面對我國提出的“2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和”的雙碳總體目标,我國汽車行業在2020年發布的《節能與新能源汽車技術路線圖(2.0 版)》(以下簡稱“2.0版技術路線圖”)已提出“汽車産業碳排放總量先于國家碳排放承諾于2028年左右提前達到峰值,到2035年排放總量較峰值下降20%以上”的減排目标。
交通運輸領域作為我國第三大碳排放源,而汽車運輸就占到該領域碳排放量總量的80%以上。汽車行業如何高效協同節能與新能源汽車去達成2.0版本技術路線圖的行動目标和碳中和長期目标成為當下産業關注的焦點。
在SCP(乘用車動力總成專業委員會)& APS(汽車先進動力系統分會)近期舉行的行業高峰論壇上,與會專家、學者、企業代表等就當前節能與新能源汽車技術路線的發展現狀、存在的問題以及未來的發展趨勢進行了深刻的探讨和思辨,并達成了以下四大共識:
共識一:實現雙碳目标應遵循科學和市場規律,特别要結合中國國情。從中長期發展來看,任何單一能源都難以滿足雙碳戰略、滿足能源、資源和産業安全以及市場需求。
共識二:雙碳戰略下,能源結構的多元化促進了汽車動力系統技術路線的多元化。油(氣)電競争與創新引領是中長期發展的必由之路。
共識三:技術中立的産業政策有利于推動各種技術路線的公平競争和科學發展。從雙積分到碳積分是産業政策中立的基礎,可以高效優化市場資源和促進産業可持續發展。
共識四:混合動力技術是當前至中長期實現碳達峰、碳中和的有力措施之一。基于碳中性燃料的高效混合動力可以支撐未來碳中和的實現。
雙碳戰略下,我國需要多元化的能源結構和動力系統技術路線
在論壇的主題報告環節,國家信息中心副主任徐長明首先就我國汽車的能源形式展開系統分析,他表示,巨大的汽車保有量要求我國汽車的能源形式必定是多種能源方式的有機組合,特别是油和電的有機組合将長期存在,任何單一能源形式都難以滿足需要。之所以會有該判斷,徐長明主要是從能源安全和資源可持續性等方面進行了詳細闡述。
圖片來源:國家信息中心
數據顯示,2021年我國汽車保有量接近3億輛,到2025年預計達到4億輛,未來保守估計在5億輛的水平。随着汽車保有量的增長,我國石油消費量也在以每年2000-3000萬噸的量在逐年增加,而這些增長均來自于進口。
作為參考,2021年國産石油的産量是1.99億噸,進口是5.13,石油進口依存度為72%,最高的年份(2020年)達到了73.6%。而放眼全球,我國石油的進口量占到了全世界石油出口量的25.7%,即世界每出口4億噸油,我國就要進口1億噸。
面對居高不下的石油進口依存度,以及我國現有的汽車保有量和未來增長趨勢,單純依靠石油顯然難以确保我國汽車産業的平穩安全運行。可能有人會問,抛開石油,全部采用純電動行不行?答案也是否定的。
從全球礦産資源的儲量來看,锂資源可以支撐起電動汽車的發展,但是鎳、钴等資源仍較為緊張。且這些資源的分布極不均衡,對純電動汽車的發展同樣存在着不可控因素和風險。“汽車的能源形式最好一部分用油,一部分用電,甚至一部分用天然氣以及可再生資源,才可以确保我國汽車安全運行。”徐長明說道。
SCP名譽理事長李理光補充道,對幅員遼闊的中國而言,單一的能源形式不但滿足不了能源的安全性,也滿足不了多樣化的市場需求。
因此,在多元化的能源結構下,我國汽車驅動系統的技術路線也勢必朝着多元化的方向發展。且在雙碳戰略下,多技術路線并舉也是實現汽車行業節能減排的重要途徑。2.0版技術路線圖中指出,至2035年,我國節能汽車與新能源汽車年銷量将各占一半,傳統能源動力乘用車将100%為混合動力汽車,從而實現汽車産業的全面電氣化轉型。
