戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之新能源汽車:中國車企沖頂
2010年10月18日發(fā)布的《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》規(guī)劃到2020年，新能源汽車將成為中國國民經(jīng)濟的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。發(fā)改委隨后在對有關(guān)決定解讀時指出，新能源汽車是全球汽車行業(yè)升級轉(zhuǎn)型的方向。我國要在未來形成具有世界競爭力的汽車工業(yè)體系，必須超前部署新能源汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)前，要充分發(fā)揮社會各方面的積極性，以產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟系列化為途徑，著力突破動力電池、驅(qū)動電機和電子控制領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)，加速形成知識產(chǎn)權(quán)，推進插電式混合動力汽車、純電動汽車推廣應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。而有關(guān)規(guī)劃實際上已經(jīng)將中國新能源汽車10年內(nèi)的發(fā)展目標定為全球第一。若這一規(guī)劃成真，中國汽車企業(yè)將有望通過新能源汽車的跨越發(fā)展一舉登上全球汽車產(chǎn)業(yè)的王者寶座。
2009年9月，我國在聯(lián)合國氣候變化峰會上提出，爭取到2020年非化石能源占一次能源消費總量的比重達到15%左右。同年12月，我國在哥本哈根氣候變化大會上承諾到2020年，我國單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%。這意味著未來10年我國節(jié)能減排任務(wù)艱巨。我國工業(yè)能耗大約占70%，而汽車是工業(yè)能耗大戶，我國每年新增石油需求的2/3用于交通運輸業(yè)。截至2010年10月，全國機動車保有量約1.99億輛。若未來國內(nèi)機動車完全更新?lián)Q代為新能源汽車（價格按每車10萬元計算），則整個市場規(guī)模將高達20萬億元（這還未考慮到出口）。因此，發(fā)展新能源汽車不但有助于節(jié)能減排目標的實現(xiàn)，同時也代表了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，其市場空間極其驚人。
根據(jù)《電動汽車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》，到2015年中國電動汽車保有量計劃達到100萬輛，動力電池產(chǎn)能約達到100億瓦時。
此外，根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》，到2015年我國新能源汽車將初步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，動力電池、電機、電控等關(guān)鍵零部件核心技術(shù)實現(xiàn)自主化；純電動汽車和插電式混合動力汽車市場保有量達到50萬輛以上；到2020年，我國新能源汽車實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，新能源汽車產(chǎn)業(yè)化和市場規(guī)模達到全球第一，其中新能源汽車(插電式混合動力汽車、純電動汽車、氫燃料電池汽車等)保有量達到500萬輛；以混合動力汽車為代表的節(jié)能汽車銷量達到世界第一，年產(chǎn)銷量達到1500萬輛。
因此，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)即將面臨爆發(fā)期，可以預(yù)計該產(chǎn)業(yè)中將會涌現(xiàn)出許多高速成長的企業(yè)，而這些企業(yè)也將會在資本市場獲得良好的表現(xiàn)，極具投資價值。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策支持全面加強
現(xiàn)代電動汽車一般可分為三類：純電動汽車（PEV）、混合動力汽車（HEV）、燃料電池電動汽車（FCEV）。近些年在傳統(tǒng)混合動力汽車的基礎(chǔ)上，又衍生出一種外接充電式（Plug-In）混合動力汽車（PHEV）。目前全世界各國對電動汽車都非常重視，許多國家都開始投入大量資金開發(fā)電動汽車。
我國對新能源汽車產(chǎn)業(yè)支持政策由來已久?！笆濉逼陂g，投入8.8億元設(shè)立電動汽車重大科技專項，并取得重要進展，形成了“三縱三橫”的研發(fā)布局，基本形成電動汽車自主開發(fā)的技術(shù)平臺。所謂“三縱”是指開發(fā)燃料電池汽車、混合動力電動汽車、純電動汽車；“三橫”是指多能源動力總成控制、驅(qū)動電機、動力蓄電池。此外，電動汽車也被列入我國“863”計劃12 個重大專項之一。
目前我國汽車產(chǎn)業(yè)支持政策包括兩個方面：一是鼓勵節(jié)能環(huán)保和小排量汽車，減少現(xiàn)有汽車能源消耗和排放；二是鼓勵新能源汽車發(fā)展。主要補助插電式（plug-in）混合動力車和純電動車。支持政策的走向是：
