我国新能源电动汽车产业成长对策研究及趋势预测

文/辽宁 马立强

一、新能源电动汽车产业发展的现状

工信部下发了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》(征求意见稿)(以下简称《规划》)，旨在为新能源汽车产业发展坚定信心、指明路径、确定目标、明确方向。新能源汽车发展来看，燃料电池汽车目前仍处起步阶段，纯电动仍是发展核心方向。近些年中国电动汽车产销量持续增长，稳居世界首位，电池能量密度逐步提升，汽车续航里程显著提升。目前，我国电动汽车主流车型续驶里程已经达到300km，部分新车型的续航里程已经在400km以上。《规划》还明确我国新能源汽车产业发展路径，将深化“三纵三横”研发布局。以燃料电池汽车、纯电动汽车、插电式混合动力(含增程式)汽车为“三纵”，布局新能源汽车技术创新链；以网联化与智能化技术、动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子为“三横”，构建关键零部件技术供给系统。根据当前新潮流和新技术，在“电控、电池、电机”(即“三电技术”)中加入网联化和智能化内容，充分体现了相关部门不断与时俱进，并鼓励技术路线多元化发展的整体思路。

我国新能源电动汽车企业实力明显增强，电动汽车企业已建立比较完善的电动汽车开发体系，优势企业规模效应开始显现。从配套环境看，充电网络正在逐步优化，国家电网是供电方优化了充电设施。从配套政策看，政府相关政策逐步落地，新能源汽车补贴执行比较到位。但就目前的发展形势来看，当下，我国电动汽车产业具备高质量、可持续发展的有利条件，积累了丰富运营管理经验、产业链完整且基础较好、体制优势突出、市场空间足够大、当下的政策和市场驱动明显以及技术创新带来成本持续降低等。

二、新能源电动汽车产业存在的问题

1.新能源汽车市场下滑形成原因

在新冠疫情影响下新能源汽车行业遇到的问题形成原因是多方面的，包括：(1)大量国五车清库存，国五、国六排放切换，短期内造成了新能源汽车的比较优势减弱；(2)行业在快速发展中，一些安全隐患暴露出的问题，短期内对消费信心打击很大；(3)这些年国家优惠政策极大促进了新能源汽车产业发展，提升了产业竞争力，但去年的政策退出，而利好政策又较少，出现了政策不连续，驱动力不足；(4)中美贸易摩擦影响，整个宏观经济形势复杂，新能源车很多是作为家庭第二部车，在疫情经济不好时，百姓收入下降可买可不买，这种消费信心不足对市场打击很大；(5)近些年电池技术更新较快，车辆体验和续航不断提升，客观上造成了新能源二手车残值较低，加上流通体系和检测评估标准不够完善，一定程度上影响了新车消费。以上这些困难，既有政策方面及行业自身的问题，也有市场方面的原因，我们要妥善解决、客观看待、仔细分析。

2.废旧动力电池回收利用难

据中国电池联盟预计2018年理论退役动力电池为5.14GWh，到2023年理论退役动力电池将达到48.09GWh。进入2018年，我国动力电池报废进入了高峰期。退役动力电池带来环境影响、安全隐患和资源回收压力。当前，我们将面对两大难题：1.如何实现废旧电池资源化处理。目前已生产的动力电池种类繁多，结构复杂，导致废旧电池的回收利用不规范，存在污染环境、发生拆解安全事故的可能，要妥善进行废旧电池回收拆解，进行资源化处理；2.如何实现退役电池梯次利用。动力电池容量衰减，退役的电池经过检测、维护等环节，可以进行二次开发梯次利用，比如低速电动车、分布式光伏发电、储能等领域。

3.电动汽车质量安全存忧

电动汽车保有量增长，质量安全问题增多。据统计，截至2018年10月，国内当年发生新能源汽车起火事件已在40起以上。事故车辆在产品设计、日常使用中存在着安全缺陷和隐患，目前来看，所有的纯电动汽车参加E-NCAP碰撞测试，没有一例获得五星安全证书，包括特斯拉品牌。首先，动力电池安全问题突出，由于电池质量、技术和不规范使用等各种原因，引发充电时着火、电池组爆炸、电池自燃等安全事故。其次是电动汽车的碰撞安全性令人担忧，高压电池、高压电气系统在碰撞后可能存在潜在危险，引发电池短路、温度升高进而引起燃烧甚至爆炸，电动汽车动力电池如图1所示。

