电动汽车:全球提速与未来越障

浏览汽车工业近250年的时间坐标便可发现,以原油为主的传统燃料几乎主导了汽车驱动的绝大部分历史,而且陆地与海底不断被发现与挖掘出的石油资源也似乎在强化着汽车会沿着燃料动力轨道走得更远的判断。然而,将汽车工业置放于全球气候变暖以及生态环境恶化的严峻生态中进行考量,人类则增强了更多的忧患与变革意识。一场由公共政策倒逼、市场竞争力量共同发起的汽车动能革命正在全球浩然铺开,作为试图一统天下的新主角,电动汽车正携带强大的颠覆基因阔步而来。


集体性“触电”

自从特斯拉在10年前跳入人们的眼帘后,这一全球汽车的新贵就一直以自己靓丽的形象牵引着公众的视线,如此磁性般的吸睛之力无疑来自于特斯拉对汽车工业传统动力路径的持续突破。从推出第一款汽车产品Roadster,到发布第二款汽车产品Model S,再到研发出第三款汽车产品为Model X,特斯拉在电动汽车刮起一阵又一阵除旧布新的巨大旋风。作为一种持续性动作的最新产品,Model 3 在日前正式下线与交付用户使用。按照计划,2018年Model 3将实现50万辆的目标量产。

但是,一次充电可行驶350公里的Model 3 还是特斯拉的入门级电动汽车,接下来特斯拉将在2019年下半年或2020年推出Y型小型电动SUV。据悉,名为Model Y的SUV行驶航程可达到383公里,市场每年的需求量将在50万到100万辆之间。摩根士丹利发布的最新调研报告预计,在2020年之前,特斯拉Model 3以及Model Y车型将能够占到全球电动车销量的一半左右,而且这种主导地位会在未来至少十年的时间内“牢不可破”。实际上,除了特斯拉在电动汽车领域纵横深耕外,全球已有更多的汽车厂商尤其是传统汽车生产企业加入到朝着电动汽车转向的行列,其中欧洲国家应当是汽车生产商“触电”最活跃的地区。

戴姆勒:公布了旗下的纯电动车品牌EQ,预计首款纯电动车EQC将在2019年于德国不莱梅正式投产,随后EQ品牌的车型将达到10款;另根据规划,戴姆勒将在数年内投资100亿欧元研制电动车,以在2025年前推出从小型到大型SUV的产品阵容。此外,奔驰还在中国设立了生产纯电动车的基地,同时2018年将在美投资10亿美元,建立生产电动SUV及电池的生产基地。按照计划,到2025年,奔驰电动车销量将达到75万辆。

大众汽车:准备斥资700亿欧元用于电动汽车的研制与开发,近期目标是奥迪于2018年生产出首款电动运动型多用途车,而且从2018年开始实施以每年一部新款电动车型的推出速度,到2025年之前,奥迪品牌的电动车型年销量占到公司年车辆销量的1/4以上。另外,大众汽车将在2020年推出行驶距离在480公里的电动SUV,2025年电动车的销量将达到200至300万辆,在总销量当中的占比达到25%;到2030年,旗下的300款车型全部电动化。

沃尔沃:分拆出了旗下的Polestar(北极星)品牌,新品牌将去除沃尔沃标签,悬挂独立logo,并将其发展为专门从事电动汽车的高性能开发品牌。按照计划,沃尔沃将于2019年在所有旗下的汽车上安装电动机,并在当年推出。同时沃尔沃将从2019年到2021年推出五款纯电动汽车。

除以上三大欧洲汽车厂商外,宝马也宣布至2025年电动车占比要达到15%至25%,同期销量增至30万到50万辆;而保时捷也明确表示2023年旗下电动车占比达到50%,市场销量约12万辆;同时捷豹路虎计划从2020年开始旗下所有新车及轻卡将实现纯电和插电混动,而专门生产敞篷旅行车、赛车和限量版跑车的英国阿斯顿·马丁也准备从2019年起只销售电动或混合动力车型。

