APP下载

安徽新能源汽车产业发展现状及对策研究

2022-10-31戴莹琦

科技和产业 2022年10期
关键词:燃料电池汽车产业安徽

孙 菲,陈 亮,戴莹琦

(安徽省高新技术发展中心,合肥 230088)

在“碳中和”的背景下,为了破解能源与环保对汽车产业发展的制约,新能源汽车已成为国际公认的汽车产业转型升级战略方向。2014年5月24日,习近平总书记在上海汽车集团考察时强调“发展新能源汽车是中国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路”[1]。安徽省新能源汽车产业起步早,2009年,合肥市不但跻身全国13个新能源汽车推广试点城市,还入选国家首批5个启动私人购买新能源汽车补贴试点城市[2]。2022年2月26日,安徽省发改委出台了《安徽省“十四五”汽车产业高质量发展规划》(以下简称《规划》),提出到2025年力争全省汽车产业产值超过10 000亿元,安徽省内汽车企业生产规模超过300万辆,把安徽省打造成为全球智能新能源汽车创新集聚区,给安徽新能源汽车产业发展提出新的目标[3]。因此,如何结合现有汽车产业布局和技术发展趋势,下好安徽新能源汽车产业创新发展“先手棋”,显得迫在眉睫。本文通过分析现有安徽新能源汽车产业布局、优势和劣势,结合未来技术发展趋势,提出安徽新能源汽车产业发展路径和对策。

1 安徽省新能源汽车产业市场现状和整体布局

1.1 新能源汽车市场现状

新能源汽车包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池电动汽车。近年来,在碳排放压力的影响下,各国新能源汽车政策支持力度持续加强,新能源汽车销售市场前景广阔。如图1所示,根据彭博新能源财经BNEF预测,到2025年,全球新能源汽车的销量将达到1 100万辆,渗透率达到11%,同年燃油汽车销量将达到拐点,步入下行趋势;到2030年,全球销量将继续攀升至3 000万辆,渗透率达到28%;到2040年,全球销量有望达到6 000万辆,渗透率提升至55%[4]。2021年全国新能源汽车销量超过352.1万辆,市场渗透率提升至13.4%,同比暴增167%[5]。2022年1—3月,新能源汽车产销分别完成129.3 万辆和125.7万辆,同比增长1.4倍,市场渗透率达19.3%。2022年国务院政府工作报告重点工作中提出“继续支持新能源汽车消费”[6],今年中国新能源汽车全年产销有望突破500万辆。2021年安徽省新能源汽车产量25.2万辆,位居全国第4,中部第1。

图1 2015—2040年新能源汽车销量及渗透率

1.2 安徽省新能源汽车产业布局

从产业价值链角度看,新能源汽车涉及了从矿产资源开发、关键部件研发、整车研发制造、商业模式与技术应用、汽车后市场等5个环节,可分为上游、中游和下游。

如图2所示,在产业布局上,安徽构建以合肥、芜湖新能源汽车重大新兴产业基地为全省汽车产业核心发展区,探索构建跨城市的区域产业协同机制,打造“合肥—芜湖”双核联动、相互促进的一体化创新产业链。发挥马鞍山、安庆、滁州、阜阳、淮南、宣城、六安等地商用车、汽车零部件及氢能发展优势,培育形成各具特色和竞争优势的汽车及零部件产业基地[7]。

图2 安徽省新能源汽车产业分布

2 安徽发展新能源汽车产业优势

2.1 产业起步早,基础深厚

安徽汽车企业从事新能源汽车研发工作起步早。2001年奇瑞汽车承担了首批新能源汽车国家“863”项目,开始研发混合动力汽车。安凯汽车2001年开始研发纯电动客车,2003年成为国内首家获得纯电动客车国家公告的企业,生产的20台纯电动公交客车用于北京121线路运营。该线路为国内第一条商业示范运营的新能源公交线路。2009年合肥市成为中国首批新能源汽车双示范城市。2010年,合肥公交18路线成为全球首条纯电动公交线路。如今,合肥街头随处可见新能源公交、出租车和私家车。从最初的20台纯电动公交车,到2021年25.2万辆,数据量级增长的背后是安徽新能源汽车发展的真实缩影。

