秦安娜
(中南民族大學管理學院, 湖北 武漢 430074)
我國新能源汽車產業經過20 多年的發展,已經成為全球最重要的新能源汽車市場,2022 年在政策和市場的雙重作用下,我國新能源汽車全年產銷量分別為705.8 萬輛和688.7 萬輛,連續8 年位居全球第一。同時,國內新能源汽車出口67.9 萬輛,成為我國汽車出口的主要增長點。我國在新能源汽車方面,走在了世界的前列。因此,本文探究我國新能源汽車產業的發展路徑,不僅對保障能源安全、應對環境變化具有重要的推動作用,而且對促進國家經濟、產業結構升級等方面具有重要的現實意義。
汽車產業在國民經濟發展中歷來扮演著十分重要的角色,自建國初期,汽車就被列為我國重點發展項目。在1994 年和2004 年的汽車產業政策中明確表示,將汽車工業確定為我國國民經濟的支柱性產業。汽車產業的集中度較高,對相關產業和經濟都表現出極大的推動力,德魯克曾稱汽車工業是“工業中的工業”[1]。發展汽車產業對上游原材料,如化工、機械等產業的發展有著巨大的推動作用,還對銷售、維修等服務行業以及駕駛員培訓、道路建設等配套行業的發展有不同程度的拉動作用。隨著人工智能、大數據等新一代信息技術的出現,汽車也從單一的工業產品轉變為工業與高科技結合的產物。該產業聚集了多學科領域內的新材料、新設備、新工藝和新技術,具有制造流程復雜、產品周期長以及科技含量高等特點。2017年,我國與汽車相關產業的就業人數超過了社會就業總人數的1/6,按照這個發展趨勢,汽車產業的就業人數所占比重將會越來越大,每增加1 個汽車產業工作人員可能增加8 個左右的相關人員就業。目前,中國規模以上汽車制造企業超過1.7 萬家,用工人數超過400 萬人。值得注意的是,汽車產業對就業所產生的間接帶動作用超過其直接帶動作用,極大地緩解了我國就業壓力,改善了居民生活質量,推動了我國城市化發展進程,為中國經濟發展帶來更多動力和活力。
為應對全球氣候變暖,環境污染等問題,世界各國對碳中和戰略目標達成共識,紛紛提出一系列相關的政策措施。例如,美國自2007 年CO2排放達到峰值之后,總體的碳排放總量呈下降趨勢。歐盟成員國也經過多方努力,在2022 年通過禁售燃油汽車的協議,要求2035 年起在歐盟境內停止銷售新的燃油車,完成汽車零排放。我國則于2020 年明確提出,2030 年實現碳達峰,2060 年完成碳中和目標。在我國“雙碳”目標提出以后,各行各業都積極參與,推動全社會降碳減排。汽車產業作為制造業的典型代表,規模大、產業鏈長、涉及面廣、帶動性強,在全球主要經濟大國的產業體系中占據重要地位[2]。面對綠色低碳發展的目標,汽車產業實現低能耗、低排放的轉型,將會對我國實現產業高質量發展和汽車強國建設增添新的動力,對我國實現雙碳目標具有重要意義。國內諸多企業轉身投入到新能源汽車的生產制造中。比亞迪不僅是中國市場第一家宣布停止燃油車生產并付諸實踐的企業,同時,也是全球首個正式宣布停產燃油車的制造商。長城汽車緊隨其后,宣布哈弗品牌將于2030 年正式停售燃油車。長安汽車也確定將于2025 年全面停售燃油車,全心投入到新能源汽車的研發之中。
動力電池、驅動電機和電機控制系統作為我國新能源汽車的三大核心部件技術,在關鍵領域已有較大突破。新能源汽車的動力電池強調其安全性、高性能和低成本。目前,企業主要以優化熱管理系統、提升電池包剛度等方式進行安全保障[3]。例如,寧德時代為有效解決電池散熱的問題,將電池的底部水冷換到側面水冷,冷卻面積增加3 倍。支持4C 快充,10 min 電量可從10%升至80%。同時,適配于不同化學體系,對電解液也無特殊要求,使整體的體積利用率高達72%。除此之外,比亞迪的CTB 電池、蜂巢能源的龍鱗甲電池等也都在這些方面表現出亮眼的操作。