（1）一攬子政策推動整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展、補貼范圍擴展到私人購車領(lǐng)域
節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和一攬子扶持政策將于近期上報國務(wù)院審議，如審議通過，最快年內(nèi)有望實施。一攬子扶持政策將從研發(fā)生產(chǎn)、市場推廣、售后服務(wù)和回收利用等各個環(huán)節(jié)入手，制訂產(chǎn)業(yè)政策、財政政策、稅收政策、投融資政策等。我國還準備設(shè)立國家層面的節(jié)能與新能源汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化專項，重點支持節(jié)能與新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和技術(shù)改造。這將是我國第一次針對一個產(chǎn)業(yè)提出一攬子扶持政策。
近期我國對新能源汽車的補貼范圍從對公交、公務(wù)、市政、郵政等政府采購補貼逐步擴展到對私人購買新能源汽車進行補貼。
2009年1月，國家啟動“十城千車” 節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點，計劃用3年左右的時間，每年發(fā)展10個城市，每個城市推出1000輛新能源汽車，首批列入了13個城市。09年底試點城市由13個擴大到20個，選擇5個城市對私人購買節(jié)能與新能源汽車給予補貼試點。
2010年5月，政府在全國范圍內(nèi)開展“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”，消費者在6月18日之后，每購買一輛節(jié)能型汽車，將獲得3000元的補貼。6月，出臺對于私人購買新能源汽車補貼辦法，對滿足支持條件的新能源汽車，按3000元/千瓦時給予補助。插電式混合動力乘用車最高補助5萬元/輛；純電動乘用車最高補助6萬元/輛。
（2）通過補貼扶持和引導(dǎo)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈整體的發(fā)
展，并重點支持關(guān)鍵環(huán)節(jié)
新能源汽車的補貼政策通過規(guī)定補助范圍、對象，并需要滿足一系列的支持條件，來引導(dǎo)試點城市建立相關(guān)配套設(shè)施和示范推廣工作。通過《推薦車型目錄》和國家標準，來引導(dǎo)申請補助的汽車生產(chǎn)企業(yè)及其新能源汽車產(chǎn)品，提高和保證產(chǎn)品性能參數(shù)，重點扶持具備一定產(chǎn)能規(guī)模和完善售后服務(wù)體系，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的企業(yè)。
目前，發(fā)改委正在修訂《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2010年本）》，在鼓勵類產(chǎn)品中，新增新能源汽車關(guān)鍵零部件。其中包括電池管理系統(tǒng)、電機管理系統(tǒng)、電動汽車驅(qū)動電機、電路集成以及充電設(shè)備等。
在配套設(shè)施方面，國家電網(wǎng)2010年將建設(shè)75個電動汽車充電站和6200個充電樁，2015年前將建設(shè)1700個充電站。南方電網(wǎng)也宣布2010年將建設(shè)超過80座充電站。
在國家和行業(yè)標準方面，我國已制定并發(fā)布了新能源汽車相關(guān)國家標準和行業(yè)標準共計42項，其中22項已列為新能源汽車產(chǎn)品準入的專項檢驗標準。2012年前，我國將基本建立與產(chǎn)業(yè)發(fā)展和能源規(guī)劃相適應(yīng)的節(jié)能與新能源汽車及充電設(shè)施標準體系。
新能源汽車技術(shù)路線：近期以混合動力汽車為重點，未來以純電動車為主要發(fā)展方向
面對純電動汽車（PEV）、混合動力汽車（HEV）、燃料電池電動汽車（FCEV）等不同的技術(shù)選擇，根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》，我國新能源車發(fā)展路線將以純電動汽車作為主要戰(zhàn)略取向，近期以混合動力汽車為重點，大力推廣普及節(jié)能汽車。考慮到技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，而將燃料電池電動汽車作為未來長期的發(fā)展方向。
經(jīng)過近10年的自主研發(fā)和示范運行，中國在電動車產(chǎn)業(yè)技術(shù)方面與世界先進水平的差距在大幅度縮?。恢袊妱榆囶I(lǐng)軍企業(yè)與國外電動車技術(shù)的先行車企正在同一起跑線上成長。小型純電動乘用車將是3到5年內(nèi)中國電動車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)方向。在“十二五”電動車發(fā)展規(guī)劃中，小型純電動車將得到充分重視。
動力電池：以鋰電池為主要發(fā)展方向、以錳酸鋰+鈦酸鋰為正負極搭配方式
動力電池、電機、電控等關(guān)鍵部件成本占電動車整車成本的30%至50%，同時也是新能源汽車的關(guān)鍵核心技術(shù)。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》，到2015年，動力電池、電機、電控等關(guān)鍵零部件核心技術(shù)實現(xiàn)自主化；到2020年，節(jié)能與新能源汽車及關(guān)鍵零部件技術(shù)將達到國際先進水平。
