电动汽车市场将带来巨大商机
发布时间：2011-2-22 15:24
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2011/2/22 11:53:31 来源：美国ARC顾问集团中国代表处 【导读：随着中国新能源汽车产业国家战略的加速形成，作为中国汽车工业转型主要战略取向的电动汽车（EV）市场，将在政府、制造商和消费者需求的三重推动下，迎来高速发展的黄金十年。】 
中国对于新能源汽车行业市场的高速发展表现出强大的实力与信心，一系列政府刺激计划与远景规划的出台，表明了中国领军全球新能源汽车行业的决心。随着中国新能源汽车产业国家战略的加速形成，作为中国汽车工业转型主要战略取向的电动汽车EV（包括纯电动汽车PEV、混合动力汽车HEV、插电式混合动力汽车PHEV和燃料电池汽车FCEV）市场，将在政府、制造商和消费者需求的三重推动下，迎来高速发展的黄金十年。本文将对EV整体市场状况，EV内外部配套市场商业机遇机会做一个概览，旨在帮助读者更好地了解中国EV行业的发展态势及其为技术供应商带来的机遇。 中国EV市场逐步迈入高速发展期 中国新能源产业始于21世纪初，新能源汽车研究项目则在2001年被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题。“十一五”以来，中国提出了节能和新能源汽车战略，政府开始高度关注新能源汽车的研发和产业化。随后的几年间，中国自主研制的EV产品相继问世，国内的比亚迪、奇瑞、吉利、长安和哈飞等汽车企业，也在新能源汽车市场中频频亮相，其中比亚迪在2009年北美国际汽车展展示了其PHEV F3DM/F6DM与PEV E6，成为了当时的亮点。经过10年的研发积累，我国新能源汽车已经形成“三纵三横”的格局。“三纵”就是HEV（PHEV）、PEV、FCEV；“三横”就是动力控制系统（PCU）、驱动电机和电池及电池管理系统（BMS）。 
图2 新能源汽车年销售占比结构预测 中国政府在2009年发布的汽车产业调整与振兴规划中表示，到2011年中国将形成年产50万辆新能源汽车产能，新能源汽车销售量将占乘用车销售总量的5%左右。为达到这一目标，政府出台一系列补贴政策，PHEV与PEV成为补贴主要目标，按动力电池容量确定补贴3000元/kWh，PHEV每辆最高5 万元， PEV每辆最高6 万元。而HEV被列为节能汽车，按每辆3000元标准给予一次性补贴。ARC顾问（中国）集团认为5%的新车年销售占比目标与当前全球平均的1.21%相比略高，要在2011年实现这个目标几乎是不可能的，但是这份发表于2009年经济危机时期的规划表明了中国政府对于在将来领跑全球新能源汽车产业的决心，补贴导向显示了我国在新能源汽车发展路线上，已将PEV作为未来推广的主要方向，包括驱动设备、电机、电池和充电装置等相关产业也将成为政策鼓励的重要方向。 近日，由中国工信部牵头草拟的《新能源汽车产业发展规划》内容显示，到2020年，新能源汽车产业化和市场规模要达到全球第一，其中，PEV、PHEV和FCEV等保有量达到500万辆，以HEV为代表的节能汽车销量达到世界第一，年产销量达到1500万辆；新能源汽车要以PEV为主要技术路线；未来10年政府财政投入1000亿元，打造新能源汽车的产业链。除了中央政府，各地方政府也将对新能源汽车的研发、推广投入资金，此外，各汽车企业也投入巨资加大自身研发承担重大科研专项。 据此推测，中国汽车年销量将在2020年达到4 000万辆，其中PEV，PHEV及FCEV的新车年销售占比达到10%，HEV的新车年销售占比达到25%。 
