隨著全球市場與經濟重心從西方向東方轉移,中國將成為21世紀全球汽車行業的爭霸之地。與此同時,空氣污染、石油消耗和城市交通擁堵等等因素帶來的壓力日益上升,將中國汽車行業進一步從傳統內燃機技術推往替代性驅動技術方面發展-其中電動汽車更是發展的重點。不少分析家和行業專家認為,經過政府在過去十年雄心勃勃地開展新能源車發展計劃及政策,中國將成為全球"綠色"汽車革命的主要基地。屆時,汽車動力系統電動化將為汽車業、乃至整個社會帶來深遠的影響。
不過,我們認為,重塑交通運輸業需要的時間將比預期的更長,主要原因來自兩方面:其一,中短期內內燃機技術難以實現跨越式的發展;另外,要縮短創新先進汽車技術的開發周期也會有一定難度。故此,我們預計中國發展新能源以替代汽油之路將會漫長而曲折。政府仍將扮演重要角色-如在制定資源分配與研發決策、明確行業標準、提供補貼及稅收減免等激勵措施等等方面。同時,轉型將分階段進行,出租車、配送企業以及公交車等商用車等將成為首批重點用戶。從此,汽車業將衍生出一個全新商業體系-體系內將包括傳統上跟汽車行業相關的各類不同企業。這種新的合作關系將催生出與內燃機時代完全不同的新商業模式。
一、引言
對全球汽車企業而言,21世紀的增長機遇主要來自亞太地區,尤其是在中國。在2009年,中國超越美國成為全球汽車銷量最高的市場。與其他新興市場一樣,中國汽車業最近才開始加速發展,因此在近期仍將保持高速增長的態勢。由此看來,在今后幾十年,中國將成為全球汽車行業的主要戰場。
不過,這場戰爭并不在傳統戰場上進行。汽車動力系統的電動化將為汽車行業帶來深遠的影響。同時,考慮到汽車與交通運輸業在城市及生活方式中扮演的關鍵角色,整個社會都將面臨重大改變。
動力系統電動化還會為汽車業價值鏈帶來巨大的影響。汽車業需要新的供應商 - 這些新的供應商很多是來自技術和IT界的企業,而非目前占據汽車供應主流的工程與金屬企業。汽車業需要這些新的供應商來研發和制造和以往全然不同的零部件,如電動機和驅動電動機的電池、皮帶驅動啟動電機、再生制動系統,電動配套設施、智能控制,以及此類車輛所需的其他電子元器件等。
不過,社會的轉型將會帶來更大的挑戰。目前,城市和高速公路上充斥著內燃機汽車、貨車及卡車,但不久后它們就會被零排放汽車所取代。后者的體積更小、噪音更低、重量更輕、采用可回收材料,并融入傳感技術和車載信息系統等智能設計,籍此司機幾乎可以不費吹灰之力就能駕駛。
車輛將使用智能電網,后者將電力供應與電子停車兩者相結合 - 根據空余車位數、使用情況和里程數進行動態定價 - 停車場同時還是充電站;發電設備遍布各地,而且具備儲電功能,并進一步支持風能與太陽能。設計師將擁有更靈活的測試及試驗空間 - 未來的電動車可能再也不會有方向盤,情況就好比具備電傳控制律系統(fly-by-wire)的客機不再需要傳統的操縱桿一樣。麻省理工學院的CityCar和通用汽車的P.U.M.A概念車也許是此類微型車(USV)的最早雛形。
盡管這些理念極具顛覆性,但中國具有引領汽車業價值鏈進行變革的獨特優勢。雖然中國的汽車制造業只有很短的歷史 - 20年前的年產量還不足100萬輛 - 但中國推動變革的勢頭勢在必行,其主要原因如下:
首先,中國將汽車業視為關鍵的戰略性產業 - 雖然過去的努力令中國成功地建立了規模龐大的汽車產業,但國內汽車企業依然未能取代歐美和日本等傳統行業巨頭的地位。不過,若國內企業能重點發展領先的未來技術,他們便有望實現跨越式的發展,一舉超越西方的競爭對手。電信設備制造業就是個很好的例證:總部位于深圳的華為技術公司直接跳過了固定電話技術,直接建設移動網絡。如今,公司已成為全球電信設備制造業的領先企業。
其次,中國經濟的高速發展帶來驚人的污染,城市內的交通擁堵情況也日益嚴重。汽車帶來的污染和其他環境問題已經成為危害健康的主要殺手。同時,持續上升的燃料需求令人們對能源安全與成本問題感到憂慮。目前,中國每年所消耗的石油有三分之二都是進口的,而且需求仍在不斷增長之中,這將給全球油價帶來巨大的壓力。替代燃料與動力系統可以減少環境污染、緩解交通擁堵,并降低中國對海外能源和資源的依賴,因此具有極大的吸引力。