图1 电动汽车动力电池

4.充电基础设施配套欠缺

电动汽车数量持续增长，带动充电基础设施需求增长，目前看我国充电基础设施结构性供给不足问题突出：(1)充电网络未能实现互联互通。星星充电、特来电、国家电网等各家商业运营充电企业相互独立，充电客户端终端不兼容，用户充电的操作和体验均较差。(2)充电桩利用率低。公共充电设施利用率过低，据了解，我国公共充电基础设施利用率只有十分之一多一点。充电桩布局问题导致利用率低，有的地方从建起来到最后寿命期结束很少有人用，有的地方电动基础设施排队。(3)新兴技术对充电的标准和技术提出挑战。新型充电技术功率大幅提高，电池技术不断升级，需要充电基础设施及时跟踪和扩容，难以形成稳定的充电标准体系，电动汽车充电桩设施如图2所示。

图2 电动汽车充电桩设施

5.核心关键技术突破困难，科技升级仍存巨大空间

我国电动汽车相关核心和共性技术存在短板，高端品牌和高性能产品缺乏，突出表现在电动汽车“三电”核心技术掌控能力不足，与美国电动汽车品牌特斯拉存在一定的差距。而且，从发明专利方面看，我国电动汽车企业的专利质量有待加强，发明专利少，实用新型多。目前，特斯拉已公布的387项专利，核心知识产权大都与电池安全控制系统相关，包括电荷平衡系统、安全系统、电池冷却系统等，占到特斯拉专利总数的一半以上。我国本土化新能源车企在工业化水平和“三电技术”方面仍面临较大挑战，脱离补贴企业寸步难行，技术局限性导致生产成本居高不下。

6.电动汽车产能整体过剩

国内已经形成庞大的电动汽车产能。从2019年下半年开始至今，新能源汽车市场出现下滑，整体产销量没有达到预期目标。十多家车企已建成的新能源生产基地年产能超300万辆。统计的三十来家车企在建新能源汽车生产基地年产能超800万辆，新能源汽车产能还将继续释放，到2020年，我国仅这几十家车企产能累积将达1100万辆/年，大幅超过国家设立的2020年新能源汽车200万辆的产销目标。

三、新能源电动汽车产业发展的趋势

随着环保约束的升级和居民消费层次多元化发展，市场整体规模将继续扩大，电动汽车市场需求进一步增加，有望超过传统燃油车成为市场主流。现阶段电动汽车发展逐渐由政策引导转为市场牵引，造成电动汽车行业新一轮洗牌，上游材料成本的增加及下游补贴减少的双重夹击，产业增速趋缓，将逐渐回归到理性的市场定位。未来，电动汽车的发展趋势主要聚焦下游基础设备的配套发展、整车一体化开发、核心零部件和关键技术的提升。

1.整车：智能化、轻量化、舒适化

从电动汽车整车制造发展趋势来看，整车一体化开发将向更加轻量化、舒适化、智能化方向发展。首先，智能网联技术、无人驾驶技术等智能化应用将成为电动汽车发展竞争热点。其次，在保证同等电池强度和汽车安全性能的前提下，降低汽车成本，采用轻质材料进行整车一体化开发有助于提高汽车续航能力。再次，提高电动汽车舒适感也将是电动汽车发展的必然趋势，对电动汽车悬架、方向盘、电动附件等进行改良，综合考虑汽车声振粗糙度、噪声、振动(NVH)，有助于提高电动汽车安全性和舒适度，增加用户体验。

2.电池：规模化、智能化、回收利用高效化

从电池的发展趋势来看，未来技术发展主要集中在电池梯级利用回收技术、电池管理系统、电池包、高性能电池材料以及电池生产制造等领域。首先，动力电池产业将向智能化、规模化方向发展，产品质量全面提升。其次，电池梯级利用回收技术亟待突破，动力电池回收产业将进入爆发性增长时期。据预测，到2020年累计将超过200000t，按照70%可用于梯次利用，大约有近60000t电池需要报废处理。燃料电池因具有极高的环保性能和安全性能，短期内锂电池仍是投资热点，市场有望实现快速增长。总体来看，动力电池单体技术指标已达国际先进水平，我国锂离子动力电池具有完整的产业链，但在电池原材料研发方面、电池设计和生产设备技术水平仍有较大发展潜力。目前国内燃料电池发展尚处初期阶段，在功率、寿命等方面与国际先进水平有较大差距，未来应着重加强燃料电池关键技术研发。

