未來10年，全球新能源汽車市場發(fā)展會形成何種規(guī)模?對關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)及汽車周邊設(shè)備的帶動作用有多大?日本專業(yè)市場調(diào)查公司”富士Chimera綜研”，于2010年12月17日發(fā)布了一份頗有建樹的汽車市場調(diào)查報告，對未來全球新能源汽車這塊”蛋糕”的規(guī)模進行了預(yù)測。

1.未來10年汽車產(chǎn)量增長預(yù)測

全球汽車(包括乘用車、載貨汽車、客車)的年產(chǎn)量， 2015年將達到9232萬輛，2020年將達到1億600萬輛。10年后的增加幅度大約為2010年的154%，其中包括混合動力汽車(HV)、外充電式混合動力汽車(PHV)、電動汽車(EV)、燃料電池汽車(FCV)等新能源汽車在內(nèi)(表1)。

表1 全球未來10年汽車產(chǎn)量增長預(yù)測

全球新能源汽車EV、HEV、FCV的年產(chǎn)量，2015年將比2010年增加4.1倍，可以達到403.6萬輛;2020年比2010年增加9.2倍，將會超過900萬輛，屆時約占世界汽車總產(chǎn)量的8.6%。為新能源汽車產(chǎn)業(yè)配套的新一代設(shè)備及產(chǎn)品也將與之同步增長(表2)。

表2     全球2020年P(guān)HV、EV汽車及關(guān)聯(lián)產(chǎn)品增長預(yù)測

報告還列舉了日產(chǎn)(NISSAN)公司聆風(fēng)電動車閃亮登場的成功案例。面向美國市場投放的日產(chǎn)聆風(fēng)電動汽車，號稱是世界上第一款產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化、批量投產(chǎn)的典型EV汽車。自2010年4月開始接受訂單以來，2個月就完成了當(dāng)年6000輛的銷售目標(biāo)。目前的銷售狀況是，訂單預(yù)約的交車時間已經(jīng)延長至數(shù)月，2011年才開始接受本國訂單。

聆風(fēng)電動車采用的緊湊型鋰離子電池組安置在車體下側(cè)，使車內(nèi)空間增大、整車重心降低、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性高。唯一動力來自一臺功率為80kW、轉(zhuǎn)矩為28.5kgm的電機?？焖俪潆娔Ｊ较?，30分鐘可使電池容量達到80%。加上制動能量回收裝置，城市工況下一次充電的續(xù)駛里程可達160km。

2.先進技術(shù)拓展汽車配套市場

(1)車載太陽能應(yīng)用技術(shù)

在利用可再生能源的省”電費”對策方面，日本豐田(TOYOTA)公司的第三代普銳斯，通過采用太陽能電池技術(shù)，可以實現(xiàn)在炎熱的夏天，用太陽能電池的電力為車廂換氣，以有效抑制車內(nèi)溫度過于升高，從而達到節(jié)約能源的目的。

由于太陽能屬于可再生能源的一種，充分利用這種取之不盡的能源為汽車提供服務(wù)，將成為一種最受歡迎的技術(shù)措施，并由此形成巨大的、高附加值的配套產(chǎn)品市場。

(2)汽車電子設(shè)備的技術(shù)進步

汽車周邊設(shè)備的技術(shù)成就和市場也將十分令人矚目。美國蘋果威鋒iPhone和日本任天堂wii等電子設(shè)備開發(fā)商，也提高了對汽車電子產(chǎn)品應(yīng)用的認知度，并把研發(fā)方向瞄準(zhǔn)操作簡單、便利、快捷并具有一定人性化水平的汽車電子周邊設(shè)備。

未來汽車上”情報+娛樂”融合技術(shù)系統(tǒng)，將優(yōu)先考慮節(jié)能、環(huán)保、安全、方便、低成本的市場需求，使電子配套產(chǎn)品的技術(shù)服務(wù)功能和發(fā)展水平越來越高

(3)生物識別技術(shù)的推廣與應(yīng)用

生物識別 (Biometrics) 技術(shù)是一項新興的、也是本世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一。以人類生物特征如指紋、語音、面像等方式，通過特征驗證并酌情對人的行為加以限制。生物識別將在防止飲酒駕駛、瞌睡或疲勞駕駛等自動安全控制系統(tǒng)中，成為安全管理的普及技術(shù)而成為未來10年技術(shù)推廣重點。

(4)智能通訊將為節(jié)能環(huán)保發(fā)揮更大作用

報告預(yù)測，隨著下一代汽車發(fā)展以及節(jié)能與環(huán)保要求，降低各種類型汽車的能源消耗將成為智能交通及通訊發(fā)展所追求的目標(biāo)。日本政府已經(jīng)把高效能道路交通系統(tǒng)，納入未來21項能源重點革新技術(shù)之一。將智能交通、智能通訊系統(tǒng)與智能充電系統(tǒng)機密結(jié)合，并實現(xiàn)智能通訊系統(tǒng)對道路、車輛、人員的全覆蓋，由此為智能通訊系統(tǒng)的產(chǎn)品提供一個很大的市場。