2.2 产业链相对完整

安徽聚集了江淮、奇瑞、大众安徽、蔚来、合肥长安、安凯、华菱、巨一动力、国轩高科等整车及关键零部件企业,已形成较为完整的新能源汽车产业链,其产业链图谱如图3所示。

图3 安徽新能源汽车产业链图谱

2.3 关键技术研发取得一定突破

相比于常规燃料电池,氢燃料电池以低污染、高能量转换率成为新能源汽车产业转型升级的重要研究方向之一。而高压储供氢系统中的储氢瓶、阀门等作为储氢的关键设备和部件,一直“被卡”,部分原因是型式试验中的极端温度压力氢气循环试验技术难度最大,此前中国尚无此类型式试验能力,因此无法为国内生产企业提供质量控制,也无法对进口产品进行安全监察。国内气瓶制造厂生产的产品需送至欧洲和日本等机构进行型式试验,排队周期长、试验费用高。而2019年底,通过不断攻关和探索,合肥通用机械研究院有限公司建成了最高试验压力140 MPa的高压储供氢系统氢气循环疲劳试验系统,可满足70、90 MPa级储供氢系统(如气瓶、阀门等)的关键型式试验需求,为此类产品质量控制和安全监管提供了重要保障。

2.4 政策环境优越、招商引资力度大

安徽省委省政府高度重视新能源汽车产业发展,2009年《安徽省汽车产业调整和振兴规划》提出以节能环保和新能源汽车为重点,实现产品技术升级。2010年发布了《安徽省新能源汽车产业技术发展指南(2010—2015年)》和《安徽省新能源汽车产业技术路线图》(全国首个区域新能源汽车技术路线图),明确了“十二五”期间安徽省新能源汽车产业技术发展脉络和总体目标。为了推动新能源汽车产业,2010年安徽省还出台四大举措支持新能源汽车发展。2014年,安徽新能源汽车产业发展联盟成立,16家企业“抱团”发展。2015年3月,安徽省人民政府办公厅16号文件提出了关于加快新能源汽车产业发展和推广应用的实施意见。2017年8月,安徽省政府又发布了《支持新能源汽车产业创新发展和推广应用若干政策的通知》,有效促进了节能减排,带动产业转型升级。2022年2月,安徽省发改委发布了《安徽省“十四五”汽车产业高质量发展规划》。上述一系列政策的出台,为安徽新能源汽车产业快速健康发展创造了良好环境。除此之外,安徽省不断加大新能源汽车产业招商引资力度。2017年,大众汽车集团在中国第一家专注于新能源汽车的合资企业——江淮大众汽车公司组建成立。2020年大众汽车入股国轩高科,成为第一大股东,同年蔚来中国总部落户合肥。2021年,合肥引进比亚迪汽车和中航锂电,无为引进比亚迪电池。

2.5 技术研发力量雄厚

安徽省是中国汽车工业自主品牌的代表省份,不仅拥有江淮、奇瑞等自主品牌整车企业,也有中国科学技术大学、“中国汽车界黄埔军校”之称的合肥工业大学、安徽大学、江淮汽车国家级优秀企业技术中心、国家电动客车整车系统集成工程技术研究中心、合肥新能源汽车研究院等一大批高层次的大学和科研单位,是中部地区研发机构最为密集的省份之一。

2.6 资源优势明显

2013年,在庐江小包庄附近2 000 m的地下,探明一处集中分布的大型磁铁矿,随后发现该磁铁矿近亿吨;铜陵有色金属集团公司拥有冬瓜山等铜矿,其中铜矿石量166.3万t、金矿石量66 074 t、银矿石量196 507 t、铁矿石量1 632.45万t、砷矿石量3.44万t,这些丰富的矿产资源为安徽省新能源汽车驱动电机、电池等关键核心部件的研发提供了坚实的保障。

3 安徽发展新能源汽车产业劣势

3.1 政策制定逻辑清晰,但精准性和持续性还需加强

安徽省出台的与新能源汽车产业相关的政策包括规划性政策、普惠性政策和专项政策,其逻辑关系如图4所示。

图4 安徽省新能源汽车政策框架

规划性政策包括2014年出台的《安徽省委省政府关于实施创新驱动发展战略 进一步加快创新型省份建设的意见》、2015年出台的《中国制造2025安徽篇》等,上述政策中提出到“十三五”末,安徽省新能源汽车年产量达到30万辆,但实际是10.5万,只实现了目标的1/3。

普惠性政策包括2014年出台、2015年修订的《实施创新驱动发展战略系列配套政策》,即“1+8组合”,包括支持自主创新能力建设、扶持高层次科技人才团队在皖创新创业、促进科技成果转化、大型科学仪器设备资源共享共用补助、创新能力评价、加强实验室建设、科技重大专项、推进科技保险试点工作等8个实施细则;以及2017年出台的《支持“三重一创”建设若干政策》,旨在通过加快推进重大新兴产业基地、重大新兴产业工程、重大新兴产业专项建设,构建创新型现代产业体系,培育壮大经济发展新动能。

