清华大学教授、欧阳明高院士在中国电机工程学会年会开幕式上做了关于“新能源革命的技术瓶颈与路径探索:储能、氢能与智能”的主题演讲,对未来新能源前景进行预测和判断。以下为根据演讲内容提炼出的几点核心判断,供行业人士了解参考。
1. 中国可再生能源装机增量全球第一,光伏出货量占全球近70%;到2035年,风电光电将占80%以上的装机容量和40%以上的电量,风电成本可降至0.2元/度,光伏发电成本可降至0.1元/度。
2. 新能源汽车需要真正的绿电和绿氢,两大新能源系统都是储能技术,新能源技术革命的核心瓶颈是新型电力系统的电网灵活性,解决出路在于氢能+储能+智能。
3. 未来10年电动汽车智慧能源生态将形成万亿级产业,光伏进入10亿干瓦时代,电池进入100亿干瓦时时代,电动汽车进入亿辆时代;未来基于电动汽车的车网互动式电池储能有可能逐步替代独立的电池储能产品,成为分布式电池储能的主体。
4. 预计到2040年,中国电动汽车保有量达到3亿辆,每辆车平均电量大于65千瓦时,则车载储能容量超过200亿千瓦时,与中国每天消费总电量基本相当。
5. 预计到2060年,中国电动汽车智慧能源生态将形成10万亿级产业,其中分布式光伏进入20亿千瓦时代,车网互动进入100亿千瓦时时代,电动汽车进入4亿辆时代。
随着风能、太阳能等可再生能源发电装机快速增长,可再生能源正在成为电力能源的重要组成部分,有力促进我国能源结构调整。“储能+氢能”是智能电网、可再生能源高占比能源系统的重要组成部分和关键支撑技术,为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应等多种服务,能够提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性;支撑分布式电力及微型电网发展,推动主体能源由化石能源向可再生能源更替。本文内容从储能、氢能、智能三大角度出发,阐述了可再生新能源的发展前景。
第一部分
储能
储能行业在我国的战略地位愈发凸显,但仍处于蓝海阶段,还远没有到洗牌甚至一家独大的时候。欧洲的能源危机还在加剧,这场多重因素影响下的能源产业动荡已经对太多领域造成了刺激与伤害。根据相关数据显示,目前欧洲的天然气、柴油等价格仍在走高,民用能源和工业能源的缺口持续扩大,化肥、粮食、畜牧业也遭受了冲击。
从德国、英国、法国等国的能源结构上我们可以看到,“本地能源供应能力不够,进口稳定性不足”几乎是共同的特点,这或许是引发此次能源危机最大的内部因素。正因如此,近期多国开始了能源企业国有化的策略,以挽救那些濒临倒闭的能源公司。这也从侧面说明,保证能源结构的可控、保证能源供应的稳定性将会是未来各国都要面临的问题。
全球来看,随着碳中和事业的发展,传统能源将会逐步退出能源系统,但传统能源的退出需要伴随新型能源的兴起,这种变革衔接得越紧密,能源系统和整个社会受到的冲击就越小。而现阶段,推动能源系统变革的重要技术路径之一,就是储能。
“储能”可能是近几年最火热的产业之一。从数据上看,截至2021年底,我国已投运电力储能项目累计装机规模46.1GW,占全球市场总规模的22%,同比增长30%。其中,抽水蓄能的累计装机规模最大,为39.8GW,同比增长25%。
但值得注意的是,抽水蓄能所占比重与去年同期相比再次下降了3个百分点,当前储能市场的增量主要来自新型储能,累计装机规模达到5729.7MW,同比增长75%。同时储能市场的需求也变得更加多样化,短时、长时、调频、削峰填谷等需求都将被满足,未来新型储能产业的发展将更加迅猛。
一、电化学储能突飞猛进
目前我国储能应用市场发展的一大重心是在风电、光伏电厂配备储能设施,以保证生产出的绿电能够平稳入网。我国的风电、光伏产业发展时间较长,技术也相对成熟,但由于没有合适的储能设备,弃风弃光的现象十分严重。根据国家能源局统计,2022第一季度,我国弃风电量达60亿千瓦时,弃光电量达24亿千瓦时。
图片来源:国家能源局
随着相关政策的出台以及能源市场的转型发展的需要,我国电源侧的储能设备需求开始旺盛。电化学储能的灵活部署、受自然环境影响小、建设周期短等优势开始凸显,并开始稳定落地电源侧储能场景。