在美国三大传统汽车生产厂商阵营中,除了菲亚特-克莱斯勒还没有在电动车领域采取任何行动外,通用与福特的“触电”也是风生水起。据悉,福特汽车组建了一个名为“爱迪生团队”的内部团队,专门研究和开发全电动汽车,同时福特建立了名为Model E的电动车系列,第一款车型计划将于2019年发布,其中林肯品牌也从2019年起只销售电动或混合动力车型;而到2020年,福特将共计推出13款电动车型。追赶福特的脚步,通用汽车也计划在2023年之前在全球范围内推出至少20种新型全电动汽车。有了这些汽车巨头的策应,特斯拉的创始人马斯克信心满满地预测:10年内美国生产的半数汽车都将是电动汽车。

作为一道新景致,日系汽车则纷纷选择以抱团方式进入电动汽车领地,其中丰田与马自达交叉持股形成资本联盟,双方致力于电动车核心技术的共同开发,之后汽车零部件供应巨头电装也加入到了丰田与马自达的合作阵营中,三方将组建电动车合资公司,开发适用于从微型车、SUV到轻型卡车等不同类型电动车的架构和配件,并组装到丰田和马自达的电动车之中。另外,雷诺—日产以及三菱联盟计划到2022年推出12款纯电动汽车车型,同时实现占联盟销量30%的市场目标。

值得关注的是,在汽车生产企业纷纷转向电动车的同时,全球拥有加油站最多的石油公司——壳牌石油已在伦敦附近和英格兰北部三个加油站推出了电动汽车快速充电服务,而且接下来将在英国、瑞士、美国建设更多的充电站;不仅如此,壳牌计划到2020年之前,每年在其旗下新能源部门投资10亿美元,以推进向可再生电力和电动汽车的转型发展。资料显示,壳牌是全球最大的国际石油公司,在全球80个国家拥有近4.3万个加油(气)站,是全球最大的油气零售商。作为全球石油界的引领者,壳牌加紧“触电”的步伐,无疑可以看作是汽车动能行业的一个风向标。


政策加码驱动

来自联合国世界气象组织的最新报告显示,2015年至2016年间,全球二氧化的年度碳排放量从400.0ppm大增至403.3ppm,不仅增幅较过去10年的平均数高出了50%,而且大气二氧化碳浓度比工业化之前水平也高出45%;更令人警醒的是,2016年地球大气层二氧化碳浓度突破了史上最快的增加速度,创出了80万年以来的最高值。联合国为此发出警报称,如果不采取强烈行动,最终很有可能引发海平面上升20米及气温增加3摄氏度。

产生二氧化碳的渠道无疑具有多元性,但燃油车排放的尾气却是重要的来源之一。由于与阳光发生光化学反应,汽车尾气极容易产生臭氧以及其他剧毒的物质,虽然机动车尾气一次颗粒物浓度并不高,但在大气中反应后却可以产生大量的二次颗粒物。因此,据美国《科学》杂志的研究结果,城市交通工具的碳排放占据了全球总额的23%左右,而如果在城市公共交通中更多的使用电动汽车,那么到2050年,碳排放量可以减少50%。

按照178个国家达成的《巴黎协定》,到2020年要将全球平均气温较工业化前水平升高控制在2摄氏度之内,并为把升温控制在1.5摄氏度之内努力。据国际能源署(IEA)的测算,实现《巴黎气候协定》中设定的最低目标,到2020年全球电动汽车数量需要达到2000万辆,而要将气温升幅控制在1.5摄氏度之内,到2025年全球电动车数量须增加到7000万辆,到2030年要达到1.4亿辆,到2040年则需要6亿辆电动汽车。

