油资源终将枯竭的矛盾;二是出于环保的压力。
但是纯电动汽车以电力为能源,并不是无污染。从我国的电力结构看,化石能源发电仍然占大头。截至2016年,我国煤电发电量占比世界第一,高达67%,远高于美国的29%、欧美的17%。而我国的风电发电量占比只有3.3%、太阳能发电量占比只有0.7%,远低于欧美的数据。这说明电动汽车在区域范围内的减排是用其他区域的大量污染换来的。同时,还有电池本身的污染,比如电池报废如何处理、电池如何二次利用等等。
2009年,欧洲乘用车的二氧化碳平均排放量为每公里146克。欧盟委员会设定的目标是,到2015年二氧化碳排放量降低11%,减少到每公里130克。到2020年,二氧化碳排放量进一步降低到每公里95克,也就是比2009年的水平减少35%。到2025年,二氧化碳排放量为每公里70克,相当于每百公里3升汽油的二氧化碳排放量,这比当前油耗水平降低一半。
而早在2009年博世就曾经表示,“不论是汽油机还是柴油机,内燃机的油耗与二氧化碳排放量都将降低30%,而混合动力系统将能够在这个基础上再降低10%。再辅以对汽车的改进,包括轻量化、低阻力轮胎与减阻技术等,内燃机未来油耗与二氧化碳排放完全可以减至目前平均水平的一半。”
通常,柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%,柴油发动机排放产生的温室效应比汽油低45%,一氧化碳与碳氢排放也低。因而从节约能源、降低燃料成本角度而言,柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
业内有观点认为,内燃机热效率目前可以达到35%左右,是所有能源转化率中最高的一种方式。从能源转化效率和燃料费用来看,电动汽车竞争力强于汽油车,但不如柴油车。在没有颠覆性技术突破和更苛刻环保要求的情况下,柴油车难以被大规模替代。尤其对于喜好大马力的重卡市场,由于电池功率密度及储备等瓶颈,更难替代。虽然目前我国汽油需求相对旺盛,柴汽比不断降低,但纯电动汽车的逐步商业化会使汽油消费的拐点提前到来,届时柴汽比可能会重新回升。
所以,我们有理由相信,纯电动汽车抢占柴油汽车市场份额的时间点,更会在2025年之后。
其实,在电动驱动之外,还有一种清洁的驱动方式,就是氢燃料电池。
日前,科技部部长万钢表示,氢具有来源广泛、大规模稳定储存、持续供应、远距离运输、快速补充等特点,在未来车用能源中,氢燃料与电力将共同支撑新能源汽车产业发展。
在政策的引导下,国内已经有多家车企布局氢燃料电池汽车,部分氢燃料电池汽车已经进入了商用运行阶段。作为未来汽车技术主要方向之一,上汽集团、宇通客车、福田汽车、中植集团等国内多家车企在发力燃料电池汽车。
业内人士表示,氢燃料将作为增程器为电池供电,以达到更长的续驶里程,而这类技术将率先在大型机械以及长途运输领域得到应用。据悉,美国的相关先进企业在国内开始建厂,国内也正在紧锣密鼓地试制研发氢燃料电池车,预计两年左右即将迎来跨越式的发展。
实际上,我国已初步掌握了燃料电池关键材料、电堆、动力系统、整车集成和氢能基础设施的核心技术,基本建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台。
分析指出,现在氢能燃料电池在寿命、可靠性、使用性能上基本达到车辆使用要求。在新能源汽车领域之中,燃料电池作为最终发展的一大方向,也一直是政策扶持的对象。2015年,在《中国制造2025》战略中,明确提出了燃料电池汽车及其关键部件的技术路线图,对燃料电池关键材料的研发提出了技术目标:“到2025年,燃料电池堆系统可靠性和经济性大幅提高,和传统汽车、电动汽车相比具有一定的市场竞争力,实现批量生产和市场化推广。”从能源替代的角度看,2025年以后纯电动汽车将会迎来新的竞争对手。
根据上述分析,如果在2025年内燃机的油耗可以减至3升/百公里的标准,如果对柴油车的政策发生变化,如果燃料电池的技术成本实现大的突破,传统燃油车的市场空间也许会有新扩展,多种技术路线也许会同时存在。届时,也许真的会像机械手表与电子手表那样,内燃机汽车称霸高档汽车市场,而电动汽车统领代步出行市场。由于政策环境的不确定性太大,产业变量太多,要给出量化的结论实在太难。
宇通展示的氢燃料客车。