EEPW论坛

      早在上世纪九十年代初，美国、日本、欧洲等主要汽车生产国就实施了一系列政府计划，以支持发展新能源汽车。经过十几年的探索，以实现汽车电动化为最终解决 方案的技术路线日益清晰，相关技术和产业取得一定进展，全球汽车工业孕育着一场重大技术革命。金融危机爆发后，以美国为代表的汽车生产大国，将发展电动汽 车作为经济刺激计划的重要组成部分，加大了政府支持的力度，以期达到抢占国际竞争制高点、恢复经济增长、保障能源安全、应对气候变化的多重目标。可以预 见，有关政府的强力支持，将明显加速产业化的步伐，电动汽车将成为全球重要的新兴产业。

  我国作为新兴的汽车生产大国，既面临产业技术转型的严峻挑战，也出现了难得的历史机遇。调查中发现，我国具备加速推进电动汽车研发和产业化的基 础和条件。如果战略目标明确，政策措施得当，我国有可能像日本在经历石油危机之后以节能紧凑型汽车确立全球竞争优势一样，在电动汽车领域实现技术跨越，形 成竞争优势。

我国电动汽车的研发取得重要进展

  1.电动汽车研发已近十年，并取得积极进展
  我国从“十五”时期开始实施新能源汽车科技规划，“863”项目共投入20亿元研发经费，形成了以纯电动、油电混合动力、燃料电池三条 技术路线为“三纵”，以多能源动力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系统三种共性技术为“三横”的电动汽车研发格局。共计200多 家整车及零部件企业、高校和科研院所，以及3000多名科技人员直接参加了电动汽车专项研发。
  经过近十年的发展，我国电动汽车的研发取得明显进展。已形成约1800项专利，并开发出了多款电动汽车样车。目前，共有48个型号的各类电动汽车获得 机动车新产品公告，其中，比亚迪、奇瑞、长安等企业的插电式和油电混合动力汽车已具备上市销售的条件，天津清源公司开发的纯电动轿车累计出口美国、欧盟 1300辆以上。全球规模最大的新能源汽车应用试验示范计划，自今年起在全国13个城市逐步推进。

  2.三大关键技术初步具备支撑发展电动汽车的能力
  发展电动汽车的关键在于我国企业能否掌握核心技术。电动汽车的关键核心技术有三个：一是动力电池，二是电机，三是控制系统。其中，动力电池最为关键，其性能指标和经济成本决定了电动汽车的商业化进程。
  动力电池研发产品的主要性能居国际先进水平，电池产业基础雄厚，但需要解决一些薄弱环节。我国动力电池关键技术、关键材料和产品研发取得重大进展，与 日本、美国、德国等国际先进水平比较，总体水平相当，比亚迪、力神、雷天等企业开发出的镍氢和锂离子两种类型、多个系列的车用动力电池，能量密度、功率密 度(能量密度、功率密度是指单位重量的能量和功率，前者决定了电动汽车的续航里程和重量，后者决定了汽车的动力性)等主要性能指标居国际先进水平（见表 1）。电催化剂、复合膜、双极板等关键材料也取得重要进展。
  从产业基础看，我国是仅次于日本的全球第二大锂电池（应用在纯电动和插电式混合动力汽车上）生产国，占全球约25%的市场份额。虽然目前的产品 主要应用于手机、电动工具、电动自行车等领域，但产业规模庞大、产业链基础较好、生产工艺共性点多，具备大规模发展汽车用动力电池的条件。近一段时间，中 信国安盟固利、比亚迪等企业已投资十多亿元，建设磷酸铁锂或锰酸锂动力电池的生产能力，比克、力神、北大先行、威利克、寰宇、海霸、万向等企业也在加快投 资。汽车用动力电池开始由研发进入到产业化阶段，并出现了加快发展的势头。

  动力电池的研发和产业化仍存在如下两个薄弱环节：一是原理性基础研究相对薄弱，虽然目前的动力电池主要性能指标处在国际先进水平，但与理论值相 比仍有数倍差距，在全球开展竞争性研发（如美国政府投入20亿美元用于电池的研发）背景下，产业的有利地位十分脆弱，战略机遇稍纵即逝。二是生产工艺技术 的开发落后与电池技术的开发，而且因存在大量的专有技术难以通过设备引进加以解决，因而影响电池产品的一致性和稳定性。

