汽車“新三化”發展趨勢白皮書（上）

赫榮亮 張凱 周禛 孟凡達

汽車是國民經濟支柱產業，我國政府高度重視，2009年“十城千輛”新能源汽車示范推廣工程，將新能源汽車作為產業轉型升級重要方向，之后出臺的《汽車產業中長期發展規劃》（2017年）、《智能汽車創新發展戰略》（2020年）等政策，將新能源汽車、智能網聯汽車作為汽車強國戰略頂層設計，推動相關產業壯大和發展。聚焦汽車“新三化”發展趨勢，本文總結了汽車“新三化”發展趨勢的概念及形成過程，介紹了汽車電動化、智能化和共享化的主要技術發展路線，分析了國內外的電動化、智能化、共享化發展情況。

汽車“新三化”趨勢綜述

新興科技在汽車工業領域高度集成應用，帶動全球汽車產業呈現電動化、智能化、共享化發展趨勢，社會資本蜂擁而入，截至2019年，我國僅電動汽車產業鏈的投資額就累計超過兩萬億元，自動駕駛、車聯網、共享汽車、氫能汽車等諸多領域，都將有望成為下一個萬億元投資風口。

概念

技術進步帶動全球汽車產業發展加快，汽車產業的新技術、新業態、新模式層出不窮，總結近年來汽車工業的發展趨勢，主要可歸納為電動化、智能化、共享化，三者是互相關聯和協同發展的關系。其中，“電動化”是未來汽車產業發展的載體，主要指新能源汽車動力系統，作為汽車能源驅動方式變革;“智能化”是未來汽車產業發展的技術條件，主要發展自動駕駛和車聯網技術;“共享化”則是社會形態和價值載體，主要指汽車共享與移動出行。

汽車電動化：是指以電力驅動作為汽車動力來源，用電機驅動車輛行駛的產業發展態勢。根據電動汽車術語（國家標準 GB//T19596-2004），電動汽車主要包括純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車。

汽車智能化：通過搭載先進傳感器等裝置，運用人工智能等新技術，具有自動駕駛功能，逐步成為智能移動空間和應用終端的新一代汽車，智能汽車通常又稱為智能網聯汽車、自動駕駛汽車等。

汽車共享化：利用信息化和智能化技術，提高對汽車交通資源的配置能力，用戶對汽車的需求逐步向出行這一本源目的回歸，從汽車的所有權向使用權轉移，形成以提升汽車利用效率為核心的汽車共享使用，汽車共享化形式多樣，近年興起了分時租賃、網約車、共享租車等經營模式。

概念形成過程

新一代信息技術、新能源、新材料等前沿科技成果在汽車工業領域深度集成應用，全球汽車工業向著更加節能、環保和智能方向發展，戴姆勒等汽車企業將主導汽車工業發展趨勢的技術總結為CASE趨勢，尤其是“硅谷”出身的特斯拉在電動汽車和自動駕駛等領域取得巨大成功，受此鼓舞，傳統汽車企業加速轉型，并涌現出一批向特斯拉致敬的造車新勢力企業，CASE趨勢已深刻影響著全球汽車工業。

中國較早就在踐行汽車CASE趨勢的要義，先后提出新能源汽車和智能網聯汽車兩大國家戰略，并結合國情，重新定義汽車工業發展趨勢，大體先后經歷了“汽車四化”、汽車“新四化”，以及汽車“新三化”的概念形成過程。

主要技術發展路線

電動化產業鏈

1.具體產業鏈

汽車電動化發展的載體是新能源汽車，其完整的產業鏈包括上游鋰電池及電機原材料;中游電機、電控、電池及下游整車，以及充電樁和運營。其中，動力電池主要由正極、負極、隔膜以及電解液組成，正極材料種類較多，包括磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰以及三元鋰，三元鋰主要指鎳鈷錳酸鋰NCM，也包括小部分的鎳鈷鋁酸鋰NCA。電控環節主要是控制類硬件與線速。

氫燃料電池汽車是電動汽車發展的一個重要分支。氫能因資源豐富、清潔低碳等，被看作未來最具發展潛力的清潔能源。氫燃料電池汽車的續航足、加氫快，在車載儲氫技術、燃料電池技術、加氫站基礎設施建設等方面形成積累，氫燃料電池汽車在商用車領域的產業化條件逐漸成熟。

