新能源汽車發(fā)展“如日中天”, 上游產(chǎn)業(yè)“高燒不退”
文:邢俊2017年第四期
導(dǎo)語:新能源汽車產(chǎn)業(yè)作為國家支持和重點發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè),近年來處在快速發(fā)展的階段。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)作為國家支持和重點發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè),近年來處在快速發(fā)展的階段?!吨袊圃?025》明確指出,將節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)列為重點發(fā)展領(lǐng)域。“十三五”規(guī)劃中提出實施新能源汽車推廣計劃,至2020年全國新能源汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量達到500萬輛。2016年12月,國務(wù)院印發(fā)《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》規(guī)劃明確要求:“大幅提升新能源汽車和新能源的應(yīng)用比例,全面推進高效節(jié)能、先進環(huán)保和資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)體系建設(shè),推動新能源汽車、新能源和節(jié)能環(huán)保等綠色低碳產(chǎn)業(yè)成為支柱產(chǎn)業(yè),到2020年,產(chǎn)值規(guī)模達到10萬億元以上。”
據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)統(tǒng)計:2016年新能源汽車生產(chǎn)51.7萬輛,銷售50.7萬輛,比上年同期分別增長51.7%和53%。其中純電動汽車產(chǎn)銷分別完成41.7萬輛和40.9萬輛,比上年同期分別增長63.9%和65.1%;插電式混合動力汽車產(chǎn)銷分別完成9.9萬輛和9.8萬輛,比上年同期分別增長15.7%和17.1%。中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長許艷華近日在接受《經(jīng)濟參考報》記者采訪時表示,2017年我國新能源汽車市場將繼續(xù)保持快速增長,預(yù)計市場銷量在80萬輛左右。其中,乘用車的消費進一步增強,預(yù)計占比會突破70%。
新政策不斷助力
2016年8月,國家發(fā)展改革辦公廳發(fā)布《新能源汽車碳配額管理辦法(征求意見稿)》,這可以看成是一種激勵形式的補貼政策。能參與交易的主體,僅限于有一定規(guī)模的燃油汽車企業(yè)、新能源汽車企業(yè)和政府授權(quán)的機構(gòu)。企業(yè)通過全國碳排放權(quán)交易市場進行交易,但新能源汽車碳配額作為一種獨立的交易產(chǎn)品,在交易體系中將單獨管理,避免與其他配額交易交叉。相比于財政補貼,推行碳配額政策既能有利于新能源乘用車市場的發(fā)展和生產(chǎn)比例結(jié)構(gòu)的調(diào)整,又能建立燃油汽車支持新能源汽車發(fā)展的有效機制,接力退坡的財稅扶持政策,成為新能源汽車發(fā)展的制度保障。
同時,工信部于2016年8月發(fā)布《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則(修訂征求意見稿)》?!兑庖姼濉分匦聞澏ㄐ履茉雌嚪秶?,提高企業(yè)準(zhǔn)入門檻,強化產(chǎn)品安全監(jiān)控。工信部將新能源汽車范圍調(diào)整為純電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池電動汽車。
在企業(yè)準(zhǔn)入方面,取消了企業(yè)應(yīng)掌握車載能源、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)三項“核心技術(shù)”之一的要求,調(diào)整為應(yīng)具備生產(chǎn)新能源汽車產(chǎn)品所必需的設(shè)計開發(fā)能力、生產(chǎn)能力、產(chǎn)品生產(chǎn)一致性保證能力、售后服務(wù)及產(chǎn)品安全保障能力。按照《要求》,審查條件將有17項具體條款,其中有8項為否決條款,只要超過2項未達標(biāo),則該企業(yè)就不被準(zhǔn)入。在產(chǎn)能方面,修改意見稿比之前的要求大幅度提升。生產(chǎn)多種類型的動力電池單體企業(yè)、系統(tǒng)企業(yè),其年產(chǎn)能力需分別滿足下表的要求。特別從鋰離子動力電池的增幅來看,國家對于動力電池行業(yè)的產(chǎn)能規(guī)模要求提高不少。
