大規模的新能源汽車示范行動讓中國在全球汽車電動化趨勢轉變過程中處于前列,世界其他國家也正在努力推出多款電動汽車產品。下面我們將進行對比分析。
一、政策
在電動汽車推廣政策方面,中國目前居于全球前列。其他國家也在政策制定上表現積極,意在通過政策刺激電動汽車銷量,增加充電基礎設施數量,并刺激對技術研究和生產能力的投資。一種形式是政府通過財政撥款、貸款以及稅收抵免等措施來扶持電動汽車的制造和研究;另一種則是由政府撥款和提供貸款,帶動充電基礎設施建設。
為刺激對新能源汽車的需求,部分國家和地方政府采用財稅手段,為購買電動汽車者提供補貼或減稅。此外,一些地方也在實施針對汽車制造商和消費者的非財稅政策。例如在計算企業的燃油經濟性指標時,增加企業的新能源汽車在計算時的權重;對私人用戶則提供優先停車和快速行車道使用權等。
在美國,刺激政策主要是聯邦政府制定的,部分州、市政府也制定出政策,其焦點是刺激消費者購買,促進基礎設施建設,并推動美國汽車企業發展新能源汽車進而以保持其全球競爭力。而在其他國家則是地方政府承擔了更多的責任。
美國政府向有技術優勢的汽車廠商提供超過250億美元的貸款,并對該國電池企業提供了20多億美元的補貼。此外,該國聯邦政府還撥款1億美元用于支持五個城市的電動汽車試點項目的基礎設施建設;并對每輛電動汽車提供7500美元的購車補貼,部分州政府還有一些附加的激勵措施。
在倫敦,市政府也制定了一系列推廣純電動汽車銷售及基礎設施建設的政策。例如該市將投資2000萬英鎊,在全市建起了2.5萬個充電樁;并對純電動汽車免征“擁堵稅”(編者注:“擁堵稅”是倫敦市政府為了緩解市中心交通擁堵狀況,對進入市中心的車輛征收的5英鎊/天的通行費)。
二、商業模式
我們預計,截至2020年,全球純電動汽車全產業價值鏈規模將超過2500億美元。如圖1所示,這條全新的價值鏈的規模將超過太陽能、風能等大部分清潔技術的價值鏈,與之相關的零部件業將占很大一部分,服務領域的發展潛力也很大。
在這方面,電力公司作為必要的能源供應商,將在全產業價值鏈中發揮重要作用。盡管在為汽車供電這項基礎業務中,他們是主要競爭者,但并不能確定他們是該領域惟一的競爭者,也不確定他們就會成為服務提供商,并以此抵消基礎設施成本。目前,在美國和歐洲,已有獨立第三方開始參與其中,為用戶供電,并提供相關服務
三、技術
中國在純電動汽車技術領域的地位,與之在全球汽車行業中的總體地位相當。
1、電池技術
中國已成為消費品鋰離子電池制造領域的領導者,但體積較大的汽車電池制造領域對“上游”材料的挑戰更加嚴峻,例如負極材料和材料準備過程控制等技術。該技術已在日本不斷得到完善,近些年間,韓國化工企業對它進行了更大的改進。
上游材料的質量對電池使用壽命有很大影響,譬如它直接影響電池放電循環次數。對汽車而言,電池的標準放電循環要達到約1500~2000次才能支持車輛使用8~10年。眼下中國電池制造商正試圖做到這一點,但大部分已投入使用的車輛并未達到。
盡管鋰離子電池技術在不斷進步,但要讓它達到10年或24萬公里的電池使用壽命目標(相當于3000次電池放電循環),中國電池制造廠商仍需改進技術,可能還需要10年時間才行。
下一個問題,是電池成本。如前所述,電池成本約占汽車成本的50%。在這方面,中國已經開始領先,這得益于其電池業批量生產純電動汽車電池能力的擴大。
目前對電池成本下降趨勢仍有爭論,主流的看法是在未來10年里,電池成本應該能夠比目前降低50%(部分人士認為能降低約70%)。電池成本的降低主要是通過改善電池生產流程、材料、設計標準化和供應鏈來實現,如圖2所示。
更長壽命電池的研發需要上下游配套商的緊密合作,部分中國企業已經建立了密切的合作伙伴關系以便共享資源,從而縮短電池研發時間。
在電池領域,中國面臨的另外一個問題是大部分技術專利都為外國所有。例如在鋰離子電池相關技術方面,日本擁有超過一半的國際專利,美國約占四分之一,韓國和歐洲擁有約20%,而中國只有區區1%。