电化学储能除自身应用优势外,产业链成熟程度也是目前新型储能技术路线中最高的。得益于我国近几年新能源汽车产业的发展,锂离子电池的性能、成本、制造工艺等已经达到了较高的水平,上下游产业链的市场规模持续扩大,这都为电化学储能的大规模落地应用打下了基础。
同时,电化学储能系统还能很好地应用在家庭、商务楼宇和工业园区等场景中,这些场景中其他类型的储能系统几乎无法搭建。应用场景广泛也是电化学储能被认为是未来主流储能技术的原因之一。
第二部分
氢能
作为实现碳达峰、碳中和目标重要绿色能源发展的方向之一,国内氢能发展热度日益高涨。统计信息显示,目前全国已有20多个省份40多个地级市发布氢能规划,其规划产业规模超过万亿元;众多央企和上市公司也竞相布局氢能发展。与此同时,作为新兴产业,氢能面临制储运加等环节核心技术欠缺和成本较高、标准体系不成熟、产业链和配套设施不完善等问题,需要从完善政策、明确标准、突破关键核心技术与重要设备材料自主创新研发、引导资本投入等方面不断发力解决。
一、我国氢能产业概况
1. 政策驱动效应凸显,重点区域示范叠加央企入场加速推动氢能产业
“十三五”时期是氢能产业起步加速期,国家层面相继出台了多项战略规划与政策,包括《国家创新驱动发展战略纲要》《“十三五”国家科技创新规划》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》等,明确了氢能产业的发展目标、路径与保障举措。2020年,《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,以及《新时代的中国能源发展》白皮书等相继发布,产业政策导向更精准、更强调发挥市场作用。此外,随着国家燃料电池汽车示范城市群项目启动,加之各省都在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中明确氢能发展建设,由此氢能产业发展将全面提速。
2017年以来,我国氢能已逐步建立起制储运加用等重点环节较完整的产业链,初步具备了规模化发展的基础。京津冀、长三角、珠三角、成渝、山东及环武汉等地区先发优势明显,示范带动作用和对优势企业的吸引力不断增强,集聚效应初步显现。我国能源中央企业纷纷布局氢能业务,依托自身技术基础和资源优势,积极创新发展模式,推动与地方政府及相关企业在氢能领域开展战略合作,迅速成为我国氢能产业加快发展的重要力量。《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》显示,我国氢气年产能约4100万吨,产量约3342万吨,是世界第一产氢国。
2. 技术自主创新取得突破,进口替代成效显著
氢气制储运加环节:制氢方面,我国大型煤制氢、天然气制氢技术及装备世界领先;碱性电解槽技术并跑国际先进水平;质子交换膜电解槽(PEM)技术进步较大,但仍跟跑国际先进水平;固体氧化物电解池(SOEC)技术处于实验验证阶段。车载储氢容器方面,我国三型瓶技术成熟并实现全国产化,四型瓶初步具备量产水平。储运方面,我国仍以20MPa压缩氢气运输为主,液氢、固态储氢、50MPa压缩气体运输技术及装备取得显著进步,但与国际一流水平差距明显;98MPa固定储氢容器和45MPa(含以上)固定储氢瓶组性能指标基本达到国际先进水平。加氢站技术及装备方面,45MPa隔膜式和液驱式氢气压缩机已具备产业化能力;90MPa氢气压缩机核心技术取得突破;加氢机整机开发实现国产化,但阀门、流量计等关键部件仍依赖进口。
燃料电池及零部件环节:关键材料方面,近几年技术有所突破,但整体水平对比世界先进仍有较大差距,产品对外依赖度较大。质子交换膜和气体扩散层(碳纸)技术水平显著提升,但产业化仍有待突破;催化剂已实现量产,但仍跟跑国际先进水平。核心零部件方面,膜电极、空压机、双极板等国产化进展迅速,正在快速缩小与国际先进水平的差距,2020年成本同比降幅达30%以上;电堆与系统集成技术水平与国际并跑,并向高功率、高集成、低成本方向发展。氢气循环泵总体处于跟跑状态,但国内企业积极推动技术攻关,已取得一定进展。固体氧化物燃料电池(SOFC)方面,我国拥有全球最大的陶瓷电解质膜片供应商,5kW级SOFC电堆及系统已开发成功。