专项政策包括2015年出台的《安徽省人民政府办公厅关于加快新能源汽车产业发展和推广应用的实施意见》、2017年出台的《安徽省人民政府关于印发支持新能源汽车产业创新发展和推广应用若干政策的通知》(即“十条”)等,之后还陆续出台了一些专项政策。

总之,安徽省虽然制定了新能源汽车产业发展规划目标,出台了系列支持产业发展政策,但是对规划目标没有实现的原因、支持政策的宣贯程度和实施效果缺少分析评估,需认真梳理政策效果,做到精准施策。

3.2 插电式混合动力汽车和燃料电池汽车基础薄弱

安徽新能源汽车经过20年的发展,虽然在纯电动汽车领域取得了关键技术的突破,拥有一大批自主知识产权的技术成果,但在插电式混合动力汽车和燃料电池汽车领域进展缓慢。一方面,国内传统混合动力汽车因发动机技术受制于人,2009年国家实施“十城千辆”示范运营时,为更好享受政策红利,安徽省重点支持纯电动汽车,延误了混合动力汽车技术发展;另一方面,混合动力汽车核心技术和关键零部件仍然受制于传统汽车工业,在传统汽车工业核心技术和创新能力方面,安徽较为薄弱,插电式混合动力汽车大多基于混合动力汽车技术,因此安徽车企插电式混合动力汽车技术较为薄弱。

同时,因燃料电池电堆及燃料电池汽车研发投入大、技术要求高、氢气危险系数高,虽然在2007年安凯较早投身于燃料电池客车的研发上,但受国家产业政策调整,燃料电池汽车的研发几乎停滞,在新一轮燃料电池汽车发展过程中,除了明天氢能在国内燃料电池领域有点影响外,车企和示范运营进展缓慢。

3.3 基础设施配套不足、车桩互联能力有待提升

制约新能源汽车发展的因素除了高成本和高价格外,充电和加氢的便捷性是制约新能源汽车产业化的另一个主要障碍。截至2021年底,中国新能源汽车保有量达到784万辆,充电基础设施累计数量为262万台,车桩比为3∶1,其中还包含已损坏的、被其他车辆停车占用和单位内部的。充电桩数量限制成为新能源销售中最大阻碍,同时车桩互联能力有待进一步提升。安徽充电桩情况也是如此,加氢站目前也只有3座。

3.4 新能源汽车研发经费不足,技术研发人才流失严重

近年来,奇瑞、江淮等汽车公司每年按销售收入的3%~5%投入研发之中,安徽省及各地市级政府也出台较多发展新能源汽车的支持政策,也在不断增加资金的投入,但由于财力所限,可用于新能源汽车产业技术和推广的资金相对不足,与中国发达地区相比还有较大差距。此外,近年来受到安徽车企效益不好的影响,汽车研发人才大量流向北上广深,上汽、北汽、吉利、比亚迪、广汽等车企有一批技术研发工程师来自奇瑞、江淮和安凯,从而导致安徽省新能源汽车研发能力不足,这将导致安徽新能源汽车行业后继乏力,影响安徽汽车企业的发展。

4 安徽新能源汽车产业发展对策

2020年10月14日,习近平总书记在深圳经济特区建立40周年庆祝大会提出“要围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链,前瞻布局战略性新兴产业,培育发展未来产业”[8]。科技部部长王志刚提出“围绕产业链来部署创新链,解决“卡脖子”短板问题;围绕创新链布局产业链,培育具有国际竞争力的创新型企业,下好先手棋,塑造新优势”[9],产业链和创新链两联融合是安徽发展新能源汽车产业的有效途径。下面将结合安徽实际提出安徽发展新能源汽车产业对策[10]。

4.1 围绕产业链部署创新链

近年来,安徽省新能源汽车产业发展迅猛,已然走在中国前列,但在现有产业链中仍有许多“卡脖子”短板问题,必须用围绕产业链来部署创新链方法来解决。

4.1.1 燃料电池汽车关键技术

安徽省在燃料电池汽车方面动作较慢,目前只有明天氢能、安凯客车、奇瑞汽车、中能元隽和威尔低碳等少数企业,燃料电池汽车产业、技术及应用方面均落后于发达省市,因此需要对燃料电池电堆、制氢、储氢、运氢、高速空压机等关键技术进行攻关。