据不完全统计,目前全球的汽车保有量约13亿辆,囊括了全球石油消耗量的20%。与此同时,全球道路上行驶的电动汽车约为270多万辆,仅占全球汽车总量的1%,同时为小型汽车总保有量的0.25%。这一方面说明燃油车作用于对大气污染的严峻压力,另一方面也代表着电动汽车未来的宽大增长与投放空间。对此,包括中国、法国、德国、英国以及美国等10国政府发起了推广电动汽车当然倡议,集体设定到2030年将巴士、卡车以及厢式货车的电动市场份额提升至30%的目标。

不仅如此,以《巴黎协定》为约束,英国、德国、挪威、法国以及印度等国先后设定了逐步禁售并淘汰燃油车的政策时限,其中荷兰与挪威宣布2025年停售燃油车,德国计划2030年停售燃油车,法国和英国宣布2040年停止销售所有内燃机驱动的汽油车和柴油车,并到2050年所有上路汽车均要实现零排放,而印度也计划到到2030年前全国所销售的汽车都将由电力驱动。与上述国家相比,中国虽然目前还没有提出停售燃油车的具体时间表,但作用于新能源汽车方面的政策推广力度却格外强硬。

按照中国工业和信息化部不久前发布的《企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理暂行办法》, 所有在华汽车生产商在2018年需将自身8%的产能转移至电动和混动汽车领域,2019年这一比例将升至10%,而到2020年将进一步提升至12%,此就是所谓的新能源车“双积分”政策。以大众汽车举例子,其在华每年销售300万台汽车,需要在2018年拿到24万积分,对应来看品牌至少要销售4.8万辆纯电动汽车,或相应数量与积分标准相符的插混车型,才能达标。

除了加大约束外,作为一种统一的政策,许多国家还对电动汽车市场出台了力度不同的货币补贴与激励政策,其中中国电动汽车补贴平均约占汽车总价的23%,同类数据丹麦为49%、挪威为45%,韩国为30%,美国为18%、英国为15%,日本为10%,另外英国、法国、荷兰以及爱尔兰等国政府对每辆电动车提供的货币补贴额达到了2000-5000欧元不等。

值得关注的是,目前各国配备在汽车上的电池多为锂化学电池,而在不少专家看来,氢燃料电池相比于锂电池的优点可能更为明显,它不仅突破了三元电池的能量密度限制,具有能量密度高、续航里程长、零排放且无废电池二次污染等特点;而且与现有纯电动车结构类似,使用电机驱动汽车,相比普通电动车,氢燃料电池加氢时长预期仅需3~5分钟。基于此,目前日、美、德等均在发展氢燃料汽车产业,而美国加利福尼亚州被认为全球氢能源产业发展最好的区域之一。

各国政府的政策推动以及车企的加速转型,在创造出电动车乐观市场前景的同时,也使得人们对二氧化碳排放量压力的减轻多了几分胜算。据IEA预测,到2040年,英国、法国和德国可使电动汽车的二氧化碳排放量低于50克/英里;包括美国、中国、日本、英国、德国与法国在内的6个国家,纯电动汽车二氧化碳排放量的加权平均值将达68克/英里,大大低于同期内燃机车二氧化碳排放量的加权平均值的140克/英里。从全球范围看,到2040年,电动车每天将节省800万桶燃油,同时消耗全球5%的用电量。


全球最大的电动车市场

在2016年售出了75万辆电动汽车并创下历史最高纪录水位的基础上,2017年前三季度全球电动车的销量接续冲至76.6万台,市场份额首次突破1%,预计今年全球电动车的累计销量将达120万辆。不仅如此,根据IEA的最新分析报告,除了各国产业政策为电动汽车清障护航外,技术的进步从而带来电池和电动机等零部件成本的大幅下降也将为电动车的提速助一臂之力,其中电池成本会在2020年从220美元下降到165至110美元之间,而到2030年价格甚至跌到73美元,电动汽车最终相比于燃油车的竞争优势由此将越来越显著。基于此,国际主要汽车制造商预计,到2020年,全球电动汽车保有量可能增长到900万到2000万辆,到2025年增至1200万至2500万辆;到2030年将猛增到2500万至4000万辆。

