電動汽車產業化機遇

中國作為新興的汽車生產大國，既面臨產業技術轉型的嚴峻挑戰。也出現了難得的歷史機遇。調查中發現。中國已具備加速推進電動汽車研發和產業化的基礎和條件。如果戰略目標明確，政策措施得當，中國有可能像日本在經歷石油危機之后以節能緊湊型汽車確立全球競爭優勢一樣，在電動汽車領域實現技術跨越，形成競爭優勢。

早在上世紀九十年代初，美國、日本、歐洲等主要汽車生產國就實施了一系列政府計劃，以支持發展新能源汽車。經過十幾年的探索，以實現汽車電動化為最終解決方案的技術路線日益清晰，相關技術和產業取得一定進展，全球汽車工業孕育著一場重大技術革命。金融危機爆發后，以美國為代表的汽車生產大國，將發展電動汽車作為經濟刺激計劃的重要組成部分，加大了政府支持的力度，以期達到搶占國際競爭制高點、恢復經濟增長、保障能源安全、應對氣候變化的多重目標。可以預見，，有關政府的強力支持，將明顯加速產業化的步伐，電動汽車將成為全球重要的新興產業。

我國作為新興的汽車生產大國，既面臨產業技術轉型的嚴峻挑戰，也出現了難得的歷史機遇。調查中發現，我國已具備加速推進電動汽車研發和產業化的基礎和條件。如果戰略目標明確，政策措施得當，我國有可能像日本在經歷石油危機之后以節能緊湊型汽車確立全球競爭優勢一樣，在電動汽車領域實現技術跨越，形成競爭優勢。

中國電動汽車的研發取得重要進展

1 電動汽車研發已近十年。并取得積極進展

我國從“十五”時期開始實施新能源汽車科技規劃，“863”項目共投入20億元研發經費，形成了以純電動、油電混合動力、燃料電池三條技術路線為“三縱”，以多能源動力總成控制系統、驅動電機及其控制系統、動力蓄電池及其管理系統三種共性技術為“三橫”的電動汽車研發格局。共計200多家整車及零部件企業、高校和科研院所，以及3000多名科技人員直接參加了電動汽車專項研發。

經過近十年的發展，我國電動汽車的研發取得明顯進展，已形成約1800項專利，并開發出了多款電動汽車樣車。目前，共有48個型號的各類電動汽車獲得機動車新產品公告，其中，比亞迪、奇瑞、長安等企業的插電式和油電混合動力汽車已具備上市銷售的條件，天津清源公司開發的純電動轎車累計出口美國、歐盟1300輛以上。全球規模最大的新能源汽車應用試驗示范計劃，自今年起在全國13個城市逐步推進。

2 三大關鍵技術初步具備支撐發展電動汽車的能力

發展電動汽車的關鍵在于我國企業能否掌握核心技術。電動汽車的關鍵核心技術有三個：一是動力電池，二是電機，三是控制系統。其中，動力電池最為關鍵，其性能指標和經濟成本決定了電動汽車的商業化進程。

動力電池研發產品的主要性能已居國際先進水平，電池產業基礎雄厚，但需要解決一些薄弱環節。我國動力電池關鍵技術、關鍵材料和產品研發取得重大進展，與日本、美國、德國等國際先進水平比較，總體水平相當，比亞迪、力神、雷天等企業開發出的鎳氫和鋰離子兩種類型、多個系列的車用動力電池，能量密度、功率密度(能量密度、功率密度是指單位重量的能量和功率，前者決定了電動汽車的續航里程和重量，后者決定了汽車的動力性)等主要性能指標居國際先進水平。(見表1)電催化劑、復合膜、雙極板等關鍵材料也取得重要進展。

從產業基礎看，我國是僅次于日本的全球第二大鋰電池{應用在純電動和插電式混合動力汽車上)生產國，占全球約25％的市場份額。雖然目前的產品主要應用于手機、電動工具、電動自行車等領域，但產業規模龐大、產業鏈基礎較好、生產工藝共性點多，具備大規模發展汽車用動力電池的條件。近一段時間，中信國安盟固利、比亞迪等企業已投資十多億元，建設磷酸鐵鋰或錳酸鋰動力電池的生產能力，比克、力神、北大先行、威利克、寰宇、海霸、萬向等企業也在加快投資。汽車用動力電池開始由研發進入到產業化階段，并出現了加快發展的勢頭。

