财政补贴政策对纯电动客车的影响

金璐，陈川，李宏伟

财政补贴政策对纯电动客车的影响

金璐，陈川，李宏伟

（中国汽车技术研究中心有限公司 数据资源中心，天津 300300）

在财政补贴刺激下，我国纯电动客车行业发展迅猛，截止2018年产量规模达到9.27万辆。2019年6月25日后，2019年新补贴政策正式实施，由于城市客车的附加质量、试验阻力、工况循环复杂度的提高，将导致整车电能消耗加快和续驶里程减少，最终推动单位载质量能量消耗量（Ekg）调整系数进一步的下滑。文章通过对2018年第5批至2019年第7批推广目录中的25个样本分析发现，44%样本的Ekg出现升高，56%样本的Ekg值呈现下降趋势。由此可见，部分整车厂正不断提升产品技术性能，以应对日益严苛的政策法规和竞争越发激烈的市场环境。

纯电动客车；单位载质量能量消耗量（Ekg）；财政补贴

前言

汽车产业是我国国民经济的支柱产业，截至2018年底我国汽车保有量达2.4亿辆[1]，同比增幅10.51%。汽车产业的飞速发展，伴随着能源、环境问题的日益严重。2017年，我国汽车排放一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、碳氧化物（NOX）和颗粒物（PM）分别为2920.2万吨、342.2万吨、532.8万吨和48.87万吨，其中中型和大型客车排放物占比分别为10.5%、12.5%、20.4%和16.6%[2]。虽然客车市场规模较小，但其单车使用频次高、运行里程长，因此持续发展新能源客车对我国解决能源和环境问题至关重要。

经过十多年的发展，我国新能源客车迎来了阶段性成果。2008年，我国新能源客产业处于萌发期，产量仅为102辆，其中纯电动客车占比78.43%。2013-2018年，在国家补贴政策的推动下，我国新能源客车步入快速发展期，2016年产量达到峰值13.23万辆；其后“骗补门”爆发，我国对新能源汽车补贴技术要求做出调整，同时提出非个人用户购买的新能源汽车累计行驶里程须达到3万公里（作业类专用车除外）[3]。受补贴政策加严、经济下行影响，2017-2018年新能源客车产量出现下滑，2018年下降至9.87万辆，其中纯电动客车占比93.93%。

图1 2008-2018年我国新能源客车发展情况

（数据来源：中国汽车技术研究中心有限公司·数据资源中心）

1 财政补贴政策发展

2015年4月，财政部、科技部、工信部、发改委联合发布《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》，基于车长、续驶里程、单位载质量能量消耗量（Ekg）等技术要求，对纯电动客车给予12-50万元/辆的中央财政补贴。自此，新能源汽车补贴政策从试点城市扩大至全国，推广范围也由公共领域扩展至私人领域。

表1 2017-2019年非快充类纯电动客车中央财政补贴技术要求变化情况

2016-2019年，四部委相继发布了《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》、《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》、《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》。2018年起，财政补贴政策将非个人用户购买的运营类新能源汽车累计行驶里程要求由原3万公里下调至2万公里。非快充类纯电动客车的续驶里程要求保持在200km以上（等速法）；2019年中央财政补贴单车上限金额同比下滑明显，其中10m以下车型降幅超50%，为鼓励10m以上车型发展，补贴退坡力度略低；基于系统能量密度（ED）和Ekg的技术指标持续严加、调整系数则不断下调，见表1。为引导快充类纯电动客车发展，其中央财政补贴单车上限金额退坡、续驶里程和快充倍率要求等均较为温和，见表2。

纯电动客车财政补贴的技术门槛不断提高、补贴基准逐年退坡，必将导致客车企业的营业收入缩水，企业控制成本的压力将传导到上游供应链，引发纯电动客车产业新一轮的洗牌。

表2 2017-2019年快充类纯电动客车中央财政补贴技术要求变化情况

2 纯电动客车技术发展现状

客车行业属于非周期性行业，行业规模取决于居民出行总量和出行结构，同时政策依赖性也较强。2018年5月至2019年8月，基于2018年财政补贴技术要求，我国累计发布16批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》，纯电动客车申报量2109个车辆型号，其中非快充类纯电动客车占比达到96.25%；虽整车厂倾向于发展快充纯电动客车，但其发展仍处于刚刚起步阶段。

