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从IEA报告看我国新能源汽车战略
作者: 作者单位:新能源汽车报 所属类别: 2018-09-21 14:59:51 浏览:733
  近年来,各国纷纷加大电动汽车的发展力度,将电动汽车作为提高国家经济和制造业竞争力、吸引外资的重要抓手,全球电动汽车产业已进入发展关键期。
  2018年5月30日,国际能源署(IEA)发布的年度报告《2018全球电动汽车展望》,梳理了全球电动汽车市场发展特点、充电基础设施发展趋势,以及电池技术走向和政策考虑。该报告对我国推动电动汽车发展、加快汽车产业电动化转型具有重要的借鉴意义。
  全球电动汽车
  出现三大特点
  (一)全球电动汽车销量快速增长
  根据IEA统计,2017年全球电动汽车销量达到110万辆,同比增长54%。中国电动汽车销量为58万辆,同比增长72%;德国和日本电动汽车销量增速迅猛,同比超过100%。2017年全球纯电动汽车销量占比2/3,中国、法国、荷兰等以纯电动汽车销售为主,日本、瑞典和英国等侧重于插电式混合动力车型。
  从各国电动汽车新车销售在本国汽车总销量中的份额看,北欧地区领先,其中挪威新电动汽车销售比重达39%,冰岛和瑞典分别为12%和6%。
  产业政策是全球电动汽车销量快速增长的重要驱动力。各国所采取的政策措施主要包括:政府采购、财政补贴以及对传统燃油车在燃油经济性、排放法规等方面逐步严格等。
  比如2009年,中国、芬兰、法国、德国、日本、瑞典和美国等国共同发起电动汽车倡议(EVI),促进了政策制定者之间的交流。法国、英国、挪威等国制定了燃油车退出市场时间表,加快了电动化进程。全球主流车企纷纷发布电动汽车规划,在产业化布局及先进电动技术研发等方面制定了明确的时间表和发展目标。
  (二)多国加快部署充电基础设施
  2017年全球电动汽车充电基础设施达到350万个,其中,私人慢充充电桩接近300万个。荷兰、德国、中国桩车比最高,分别达0.28、0.22和0.17。在充电基础设施加速建设的同时,全球充电标准逐步统一,汽车企业基于日本CHAdeMO、欧美CCS、特斯拉supercharge和中国GB/T20234.1等标准,开发设计兼容性强的充电通讯协议和物理接口,并开展直流充电功率200kW或以上大功率充电的前瞻研发。
  对于充电基础设施建设,多国政府提出了与电动汽车相匹配的发展目标。中国计划在2020年建成12000座换电站、480万个私人充电桩以满足500万辆电动汽车使用需求。欧盟制定了2020年、2025年和2030年的充电基础设施发展目标。美国计划在2017-2027年斥资20亿美元建设充电基础设施,加州到2025年将建成包括1万个快充桩在内的25万个充电桩,以满足2030年500万辆电动汽车使用需求。保时捷围绕高速公路快充基础设施,计划2019年前建设500座充电站,Ionity计划2019年前在欧洲建设400座充电站和2400个充电桩,2020年前在美国建设290座充电站和1740个充电桩。
  (三)四大驱动因素决定动力电池成本和性能
  电池成本在电动汽车售价中占据了较高比例。电池成本和性能的四大驱动因素包括电化学性能、制造规模、电池尺寸和充电速度。
  在电化学性能方面,由于具备较高的能量密度,轻型动力电池市场主要由镍锰钴(NMC)和锂镍钴铝氧化物(NCA)等正极材料垄断;在镍锰钴三元正极材料中,镍基材料增加能够使能量密度增加,且热稳定性降低。磷酸铁锂(LFP)正极材料是电动客车的首选,其特点是循环寿命长且安全性能高。负极材料主要采用石墨或循环寿命较高的钛酸锂。
  在制造规模方面,电池产能的增加使得电池制造成本显着降低,规模效应显现。根据BatPaC预测模型,年产电池包由1万包到5万包,电池成本将降低9%,由10万包到50万包,电池成本将降低12%。
  在电池尺寸方面,由于大电池具有较高的电池封装比,平摊了电池管理和冷却系统成本。因此,电池尺寸越大,成本越低,70kWh比30kWh电池包的成本降低25%。
  在充电速度方面,当前的快充技术可满足在40-60分钟内充满电池电量的80%,未来300-400kW的超快充技术将进一步缩短电动汽车充电时间。
  全IEA报告背后
  隐藏的“金手指”
  (一)从情景分析进行预测
  预测2030年电动汽车市场IEA采用情景分析的方法,对全球电动汽车和充电基础设施发展进行了预测。主要采用两种情景,一是新政策情景,即IEA世界能源展望的核心情景,包括全球各国政府制定的最新针对电动汽车和充电基础设施的政策和措施。二是EV30 30情景,即基于EVI国家EV30 30的运动宣言,2030年全球电动汽车市场份额达到30%。
