環(huán)境的惡化以及資源的短缺促進了全球新能源汽車的發(fā)展,我國國務(wù)院就發(fā)布了到2020年的節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,目標包括2020年時純電動汽車和插電式混合動力汽車產(chǎn)能達200萬輛、累計產(chǎn)銷量超過500萬輛。那么縱觀全球的新能源汽車市場,又呈現(xiàn)出怎樣的趨勢?
新能源汽車的定義及分類
依照中華人民共和國工業(yè)和信息化部2009年6月17日發(fā)布的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī) 則》,新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源(或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置),綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先 進技術(shù),形成的技術(shù)原理先進、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。
新能源汽車的分類(主要)
新能源汽車市場規(guī)模及趨勢
2016年全球新能源車市純電動和插電式混合動力乘用車總銷量達到77.4萬輛,同比增長40%??v觀2016年,全球新能源汽車市場風(fēng)云際會,中國汽車品牌和汽車制造商的名字在全球銷量排行榜赫然在立,來勢洶涌,使得全球新能源汽車市場倍添活力。
2016上半年新能源乘用車各國銷售情況(數(shù)據(jù)來源:電動汽車資源網(wǎng))
從2016上半年的銷售情況來看,中國的新能源乘用車銷量最高,達到了12.27萬臺;美國則達到了6.4萬臺;挪威排在第三,銷售了2.25萬臺新能源乘用車;法國緊隨其后,銷售了1.86萬臺;日本銷售了1.28萬臺;隨后是德國,銷售了1.06萬臺。
從上面的數(shù)據(jù)中我們可以看到我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模已全球領(lǐng)先。工信部數(shù)據(jù)顯示,2016年我國共生產(chǎn)新能源汽車51.7萬輛,連續(xù)兩年產(chǎn)銷量居世界第一。目前累計推廣量已經(jīng)超過了100萬輛,占全球市場保有量的50%以上。
隨著電池成本以及養(yǎng)車成本的下降,純電動汽車銷量預(yù)計將繼續(xù)保持良好的增長勢頭。彭博社旗下研究機構(gòu)預(yù)測,到2040年,純電動汽車的市場占有率將達到35%。實際上,從2014年到2016年,全球純電動汽車銷量已經(jīng)實現(xiàn)翻倍,從32.1萬輛達到66.4萬輛。
中國市場作為新能源汽車銷量領(lǐng)先市場,以及活躍的新能源車型制造基地的地位進一步鞏固,2016年,中國電動汽車(包含純電動和插電式混合動力)的銷量在全球相應(yīng)細分市場占比達到45%,而2015年,這一數(shù)字還是35%。
新能源汽車發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
2016年全球輕型車銷量超過9000萬輛,同比增長2%。插電式混合動力和純電動車型的增長速度比輕型車整體增速高出20倍,不過市場占有率仍然很小,只有0.85%,甚至不到1%。截至去年年底,全球電動汽車市場保有率已經(jīng)超過200萬輛,其中61%為純電動汽車,39%為插電式混合動力車型。而截至去年年底,全球汽車保有量達到14億輛,電動汽車的占比還相當(dāng)?shù)汀?/p>
在全球不同區(qū)域市場,電動汽車的發(fā)展很不均衡。作為汽車發(fā)達地區(qū),2016年,歐盟ECV(包括純電動以及插電式混合動力車型)的增幅僅為4.8%,另外,日本ECV的銷量同比下滑12%,是其連續(xù)第二年出現(xiàn)下滑。而同期,美國和中國分別實現(xiàn)穩(wěn)健的增長,中國全年新能源乘用車銷售32.89萬輛,同比增長86%。美國ECV乘用車2016全年同比增長30%。從總量上看,中國獨占鰲頭。
盡管我國新能源汽車銷量全球第一,但我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)仍然處于發(fā)展的初級階段,提升核心技術(shù)能力已成為業(yè)內(nèi)對保持我國電動汽車持續(xù)發(fā)展動力的共識。工信部部長苗圩強調(diào),雖然產(chǎn)銷市場規(guī)??焖僭鲩L,但動力電池的核心技術(shù)還需要大幅度提升,充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍需要加快推進。
財政部經(jīng)濟建設(shè)司副司長宋秋玲說,從外部看我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展新老問題并存。新能源汽車產(chǎn)業(yè)一直面臨著動力電池核心技術(shù)缺乏、充電設(shè)施建設(shè)不足等問題。新能源汽車能否走得遠、走得穩(wěn),關(guān)鍵要看企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新能力和市場的接受度。