2.未來發展趨勢

一是鋰動力電池技術迭代升級速度加快，三元鋰電池逐步替代磷酸鐵鋰電池，固態電池是未來的開發方向。目前已有消費類固態電池投產，2019年7月，日本村田制作所開始量產用于可穿戴設備的固態電池。2020年，豐田汽車和松下合作成立一家合資企業（泰星能源解決方案有限公司）開發和生產全固態電池。二是氫燃料電池汽車產業在商用車領域取得突破。氫能源汽車在公交客運、物流等行業應用推廣較好。該類領域車輛活動半徑相對較小，氫能源汽車能夠較好滿足其續航里程要求，同時車輛具有集散地相對統一的特征，加氣站等相關基建布局利用效率高。2020年國內燃料電池商用車受政策和政府補貼支持，《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》預測，2030年我國燃料電池車輛保有量200萬，加氫站數量1000座。

智能化產業鏈

1.具體產業鏈

信息技術向汽車工業滲透，“智能化”是汽車升級重要方向，在我國，智能網聯汽車是汽車智能化的具體路徑，逐步形成自動駕駛、車聯網兩個子系統。2016年《中國智能網聯汽車技術路線圖》將智能網聯汽車技術分為車輛設施關鍵技術、信息交互技術、基礎支撐技術，集中運用了汽車工程、人工智能、計算機、微電子、自動控制、通信與平臺等技術，是一個集環境感知、規劃決策、控制執行、信息交互等于一體的高新技術綜合體。

自動駕駛作為智能網聯的核心技術，是顛覆人類駕駛行為的新興技術，自動駕駛汽車即依靠人工智能、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作，讓電腦可以在沒有任何人類干預的操作下，自動安全地操作機動車輛。

車聯網是以車內網、車際網和車載移動互聯網為基礎，按照約定的通信協議和數據交互標準，在車-X（X：車、路、行人及互聯網等）之間，進行無線通信和信息交換的系統網絡，實現智能化交通管理、智能動態信息服務和車輛智能化控制，是物聯網技術在交通系統領域的典型應用。

2.未來發展趨勢

在智能化方面，L3級別及以上的高級別自動駕駛將商業化落地，5G技術將給“人、車、路、網、云”協同發展帶來機遇，智能汽車發展成為互聯網絡生態和服務集成平臺。未來，智能汽車是繼手機之后的第二大互聯生態和服務集成，智能化終將改變汽車的定義，在完全自動駕駛成為現實之后，智能汽車將成為移動的智能空間和場景生態服務體驗終端，成為工作、生活、娛樂的新載體。預計2020年，主流車企部分車型將適配L3級別自動駕駛車輛，L4級別自動駕駛技術仍將處于大規模測試階段，安全可靠和成本控制成為自動駕駛方案供應商獲勝的關鍵。部分企業推出L3/L4級別量產方案，2019年6月，國內人工智能企業AutoBrain（奧特貝睿）在北京發布車規級量產HWP（highway pilot）自動駕駛系統Mr.Pilot。由百度和一汽紅旗打造的中國首條L4乘用車前裝產線，正式投產下線，首批量產的L4級自動駕駛出租車已于2020年4月落地長沙（受法規限制，車輛配備安全員）。

5G的大規模商業化落地帶來車路協同變革。5G技術高可靠性低延遲的特性能夠解決V2X技術對于延遲的要求，將給V2X商業化落地帶來可能，但V2X的落地不僅局限于技術，車路協同還需要不同車輛、道路，網絡、交通系統和平臺間相互配合，從技術完善到平臺搭建到生態建立，需要大量時間，2020年5G車聯網發展將加快。

共享化產業鏈

1.具體產業鏈

汽車共享化趨勢重塑汽車產業生態，從提供汽車產品向提供出行服務遷移，MaaS（Mobility as a Service，出行即服務）逐漸增強對私人汽車消費的替代能力。汽車行業為用戶提供出行服務，通過 MaaS平臺配置資源，由資源所有方（即車企、租賃公司、車主等汽車所有權方;政府、物業等車位所有方;充電樁、加油站等能源設施提供方）參與形成汽車共享出行服務，金融等配套服務將成為汽車共享化的有效支撐。

以網約車為例，互聯網平臺公司通過信息技術優化用戶與司機的出行服務對接，以“互聯網+”賦能出租車等傳統出行服務。以分時租賃為例，車企或租賃公司與車位、充電樁所有方合作，在城市定點投放車輛，通過平臺實現用戶租車、車輛調配等經營管理工作。