驅動電機作為新能源汽車又一核心部件技術。由于我國稀土、供應鏈資源豐富,同時,新能源汽車需要相對較大的輸出功率和扭矩,因此,永磁同步電機是目前國內新能源汽車驅動電機的主流技術路徑。相較于其他國產廠家外采的方式,比亞迪則選擇了自研、自產的路線。近期,比亞迪全新發布了新車品牌——仰望轎車,其核心為易四方技術,該技術是國內首個量產的四電機驅動技術,憑借四電機獨立矢量控制技術對車輛四輪動態實現精準控制,實現了高性能和高安全性。除此之外,提升電機的功率密度也成為主要發展趨勢。為了實現更高的轉矩密度,新能源車用電機繞組由傳統的圓形散線繞組逐漸向扁銅線繞組發展。2022 年第一季度,方正電機已經開始向市場批量供貨自主研發的220 平臺扁線電機,功率密度達到4.8 kW/kg,效率可達到97.6%。這是國內獨立電機供應商自主開發的首款批量生產的扁線電機,而國內首款800 V 高壓電機也于第三季度開始在方正電機批量生產。
隨著新能源汽車行業對電驅動系統的技術要求飛速提升,材料的迭代成為重要突破方向。其中,電機控制器的一大技術進步方向為硅基IGBT 向碳化硅MOS 迭代。與硅基器件相比,碳化硅器件具有體積小、功率大、頻率高、能耗低、損耗小和耐高壓等優點。2022 年6 月,比亞迪半導體推出1 200 V、1 040 A 高功率SiC 模塊,功率提升近30%。根據規劃,到2023年,比亞迪旗下所有電動車將完成SiC 功率半導體對硅基IGBT 的全面替代。同時,隨著新能源汽車行業的快速發展,新能源汽車動力系統核心零部件呈現集成化、輕量化和智能化的發展趨勢,華為、上汽和比亞迪等都陸續推出多合一產品。
2022 年,中國市場動力電池裝機量約為302.3 GW·h,其中,新能源乘用車領域裝機量為270.2 GW·h,占總裝機量的比例為89.4%。從2022 年動力電池裝機量TOP10 排名來看,除了寧德時代、比亞迪、中創新航和國軒高科等前4 位較為穩固外,其他位置排名變化較大,競爭激烈。寧德時代和比亞迪作為中國動力電池的龍頭企業,企業市場占有率超過70%。其中,寧德時代電池裝機量市場份額為48.6%,比亞迪則達到23.7%。中航新創、國軒高科、欣旺達、億緯鋰能和蜂巢能源等企業的市場占有率在2%~15%之間。其中,中創新航、國軒高科的市場占有率在2021 年、2022 年均超過4%。另外,孚能科技、LG 新能源和瑞浦蘭鈞等企業的市場占有率在2%以下。孚能科技為中外合資企業,而LG 新能源作為韓國的公司,實力不容小覷。
驅動電機由于處在新能源汽車產業鏈的關鍵地位,整車企業及獨立的零部件企業都在該領域積極進行布局。目前,行業內研發驅動電機的企業主要可分為兩大類,一類是包括比亞迪、特斯拉以及蔚來驅動科技在內的具備自主開發生產能力的新能源整車制造廠,另一類則為傳統電機生產商等第三方電機企業,如從傳統電機行業拓展過來的方正電機。2022 年,電機配套企業中,比亞迪、特斯拉和方正領跑,排名前十的企業市場份額達73.24%。電機市場競爭激烈,部分企業常駐前十,如作為比亞迪子公司的弗迪動力,在2022 年新能源乘用車電機配套企業中位居第一,市場份額接近30%。一些第三方電機企業僅次于主機廠下的供應商,如產能持續擴張的方正電機,在2022 年排名中位于第三,躋身于前列。與此同時,第三方電機企業往往以企業合作的方式出現,如日本電產與廣汽,聯合電子與理想、長城,中車時代電氣與長安、一汽等。
電機控制器廠商主要分為三類:一是以比亞迪、特斯拉和蔚來為代表的整車廠商,二是以日電產、聯合汽車電子為代表的外資/合資電機控制器廠商,三是以英搏爾為代表的本土電機控制器廠商。從市場競爭格局來看,電機控制器市場較為分散,與下游整車廠不同車型綁定。由于比亞迪、特斯拉兩大新能源龍頭車企電機控制器自供,弗迪動力2022 年乘用車市場占有率達到29.7%,繼續領跑,特斯拉居于第二。而本土和外資廠商由于下游各整車廠依據不同車型分別挑選不同的供應商,所以位置浮動較大。
