全球行业概况
从能源利用效率和环保角度来看,新能源汽车相较传统汽车都有不小的优势。加上近年来发展中国家城镇化加快,单位区域居民数量大增,交通拥堵程度更高,对能源的经济环保性能提出了更高要求。随着电池密度逐步提高和技术精细化,新能源汽车的产销在全球范围内都有显著提升。
全球新能源汽车月度销量:
2017年新能源汽车销量(按地区)
中国作为新能源汽车的消费大国,在国家政策的鼓励下,可预见未来一段时间内对新能源汽车的需求将会持续增长。
国内行业概况
进入2018年以后,车市总体承压。从整个市场消费需求来看,刚性需求转弱,市场增长由增量转存量。首先,市场消费透支明显,自从2015年推出购置税政策之后,推动小排量汽车销量快速增长,但是也导致购车和换购周期提前,提前消费致使2018年前半年刚性消费需求减弱,消费者购车已不再迫切。从市场增量与存量来看,2017年乘用车保有量已经达到1.74亿,乘用车千人保有量达到125辆/人,市场发展阶段已经发生较大的变化,增量市场向存量市场转化明显。
目前一大难题就是提高续航里程数,在目前的锂电池技术限制下,电池能量密度在短期内很难大幅提高,而轻量化则是解决此问题的有效途径。但与之相对的是,国家发布了新能源汽车新版补贴以来,A00级别新能源汽车销量出现大幅下滑,同时A0级SUV及A级车的销量有明显增长,预示着市场的消费结构正从低端逐步向高续航、大型化转移。预计2020年,中国新能源汽车市场份额将增长至6%,2025年将达20%,2030年以后将最终超越传统燃油汽车份额,逐步完成对燃油车的替代。
中国新能源汽车产量
从上图可以看出,尽管乘用车市场出现了一定压力,新能源汽车的产量占比仍以非常可观的速度提升。
电池技术分类
由于新能源汽车除动力总成外,大部分的车型总体架构与传统汽车区别不大,因此新能源汽车的发展瓶颈主要在电池上。
1. 铅酸电池
铅酸电池作为比较成熟的技术,因其成本较低,而且能够高倍率放电,依然是唯一可供大批量生产的电动车用电池。但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低,以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及续航里程。
2. 镍镉电池和镍氢电池
虽然性能好于铅酸电池,但含有重金属,使用遗弃后对环境会造成污染。镍氢动力电池刚刚进入成熟期,是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系,现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池,商业化的代表是丰田的普锐斯。国内镍氢电池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段。
3. 锂电池
锂离子动力电池有以下优点:工作电压高(是镍镉电池氢-镍电池的3倍);比能量大(可达165WH/kg,是氢镍电池的3倍);体积小;质量轻;循环寿命长;自放电率低;无记忆效应;无污染等。目前阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是:安全性能和汽车动力电池的管理系统。
4. 磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池也是一种锂电池,其比能量不到钴酸锂电池的一半,但是其安全性高,循环次数能达到2000次,放电稳定,价格便宜,成为车用动力新的选择。
5. 燃料电池(FuelCell)
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。因为燃料电池直接将燃料的化学能转化为电能,中间不经过燃烧过程,因而不受卡诺循环的限制。目前燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45%~60%,而火力发电和核电的效率大约在30%~40%。
行业的前景
从能源的应用效率来说,新能源将会成为未来汽车,乃至于更广义上的交通工具的动力配置。但对于更近的将来,行业依然存在一定的发展局限。
新能源电池的局限性:
作为新能源汽车的发展最大瓶颈,电池技术的发展也存在一些问题。首先,电池在制作过程中存在不少工业污染原料,这对环境本身就是一个很大的负担,目前只能在产业链上的加工中提高处理工艺,还没有太好的根本解决方法。
其次还涉及国家能源产业布局的匹配问题。电动车顾名思义需要充电,而电的来源就是发电厂。以中国为例,目前最主要的发电方式是火力发电。火力发电最主要的方法就是烧煤,烧煤则会造成很大的环境污染。因此,用户端似乎是更为环保,但供电端无疑会造成更大的环境污染,两者权衡后,很难说是是否达到总体意义上的环保。
配套设施:
充电设备和场所是新能源汽车发展的另一个重要因素。以目前主流的续航300-400KM计算,假设每日平均通勤40KM,一般用户1周半时间就需要充电一次,实际充电周期可能会再缩短。考虑到目前即使一线城市也存在充电耗时久的问题,给汽车充电麻烦的确成为阻碍消费者购买的一大因素。
全国累计充电桩数量
总结
新能源汽车相较传统汽车,有能源利用效率和清洁排放的优势,市场占有率正慢慢提高,但目前依然在较低水平。行业目前的关键瓶颈在于电池技术,国内外电池的主流技术都各有优缺点,随着研发的推进,可预计未来也许会出现新的解决方案。另外,生产过程的污染问题和充电设施的配套也成为市场保有率低的主要因素,政策的补贴力度对消费者的购买影响较大。
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