目前來看,在全面電氣化轉型之下,EV、PHEV、HEV成為當下最為主要的三大技術路線。
圖片來源:中國汽車技術研究中心
對于三大技術路線的技術特征,中國汽車技術研究中心楊建奎分别進行了介紹。他指出,從體驗和經濟性來看:EV技術特征集中在兩端,一是受積分、購置稅和補貼等邊際成本的補助,使短續航EV車型有着超低的經濟性,二是在純電驅動和智能化配置的加持下,其駕乘體驗方面能明顯優于PHEV和HEV等車型,但是存在續航和充電的問題;PHEV技術特征較為均衡,經濟性和體驗性均處于中等位置,但經濟性和體驗性均受是否充電的制約;HEV技術特征較為單一,相對于以上技術路線,處于較弱地位。
而技術路線特征與市場需求的匹配,是驅動市場結構變化的根本原因,且不同細分市場的用戶對需求的關注度各有差異。根據消費者調研數據顯示,A00/A0級車型作為家庭的補充車輛,經濟性為第一驅動因素;A級車型作為家庭主要用車,經濟性和便利性為主要驅動因素;B級及以上車型作為家庭的升級車輛,對智能化要求較高。
回歸到市場表現來看,今年1-8月,EV整體滲透率超過19%,主要來自兩端的A00級和B/C級市場,占比超60%;PHEV整體滲透率為5%,均來自于主流市場(A、B、C級)且分布較為均衡;HEV整體滲透率現階段為4%,主要集中在A、B級主流市場。這既與消費者調研的需求相吻合,也表明市場需求多元化格局正在形成且各自發力。
EV滲透将逐漸放緩,與油車會是長期競争關系
對于不同技術路線未來的發展前景,楊建奎表示,EV技術路線的滲透将逐漸放緩,未來提升的關鍵是解決充電和續航問題。“我們認為2022年整體的新能源滲透率預計在26%左右的水平,将提前完成2025年目标,而2025年的滲透率将在38%左右,其中 EV的滲透會率會逐步放緩。”
他做出這一判斷的原因有三:首先,在A00與A0級市場上,EV已從經濟性上完成對其他技術路線的超越,但是原材料成本大幅上漲也制約着該市場的進一步發展;其次,A級車将成為未來制約EV滲透的最大阻力,因為不管是在用車場景還是經濟性上,EV均無法體現自身優勢;在B、C級市場,EV在經濟上較豪華品牌車型有較大優勢,但仍需解決充電及裡程焦慮問題,但是這些問題在短期内均難以得到整體解決,也将使得EV的滲透逐步放緩。
圖片來源:國家信息中心
徐長明則表示,在未來相當長的時間内,電動車與油車之間會是競争關系,而非替代關系。他分析指出,從産品本身來看,電動車和油車各有優劣勢,但是在目前的技術條件下,電動車想要全面覆蓋油車,除非有重大的技術突破。“大家經常用智能手機替代功能手機的過程來理解電動車和油車,但是後者替代的難度相當大,智能手機是把功能手機的功能全部涵蓋後,又增加了很多新的功能,而電動車不能涵蓋油車好的方面,所以在未來電動車和油車是一種競争關系,不是替代關系。”
PHEV滲透将繼續加快,自主企業有機會彎道超車
至于PHEV技術路線的滲透将繼續加快,将成為在EV技術路線尚未解決充電和續航問題時的重要發展方向,自主企業有彎道超車機會。
楊建奎分析指出,目前行業内PHEV的定價邏輯是以同類傳統車為基準,上浮所增加的成本進行定價;但因技術路線的變更,使自主及合資企業基本處于同一水平,合資企業傳統零部件優勢減弱,自主品牌有進行彎道超車的機會。此外,PHEV在政策合規、新能源轉型、全生命周期經濟性和駕乘體驗方面可以對HEV實現全面的超越,他特别強調,自主企業用短續航PHEV替代HEV,是PHEV全生命周期經濟性超越HEV的可行方案之一。