在動力電池環(huán)節(jié)，我國力爭突破動力電池瓶頸。到2015年，動力電池系統(tǒng)能量密度達到120瓦時/公斤以上，成本降低至2元/瓦時，循環(huán)壽命穩(wěn)定達到2000次或10年以上。到2020年，動力電池系統(tǒng)能量密度達到200瓦時/公斤以上，成本降低至1.5元/瓦時以下。
目前二次電池包括鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池等。雖然影響電池性能及決定其相對優(yōu)勢的因素很多，但是比能量是最重要最直觀的一個指標。從鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池到鋰電池，比能量越來越高。與鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池比較，鋰電池的優(yōu)勢明顯，因此作為發(fā)展方向的鋰電池將會在電動汽車領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。我們預(yù)計2015年國內(nèi)新能源汽車動力鋰電池的市場規(guī)模達到180億元。到2020年，新能源汽車已經(jīng)進入普及期，新能源汽車動力鋰電池規(guī)模將達到2880億元。市場容量巨大，且增長迅速。
鋰電池單元主要由正極、負極、隔膜和電解液四部分組成。正極材料是決定電池性能的關(guān)鍵，目前市場應(yīng)用的主流正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、三原材料和磷酸鐵鋰，其中錳酸鋰和磷酸鐵鋰可以說是各領(lǐng)風(fēng)騷。由于磷酸鐵鋰產(chǎn)品存在一致性、低溫性能、高倍率放電性能和成本等問題，因此我們認為未來新能源汽車將主要選擇錳酸鋰路線。從目前市場主流新能源汽車看，除了比亞迪堅持使用磷酸鐵鋰電池，其他公司也基本都選擇了錳酸鋰路線。
在負極材料方面，雖然碳材料一直處于主導(dǎo)地位，但是我們預(yù)計鈦酸鋰的出現(xiàn)將會顛覆行業(yè)格局。鈦酸鋰是一種性能優(yōu)異的負極材料，由于電位過高，鈦酸鋰并不適合與磷酸鐵鋰搭配，反而錳酸鋰+鈦酸鋰體系是較優(yōu)的一種選擇。錳酸鋰+鈦酸鋰體系的優(yōu)勢包括：近乎完美的安全性、使用壽命更長、可以快速充放電、結(jié)合錳酸鋰具備整體成本優(yōu)勢等。因此我們認為錳酸鋰+鈦酸鋰體系將會是未來正負極材料的主要搭配方式。
電解液約占鋰電池成本的15%，電解液中關(guān)鍵材料六氟磷酸鋰約占成本一半，目前六氟磷酸鋰國產(chǎn)化程度很低，毛利率更高達70%；隔膜是鋰電關(guān)鍵材料中技術(shù)壁壘最高的一種高附加值材料，占鋰電池成本的20%左右，由于技術(shù)含量高，目前國內(nèi)80%的隔膜需要進口。可以預(yù)計動力鋰電池用隔膜的發(fā)展方向是耐高溫、多層隔膜、高強度、高保液能力。
驅(qū)動電機：我國驅(qū)動電機技術(shù)進步明顯
驅(qū)動電機是電動汽車的關(guān)鍵部件，直接影響整車的動力性及經(jīng)濟性。驅(qū)動電機主要包括直流電機和交流電機。目前電動汽車廣泛使用交流電機，主要包括：異步電機、開關(guān)磁阻電機和永磁電機（包括無刷直流電機和永磁同步電機）。其中，異步電機主要應(yīng)用在純電動汽車，永磁同步電機主要應(yīng)用在混合動力汽車中，開關(guān)磁阻電機目前主要應(yīng)用在客車中。
車用電機的發(fā)展趨勢包括：第一、電機本體永磁化：永磁電機具有高轉(zhuǎn)矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等優(yōu)點。我國具有世界最為豐富的稀土資源，因此高性能永磁電機是我國車用驅(qū)動電機的重要發(fā)展方向。第二、電機控制數(shù)字化：專用芯片及數(shù)字信號處理器的出現(xiàn)，促進了電機控制器的數(shù)字化，提高了電機系統(tǒng)的控制精度，有效減小了系統(tǒng)體積。第三、電機系統(tǒng)集成化：通過機電集成和控制器集成，有利于減小驅(qū)動系統(tǒng)的重量和體積，可有效降低系統(tǒng)制造成本。
在驅(qū)動電機方面，經(jīng)過“九五”、“十五”、“十一五”國家對電動汽車用電機系統(tǒng)的集中研發(fā)和應(yīng)用，我國已自主開發(fā)了滿足各類電動汽車需求的驅(qū)動電機系統(tǒng)產(chǎn)品，獲得了一大批電機系統(tǒng)的相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)，形成具有核心競爭能力的車用驅(qū)動電機系統(tǒng)批量生產(chǎn)能力。
目前，我國自主開發(fā)的永磁同步電機、交流異步電機和開關(guān)磁阻電機已經(jīng)實現(xiàn)了與國內(nèi)整車產(chǎn)業(yè)化技術(shù)配套，電機重量比功率顯著提高，電機系統(tǒng)最高效率達到93％以上，系列化產(chǎn)品的功率范圍覆蓋了200kW以下電動汽車用電機動力需求，各類電機系統(tǒng)的核心指標均達到相同功率等級的國際先進水平。但是與國際先進水平相比，在產(chǎn)品集成度、可靠性和系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)方面，仍存在較大的差距。