EV相关技术供应商将取得高速增长机会 包括比亚迪、奇瑞、吉利等在内的10余家国内汽车制造商将在今年推出多达20款EV。包括多能源动力总成控制系统、电机驱动及其控制系统和电池及其管理系统在内的EV三大核心系统，必将在EV市场的高速增长带动下取得飞速发展。而作为这些系统关键组成部分的电动机、机械传动、功率转换器、控制器、检测传感器、电池等的技术和需求量也必将随其高速增长。 以EV驱动电机为例，由于未来的EV将会有相当一部分使用两轮甚至四轮驱动，这就意味着EV驱动电机市场将多倍于EV市场的增长。驱动电机是EV的核心部件，与一般电机相比，具有工作速域宽、系统效率高、系统适应环境能力强、电磁兼容性好的特点。因此，技术供应商研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求，并具有坚固耐用、造价低和效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。目前市场上驱动电机市场技术供应商主要有三类，第一类是传统整车制造汽车企业，例如比亚迪通过收购宁波中纬完成后向一体化拥有了EV驱动电机的规模化生产能力；第二类是传统汽车行业零配件企业，例如三菱和博世；第三类是新兴进入EV行业的自动化供应商，例如西门子与LSIS。 
我国EV驱动电机生产企业全国有30 多家，这些企业大多实力较弱，生产能力不强。但政府的新能源车激励政策来看，更加偏向于扶持国内关键零部件企业使之与外资巨头抗衡。例如目前针对新能源客车的补贴政策要求零部件的一定国产化率，使得部分来自外资的电机订单转移了部分至国内企业。ARC顾问（中国）集团预计国内EV电机企业将受益于政府激励政策，面临更好的发展机遇，例如其中的万向电机、大洋电机、江特电机和上海电驱动等。 推动智能电网的进一步发展 随着新能源汽车产业规模的不断扩大，国内充电基础设施短缺的矛盾将进一步突显。在政府的全力支持下，充电基础设施正在紧锣密鼓地加快布局的步伐。 作为中国EV充电基础设施建设的主力军，国家电网披露已制定并实施大力建设充电站和充电桩计划，计划分三个阶段。第一阶段，2009~2010年，在27个网省公司建设75座充电站和6 209个充电桩，初步建成EV充电设施网络架构；第二阶段，2011~2015年，建设EV充电设施，使EV充电站规模达到4 000 座，同步大力推广建设充电桩，初步形成EV充电网络，开展EV充放电站技术研究和工程试点建设；第三阶段，2016~2020年，EV充电站达到10 000座，同步全面开展充电桩配套建设，建成完整的EV充电网络。除了国家电网，南方电网公司也表示今年在深圳的建设规模为两个充电站、134个充电桩。另外，各类油企也纷纷涌入充电站行业，中石化成立了北京中石化首科新能源科技有限公司，将主要利用中石化现有加油、加气站改建成加油充电综合服务站。 中海油也与中国普天合资成立了普天海油新能源动力有限公司，专门运营EV能源供给网络，计划于今年上半年在中国两个以上省会城市启动EV充电站网络建设。据此推测，到2020年，中国将会建成充电站12 000座，充电桩900 000个。 
一个完整的充电站包括供电系统、充电系统、监控系统和配套设施4部分，其建设过程中还需要用到计费装置、充电装置、变压器和配电柜等设备。在国际市场上，例如西门子、施耐德电气等在内的国际供应商已经踏足充电站市场，其中施耐德电气将与Parkeo合作就电动车充电系统开发、能源管理集成以及基于空间技术的支付展开合作，为欧洲和北美地区提供技术服务。在国内市场上，国电南瑞、许继电气和思源电气等电气自动化供应商也有着十分活跃的表现。ARC顾问（中国）集团认为智能电网技术在EV充电基础设施中将发挥重要的作用。 由于电池技术不成熟、成本偏高等问题，电池也许无法完全承担动力来源的重任，新能源汽车可能演绎一条从轻混到强混到纯电动到燃料电池的发展路径，但是抓住新能源汽车这一全球趋势必将引领相关工业技术供应商获得更多的发展机遇。 附一： 电动汽车市场为自动化厂商提供无限机遇 来源：ARC顾问集团德国分公司 导读：电动汽车本体市场可谓商机无限。目前，该市场的销售额还不高，但所有的功能已为大家所熟知。最显而易见的商业机会可能存在于驱动系统。 许多专家认同电动汽车市场有望取得突破性进展，但是诸如技术、政治、商业等问题也随之而来。对于自动化供应商而言，如何才能从潜力如此巨大的新兴市场中获益？通常，可以从以下三个方面加以努力：1）为电动汽车提供零部件及其解决方案；2）为电动汽车生产线提供核心产品及其解决方案；3）为电动汽车的相关配套产业提供软硬件及其解决方案。 