3.电机：提升永磁电机效率和电机控制器功率密度

从电机的发展趋势来看，永磁电机因其体积小、效率高、功率密度高等优点广泛应用于乘用车领域，占据国内电机市场主要份额，未来永磁电机仍是电动汽车电机发展重点，由于我国稀土资源有一定优势。交流异步电机控制技术也相对成熟，但因其重量大、体积大等缺点制约了其广泛应用，目前主要应用于部分乘用车和新能源客车。未来利用碳化硅提升电机控制器功率密度将是电机控制器技术发展的主流趋势之一，从电机控制器连续比功率来看，较国际先进水平差距较大。

4.电控：绝缘栅双极型晶体管产业加速扩张

从电控的发展趋势来看，随着电控系统的国产化率逐步提高、国内电控系统产业链的逐步完善和电动汽车行业的快速发展，电动汽车整车制造的增速要落后于电控市场增速。电控中作为能源转换与传输的核心零部件，我国绝缘栅双极型晶体管芯片和模块目前主要依赖进口，高端市场被三菱、英飞凌等外国企业占据，中车时代电气、比亚迪等企业虽然分享了绝缘栅双极型晶体管剩余市场，但仍与外资品牌相比技术差距较大。未来，在下游市场的刺激下，预期将快速发展，国内绝缘栅双极型晶体管产业呈现加速扩张态势，电动汽车电控如图3所示。

图3 电动汽车电控

5.配套：充换电模式多样化

从配套产业看，主要是因为充换电设施网络迅速发展，电动汽车下游应用市场充换电模式呈现多样化发展态势，多方社会资本的参与使充换电市场主体呈现多元化发展格局。未来，充换电模式趋于多元，“互联网+充电”技术将得到广泛的推广和应用，下游应用市场充换电便捷化发展仍是主要趋势。以深圳沃玛特为代表的移动补电模式、以中兴为代表的无线充电模式、以万帮集团“星星充电”为代表的众筹建桩及充电服务模式、以青岛特锐德为代表的汽车群充电系统及运营模式获得广泛关注，在特定领域的应用将稳步扩大。充换电运营商与互联网行业、电动汽车行业的互联互通、协作创新也将有力推动整体电动汽车产业发展。

四、新能源电动汽车产业建议与对策

1.巩固优势，实现新旧动能转换

面对当前疫情形势，除强化市场驱动和政策驱动外，行业、特别是企业的内在驱动也非常重要。企业要增强信念、坚定信心，将外部压力转化为效能提升、开放创新和公司治理的内部动力。世界主要汽车制造商加快了纯电动汽车量产步伐，插电式电动汽车作为一种具有纯电动和混合动力双重特征的电动汽车技术成为全球车企长期研发热点。插电混动是国家重点支持的技术路线，对各方变动和冲击最小，变革相对温和，私家车领域要纯电和插电混动双管齐下，公共领域坚持纯电动为主。通过近年来的发展，插电混动使用环境已无限接近燃油车，使用体验已无限接近纯电动车。“坚定插电混动和纯电动路线不动摇，实现从燃油车到电动车的平稳过渡，有助于促进行业快速发展。”

2.打造完善的回收体系，提升电池回收利用效率和水平

针对当前的动力电池回收利用效率低和集中到来的废旧动力电池退役期。(1)积极开展动力电池的梯级利用。针对快速增长的大量退役动力电池，推进动力电池的梯次利用，推动有关企业加强与应急电源、光伏发电、低速电动车、电动自行车等储能领域相关企业的合作。(2)加强回收利用信息化平台及网络建设。统筹建立全国车用动力电池管理信息系统；同时，鼓励电池租赁公司、新能源汽车生产商和动力电池生产商将现有的经营网络改建为回收网络。(3)鼓励关键技术、新技术的研发与使用。对积极采取新技术、新工艺、新设备的动力电池回收利用企业予以税收减免优惠，对动力电池退役判定标准及检测技术、单体电池的自动化拆解和材料分选技术等关键共性技术研发予以财政资金扶持。