2.未來發展趨勢

互聯網經濟帶動共享經濟繁榮，汽車共享模式作為一種新興的出行方式，在影響和重構人們的出行消費行為。未來，技術進步是推動共享汽車發展的重要因素，自動駕駛是構建未來出行格局的核心技術，共享出行作為未來汽車工業發展的社會形態，在顛覆人們出行習慣的同時，也將顛覆汽車產業結構。進入2020年，尤其是L3級別以上的自動駕駛技術大規模商用，車輛一定程度上形成自動駕駛，有效降低司機人力成本和勞動強度，分時租賃優勢將進一步擴大，將沖擊原有網約車體系。在未來，自動駕駛、車聯網、無線充電、自主充電等關鍵技術實現，車輛實現完全自動駕駛，共享出行將迎來廣闊的市場空間，出行模式將徹底轉變為按需出行，人們不再需要買車，對于用戶來講，汽車將從一項資產變成自動位移的出行服務工具，共享出行也將徹底改變人類出行甚至生活方式。

國外發展情況

（一）電動化趨勢：美國電動汽車、日韓動力電池技術及日本氫燃料電池汽車技術處于領先位置。

全球新能源汽車銷量繼續保持增長。新能源汽車作為新興技術與汽車產業融合創新的集中載體，是全球汽車產業轉型升級的重要方向，2019年全球新能源汽車銷售量221萬輛，同比增長近10%，其中，純電動汽車的銷量占比74%，插電式混合動力汽車占比的26%。彭博社預測，到2025年全球新能源汽車銷量增至1100萬輛，滲透率達到11%;2040年全球銷量6000萬輛，滲透率55%。

主要國家中，美國在鋰動力電池汽車方面具有技術和品牌優勢，2019年特斯拉電動汽車銷售量36.78萬輛，全球新能源汽車企業銷量冠軍，特斯拉Model3車型的銷量超過30萬輛，是全球最暢銷的電動車型。美國政府有針對性地對電動汽車產業化關鍵項目給予資金、土地等方面支持。早在2009年美國能源部給予特斯拉4.65億美元低息貸款，對ModelS汽車開發及量產起到決定作用;2015年，美國內華達州政府向特斯拉提供980公頃的土地免費使用權和13億美元的稅收減免（銷售稅、房產稅），以及5億美元的道路建設資金用于特斯拉超級電池工廠建設。

從電動汽車的關鍵零部件看，日本鋰電池技術水平處于領先位置，日本松下公司生產的21700型鎳鈷鋁三元鋰電池，單體能量密度達到300Wh/kg。日本的氫燃料電池汽車技術領先。日本在氫燃料電池汽車基建配套建設領先，加氫站保有量全球第一，日本政府提供財政補貼支持氫能和燃料電池的研發和示范，重點支持加氫站建設，截至2019年底，日本擁有114座公共加氫站，加氫站保有量全球第一。豐田公司正在建設大規模生產氫燃料電池堆的工廠，2020年預計燃料電池汽車產量3萬輛。

從財稅政策看，為鼓勵使用和消費新能源汽車，歐美等國制定了禁售燃油車和力推環保汽車的規劃，德國、挪威等國家控制碳排放扶持新能源汽車推廣。

在研發和生產端，制定了相關產業政策扶持新能源汽車研發和產業化。美國、日本、德國等政府資助企業關鍵技術科研項目，在純電動汽車、燃料電池汽車、固態電池等領域形成了產業成果。

（二）智能化趨勢：美國自動駕駛實現商業化服務。

全美已有41個州允許進行自動駕駛測試，占美國州數量的80%。其中，加州地區積累了豐富的自動駕駛道路測試經驗，自2015年加州開展自動駕駛“脫離”測試以來，已連續五年發布測試報告，截至2020年2月，共有64家企業擁有加州的自動駕駛路測牌照（需配備安全員），其中Waymo是唯一一家擁有無人駕駛路測牌照（無需配備安全員）的公司。2019年，加州累計完成測試行駛路程462萬公里，其中，Waymo、GM Cruise行駛里程分別達233萬公里和133萬公里。美國已經實現自動駕駛的商業化落地，美國在多地開展自動駕駛的出租車、物流車等商業化服務。在出租車領域，Waymo陸續在鳳凰城、加州推出自動駕駛出租車服務，2019年底正式移除車內的“人類安全員”，由此實現了真正的無人駕駛商業化。貨車領域，圖森未來開始提供無人駕駛貨物運輸服務。