  在新政策情景下,该报告预测,全球电动汽车保有量在2020年将达到1200万辆,2030年达到1.25亿辆,市场份额提升至6%,动力电池需求量从2017年68GWh将增至2030年775GWh。
  在EV30 30情景下,该报告预测,2030年全球电动汽车销量将达到3800万辆,保有量突破2.20亿辆,2030年动力电池需求量将达到2.25TWh。从地域分布来看,中国和欧洲仍将是电动汽车的主要市场,中国的电动汽车发展仍将主要受益于补贴和“双积分”政策。
  欧盟委员会最近提出,到2030年,乘用车和轻型汽车二氧化碳排放标准将大幅促进电动汽车发展。随着电动汽车渗透率的不断提升,私人充电桩和公共充电基础设施的数量将随之增加。
  (二)强调电动汽车电力系统应着眼于需求侧管理
  随着电动汽车的日益普及,电力需求不断增加,影响着输电网和配电网,电网负荷压力也逐步增大。电力系统的需求侧管理(Demand-side management,DSM)可以显着减少公路运输电气化对电网升级和额外发电容量的需求,并促进可再生能源整合。
  目前,监管机构、公用事业、输配电系统运营商和零售商已经采取DSM措施。对于电动汽车,DSM可以优化车辆的充电时间,改变负载以确保电力供需的良好匹配,减轻配电网负荷。
  (三)提出电动汽车未来发展需要更加全面的政策考量
  在全球电动汽车发展历程中,各国包括美国、中国、欧洲、日本等国家和地区采用了一系列政策工具加以推广,比如公共采购和投资计划,补贴和其它财税政策,提高燃油经济性标准和出台零排放法规等。未来,随着电池性能提升、技术发展成熟以及消费者偏好改善,电动汽车政策也应做出进一步调整。
  应采取多种政策措施为电动汽车发展营造最佳环境。
  一是降低电动汽车购车成本,车辆购置补贴和车辆购置税减免是提高电动汽车销售额的最有效杠杆,征收污染物和温室气体排放税将成为替代补贴、缩小电动汽车与传统燃油车价格的重要手段。
  二是推动充电基础设施建设,私人充电桩应简化和加快安装的审批程序,政府可以采用低利率、贷款担保、次级债务、债券融资的信用保险产品,以及PPP等方式为公共基础设施建设提供财政支持。
  三是出台排放管制政策,各国应加强燃油经济性标准和排放法规的法律效力,并注重完善监管制度。政府还可以通过取消化石燃料补贴、建立反映燃料碳含量的税收机制、提高燃料质量标准等方式,加快电动汽车普及。
  三点发展建议
  (一)统筹完善电动汽车政策体系
  我国针对电动汽车构建了较为完善的政策体系,从宏观统筹、推广应用、行业管理、财税优惠、技术创新、基础设施等方面,全面推动电动汽车快速发展。
  到2020年,补贴政策将逐步退出,电动汽车与传统燃油车将正面竞争,“后补贴时代”仍需要综合性的政策体系。
  一是加强政策制定的理论支撑,建立我国电动汽车发展的客观动态评价机制,增强政策的科学性、前瞻性、稳定性。
  二是加强政策间的有效协同。重视产业与贸易政策、中央与地方政策的有效衔接与互相协同。
  三是重视政策工具使用的多样性。在供给侧政策工具方面,提高对电动汽车关键核心技术的科技研发投入,充分利用国家动力电池创新中心,集中行业核心力量对关键共性技术进行攻关;在需求侧政策工具方面,加大对充电基础设施的政策支持;在环境型政策工具方面,运用税收工具提高传统燃油车的使用成本。
  (二)重点攻克动力电池关键核心技术
  随着动力电池电化学性能、制造规模、电池尺寸和充电速度的持续改善,锂离子电池有望成为未来电动汽车动力电池的主要型式。
  一是加快对现有锂离子电池材料性能的研发与产业化。在正极材料方面,加速镍基材料在正极中的占比,进一步降低电池成本、增加电池能量密度。在负极材料方面,提高硅基材料在负极中的占比,形成石墨/硅复合材料结构,提升快速充电性能。在电解液方面,重点发展凝胶材料,实现由有机溶剂向聚合物材料的过渡。
  二是前沿布局新型电池,加快研发具有更高理论能量密度和更低理论成本的锂空气电池、锂硫电池等,提升试验检测能力和验证水平。
  (三)加快充电设施智能化、网联化建设
  互联网技术、移动通信技术的迅猛发展,使充电基础设施智能化、网联化成为重要发展趋势,并将大幅提升充电基础设施运营效率和用户体验,促进充电设施与电网、交通网、信息平台等结合。
  一是通过远程系统实时管控充电设施位置和当前使用状态、远程预约情况,基于充电效率最大化原则,适时推出智能化地锁,全面提高充电服务智能化水平,加快发展城市智能充电网络。
  二是推动充电基础设施互联互通,解决充电接口标准化、上传数据标准化、结算体系标准化三大关键问题。
  三是基于需求侧管理电动汽车用电需求,合理调配电力资源,实现削峰填谷、调频调压、有序充电,积极探索电网平稳运行、企业削减成本、用户收益的多赢模式。

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