如何判斷電動汽車市場的未來？

文 | 焦敬平、江河

作者供職于能研智庫

電動交通繼續快速增長。2018年，全球電動汽車保有量超過510萬輛，比上年增加200萬輛，新電動汽車登記數量幾乎實現翻番。中國仍然是全球最大的電動汽車市場，歐洲和美國分列第二和第三位。就市場份額而言，挪威是全球電動汽車市場的領導者（46%）。

截至2018年底，全球電動兩輪車保有量為2.6億輛，電動客車數量為46萬輛。在貨運方面，電動汽車（EV）大多部署為輕型商用車（LCV），截至2018年低，輕型商用車（LCV）達到25萬輛，而在2018年中型電動卡車的銷量在1000～2000輛。

2018年全球有520萬處輕型車輛（LDV）充電樁（其中54萬臺為公用充電樁）為電動汽車提供服務，此外還有15.7處公交汽車快速充電樁。2018年，公路上的電動汽車電力消費量約58太瓦時（主要歸因于中國的兩輪車），排放了4100萬噸二氧化碳當量，同時相較等量的內燃機汽車（ICE）實現了3600萬噸二氧化碳當量減排。

政策繼續對電動交通的發展產生重大影響。電動汽車的普及通常從制定一組目標開始，其后是車輛的采用和收費標準的制定。電動汽車部署規劃通常包括購買方案（以刺激對電動汽車的需求）的制定，初步推廣公用充電基礎設施。財政激勵——特別是只要電動汽車購買價格高于內燃機汽車（ICE），通常與監管措施相結合，提高電動汽車的價值主張（例如，放棄準入限制、降低通行費或停車費）或對尾氣排放低的車輛（如燃料經濟標準）實行激勵或設定零排放要求。支持充電基礎設施部署的政策包括確保新建建筑、翻新建筑物以及停車場的電動汽車充電設備滿足最低要求，在城市和高速公路交通網上推出公用充電樁。標準的采用有利于各類充電基礎設施的相互操作性。

技術發展正在大幅降低成本。預計技術進步和成本削減或將繼續。電池化學的發展和制造工廠產能的擴大是關鍵推動因素。電池技術的動態發展，以及對電動汽車在電池儲能領域進一步降低成本的重要性的認識，將大規模電池制造的戰略相關性置于政策關注的焦點。

預計其他技術發展也將有助于降低成本。其中包括使用更簡單和創新的設計架構重新設計車輛制造平臺的可能性，這些設計架構利用了電機的緊湊尺寸，而且電動汽車的移動部件比內燃機汽車要少得多。此外，使用大數據定制電池尺寸以滿足旅行需求，并避免電池尺寸過大（這與重型車輛特別相關）。

私營部門正在積極響應政策信號和推進技術發展。越來越多的原始設備制造商（OEM）已宣布，它們對汽車以及為其他公路運輸方式，計劃提供車型的電氣化改造。電池制造投資正在增長，尤其是在中國和歐洲。公用事業、充電點運營商、充電硬件制造商和電力行業的其他利益相關者也在加大對充電基礎設施的投資。在整合跡象日益顯現的環境中，公用事業公司和主要能源公司已經完成了幾次收購。

通過兩種情景探索電動汽車的未來發展：新政策方案，旨在說明已宣布的政策目標的影響；而EV30@30情景，考慮了電動汽車倡議組織的EV30@30活動中提出到2030年除兩輪車外，電動汽車將占據所有車型市場份額的30%。

在新政策情景中，2030年全球電動汽車銷量或將達到2300萬輛，保有量超過1.3億輛（不包括兩/三輪車）。在EV30@30情景中，到2030年，電動汽車銷量和保有量幾乎實現翻番：銷售額達到4300萬輛，保有量超過2.5億輛。

2030年，中國以57%的市場份額保持世界領先地位（不包括兩/三輪車市場份額為28%），隨后是歐洲（26%）和日本（21%）。在EV30@30情景中，2030年電動汽車占中國所有汽車銷量的70%（不包括兩/三輪車銷量占比則為42%）。2030年，歐洲汽車銷售的近50%是電動汽車（部分反映了化石燃料稅率最高）。預計2030年日本電動汽車的占有率為37%，加拿大和美國超過30%，印度為29%，其他國家為22%。

隨著全球電動汽車市場的預期規模逐步擴大，電池制造能力的擴張將主要由汽車市場的電氣化推動。這支持了越來越多的共識，即汽車的電氣化將是降低汽車電池組單位成本的關鍵驅動力。

