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  • (2010.第六期)电动汽车——电动汽车受阻何处?

  • 2010-08-19 15:58 点击数:
  • 电动汽车受阻何处

    来源:《财经网》

     

    在市场上,虽然各厂家不时传出新能源汽车研发取得突破和即将量产的消息,但以电动汽车为首的新能源车,更多还停留在“展示”阶段;对汽车企业而言,政府订单要比市场订单要现实得多

    5月初在主题为“畅想绿色未来”的第十一届北京国际汽车展览会上,各厂家的近100款新能源车争奇斗妍,重新唤起大众对新能源车的期待。

      政府对新能源汽车的扶持力度正不断加大:从去年国家发改委制定的《汽车产业调整振兴规划》,到工信部发布的新能源汽车目录;从13个城市正式启动电动汽车“十城千辆”项目,到财政部宣布到2012年将为推广使用新能源车投入200亿元,利好不断。

      但在市场上,虽然各厂家不时传出新能源汽车研发取得突破和即将量产的消息,但以电动汽车为首的新能源车,更多还停留在“展示”阶段,最早声称推出量产计划的比亚迪混合动力车F3DM,至今仍难觅芳踪。

      基础研发缺位

      想要一窥中国电动汽车产业的真实境地,位于天津远郊的天津斯特兰能源科技有限公司是个合适去处——作为全球最大的磷酸铁锂原料工厂,它生产高性能动力电池不可或缺的正极材料。

      但它想成为行业巨擘尚待时日,仅以原料纯度为例,目前只能达到94%,距离生产出理想动力电池的原料相差甚远。理想的原料,杂质含量要降低到百万分之一以下。斯特兰总经理段镇忠告诉《财经》记者,其合成工艺涉及纳米技术,在合成粉碎过程中不能有金属磨损导致的污染,关键部件必须采用高技术陶瓷材料。“而目前国内的工艺方法还谈不上革命性。”

      世界电动车协会主席、中国工程院院士陈清泉指出了造成这一现状的根源:“这类原材料的基础性研发在中国受重视程度不够,这可能将削弱中国在电动汽车领域的全球竞争优势,国产电动汽车的产业化步伐亦将大大受阻。”陈清泉说,这些研发需要数百亿元的研发投入,必须是国家工程。

      类似研发和投入不足的情况在动力电池所需的石墨、隔膜、电解液等基础性原料上同样存在。以电解液主要原材料六氟磷酸锂为例,其占电解液生产成本的50%左右,但中国并不具备国产化能力,市场基本被关东电化学工业、森田化学等几家日本企业垄断。

      而隔膜作为锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,毛利率通常达到70%以上,占了锂电池成本的20%-30%。由于隔膜具有典型的“高技术、高资本”特点,而且项目周期很长,投资风险较大,国内企业的投资热情并不高。结果造成中国市场供应量严重不足,大部分依赖进口,市场主要被日本旭化成工业、东燃化学及美国Celgard公司把持。

      日本早在上世纪90年代初就开始相关研发,而中国与之相比则落后十余年。三菱汽车于去年在日本推出i-MiEV汽车,成为全球首家量产电动汽车的制造商。日产电动汽车LEAF也已经投产并进入美国市场。

      工艺劣势抵消人工优势

      在现有材料体系下,研发可为1吨至2吨重汽车提供稳定动力的汽车电池和驱动电机,意味着由数百块电池串联而成的电池组必须完美无瑕,电机和整车控制系统才能为其提供安全平顺的行驶保障。单就电池、电机以及控制系统三大核心领域,中国公司的技术和设计积累的优势相当有限。

      “到目前为止,我还没有发现性能令人满意的(国产)量产电池。市场上充斥着大量产业化的噪音,宣传和事实之间的差距很明显。中国和日韩的技术差距仅从外观上就可以看出来。”北方车辆研究所动力电池测试中心主任王子东告诉本刊。

      王子东所在研究所是国家863电动车重大专项动力电池测试中心,负责国内动力电池的质量认证工作。在他看来,日韩电池领先的原因在于持久稳定的研发投入及上下游纵向战略整合,汽车厂整合了原料、工装等众多上下游资源进行研发投入,而非“头痛医头,脚痛医脚”。

      中国研制动力电池,除去上文所述原料本身的纯度外,电池制作中的工艺一致性亦是难题。比如涂覆工艺必须极度均匀,否则在电池充放电过程中会自然热胀冷缩,很容易毁坏电池。“几乎所有的因素都会对电池的一致性产生实际影响。这是高风险高投入的行业,动辄需要数十亿元的研发投入。”天津力神电池股份有限公司副总裁许刚说,仅一条3000万安时的动力电池生产线,投入就高达1.5亿元,单体的工装设备均需从日韩进口,每台价值超过400万元人民币,其研发试生产样品及维护试验线的成本每年都需要1亿元以上。

      许刚还表示,电池的成本降低完全依赖于工艺流水线的自动化技术水平,人力等其他成本因素几乎可以忽略不计。

      ——也就是说,在这一完全由技术主导的工艺面前,中国的人力成本优势基本上不存在。

      “全球最好的电池生产线是丰田这类公司自己配制的,它不会卖设备给你,国内进口的组装设备最多只是二流。”清华大学汽车安全与节能国家重点实验室邱恩超博士表示。以涂覆工艺为例,浆料的涂覆均匀性和厚度均需要自动化监控设备即时调整,否则电池制成品必然会出现一致性不符的问题。邱恩超在实际工作中发现,多数中国的动力电池线最多每天人工调整一次,而非自动化即时调整,因而批量生产质量问题时有发生。