動力電池的研發和產業化仍存在如下兩個薄弱環節：一是原理性基礎研究相對薄弱，雖然目前的動力電池主要性能指標處在國際先進水平，但與理論值相比仍有數倍差距，在全球開展競爭性研發(如美國政府投入20億美元用于電池的研發)背景下，產業的有利地位十分脆弱，戰略機遇稍縱即逝。二是生產工藝技術的開發落后于電池技術的開發，而且因存在大量的專有技術難以通過設備引進加以解決，因而影響電池產品的一致性和穩定性。

電機工業規模大，車用電機產業化起步較早，與國際先進水平差距不大。我國電機產業規模居全球首位，中小型電機約有300個系列，1500個品種，產品量大面廣。汽車用電機驅動系統在性能、體積重量、環境溫度適用性、成本等方面有更高的要求，呈現出永磁化、數字化和集成化的發展趨勢。上世紀90年代末，中科院電工所、華中科技大學、哈爾濱工業大學等單位分別研發出車用電機驅動系統。進入“十五”以后，車用電機的發展加速由技術研發轉向產品開發，涌現出上海電驅動有限公司，株洲南車時代電動汽車股份有限公司等專業化公司。近年來，隨著電動汽車的發展，國產電動汽車電機性能有了很大提高，科學院電工所、華中科技大學、中船712所等單位開發的車用電機取得重要進展。自主開發的車用電機，重量比功率超過1300瓦／千克，最高效率達到93％，居國際水平。部分產品已應用到我國主要汽車生產企業的電動汽車中。

總體來看，車用電機的產業化起步早于動力電池，與水平最高的日本相比雖有差距，但隨著電動汽車的發展，車用電機產業有能力進一步提高性能，加速推進產業化。

電動汽車的控制系統研發取得進展，需要在關鍵部件等方面取得突破。電池管理系統是電動汽車電控系統的重要零部件，國內很多高校、科研院所和企業積極開展電池管理系統的研發工作，并取得較大進展。北京航空航天大學、北京交通大學等高校和部分企業研制的電池管理系統，已經在國家多項示范項目及一汽、東風電動、長安、天津清源等企業中得到應用，積累了裝車經驗和實際運行數據。從總體上看，我國開發的電池管理系統達到了功能要求，但在功能的完備性、狀態估計的準確性、工程應用的可靠性上與豐田、本田等企業相比還存在明顯差距。控制系統中關鍵部件IGBT(功率開關元件)的差距較大，國際上只有少數幾家企業具有研發和生產能力，國內需求基本依靠進口，目前嘉興斯達、常州宏微等企業已開始投入車用功率半導體的研發。

概括來說，在整個工業體系中，電動汽車是為數不多的具備一定技術能力的產業領域。電動

汽車的三大關鍵技術，具備了一定的研發能力和加快推進產業化的條件，我國基本有能力依靠技術創新實現電動汽車的產業化，在電動汽車領域實現跨越式發展。

中國具有明顯的成本優勢和資源保障能力

1 成本優勢已經顯現，商業化條件優于日、美

電動汽車經濟性決定了其商業化的進程，而電池成本又是影響電動汽車經濟性的最關鍵因素。目前國產車用動力電池已顯示出了較明顯的成本優勢，部分企業能量型動力電池成本僅是日、美企業的一半左右(見表2)，盡管日、美等國制定了大幅度削減電池成本的計劃，屆時我國仍將保持成本優勢。這就意味著，我國電動汽車的商業化有條件加速推進，并以成本優勢實現大規模出口。

此外，進一步削減電池成本的潛力巨大。隔膜占電池成本的比例較高(小批量生產時占38％，10萬套規模生產下降到24％)，國內隔膜產品基本靠進口，目前已有國內公司開發出隔膜產品，其成本只及日本的三分之一；正負極材料(小批量成本占電池成本的27％，批量生產占19％)技術也有可能實現突破，進而大幅度降低成本。此外，規模經濟可明顯降低成本，按照成本趨勢分析，電動汽車達到50萬輛規模時，電池成本與10萬輛相比可降低40％左右。

