2 山东省新能源汽车发展技术与路径研究
李尚达 宋鹏飞 国栋 李玉奎 程琳
摘 要 在连续三年高速增长后,自2019年下半年起,国内新能源汽车产销出现持续下行。面对严峻的市场形势,“山东省新能源汽车发展技术与路径研究”课题组密切关注、积极分析国家政策和市场动态,以期为山东新能源汽车产业厘清问题、找准定位,引导产业保持战略定力、冷静应对市场波动。研究提出了走“氢能源商用车引领、小型高速电动车升级”的山东特色新能源汽车发展道路。
关键词 新能源汽车;氢能源商用车;小型高速电动车;市场波动;山东特色发展道路
本课题主旨目标是为山东省新能源汽车产业提出既符合国际技术潮流和国家政策,又适合山东省情和经济社会需要的发展路径。
山东省的新能源汽车产业是以传统汽车产业为依托升级发展而来的新兴产业,在全国新能源汽车体系中占据一席之地,特别是在新能源商用车领域有较强竞争力。但是,当前山东省新能源汽车产业发展遇到了诸多问题,既有来自市场、技术方面的,也有来自国家和地方产业政策方面的;既要面对省内竞争,也要面对省际、国际日益激烈的竞争。2019年以来,国内汽车产业产销整体下滑,特别是进入下半年,新能源乘用车产销也出现多年来的首次下滑。面对严峻的宏观形势,山东迫切需要明确一条切实可行的发展路径,为企业决策和政府政策提供参考和依据。
从政策层面来看,新能源汽车产业是高端装备制造业的重要组成部分,而高端装备制造业是山东省新旧动能转换重大工程中重点发展的新兴产业之一。对我省新能源汽车产业的发展路径进行创新研究,对于有效引导我省高端装备制造业发展乃至全省制造业的发展具有重要现实意义。
一、发展新能源汽车产业的意义
(一)调整经济结构、促进高质量发展
进入21世纪以来,我国经济快速发展与资源环境的矛盾日益尖锐,原有的“四高一低”粗放增长方式未得到根本改变,经济社会发展存在内在结构性矛盾。转变经济发展方式、创新经济发展模式、调整经济结构,加快新能源、新材料等战略性新兴产业的发展,成为经济工作的重要任务和主攻方向。在装备制造领域,新能源汽车是政策焦点和研发重点之一,这为新能源整车、关键零部件、相关材料产业提供了发展机会。
新能源汽车的生产和推广可提供大量就业机会,培养技术型产业工人,推进上下游行业转型升级,进而推动整个经济发展模式转变,促进国民经济可持续发展。对于山东省来说,发展新能源汽车产业是实现传统制造业转型升级的重要手段之一,是实现制造业高质量发展的重要途径之一。充满活力的新能源汽车产业,将成为山东省经济发展重要支撑和装备制造业产业的核心领域,对于山东省新旧动能转换总体目标的实现具有重要的战略意义。
(二)降低环境污染、有效利用能源
纯电和氢能新能源汽车一般无直接污染物排放,间接的污染物主要产生于发电环节以及电池废弃物。从发电环节来看,风能、水能、核能等清洁新能源可探索不上网条件下的分布式新能源汽车充电,即便是火力发电,集中排放对大气污染的控制难度也大大低于燃油汽车。对于电池废弃物,相关回收技术和政策正在日益成熟和完善。据相关资料显示,电动汽车产生的噪声要小于同类燃油汽车,大规模推广电动汽车也有利于城市噪声污染的治理。无论是直接还是间接污染,电动汽车都是现阶段最理想的“清洁车辆”,大力发展新能源汽车产业可以有效支撑环保建设,有明显的社会和经济效益。
(三)改善能源供给、巩固能源安全
我国石油资源有限,严重依赖进口,对石油需求增长量占全球需求增长量的41%,新增石油需求2/3用于交通运输业,而进口的原油30%被汽车消耗。我国煤炭资源丰富,新能源汽车所需电能可以由火电或其他清洁能源提供,能节约大量石油资源,并有效推动新型可再生能源产业的技术发展。山东省既是能源生产大省也是能源消费大省。山东省的能源产业在我国经济体系中占有重要地位,特别是石油产业。近年来,山东为发展新型可再生能源虽然付出了巨大的努力,但是在新型能源的有效利用和产业化方面还存在各种困难,发展新能源汽车产业可以拉动可再生能源的有效利用,特别是氢能源电动车的发展将成为省内相关产业发展的重要动力,具有突出的协同效益。
(四)促进转型升级、推动产业发展
我国现已成为世界第一汽车生产和消费大国,但我国汽车产业的整体技术水平距世界先进水平还有很大的差距,些关键技术和零部件都被国外企业垄断。长期以来,本土企业缺少关键技术等不利因素严重制约了中国的汽车强国之梦。在充分研究与论证后,中国汽车工业走上了发展节能与新能源汽车的战略转型路径。相对传统汽车技术,我国在新能源汽车领域与发达国家的差距较小,政府和国内企业对新能源汽车的发展给予了高度关注和大量投入。新能源汽车产业的兴起代表了未来数十年的发展方向,是当前汽车产业的制高点,是国际国内汽车制造厂商共同的战略选择。新能源汽车产业的发展,是山东省汽车产业更上一层楼、赶超先进的重要机遇,其成败与否将会在很大程度上决定山东省汽车产业的生死存亡。
(五)技术前景广阔、有益于军民融合
新能源汽车所需的多种关键技术都具有十分广阔的军用前景,电控系统、高性能电池、超级电容器等技术都是各国争相发展的前沿技术。推动山东省新能源汽车产业发展将会同时提高省内企业军民融合发展的能力和潜力,提升山东省工业的产业层次和战略重要性,为争取更多国家资源投入,增加企业效益提供更多机会。
二、国内外产业发展分析
(一)全球发展概况
《2019年全球新能源汽车产业发展趋势报告》显示,2018年的销量约200万辆,同比增长68.3%,增速较2017年(58.4%)进一步提高。全球新能源汽车渗透率逐年提升,2020年渗透率将达到5%。据美国EVSales统计,2019年上半年全球新能源汽车总销量达到1117484辆,同比增长47.4%。山东的新能源汽车占上半年全球汽车总销量的2.4%,同比增长了0.8%。
总体来看,新能源汽车在全球范围内处于高速增长期,但尚未结束的2019年,全球销量预期增长率比前两年出现10~20个百分点的下降。随着产业技术瓶颈显现、炒作氛围逐渐消散、消费者趋于理性,新能源汽车产业可能进入一个稳定的降温期。而中国作为前期推广力度较大、市场最为广阔的地区,需更加关注可能出现的波动。
(二)主要技术路线
目前,全球新能源汽车产业出现过或在发展中的技术路线有:太阳能电池车、大电容电池车、纯电动汽车、混动汽车、燃料电池汽车等,其中太阳能、大电容路线由于受客观条件制约,发展前景不明朗或应用场合限制性较强。
需要注意的是,作为目前尖端技术领域,新能源汽车的核心技术与工艺主要由跨国企业集团掌握和引领,政府以引导为主。
1.纯电路线
纯电动力汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。纯电动汽车完全由可充电电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、石墨烯电池等)提供动力源,考虑到安全、高效、性价比等因素,目前新能源电池车主要使用钴酸锂电池、磷酸铁锂电池、锂镍钴锰三元锂电池、镍氢电池等。由于具有无污染、噪声小、结构简单、维修方便、能量转换效率高、可平抑电网峰谷差等优点,纯电路线是目前新能源汽车发展的主要路线之一,被世界各大汽车厂商作为当前主打新能源车型。特斯拉、福特、雪佛兰、比亚迪、北汽新能源等是国内外领军企业。