3.加快配套基础设施建设，助力电动汽车快速推广与应用

针对当前电动汽车使用过程中存在的配套设施落后等短板。(1)政府部门应通过多种渠道鼓励和支持充电基础设施的建设。目前充电设施建设还不具备盈利性，对政府的扶持政策具有极强的依赖性。(2)加快充电设施建设，重点发展更换电池式充电模式，即租赁电池模式。(3)加强充电设施标准体系建设。发展科研机构、大专院校和汽车制造企业的作用，加快供电系统和电网、充电站、充电机等的配备数量、建设技术标准、整体规划等关键指标的制定，出台符合实际、具有可操作性的充电设施国家标准。(4)加快完善充电设施建设规划，提高充电设施密度和广度，科学布局，各地应将充电基础设施专项规划纳入当地城乡建设规划中统筹考虑。

4.加强关键技术研发，破解电动汽车产业发展瓶颈

目前续航里程、车载电池技术以及充电时间长等仍是阻碍电动汽车产业发展的主要问题。我们应该怎么办呢？(1)对本国企业的核心关键技术研发进行补贴，通过高校科研院所产学研一体化联合攻关，推动技术的快速研发与升级提高本国企业的产品竞争力。(2)加强充电相关技术的研究，着力开展车载充电和电力管理两方面的技术研究，转变传统供电方式，研发智能电网，着力解决充电对国家电网产生的负面影响问题，实现电能的高效利用。(3)强化电机相关技术攻关，提升电机数字化水平，着力加强永磁电机技术研究。(4)加强动力电池相关技术攻关，要提升锂电池性能研究，强化电池循环使用技术研究，继续优化电池组技术研究。

5.提升动力电池系统安全性能，为电动汽车产业发展扫除后顾之忧

针对电动汽车存在的安全隐患，特别是电动汽车动力电池存在的线路短路、电池自燃、电池组爆炸、充电时起火等安全事故问题：(1)继续强化电动汽车企业在各个环节的质量主体责任，保障整车、电芯、电池包、材料等的安全生产和使用，大幅提升高能量密度电池系统的安全性、稳定性和可靠性，加强动力电池的消防安全研究。(2)加强对于国内纯电动汽车的安全性和碰撞测试，特别是强化电能安全、绝缘性能、触电保护、电压安全、电解液泄漏、车载可充电储能系统等电气安全的全面测试，鼓励相关企业获取E-NCAP碰撞测试五星安全证书等。(3)推动对电动汽车动力电池系统的评价力度与深度，必须对动力电池系统进行全面深入的测试考核评价，以便及早发现问题，消除安全隐患。

6.政府大力支持和推动，多措并举，有效防范产能过剩

针对当前电动汽车市场高企的产能过剩风险，(1)培育发展消费市场，加大推广宣传力度。加强示范推广，进行消费引导；加快培育知名的电动汽车自主品牌，加快培育消费市场，支持国内过剩产能“走出去”。(2)加大补贴政策集中在基础设施充电桩补贴和购车补贴上，还在税收、道路使用权、停车场优惠上对电动汽车给予重点支持，要保持政策的连续性。(3)建立多元化的地方政府政绩考核标准。(4)加强行业监督管理，优化政府补贴扶持方式。进一步提高电动汽车产品进入目录的技术门槛，补贴发放应该提高财政补贴的扶持效率，实施“汽车折价退款”的以旧换新政策，借鉴国外经验。(5)促进产业健康有序发展，完善相关政策法规体系。

近年来，全球汽车强国都在积极转型、发力电动化，出台了强有力的扶持政策，将发展新能源汽车作为应对能源和环境压力、在新一轮全球竞争中抢占制高点的战略选择。与传统汽车技术成熟相比，各方面都需要多一些耐心和智慧，以保障其健康发展，短期内仍会存在一些不足。基于环境保护、能源安全、建设工业强国的考虑，新能源汽车未来仍是我国的战略性新兴产业，是政府重点扶持的对象。而技术发展落后和充电设施欠缺仍是新能源汽车发展的障碍，未来几年，新能源汽车发展仍离不开政府扶持。在建设低碳、节能经济的宏观背景下，发展新能源汽车是大势所趋，在未来必将拉动中国汽车产业技术革新和经济增长。