图2 2018年第5批至2019年第7批推广目录非快充类纯电动客车车型分布情况

受财政补贴政策激励刺激，高性能非快充类纯电动客车占比较高：车长超10m车型占比达到50%以上，磷酸铁锂电池占据绝对优势，电池系统能量密度ED不低于135Wh/kg占比超过78%，0.15Wh/km·kg以下、0.15-0.17Wh/km·kg单位载质量能量消耗量段车辆型号占比分别为41.97%和10.10%。

3 Ekg指标变化的影响

2016-2018年财政补贴规定，E、M数值试验方法依据《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》（GB/T 18386-2005）确定。2019年财政补贴对E的试验方法做出了修正，依据改为《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》（GB/T 18386-2017）测试；M取值仍遵照《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》执行，即按GB/T 18386-2005标准取值。

表3 《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》标准变化

2019年财政补贴标准变化后，城市客车的附加质量和试验阻力增大，加之工况循环的复杂程度提高，将导致整车电能消耗加快、续驶里程减少[4]，满足推荐目录条件的车型补贴将因Ekg调整系数下降而降低。

采集16批推荐目录中产量100辆以上的非快充类纯电动客车的25个样本车型作为研究对象，品牌分布如图3，对比其Ekg的变化情况。

图3 样本分布

从25个样本车型中可以看到，变化前后，有44%样本的Ekg出现升高，56%样本的Ekg值呈现下降趋势。车型E值出现分化：以广汽牌某车型A为例，其E值由435Wh/km升高至456Wh/km，续驶里程由553km微增至555km；宇通某车型B，其E值由541Wh/km下降至472Wh/km，而续驶里程由567km升高至595km。可以看到，在政策法规逐年加严的大环境下，部分整车厂已提前布局，积极采取了相应技术手段。

图4 25个样本车型的Ekg变化情况

4 提升Ekg调整系数方式

4.1 轻量化

优化车身结构设计和采用轻量化材料，将有效下降纯电动客车的整备质量，进而提高最大允许装载质量和整备质量利用系数。

车身结构优化主要是通过CAE对整车和零部件结构强度进行分析，在满足结构强度要求下，优化车架、骨架结构和零部件安装结构[5]。新型轻量化材料包括高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料等，目前金旅、比亚迪、中通等众多客车品牌相继推出了全铝车身纯电动客车；碳纤维等新型轻量化材料成本逐渐走低，距离大规模应用前景可期。

4.2 磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池具有长循环寿命（2000次以上）、高安全性（热解温度350-500℃）和低成本等优点，但电池能量密度仅为216Wh/kg（按170mAh/g极限电容量计算），无法满足国家2020年300Wh/kg的既定发展目标。因此，磷酸铁锂电池的应用领域集中于商用车和储能领域，其在纯电动客车的渗透率高达 90%以上。

图5 2018年第5批至2019年第7批推广目录非快充类纯电动客车磷酸铁锂电池系统能量密度分布情况

从16批推广目录中非快充类纯电动客车的磷酸铁锂电池系统能量密度分布情况来看，由2018年第5批的115- 146Wh/kg，增涨至130-163Wh/kg，其中电池系统能量密度在160Wh/kg及以上的车辆型号占比接近8%，电池系统供应商仅宁德时代一家。宁德时代成立于2011年，为满足新能源汽车的高续驶里程、电池技术的快速换代等现实需求，将磷酸铁锂长寿命、三元高能量密度、快充等差异化产品作为技术发展战略。