3. 终端应用场景趋于丰富,推广已具规模
交通运输领域:城市公交和物流车仍是目前最主要的燃料电池终端产品,续航能力在300-500公里;国内已有企业陆续推出燃料电池乘用车、重卡、应急电源车等。燃料电池船舶方面,我国已推出拥有自主知识产权的船用燃料电池系统。我国逐渐探索出一条以商用车为主的中国特色燃料电池汽车推广路径。2016-2019年,我国燃料电池汽车产销量稳步上升;2020年受疫情影响产销量同比有所下降,前11个月产销量分别为935辆和948辆。截至目前,我国燃料电池汽车保有量约7200辆,以中型货车和大中型客车为主,累计运营里程接近1亿公里;上海、深圳和佛山投放车辆均超过千辆。
冷热电联产领域:2021年上半年以来,国内对氢能在热电联产领域的探索,已经开始向示范应用阶段迈进,东方电气、高成绿能、铧德氢能等多家公司都已成功交付了燃料电池热电联产示范项目。由东方电气集团有限公司旗下全资子公司东方电气(成都)氢燃料电池科技有限公司自主研制的100kW级商用氢燃料电池冷热电联产系统,发电效率大于52%,热电联产总效率超过90%,支持离网并网、孤岛运行和黑启动,同时对外提供65℃热水。
相比于此,国内更多公司均在进行小功率的热电联产尝试。由浙江高成绿能科技有限公司(“高成绿能”)自主研发生产的20kW燃料电池热电联产系统成功交付到嘉兴红船基地“零碳”智慧园区。该系统是一种基于燃料电池开发的新型零排放热电联供电站系统,包含电解水制氢模块、储氢模块、燃料电池发电模块、余热回收模块、直流配电模块和控制模块,可大规模应用于储能侧,用作循环发电电源和调峰电源,并为用户提供热水或暖气。
我国氢能产业未来发展目标
二、氢能产业链解析
氢能在全球能源转型、实现碳中和过程中,承担着不可替代的重要角色。从目前全球能源发展状况看,未来化石能源、新能源及氢电二次能源互联互动的格局,将成为一种长期状态。以氢能为基础发展的产业链,涵盖以下几方面。
上游产业:氢气的生产与供应,涉及氢气制取(包括化石燃料制取、工业副产、可再生能源电解水等)、氢气储运(包括储氢瓶、管道运氢、液氢槽车等)、加氢站建造与运营。
中游产业:燃料电池及核心零部件,涉及燃料电池核心零部件(包括双极板、膜电极、质子交换膜、气体扩散层、催化剂等)、电堆、系统的研发、生产与销售。
下游产业:燃料电池及氢气的应用,主要涉及燃料电池新能源汽车、不间断电源(UPS)、工业及建筑领域用氢等,以及贯穿其中的材料、设备及服务等内容。氢能产业链中,制氢技术、基础设施如加氢站建设、燃料电池研发与制造,是氢能产业发展的基础与核心。
三、氢能产业特征
从全球格局看,技术储备方面,日本专利第一,是产业技术的掌握者。我国虽然基础研究领跑,但是应用技术不足,产业链的核心掌控能力不强。全球主要国家的氢能战略侧重点各有不同,日韩重应用,欧洲推基建,我国以能源转型、战略性新兴产业为核心,侧重科技创新和下游应用的推动。
从国内发展阶段看,政策方向已由燃料电池车购置补贴、下游市场,向基础设施、关键零部件、运营服务等供给端倾斜,如氢能汽车的十城千辆示范行动,强调技术攻关区域合作和示范应用;发展基础方面,作为世界最大产氢国、商用车最大应用地,装备和储氢材料的制造基础雄厚,已经成立了产业创新联盟,具备产业化加速基础;区域布局方面,环渤海创新发力,重点做绿氢制备及关键零部件及技术研发,长三角领跑燃料电池车的研发和示范,珠三角加氢网络建设最成熟、氢能和燃料电池示范显著,川渝地区是可再生能源及电池电堆研发的重要地区,中部地区重点突破电池重要零部件及客车的大规模示范。
从市场前景看,供给方面,氢能在全球未来的能源供给体系中约占18%,在我国未来终端能源体系中占比达10%,氢能供给结构将从以化石能源的非低碳氢逐步过渡到以可再生能源为主的清洁氢;需求方面,我国规划到2025年,燃料电池汽车保有量达到10万辆;到2035年,燃料电池车将达到130万辆,下游相关产品的市场也将打开。到2050年,氢气需求量将接近6000万吨,氢能在我国终端能源体系中占比超过10%;到2060年,我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右,在终端能源消费中占比约20%。