其中，第三个方面将会为自动化供应商带来最大的成长机会。例如，充电站部件：输入输出模块、电力电子元器件、操作面板等。今年，ABB、菲尼克斯电气 (与威图合作) 、西门子在德国汉诺威展上展示了相关的产品与解决方案。 与电动汽车相关的软件包括：计费系统、车与电网/住宅的通信系统、以及电网管理软件。很多大型供应商早已踏足电动汽车相关软件市场，如SAP，西门子和ABB。西门子活跃在众多着眼于电动汽车与电网集成以及发电配电的相关项目之中。在西门子公司，粗略估计大约有150名员工在为电动汽车领域提供服务。 电动汽车本体市场 电动汽车本体市场可谓商机无限。目前，该市场的销售额还不高，但所有的功能已为大家所熟知。最显而易见的商业机会可能存在于驱动系统，它包括了驱动控制单元、将驱动电机和发电机连结到电池的功率转换单元等。ARC顾问集团估计，到2020年，全球电动汽车的年销售量将达到8-11百万辆。这一数字包含了混合动力汽车（HEV），插电式混合动力汽车（PHEV），纯电动汽车（PEV）和燃料电池汽车（FCEV）。基于这些数据和对未来价格的预期，驱动控制单元和驱动电机的全球年市场容量将分别达到120亿美元和180亿美元。 汽车供应商们已经开始提供各种各样的驱动系统解决方案。例如Azure Dynamics的风冷感应电机；Getrag与博世合作的双离合器永磁同步电机 (300kW/660Nm)。Tesla跑车用的感应电机，其重量35kg，功率输出却高达185kW。 对于驱动系统而言，自动化供应商需要考虑如何将其相关产品集成到整体系统之中。系统集成可以由那些一级供应商来完成，例如博世，大陆，德尔福，江森自控，利尔，麦格纳，蒂森克虏伯，伟世通，采埃孚；或者汽车制造商本身。内燃机和电力驱动系统的紧密结合问题会对自动化供应商进入这一领域形成障碍，尤其在并联型混合动力汽车领域。简单来说，自动化供应商对于混合动力汽车几乎没有经验。然而，西门子是一个例外，其大型传动事业部已为混合动力公交车提供驱动控制系统多年。 人机界面（HMI）同样为自动化供应商提供了可能的商机，它将被更广泛的集成到汽车上，为驾驶者提供更多的信息，尤其是电池充电的状态。 
价值链 自动化供应商将不得不面对瞬息 万变的价值链系统，影响到这条价值链的主要三大因素：1）电池生产 2）轻量化制造3）机械零部件减少。 由于电池技术是关键的成功因素之一，在此领域的投资非常可观。电池的价格过高，制约了电动汽车的规模化经济发展。当前电池的价格在每千瓦时1000美元左右，ARC顾问集团预期在10年内会降至每千瓦时300美元，这主要取决于电池设计，生产流程和经济规模的发展。其下游产业锂是一种稀有金属，其价格在去年已有明显地增长。目前，中国、澳大利亚、智力和阿根廷蕴藏丰富的锂资源。 汽车能源 价值链中的第二种趋势与电池的高重量和低能源密度息息相关，轻量化技术的地位日益突出，从而大力促进了碳纤维工业在近几年迅猛发展。与此时，粘合剂逐步发展成为其中的关键产业，重达16kg的粘合剂经常应用在电动汽车之中，使铁片变稀薄而且增加了稳固性。从结果上看，粘合剂与碳纤维工业在最近的经济危机中相对稳定。 “In the long run we are all dead.”(长期而言，我们都会死去。) 这是John Maynard Keynes的一句名言，对电动汽车来说同样如此。目前，混合动力汽车主导着整个电动汽车市场，但随着电池技术的发展，纯电动汽车会变得越来越普及。纯电动汽车不使用齿轮箱，所以可以在电机和整个驱动系统中减少机械部件。这意味着对于传统机床的需求会减少，例如钻床、磨床和铣床。事实上，这确实是一个长期的发展历程。 
