IEA更新技术路线图 我国电动汽车如何发展

2011-11-08 19:35:59来源: 中国电子报 关键字:更新  技术  技术路线  路线图

  编者按:新能源汽车是我国重点发展的战略性新兴产业之一,其发展方向、技术路线和政策措施备受各界关注。2011年6月,国际能源署(IEA)发布了更新版的面向2050年《电动汽车(EV)与插电式混合动力车(PHEV)技术路线图》(以下简称“技术路线图2011”),明确了电动汽车的发展方向和战略目标,提出了相应的阶段性任务和政策建议。“技术路线图2011”产生的背景是什么,揭示了哪些新的动态,对我国有怎样的借鉴和启示,以上都值得我们深入思考与研究。

背景与内容 低碳为愿景 突出六目标

更新背景

  IEA于2009年11月首次发布了《电动汽车与插电式混合动力车技术路线图》(“技术路线图2009”)。它是应八国集团(G8)的要求,为实现IEA《能源展望2010》设定的蓝图情境,即到2050年实现二氧化碳排放量比2007年减少50%而制定的。“技术路线图2009”首次提出了全球电动汽车的发展目标,即到2050年实现从年产几千辆到年产过亿辆的市场扩张。

  自“技术路线图2009”发布以来,世界各国政府和主要汽车厂商对发展电动汽车的态度更趋积极,宣布了众多更具进取性的新目标或新战略。与此同时,电动汽车领域的技术研发、应用推广和国际合作也取得了一些进展。在此背景下,IEA对“技术路线图2009”进行了相应的更新和补充,以反映全球电动汽车的最新发展情况。

主要内容

  “技术路线图2011”详细分析了电动汽车的技术演进和市场前景,提出了政府、汽车企业、公用电力机构和其他有关各方近期应采取的行动及政策框架。概括起来有以下三个方面:

  一个核心愿景。到2050年,实现全球范围内电动汽车的广泛应用,温室气体排放和石油使用显著减少。

  六大战略目标。一是设定电动汽车的销售目标。2020年实现全球电动汽车年销量至少达到500万辆,到2050年其销售份额占到轻型汽车销售份额的一半以上。二是制定协调一致的战略以支持电动汽车的市场引入。协调各方利益与行动,确保电动汽车具备成本竞争性,提供足够的充电基础设施以及保障电力供应。三是促进产业界对消费者需求和用户行为的理解。重视对用户消费需求与消费行为的研究,加强数据收集与分析,以此为基础制定市场策略并协助政府制定正确的产业政策。四是制定评价电动汽车的性能标准体系。制定一致的性能标准,如续驶里程、电池要求等,同时为充电基础设施的使用和安全性设定合适的性能标准。五是推动储能技术的研发和示范以降低成本,并解决资源保障问题。到2020年前将电池成本从当前的500美元~800美元/千瓦时降低到300美元~400美元/千瓦时,改进电池耐久性,建立可靠的资源(锂和稀土金属)供应链。六是发展充电基础设施。深入了解电动汽车发展对供电网络的影响,促进充电接口标准化,关注汽车电池的电网供电、智能计量等问题。

  三点发展建议。一是要建立政策框架。至迟到2015年,各国政府应建立清晰的政策框架,在协调各方利益的基础上,为利益相关方提供明确的发展方向。政策目标不仅着眼于特定技术的发展,还要兼顾能源安全、二氧化碳减排等社会目标。二是要参与国际合作。政府和产业界在研究项目计划、标准规范制定、车辆测试设施、充电基础设施建设、政策制定等关键领域开展国际性的信息共享和协同工作。三是要制定国家路线图。各国应根据自身情况,制定本国电动汽车技术路线图,包括设定发展目标、推动市场引入、理解消费者行为、促进技术研发、扩张基础设施,以及确定优先发展领域、制定扶持政策等。

评价与分析 政企差距大 电池成关键

政府与企业目标差距大

  “技术路线图2011”提出,到2020年全球电动汽车的年销量将达到700万辆,比“技术路线图2009”所设定的400万辆大幅提高75%。总体来看,这一新的目标是比较激进的。造成这一变化的原因是各国政府纷纷出台或者调高电动汽车的发展目标。从区域角度看,如图所示,经合组织成员国(OECD)和中国都设定了较高的发展目标。