動力電池企業(yè)應(yīng)當(dāng)從建立原材料、部件到成品出廠完整的檢驗和可追溯體系,實施計算機信息化生產(chǎn)管理,建立生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫。
技術(shù)方面,《征求意見稿》要求企業(yè)應(yīng)建立產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)機構(gòu),配備相應(yīng)的研究開發(fā)人員,其占企業(yè)員工總數(shù)比例不得少于10%或總數(shù)不得少于100人。動力電池產(chǎn)品應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,并經(jīng)具有資質(zhì)的汽車動力電池相關(guān)檢測機構(gòu)測試合格。
動力電池檢測方面,要通過《汽車動力蓄電池單體和系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)延伸檢查要求》,否則搭載該電池的新能源車輛將無法進入推廣目錄、無法獲得補貼。已通過延伸檢查的單體和系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè),不需重復(fù)檢查。延伸檢查要求與《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》中的要求一致。
此舉有助于對新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品續(xù)航里程、電池型號、電池組容量等關(guān)鍵指標(biāo)與《道路機動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》信息的一致性進行核查,防止騙補等事件發(fā)生。
另外,為促進我國交通能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型、推進生態(tài)文明建設(shè)、支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,同時也為了鼓勵消費者對于新能源車型的認可和企業(yè)在新能源技術(shù)的研發(fā)熱情,國家自2014年9月1日-2017年12月31日之間,對在《免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》內(nèi)的新能源汽車免征車輛購置稅。
該政策執(zhí)行兩年多以來,獲得免征購置稅資格的新能源車越來越多,市場銷量也越來越高,消費者對于新能源車的認可程度有很大的改觀。
新能源汽車驅(qū)動電機的分類(資料來源:中汽創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心)
電機、電控是核心
新能源汽車作為傳統(tǒng)燃油汽車的替代品,其主要電氣系統(tǒng)為電池、電機、電控。其中,電機、電控系統(tǒng)作為傳統(tǒng)發(fā)動機(變速箱)功能的替代,其性能直接決定了電動汽車的爬坡、加速、最高速度等主要性能指標(biāo)。據(jù)了解,現(xiàn)階段電機驅(qū)動控制廠商開發(fā)的新能源汽車電機控制器主要用在商用客車市場,值得一提的是,有部分產(chǎn)品也開始被應(yīng)用在乘用車、物流車市場。
總體而言,新能源電機電控系統(tǒng)在技術(shù)上趨勢包括以下幾個方面:升電池電壓和控制器耐壓,來降低電流和損耗,提升系統(tǒng)效率;其次,在電機本體技術(shù)方面,采用高性能的永磁材料以提升磁場強度從而提升電機功率密度。采用特殊工藝(比如扁銅線等),提升電機槽滿率,降低電機損耗和發(fā)熱;最后是采用高性能功率器件(比如碳化硅模塊),使其擁有更小的體積,更高的效率,同時可以承受更高的溫度。
(資料來源:中汽協(xié)海通證券)
1、電機、電控在新能源汽車中的成本占比
