博斯:中国汽车产业通往电动化的曲折道路(上)

2012-10-23 19:18:47来源: 盖世汽车网 关键字:电动  曲折  道路

概述

    随着全球市场与经济重心从西方向东方转移,中国将成为21世纪全球汽车行业的争霸之地。与此同时,空气污染、石油消耗和城市交通拥堵等等因素带来的压力日益上升,将中国汽车行业进一步从传统内燃机技术推往替代性驱动技术方面发展 - 其中电动汽车更是发展的重点。不少分析家和行业专家认为,经过政府在过去十年雄心勃勃地开展新能源车发展计划及政策,中国将成为全球"绿色"汽车革命的主要基地。届时,汽车动力系统电动化将为汽车业、乃至整个社会带来深远的影响。

    不过,我们认为,重塑交通运输业需要的时间将比预期的更长,主要原因来自两方面:其一,中短期内内燃机技术难以实现跨越式的发展;另外,要缩短创新先进汽车技术的开发周期也会有一定难度。故此,我们预计中国发展新能源以替代汽油之路将会漫长而曲折。政府仍将扮演重要角色 - 如在制定资源分配与研发决策、明确行业标准、提供补贴及税收减免等激励措施等等方面。同时,转型将分阶段进行,出租车、配送企业以及公交车等商用车等将成为首批重点用户。从此,汽车业将衍生出一个全新商业体系 - 体系内将包括传统上跟汽车行业相关的各类不同企业。这种新的合作关系将催生出与内燃机时代完全不同的新商业模式。

引言

    对全球汽车企业而言,21世纪的增长机遇主要来自亚太地区,尤其是在中国。在2009年,中国超越美国成为全球汽车销量最高的市场。与其他新兴市场一样,中国汽车业最近才开始加速发展,因此在近期仍将保持高速增长的态势。由此看来,在今后几十年,中国将成为全球汽车行业的主要战场(见图一与图二)。

博斯:中国汽车产业通往电动化的曲折道路


博斯:中国汽车产业通往电动化的曲折道路

    不过,这场战争并不在传统战场上进行。汽车动力系统的电动化将为汽车行业带来深远的影响。同时,考虑到汽车与交通运输业在城市及生活方式中扮演的关键角色,整个社会都将面临重大改变。

    动力系统电动化还会为汽车业价值链带来巨大的影响。汽车业需要新的供应商 - 这些新的供应商很多是来自技术和IT界的企业,而非目前占据汽车供应主流的工程与金属企业。汽车业需要这些新的供应商来研发和制造和以往全然不同的零部件,如电动机和驱动电动机的电池、皮带驱动启动电机、再生制动系统,电动配套设施、智能控制,以及此类车辆所需的其他电子元器件等。

    不过,社会的转型将会带来更大的挑战。目前,城市和高速公路上充斥着内燃机汽车、货车及卡车,但不久后它们就会被零排放汽车所取代。后者的体积更小、噪音更低、重量更轻、采用可回收材料,并融入传感技术和车载信息系统等智能设计,籍此司机几乎可以不费吹灰之力就能驾驶。

     车辆将使用智能电网,后者将电力供应与电子停车两者相结合 - 根据空余车位数、使用情况和里程数进行动态定价 - 停车场同时还是充电站;发电设备遍布各地,而且具备储电功能,并进一步支持风能与太阳能。设计师将拥有更灵活的测试及试验空间 - 未来的电动车可能再也不会有方向盘,情况就好比具备电传控制律系统(fly-by-wire)的客机不再需要传统的操纵杆一样。麻省理工学院的CityCar和通用汽车的P.U.M.A概念车也许是此类微型车(USV)的最早雏形(见图三)。

博斯:中国汽车产业通往电动化的曲折道路

    尽管这些理念极具颠覆性,但中国具有引领汽车业价值链进行变革的独特优势。虽然中国的汽车制造业只有很短的历史 - 20年前的年产量还不足100万辆 - 但中国推动变革的势头势在必行,其主要原因如下:

    首先,中国将汽车业视为关键的战略性产业 - 虽然过去的努力令中国成功地建立了规模庞大的汽车产业,但国内汽车企业依然未能取代欧美和日本等传统行业巨头的地位。不过,若国内企业能重点发展领先的未来技术,他们便有望实现跨越式的发展,一举超越西方的竞争对手。电信设备制造业就是个很好的例证:总部位于深圳的华为技术公司直接跳过了固定电话技术,直接建设移动网络。如今,公司已成为全球电信设备制造业的领先企业。

    其次,中国经济的高速发展带来惊人的污染,城市内的交通拥堵情况也日益严重。汽车带来的污染和其他环境问题已经成为危害健康的主要杀手。同时,持续上升的燃料需求令人们对能源安全与成本问题感到忧虑。目前,中国每年所消耗的石油有三分之二都是进口的,而且需求仍在不断增长之中,这将给全球油价带来巨大的压力。替代燃料与动力系统可以减少环境污染、缓解交通拥堵,并降低中国对海外能源和资源的依赖,因此具有极大的吸引力。