2.混动路线
混合动力汽车是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。目前,全球主流混动路线为油电混合动力汽车,即采用传统的内燃机和电动机作为动力源的汽车。此路线下有三种类型:串联式混合动力、并联式混合动力、混联式混合动力。
串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电,产生的电能通过控制单元传到电池,再由电池传输给电机转化为动能,最后通过变速机构驱动汽车。也就是说,发动机并不直接驱动车辆行驶。增程式混动汽车属于此类,但目前在国内该类型车研发较少。
并联式混合动力系统有两套驱动系统:传统的内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作,也可以各自单独工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况。部分插电式油电混动车属于此类,是目前国内和全球主要的电动车型之一。插电式混合动力汽车可以较好地平衡里程焦虑和纯电动汽车成本上升,可以提高传统内燃机的使用效率和整车能源效率,也可以降低电池的使用量、车辆自重以及车辆成本。插电式混合动力汽车销量增速的提升,是市场回归正常的一种表现。
混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构,两套机构或通过齿轮系,或采用行星轮式结构结合在一起,从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。与并联式混合动力系统相比,混联式动力系统可以更加灵活地根据工况调节内燃机的功率输出和电机的运转。但相对来说,结构也更加复杂。部分插电式油电混动车以及轻混合动力汽车属于此类,都是目前市场主流产品。
3.燃料电池路线
燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。目前,最主流的技术路线是以高纯度氢气作为车载燃料电池装置所使用的燃料,故关键部件是燃料电池。燃料电池汽车运行时,氢在汽车搭载的燃料电池中与大气中的氧气发生氧化还原反应,产生出电能来带动电动机工作,由电动机带动汽车中的机械传动结构,进而带动汽车的前桥(或后桥)等行走机械结构工作,从而驱动电动汽车前进。燃料电池的反应结果会产生极少的二氧化碳和氮氧化物,副产品主要产生水,因此被称为“绿色新型环保汽车”。燃料电池汽车的氢既可由车辆直接携带纯氢燃料,也可通过车载燃料重整器将烃类燃料转化为富氢气体,目前主流路线采取储氢罐携带纯氢方式。
该路线的环保性能和发展前景在众多路线中最优,目前受到各大厂商重视。山东省潍柴、中通、重汽等企业在氢燃料商用车方面处于国内领先水平。在乘用车方面,丰田汽车公司研制的Mirai、本田汽车公司的Clarity,都是处于国际领先水平的燃料电池轿车产品,我国技术水平与国际先进水平有一定差距。在商用车方面,近期的耐久性目标为18000 h。美国UTC公司示范的大型客车是长寿命燃料电池系统的典型案例,2010年该示范性商用车已连续运行7000 h,到2015年已在实际路况条件下运行19000 h. 2018年,中国燃料电池轿车寿命不足2000 h,客车的寿命约为3000 h,明显低于国外先进水平。总体来看,车用燃料电池的耐久性正不断提升,逐步接近商业化目标。但由于涉及制氢储氢、电池堆材料、加氢站建设、成本等一系列技术与推广困难,目前在商用车和乘用车领域的应用明显少于纯电路线。
(三)各国政策现状
全球主要国家针对新能源汽车政策总体采取鼓励支持态度。同时,主要国家对传统燃油车的退出制订了初步的日程计划。
1.鼓励与补贴政策
德国、法国等采取面向消费者直接补贴和减免税款的方式鼓励产业发展。2016年,德国规定在德购买纯电动汽车的消费者将获得4000欧元补贴,购买油电混合动力汽车可获得3000欧元补贴。补贴总金额共计12亿欧元,由政府和汽车制造商平摊,采取“先到先得”原则,补贴发完为止。购买电动汽车的消费者还将享受免缴10年汽车税的优惠政策,及免税政策可追溯至自2016年1月1日起的电动汽车购买者。法国政府从2008年开始实施补贴政策并分别在2014年、2016年两次上调补贴额度,使消费者的购买成本逐年下降。基础设施方面,法国2015年建成了8165个公共充电桩,并采取分类补贴标准:即电动车及排量少于20g/km的油电混动车可获得6300欧元的优惠;购买排量在21g/km~60g/km的油电混动车可享受1000欧元的优惠;购买排量在61g/km~110g/km的油电混动车可享受最多750欧元的优惠;废弃车龄10年以上的柴油车,转而购买纯电动车可再享受6300欧元的补贴,购买插电混动车可享受2500欧元的补贴。
美国也采取类似德、法的补贴政策,加州的积分政策值得我们研究借鉴。积分制政策有效减少政府财政负担,激励企业研发生产符合消费者需求的新能源汽车。加州新能源汽车积分政策较其他国家地区有独特之处:车企新能源积分=车企获得积分-政府规定积分;车企获得积分=(单车积分×车型销量)的总和;政府规定积分=车企销量×政府规定比例。车企新能源积分为负的情况下,需要将负积分清零。车企可以使用两种方法进行清零:一是向加州政府缴纳罚款,每积分5000美元。二是向其他拥有正积分的车企购买,价格由交易双方商定。加州政府在制定企业达标准则时更加明确了企业的社会责任,对于大型企业只能使用ZEV积分来完成规定指标,积分不达标的企业必须在下一年内弥补。
日本对新能源汽车的研究起步较早,20世纪末提出新能源技术研发计划;21世纪初明确新能源汽车发展战略;2010年日本发布《新一代汽车战略2010》,成为目前日本新能源汽车发展战略主要指导纲领。从不同类型车辆数量比重、电池性能及成本、充电站等方面提出战略目标值,明确新一代汽车的发展目标:到2020年,“新一代汽车”的新车销量比例达到50%,总保有量达到1350万辆;到2030年,这个比例要达到70%,并计划在2020年之前在日本境内建成200万座普通充电站和5000座快速充电站。日本实施“绿色税制”,适用对象包括纯电动汽车、混合动力车、清洁柴油车、天然气车,前三类车被日本政府定义为“下一代汽车”,购买这类车可免除100%的重量税和取得税,个别车辆还有50%自动车税的减免,此外还有补助金优惠。
2.燃油车禁售计划
在2015年联合国气候变化大会上,包括德国、英国、荷兰、挪威,以及美国18个州在内的国家和地区,组成了“零排放车辆同盟”,承诺到2050年,该联盟内国家将不再销售燃油车(见表1)。
表1 各国预计禁售传统汽车时间表
在一些国家出台燃油车退出市场计划的同时,世界主要车企也发布了集团逐步退出燃油车业务的时间表(见表2)。
表2 世界主要车企预计退出传统汽车时间表
(四)国内发展概况
1.产销出现波动