氢能产业链图谱
四、氢能产业竞争格局
近几年,全球气候异常,促使实现碳中和成为全世界最紧迫的任务之一。欧盟、日本和韩国及其他110多个国家和地区,已承诺到2050年实现碳中和。我国承诺到2060年实现碳中和。
先进国家地区相继更新氢能战略。2020年7月,“欧盟氢战略”出台,计划未来10年内向氢能产业投入5750亿欧元。2020年12月,美国能源部发布《氢能项目计划》,将协同所有能源部门致力于氢能全产业链的技术研发,并加大示范和部署力度,以期实现产业规模化,到2050年,美国本土氢能需求将增至4100万吨/年,占未来能源消费总量的14%。2021年10月,韩国政府公布了旨在发展氢能产业的“氢能领先国家愿景”,争取到2030年构建产能达100万吨的清洁氢能生产体系,并将清洁氢能比重升至50%,主导全球氢能源市场;2050年达到500万吨,并将氢气自给率升至50%。
主要国家在氢能产业技术储备上各有不同。在产业链上游制氢环节,日本和美国专利申请趋势较接近,2000年后专利数量开始上升,2005年日本专利数量达到最高点,之后缓慢下降,近5年下降明显,美国在2010年专利数量开始下降;我国制氢技术专利申请较晚,2005年以后才逐渐有所增长,2010年后突飞猛进,2016年后专利数量超过美日韩德4个国家之和;相比之下,德国和韩国制氢专利数量变化一直比较平稳,且数量偏少。在储运氢技术方面,上述5个国家1980年以来的趋势与制氢大致相同,日本在储运氢技术上投入研发较早。在下游的主要应用质子交换膜燃料电池方面,日本自20世纪70年代开始申请专利,2000年后迅速增长,2004年达到最高点1480项,此后开始缓慢下降,其他4个国家在质子交换膜技术领域专利数量变化不大,我国近5年虽有所增长,但年度最大申请数量未超过500项。
五、我国氢能产业进入壁垒
1. 核心技术、关键零部件受限,依赖进口
目前我国氢能产业发展面临严重制约,一是日美韩等先发国家的专利壁垒。二是核心技术方面,典型的是电堆,相关制造成本较高,产品成熟度不够,规模化生产弱;部分关键零部件及核心设备仍然依赖进口,比如碳纸、膜电极、质子交换膜、储氢罐等,国产能力较弱。
2. 产业配套能力不足,主要环节成本偏高
一是氢能在政府层面的管理体制机制中尚不明确。我国加氢站等基础建设仍然面临体制机制掣肘,“十三五”时期运动式发展,使得加氢站在数量上快速跃居世界第二,但相对实际需求如成本、加氢能力等方面仍有较大差距。
二是主要环节成本明显偏高。首先在制氢环节,目前以化石燃料为主,电解水制氢成本依然处在高位,我国终端氢加注成本普遍在50-80元/千克,相比燃油成本明显偏高;其次是储运环节,液体运输、管道长输是氢能能够商业化推广的前提条件,受技术与材料问题制约,目前较广泛应用的气态储氢集中在35MPa和70MPa两种压等级,能量密度不高,无法满足未来“井喷”式需求;在中游燃料电池系统、上游的零部件及材料等环节中,电堆系统是价值量最大的环节,还有催化剂、隔膜、碳纸、空压机、氢气循环泵等,目前我国还处于国产化发展的早期,一些关键材料和核心技术未来仍依赖进口,中游的电池系统组装和下游的应用已有规模化应用示范。
我国氢能政策发展脉络
六、我国氢能产业发展方向
在我国,围绕氢能产业上下游重点环节,以及全产业链的核心技术突破与关键零部件的国产化替代,是未来产业布局的重要方向。
一是绿氢成为未来制氢重点。在技术进步、政策指引和行业企业社会责任意识的多重作用下,绿氢制备的固定和非固定成本均有望下降,使绿氢能赶超灰氢的经济优势。预计到2030年,我国绿氢市场规模将增长近30倍,绿氢的占比也将从2019年的1%提高到2030年的10%。绿氢的增长主要来自于交通领域,源于氢燃料电池车的大面积推广使用,其次是工业领域和能源领域。
