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      專(zhuān)題

      欣旺達(dá)梁銳:混合動(dòng)力汽車(chē)及動(dòng)力電池發(fā)展趨勢(shì)探討

      作者: 梁銳 欣旺達(dá)電子股份有限公司副總裁 來(lái)源:《廣東電池》5月刊 時(shí)間:2020-06-03

      [摘要]雖然發(fā)展新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已是大勢(shì)所趨,但也要看到,世界各國(guó)政府、車(chē)企和消費(fèi)者對(duì)于發(fā)展新能源汽車(chē)的必要性、實(shí)現(xiàn)路徑和車(chē)型選擇,還存在著不同的認(rèn)識(shí)和理念。這種理念的不同,直接導(dǎo)致了各國(guó)政策導(dǎo)向和強(qiáng)弱的差異,進(jìn)而深刻影響車(chē)企的新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)策略。尤其明顯的是,對(duì)于純電動(dòng)(BEV)、油電混合動(dòng)力(HEV)、插電混合動(dòng)力(PHEV)以及燃料電池(FCV)的開(kāi)發(fā)路徑和優(yōu)先級(jí)上,在世界范圍內(nèi)尚未取得高度的共識(shí),也由此引發(fā)眾多的討論和思考。

      過(guò)去十年來(lái),節(jié)能和新能源汽車(chē)在世界范圍內(nèi)得到了快速發(fā)展。尤其是中國(guó),很早就制定了節(jié)能和新能源汽車(chē)國(guó)家戰(zhàn)略,從2009年就開(kāi)始實(shí)施“十城千輛”新能源汽車(chē)推廣示范工程,投入數(shù)千億財(cái)政獎(jiǎng)金予以補(bǔ)貼,逐步建立和完善了具有中國(guó)特色的以“電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化”為特征的新能源汽車(chē)實(shí)施規(guī)劃,新能源汽車(chē)產(chǎn)量和保有量都占據(jù)世界一半以上,為踐行中國(guó)在世界氣候大會(huì)上的減排承諾做出了很大貢獻(xiàn),也是中國(guó)未來(lái)在新能源汽車(chē)行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。


      然而,雖然發(fā)展新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已是大勢(shì)所趨,但也要看到,世界各國(guó)政府、車(chē)企和消費(fèi)者對(duì)于發(fā)展新能源汽車(chē)的必要性、實(shí)現(xiàn)路徑和車(chē)型選擇,還存在著不同的認(rèn)識(shí)和理念。這種理念的不同,直接導(dǎo)致了各國(guó)政策導(dǎo)向和強(qiáng)弱的差異,進(jìn)而深刻影響車(chē)企的新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)策略。尤其明顯的是,對(duì)于純電動(dòng)(BEV)、油電混合動(dòng)力(HEV)、插電混合動(dòng)力(PHEV)以及燃料電池(FCV)的開(kāi)發(fā)路徑和優(yōu)先級(jí)上,在世界范圍內(nèi)尚未取得高度的共識(shí),也由此引發(fā)眾多的討論和思考。



      一、節(jié)能和新能源汽車(chē)發(fā)展的必要性不斷提升


      人類(lèi)社會(huì)當(dāng)今面臨的三大問(wèn)題是:石油短缺、大氣污染和溫室效應(yīng),在“地球村”范圍內(nèi),任何一個(gè)國(guó)家都不能置身于外。人類(lèi)造成的溫室效應(yīng),在2019年開(kāi)始顯示出惡果,北極很多冰川都已經(jīng)溶化,北極生物圈已經(jīng)遭受?chē)?yán)重破壞,未來(lái)人類(lèi)的生存環(huán)境都會(huì)受到很大影響。在中國(guó),現(xiàn)在70%的石油是依賴(lài)進(jìn)口,對(duì)于國(guó)家能源安全提出了一個(gè)重要的課題。同時(shí),霧霾等空氣污染已經(jīng)日趨嚴(yán)重,國(guó)內(nèi)的研究結(jié)果是28%源于機(jī)動(dòng)車(chē)的排放?,F(xiàn)在中國(guó)汽車(chē)保有量是2.6億輛,降低燃油車(chē)排放刻不容緩。


      基于以上的問(wèn)題不禁讓我們思考到,利用化石能源、利用傳統(tǒng)的內(nèi)燃汽車(chē)來(lái)支持交通運(yùn)輸,這種方式能不能有一些變化?