2018年,全国新能源汽车产销分别完成127万辆和125.6万辆,比上年同期分别增长59.9%和61.7%。其中,纯电动汽车产销分别完成98.6万辆和98.4万辆,比上年同期分别增长47.9%和50.8%;插电式混合动力汽车产销分别完成28.3万辆和27.1万辆,比上年同期分别增长122%和118%;燃料电池汽车产销均完成1527辆;纯电动商用车产销分别完成19.4万辆和19.6万辆,比上年同期分别增长3%和6.3%。2018年,插电式混合动力商用车产销分别完成27.8万辆和26.5万辆,比上年同期分别增长143.3%和139.6%;插电式混合动力商用车产销均完成0.6万辆,比上年同期均下降58%。
据中汽协数据显示,2019年上半年,我国新能源汽车累计完成产销分别为61.4万辆和61.7万辆,同比分别增长48.5%和49.6%。其中,纯电动汽车产销分别为49.3万辆和49.0万辆,同比分别增长57.3%和56.6%;插电式混合动力汽车产销分别为11.9万辆和12.6万辆,同比分别增长19.7%和26.4%;燃料电池汽车产销分别为1170辆和1102辆,同比分别增长7.2倍和7.8倍。
进入下半年后,市场出现明显波动。随着新能源汽车补贴方式和额度出现变化,整个产业迎来“阵痛期”。在多种市场因素综合作用下,7月、8月新能源车市出现“两连降”。7月国内新能源汽车销售8万辆,同比下降4.7%;8月销售8.5万辆,同比下降15.8%。2019年8月,乘用车中新能源车用户购车意向占比为1.7%,比7月下滑0.1%。北汽新能源将全年销售目标从22万辆下调至15万辆,比亚迪由40万辆下调至35万辆,上汽、吉利也分别下调3万~5万辆。
图1 国内新能源汽车产量逐年上升(万辆)
国内新能源汽车产销的市场和增量主要集中在乘用车领域;而我省具有比较优势的商用车领域则全国规模较小,竞争激烈,对省内商用车企业的研发、销售都造成较大压力。2019年下半年出现的市场波动,是受整体经济不振、补贴退坡、个别车型事故等综合因素影响,这些负面因素大多会延续至2020年,故对2020年的行业形势应持审慎态度。
2.政策导向积极
2019年12月,工业和信息化部发布《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》征求意见稿,规划到2025年新能源汽车竞争力明显提高,动力电池、驱动电机、车载操作系统取得关键性突破,新能源车销售占比达25%,智能网联车销量占比30%,高度自动驾驶智能网联汽车实现限定区域和特定场景商用。此外,要深化“三纵三横”研发布局,以纯电动汽车、插电式混合动力(含增程式)汽车、燃料电池汽车为“三纵”,以动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技术为“三横”。开展先进模块化动力电池与燃料电池系统的技术攻关,探索新一代车用电机驱动系统解决方案,加强智能网联汽车关键零部件及系统开发,突破计算和控制基础平台等技术瓶颈,提升基础关键技术、先进基础工艺、基础核心零部件和关键基础材料等产业基础能力。
虽然此次征求意见稿将2025年的新能源车销量占比从20%上调至25%,但预期中的增量大多来自乘用车,由于山东具有以商用车为主的特殊产业结构,所以须对此次销量占比提升有清醒认识,避免盲目上项目。特别是发达省份已经发展成熟的领域,尽量走合作引进途径,避免自研项目上马即落后的情况。
3.三电有待提升
核心零部件方面,国内虽取得一定进步,但与国际龙头存在较大差距。新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”,包括电池(电池模组、结构系统、电气系统)、电驱动(传动机构、电动机、逆变器)、电控。其中,电池约占整车成本的42%,电机电控各占约10%。电池电芯的关键材料是正负极、隔膜、电解液,正极材料主要有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。大部分自主品牌都没有自己的电芯与电池组设计能力,而跨国龙头车企虽然大多没有自产电芯,但是坚持自己设计生产电池组件与管理系统,加强动力电池核心竞争力。从全球动力电池形势来看,松下、宁德时代、LG的动力电池装机量增速明显,比亚迪增速有所放缓。而我省没有较大规模的新能源汽车动力电池配套企业,电机和电控技术水平和研发能力也落后于国内领先省份。
图2 国内主要新能源车企动力电池采购来源
(五)国内产业分布
1.主要分布省份
据统计,中国共有71个整车集团,新能源汽车企业有455家。据《华尔街日报》数据显示,中国有超过487家新能源车制造商。乘用车龙头与技术主要集中在江苏、上海、浙江、广东等省份,商用车龙头与技术主要集中在北京、山东、陕西、安徽、河南、福建等省份。2018年,比亚迪和北汽新能源仍然占据着新能源汽车产销量的前两位。两家企业最大的不同在于,北汽新能源到目前为止一直坚持纯电动的技术路线,而比亚迪则是纯电动和插电式混合动力双线并举。
由表3可知,新能源汽车领先省市的研发与生产,或者以乘用车为主,或者乘用车与商用车并举,已经形成了较为完善的产业链配套和产业集聚。这既与国内商用车、乘用车三七开的市场份额相符,也与乘用车需求与潜力较大的市场预期相符。山东商用车独大、乘用车稀少的布局与领先省份差异甚大,而随着全国布局趋于稳定、补贴持续退坡,山东系统引进或自研新能源乘用车的风口已过,保持自身特有的发展路径,更为符合实际。
表3 领先省份产业分布及概况
续表
2.销售热点区域
从销售情况来看,深圳、上海、合肥、北京、杭州等城市居于领先地位,山东的城市没有进入前十名。山东民间消费市场态度相对保守,目前新能源汽车销售主要是平台或公务用车,以及商用车。
图3 2018年上半年国内新能源汽车销量前十城市(辆)
(六)省级政策分析
已知宁夏、安徽等地出台了新能源电动车规划,山东、浙江、江苏等地在新兴产业规划或汽车规划里提到了新能源汽车。各地政策主要有以下几方面特征:①各省市的政策中充电设施及配套设施服务领域占据较重要的位置,虽然新能源汽车补贴政策逐渐退坡,但充电设施建设的补贴政策依然持续。②购买新能源汽车的直接补贴虽然退坡,但一些城市实施了新能源汽车不限行、停车优惠等其他更多样化的鼓励政策。③除了西藏等少数省份未出台新能源汽车产业发展规划之外,其他省市都已出台相关政策,并且所有省份都有“加快新能源汽车推广应用实施方案”出台。④氢燃料电池相关政策逐渐增多,以北京、上海、安徽、广东为代表的省市出台了发展氢燃料汽车的政策,加氢站的建设已经是这些省市未来的主要工作任务之一。
由此可见,几乎所有省份都在国家政策引领下,把节能与新能源汽车产业作为重点发展领域,只是根据地区基础、配套水平的不同,发展侧重方式上有所差异。对于山东来说,保持战略定力,按照既定规划,制定有关措施,鼓励引领企业有序推进新能源汽车发展,是最为科学的路径选择。而对领先省份成绩与做法的学习、参考,必须建立在充分调研分析的基础上,立足省情差异与地方特色,有选择、有针对性地进行消化、吸收、利用,切忌照搬照抄。
三、山东路线产品现状与发展重点研判