分区域看,继2016年国内市场交出了35.2万辆电动汽车销量的大红成绩单从而电动汽车保有量达到了65万辆并首超过美国56.4万辆之后,2017年前三季度,中国纯电动汽车销量达39.8万辆,同比增长37.7%,占全球销量比超过51%,中国作为全球最大的电动汽车消费市场的地位已经完全坐实。即便是最悲观估计,IEA也认为2017年中国电动汽车的销售量将超过60万辆,而排名第二的美国市场则只有20万辆左右。

动态地观察,中国在很长时期占据全球最大电动汽车市场的位置无人能替。根据IEA的预测,依照中国政府的“双积分”要求,2018年中国市场的电动车销量将达到200万辆,2019年将达到270万辆,2020年将达到340万辆。对比同期,2018-2020年欧洲市场电动汽车总销量约为130万辆、160万辆和210万辆,同期美国市场销量为150万辆、190万辆和260万辆。若以2020年2000万辆的全球极致销售目标为参照,中国、欧洲和美国的市场份额占比分别为17%、11%和13%。

中国电动汽车市场产销两旺无疑来自于汽车排污而形成的压力要超过任何一个国家。数据显示,目前我国汽车保有量已经超过2亿辆,带给资源、能源和环境的负压与日剧增,而我国政府承诺2030年碳排放达到峰值,一次能源比重达20%。另外,虽然我国电动汽车销量已经跃居全球第一,但市场的渗透率却不到2%,远远落后于全球主要国家的水平。为此,中国政府设定了到2020年电动汽车的国内市场份额要达到5%和2025年达到20%的基本目标,与此同时,《中国制造2025》提出2020年国内须生产1000辆燃料电池汽车并示范运行,2025年的目标是实现加氢站等配套基础设施的完善。多种力量的共振为电动汽车的未来增长制造了广阔的想象空间,也诱发了中外汽车生产企业针对中国市场即将展开的新一轮竞争角逐。

作为国内国最大的电动汽车销售商,比亚迪设定了到2020年电动汽车销量要占国内市场10%的动态目标,为此,其发布的“7+4”全市场覆盖战略准备在7大常规领域和4大特殊领域实现对电动车的全领域覆盖。紧追比亚迪的脚步,长安汽车日前正式推出了“香格里拉”计划,公开承诺至2025年正式停止销售传统燃油车,并于当年推出21款全新纯电动车型,长安汽车由此成为国内第一个将停止燃油车销售的传统车企。根据规划,长安汽车到2025年在电动汽车全产业链上累计投入超过1000亿元的资金,到时电动汽车的销量将突破400万辆。此外,上汽集团宣布在未来五年将累计投入200亿元开发与投放30款以上电动汽车新产品,并到2020年实现60万辆的电动汽车市场销量目标。值得关注的是,国内完全自主品牌的奇瑞汽车也计划到2020年实现电动汽车20万辆的产销目标,且到2020年所销售的车型中90%为电动汽车。

国外汽车厂商提前布局中国电动汽车市场的脚步也格外铿锵。按照特斯拉的最新计划,未来三年内将开始在中国生产电动汽车,且年产量在数十万辆以上。与此同时,奥迪计划未来五年将再国产5款电动车型,其中包含续航里程500公里的纯电动SUV。而根据计划,通用汽车提出未来5年将其在中国的二氧化碳排放量降低28%的目标,且到2025年通用汽车将为在中国销售的几乎所有车型提供电动化技术,其中2020年在中国销售电动汽车15万辆,2025年提高至50万辆。此外,在通过与中国卡车生产伙伴江铃汽车加强合作以进一步转向电池商用货车的同时,福特也与安徽众泰汽车成立了合资企业,方向是在中国推出新品牌电动汽车;至于丰田的首款纯电动SUV,也计划首先在中国实现量产输出。