二是降成本、强性能、扩应用,成为产业与技术目标。通过加强基础技术、应用研发,示范项目验证,制定相关战略规范标准,降低全产业链成本、消除行业发展壁垒、聚合多种氢能供应、挖掘氢能新应用、开发氢能综合应用系统,是产业与技术未来主要方向。
三是“需求+资本”推拉成为产业技术加速发展的引擎。政府积极引导、包含大型央企在内的各类社会资本进入储运加氢、燃料电池等高技术含量、资本密集的环节,将推动各项关键尖端技术的喷涌。
七、对我国氢能发展的几点建议
对政府而言,一是需厘清氢能管理体制机制,改变“九龙治水”“多点掣肘”的局面,从法治、战略、顶层设计层面祛除产业链制约因素,形成政府引导、资本与全社会合力推进的有力格局;二是从科技创新与市场规范方面,集中支持技术创新与成果转化,适时出台相关技术标准规范与监管体系,避免资源浪费和无序扩张;三是聚焦市场无法解决的重点环节,发挥体制机制优势和国资引导撬动作用,突破“卡脖子”环节,与市场相辅相成,共同抢占全球氢能产业发展主导地位与尖端技术制高点。
对企业而言,一是持续增加研发试验经费投入,深耕核心技术、坚持自主创新,一方面通过资本运作并购海内外产业链相关企业,补全增强产业链,提升话语权与品牌力;另一方面,建立特色保障体系,招引国内外一流学科高端人才,构筑强大人才梯队,集中突破关键技术,如上游的光伏、风能发电和输配电设备与解决方案,致力于清洁电力生产,中游的高效质子交换膜电解水技术及碳捕获配套技术,下游的电制燃料与化石燃料混合使用的过渡解决方案等。二是加强与高校、科研院所合作,通过资金、空间、设备、人才等的互动耦合,构建创新生态。三是注重开放合作,积极开展行业示范应用交流学习,用心培育上下游供应链,做好国产替代备份。
对投资机构而言,一是深入研究氢能产业链、创新链发展动态,多方探索,增强一手商业情报快速获取能力,争取掌握先机;二是识别响应国内实际需求,聚焦关键核心技术领域,挖掘创新创业团队;三是围绕产业链薄弱环节,通过资本运作助力国内产业链补全增强,投资自主创新与国产替代,获得市场规模溢价。
由于政策的驱动与引导,我国氢能已逐步建立起制储运加用等重点环节较完整的产业链,初步具备了规模化发展的基础,但同时氢能产业仍面临着核心技术、关键零部件依赖进口,产业配套能力不足等问题。因此,需厘清氢能管理体制机制,改变“九龙治水”“多点掣肘”局面,从战略、顶层设计与法治层面强化产业链补链、强链,持续增加研发经费投入,深耕核心技术、坚持自主创新,同时通过资本运作助力国内产业发展壮大。
第三部分
智能
新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展,汽车与能源、交通、信息通信等领域的技术加速融合,电动化、智能化、网联化成为汽车产业的发展潮流和趋势,更成为世界各国争夺未来科技主导权的核心战场。
未来十年,将是全球在新能源领域竞争最激烈的十年,更是一场席卷全球的新科技革命,胜利者将成为未来全球新能源产业链的引领者。随着全球电动化在欧洲碳排放政策叠加超强补贴、中国双积分政策及供给端优质车型加速、美国新能源高额投资规划下,未来新能源行业产销将继续保持高增速。
一、国产新能源汽车前景:方兴未艾,跑马全球
十年来,政府对我国新能源汽车产业加大扶持,持续补贴,直至2021年,新能源汽车补贴标准在2020年基础上退坡20%。经过十年砥砺发展,我国新能源汽车产业已经形成了较为完整的产业链,市场也初具规模。当前,我国新能源汽车已进入“市场+政策”双轮驱动发展新阶段。
根据中国汽车工业协会的统计,2020年中国实现新能源汽车销量为1,367,315辆,同比增长13.35%,过去五年年均复合增速为32.80%,我国新能源汽车保有量已持续3年约占全球“半壁江山”,中国新能源汽车产销量已经连续六年位居世界第一。
展望未来,在国家大战略背景下,我国新能源汽车正当其时,前景无限。2020年,全球新能源汽车市场渗透率为4.15%,到2021年7月,我国新能源汽车销量在新车销量中的渗透率达到16.5%,市场规模仍有较大的增长空间。
二、国产新能源汽车政策:先发制人,领先各国