从节能与新能源汽车动力种类上看,工业和信息化部确定的节能与新能源汽车技术路线图包括:节能汽车、纯电动力汽车和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车制造技术、汽车轻量化技术及动力电池技术等七大领域。结合我省实际情况,纯电动力汽车(Electric Vehicle,EV)、燃料电池汽车(Fuel Cell Vehiclese,FCV)以及智能网联技术,应作为当前重点关注并着力发展的路线与技术。混合动力汽车(Hybrid Electirc Vehicle,HEV)、插电式混合动力汽车(Plug-in Hybird Electirc Vehicle,PHEV)可作为长期关注与储备路线。对于高能量密度电池、高端电机和电控等核心产品与技术,我省基础较为薄弱,且研发投入巨大,发展应以引进合作为主。
从应用场景来看,与燃油汽车类似,节能与新能源汽车也可分为乘用车、商用车两大类。结合山东基础现状,面向新能源乘用车、新能源商用车、智能网联汽车、充电设施建设四个方面,研究分析山东省的发展路线与重点。
(一)新能源乘用车
1.山东省乘用车发展基础较薄弱
就山东省乘用车发展基础来看,山东本土的乘用车生产基础较弱。截至目前,尚没有一家产销量可观的乘用车品牌。诞生于山东的整车品牌只有华泰汽车,由表4可知华泰汽车的产能只有15万辆,而华泰汽车的竞争力并不出众。此外,华泰总部已迁往北京。落户淄博的国金汽车主营纯电路线,但目前经营遇到困难,处于停产状态。
在乘用车生产方面,通用、大众、吉利、众泰、北汽、比亚迪等6家车企分别在烟台、青岛、济南、临沂4个城市开设了工厂。其中,除了通用、大众和众泰工厂的设计产能较高,分别达到了60万辆/年、30万辆/年、30万辆/年外,其他3家车企的工厂产能都很小,仅仅是总公司年销量的零头,山东只是这些企业的生产基地。由于目前汽车产业基本实现了全球配套,所以这些生产厂对山东省汽车零部件企业发展的带动作用有限。
纵观山东,全省汽车产业面临着缺乏自主品牌、产业结构不合理、汽车零部件产业集中度低等问题,呈现出大而不强的现状(表4)。
表4 省内各地市产能情况
续表
2.要有选择地应用主流研发模式
现阶段国内新能源乘用车的研发路径大致分两种路径,种为大多传统车企选择的研发速度较快的逆向研发,另一种为看重电动车长远发展的造车新势力和有着雄厚研发实力的传统车企选择的正向研发。逆向研发是在采用原有传统燃油汽车为动力的车型基础上将动力系统换成电动机,并在底盘或后备厢加装电池的纯电动汽车。通常情况下,采用逆向研发的纯电动汽车都有相对应的以传统燃油发动机作为动力的车型,而正向研发就是从车型立项开始进行每个零部件的设计。其中,车身结构、制造工艺、空气动力学、人机工程学、电气化匹配等都需要按照需求进行设计。
市场中逆向研发的纯电动汽车的数量要远远大于正向研发的纯电动汽车,毕竟逆向研发更适合快速占领电动车市场,同时逆向研发的难度远远低于正向研发。逆向研发需要有较为发达的传统能源车企作为基础,而正向研发还需要更强有力的资本及资源整合能力作为支撑。根据现在山东省的新能源乘用车制造基础,还需要在参考成熟经验、充分利用原有技术积累的基础上,综合应用主流研发方式的适用部分,以逆向研发为基础,在个别领域尝试正向研发。可见,山东省发展新能源汽车必须认清形势、找准关键、合理布局、创新模式,才有可能由点到面、由易到难,逐步形成山东特色的研发模式。
3.以A00级小型车为乘用突破口
根据机动车保险数据统计,2017年新能源乘用车A00级依旧是市场主力,占比56%,A级车型占比32%,A0级和B级车型共占比11%。从不同动力类型看,均呈现差异化分布特点,其中BEV(纯电动汽车)车型主要以A00级车型为主,占比67%;PHEV(插电混合动力汽车)车型主要以A级新车型为主,占比95%;FCV(氢燃料电池车)车型全为B级车型。从企业看,排名前十的企业中,多数企业以A00级车型为主,其中江淮、奇瑞、江铃、众泰、长安、上汽通用五菱旗下A00级车型占比超过85%。
从纯电动乘用车发展现阶段看来,制约其发展最主要的因素就是电池续航问题和充电设施建设问题,普通消费者面临着对电动汽车电池寿命及续航里程没有信心、日常出行找充电桩难、充电难的问题。因此,纯电动汽车最适宜的突破口应为主要用于市内代步的、满足日常通勤需求的小型化电动车。要争夺这一类型汽车市场,要降低电池成本,提高性价比;二要实现家庭快速充电,以最大限度解决出行焦虑。
目前,山东省低速电动车产能非常大,而2018年《山东省人民政府办公厅关于加强低速电动车管理工作的实施意见》(鲁政办字〔2018〕241号)中明确提出清理整顿低速电动车生产企业,引导有条件的低速电动车生产企业加大研发投入,鼓励通过转型升级申请国家新能源汽车生产资质,向高速电动车企业转型。这样虽然为山东省发展小型新能源汽车提供了产能基础,但这条转型升级之路举步维艰,目前尚没有成功转型高速小型电动汽车的大型企业出现。
4.目标市场要以私人消费为主
从整体新能源乘用车应用领域来看,消费主体主要为私人用车,其次为公共用车(主要为公务用车及共享汽车)。主要原因:①政策推动。近年来,从中央到地方出台多项鼓励性政策,如免征购置税、不限牌等优惠政策,鼓励消费者购买。②产品性能提升。随着新能源汽车产品性能、质量的发展,同时车型也逐渐丰富,消费者主动选购新能源汽车产品。
山东应从细分市场入手,利用自身原有条件找准重点,精准发力,只有地方政策与优势企业良性互动、相互促进,才能在国内已经较为成熟的新能源乘用车市场取得一席之地。
5.山东省新能源乘用车发展重点
以A00级车型为突破口,重点发展可应用于城镇家庭用车、共享出行等应用场景的小型电动车。大力开发最高时速大于120km/h,综合工况续航里程大于250km的纯电动乘用车,同时注重可满足出租网约车和公务车领域的纯电动乘用车的研发。加快发展插电式混合动力乘用车,同步探索发展燃料电池乘用车。研究整车轻量化材料的应用,着力实现整车耐久性、续航里程、快充性能和电池使用寿命等领域的突破。
(二)新能源商用车
现阶段储电电池技术发展较为成熟,但燃料电池技术仍处于研发阶段,从技术及应用成本来看,山东省商用车产业现阶段应该以纯电动和混合动力汽车为主,同时加快燃料电池汽车发展速度,持续进行基础研发,推动示范工程建设。
1.发展新能源商用车具备先天优势
山东省为商用车生产大省,2017年末,全省产销商用车分别为96.64万辆和96.76万辆,同比增长分别为28.80%和28.08%。其中,重型载货汽车产销分别为29.58万辆和29.43万辆,同比增长销分别为61.12%和58.13%;中型载货汽车产销分别为5.54万辆和5.01万辆,同比增长分别为81.01%和67.55%;轻型载货汽车产销分别为60.91万辆和61.71万辆,同比增长分别为14.70%和15.46%;客车产销分别为0.62万辆和0.61万辆,同比增长分别为20.62%和21.90%。
重型商用车为山东省的比较优势产品,拥有中国重汽国内最大的重型商用车生产基地,引领国内重型商用车发展方向。轻型卡车为山东传统强势产品,主要有北汽福田诸城汽车厂、山东凯马汽车、山东唐骏欧铃等企业,总产量位居全国前列。山东中通客车主营产品常规能源客车市场占有率居行业第二位,新能源客车市场占有率居行业第三位。正是凭借这一优势,中国重汽、中通客车已经在新能源商用车领域取得长足进步,在全国处于领先地位。