（三）共享化趨勢：汽車企業主要布局租車業務，第三方高科技企業開發網約車服務。

自2016年興起的共享經濟，是“互聯網+”時代的信息化應用，主要由互聯網信息技術催生，即通過平臺化建設強化信息配置能力，提高資源使用效率，在此階段，汽車共享模式，分別在汽車租賃和出行服務兩個領域形成分時租賃和網約車兩種代表模式。

主要汽車企業均開始在共享汽車領域加強布局，主要布局在分時租賃等重資產模式。2019年，寶馬和戴姆勒宣布合并成立共享乘車公司“Jurbey”，從事租車服務，全球用戶430萬以上。大眾公司在柏林推出“We Share”的純電動車共享服務，提供租車服務，宣布在2025年轉型成為“優秀的智能出行服務提供商”。大眾在2011年推出Quicar汽車共享項目，在重點城市提供“We Share”的純電動車共享服務，提出要在2025年轉型成為“優秀的全球智能出行服務提供商”。豐田宣布要轉變成出行公司，密集開展共享汽車領域布局，已同Uber、Grab合作開展拼車服務，與Getaround、Avis合作開展汽車共享與租車服務。

區別于分時租賃等重資產模式，網約車領域更多以輕資產模式為主，行業主要參與者為第三方科技企業。整合零散的私家車形成客運運力，Uber和Lyft兩家技術企業占據美國網約車大部分市場份額，但德、法等歐洲國家以出租車行業抗議為由禁止Uber服務，德國最大的網約車企業是BlaBlaCar。網約車相對于分時租賃模式出行成本更高，主要在于包含了駕駛員服務，但規避了分時租賃模式“最后一公里”的出行短板及停車管理等問題，在智能手機與移動互聯網的推動下，無論從市場規模還是運營模式方面均有更為成熟的表現。

美國和中國自動駕駛道路測試發展情況對比

一是從產業發展階段看，美國已經實現自動駕駛的商業化落地，我國剛開始進入道路區域測試階段。美國在多地開展自動駕駛的出租車、物流車等商業化服務。在出租車領域，自2018年12月起，Waymo陸續在鳳凰城、加州推出自動駕駛出租車服務，2019年底正式移除車內的“人類安全員”，由此實現了真正的無人駕駛商業化。貨車領域，自2019年3月起，圖森未來開始提供無人駕駛貨物運輸服務（其中一條線路是從亞利桑那州鳳凰城到德克薩斯州埃爾帕索市，全部路程690公里，由市區道路和高速公路組成）。我國自動駕駛技術起步較晚，2018年2月才正式開放全國首個自動駕駛封閉測試場（北京海淀基地），隨后呈現加快發展態勢，2020年北京亦莊開放了40平方公里的自動駕駛車輛測試區，我國進入自動駕駛區域測試階段，此外，長沙、廣州等地還開展自動駕駛出租車測試（搭配人類安全員）。

二是從產業實踐積累看，美國自動駕駛的測試里程和車輛數量具有明顯優勢，我國處在追趕態勢。以加州和北京的道路測試的進展情況為代表，對比美國和我國的自動駕駛實踐積累水平。首先，美國自動駕駛測試里程積累較長。2019年，一共有36家企業參加“加州路測”，測試路程325萬公里，較前一年增長42%，是同期“北京路測”里程的5.2倍;同年，共有12家企業參加“北京路測”，累積里程88.66萬公里，較前一年度增長5.7倍。其次，美國參與自動駕駛測試車輛數量較多。2019年參加“加州路測”車輛達676輛，是“北京路測”車輛數量的9倍。從企業國別看，美國本土廠商的測試車輛577輛，中國廠商的路測車輛39臺，是“加州路測”表現活躍的非美國本土企業（同期，德國和日本廠商車輛數分別為23輛和10輛），百度“平均每次行駛里程”達到2.9萬公里，超過Waymo等眾多美國本土廠商，成為該指標表現最好的企業。目前，全美有超過1400輛自動駕駛測試車輛，是中國的5.6倍。2019年參加“北京路測”的車輛73輛，除了百度、蔚來、小馬智行等企業之外，還有戴姆勒、奧迪、豐田三家合資廠商提供7輛測試車輛。我國自動駕駛車輛牌照發放數量不足，2019年底全國發放測試牌照250車輛。