      另外一个复杂因素则是电池配组技术。“我们还没有搞清楚电池配组一致性的核心因素,技术完善尚需五年甚至更久。”力神公司一位不愿具名的工程师称。力神在配组技术方面已跟踪四年之久,但所获寥寥。

      日产(中国)投资有限公司副总经理中川恒彦在接受《财经》记者采访时也表示:“解决产品一致性问题必须有足够的开发时间,这项核心技术,日产花了超过十年的时间。”

      高成本、高风险

      电动汽车需要解决的还有巨大的电池重量,以比亚迪纯电动汽车E6为例,其电池重量接近700公斤。“一辆车如果增加700多公斤重量,做安全碰撞是会有问题的。天津清源电动车有限公司总经理吴志新表示。在他看来,过大的电池可能会导致载荷分配不合理、转向过度等安全隐患。时至今日,E6也没有获得任何国家汽车安全方面的相关认证。

      而且,要实现理想的电池续航里程,车体也必须减重。一个直接的减重方案是大量使用替代材料,比如铝。“如果不考虑成本因素,我们可以帮传统汽车减重一吨以上。“美国铝业亚太区兼中国区总裁陈锦亚说。

      但全铝结构车身比普通车身的成本至少高出40%-50%,目前只有奔驰、奥迪等高端车上才少量使用。“对于国内汽车公司来说,成本加上1万元那就很要命。“陈锦亚表示。

      中国虽是驱动电机制造大国,但汽车级高端驱动电机量产经验不足,并不占优势。精进电动科技(北京)有限公司首席执行官余平表示,根据电动汽车产业标准,电动汽车驱动电机加工精度是传统工业用电机的10倍以上,故障率必须降低到百万分之几十以下,而成本需降低至现有价格的三分之一到五分之一。

      而现状是,国内自动化流水线生产高性能驱动电机的厂商寥寥无几,作坊式的工厂可靠性则无从保证,电机芯片、电容这类基础元器件至今大量依赖进口。“零部件产业壁垒和价格均居高不下,可能使得国内车厂在未来产品推出速度和价格方面都面临巨大劣势。“中国电工技术学会电动汽车专委会副主任委员温旭辉表示。

      美国能源部曾就丰田普锐斯电机控制系统做过细致分析,以普锐斯年产10万套计算,驱动电机每千瓦成本高达35美元;而如果石油价格为每加仑3美元,要想让电动汽车大行其道,驱动电机的千瓦成本必须降至10美元。这个价格很难想象,除非行业内出现巨大的技术突破才行。温旭辉悲观地说。她预计,驱动电机厂商将成本降低至现有价格的三分之一,需要十年时间。

      像温旭辉这样对新能源汽车现状不持乐观态度的国内车企高管,不乏其人。长城汽车股份有限公司总裁王凤英认为,现在谈电动汽车产业化为时尚早,尚不具备大批量生产条件。长城现有研发重心是高性能环保发动机,尤其是高效柴油机,对于新能源汽车保持跟随策略。

      一汽马自达销售有限公司副总经理于洪江则表示了另一种担忧:“如果十年内混合动力车成本没降下来,电池技术没有真正实现商品化,而这十年内,传统技术的改善又持续跟上,那么高成本、低产出的新能源汽车风险就非常大。”

      意在政府订单?

      “中国看得见的核心优势是政府补贴可能形成的巨大产业市场、及产业链全球整合新契机。”阿尔特(中国)汽车技术有限公司总裁王跃建称。

      过高的成本及巨大的投资风险,损耗着国内车企对新能源车的投资信心。同济同捷科技股份有限公司一名高层人士表示,如果想进入国家新能源汽车产业目录,业内常规做法是寻找第三方公司提供设计方案进行购买,通常是在传统汽车上进行改装,而非专门为新能源汽车独立开发新车型。“这类为进入目录而做的改装车,价格通常是传统汽车的10倍以上,即使通过了产业目录的各项考评,也没有实际量产的意义。”

      对这种说法,王跃建也表示认同。阿尔特为国内数十家整车厂所做样车改装测试中,几乎都整体采用日系零部件及系统思路。“整车厂对电动汽车零部件的理解很肤浅。纯电动汽车目前还处于设计公司量身定做阶段,目的是为了上国家新能源汽车的公告目录。”据他分析,众多国内厂家之所以在电动车还没有市场的情况下花大钱买方案争上目录,原因在于争取政府订单——政府为推动电动车使用,以后的采购订单可能会增加。而只有上了目录,才有可能拿到政府订单。

      “通常项目开发完后整车厂就去上公告,上公告之后,愿意多大批量生产就多大批量生产,不愿意生产也可放在研发仓库里。”天津清源总经理吴志新表示。天津清源是目前国内生产特制改装电动车最大的企业,两年累计也只有3000台左右。“最大的客户还是十城千辆带来的政府订单,面向个人的量产短期内遥不可及。对企业来说,前期的技术投资风险还是很大的。”

      通常,整车厂宁愿花数千万元从设计公司手里购买一套改装车方案,也不愿意自主深度研发。整车零部件采购也由设计公司完成。“由于数量稀少,无法真正培育起新能源汽车零部件产业。”王跃建说。

    “传统汽车的地位短期内不可撼动。” 日产(中国)投资有限公司副总经理中川恒彦说,电动汽车到2014年前后才会形成一定的市场带动效应。中川恒彦透露,风头颇劲的日产纯电动汽车LEAF,今年的全球销售目标也仅为6000台。

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