4.1.2 固态锂电池技术

固态锂电池是用固态电解质替代液态锂电池的液态电解质。固态锂电池具有高安全、高能量密度(单体>350 W·h/kg)和长寿命(>5 000次)特点。多个国家提出了固态锂电池发展目标,国内多个车企也提出2025年前有望搭载固态电池,但安徽起步晚,目前只有国轩高科和合肥工业大学开始联合研发,需要加快步伐。

4.1.3 车规级芯片及操作系统技术

车规级芯片和车载操作系统是新能源汽车的核心技术产品,目前国内车企主要采用国外芯片和操作系统,是国内的短板,也是安徽省的短板。安徽应抢抓机遇,以合肥“芯屏汽合”战略性新兴产业为主导,联合中国科技大学、合肥工业大学及合肥声谷的高新企业共同布局车规级芯片和车载操作系统关键技术的突破。

4.1.4 混合动力技术

插电式混合动力是基于传统混合动力汽车技术,混合动力汽车虽然是过渡产品,但可能会持续相当长时间。当前安徽自主品牌车企在混合动力汽车的技术积累不足,研究资源分散,长期无法掌握核心技术。安徽省作为中国汽车大省,要想变成汽车强省,急需补足混合动力汽车技术短板。需要开发专用燃烧系统、新型混合动力系统构型、一体化电机及控制系统、机电耦合系统、整车能量管理与转矩协调控制等技术。

4.1.5 分布式驱动控制技术

分布式驱动控制技术能够提高整车操控特性和灵活性,提高整车效率。安徽省作为新能源汽车大省,需要掌握分布式驱动控制技术、整车能量优化控制技术、制动能量回收技术,优化整车底盘操控系统,实现轮毂电机驱动,达成分布式驱动整车产业化。

4.2 围绕创新链布局产业链

近年来,随着安徽经济和科技的快速发展,一批高新技术企业及高尖端人才来到安徽,形成了量子通信、人工智能、新材料等一系列前沿技术,围绕创新链布局产业链,培育具有国际竞争力的创新型企业,下好先手棋,塑造新优势。

4.2.1 钠、铝、镁离子等新体系电池

近年来,钠、铝、镁离子电池等新体系电池技术不断发展,为大规模储能应用提供了新的选择[11]。钠、铝、镁离子液体基电解质具有高离子电导率、宽电化学窗口和超低挥发性等特性,受到了广泛的关注,对开发高安全、不易燃、使用温度范围广的储能器件具有很好的吸引力和发展前景,可克服锂资源短缺,作为锂离子电池的替代或备选储能产品,这一技术难点问题应进行重点突破。

4.2.2 基与碳化硅电机控制器

电机控制器是电动汽车内部一个核心部件,传统电机控制器功率模块通常选用IGBT,但是IGBT耐温等级较低,当温度达到一定程度便会报过温故障,严重情况下还会引起电机控制器损坏,从而限制了电机控制器功率密度的提高。采用碳化硅电机控制器克服了IGBT电机控制器耐温能力差、输出功率等级低的缺陷,同时节省了整车的内部空间,成为发展方向,安徽省应抓紧布局,突破技术瓶颈,早日实现产业化。

4.2.3 碳达峰、碳中和技术

中国提出2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。要想实现这一目标,应充分发挥科技创新的支撑作用,促使中国能源结构不断优化,促进碳排放强度下降,推动产业结构调整。汽车约占全社会碳排放7%,新能源汽车使用绿电,即可以减少碳排放,又是移动储能单元,和电网互联互通,从而催生能源互联网和零碳示范新兴产业。

4.2.4 飞行汽车

飞行汽车为飞机和汽车二者的结合体,即可陆地行驶也可空中飞行,带来更方便的体验。飞行汽车可以有效解决大城市交通拥挤,避免等待红绿灯,有效减少通勤时间,减少交通事故的发生。尽管飞行汽车离真正普及还有着很长一段路要走,但随着科技进步和国内外顶尖企业的研发,飞行汽车用于公共交通领域可能在不久的将来就会实现,安徽省也应积极布局。

猜你喜欢

燃料电池汽车产业安徽
《安徽记事》
格子Boltzmann方法在燃料电池两相流中的应用
装配式支吊架在汽车产业集聚区的应用
安徽:种子田去杂保纯促增收
燃料电池题解法分析
5.回声
培育世界级汽车产业集群
试驾丰田氢燃料电池车“MIRAI未来”后的六个疑问?
商洛加快培育千亿元新能源汽车产业集群
共享新能源汽车产业盛宴