中国汽车“新三化”发展趋势白皮书
2020 年 4 月
前 言
新兴科技在汽车工业领域高度集成应用,带动全球汽车 产业呈现电动化、智能化、共享化发展趋势,社会资本蜂拥 涌入,截至 2019 年,我国仅电动汽车产业链的投资额就累计超过两万亿元,自动驾驶、车联网、共享汽车、氢能汽车等 等诸多领域,都将有望成为下一个万亿投资风口。
汽车是国民经济支柱产业,我国政府高度重视,自 2009 年“十城千辆”新能源汽车示范推广工程以来,将新能源汽车作为产业转型升级重要方向,之后又出台《汽车产业中长期 发展规划》(2017 年)、《智能汽车创新发展战略》(2020 年) 等政策,将新能源汽车、智能网联汽车作为汽车强国战略顶 层设计,推动相关产业壮大和发展。
聚焦汽车“新三化”发展趋势,本文首先总结汽车“新三化” 发展趋势的概念及形成过程,介绍了汽车电动化、智能化和共享化的主要技术发展路线,分析了国内外的电动化、智能化、共享化发展情况,并提出针对性建议。
技术进步带动全球汽车发展加快,汽车产业的新技术、新业态、新模式层出不穷,总结近年来汽车工业的发展趋势,主要可归纳为电动化、智能化、共享化,三者是互相关联和协同发展的关系。其中,
“电动化”是未来汽车产业发展的载体,主要指新能源汽车动力系统, 作为汽车能源驱动方式变革;“智能化”是未来汽车产业发展的技术条件,主要发展自动驾驶和车联网技术;“共享化”则是社会形态和价值载体,主要指汽车共享与移动出行。
汽车电动化:是指以电力驱动作为汽车动力来源,用电机驱动车
辆行驶的产业发展态势。根据电动汽车术语(国家标准 GB//T19596- 2004),电动汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车。
分类 | 定义 | 代表企业/车型 |
纯电动汽车 | 纯电动车(BEV)是指以车载电源为动力,电机 驱动行驶的车辆。 | 特斯拉、蔚来、 北汽新能源等 |
混合动力汽车 | 混合动力汽车(HEV)是指能够至少从可消耗燃料和电能/能量储存装置两种方式中获得动力的汽车,包括串联式混合动力汽车(SHEV)、并联式混合动力汽车(PHEV)和混联式混合动力汽车 (CHEV)。 | 比亚迪混动、丰田卡罗拉双擎等 |
燃料电池汽车 | 燃料电池电动车(FCEV)是指利用氢气(甲醇、天然气、汽油等)和空气中的氧在催化剂的作用下,在燃料电池中经电化反应产生电能,作为主 要动力驱动的车辆。 | 丰田、本田、现代氢燃料电池汽车 |
汽车智能化:通过搭载先进传感器等装置,运用人工智能等新技术,具有自动驾驶功能,逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车,智能汽车通常又称为智能网联汽车、自动驾驶汽车等。
汽车共享化,利用信息化和智能化技术,提高对汽车交通资源的配置能力,用户对汽车的需求逐步向出行这一本源目的回归,从汽车
的所有权向使用权转移,形成以提升汽车利用效率为核心的汽车共享使用,汽车共享化形式多样,近年兴起的分时租赁、网约车、共享租车等经营模式。
新一代信息技术、新能源、新材料等前沿科技成果在汽车工业领域深度集成应用,全球汽车工业向着更加节能、环保和智能方向发展, 戴姆勒等汽车企业将主导汽车工业发展趋势的技术总结为 CASE 趋势(Connected,Autonomous,Shared,Electric),尤其是“硅谷”出身的特斯拉在电动汽车和自动驾驶等领域取得巨大成功,受此鼓舞,传统汽车企业加速转型,并涌现出一批向特斯拉致敬的造车新势力企业,CASE趋势已深刻影响着全球汽车工业。
中国较早就在践行汽车 CASE 趋势的要义,先后提出新能源汽车和智能网联汽车两大国家战略,并结合国情,重新定义汽车工业发展趋势,大体先后经历了“汽车四化”、汽车“新四化”、以及汽车“新三化” 的概念形成过程。
1、具体产业链
汽车电动化发展的载体是新能源汽车,其完整的产业链包括上游锂电池及电机原材料;中游电机、电控、电池以及下游整车,以及充电桩和运营。其中,动力电池主要由正极、负极、隔膜以及电解液组成,正极材料种类较多,包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂以及三元锂,三元锂主要指镍钴锰酸锂 NCM,也包括小部分的镍钴铝
酸锂 NCA。电控环节主要是控制类硬件与线速。
氢燃料电池汽车是电动汽车发展的一个重要分支。氢能因资源丰富、清洁低碳等,被看作未来最具发展潜力的清洁能源。氢燃料电池汽车的续航足、加氢快,在车载储氢技术、燃料电池技术、加氢站基础设施建设等方面形成积累,氢燃料电池汽车在商用车领域的产业化条件逐渐成熟。
2、未来发展趋势
一是锂动力电池技术迭代升级速度加快,三元锂电池逐步替代磷酸铁锂电池,固态电池是未来的开发方向。目前已有消费类固态电池投产,2019 年 7 月,日本村田制作所开始量产用于可穿戴设备的固态电池。2020 年,丰田汽车和松下合作成立一家合资企业(泰星能源解决方案有限公司)开发和生产全固态电池,丰田旗下品牌雷克萨斯所推出的 LF30 概念车搭载的固态电池。二是氢燃料电池汽车产业在商用车领域取得突破。氢能源汽车在公交客运、物流等行业应用推广较好。该类领域车辆活动半径相对较小,氢能源汽车能
够较好满足其续航里程要求,同时车辆具有集散地相对统一的特征,加气站等相关基建布局利用效率高,摊薄储运加环节成本。
2020 年国内燃料电池商用车受政策和政府补贴支持,《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》预测,2030 年我国燃料电池车辆保有量
200 万,加氢站数量 1000 座。
1、具体产业链
信息技术向汽车工业渗透,“智能化”是汽车升级重要方向,在我国,智能网联汽车是汽车智能化的具体路径,逐步形成自动驾驶、车联网两个子系统。2016 年《中国智能网联汽车技术路线图》将智能网联汽车技术分为车辆设施关键技术、信息交互技术、基础支撑技术, 集中运用了汽车工程、人工智能、计算机、微电子、自动控制、通信与平台等技术,是一个集环境感知、规划决策、控制执行、信息交互等于一体的高新技术综合体。
自动驾驶作为智能网联的核心技术,是颠覆人类驾驶行为的新兴技术,自动驾驶汽车即依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下, 自动安全地操作机动车辆。
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