全球新能源汽车未来10年产量增长预测

    从全球新能源汽车市场发展分析，未来10年内新能源汽车市场将增长近10倍，电动汽车将超过130倍。如此巨大的产业发展和商业机会，是奉献给高性能、高品质、低成本产品拥有者的盛宴。

    有关部门对全球汽车市场进行了调查，针对这个全球性的巨大“蛋糕”将会产生怎样的效应做出了预测。

    1.未来10年汽车产量增长预测

    全球汽车(包括乘用车、载货汽车、客车)的年产量， 2015年将达到9232万辆，2020年将达到1亿600万辆。10年后的增加幅度大约为2010年的154%，其中包括混合动力汽车(HV)、外充电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)、燃料电池汽车(FCV)等新能源汽车在内(表1)。

    表1 全球未来10年汽车产量增长预测

                    全球新能源汽车EV、HEV、FCV的年产量，2015年将比2010年增加4.1倍，可以达到403.6万辆;2020年比2010年增加9.2倍，将会超过900万辆，届时约占世界汽车总产量的8.6%。为新能源汽车产业配套的新一代设备及产品也将与之同步增长(表2)。

    表2 全球2020年PHV、EV汽车及关联产品增长预测

    报告还列举了日产(NISSAN)公司聆风电动车闪亮登场的成功案例。面向美国市场投放的日产聆风电动汽车，号称是世界上第一款产业化、商业化、批量投产的典型EV汽车。自2010年4月开始接受订单以来，2个月就完成了当年6000辆的销售目标。目前的销售状况是，订单预约的交车时间已经延长至数月，2011年才开始接受本国订单。

    聆风电动车采用的紧凑型锂离子电池组安置在车体下侧，使车内空间增大、整车重心降低、转向稳定性高。唯一动力来自一台功率为80kW、转矩为28.5kgm的电机。快速充电模式下，30分钟可使电池容量达到80%。加上制动能量回收装置，城市工况下一次充电的续驶里程可达160km。

    2.先进技术拓展汽车配套市场

    (1)车载太阳能应用技术

    在利用可再生能源的省“电费”对策方面，日本丰田(TOYOTA)公司的第三代普锐斯，通过采用太阳能电池技术，可以实现在炎热的夏天，用太阳能电池的电力为车厢换气，以有效抑制车内温度过于升高，从而达到节约能源的目的。

    由于太阳能属于可再生能源的一种，充分利用这种取之不尽的能源为汽车提供服务，将成为一种最受欢迎的技术措施，并由此形成巨大的、高附加值的配套产品市场。

    (2)汽车电子设备的技术进步

    汽车周边设备的技术成就和市场也将十分令人瞩目。美国苹果威锋iPhone和日本任天堂wii等电子设备开发商，也提高了对汽车电子产品应用的认知度，并把研发方向瞄准操作简单、便利、快捷并具有一定人性化水平的汽车电子周边设备。

    未来汽车上“情报+娱乐”融合技术系统，将优先考虑节能、环保、安全、方便、低成本的市场需求，使电子配套产品的技术服务功能和发展水平越来越高。

    (3)生物识别技术的推广与应用

     生物识别 (Biometrics) 技术是一项新兴的、也是本世纪最有发展潜力的技术之一。以人类生物特征如指纹、语音、面像等方式，通过特征验证并酌情对人的行为加以限制。生物识别将在防止饮酒驾驶、瞌睡或疲劳驾驶等自动安全控制系统中，成为安全管理的普及技术而成为未来10年技术推广重点。

    (4)智能通讯将为节能环保发挥更大作用

    报告预测，随着下一代汽车发展以及节能与环保要求，降低各种类型汽车的能源消耗将成为智能交通及通讯发展所追求的目标。日本政府已经把高效能道路交通系统，纳入未来21项能源重点革新技术之一。将智能交通、智能通讯系统与智能充电系统机密结合，并实现智能通讯系统对道路、车辆、人员的全覆盖，由此为智能通讯系统的产品提供一个很大的市场。

    (5)汽车列队尾随控制技术

    利用卫星定位及导航系统，实现基于“路车/车车”定位技术的、高速公路载货汽车自动尾随驾驶的控制装置，将使载货汽车的节能减排实现新的突破。

    这种技术主要是通过车上装的自动控制车辆运行的计算机、无线数据通讯等设备，对车辆的速度、行进位置进行尾随自动控制。通过缩短并固定前后车辆在高速公路上的行驶间距，来降低风阻并达到降低燃料消耗的目的。

    技术难度在于随行车辆的响应程度，包括遇有障碍时车辆能够自动停止和紧急回避等要求。日本已经于2010年10月6日，在茨城县产业技术综合研究所初次试验成功。一组装有自动控制装置的25吨载货汽车，以80公里时速和15米的固定间距驶上试验场的高速公路。项目的设计目标是：前车有人操作、后车无人驾驶;车辆编组数量为5辆;队列车辆间距缩短至4米;跟随车辆的节油率为15%。

    3.先进技术应用的商业化效果

    新一代汽车整车控制系统，主要围绕安全、便捷、舒适等技术目标展开，要求必须具有实用性、人性化和一定的生态环保水平。目前，真正具有普及性的、达到市场化水平的产品比较少。发达国家对汽车电子控制、自动化的研究进展迅速，用户对安全、安心、快捷、舒适、环境性能好的汽车需求持续增高，为汽车典型技术的市场推广铺平了道路。

    新能源汽车的普及带动了配套市场的发展，与安全、节能、减排关联的产品范围和领域将会不断扩大。为HV、PHV、EV配套的周边设备，主要包括整车控制器、逆变器、管理系统以及关键零部件等，预计2010年全球将实现1811亿日元;到2020年，同类周边设备市场将达到19787亿日元，相当于2010年的10.9倍(图1a)。