(5)汽車列隊尾隨控制技術(shù)

利用衛(wèi)星定位及導(dǎo)航系統(tǒng)，實現(xiàn)基于”路車/車車”定位技術(shù)的、高速公路載貨汽車自動尾隨駕駛的控制裝置，將使載貨汽車的節(jié)能減排實現(xiàn)新的突破。

這種技術(shù)主要是通過車上裝的自動控制車輛運行的計算機、無線數(shù)據(jù)通訊等設(shè)備，對車輛的速度、行進位置進行尾隨自動控制。通過縮短并固定前后車輛在高速公路上的行駛間距，來降低風(fēng)阻并達到降低燃料消耗的目的。

技術(shù)難度在于隨行車輛的響應(yīng)程度，包括遇有障礙時車輛能夠自動停止和緊急回避等要求。日本已經(jīng)于2010年10月6日，在茨城縣產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所初次試驗成功。一組裝有自動控制裝置的25噸載貨汽車，以80公里時速和15米的固定間距駛上試驗場的高速公路。項目的設(shè)計目標(biāo)是：前車有人操作、后車無人駕駛;車輛編組數(shù)量為5輛;隊列車輛間距縮短至4米;跟隨車輛的節(jié)油率為15%。

3.先進技術(shù)應(yīng)用的商業(yè)化效果

新一代汽車整車控制系統(tǒng)，主要圍繞安全、便捷、舒適等技術(shù)目標(biāo)展開，要求必須具有實用性、人性化和一定的生態(tài)環(huán)保水平。目前，真正具有普及性的、達到市場化水平的產(chǎn)品比較少。發(fā)達國家對汽車電子控制、自動化的研究進展迅速，用戶對安全、安心、快捷、舒適、環(huán)境性能好的汽車需求持續(xù)增高，為汽車典型技術(shù)的市場推廣鋪平了道路。

新能源汽車的普及帶動了配套市場的發(fā)展，與安全、節(jié)能、減排關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品范圍和領(lǐng)域?qū)粩鄶U大。為HV、PHV、EV配套的周邊設(shè)備，主要包括整車控制器、逆變器、管理系統(tǒng)以及關(guān)鍵零部件等，預(yù)計2010年全球?qū)崿F(xiàn)1811億日元;到2020年，同類周邊設(shè)備市場將達到19787億日元，相當(dāng)于2010年的10.9倍(圖1a)。

作為HV、PHV、EV生產(chǎn)、研發(fā)中心的日本，目前這些關(guān)聯(lián)產(chǎn)品2010年占世界市場的83%，達到了1498億日元;到2020年，將日本仍然可以占到世界市場的40%，可達到8125億日元。

為新一代汽車配套的周邊產(chǎn)品主要包括：通信、能源、車用計算機、車用高分辨率數(shù)字顯示器、自動化與自動控制技術(shù)、機電一體化技術(shù)及GPS定位系統(tǒng)等，將成急劇成長的態(tài)勢并在汽車上得到廣泛應(yīng)用。

2010年，預(yù)計為新一代汽車配套的周邊產(chǎn)品1750億日元的市場;2015年相當(dāng)于的2010年2.2倍，可達到3775億日元;到了2020年，全球?qū)⒂?327億日元的市場，相當(dāng)于2010年的4.8倍(圖1b)。

a)為HV、PHV、EV配套的專用周邊設(shè)備 　　b)為下一代汽車配套的周邊設(shè)備

圖1 未來汽車配套的周邊市場增幅

4.新能源汽車電機變革帶來的影響

全球2010年新能源汽車驅(qū)動電機與發(fā)電機為177萬臺，約合1018億日元;到2020年，可以達到1258萬臺，金額達到6880億日元。

現(xiàn)在新能源汽車所使用的電機通常為2臺，即：電動機和發(fā)電機。所以，目前的市場規(guī)模是每車兩臺電機。

目前，日本豐田、本田等公司，已經(jīng)在采用單電機方面進行了成功的嘗試。2010年期間，引領(lǐng)新一代汽車發(fā)展的豐田汽車、本田汽車及其他企業(yè)，相繼發(fā)表了若干款單電機PHV和EV汽車，相信將成為今后技術(shù)發(fā)展的一個趨勢。預(yù)計2013年之后，采用單體組合電機(驅(qū)動、發(fā)電雙重功能)的技術(shù)將得到普及。市場預(yù)測2015年以后，電機需求的市場與車輛的增長數(shù)量是一致的，即PHV、EV汽車全部采用單體組合式電機為統(tǒng)計依據(jù)。