2.未来新能源的商用车发展方向
受应用场景、关键技术水平等因素的影响,新能源商用车主要集中在城市公共交通、短程客运、团体通勤等领域。以现在的电池技术发展状态来看,续航里程短和自重大、售价高的短板会制约其销售发展,想要在卡车完全电动化则没有任何实质意义。
近年来,以氢能作为新能源的商用车在技术上不断取得突破,部分地区已经开始试运行。但是在成本、基础设施建设等全球性瓶颈问题上还未找到合适的解决方案,制氢、储氢、运氢、加氢的氢能源产业链尚不清晰。未来,车用能源高效、低碳、清洁和多元化的主流发展趋势是毋庸置疑的,燃料电池汽车是新能源汽车未来发展的方向,基于山东省氢燃料汽车产业发展的基础以及“能源多元化”发展战略,必须继续加强燃料电池汽车的发展。
电池组重量会导致汽车自重及成本大大增加,导致环保性及经济性下降。燃料电池汽车目前成本高且基础设施不健全,但是商用车在一定程度上恰恰能克服这些缺点。商用车的体量和应用场景在一定程度上能够包容高成本和里程焦虑,决定了一些技术路线只能在商用车领域率先试运行,所以山东省具有发展燃料电池汽车产业的先天优势。
在特殊场合下,纯电动卡车具有很大市场,如点对点(200公里以内)短距离城市运输以及固定路线用途的重卡、城市物流用轻卡、码头运输车。但在一般场景下,混合动力为现阶段最为切合实际的技术方案。城际运输用的轻卡、中重卡车型可以考虑非插电式混合动力。混合动力卡车的优势在于发动机大部分时间都处于高效率工况下工作,为了获得最佳的燃油消耗,需要用电机来弥补发动机在低速、走走停停等工况下的不良表现。通过多能源管理控制系统,实现纯电动模式、纯发动机工作模式、混合动力模式、外接充电模式、制动量回收模式等多种模式间的智能切换,很好地解决了传统燃油发动机效率低、排放高、能耗高问题,不存在纯电动车充电慢、续驶里程短的问题,是节能与新能源汽车发展的重要技术路线。
3.山东省新能源商用车发展重点
插电式混动汽车、纯电动(锂电池)汽车、氢燃料电池汽车以及LNG商用车整车、插电式混合动力整车的开发,需面向城市公共交通、短程客运、团体通勤和城市物流的高性能整车,以及环卫、医疗、园林等行业专用车。
加快引进或自主研发新能源汽车用动力电池、驱动电机、精密减速器、电控系统、电池管理系统、混合动力汽车用动力耦合及传动装置等新能源汽车关键零部件,提高产业配套能力。突破电池正负极、隔膜、石墨烯、电解质等关键材料,车身及汽车关键零部件轻量化材料及成形技术。加快推进氢燃料电池产品与技术及配套氢气瓶、管道、控制阀等关键零部件。
(三)智能网联汽车
1.全球智能网联汽车发展形势
当前,人工智能、5G、大数据等新一代信息技术快速演进,与汽车产业深度融合发展,为智能网联汽车产业新生态提供了充足的条件。发展智能网联汽车,不仅能在经济层面带动汽车、电子、通信、互联网等领域的技术创新和产业升级,还能通过与智能交通系统相结合,在社会层面带来深远的影响,成为解决交通安全、道路拥堵、能源消耗、环境污染等问题的重要手段,同时为构建新型智慧交通出行服务新格局打下基础。
当前,主流整车企业、零部件车企、互联网企业抢抓发展机遇,纷纷开展前瞻布局,加强产品技术研发,跨界合作,推动产业市场化进程。
长安汽车与百度开展战略合作,将在自动驾驶全技术链流程、功能安全及信息安全、车联网等领域探索合作;百度、联通、华为展开自动驾驶实车“路演”,加速推进智能网联落地;腾讯车联与东风柳汽签署战略合作共建智慧出行服务体系;东风汽车与华为面向下一代电动智能网联汽车展开战略合作;比亚迪与360在车联网、汽车信息安全解决方案、移动互联、物联网、大数据及AI等领域共同打造跨时代的智能汽车生态体等。
我国汽车产业存在对发展智能网联汽车的关键零部件研发能力不足,缺乏可持续发展的研发体系,长期依赖进口产品,技术研发空心化等问题。同时,我国智能网联汽车缺乏智能化交通体系、商业保险制度、信息安全制度等建设,急需对道路交通法规修订及事故责任认定等方面的研究。
2.中国智能网联汽车发展环境
目前,智能网联汽车产业尚不成熟,需要国家出台配套产业支持政策,鼓励企业开展技术研发和示范测试,推动产业发展。
工业和信息化部作为全国汽车产业主管部门,近年来加大对智能网联汽车产业发展的布局,成立了国家制造强国建设领导小组车联网产业发展专项委员会,制定了《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,积极推动智能网联汽车产业的发展;组建智能网联汽车产业创新联盟;在支持创新方面,工业和信息化部组织行业编制发布《智能网联汽车技术路线图》,为企业技术研发和创新提供方向指导。标准化方面,工业和信息化部制定发布《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》,推动成立全国汽车标委会智能网联汽车分技术标委会。
3.山东智能网联汽车发展现状
2019年中国人工智能百强榜涉及智能驾驶领域的企业有18家,山东企业没有一家进入该排行榜,山东省在智能网联汽车领域的发展已经落后。
表5 2019年智能驾驶企业综合实力18强名单
续表
2019年以来,智能驾驶行业明显降温,随着特斯拉等外企大举进入国内市场及政府补贴政策的取消,我国智能驾驶企业也面临着较大的竞争压力,行业逐渐进入洗牌期。
但是,智能网联汽车及汽车自动驾驶技术是未来汽车发展的必由之路,不像发动机、电池等行业存在大量不确定性。随着5G技术商用优化的落地,各大基础电信运营商、电信设备商也在加快车联网通信服务开发力度,政府也着力推动在国家智能汽车与指挥交通示范区展开车路互通相关领域测试。在未来,国家智能驾驶相关政策法规逐渐成形、行业技术不断完善、中国智能驾驶企业积极推动应用落地的情况下,中国智能驾驶市场规模将持续扩大。
对于山东省来说,因为汽车产业历史布局的原因,新能源乘用车基础较为薄弱,而且智能网联汽车作为多种新型技术综合发展的产物,对全国来说基础方面基本无差异,山东与各汽车大省站在同一起跑线上。山东的企业可从汽车“智能化”中寻找机遇,在汽车行业发展浪潮中获得更多话语权。
4.山东智能网联汽车发展重点
(1)关键技术与零部件。瞄准未来新能源汽车发展方向,加大对智能网联汽车关键零部件和关键共性技术的研发投入。主攻车辆智能计算平台体系架构、传感器、车载智能芯片、中央处理器、无线通信设备、车载雷达、摄像头、车辆智能算法等关键技术,加快车载环境感知控制器、车辆智能控制与集成技术,基于网联的车载智能信息服务系统、高精度地图、汽车辅助驾驶系统、无人驾驶系统、新能源汽车安全运营管理系统、数据安全及平台软件的开发生产。
(2)基础环境建设。基础环境建设包括配套基础设施建设和服务体系建设,设计车辆与车辆间、车辆与信号灯等基础设施间、车辆与出行服务平台间的信息交互。
完善智能网联汽车道路测试设施,并促进产业化。促进网络通信技术、人工智能技术与道路交通基础设施的深度融合,为车联网、自动驾驶等新技术应用提供必要条件。面向典型场景和热点区域部署边缘计算能力,构建低时延、大带宽、高算力的车路协同环境。支持北斗卫星导航系统和差分基站等设施建设,提升车用高精度时空服务的规模化应用水平,满足车辆的高精度定位导航需求。在部分高速公路和部分城市主要道路,支持构建集感知、通信、计算等能力为一体的智能基础设施环境。