    作为HV、PHV、EV生产、研发中心的日本，目前这些关联产品2010年占世界市场的83%，达到了1498亿日元;到2020年，将日本仍然可以占到世界市场的40%，可达到8125亿日元。

    为新一代汽车配套的周边产品主要包括：通信、能源、车用计算机、车用高分辨率数字显示器、自动化与自动控制技术、机电一体化技术及GPS定位系统等，将成急剧成长的态势并在汽车上得到广泛应用。

    2010年，预计为新一代汽车配套的周边产品1750亿日元的市场;2015年相当于的2010年2.2倍，可达到3775亿日元;到了2020年，全球将有8327亿日元的市场，相当于2010年的4.8倍(图1b)。

图1 未来汽车配套的周边市场增幅

    4.新能源汽车电机变革带来的影响

    全球2010年新能源汽车驱动电机与发电机为177万台，约合1018亿日元;到2020年，可以达到1258万台，金额达到6880亿日元。

    现在新能源汽车所使用的电机通常为2台，即：电动机和发电机。所以，目前的市场规模是每车两台电机。

    目前，日本丰田、本田等公司，已经在采用单电机方面进行了成功的尝试。2010年期间，引领新一代汽车发展的丰田汽车、本田汽车及其他企业，相继发表了若干款单电机PHV和EV汽车，相信将成为今后技术发展的一个趋势。预计2013年之后，采用单体组合电机(驱动、发电双重功能)的技术将得到普及。市场预测2015年以后，电机需求的市场与车辆的增长数量是一致的，即PHV、EV汽车全部采用单体组合式电机为统计依据。

    5. 锂离子电池市场预测

    锂离子电池的成本和价格将成为市场角逐的重点。未来电池的成本也将会出现大幅度下降，电池市场到2020年将会有一个很大的增长。

    2010年，全球汽车锂离子电池电动汽车企业中，BMW有上市计划，日产聆风已经上市，比亚迪和通用也已经正式投产。但是，电池价格妨碍了PHV和EV汽车的发展。

    2010年以后，伴随着汽车产量提高，电池价格将有所下降，车型也将不断增加。锂离子电池的高容量化成为追求的目标。现在单体电池已达到50A的电池容量，未来电池性能将会成倍提高，成本也将大幅度降低。

    2020年，将以HV的生产为主流，锂离子电池的装车比率将非常高。为此，HV生产台数很高的日本，2020年电池需求量将会占到更大的比重。

    6.智能电网成为PHV、EV市场化的催化剂

    用于汽车充放电管理的智能电网，即：“Vehicleto Grid(V2G)*”和“Vehicle to Home(V2H)*”，可以合理实现PHV、EV汽车与电网之间的电力交换。它既可以通过电网为汽车进行智能充电控制;也可以将汽车上贮存的电能，根据需要向企业或家庭的用电设备回送电力。也就是说，当PHV、EV汽车停驶的时候，可以利用电网的谷区时段为汽车充电;而在电网的峰区时段将富裕能量卖给电网，或者为家庭或企业的用电设备供电(图2)。

    通过智能电网控制系统(ECU)实现高水平的电力融合，可以在保证汽车用电的需要与安全性的前提下，最大限度地提高电网的工作效率。使供电、用电双方实现资源共享和利益的最大化。以成本效益为卖点来吸引消费者，被认为是未来推动PHV、EV电动汽车发展的动力来源之一。

图2 V2G/V2H系统与PHV、EV汽车的电力融合

    因此，调查报告特别强调，PHV、EV汽车的产业化、商业化成功与否，将取决于未来智能化的电力供应系统V2G/V2H与PHV、EV汽车融合水平，被称为PHV、EV汽车市场推广的催化剂，对新能源汽车的发展将会产生很大的影响。

    北美自由贸易协定国(NAFTA)即：美国、加拿大及墨西哥，将成为最早导入V2G/V2H技术并实现商业化的国家。预计，到2016年，随着欧洲开始普遍采用车载充电装置之后，将有3万台V2G/V2H系统投入使用，2020年欧洲将增长至25万套市场规模。

    中国和日本也将自2016年后推广使用这一技术。可以认定，用于PHV、EV汽车充放电控制的智能电网V2G/V2H系统，其未来市场将呈现很大的需求与增长。

    调查报告显示，全球2016年智能电网控制系统(ECU)需求为13.5万套，约6.8亿日元;2020年，预测市场需求为89万套，约49.9亿日元，相当于2016年的6倍。

    *Vehicle to Grid(V2G)=在电动车辆和电力网之间交换电力。

    *Vehicle to Home(V2H)=在电动车辆和住宅之间交换电力。

    7.下一代快速充电器也将同步快速发展

    根据PHV、EV汽车所搭载电池的技术进步，其充电系统的充电方式将呈现多样化，如快速充电、非接触充电、卡座式充电(换电池方式)、网络充电等。近年来，又出现了超快速充电方式，使普通充电时间为30分钟，快速充电时间仅为15分钟甚至更短。

    2010年新一代快速充电器是2000台，约合58亿日元。2020年，预计达到8万台，约合1445亿日元，相当于2010年的24.9倍。

    关于充电站建设，日本的情况是：2010年建设400座，2020年建设5000座。北美建设25000座，欧洲建设40000座。北美也追加了快速充电方式的设施建设计划，换电方式和网络充电方式将在2015年之后开始考虑。

    “富士Chimera综研”的调查报告显示，2020年新能源汽车产量将增长近10倍，纯电动汽车将超过130倍的增长水平。如此巨大的产业发展和商业机会，是奉献给高性能、高品质、低成本产品拥有者的盛宴。<