  电机工业规模大，车用电机产业化起步较早，与国际先进水平差距不大。我国电机产业规模居全球首位，中小型电机约有300个系列，1500个品 种，产品量大面广。汽车用电机驱动系统在性能、体积重量、环境温度适用性、成本等方面有更高的要求，呈现出永磁化、数字化和集成化的发展趋势。上世纪90 年代末，中科院电工所、华中科技大学、哈尔滨工业大学等单位分别研发出车用电机驱动系统。进入“十五”以后，车用电机的发展加速由技术研发转向产品开发， 涌现出上海电驱动有限公司，株洲南车时代电动汽车股份有限公司等专业化公司。近年来，随着电动汽车的发展，国产电动汽车电机性能有了很大提高，科学院电工 所、华中科技大学、中船712所等单位开发的车用电机取得重要进展。自主开发的车用电机，重量比功率超过1300瓦/千克，最高效率达到93％，居国际水 平。部分产品已应用到我国主要汽车生产企业的电动汽车中。

  总体来看，车用电机的产业化起步早于动力电池，与水平最高的日本相比虽有差距，但随着电动汽车的发展，车用电机产业有能力进一步提高性能，加速推进产业化。
  电动汽车的控制系统研发取得进展，需要在关键部件等方面取得突破。电池管理系统是电动汽车电控系统的重要零部件，国内很多高校、科研院所和企业积极开 展电池管理系统的研发工作，并取得较大进展。北京航空航天大学、北京交通大学等高校和部分企业研制的电池管理系统，已经在国家多项示范项目及一汽、东风电 动、长安、天津清源等企业中得到应用，积累了装车经验和实际运行数据。从总体上看，我国开发的电池管理系统达到了功能要求，但在功能的完备性、状态估计的 准确性、工程应用的可靠性上与丰田、本田等企业相比还存在明显差距。控制系统中关键部件IGBT（功率开关元件）的差距较大，国际上只有少数几家企业具有 研发和生产能力，国内需求基本依靠进口，目前嘉兴斯达、常州宏微等企业已开始投入车用功率半导体的研发。

  概括来说，在整个工业体系中，电动汽车是为数不多的具备一定技术能力的产业领域。电动汽车的三大关键技术，具备了一定的研发能力和加快推进产业化的条件，我国基本有能力依靠技术创新实现电动汽车的产业化，在电动汽车领域实现跨越式发展。

我国具有明显的成本优势和资源保障能力

  1.成本优势已经显现，商业化条件优于日、美
  电动汽车经济性决定了其商业化的进程，而电池成本又是影响电动汽车经济性的最关键因素。目前国产车用动力电池已显示出了较明显的成本优 势，部分企业能量型动力电池成本仅是日、美企业的一半左右（见表2），尽管日、美等国制定了大幅度削减电池成本的计划，届时我国仍将保持成本优势。这就意 味着，我国电动汽车的商业化有条件加速推进，并以成本优势实现大规模出口。
  此外，进一步削减电池成本的潜力巨大。隔膜占电池成本的比例较高（小批量生产时占38％，10万套规模生产下降到24％），国内隔膜产品基本靠 进口，目前已有国内公司开发出隔膜产品，其成本只及日本的三分之一；正负极材料（小批量成本占电池成本的27％，批量生产占19％）技术也有可能实现突 破，进而大幅度降低成本。此外，规模经济可明显降低成本，按照成本趋势分析，电动汽车达到50万辆规模时，电池成本与10万辆相比可降低40％左右。

  2.发展电动汽车有较好的资源保障能力
  电动汽车新增组件涉及的资源消耗主要与动力电池和电机有关，包括锂（磷酸铁或锂锰酸锂，电池正极材料）、铝箔、铜箔、稀土（稀土永磁材 料作电机转子材料）等资源。我国是世界锂资源第三大国（见表3），而且资源分布比较集中，盐湖卤水锂主要分布在青海、湖北，工业储量占52％，矿石锂集中 分布在四川、江西、湖南、新疆四省区，占全国储量的98％。我国稀土永磁材料资源量居世界首位，占世界总储量的一半，稀土产品产量占世界市场的90％以 上。铜、铝虽然国内保障能力不足，目前三分之二铜精矿石、三分之一的氧化铝需进口，但有关国际机构（如国际铜业协会）认为，电动汽车的发展并不会对全球的 铜等资源供应格局产生根本性影响，再加上铜、铝等资源的再生性能好，电池的回收利用就有较大的资源利用潜力。
  由此可见，我国发展电动汽车有一定的资源保障能力，相对于美、日而言更有资源优势，并不会出现严峻的资源供应安全问题。
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