需要迈沟过坎

作为一个新的物种,电动汽车眼下与未来都会表现出非常乐观的销售行情,尽管如此,也并不代表电动汽车就可短期内在全球一统江山。按照IEA的最乐观估计,即便是到了2040年这一实现温室气体减排目标的关键之年,全球电动车占到全部新车销量比也只有54%,其保有量占到全部汽车保有量也仅是三分之一。看得出,电动车最终取代燃油车在时间上将会显得比较漫长。

约束性重要因素首先来自于燃油车在很长一段时间还存在着较为稳固的支撑力量。一方面,历经百年发展的燃油车技术、产业及消费习惯,也并非行政化禁令就能完全简单改变,公众的接受是一个渐变的过程;另一方面,内燃机技术还将进一步发展,尤其是综合了汽油机和柴油机优点、油耗和排放都更低的均质压燃发动机(HCCL),其燃油效率几乎可在现有的基础上翻一番,一旦重置于传统汽车,意味着可以减少近50%的碳排放。与此同时,在中国的发电能源结构里,石化能源约占70%,可再生能源等非石化能源约占30%,意味着电动汽车的电源来源有七成来自石化能源,仅有三成来自可再生能源。这也就是说,电动汽车只能起到三成的零排放效果,低于改良后的内燃气排放效率。多种力量的作用或许较大大冲抵电动汽车的替代效应。

石油供给的显著改善也会成为到汽车电动化转型的反向掣肘。先前,壳牌指出全球石油需求峰值将在未来5~15年内到来,艾克森美孚和英国BP预测石油需求至少会在2040年触顶,现在看来这种“峰值说”已经很难站住脚跟。随着美国的页岩油、中国的可燃冰、巴西的盐下石油以及加拿大的油砂等非常规石油的出现与快速商业化,使得原有石油资源的长期供给瓶颈被打破,同时供给能量的增强也将下拉石油价格,降低汽车的消费成本;尤其是在内燃机技术进步的支持下,随之不断升级的油耗与排放技术将会进一步延长内燃机的生命力与发展空间,由此也可能驱动着燃油汽车甚至会与电动汽车争抢未来市场。

从电动汽车本身来看,被视为产品痛点的续航里程、电池寿命等关键技术的根本性改良也是一个渐进的过程。目前纯电动车的续航一般保持在300公里左右,还仅仅能够满足消费者的日常出行代步;另一方面,受到研发成本的约束,时下电动汽车的市场售价维持在3.5万—5万美元的高位,如果再考虑到充电设施供给不足等因素,消费者的比较购买欲望可能更多地会倾斜到传统燃料车身上。此外,全球充电设施的跟进速度至今仍不够理想,也将成为限制电动车市场规模扩大的主要原因之一。

必须正视的是,在这场电动汽车革命中,有一个核心问题还没有破题,那就是环境再破坏的结果。虽然电动汽车行驶过程是零排放,但发电过程是有排放的,不但有二氧化碳排放,还有导致PM2.5的有害气体排放;另外,据IEA估计,到2030年,全球电动汽车的井喷式发展可能会产生1100万吨需要回收的废旧锂电池,随之而来的也是相应的环境代价。一方面,电池在损坏时很可能会释放出有毒气体;另一方面,锂和钴是制造电动汽车电池的两种基本元素,对自然界中有限的锂、钴等核心原材料的开采将导致水污染、水资源的损耗。如果电动汽车衍生出的环境再破坏问题得不到很好的控制与解决,必然会影响不少国家对电动汽车环保意义的正面预期,从而也会放慢电动汽车的推广进程。

需要强调的是,电动技术是否可以看成是全球唯一且最优的清洁能源技术路径目前还没有任何权威定论。从与汽车的匹配来看,液化天然气(LNG)以及生物燃料都可能充当新型的动力,而且电动汽车推广过程中也许会出现其他的“黑科技”产品。因此,决定电动汽车未来市场空间的力量只能来自于自身,包括技术的进化带动电动汽车续航里程的大幅加长与销售价格优势的显著加强,非化石能源技术的根本性突破与使用占比的规模化提升从而极大削弱电动汽车上游发电过程中的温室气体排放等。

作者:晓睿