根據(jù)Argonne國家實驗室統(tǒng)計數(shù)據(jù),新能源汽車動力總成(電機、電控、變速器)的成本分別占整車成本的15.67%(轎車)和13.69%(小型貨車),總成占比僅次于電池和BMS系統(tǒng)。電機電控市場仍然在很大程度上影響新能源汽車市場的走向。
2、永磁同步、交流異步電機成為驅(qū)動電機主流技術(shù)
目前,應(yīng)用于新能源汽車的驅(qū)動電機主要包括直流電機、交流電機和開關(guān)磁阻電機三類,其中在目前乘用車、商用車領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的電機包括直流(無刷)電機、交流感應(yīng)(異步)電機、永磁同步電機、開關(guān)磁阻電機等。其他特殊類型的驅(qū)動電機包括輪轂/輪邊電機、混合勵磁電機、多相電機、雙機械端口能量變換器(Dmp-EVT),目前市場化應(yīng)用較少,是否能夠大規(guī)模推廣需要更長時間的車型驗證。
我國鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模及增速(資料來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng))
3、不同類型電機的性能對比
新能源汽車所使用的電機以交流感應(yīng)電機和永磁同步電機為主。日韓車系目前多采用永磁電機,轉(zhuǎn)速區(qū)間和效率相對都較高,但是需要使用昂貴的系統(tǒng)永磁材料釹鐵硼;歐美車系則多采用交流感應(yīng)電機,主要原因是對于稀土資源匱乏,以及降低電機成本考慮,其劣勢則主要是轉(zhuǎn)速區(qū)間小,效率低,需要性能更高的調(diào)速器以匹配性能。
全球鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模及增速(資料來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng))
4、新能源汽車適配電機類型
我國稀土資源豐富,因此電動乘用車多采用功率性能高、體積較小的永磁同步電機。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù),2016年上半年,我國純電動汽車產(chǎn)銷量分別達到13.4萬輛、12.6萬輛,同比分別增長160.8%、161.6%。上半年生產(chǎn)純電動乘用車約70000輛,其中永磁同步電機的裝機占比約為65.7%,比15年同期增長21.25個百分點,比15年全年增長了19.99個百分點。
同期,國產(chǎn)新能源乘用車用交流異步電機的市場分額在逐漸減小,從2015年上半年的35.1%下滑至2016年上半年年的32.9%;而混合勵磁同步電機的占比則從0.03%上升至1.10%,盡管絕對占比仍相對較小,但裝機率有望保持小幅穩(wěn)定的增長態(tài)勢,未來有可能在純電動乘用車領(lǐng)域率先獲得突破性進展。
5、國內(nèi)新能源車電機、電控裝機來源分布(2016年1-7月)
根據(jù)行業(yè)統(tǒng)計,2016年1-7月國內(nèi)生產(chǎn)的超過18萬輛純電動汽車中,整車廠自行提供和第三方電機企業(yè)供應(yīng)的電機裝機占比分別為55.4%和44.6%,整車廠自行提供和第三方電控企業(yè)供應(yīng)的電控裝機占比分別為56.2%和43.8%,比例基本持平。
而根據(jù)中機中心公布的新能源汽車裝機數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2016年1-7月,第三方電機企業(yè)達到92家,第三方電控企業(yè)達到98家,分別提供了44.6%和43.8%的裝機量。第三方電機、電控企業(yè),在第三方市場中的最高市占率僅分別為14.5%和18.4%,在整體電機、電控市場的市占率更是僅為6.48%和8.07%。整個電機、電控市場仍處于未定型的競爭格局,尚無任何企業(yè)對市場形成統(tǒng)治性優(yōu)勢,轉(zhuǎn)型企業(yè)、新興企業(yè)均有機會在市場中脫穎而出,迅速獲得較大的市場份額。
在電機-電控廠商方面,近年來一個較為明顯的趨勢是,借助整體資源實力,一些電機-電控廠商正頻頻進行著跨界整合的嘗試,例如,部分電機廠商對驅(qū)動控制、電池廠商做整合并購(如2015大洋電機全資收購上海電驅(qū)動、2016年大洋電機入股燃料電池廠商巴拉德等等)。另外,電控廠商與車廠聯(lián)合開發(fā)的形式也越來越普遍,例如,今年6月北京新能源汽車股份有限公司(下稱:北汽新能源)與菲仕集團戰(zhàn)略合作簽約儀式在意大利熱那亞PHASE公司舉行,雙方將通過對新能源汽車電控領(lǐng)域的研發(fā)及投資合作,加強雙方的戰(zhàn)略合作。整車廠商與電控供應(yīng)商的合作、聯(lián)合開發(fā),比較成功的例子還有匯川與宇通客車、藍海華騰與一汽、東風(fēng)、大運等。