在新政策情景中，預計2030年石油產品需求將減少1.27億噸油當量（約250萬桶/日），而在EV30@30情景中由于電動汽車部署數量，預計石油需求減少430萬桶/日。如果不對現行稅收框架進行調整，這可能會影響政府從車輛和燃油稅中獲得的稅收基礎，而車輛和燃油稅是發展和維護運輸基礎設施等目標的重要收入來源。對潛在存在的財政收入減少情況進行平衡的機會是存在的，但是實施相關措施時需要認真關注社會對這些措施的接受程度如何。

近期內，可能的解決方案包括調整排放閾值（或排放概況），確定車輛登記稅在何種程度上須繳納差別化費用（或回扣），調整適用于石油的稅種燃料，以及對適用于具有不同環境性能的車輛的道路使用費（例如通行費）進行修訂。從長期來看，逐步提高碳密集型燃料的稅收，加上采用特定地點的距離辦法，可以支持向零排放交通的長期轉型，同時增加運輸稅的收入。特定地點的遠距離收費也非常適合管理破壞性技術（包括與電氣化、自動化和共享交通服務相關的技術）對道路運輸的影響。

在新政策情景中，預計到2030年，電動汽車的電力需求將達到近640太瓦時（EV30@30情景中為1110太瓦時），其中輕型商用車（LCV）是所有電動汽車中最大的電力“消費者”。由于預計電動汽車將與電力系統更加相關，必須確保其采用不會影響電力系統的有效管理。

預計到2030年，在兩種情景中，慢速充電樁（可為電力系統提供靈活服務）將占電動汽車充電所產生的電力消費量的60%以上。由于公交車在快速充電需求中占比最大，因此將這些電力消費模式集中在低需求時段（如夜間）會對電力系統的負載狀況產生建設性影響。

政策和市場框架需要確保電動交通在提高電力系統的靈活性方面發揮積極作用。通過提供靈活性服務，電動移動可以增加將間歇性可再生能源整合于發電結構中的機會，并降低與電力系統適應提高電動汽車采用量相關的成本。電力市場應為適合電動汽車參與的輔助服務提供便利，比如電網平衡，并允許通過整合商讓小負荷參與。為了參與電力市場的需求響應，整合商不應面臨高昂的交易成本（不僅包括費用，還包括其他監管、行政或合同障礙），以便能夠集中大量小負載。

以油井到車輪（WTW）測算為基礎，到2030年，相較傳統內燃機汽車，電動汽車的溫室氣體（GHG）排放量低于全球平均排放水平。在新政策情景中，到2030年，電動汽車的溫室氣體排放量將達到約2.3億噸二氧化碳當量，抵消了同等規模的內燃機汽車所產生的約2.2億噸二氧化碳當量。在EV30@30情景中，發電脫碳的假定軌跡符合國際能源署的可持續發展情景，即與內燃機汽車車輛相比，采用電動汽車進一步加強了溫室氣體的減排。

在全球層面，當前純電動車（BEV）和插電式混合動力汽車（PHEV）使用電力（全球平均發電碳強度518克二氧化碳當量/千瓦時）排放的溫室氣體與混合動力汽車相當，低于全球平均內燃機汽車在其生命周期內使用汽油的溫室氣體排放量。

然而，各國的實際情況大相徑庭。在發電結構以低碳來源為主、內燃機汽車平均燃料消費量高的國家，電動汽車的二氧化碳減排量要高得多。在發電結構以煤炭為主的國家，非常高效的內燃機汽車（如混合動力汽車）的排放量低于電動汽車。未來，電動汽車生命周期的減排潛力會隨著更快的發電脫碳化而進一步提升。

電動汽車的采用和相關電池生產的要求意味著汽車行業對新材料的需求增加。在這兩種情景中，預計到2030年，對鈷和鋰的需求將顯著增加。陰極化學影響著金屬需求的敏感性，特別是鈷的需求。鈷和鋰的供應都需要擴大規模，以實現電動汽車部署的目標。電動汽車對電池材料需求的變化也要求增加對原材料供應的關注。

與原材料供應相關的挑戰主要與產量增加、環境影響和社會問題有關。原材料供應鏈的可追溯性和透明度是促進礦物可持續采購的關鍵工具，有助于解決其中一些關鍵問題。制定具有約束力的監管框架對于確保國際多方利益攸關方合作能夠有效應對這些挑戰十分重要。電池報廢管理對于減少電池所需關鍵原材料的依賴和限制短缺風險也至關重要。解決這個問題的相關策略選項位于3R框架（減少、重用和回收）中，特別是在重用和回收組件中。