2 發展電動汽車有較好的資源保障能力

電動汽車新增組件涉及的資源消耗主要與動力電池和電機有關，包括鋰(磷酸鐵鋰或錳酸鋰，電池正極材料)、鋁箔、銅箔、稀土(稀土永磁材料作電機轉子材料)等資源。我國是世界鋰資源第三大國(見表3)，而且資源分布比較集中，鹽湖鹵水鋰主要分布在青海、湖北，工業儲量占52％，礦石鋰集中分布在四川、江西、湖南、新疆四省區，占全國儲量的98％。我國稀土永磁材料資源量居世界首位，占世界總儲量的一半，稀土產品產量占世界市場的90％以上。銅、鋁雖然國內保障能力不足，目前三分之二銅精礦石、三分之一的氧化鋁需進口，但有關國際機構(如國際銅業協會)認為，電動汽車的發展并不會對全球的銅等資源供應格局產生根本性影響，再加上銅、鋁等資源的再生性能好，電池的回收利用就有較大的資源利用潛力。

由此可見，我國發展電動汽車有一定的資源保障能力，相對于美、日而言更有資源優勢，并不會出現嚴峻的資源供應安全問題。

發展電動汽車符合中國能源可持續發展的要求

電動汽車的電能仍需要一次能源轉換而來，特別是針對我國能源結構和利用現狀，發展電動汽車是否符合節能環保以及能源可持續發展的要求，有人對此提出疑問。為回答此問題，我們利用國際上普遍采用的“從礦井到車輪(Well to Wheel)”的全過程分析方法[所謂“從礦井到車輪”的全過程分析方法，是指從資源的生產、轉換、作為車用能源、汽車利用效率全過程，分析不同的技術路線對能源消耗(按熱值)、環境污染的影響。如純電動汽車是“煤一電一電動機”的能源應用路徑，傳統汽車是“石油一汽柴油一內燃發動機”的路徑，對全路徑的折算成熱值后的能源消耗、二氧化碳排放等指標進行計算，從而分析這兩條技術路線的優劣]，針對純電動汽車(電能來源僅考慮最差的情況，即由煤發電)、傳統汽柴油汽車、煤基燃料(煤炭液化)不同的技術路線，分析在能源消耗、二氧化碳排放方面的優劣。主要結論如下：

一是純電動汽車單位行駛里程所消耗的一次能源(折成熱值)以及排放的二氧化碳，大體上與傳統的汽柴油車相當，能源消耗略好，二氧化碳排放略差。

二是利用我國的煤炭資源解決機動車能源有兩條技術路線：其一是煤發電一電驅動汽車；其二是煤制油一替代石油驅動汽車。研究表明，純電動汽車的能源消耗和二氧化碳排放明顯好于煤基燃料。

三是如果進一步改善電源結構，提高水電、核電、可再生能源發電的比例，以及進一步提高燃煤發電效率(如采用IGCC煤氣化聯合循環技術)，電動汽車的化石能源消耗以及污染物排放還可進一步降低。

除此之外，發展電動汽車可利用低谷電，并實現電力調峰功能。2007年底，我國電力裝機容量已超過7億千瓦，一天的低谷電約9.2億千瓦時，可供數量龐大的電動汽車同時充電。如果利用峰谷電價政策，激勵消費者利用低谷電，可有效利用發電能力，在不大規模相應增加發電能力的前提下，發展電動汽車。

縱上所述，電動汽車是符合我國國情、替代石油的較理想技術路線，有利于保障能源安全、減少環境污染、應對氣候變化。

發展電動汽車需注意的幾個問題

1 發展電動汽車與發展其他新能源汽車技術的關系

目前，新能源汽車技術進步很快，存在著多種技術解決方案，主要包括電動汽車、燃料電池汽車、插電式混合動力汽車、油電混合動力汽車、替代燃料(生物燃料、煤基燃料、天然氣)等(見附圖)，有些技術是方向性的，有些是權宜性的，技術發展的前景和產業化進程也有相當的不確定性，從而對政府明確發展重點、制定支持政策帶來挑戰。