匯川技術(shù)作為電控的龍頭,近年來大力推進新能源汽車動力總成,在新能源客車電機控制器領(lǐng)域與宇通深度合作,目前已成為客車電控領(lǐng)域領(lǐng)軍,同時,匯川技術(shù)還將拓展物流車并將發(fā)展重心放在新能源乘用車這一廣闊市場,目前已搭建了國內(nèi)一流的新能源乘用車動力總成團隊,與擁有超30年新能源汽車研發(fā)經(jīng)驗的瑞士Brusa戰(zhàn)略合作,引進技術(shù)并本土化,瞄準(zhǔn)國內(nèi)外一流乘用車市場。
2016年中國鋰電池下游應(yīng)用分布(資料來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng))
鋰電設(shè)備市場崛起
除了新能源汽車電控市場之外,當(dāng)前另一大與新能源汽車相關(guān)的熱點就是鋰電池設(shè)備行業(yè)的迅速增長。鋰電設(shè)備主要用于鋰離子電池生產(chǎn),因此鋰離子電池需求的增長是鋰電設(shè)備市場增長的根本驅(qū)動力。根據(jù)統(tǒng)計,2016年全球及中國鋰電池產(chǎn)值分別為1850億元和1182億元,預(yù)計2020年產(chǎn)值分別將達到3436億元和2165億元。尤其是中國新能源汽車的快速發(fā)展,帶動了動力鋰電池的旺盛需求。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2016年中國動力鋰電池市場規(guī)模達到780 億元,相比2015年增長78.9%,預(yù)計 2020年中國動力鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望 突破1600億元。根據(jù)統(tǒng)計,2016年中 國鋰電池電芯設(shè)備規(guī)模為75億元,同比 增長超過100%,其中國產(chǎn)設(shè)備占55億 元,預(yù)計未來國產(chǎn)比例將提升。目前動 力電池的產(chǎn)能和性能,遠不能滿足終端 電動車及儲能市場的新增需求,未來3-5 年將是鋰電池設(shè)備高速增長期。
隨著三元技術(shù)路線成為動力電池行 業(yè)主流,電池制造水平和效率要求將提 高。目前我國動力鋰電池廠商與國際龍 頭廠商差距主要體現(xiàn)在自動化程度與生 產(chǎn)良率上。當(dāng)前國際動力鋰電池龍頭企 業(yè)生產(chǎn)線自動化率約85%,而國內(nèi)一線 企業(yè)生產(chǎn)線自動化率不到 60%,二三線 企業(yè)平均不到 30%;國內(nèi)動力鋰電池制 造合格率 為 70%-80%,而國外企業(yè)的 全自動化生產(chǎn)線合格率達 90%,且產(chǎn)品 穩(wěn)定性、一致性和使用壽命更高。
為提升生產(chǎn)良率和產(chǎn)品性能,國內(nèi) 動力鋰電池企業(yè)陸續(xù)引進全自動化生產(chǎn) 線。2015 年比亞迪、力神已有全自動 生產(chǎn)線投產(chǎn),中航鋰電、猛獅科技、億 緯鋰能等企業(yè)也已開工建設(shè)全自動化生產(chǎn)線,在一線動力鋰電池企業(yè)引領(lǐng)下,預(yù)計未來全自動化生產(chǎn)線將是行業(yè)主流。此外,一體化是鋰電設(shè)備另一大趨勢。近兩年動力電池企業(yè)采購模式逐漸從單機采購轉(zhuǎn)向分段采購或整線采購,并希望與設(shè)備企業(yè)深度融合,共同開發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)一體化解決方案,高效集成不同工藝下設(shè)備,實現(xiàn)更快更好的供貨與售后服務(wù)。這些技術(shù)和產(chǎn)業(yè)趨勢都將對包括鋰電池生產(chǎn)設(shè)備、控制系統(tǒng)、伺服電機、整車等在內(nèi)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈帶來巨大的影響。
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