4.3 驱动系统

驱动电机的结构、性能参数对纯电动客车的电耗、续驶里程影响至关重要。目前纯电动客车市场以永磁同步电机为主，推荐目录中其占比98%以上。

驱动系统一般分为集中式驱动系统和分布式驱动系统。集中式根据搭载的电机数量又可分为单电机集中式和双电机集中式，其中单电机直驱系统由于结构简单、可靠性高、便于维护，成为目前主流技术（推荐目录中占比97%），但存在着对电机扭矩需求大、匹配单机体积重量大、动力性能差，不利于爬坡等缺点，因此，此驱动系统更适用于8m以下纯电动客车。双电机匹配变速器等驱动系统降低了对电机的要求，其爬坡度更高、重量更轻、电耗和成本较低，适用于8m以上车型，该系统近些年来陆续得到应用。

分布式驱动系统处于应用初期，分为轮边驱动和轮毂驱动。2014年，装载轮边电机的比亚迪牌K9纯电动客车问世，其后在南京、杭州、深圳等地推广运营。轮毂驱动具有高效、轻量化、小型化、低成本等诸多优点，是最直接、最高效的驱动方式；未来随着电机集成设计及制造工艺的进步，轮毂驱动型式将会有更大的发展空间。

5 结论

受财政补贴影响，我国纯电动客车发展迅猛，从产品分布来看，非快充类纯电动客车为仍为市场主导。近年来，非快充类纯电动客车在车长、ED、Ekg等方面均得到了长足发展。

2019年6月25日后，新能源汽车财政补贴新规正式实施，其中，城市客车的附加质量、试验阻力、工况循环的复杂程度提升，将促使Ekg升高，导致单车补贴的进一步下滑。基于2018年第5批至2019年第7批推荐目录的25个非快充类纯电动客车样本车型来看，44%样本的Ekg出现升高，56%样本的Ekg值呈现下降趋势。通过样本分析可以看到，部分整车厂已提前做好产品规划，积极应对不断提升的补贴门槛，途径如下：（1）优化车身结构设计和采用轻量化材料；（2）提高磷酸铁锂电池的系统能量密度和使用寿命；（3）驱动系统由集中式驱动系统向分布式驱动系统发展等。

[1] 中华人民共和国公安部, 2018年全国小汽车保有量首次突破2亿辆http://www.mps.gov.cn/n2254098/n4904352/c6354939/ content. html.

[2] 中国机动车环境管理年报（2018）[R].中华人民共和国生态环境部.

[3]《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》（财建 [2016] 958号）.中华人民共和国财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委.

[4] 张亚.电动汽车能耗和续驶里程试验方法新变化解析[J].汽车工程师, 2018, (4):11-15.

[5] 左利峰.分布式驱动纯电动客车节能技术研究[D].吉林大学,2017.

Influence of Financial Subsidies on Battery Electric Bus

Jin Lu, Chen Chuan, Li Hongwei

( China Automotive Technology and Research Center Co., Ltd. Automotive Data Center, Tianjin 300300 )

Stimulated by financial subsidies, China's battery electric bus industry had developed rapidly with an annual production of 92.7k units by 2018. From June 25, 2019, the 2019 new subsidy policy was formally implemented. The increase in additional mass, test resistance and cycle complexity of city buses will lead to the rapid power consumption of the vehicle and the reduction of e-range, eventually pushing the adjustment coefficient of Ekgto further decline. Based on the analysis of 25 samples in the promotion catalogue from the 5th batch in 2018 to the 7th batch in 2019, this paper found that 44% of the samples showed an increase in Ekgand 56% of the samples presented a downward trend. It could be seen from this that some OEMs were continuously improving the technical performance of their products to cope with increasingly stringent policies and regulations and an increasingly competitive market environment.

Battery electric bus; Unit mass energy consumption(EKg); Financial subsidies

A

1671-7988(2019)21-12-04

U469.72

A

1671-7988(2019)21-12-04

金璐，工程师，硕士研究生，就职于中国汽车技术研究中心有限公司数据资源中心，研究方向为节能与新能源汽车产业与市场研究。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.21.004

CLC NO.: U469.72