在新能源汽車技術研發環節,我國已發布眾多引導和扶持政策。“十五”期間,我國在“863”計劃電動汽車重大專項中確立新能源汽車“三縱三橫”的開發布局,為一切可行的技術提供支持。2004 年,國家發改委發布的《汽車產業發展政策》中提出,國家將優先發展節能環保的新能源汽車技術[4]。除宏觀政策對我國新能源汽車進行技術研發支持外,我國還于2009 年采用貸款貼息的方式,安排200 億元資金支持技改,自掏腰包填補國內空白的關鍵總成[5]。國家還通過稅收減免、財政補貼的方式支持新能源汽車的技術研發,讓我國新能源汽車的起步更加平穩。2006 年4月,新消費稅政策針對具有節能、環保等特點的混合動力汽車實行稅收優惠,通過稅收減免來真正支持新能源汽車的發展。同年,我國對新能源汽車技術有所創新的企業只征收15%的稅率,以鼓勵更多的車企加大對新能源汽車的研發投入。隨后,我國在2010 年率先對包括長春市在內的5 個具有代表性的城市進行新能源汽車財政補貼支持,獲得一定成效后,新能源汽車補貼政策便在全國各地開花。但隨著新能源汽車市場競爭力的顯著提升,補貼政策力度逐漸下降,補貼對象標準逐漸提高。2020 年,我國提出為攻克新能源汽車的核心技術,實現技術創新,將采用“以獎代補”的形式,用資金支持新能源汽車生產企業進行技術創新,這也是我國針對新能源汽車研發的又一有利政策。
新能源汽車產業的蓬勃發展離不開國家的大力推廣。2009 年,財政部和科技部表示,以財政政策鼓勵在公交、出租、公務、環衛和郵政等公共效勞領域率先推廣使用節能與新能源汽車。同年,我國開展“十城千輛”活動,要求3 年內,每年發展10 個城市,每個城市在公交、出租、公務、市政和郵政等領域推出千輛新能源汽車[6]。并且,要求黨政機關帶頭使用新能源汽車,逐步擴大新能源汽車配備比例。目前,充電基礎設施已被納入新基建,成為七大產業之一。氫能技術開發應用及設備制造也已經被列入我國鼓勵類項目。2011 年,我國要求充電樁與新能源車輛的配比不得低于1∶1。隨后,我國采用現金獎勵的政策對符合國家技術標準且日加氫能力不少于200 kg 的新建燃料電池汽車加氫站,每站獎勵400 萬元。同時,為新能源汽車實現長遠發展,制定了新能源汽車行業標準化規則。2011 年,開始鼓勵新能源汽車行業參與國際標準的制定,鼓勵新能源汽車零部件企業在海外投資建廠。并在《戰略性新興產業標準化發展規劃》中提出,要推動新能源汽車及充電設施領域國際標準由中國提案、主導制定相關國際標準。除了大方向的發展之外,我國還提出新能源汽車關鍵零部件、基礎設施等方面標準化生產制造的方案,為本土新能源汽車在國內外市場提供基礎和支撐。
政府補貼政策不僅表明國家推廣新能源汽車的決心,同時對消費者的購買意愿有顯著的推動作用。在示范應用階段,新能源汽車主要應用在城市公交、公務用車等領域,私人購買新能源汽車的占比極小。2010 年6 月,我國首次對私人購買節能與新能源汽車給予補貼試點,表明我國開始走上“真金白銀”補貼新能源汽車產業發展的探索之路。隨著我國新能源汽車推廣應用取得初步成效,政府發布了關于調整新能源汽車財政補貼的通知,自此,新能源汽車補貼持續退坡。直至2022 年底,持續13 年的新能源汽車購置補貼政策已退出。而同時作為消費支持政策之一的稅收優惠政策將延續至2023 年底。2014 年,我國提出要從汽車大國實現向汽車強國的轉變,同年7 月,國務院明確給予新能源汽車稅收優惠,即免征車輛購置稅。按照測算,政策具體落實后,消費者購買新能源車型將享受千元到萬元不等的優惠,較大程度上降低了消費者購車成本。為解決消費購買資金問題,我國開啟了購買新能源汽車低息貸款通道。在2017 年所修訂的新版汽車貸款管理辦法中,規定從2018 年1 月1 日起,傳統燃油車的汽車貸款比例不變,依舊是80%,而新能源車的最高貸款比例為85%,表現出對新能源汽車買家的傾斜。這一政策的實施,在一定程度上緩解了有購車需求但資金緊張的消費者的壓力,激發了消費市場活力。
新能源汽車產業是我國戰略性新興產業,通過研究其居于世界前列、實現技術趕超的整個歷程發現,汽車產業的創新發展路徑主要體現在以下幾點:一是在“雙碳”目標的背景下,發展新能源汽車是產業創新的必然選擇,也是解決能源與環境危機的重要舉措。二是汽車企業競相入局新能源汽車的生產制造,在核心技術上通過自主研發獲得市場競爭優勢,奠定了堅實的技術基礎。三是我國針對新能源汽車的研發、市場消費等方面出臺了諸多有力的支持政策,使得我國新能源汽車產業有了去競爭代表現代文明桂冠的汽車工業的機會。由此可知,我國新能源汽車產業在“雙碳”背景下離不開技術和政策的雙驅動,該發展路徑也將有助于指導我國其他產業實現轉型升級