      本來(lái)人類(lèi)都是用煤、石油、天然氣用于發(fā)電和交通,但大約有62%的二氧化碳是由于化石能源產(chǎn)生。隨著社會(huì)不斷發(fā)展與進(jìn)步,出現(xiàn)了一些新型能源,如:核能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)?、潮汐能等,并且現(xiàn)在清潔煤發(fā)電技術(shù)在電廠(chǎng)廣泛使用,使熱電廠(chǎng)對(duì)環(huán)境的污染已經(jīng)降到很低的程度。因此,人們便提出設(shè)想,可否使用節(jié)能或新能源汽車(chē)來(lái)降低碳排放?即用電而非汽油來(lái)直接驅(qū)動(dòng)汽車(chē),這樣就可以在一定程度上緩解世界三大問(wèn)題。


      二、節(jié)能和新能源汽車(chē)的政策和市場(chǎng)基礎(chǔ)逐步建立


      為了解決空氣污染和溫室效應(yīng)、碳排放的問(wèn)題,在聯(lián)合國(guó)和世界氣候組織引領(lǐng)下,世界各國(guó)相應(yīng)出臺(tái)了很多政策。從2016年開(kāi)始,許多國(guó)家發(fā)表了燃油車(chē)禁售規(guī)劃,以德國(guó)、法國(guó)及北歐為代表的環(huán)保倡議國(guó)家更是提出了明確的時(shí)間表。如挪威就提出2025年的目標(biāo),就是售出的所有新乘用車(chē)和輕型貨車(chē)應(yīng)為零排放。根據(jù)國(guó)際清潔運(yùn)輸委員會(huì)資料,世界主要汽車(chē)國(guó)家對(duì)碳排放限值或油耗都進(jìn)行了逐年遞減的強(qiáng)制規(guī)定,其中歐盟2020年要做到每百公里油耗3.8升,2025年3升;中國(guó)政府規(guī)定是2020年5升,2025年4升。


      從消費(fèi)者的層面來(lái)說(shuō),由于大家環(huán)保的意識(shí)提升,以及各國(guó)對(duì)于使用端的政策加強(qiáng),消費(fèi)者對(duì)于新能源汽車(chē)的節(jié)能和新能源汽車(chē)的青睞有提升。根據(jù)《2019年全球汽車(chē)消費(fèi)者調(diào)查》,在中國(guó)有65%的消費(fèi)者愿意使用節(jié)能和新能源汽車(chē)、日本有59%、韓國(guó)有43%,從2018年到2019年是上升的趨勢(shì)。其中,HEV由于沒(méi)有里程焦慮、油耗低、成本增加少,是目前很多的消費(fèi)者優(yōu)先采用的。事實(shí)上,在節(jié)能和新能源汽車(chē)推廣起步較早的中國(guó)和日本,HEV占有非常大的銷(xiāo)售比重,中國(guó)是44%,日本是46%,日本HEV的市場(chǎng)普及率要高于中國(guó)。


      2018年全球HEV市場(chǎng)銷(xiāo)量超過(guò)260萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)11%,主要市場(chǎng)為日本、歐洲、美國(guó)、中國(guó),銷(xiāo)量分別為143萬(wàn)輛、61萬(wàn)輛、36萬(wàn)輛、21萬(wàn)輛。其中歐洲同比增長(zhǎng)34%,歐洲2019年Q1—Q3銷(xiāo)量為64.8萬(wàn)輛,已超過(guò)18年全年銷(xiāo)量,同比增長(zhǎng)39%。


      基于以上法規(guī)要求和市場(chǎng)需求,目前國(guó)際車(chē)企基本采取了兩步走的應(yīng)對(duì)策略:第一步,從內(nèi)燃機(jī)的汽車(chē)升級(jí)為HEV或PHEV,以減少油耗和尾氣排放,達(dá)到國(guó)家法律的準(zhǔn)入門(mén)檻;第二步,正向開(kāi)發(fā)BEV車(chē)型,真正實(shí)現(xiàn)零排放。



      縱觀(guān)全球車(chē)企,主流車(chē)企對(duì)HEV車(chē)型均有布局。大眾計(jì)劃在2029年前推出75款BEV和60款HEV;豐田規(guī)劃在2025年銷(xiāo)售550萬(wàn)輛新能源汽車(chē),其中HEV和PHEV銷(xiāo)量超過(guò)400萬(wàn)輛;現(xiàn)代-起亞規(guī)劃在2025年前開(kāi)發(fā)44款新能源汽車(chē),其他HEV車(chē)型13款,PHEV車(chē)型6款;日產(chǎn)計(jì)劃在2022年銷(xiāo)售100臺(tái)萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē),其中HEV占比超過(guò)一半。


      HEV開(kāi)發(fā)的領(lǐng)先者均是日本企業(yè),如豐田、本田、日產(chǎn)、鈴木和雷克薩斯。豐田在2018年HEV銷(xiāo)售125萬(wàn)輛,并且在2019年一次性投放三款主力HEV車(chē)型,繼續(xù)加碼歐洲市場(chǎng)。本田是26萬(wàn)輛,日產(chǎn)銷(xiāo)售21萬(wàn)輛,“兩豐一產(chǎn)”在HEV方面是屬于市場(chǎng)上的領(lǐng)先地位。