第三,中國有能力投入巨資,以支持新型電池、相關汽車技術及產業的發展、以及為內燃機轉化成電動車的需要建設公共設施。政府可以直接進行投資,同時,也可促進、甚至要求企業進行跨行業協作,因此國家導向的資本主義在這一方面獨具優勢。
二、汽油替代品
多種技術創新都可用于發展替代驅動技術:
"氫燃料電池車(FCV)利用儲存罐中的氫氣氧化反應來產生電能。
"液化石油氣(LPG)/壓縮天然氣(CNG)車輛的排量低于汽油車。
"傳統混合動力車(HEV)用電池來輔助常規的內燃機;可在行駛時給電池充電。
"插入式混合動力車(PHEV)可插入外接電源給電池充電。
"純電動車(BEV)只采用蓄電池作為動力來源。
"柴油車向來比汽油車更為節能,前者的燃油經濟性比后者高出約50%;"清潔"柴油車的大部分氣體與顆粒的排量都低于汽油車。
"柴油混合動力車在理論上是可行的,但目前車企只是生產了原型車,并未開始量產。
三、搜尋替代技術
政府已在替代汽車動力技術的研發領域投入巨資。從十多年前起,中國政府便開始大力支持新能源汽車的發展。
從1999年到2002年是發展的第一階段,名為《清潔汽車行動計劃》,重點目標是發展壓縮天然氣、液化石油氣和其他替代燃料車(CAFV)。2002至06年為第二階段(時間上和"十五"計劃相配合),主要目標是推動電動車的商業化與產業化。政府將電動車項目納入國家863計劃,并把氫燃料電池車、純電動車和混合動力車列為替代動力技術發展的重點。為此,政府從國家高技術研究發展計劃中劃撥八億元(當時相當于9,700萬美元)以支持這個政府重點先進技術發展規劃。
政府隨后在2006年開始的第三階段進一步加大投入至11億元人民幣(1.38億美元);在2009年開始的第四階段中,動力來源的范圍拓展到蓄電池、燃料電池和混合技術等領域。
從2011到2015年的"十二五"規劃期間,電動車行業被列為七大新興產業之一,得到政府的特別支持。2011-2020年替代能源車發展計劃的研發投資額則高達1,000億元人民幣(151.5億美元),計劃到2020年末將電動車數量增至500萬至1,000萬輛 - 相當于乘用車總數的20%左右。若要實現這一個目標,2020年的電動車年產量需達到100萬輛。
四、目標能否實現?
乍看之下,這一目標似乎是可以實現的。越來越多的人認為,汽車的替代動力技術商業化已經差不多可以實現。首先,中國市場正在高速發展,且生產成本較低,是理想的生產基地。與此同時,全球領先的充電電池生產商都已在中國建立了大規模的廠房,為手機與筆記本電腦行業生產電池。
消費者對電動車的接受度應該也不成問題。由于中國的汽車使用歷史較短,人均乘用車保有量仍然較低,故此人們還沒有形成對傳統汽車的強烈偏好。因此,相比歐美和日本等成熟的汽車市場,中國人購買電動車的障礙較少。
另外,成功進入電動車市場將為中國車企帶來絕佳的機會:中國車企可以通過建立在該領域的先進科技,以挑戰現有大型國際汽車廠商的優勢,實現跨越式發展,從而取得全球領先地位。由于中國電動車研發及市場已經具有一定的規模,而乘用車需求在近期仍將持續增長,中國在建立汽車技術標準與架構方面具有明顯的優勢。
不幸的是,"跨越式發展"或縮短先進技術發展周期等方面的嘗試很可能會碰壁。消費者對電動車本身并不反感,但其價格比傳統汽油車高出一大截,讓人望而卻步。盡管電動車的維修與燃料費用遠遠低于汽油車,但其前期成本確是后者的1.5倍左右。即便分攤到五年,中型電動車的保有成本也要高出約75-80%。
到2020年,兩者之間的差距將顯著縮小。五年后,電動車成本將比汽油車僅高出不到20%。但在中國這種對價格比較敏感的市場,成本仍將是一個主要障礙。
同時,行業還面臨技術上與商業上的挑戰。盡管中國車企已經進行了研發投資,但在車型開發與整合流程這些對替代動力系統開發至關重要的環節仍然未有足夠的經驗。汽車的制造是一門十分復雜的工程,對研發能力、測試和驗證對標目標的績效、燃料經濟性、安全性與質量等等都有很高的要求。中國企業在這些方面依然缺乏經驗。
另外,動力技術一旦有任何變化,就幾乎一定需要有設計上的創新。光是有生產電動車關鍵組件的能力(如關鍵的電池等)是遠遠不夠的;實際上,打造整個全新價值鏈的能力更為重要 - 要打造全新的價值鏈,將會需要一個截然不同的商業模式。
因此,盡管汽車企業在過去的十多年里已經作出巨大努力,但真正的"汽車革命"時刻的來臨,大概需要比預期中更長的時間。