  “技术路线图2011”同时也汇总了全球主要汽车企业的发展目标,到2020年仅达到每年约140万辆,与前述基于政府预测的700万辆目标相比,差距高达560万辆。

  “技术路线图2011”中并没有具体解释是何种原因导致出现这一巨大落差,仅从汽车企业对电池供应存在担忧的角度进行了有限的侧面分析。我们判断,政府目标与企业目标的巨大差异说明,企业对于电动汽车的发展,态度上相对稳健和保守,其深层次的原因是电动汽车在核心技术、供应链、资源保障、基础设施、经济性和市场吸引力等方面的不确定性较大,产业发展仍存在一定的风险。

三个关键假定

  “技术路线图2011”对影响电动汽车商业化的因素进行了详细分析,认为实现2020年发展目标关键在于三个假定条件的达成。

  第一,电池技术的改进。“技术路线图2011”指出,当前和未来相当长一段时间内,电池技术是迫切需要解决的关键问题。电池技术的改进可以有效降低电动汽车的总成本和提高其性能,改进的方向主要有三个,即提高电池的存储容量,增加电池的放电循环,提升电池的耐用性。

  第二,总体成本的降低。“技术路线图2011”认为,降低电动汽车的总体成本尤其是电池的成本极为关键。到2020年,EV的电池成本应下降到每千瓦时400美元以下,PHEV的电池成本应下降到450美元。与此同时,还必须在整车生产方面寻求规模经济,汽车企业应以更快的速度达到经济规模,这一规律同样适用于充电基础设施的发展。

  第三,充电基础设施的完备。除去技术因素和成本因素,“技术路线图2011”认为,充电基础设施对于电动汽车的发展也至关重要。这当中,需要关注的几个重点问题是:充电设施的标准化、单位成本、充电网络覆盖面、智能计量系统等。

应建立政策框架

  “技术路线图2011”强调,未来10年是决定电动汽车发展成与败的关键时期。为此,各国政府需尽快构建明确的国家政策框架。主要包括:形成清晰的市场激励机制,并制定严格的时间表兑现政策承诺;通过政策扶持实现在过渡期内电动汽车的成本接近内燃机汽车;加强各方面政策协调,消除政策间冲突;控制政策成本并给出政策适用的时间范围;与地方政府、产业界共同拟定充电基础设施发展计划;鼓励地方政府与企业购买电动汽车等。

  “技术路线图2011”所勾画的政策框架紧扣电动汽车的新兴产业特征,在强调发挥市场机制作用的同时突出了政府积极作为的重要性,为近期各国政府的行动提供了明确的指南。

思考与建议决策控风险 政策是保障

统筹考虑节能减排

  应坚持以节能减排为中心统筹考虑我国新能源汽车的近中远期目标。

  节能减排是新能源汽车发展的根本目的。通过分析比较可以发现,无论是提升传统汽车的燃油经济性,还是大规模普及混合动力汽车与其他类型的节能汽车,所能够带来的耗油和排放减少最终会遇到瓶颈制约。因此,从长远来看,纯电动汽车是未来汽车工业的主要发展方向,应作为我国新能源汽车发展的战略取向。但在战略目标制定和技术路径选择上,应统筹考虑多方面的积极因素与制约条件,统筹考虑近、中、远期的需求与风险,坚持以节能减排为中心,理性务实地制定产业发展目标和战略。

  第一,从全球范围来看,纯电动汽车技术尚处于起步阶段,技术瓶颈甚多,短期甚至中长期(2030年前)都很难达到普及推广的程度。IEA预测,到2020年全球纯电动汽车的年销量为200万辆,2030年为870万辆。日本野村综合研究所预测2020年的年销量约100万辆,美国知名汽车咨询机构J.D.Power预测2020年为130万辆。总的来看,即使到2030年,纯电动汽车在全球汽车产量中的比重仍难以超过10%。因此,在纯电动汽车技术完全成熟前的至少20年中,我国汽车产业的节能减排需要有一个较长时间的战略性过渡安排,并以此为前提制定我国的节能与新能源汽车技术路线。

  第二,纯电动汽车仍存在难以预测的技术和市场风险。IEA在“技术路线图2011”中指出,未来10年是电动汽车(含EV和PHEV)发展成与败的关键时期,也隐含全球纯电动汽车发展存在失败或遭遇巨大挫折的可能性。我国新能源汽车产业战略的制定应充分考虑这一风险因素,在战略目标设定与技术路线选择上不宜过分激进,应统筹兼顾不同车型、不同技术,远期以纯电动汽车为战略方向,加强技术研发、储备与示范应用,近中期大力发展技术成熟的节能汽车,积极而不失稳健地推动我国节能与新能源汽车的发展。