汽车，住宅，系统 未来电动汽车（包括PHEV和PEV）将被更多集成到电网，为自动化供应商创造一个崭新的商业机会。这一领域的产品包括充电站和所有相关的硬件：面板，显示器，输入输出模块，电力电子，通讯硬件等等。操作员面板在建筑自动化中同样需要，作为驾驶者与充电系统的接口，驾驶者在家中便可改变充电模式或作启动前的预热/预冷。 将电动汽车集成到电网的软件市场也十分巨大。通过ARC顾问集团的最新研究，智能电网运营管理软件市场已经超过了10亿美元规模，而且随着电网对更多活跃参与者的吸引而继续增长。在这个市场中，ABB，通用电气和西门子都是具备了强劲竞争力的市场玩家。 现实 vs. 远景 “Wer Visionen hat soll zum Arzt gehen,” 这是在1974到1982年任职的德国总理Helmut Schmidt的一句名言. 意思是：“那些有远景的人都应该去看医生”当我看那些可替代能源汽车，尤其是电动汽车，有时很难去区分远景和现实的区别。 当前可替代能源汽车（可替代能源指除了汽油和柴油以外的其他可替代燃料）欧洲市场主要由液化气驱动汽车占有，许多都是混合动力汽车。城市和国家政府通过近几年的推行现已卓有成效。 丰田Prius是欧洲市场上第一辆混合动力乘用车，占据了2008年整个市场的90%。全世界来看，Prius也是以80%的市场份额占据市场第一的位置。欧洲在混合动力汽车普及上是落后与美国，但是增长趋势显著。原因之一在于，主导着本地市场的欧洲汽车制造商是混合动力技术的后来采纳者。特别是在德国—欧洲最大的汽车市场，汽车制造商步伐较慢。原因之二在于，欧洲小型柴油引擎的高燃料效率也延迟了电动汽车的采纳。 比亚迪，一个在电池领域有着卓越竞争力的中国新型汽车制造商，成为了焦点。比亚迪计划在今年销售1000辆F3DM插电式混合动力汽车，但截至到上半年，只销售了36辆，其余500辆的订单也主要来自于企业客户。尽管如此，从1月到6月份，比亚迪总共销售了233,305辆汽车，与2009年同期相比，增长了41.54%。 在德国，现实与远景的差距更加明显：计划到2020年拥有一百万辆纯电动汽车的保有量。然而，到2009年底只有1,588辆纯电动汽车在德国注册，在2010年上半年，只有54辆新纯电动汽车售出。然后，插电式混合动力汽车和普通混合动力汽车在德国乃至整个欧洲都在稳步增长。总体来看，主要的趋势—气候变化，城市化，亚洲新兴市场的财富增长，不断攀升的油价等等—将推动电动汽车作为内燃机汽车的一个可替代方案，所以如果单独从当前电动汽车销售表现来计划整个电动汽车的未来也许是个错误。 有些人主张电动汽车会走向消亡，笔者认为有点过于夸张。电动汽车还是为环境，为消费者，为各种各样的参与者，例如包括自动化供应商在内的供应商，都带来了许多潜在的益处。 混合动力电动汽车分类 混合动力汽车按类型可分为: 串联型混合动力汽车: 内燃机引擎与轴、负载电池直接连接，不需要机械装置。 例如: 雪佛兰 沃蓝达/欧宝 安培拉 并联型混合动力汽车: 可以同时把动力传送给轴。通常是通过一个小型电力引擎。 例如: 本田 思域 功率分流式混合动力汽车: 电力与内燃机引擎通过机械自动连接，以达到最佳性能。 单模: 有一个固定的行星齿轮。 例如: 丰田 雷克萨斯 福特 双模: 操作取决于速度，操作可以是纯电动，混合动力，或者纯内燃机，由通用，克莱斯勒和宝马开发 由电机功率和混合程度可分为： 轻度混合动力汽车: 2 – 4 千瓦/吨; 用于启动汽车 中度混合动力汽车: 6 – 14 千瓦/吨; 混合驱动 强度混合动力汽车: 20 千瓦/吨; 可以纯电力驱动 |
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