(3)示范应用区域建设是推动智能网联汽车产业化的重要途径。加强政府部门的协同合作,开展半开放区域和公开道路等测试验证,鼓励省内相关产业链各方参与,保障车载终端、路侧单元与云平台间通信的可靠性、兼容性和安全性。在机场、港口、快速公交车道和产业园区开展自动驾驶通勤出行、智能物流配送、智能环卫等场景的示范应用。积极构建国家级的车联网先导区,不断提升交通智能化管理水平和居民出行服务体验。
(四)充电设施建设
1.充电桩发展现状
世界各国基本都坚定了汽车电动化的发展方向,各国对充电基础设施建设的发展思路各有特点,都积极鼓励和扶持充电基础设施建设。欧洲和日本主要是整车企业主导充电设施建设运营,美国主要是整车企业和充电运营商共同主导市场,中国主要是充电运营商支撑市场发展。近年来,先进的充电技术不断突破,产品品质不断提升,同时随着国家在新能源汽车补贴上向充电基础设施建设转移,国内充电设施建设发展较快,并逐渐向成熟迈进。
近年来,国内充电桩的建设和运营保持较高的集中度,特来电、国网、星星充电、普天新能源等四大运营商占比为86%。运营商由重建设转向重运营,运营模式不断创新。运营商积极创新充电服务模式,充电收入占运营收入的比重有所下降,增值业务逐渐成熟;充电设备兼容性明显提高,接口逐渐统一。目前,中国充电设施建设运营数量是全球第一位,公共充电桩数量为20多万个,是居第二位美国的4倍。但是,在标准化制定、安全运营管理、资源利用率、充电体验等方面还有待加强,整体发展速度低于新能源汽车的发展速度。
根据《山东省“十三五”新能源发展规划》的要求,到2020年山东省充电桩建设35万个,但最近几年随着电动汽车的发展,特别是整个社会需求以及充电装置的利用状况,《山东省新能源产业发展规划(2018—2028年)》中将数量指标调整为到2022年完成10万个,占全国建设份额的10%。
2.充电桩类别
从充电模式来看,目前国内电动汽车的充电方式主要分为充电和换电两种,以充电为主要方向,换电站数量较少。从技术形式来看,分为快速充电和常规充电两种。
快速充电的充电设备为直流充电桩,既可与交流电网直接连接,也可为非车载电动汽车电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩采用三可以输出高达150A~400A的电流,从而实现快充的功能。充电过程中,需经配电变压器降压后,再经过整流、滤波、DC/DC功率变换器、高频功率变换器,变换输出需要的直流电为电动汽车动力蓄电池充电。由于直流充电桩的功率通常为50kW~100kW的大功率,需要配备专用的供电线路及变压器等设备,因此安装成本高于交流充电桩。常规充电对应的充电设备为交流充电桩,虽与交流电网连接,但无法为电池直接充电,需连接车载充电机才能完成充电过程。由于车载充电机功率较小,因此交流充电桩充电时间较长,但对蓄电池的寿命影响较小,且设备结构简单,成本较低。
因此,交流及直流充电桩在充电时长、投资成本、技术难度及应用场景方面均存在较大差异。从充电时长角度,交流充电桩一般在5~8小时,而直流充电桩仅需要20~30分钟;直流充电桩成本普遍在3万~5万元,交流充电桩成本较为低廉,约为3000~5000元。
3.充电设施政策发展方向
2015年,国务院在《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》中强调鼓励充电服务、物业服务等企业参与居民区充电设施建设运营管理,统一开展停车位改造,原则上新建住宅配建停车位应100%建设充电设施或预留建设安装条件,大型公共建筑物配建停车场、社会公共停车场建设充电设施或预留建设安装条件的车位比例应不低于10%。
在推广补贴方面,2016年1月财政部、工业和信息化部、国家发展改革委及国家能源局联合发布《关于“十三五”新能源汽车充电基础设施奖励政策及加强新能源汽车推广应用的通知》,提出对新能源汽车推广规模较大的省(市、区)安排奖励资金,用以补贴充电基础设施建设及运营,首次将新能源汽车充电设施建设环节与购置环节的补贴相联系。在2018年11月发布的《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》中,再次强调引导地方财政补贴从补购置转向补运营,逐渐将地方财政购置补贴转向支持充电基础设施建设和运营等环节。
以上一系列政策,从前端的产品标准、建设布点、推广补贴、设施建设到中后端的运营补贴、扶持电价实现全覆盖,相关扶持政策贯穿充电设施建设始终,从多维度全面降低建设及运维难度,提高民间资本投入积极性,对我国充电桩市场实现从初步试水到高速成长期的较快过渡起到极大推动作用。从发展趋势来看,设备端短期竞争激烈,中长期大功率趋势提升集中度。
4.充电设施发展重点
围绕充电基础设施建设与电动汽车协调发展,加快构建以用户居住地停车位、单位停车场、公交及出租停车场站等配建的专用充电设施为主体,以公共建筑物停车场、社会公共停车场、临时停车位等配建的公共充电设施为辅助,以独立占地的城市快充站、换电站和高速公路服务区、国省道两侧配建的城际快充站为补充,以充电智能服务平台为支撑的电动汽车充电基础设施服务体系保障电动汽车顺畅出行。
在社会公共领域,推进充电基础设施规模化、网格化、一体化发展,形成各城市中心城区平均服务半径小于5公里、高速及国省道路平均服务间距小于50公里的充电网络;在公共专用领域,坚持充分挖掘自有资源和高效利用并与社会公共充电网络资源相结合,在公交、出租、物流、环卫等专用停车场建立与车桩匹配的充电设施,满足公共服务领域的充电需求;在私人领域,新建小区基本实现“一车一桩”,满足私人基本充电需求,支持智能移动充电项目建设。
(五)整体研判结论
在全球范围内新能源汽车发展已成定局。虽然山东省在一些方面处于劣势,但在世界新能源汽车的良好预期和既定国家战略指引下,山东必须找准突破口,统筹产业布局,引导要素投入,奋力赶上。否则,山东将又一次错失汽车产业发展机遇。
当前,最适合山东的整车技术路线有氢燃料电池和纯电路线,中长期可深入探索混动路线。对于目前山东新能源汽车产业来说,商用研究优先于乘用研究,小型高速车型市场优先于中大车型市场,关键零部件研发优先于整车成套生产,核心技术投入优先于产能提升投入。此外,在规范产品标准、促进低端产能转型升级方面,亟须出台省级有效措施。
四、发展方向与路径
(一)定位氢能商用龙头
从我国在全球新能源汽车发展所处位次中以及山东省在全国所处的技术地位来看,商用氢燃料电池车是我省可以争取龙头地位的关键领域,小型纯电动汽车具有比较优势,可争取国内的第一梯队。