新能源汽车的未来产业布局,可谓是群雄并起的必争之地。我国提出在2025年新能源汽车销量渗透率达25%,美国加州提出到2025年新能源车销量渗透率达15%。而一些欧盟国家推进的目标更为激进,如挪威提出到2025年新能源销量渗透率达100%;丹麦、爱尔兰2030年渗透率达100%,英国、法国、西班牙、葡萄牙到2040年渗透率达100%;德国2030年新能源车累计销售700万辆。
面对这场新能源汽车市占率的竞争,各国竞相出台支持政策。目前美国新能源电动车渗透率仅为3%,远低于中国和欧洲的10%和15%。为了迎头赶上,美国总统拜登签署行政命令,设定2030年电动车占新车销量比例达到50%的目标。该行政命令标志了美国将新能源汽车产业提高到国家战略的高度,这将进一步促进全球汽车电动化进程的加速。
而我国更是在政策方面给予了强力支持 :
2020年4月,财政部印发《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,将我国新能源汽车补贴政策延长2年,实现稳定过渡;
2020年9月发改委等四部门发布《关于扩大战略新兴产业投资的指导意见》,强调加快新能源产业跨越式发展,加快核心技术部件研发,加快新能源汽车充换电站建设,实施智能网联汽车道路测试和示范;
2020年国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035》,到2025年,中国新能源汽车新车销量占比达到20%左右,到2035年纯电动汽车成为新销售车辆的主流。预计2021-2025年,我国新能源汽车年均复合增速为34.42%;到2025年,高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用;到2035年,高度自动驾驶汽车实现规模化应用。
2021年7月30日,中共中央政治局召开会议。会议要求,要挖掘国内市场潜力,支持新能源汽车加快发展。
三、智能化潮流势不可挡
中国科学院技术科学部院士——欧阳明高表示,随着政策红利加码和市场前景广阔的优势,都将推动新能源汽车产业正成为一个巨大的“风口”。而电动化、智能化、轻量化等技术方面的革命性发展,更是新能源汽车发展的三大核心趋势。
这其中,国产新能源车保持优势的一个重要支点就是自动驾驶。自动驾驶浪潮正席卷着蓬勃发展的汽车行业,尤其是受当前疫情的影响,业内人士普遍认为,L3+自动驾驶系统将会在商用车领域率先得到应用,而重卡的自动驾驶将会对现代的运输行业带来巨大改变。
在2018年的全国两会上,多位人大代表也呼吁,从立法层面加快推动自动驾驶技术的发展。近年来,国家政策开始持续加码,商用车高阶自动驾驶的商业化落地进入了关键时期。包括去年底国家交通运输部公开发布相关政策显示“鼓励结合需求开展自动驾驶载货示范应用”,进一步推动商用车自动驾驶的商业化落地进程。
我国公路货运市场规模居世界第一。据中国物流与采购联合会数据显示,今年上半年,我国物流业总收入达到5.7万亿元,同比增长22.8%。得益于自动驾驶的应用,一方面降低人车比,大幅降低司机成本等;另一方面,技术将摆脱人为不良的驾驶习惯,大大降低燃油成本;同时,在技术辅助下,司机的劳动强度降低,可改善因疲劳驾驶带来的安全性和效率性隐患。随着全球自动驾驶行业发展到了真正量产落地的最后冲刺阶段,以干线物流场景为代表的重卡自动驾驶落地,将迎来广阔市场。
欧阳明高院士认为,中国在交通电动化方面经过这二十年,已经走在全球的前列。中国产业链完备,成本优势明显,放眼全球,我们在电动化方面将会继续保持在领先。另外,我国在低碳化、风电、光伏方面在全球也都有着较明显优势。在智能化方面,中国的信息化水平在全球更是排在前列。这都将成为我国在新能源与智能汽车产业保持持续领先地位的重要基础。
四、产业链优势或将带来高回报
中国汽车工程学会认为,目前我国新能源和智能汽车产业发展取得了四个方面的优势:一是产业规模持续扩大;二是技术水平显著提升;三是企业实力明显增强;四是配套环境日益优化。