      日產(chǎn)最近在HEV的開(kāi)發(fā)力度更加的咄咄逼人。其已經(jīng)提出,要對(duì)全品牌進(jìn)行電動(dòng)化拓展。大家可以看到E-Power作為混動(dòng)車(chē)型,其油耗已能達(dá)到政府能耗標(biāo)準(zhǔn)。E-Power2018年在日本本土的銷(xiāo)售量超過(guò)了豐田,銷(xiāo)售了16萬(wàn)輛,全球21萬(wàn)輛。日產(chǎn)寄希望于進(jìn)一步擴(kuò)大HEV業(yè)務(wù),來(lái)爭(zhēng)取更多市場(chǎng)份額,抵銷(xiāo)國(guó)際車(chē)市的低迷狀態(tài),并培育出支撐日產(chǎn)未來(lái)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。


      三、 HEV的發(fā)展對(duì)電池技術(shù)和供貨企業(yè)提出了更高的要求


      HEV電池在性能、可靠性、安全性等方面的要求和BEV不盡相同。一是BEV一般配置50度電以上,以保證400公里以上的續(xù)航;但HEV只有1-2度電,并且SOC使用區(qū)間只有30%-70%, 因此高能量密度電池才能保證更強(qiáng)的動(dòng)力性能;二是,HEV電池要求有很高的功率性,一般要大于5000w/kg以滿(mǎn)足快速充放電的需求。三是,HEV電池循環(huán)壽命要達(dá)到10000次以上,而B(niǎo)EV一般是1500次;四是,從電池開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量管控難度上,HEV電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于BEV電池;五是,HEV電池配置電量小,研發(fā)和制造成本更具挑戰(zhàn)性,這也是大多電池企業(yè)都在優(yōu)先開(kāi)發(fā)BEV電池。



      基于以上的高標(biāo)準(zhǔn)要求,世界上能夠開(kāi)發(fā)并量產(chǎn)配套的電池企業(yè)寥寥幾,目前僅有PEVE、松下、日立、Blue Energy、LG和欣旺達(dá)。其中根據(jù)公開(kāi)信息對(duì)比分析,欣旺達(dá)HEV電池性能與LG的相當(dāng),在2019年中旬,領(lǐng)先中國(guó)電池企業(yè),率先獲得了雷諾、日產(chǎn)等國(guó)際車(chē)企客戶(hù)的定點(diǎn),于2020年可以開(kāi)始持續(xù)五年以上的批量供貨。欣旺達(dá)目前開(kāi)發(fā)了兩款HEV方型電芯,在能量密度、高倍率充放電、環(huán)境耐候性、高安全可靠性、長(zhǎng)壽命等方面都具備一定優(yōu)勢(shì),滿(mǎn)足了客戶(hù)的國(guó)際高端車(chē)企的苛刻要求。同時(shí),已開(kāi)發(fā)出了從模組到BMSR 成熟的技術(shù),得到國(guó)內(nèi)外眾多客戶(hù)的普遍認(rèn)可。目前欣旺達(dá)南京動(dòng)力電池基地已經(jīng)進(jìn)入試產(chǎn)階段,HEV電池量產(chǎn)出貨指日可待。隨著市場(chǎng)不斷擴(kuò)張和產(chǎn)能快速增長(zhǎng),欣旺達(dá)未來(lái)必定會(huì)成為國(guó)際高端HEV車(chē)型最主要的供應(yīng)商。


      綜上所述,由于各國(guó)排放政策發(fā)布及人們環(huán)保意識(shí)的提升,市場(chǎng)對(duì)于新能源車(chē)汽車(chē)的接受度逐日提高。為滿(mǎn)足消費(fèi)者訴求,車(chē)企通常將采取雙重戰(zhàn)略,首先,從過(guò)渡戰(zhàn)略來(lái)說(shuō),優(yōu)化現(xiàn)有的車(chē)用能源動(dòng)力系統(tǒng),先發(fā)展HEV。其次從轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略 來(lái)說(shuō),要開(kāi)發(fā)新一代車(chē)用能源動(dòng)力系統(tǒng),發(fā)展新一代的BEV和FCV(燃料電池汽車(chē))。有分析報(bào)告指出,世界電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)在未來(lái)幾年會(huì)迎來(lái)爆發(fā)期,僅在歐洲市場(chǎng)2020年銷(xiāo)量將達(dá)119萬(wàn)輛,同增40%;2025年銷(xiāo)量有望增至355萬(wàn)輛??紤]到HEV車(chē)型將占據(jù)一半以上的市場(chǎng)份額,并且各主流車(chē)企對(duì)于HEV規(guī)劃逐步明確,我們認(rèn)為HEV市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?,中?guó)市場(chǎng)銷(xiāo)量也會(huì)快速提升,應(yīng)引起各方面的高度重視。而做為HEV核心部件的HEV動(dòng)力電池,將受到各主流車(chē)企的更多關(guān)注,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)必須在搶抓機(jī)遇的同時(shí),實(shí)施超前研發(fā)和戰(zhàn)略布局,以超越日韓同行占領(lǐng)配套市場(chǎng)的制高點(diǎn)。

       

       

       

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