  第三,应坚持从节能减排的根本目的出发,制定产业发展战略和技术路线。在特定阶段和时期,要根据节能减排贡献率的大小来选择技术路线。根据国务院发展研究中心2011年7月发布的“节能与新能源汽车对节能减排的贡献”研究报告,到2030年,我国传统汽车节能、混合动力汽车和电动汽车(含EV和PHEV)的总节油贡献率分别为22%、17.5%和10%,总减排贡献率分别为20%、17.5%和7%。这说明,在2030年前,汽车节能减排最主要的领域都将是传统汽车节能,混合动力汽车也将有较高的贡献率,电动汽车的贡献率比重仍在10%以下。因此,我国在相当长一段时期内应坚持节能汽车与新能源汽车并举的发展思路,在新能源汽车内部,也应根据不同技术对节能减排的贡献来确定发展的阶段性重点与目标。

技术与市场风险不可忽视

  应高度重视新能源汽车发展中的技术与市场风险控制。

  从全球范围来看,新能源汽车发展面临技术和市场两大风险。能否有效辨别、防范、控制这两大风险,决定了新能源汽车产业发展的成败。

  第一,在技术风险控制方面,重点是突破核心技术与建立标准体系。一是综合运用财税、金融等政策手段,引导企业加大研发投入,充分利用各方面创新资源,突破先进动力电池、电机与电控系统、新工艺新材料以及充电基础设施等关键核心技术。二是加快建立新能源汽车产品、充电技术及设施标准体系,积极参与国际标准和技术法规的制定以及协调活动,推进我国标准跟国际标准接轨。三是建立技术风险评估与预警机制,定期组织对新能源汽车技术方向、技术进展的评估和预测,根据评估结果适时调整相关政策及资源分配,同时通过向社会公布评估结果引导企业及时调整技术和产品策略。四是建立和完善新能源汽车产品安全评估体系,重点防控电池的安全风险。五是鼓励产学研联合研发共性关键技术,引导建立风险共担与利益共享机制。

  第二,在市场风险控制方面,核心是解决好成本与可推广性。一是综合运用规划、政策、舆论宣传等手段,加强市场的引入与培育,支持汽车企业尽快形成经济生产规模,加强对用户消费认知和消费行为的引导。二是组织实施推广应用与试点示范工程,加强示范运营管理,建立优胜劣汰机制,防止不成熟的产品大规模进入市场。三是完善市场准入管理,统筹协调地区产业发展布局,防止一些地方政府盲目投资和重复建设,营造规范有序的市场竞争环境。四是支持国内汽车企业“走出去”,参与全球技术合作与市场竞争,培育具有国际竞争力的知名品牌。

亟须构建政策框架

  应尽快构建全面清晰的国家新能源汽车产业政策框架。

  新能源汽车产业发展是一个系统工程,需要有科学合理、全面清晰的政策支持体系作为保障。我们应重视IEA在“技术路线图2011”中提出的建议,尽快构建国家新能源汽车产业政策框架。这当中,应重点关注以下两个方面:

  第一,制定新能源汽车技术路线图。技术路线图是新能源汽车发展的指挥棒和风向标,具有重要的政策导向作用。当前,我国新能源汽车领域科技研发资源相对分散,产学研用脱节现象严重,各部门、各市场主体以及相关产业尚未形成发展合力。在此背景下,应统筹协调各方利益关切与诉求,加强顶层设计,凝聚共识,尽快制定我国新能源汽车技术路线图。

  第二,制定实施持续有效的激励政策。激励政策对于新能源汽车市场的培育与扩大至关重要,在国家新能源汽车政策框架中应居于突出位置。激励政策着眼于实现新能源汽车和内燃机汽车成本相近,使消费者、汽车企业和充电基础设施投资者有足够信心推动新能源汽车的商业化,实现产业与市场各主体利益的协调与平衡。

  具体而言,一是激励企业加大技术创新投入,加快批量化生产能力建设。二是激励科研院所、高校参与新能源汽车技术研发与应用推广。三是激励公用电力机构和其他投资主体稳健推进充电基础设施的布局建设。四是激励企业、家庭、个人等消费者积极购买、使用新能源汽车。此外,政府和产业界应协调一致,通过教育和示范增进消费者对新能源汽车的认知,提供电动汽车性能的准确信息如续驶里程、充电时间和充电位置等,以提高消费者的信心和接受度。

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编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/1108/article_4651.html
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