5. 鋰離子電池市場預(yù)測

鋰離子電池的成本和價格將成為市場角逐的重點。未來電池的成本也將會出現(xiàn)大幅度下降，電池市場到2020年將會有一個很大的增長。

2010年，全球汽車鋰離子電池電動汽車企業(yè)中，BMW有上市計劃，日產(chǎn)聆風(fēng)已經(jīng)上市，比亞迪和通用也已經(jīng)正式投產(chǎn)。但是，電池價格妨礙了PHV和EV汽車的發(fā)展。

2010年以后，伴隨著汽車產(chǎn)量提高，電池價格將有所下降，車型也將不斷增加。鋰離子電池的高容量化成為追求的目標(biāo)?，F(xiàn)在單體電池已達到50A的電池容量，未來電池性能將會成倍提高，成本也將大幅度降低。

2020年，將以HV的生產(chǎn)為主流，鋰離子電池的裝車比率將非常高。為此，HV生產(chǎn)臺數(shù)很高的日本，2020年電池需求量將會占到更大的比重。

6.智能電網(wǎng)成為PHV、EV市場化的催化劑

用于汽車充放電管理的智能電網(wǎng)，即：”Vehicleto Grid(V2G)*”和”Vehicle to Home(V2H)*”，可以合理實現(xiàn)PHV、EV汽車與電網(wǎng)之間的電力交換。它既可以通過電網(wǎng)為汽車進行智能充電控制;也可以將汽車上貯存的電能，根據(jù)需要向企業(yè)或家庭的用電設(shè)備回送電力。也就是說，當(dāng)PHV、EV汽車停駛的時候，可以利用電網(wǎng)的谷區(qū)時段為汽車充電;而在電網(wǎng)的峰區(qū)時段將富裕能量賣給電網(wǎng)，或者為家庭或企業(yè)的用電設(shè)備供電(圖2)。

通過智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)(ECU)實現(xiàn)高水平的電力融合，可以在保證汽車用電的需要與安全性的前提下，最大限度地提高電網(wǎng)的工作效率。使供電、用電雙方實現(xiàn)資源共享和利益的最大化。以成本效益為賣點來吸引消費者，被認為是未來推動PHV、EV電動汽車發(fā)展的動力來源之一。

圖2 V2G/V2H系統(tǒng)與PHV、EV汽車的電力融合

因此，調(diào)查報告特別強調(diào)，PHV、EV汽車的產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化成功與否，將取決于未來智能化的電力供應(yīng)系統(tǒng)V2G/V2H與PHV、EV汽車融合水平，被稱為PHV、EV汽車市場推廣的催化劑，對新能源汽車的發(fā)展將會產(chǎn)生很大的影響。

北美自由貿(mào)易協(xié)定國(NAFTA)即：美國、加拿大及墨西哥，將成為最早導(dǎo)入V2G/V2H技術(shù)并實現(xiàn)商業(yè)化的國家。預(yù)計，到2016年，隨著歐洲開始普遍采用車載充電裝置之后，將有3萬臺V2G/V2H系統(tǒng)投入使用，2020年歐洲將增長至25萬套市場規(guī)模。

中國和日本也將自2016年后推廣使用這一技術(shù)?？梢哉J定，用于PHV、EV汽車充放電控制的智能電網(wǎng)V2G/V2H系統(tǒng)，其未來市場將呈現(xiàn)很大的需求與增長。

調(diào)查報告顯示，全球2016年智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)(ECU)需求為13.5萬套，約6.8億日元;2020年，預(yù)測市場需求為89萬套，約49.9億日元，相當(dāng)于2016年的6倍。

*Vehicle to Grid(V2G)=在電動車輛和電力網(wǎng)之間交換電力。

*Vehicle to Home(V2H)=在電動車輛和住宅之間交換電力。

7.下一代快速充電器也將同步快速發(fā)展

根據(jù)PHV、EV汽車所搭載電池的技術(shù)進步，其充電系統(tǒng)的充電方式將呈現(xiàn)多樣化，如快速充電、非接觸充電、卡座式充電(換電池方式)、網(wǎng)絡(luò)充電等。近年來，又出現(xiàn)了超快速充電方式，使普通充電時間為30分鐘，快速充電時間僅為15分鐘甚至更短。

2010年新一代快速充電器是2000臺，約合58億日元。2020年，預(yù)計達到8萬臺，約合1445億日元，相當(dāng)于2010年的24.9倍。

關(guān)于充電站建設(shè)，日本的情況是：2010年建設(shè)400座，2020年建設(shè)5000座。北美建設(shè)25000座，歐洲建設(shè)40000座。北美也追加了快速充電方式的設(shè)施建設(shè)計劃，換電方式和網(wǎng)絡(luò)充電方式將在2015年之后開始考慮。

”富士Chimera綜研”的調(diào)查報告顯示，2020年新能源汽車產(chǎn)量將增長近10倍，純電動汽車將超過130倍的增長水平。如此巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和商業(yè)機會，是奉獻給高性能、高品質(zhì)、低成本產(chǎn)品擁有者的盛宴。

(本文編者供職于《人民公交》雜志編輯部)

( 編輯/李艷嬌 )

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