目前,氢燃料电池客车在北京、上海、佛山、郑州、潍坊、聊城等地示范运营,潍坊和聊城运行的客车是由潍柴集团研发生产的。此外,山东还研发生产了氢燃料电池货车,已经通过前期测试,示范效果良好。从技术基础来看,潍柴、重汽、中通、福田都具有相应技术积累,对引进的技术消化吸收较为成功,虽然发展程度和路线有所不同,但为山东取得氢能源汽车领先地位打下了良好基础。从关键零部件配套来看,山东虽然具有潍坊、济南、烟台等传统汽车配套产品集群,但氢燃料电池堆芯整体、正负极、质子膜等关键零部件和材料的研发并不占据领先地位,需进一步加大技术资金投入,与整车发展相匹配。氢燃料乘用车方面,日韩龙头企业及国内传统龙头企业已有上市产品,山东目前尚处于探索阶段,不宜大规模跟进,有条件的企业可以自行尝试引进或研发。虽然纯电动乘用车在我省具有良好基础,但目前省内产品水准参差不齐,亟须整顿低速电动车市场。省级主管部门应以国家新能源汽车补贴标准为蓝本,制定按年度调整的动态技术鼓励目标,引导和引进研发型企业在山东发展。如果不含研发的纯制造厂落户山东,虽然会带来一定的税收与就业,但难以对省内技术与产业产生长期的拉动作用。
以国家标准作为省内产业准入标尺,不符合强制标准的尽快升级或淘汰;尽快出台明确的白名单制度,指向最有利于山东的技术与产品,未涉及地带允许企业自行按照市场规律进行尝试。
(二)鼓励自研合作并举
山东系能源汽车产业是国内整体产业链的一部分,应积极融入全国体系。一方面,经过前些年积累,省内企业在众多方面取得优势;另一方面,以山东一省之力不可能建成完整的产业体系。在加强投资优势方面研发力度的同时,主动与互补性省份进行沟通对接,通过合作实现要素互补,推进省内新能源汽车产业的整体协调发展。目前,技术与产业发展路径中“开放式创新”日益成为主流模式,应以省级层面为平台,面向江苏、浙江、广东、吉林、北京、重庆等省市,推介省内企业的技术合作项目,聘请对口权威技术专家,充分发挥“自研+合作”创新模式的共赢效应,引入顶尖的人才和技术资源。特别是面向氢燃料电池及关键组件、高能量密度蓄电池、新能源汽车底盘设计、轻量化设计等方面,与国内龙头企业进行多层次对接合作,是突破我省目前短板的重要手段。在国际合作方面,建议企业厘清自身需求,对境外合作方进行多方面了解,谨慎做出合作或收购动作,防止出现低效合作甚至无效收购。
(三)充分研究适应市场
2019年下半年产销出现下行态势,让新能源汽车产业颇受震动,未来政策、市场频繁变动将成为常态。从行业企业角度说,必须从全球技术视野、国内市场特点和设计生产配套能力等宏观、微观角度综合分析研究,才能在频繁变动的新能源汽车市场中获得发展。单一考虑政策因素或面向短期市场需求进行大规模投入,都可能给企业带来重大损失。省内有条件的企业,在着力进行研发与创新的同时,应与社会性研究机构合作,针对面向的市场角度进行多层次、持续性的深入研究,确保投资和研发方向正确,减少损失,从而在企业之间、地域之间的竞争中获得优势。从政府角度来说,在稳步推进既定国家政策的同时,应对国际、国内市场和技术发展保持关注,适时对本地区政策进行针对性调整,引导和保护本地企业有序、健康发展。从研究手段来说,除了继续使用现有数据、报告工具进行分析外,应拓展与专业研究咨询机构合作,针对本区或本企业的产品细分门类,设置监控分析要点,创新性地使用分析方法,把握市场动向,指导自身发展。
(四)科研投入合理有序
科研方式可分为“无序科研”和“有序科研”。“无序科研”来源于欧美高校,是指不明确组织形式的科研模式,不预先提出研究方向与目标,科研人员自由选择方向。“有序科研”是指有组织的科研,有长期坚持的研究方向和明确的目标,并有固定的研究团队。一个人沿着一个方向长期研究直至攻克目标也是有序科研。
我国研究领域两种方式并存,高校和研究院所中普遍存在“无序科研”,但这种方式如果管控不力就会造成资源经费利用率低,人员效率不稳定且高水平技术产出少。欧美高校虽然也采用这种方式,但科研人员大多秉持“专一”原则,能够在自由选择目标与组织的情况下追求“高精尖”,持续有效地研究。“有序科研”更能取得科研突破,适用于产品领域较为固定的企业。在目标明确组织有力的前提下,能够集中优势资源形成合力,逐步实现预定目标。由于国外科研主力分布在企业集团,欧美企业科研普遍采取“有序科研”,加之科研投入巨大,因此其研究行动都比较成功,且成果保密。对于我省高端产业科研,应秉持允许高校院所“无序科研”以寻求新的路径与突破,同时号召企业集中资源进行持续、高效的“有序科研”。
当前,山东省新能源汽车技术研发主要集中在专业企业中,虽然有明确目标和组织,但投资强度和科研力量大多不强。企业普遍从自身认知和预期出发制定研发方向,招聘或临时组织团队进行研发,研发方向和团队持续性很容易受市场与金融影响,这与丰田、马自达等先进企业对比有较大差距。主管部门和社会组织要通过专家培训等方式,向省内新能源汽车企业技术与战略部门负责人教授科研战略、业内各技术路线的优缺点与发展情况、研发资金使用与人员组织等课程,支持企业形成明确的科研战略,储备、应用、换代循序渐进,对短期、长期研发都有预案、有主次、有先后,螺旋推进。
从政策引导方面看,虽然有各级产业规划作为导向,但企业只对限制性政策敏感,普通引导性政策对企业投资决策起不到重要的参考作用,这也在一定程度上造成了企业选择的偏差及科研资源的浪费。进一步深入研究引导企业科研方向投入的方式方法,调配社会要素资源合理分布,避免引导资金“撒芝麻盐”、企业调研不足匆忙上项目等情况。实现业内研发方向的正确性与投资有效性,是政府与企业共同面临的课题。
(五)应用精益方法体系
虽然丰田模式被认为是精益制造的起源,但丰田公司本身并不将精益作为公司标签,而是把“精益生产方式”发展成企业管理、文化、生产的方法体系,不断改进、升级。课题组通过赴广汽丰田调研总结后认为,“精益方法体系”对于山东新能源汽车产业非常值得借鉴,有益于较高水平车企提升层次,更重要的是有益于大量较低水平车企认识并融入现代管理和生产模式。
在丰田公司内部理念中,丰田生产体系(TPS)、人和改善是等价的三个方面,三者相辅相成,循环促进。通过与员工交流可以发现,丰田人对“丰田模式”的理解是一种具体的方法论,用于解决管理和生产中的各类问题,包括效率、质量、人员关系等。丰田并不热衷于总结理论体系,而是持之以恒地完善、改进体系,并把人的创造力作为首要驱动力。在这样一种工作模式与文化氛围下,自动化、信息化、智能化是受产品和工艺的需要,自然而然被人提出、引入、应用并推广,这种需求导向的技术进步,最能避免故步自封与好高骛远。虽然丰田模式的革新是由无数的小改善组成,但由于丰田已经坚持了几十年,取得了明显的领先地位,因此对于后来者来说,参考、模仿、消化、吸收形成最适合自己的模式,是行之有效的发展方式。
山东汽车企业管理、工艺水平参差不齐,但在借鉴敬意方法体系方面,其理论内核具有广泛适用性。首先,不应盲目以智能化为标尺要求自身的生产过程,而应分析所处的发展阶段,明确对当前发展性价比最高的应用性技术进行技术改造。如果当前市场只需要提升自动化水平就可以实现最高性价比生产,那么就以自动化改造为重点,适应市场需求后根据发展决定是否进一步提升。在工艺设计上,可借鉴TPS的众多要点,在改善点的发现与采纳上,要充分注重和发挥所有员工的创造性,即“人”的作用。虽然丰田模式在全球范围内得到广泛认可,但做好本地化,选择适合山东企业的内容为我所用,也是企业少走弯路,减少浪费的重要课题。
五、政策建议