随着新能源汽车供应体系的重塑,产业链参与主体也发生了很大改变,以传统机械类供应商为主,转变为电化学、电子、半导体、通讯、软件等多类型供应商并存。而这些新兴领域还并没有被美、德国际知名头部公司垄断,国内创业公司与国际竞争对手目前仍在同一技术、研发起点上。同时,在本地化优势和国产替代需求的加持下,我们有机会取得突围,成功获得高回报的增长。
五、领先的固态电池将消除续航焦虑
随着锂电池技术与新能源汽车电池管理系统能力的不断提升,搭载液态锂电池的纯电动乘用车受限于其能量密度瓶颈,续航里程难以进一步提升;另外,随着更高比容量的高镍三元材料的应用,传统液态锂电池自燃爆炸等安全事故发生概率存在上升的可能。对电池的长续航里程和高安全需求与现有技术性能的局限性凸显。
固态电池基于固态电解质的使用,对正负极材料与结构体系较传统液态电池进行了较大的优化,在安全性、能量密度层面有质的提升,量产成本方面可与传统液态锂电池持平。固态电池受到全球范围的广泛关注,丰田、宝马、大众、三星等巨头企业都投入了大量资金用于固态电池研究。日本政府早在2018年就颁布了要在2018-2022年间,投入100亿元进行研发,挽回在锂电池上的劣势。近年来,中国科研机构和相关企业在固态电池方面取得积极进展。据报导,未来一年内固态电池有望在国内开始量产。
六、激光雷达将成为自动驾驶的关键
2020年2月,国家发展改革委员会等11部委联合印发了《智能汽车创新发展战略》,提出了2025年实现有条件智能驾驶汽车的规模化生产(L3级别),2035年全面将建成中国标准的智能汽车体系的愿景。美国和欧洲也推出了多项政策、法案支持自动驾驶发展。
随着自动驾驶级别的提升,驾驶辅助功能逐步增加,感知、规划、决策、芯片等软硬件单车价值增加明显。根据中汽协预计,2020年中国ADAS产品渗透率有望达到50%,市场规模878亿元左右。从ADAS到自动驾驶,感知领域硬件需求增加,达到L3级别后单车感知硬件需求趋于稳定。因此,L2+级别车型渗透率提升,L3级别车型逐步量产,超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、摄像头等都是感知领域硬件的可选方案。
相比毫米波雷达、摄像头、超声雷达等方案,激光雷达在可靠度、探测距离、夜间表现等方面都较为均衡,具备一定优势。到2025年,全球激光雷达在该领域的市场规模将超过45亿美元。
我国在激光雷达产业链领域布局相对均衡,中游强上游弱的局面得到了进一步改观,这将确保我们在全球激光雷达产业链竞争中保持较大优势。激光雷达是自动驾驶技术实现的关键技术设备,中国在自动驾驶领域颁布的规范化扶持政策,也助力国内激光雷达市场进一步扩张。我政府正积极推动相关领域国家标准的制定,这不仅在于汽车产品与技术的升级,更有可能带来汽车及相关产业价值链体系的重塑。
如今,自动驾驶的浪潮正席卷着蓬勃发展的汽车行业,尤其是受当前疫情的影响,业内人士普遍认为,L3+自动驾驶系统将会在商用车领域率先得到应用,而卡车的自动驾驶将会对现代的运输行业带来巨大改变。根据市场调研机构Future Industry Insight的最新分析,2020年全球自动驾驶卡车的市场价值为10.04亿美元,到2025年预计将达到16.69亿美元,2020-2025年的复合年增长率为10.4%。
在2018年的全国两会上,多位人大代表也呼吁,从立法层面加快推动自动驾驶技术的发展。近年来,国家政策开始持续加码,商用车高阶自动驾驶的商业化落地进入了关键时期。包括去年底国家交通运输部公开发布相关政策显示“鼓励结合需求开展自动驾驶载货示范应用”,进一步推动商用车自动驾驶的商业化落地进程。
我国公路货运市场规模居世界第一。据中国物流与采购联合会数据显示,今年上半年,我国物流业总收入达到5.7万亿元,同比增长22.8%。得益于自动驾驶的应用,一方面降低人车比,大幅降低司机成本等;另一方面,技术将摆脱人为不良的驾驶习惯,大大降低燃油成本;同时,在技术辅助下,司机的劳动强度降低,可改善因疲劳驾驶带来的安全性和效率性隐患。随着全球自动驾驶行业发展到了真正量产落地的最后冲刺阶段,以干线物流场景为代表的重卡自动驾驶落地,将迎来广阔市场。
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