他還表示,在燃油車為主的時代,PHEV大多基于傳統車平台衍生出來,随着電動車時代的到來,各企業快速進行電動化轉型,從EV平台衍生PHEV平台将成為趨勢。可以看到,目前已有不少自主品牌車企都推出了自家的混動系統架構,如長城汽車的檸檬混動DHT;長安汽車的藍鲸iDD;吉利汽車的雷神智擎Hi·X混動系統等。
徐長明則表示,較長時間内,BEV和PHEV會是并行發展的關系。此前,BEV一直占據着主體地位,獲得率先發展,PHEV的占比較低。但是自2021年下半年以來,PHEV出現超常規發展,增速超過純電動,且這一情況在2022年仍在延續。
根據中汽協統計數據,今年1-8月,我國純電動汽車産銷分别完成311萬輛和304萬輛,同比均增長1倍;而插電式混合動力汽車産銷分别完成85.7萬輛和81.8萬輛,同比分别增長1.9倍和1.7倍。
分析PHEV的發展進程不難發現,該市場的增長與比亞迪秦Plus DM-i、宋Plus DM-i等超強競争力産品的出現(2021年下半年上市)相契合。這類車型相較于燃油車,有更強的經濟性和更高的智能科技體驗;相較于純電動車汽車則直接甩掉了裡程焦慮。基于此,徐長明表示,PHEV技術進步帶來的車型價格和使用成本的下降,讓這個市場還會有比較好的發展前景。
同濟大學的趙治國教授亦表示,PHEV肯定是這兩年市場的主流,但他也提醒到,如何把一款車做到性價比最高是大家共同的目标,但是不同企業的資源不一樣,在傳統燃油車領域(包括發動機、變速箱、底盤等技術)的積累也不一樣,各企業要根據自己的資源情況選擇适合自己的PHEV技術路線,打造差異化的産品特性。
HEV節能效果明顯,将成為實現雙碳目标重要一極
楊建奎指出,從雙積分單分技術提升的成本來看,HEV相對于NEV的劣勢正在減弱。随着雙積分政策的調整,NEV産品所獲得的新能源積分及油耗積分會逐步降低,且未來NEV電耗将會有逐步納入考核的趨勢,會進一步縮減HEV相對于NEV的劣勢。
同時,他重點指出,HEV技術路線滲透平穩,是傳統企業在電動化轉型較慢情況下的必要選擇路線。随着國家雙碳目标的有序推進,節能降碳目标将逐步加嚴,發展HEV将成為節能降碳的必然選擇。
圖片來源:中國汽車技術研究中心
對此,SCP理事長王瑞平強調表示:“要實現雙碳目标,HEV發揮着很重要的作用,目前電力結構70%是火電,在這樣的情況下實現碳減排,電動車并不是最佳的節能方案,我們希望在同台競技的情況下,把各種因素考慮全面,因為雙碳是有目标的,靠單一路線發展會受到很多的限制和制約,而且能否在短時間之内得到大面積的普及也是個問題。”
在王瑞平看來,HEV随時可以投向市場,不需要任何的基礎設施投資,現有的生産設施、動力設備都可以直接用,而且混動發動機的熱效率目前可以做到40%以上的熱效,這在火電占比較高的情況下,混動可以比電動更快、更好地實現節能減碳。
趙治國教授也表示,從目前來看,混動不是一項過渡技術,而是一項長期技術。混動繼承了傳統燃油車的發動機和變速箱,但在相對有限的區域裡,發動機和變速箱又都做了一些減法,可以很好地滿足油耗和法規的需求。而大家所認為的純電動汽車是零排放汽車,從能源的角度來看卻并非如此,除非未來都是清潔能源。
其實,面對雙碳大考,汽車行業的答卷不該是固定的,而應該是多元的。從我國汽車行業動力技術路線來看,整個産業不應該僅考慮發展新能源汽車,尤其是在我國能源結構尚未取得重大突破的情況下,節能與新能源汽車協同推動和發展應該成為行業的主旋律,且相關政策的制定應該更加公平,讓權于技術和用戶,通過實踐進行檢驗。
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