普遍認同的技術發展趨勢是汽車電動化，而實現電動化又存在著純電動和燃料電池兩個方向性技術路線，目前的狀況是，前者的電池能量密度需進一步提高，而后者在制氫和經濟性方面存在缺陷，未來哪個占主導取決于技術的進步，也有可能兩個技術共存并應用在不同的領域(如電動車應用在行駛里程不長的市內交通中)。當前電動汽車實現產業化的基礎和條件優于燃料電池汽車，但純電動汽車的產業化進度仍有不確定性，快與慢取決于電池技術，而此技術路線下的過渡性技術——混合動力以及向純電動更加靠攏的插電式混合動力汽車，其產業化風險很小。因此，我國以電動汽車為產業化的重點，并考慮過渡技術的發展，其技術風險較小且能發揮電池工業的優勢。

實現電動汽車對傳統汽柴油汽車的大規模替代，將是一個較長的過程，可能要十年甚至更長的時間。這樣，一方面要加快推進電動汽車的產業化，搶占全球競爭的制高點：另一方面也要從長計議，不能急功近利。在時間較長的技術轉型過程中，還要鼓勵發展替代燃料，提高傳統汽車的燃油效率標準，發展先進汽柴油技術。

2 既要避免一哄而上，又要保護好投資者的積極性

產業的技術革命，必然引發利益格局的大調整以及產業鏈的重構，尤其是我國汽車企業在技術能力、經濟規模等方面不具優勢，在電動汽車發展中就不如美、日等國的汽車企業起到支配作用，這樣，發展電動汽車帶來的誘惑，就容易形成一哄而上、良莠不齊的局面，這在過去新興產業發展中曾有十分慘痛的教訓。事實上，目前已出現了電動汽車熱、電池熱的苗頭，“電池企業上汽車，汽車企業上電池”，投資沖動十分強烈。

總體而言，當前的情況是積極的，但需加以引導和規范。其方式除了標準和準入政策等手段外，還需要關注我國重視不夠、發展滯后的產業聯盟方式。上世紀九十年代初，美國就組建了針對新能源汽車的產業聯盟一一USCAR，旗下包括先進電池聯盟(USABC)在內數量眾多的分聯盟，目前實施的插電式混合動力汽車發展政府計劃，主要借助聯盟加以實施，政府資金也重點支持聯盟，力圖通過提高組織化程度實現超越日本的目標。我國的企業技術基礎薄弱、規模相對不大，更需要產學研用的緊密結合，建立電動汽車戰略聯盟，以形成合力。

3 應采取需求側與供給側的雙向激勵政策

我國電動汽車局部技術取得優勢的地位十分脆弱，產業化的進展略落后于日美等國，在新一輪全球競爭面前，我國應在需求與供給兩方面予以支持和激勵，方能后來居上。從今年開展的新能源汽車應用試驗示范項目來看，由于產業化未準備好，以及地方保護等原因，一些項目蛻化成為進口關鍵技術(電池、電機、電控)組裝新能源汽車，有些地方出現了明顯的地方保護，這與發展新能源汽車的初衷和戰略目標相悖。這種現象必須予以糾正，更需要處理好購置補貼政策與電動汽車產業化節奏的銜接。

美國用于支持插電式混合動力汽車發展的聯邦政府預算高達140億美元，其中絕大多數是用于供給側(包括研發資助和技術創新貸款擔保)。相比較而言，我國的需求側激勵政策(購置補貼)與美國相當，而供給側的支持力度明顯不足，考慮到產業的發展現狀，我國需進一步加大對供給側的支持，特別是動力電池研發和產業化的經費支持。