2、電池管理系統
除電池質量外,決定電池使用壽命的另一個決定性因素是電池管理系統(BMS)。該系統不僅是通過管理充電過程使車輛行駛里程最大化,而且還會管理那些影響電池使用壽命的變量,例如溫度、環境等。
BMS約占電池系統最終成本的20%~30%。它的成本會在生產規模擴大后快速下降。預計憑借著龐大的電子產業和極具競爭力的電池成本,中國未來會擁有優勢。
由于全球BMS行業現在仍處于發展初期,尚無法確定行業領導者。在這個領域,技術非常關鍵,大部分西方制造商一直致力于在內部能力開發,中國企業今后也需要采取這一策略。
3、基礎設施
基礎設施是純電動汽車行業中爭議最大的問題之一。
一是該家用充電還是該公共充電,是該慢充還是該快充。這沒有標準的答案,因為汽車類型、城市化程度和政府政策都會對此產生重要影響。例如,亞洲、歐洲和美國的純電動汽車的類型與示范活動有很大差異。
中國正在實施一項雄心勃勃的純電動汽車示范項目,最新預測顯示,中國將投資150億美元用于扶持新能源汽車發展。
在歐洲,電動汽車的推廣主要由各大城市,如倫敦、巴黎和柏林獨立開展。倫敦市市長主張通過實施減少純電動汽車的稅收和費用的刺激政策來減少擁堵,凈化空氣。在巴黎公共事業公司EDF的配合下,雷諾和標致公司已有3萬輛電動汽車投入使用;當地政府決定投資25億美元,用于充電基礎設施的建設。
在美國,聯邦政府也積極推廣純電動汽車技術,并已投入約24億美元。其中,15億美元用于發展車用電池,5億美元用于發展電動汽車零部件,4億美元用于基礎設施建設。美國的做法在很多方面與中國類似,例如均采取自上而下的投資和協調模式,只是美國的規模相對較小。
二是需要多少基礎設施,需要投入多少資金?或許更重要的是,應該由誰來承擔這筆費用?目前,對此尚無定論。來自日本東京電力公司的研究結果表明,盡管對充電樁等設施的需求數量無法明確,但普遍認為還是需要配備一定數量的公共充電基礎設施。
現階段,基礎設施建設的大部分成本是由政府承擔,但假以時日,這些成本將加速轉向私營部門。在基礎設施建設問題上,應當找到可行的商業解決方案。例如,電力公司在售電之外,是否需要提供更多服務?是否需要獨立第三方企業來供電,并提供相關服務?汽車廠商是否需要為它制造的汽車提供配套基礎設施?
現在看來,由于近期關注焦點集中在技術、運營和政策問題上,還忙于為未來會興起的第一波純電動汽車熱潮提供基礎的配套設施,上述問題可能還需要幾年時間才能被解答。如圖3所示,2010年和2011年是第一階段(GEN1),2012~2014年是第二階段(GEN2)。在第一階段,技術、政策等起的作用要重于商業。隨著純電動汽車的產量開始超過100萬輛,并可以在全球進行大規模推廣,整個產業的發展將進入第二階段。屆時,隨著政府開始減少投資,并希望產業能夠找到可行的商業模式來承擔基礎設施的成本,它在商業上的可行性和純電動汽車的總體價值鏈的重要性將顯著提高。在這一階段,中國要與世界其他地方一樣形成自己的商業模式,以保持產業持續發展。
4、標準
純電動汽車產業正致力于解決充電標準問題。與其他行業發展初期一樣,這個行業也將出現大批新標準。然而令人遺憾的是,在純電動汽車充電標準制定領域處于領先的美國和歐洲推出了兩種不同的充電插頭。美國的J1772插頭由汽車工程學會(SAE)研發,它可支持120伏和240伏充電;而歐洲則選擇了曼耐克斯(Mennekes)插頭,它可支持240伏和360伏充電。兩種插頭的接頭數量不同,尺寸大小迥異。
在快速充電標準方面,日本東京電力公司制定的標準可支持500伏充電,已成為亞洲及美國西海岸地區的主流解決方案;歐洲地區則依然采用曼耐克斯標準進行快速充電。
目前,中國尚未正式推出其標準。2010年5月間,中國宣布當時正在著手制定一個四等級標準,并將在2010年晚些時候推出。考慮到中國汽車制造商會出口其新能源汽車,因此在理想情況下,中國要制定的標準會結合國際已有的部分標準,以降低成本。