    第三,中国有能力投入巨资,以支持新型电池、相关汽车技术及产业的发展、以及为内燃机转化成电动车的需要建设公共设施。政府可以直接进行投资,同时,也可促进、甚至要求企业进行跨行业协作,因此国家导向的资本主义在这一方面独具优势。

汽油替代品

    多种技术创新都可用于发展替代驱动技术:

    -- 氢燃料电池车(FCV)利用储存罐中的氢气氧化反应来产生电能。

    -- 液化石油气(LPG)/压缩天然气(CNG)车辆的排量低于汽油车。

    -- 传统混合动力车(HEV)用电池来辅助常规的内燃机;可在行驶时给电池充电。

    -- 插入式混合动力车(PHEV)可插入外接电源给电池充电。

    -- 纯电动车(BEV)只采用蓄电池作为动力来源。

    -- 柴油车向来比汽油车更为节能,前者的燃油经济性比后者高出约50%;"清洁"柴油车的大部分气体与颗粒的排量都低于汽油车。

    -- 柴油混合动力车在理论上是可行的,但目前车企只是生产了原型车,并未开始量产。

搜寻替代技术

    政府已在替代汽车动力技术的研发领域投入巨资。从十多年前起,中国政府便开始大力支持新能源汽车的发展。

    从1999年到2002年是发展的第一阶段,名为《清洁汽车行动计划》,重点目标是发展压缩天然气、液化石油气和其他替代燃料车(CAFV)。2002至06年为第二阶段(时间上和"十五"计划相配合),主要目标是推动电动车的商业化与产业化。政府将电动车项目纳入国家863计划,并把氢燃料电池车、纯电动车和混合动力车列为替代动力技术发展的重点。为此,政府从国家高技术研究发展计划中划拨八亿元(当时相当于9,700万美元)以支持这个政府重点先进技术发展规划。

   政府随后在2006年开始的第三阶段进一步加大投入至11亿元人民币(1.38亿美元);在2009年开始的第四阶段中,动力来源的范围拓展到蓄电池、燃料电池和混合技术等领域。

    从2011到2015年的"十二五"规划期间,电动车行业被列为七大新兴产业之一,得到政府的特别支持。2011-2020年替代能源车发展计划的研发投资额则高达1,000亿元人民币(151.5亿美元),计划到2020年末将电动车数量增至500万至1,000万辆 - 相当于乘用车总数的20%左右。若要实现这一个目标,2020年的电动车年产量需达到100万辆。

目标能否实现?

    乍看之下,这一目标似乎是可以实现的。越来越多的人认为,汽车的替代动力技术商业化已经差不多可以实现。首先,中国市场正在高速发展,且生产成本较低,是理想的生产基地。与此同时,全球领先的充电电池生产商都已在中国建立了大规模的厂房,为手机与笔记本电脑行业生产电池。

    消费者对电动车的接受度应该也不成问题。由于中国的汽车使用历史较短,人均乘用车保有量仍然较低,故此人们还没有形成对传统汽车的强烈偏好。因此,相比欧美和日本等成熟的汽车市场,中国人购买电动车的障碍较少。

    另外,成功进入电动车市场将为中国车企带来绝佳的机会:中国车企可以通过建立在该领域的先进科技,以挑战现有大型国际汽车厂商的优势,实现跨越式发展,从而取得全球领先地位。由于中国电动车研发及市场已经具有一定的规模,而乘用车需求在近期仍将持续增长,中国在建立汽车技术标准与架构方面具有明显的优势。

    不幸的是,"跨越式发展"或缩短先进技术发展周期等方面的尝试很可能会碰壁。消费者对电动车本身并不反感,但其价格比传统汽油车高出一大截,让人望而却步。尽管电动车的维修与燃料费用远远低于汽油车,但其前期成本确是后者的1.5倍左右。即便分摊到五年,中型电动车的保有成本也要高出约75-80%(见图四)。

博斯:中国汽车产业通往电动化的曲折道路


博斯:中国汽车产业通往电动化的曲折道路

    到2020年,两者之间的差距将显著缩小。五年后,电动车成本将比汽油车仅高出不到20%。但在中国这种对价格比较敏感的市场,成本仍将是一个主要障碍(见图五)。

    同时,行业还面临技术上与商业上的挑战。尽管中国车企已经进行了研发投资,但在车型开发与整合流程这些对替代动力系统开发至关重要的环节仍然未有足够的经验。汽车的制造是一门十分复杂的工程,对研发能力、测试和验证对标目标的绩效、燃料经济性、安全性与质量等等都有很高的要求。中国企业在这些方面依然缺乏经验。

    另外,动力技术一旦有任何变化,就几乎一定需要有设计上的创新。光是有生产电动车关键组件的能力(如关键的电池等)是远远不够的;实际上,打造整个全新价值链的能力更为重要 - 要打造全新的价值链,将会需要一个截然不同的商业模式。

    因此,尽管汽车企业在过去的十多年里已经作出巨大努力,但真正的"汽车革命"时刻的来临,大概需要比预期中更长的时间。

关键字:电动  曲折  道路

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2012/1023/article_6172.html
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