國內(nèi)BMS發(fā)展現(xiàn)狀
純電動汽車的三大核心技術(shù)——電機、電控以及電池。電池是電動汽車的動力源泉,也是一直制約電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。通過以上論述可以發(fā)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)(BMS)是核心中的核心,他的技術(shù)先進與否直接關(guān)系到整車的性能和電池的使用壽命,還有安全性。
我國生產(chǎn)的電池管理系統(tǒng)(BMS)供應(yīng)商呈現(xiàn)四大類型:專業(yè)的BMS廠商、主機廠、電池廠商,以及綜合型汽車零部件企業(yè)。
其中,主機廠生產(chǎn)的BMS裝機量約占總量的28%,電池廠生產(chǎn)的BMS裝機量份額約為12%,專業(yè)的BMS廠商約占據(jù)60%的份額。
從中可以看出專業(yè)從事BMS業(yè)務(wù)的公司在該領(lǐng)域具備優(yōu)勢,原因主要在于BMS領(lǐng)域最核心的SOC估算和電池均衡技術(shù)具備相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度;前期企業(yè)積累了大量的BMS運行方面的經(jīng)驗數(shù)據(jù),對改進產(chǎn)品具有重要的價值。專業(yè)的事交給專業(yè)的人。
國外主流的BMS產(chǎn)品多采用主動式均衡功能設(shè)計,價格和技術(shù)含量較高,屬于未來發(fā)展趨勢;而國內(nèi)基本采用被動式均衡功能和不帶均衡功能的BMS產(chǎn)品,價格低、功能簡單。一句話:成本高車企不愿意用,愛用便宜貨,中國市場特色。特斯拉的BMS占電池包成本40%,國內(nèi)BMS只占10%,差距不小呀。所以國內(nèi)的電動車跑幾年如果電池包有問題,你不要奇怪,其實電芯不一定壞。
國內(nèi)BMS系統(tǒng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
曾經(jīng)發(fā)生的電動車自燃事故,除了電池本身的問題,主要原因BMS系統(tǒng)的設(shè)計缺陷以及工作穩(wěn)定性不佳造成的。BMS發(fā)展也面臨以下挑戰(zhàn):
1、 技術(shù)水平
BMS 屬于近年來興起的行業(yè),在2008年之前新能源汽車剛剛興起時,BMS主要以整車廠或者電池pack企業(yè)自行設(shè)計為主。因BM 領(lǐng)域的技術(shù)門檻較高,沒有長期研發(fā)積累和大量數(shù)據(jù)的積淀,難以開發(fā)出真正優(yōu)質(zhì)的BMS產(chǎn)品。隨著質(zhì)量事故的逐漸增加,BMS 的重要性開始體現(xiàn)出來,其后開始出現(xiàn)專門從事研發(fā) BMS 的公司。目前,我國從事BMS 研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)技術(shù)掌握程度和生產(chǎn)規(guī)模參差不齊,技術(shù)水平與國外相比,尚顯技術(shù)儲備不足,且受資金限制發(fā)展緩慢,因此對外進口的依賴程度更高。我國BMS行業(yè)仍處于起步階段,還未形成一個成熟市場。
2、政策扶持
政府對零部件企業(yè)的扶持遠不如整車企業(yè)的資金投入。絕大多數(shù)BMS企業(yè)主要依靠自有資金投入,實力相對有限。BMS行業(yè)內(nèi)本身也存在研發(fā)不規(guī)范,造成投入大、周期長、研發(fā)效益低、核心元器件無法自給自足、參與企業(yè)多但規(guī)模小、規(guī)模效益低等問
題。
3、技術(shù)參數(shù)及標準的缺失
國內(nèi)缺乏相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)及標準,也沒有權(quán)威機構(gòu)對廠家生產(chǎn)的BMS進行權(quán)威檢測,這是目前國內(nèi)BMS市場的困局,導(dǎo)致了BMS產(chǎn)品的良莠不齊,難以大面積推廣。只有盡快建立統(tǒng)一的行業(yè)標準,打壓不符合市場要求的生產(chǎn)商,建立健全的檢測體系,BMS才能擁有可持續(xù)發(fā)展的未來。
4、新能源汽車的安全疑慮
雖近年新能源汽車的銷售呈幾何式增長,然而其銷售量占車輛的總銷售量還是占比很小。民眾對于新能源汽車的充電樁充電以及汽車本身的安全問題仍未完全消除疑慮。電動汽車自燃原因多種多樣,并非安裝了電池管理系統(tǒng)就可以高枕無憂的,例如:在安全、精度、壽命、放電能力等方面,單體電池可以充放電 2000 次,成電池組后可能只有 1000 次,若搭載不成熟的 BMS,無法實時精準地監(jiān)控電池充放電狀況,極易造成電池芯局部功耗過大,產(chǎn)生局部熱量,并且信息無法傳遞至駕駛員,極易導(dǎo)致電池自燃發(fā)生。