在近现代经济史上,所有新兴产业的发展都是以市场为驱动,以企业为主体实现的,市场经济已经证明了其科学性和有效性。与此同时,“二战”后日本等国家的做法以及中国改革开放的经验都表明,后发经济体要想实现特定产业的快速发展,就离不开政府有限度的干预和产业政策调整。
新能源汽车产业对汽车行业的冲击是近年来制造业领域发生的重大变化之一,赶不上新能源浪潮就会被时代抛弃,已经成为行业共识。对于山东省汽车产业来说,新能源浪潮既是一个缩小与先进水平差距、实现赶超的重要机遇,也是避免被淘汰、实现自存自立的关键挑战。山东虽然有一定的汽车产业基础,但是与国内先进省份相比要薄弱得多,与国际先进水平相比差距更大。因此,山东省要在汽车产业市场上继续保有一席之地,就必须在政策层面给予大力、有效支持和引导本省新能源汽车产业发展。
结合国际产业发展趋势、国家政策导向、其他省份发展经验以及山东省实际,对山东省新能源汽车产业政策方向提出以下几点建议。
(一)政策重点倾向研发
目前,国内针对新能源汽车产业的产业扶持政策主要着力生产和销售环节,过去几年对新能源汽车生产进行了大额度补贴,这种方式的优点是操作简单见效快,短短几年时间大量资本就涌入新能源汽车行业,使产业规模快速扩大,涌现出一批新锐造车企业,增加了行业的活力。随着形势发展,国家产业政策逐步重点调整,开始侧重拉动新能源汽车消费需求,出台了税收和限行限购等方面的众多优惠措施,开拓新能源汽车市场。但是从2019年下半年开始,国内新能源汽车销售出现了明显的放缓,其中虽有经济不振、补贴退坡等众多外因,但根本原因在于现有新能源汽车产品在生产和使用上都依然存在短板,未来技术发展路线尚不笃定。
在当前和未来一段时间,新能源汽车产业的关键任务依然是加大新技术的研发力度,尽快拿出关键性能、总体使用体验可与传统燃油车相媲美的产品。对于山东省汽车产业的研发能力长期来说是一块短板,是产业水平提升的重要阻碍。山东省新能源产业政策有必要向研发方向倾斜,通过组织产业研发平台、加大对技术创新的奖励支持力度等方式,使有限的资源发挥出最大的效益。
(二)着力打造营商环境
新能源汽车产业的发展首先是汽车企业的发展,而企业发展除了企业内部因素之外,外部营商环境的优劣同样重要。山东省各级政府都把改善营商环境作为促进经济发展的重要举措,而且具体到新能源汽车行业,在为企业打造舒适营商环境时,可以根据行业特点出台有针对性的专门措施。新能源汽车行业既有传统制造业投资规模大、就业人数较多等特点,又有新兴高技术产业行业发展变化快、行业成熟度低的特点。政府在为新能源汽车行业服务时应该注意兼具稳定性和灵活性。具体来说,在企业投资阶段对企业的许诺要坚定有力,为了消除企业的后顾之忧,各地方可以考虑以地方性法规的方式将本地发展新能源汽车的决心和举措固定下来,为企业发展打造有利的长期环境,增强企业扎根当地的信心。政府对企业在运行中遇到的实际问题要以专业灵活的方式帮助解决,与企业共同应对复杂多变的市场环境,实现企业和产业的稳步发展。
(三)引入外来资金技术
新能源汽车产业同时具有资本密集型和技术密集型的特点,建设新能源汽车产业除了动辄需要上百亿元的投入,还要有当今最先进的专业技术和管理能力。山东省发展新能源汽车产业,必须大力吸引外来资金和技术为我省所用,具体来说,就是吸引国内投资和国际技术。
国内投资既包括公共部门如中央政府与国有银行的投资,也包括社会资本投资。引进公共投资时,地方政府应把发展新能源汽车纳入考虑范围,将产业发展需要和建设智慧城市以及绿色交通等社会发展需求相结合,通过改善公共基础设施、创造新能源汽车需求等方式帮助企业建设。当前在招商引资、吸引社会投资方面,政府背书具有举足轻重的作用,新能源汽车产业作为山东省重点发展的“十强”产业重要组成部分,需要各级政府高度重视,并作为引资重点。
在引进国际先进技术方面,要认识到全球经济不景气的大环境可能成为引进技术的机遇,鼓励企业在广泛接触国际上拥有先进技术和研发能力的企业和人才,为企业通过兼并重组、外聘专家等方式加强国际技术合作提供便利和保障。充分利用推进中日韩自贸区的契机,吸引日韩汽车企业到山东落户。
(四)增强消费者信任感
山东省是人口大省和汽车消费大省,巨大的市场潜力既是山东省发展新能源汽车行业的有力支撑,也是吸引外来资金和项目落地的重要砝码。但是,目前新能源汽车代替传统燃油汽车的速度依然不快,庞大市场潜力还未有效释放,个重要的原因就是普通消费者对于购买和使用新能源汽车的接受度还较低,市场信心不足。其原因有多方面,如有的是合理担忧未得到有效回应,有的是对新能源汽车的有关知识不够了解或者存在误区。政府应该针对消费者的担忧指导行业应对和化解。
对于纯电动汽车里程方面的担忧,政府需要加紧落实充电桩建设等有关政策和项目,首先在省内中心城市的新规划建设区域解决充电难问题,然后再逐步推开。对于纯电动汽车生产质量和安全性方面的疑虑,政府不仅应该监督企业制定和落实更为严格的产品标准,避免因为盲目堆砌电池造成安全隐患,还应该出台具有针对性的保险扶持政策,降低消费者使用新能源汽车的成本。对于新能源汽车难以进入二手市场的问题,应该与政府规范二手车交易有关举措相协调,逐步化解有关难题。为了提升消费者对新能源汽车的认识和消除错误观念,政府可以在学校和全社会加大对新能源汽车的宣传教育力度,普及相关知识。
(五)倒逼低速产能升级
山东省侧重发展新能源商用车并不意味着放弃发展新能源乘用车,该车仍是汽车市场的主体和产业发展的主战场。山东省新能源汽车产业在发展乘用车时应该充分利用好自身产业特色,走差异化路线,重点探索小型电动车市场。
目前,国内外以特斯拉为代表的领先新能源汽车企业重点发展乘用车中较高端和大型化的轿车和SUV车型,这些车型既是各大生产商争夺的焦点,同时也是山东省内汽车行业的短板。随着国家对低速电动车进行清理整顿,高速小型电动车作为替代产品的市场广阔。2018年,仅山东省就生产低速电动车69.59万辆,全国低速电动车保有量高达数百万辆。低速电动车企业在政策倒逼和市场需求双重影响下,转型升级任务迫切,以低速电动车市场和生产企业为基础探索发展小型电动车产品,是山东省可行的差异化发展路线。
(六)军民融合协调发展
山东省在促进新能源汽车产业发展的同时,应该充分考虑新能源汽车技术在军民融合方面的广阔前景。让新能源汽车得以发展的燃料电池、电控等关键技术早已经在军事装备领域有了实际应用,部分民用技术则直接来自军用技术转移。新能源动力技术的规模化应用也为军用装备的发展提供了新的可能性,对于加强国防建设有十分重要的意义。从企业发展的角度来说,争取利润率较高的军用装备订单也有利于补充企业资金,促进产品研发,提升产能利用率。因此,政府应该鼓励和引导新能源汽车企业与有关机构加强军民融合合作,扩展行业市场,提升竞争潜力。
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课题组成员简介
李尚达,工程师,山东省工业和信息化研究院。
宋鹏飞,工程师,山东省工业和信息化研究院。
国栋,经济师,山东省工业和信息化研究院。
李玉奎,室主任,山东省工业和信息化研究院。
程琳,高级经济师,山东省工业和信息化研究院。