政策建議

1 制定電動汽車發展規劃，加強部門間協調

從全球電動汽車的競爭格局看，日本在產業化方面略占先機(主要是混合動力汽車)，美國等研發起步早，產業化有所落后，奧巴馬政府明確了以插電式混合動力汽車為重點，力圖后來居上。我國發展電動汽車具有消費市場增長快、規模大。制造成本低，技術取得局部突破，資源保障能力強的四大優勢，也存在整車企業支配能力不強(主要企業技術來源依靠合資外方)，技術基礎不牢固，充電設施需大規模投資的三大劣勢，我國發展電動汽車，需要發揮優勢、揚長補短、突出重點。當前的電動汽車熱，是在政府新能源汽車技術路線和發展重點未明確的情況下出現的，這樣，對企業而言存在較大風險和不確定性，對政府而言難以集中資源實現重點突破，也難以有效引導社會投資。

建議盡快制定我國的電動汽車發展規劃，明確戰略方向、發展重點、階段目標和重點任務，并對動力電池的主要性能、成本削減提出階段性目標，可考慮2015年電動汽車的發展目標為100萬輛左右。

目前，發改委、工信部、科技部、財政部等部門，從不同的角度對新能源汽車的發展給予了很多支持，但仍需進一步提高政策的協調性，建議設立電動汽車產業化領導小組，以加強領導和形成政策合力。

2 組建電動汽車產業技術創新聯盟

發揮行業協(學)會的作用，采取自愿的原則，政府加以適當地引導和協調，組建電動汽車產業技術創新聯盟，針對關鍵性技術設立若干分聯盟。整合全國的優勢資源，突破行業界限，鼓勵各類所有制企業加入產業聯盟。構建產業共性技術的研發和產業化平臺，重點突破關鍵瓶頸技術和系統集成技術，推動電動汽車整車及關鍵零部件的研發和產業化。政府應通過技術研發和產業化專項資金支持產業聯盟。同時，要積極探索形式多樣的國際合作，吸收國際汽車產業的先進科技成果，力爭走出一條開放式的自主創新之路。

3 加快制定標準和修訂準入政策

目前我國的電動汽車標準和技術法規比較缺乏，政府也缺少利用標準和技術法規實行規范管理的手段。建議由電動汽車產業化領導小組(建議組建)牽頭，組織有關專家，對現行標準和擬增加的標準進行全面梳理，區分輕重緩急，提出標準制定計劃，加快制定當前最需要的標準和技術法規。盡快形成電動汽車整車和零部件、試驗認證、安全檢驗、充電設施等一系列技術標準體系，鼓勵協會制定標準。進一步嚴格標準的管理和實施。修訂現行汽車產業政策中的準入條件，放松規模準入要求，提高技術準入門檻，使其更加適應電動汽車發展的特點和現狀。

4 進一步加大對電動汽車研發和產業化的支持力度

電動汽車整車和關鍵核心技術的研發，可在“863”計劃的框架下，加大研發支持的力度。設立電動汽車產業化專項資金，重點支持關鍵核心技術(如動力電池)的產業化，資金主要用于中試能力、試驗認證能力等方面的建設，以及投資項目的貼息。此外，還需要整合各部門的相關政府資金，在支持項目的選擇方面增加協調性，進一步提高政府資金的使用效率。

5 制訂中長期電動汽車基礎設施建設規劃

停車設施不足，需要對充電設施進行大規模投資是我國發展電動汽車的劣勢之一。政府需聯合電力部門制定電動汽車基礎設施發展規劃，在城市路網、公路線、居民區、公共停車場建立電動汽車充電設施，鼓勵社會力量參與建設和經營，鼓勵探索多種形式的充電方式和商業模式(如更換電池)。鼓勵地方政府建立電動汽車應用示范區。研究峰谷電價政策，引導和鼓勵電動車用戶利用低谷電。

6 選擇適當時機對消費者實行購置補貼

視產業化的進展，選擇適當時機將新能源汽車購置補貼政策擴大到普通消費者。一方面要處理好產業化進展與購置補貼政策引入時機的關系，既要避免購置補貼政策實施過早，而起不到支持我國企業技術創新的作用，也要充分發揮需求側支持政策對企業的激勵作用；另一方面要完善購置補貼政策，視情況加大對我國優勢技術的補貼力度(如美國是對本國的優勢技術——插電式混合動力汽車加大購置補貼力度)。此外，購置補貼政策應給出實施期限，并逐步減少補貼額，以激勵企業致力于降低成本。