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中國蓄勢待發:電動汽車的機遇

　　面臨能源成本居高不下，消費者和政府更加重視環境保護的情況下,世界汽車制造商正加大對可替代能源性混合動力汽車技術的開發投資.該技術能極大削減燃料消費,減少溫室氣體排放。

　　許多人把目光投向了日本和美國的汽車制造商,關心他們開發混合動力和電池電動車的進展情況.豐田 Prius 一躍成為世界上銷量最好的混合動力車.美國的新興汽車制造商,Tesla Motors,推出了該公司首部電池電力車,名為 Tesla Roadster.截至2010年底,通用汽車公司計劃推出備受贊譽的 Volt 混合動力汽車,而克萊斯勒公司最近已經宣布同樣的計劃正在進行之中。

　　正當媒體將閃光燈聚向成熟市場時,中國正在默默地夯實基礎,它即將成為這個新興行業的全球競爭者.目前,中國已經成為全球第二大汽車市場,到2030年,預計將趕超美國,位列第一.如果中國的汽車業以當前12%的年均增長率發展,那么未來25年里,中國將新增2.7億輛汽車.到2030年,中國的乘用車總量可達2.87億輛——或大約是那時世界汽車總數的30%.

　　除非中國采用更新的節油環保技術,這樣龐大的汽車數量將對能源和環境產生巨大壓力.考慮到汽油和柴油動力汽車依然占據主導,中國在2030年將需要進口62億桶石油來提供國內汽車的燃油問題.到那時,中國乘用車車輛可能產占全球乘用車車輛二氧化碳排放量的20%.

　　我們最近對幾種可替代能源動力汽車技術展開了全球范圍的研究,從諸多方面與傳統的內燃機(ICE)進行了對比,包括汽車購買養護的整體成本,降低溫室氣體排放的空間,以及對進口燃料的節省程度(參見"關于研究項目").中國汽車制造商可以生產的諸多可替代能源汽車中——電動汽車,包括充電式混合電動汽車(PHEV),和電池電動汽車(BEV);全混合動力汽車;壓縮天然氣(CNG)機車和改良型汽柴油內燃機動力汽車——電動汽車由于可以全面解決一些重大問題,如成本,能源消耗,環境影響等脫穎而出.

　　除了降低能源消耗和減少溫室氣體的排放,中國通過支持電動汽車的開發和生產可以在這個新興而且迅猛發展的市場上占有一席之地.機遇的確十分誘人:假設電動汽車占乘用車機車總量的20-30%,我們預計僅中國國內電動汽車市場到2030年可達7000億至1.5萬億人民幣.假設電動汽車達到5-10%的滲透率,那么在北美,歐洲和亞洲電動汽車的市場總量同期預計達到800到1200億美元.

　　鑒于所面臨的巨大挑戰,政府將在電動汽車從構想轉變為現實的過程中起重要的作用.中國政府一直在積極地推動電動汽車行業的發展,體現在為研究所和行業企業提供研發經費,在幾個試點城市推廣電動汽車和充電設備.

　　關于研究項目

　　2008年8月,麥肯錫全球團隊研究了北美,歐洲,中國和印度的乘用車行業.團隊基于現有技術和商業運行可行性選取并研究了四種可替代能源汽車技術.我們通過與傳統的消耗汽油或柴油的內燃機(ICE)汽車進行對比.

　　改良型汽油和柴油動力汽車: ■傳統內燃機 (ICE) 汽車采用了減排技術, 如采用有助于引擎高效燃油的可變換閥門控制,通過降低摩擦節約燃料的低滾動阻力輪胎.在中國,改良型內燃機動力汽車在其生命周期中可能減少51%的碳排放量 (表1).

　　全混合動力汽車: ■全混合動力汽車主要消耗汽油,而在加速時以電池驅動.汽車的動力來源主要依靠內燃機.再加上上述內燃機改進技術,全混合動力汽車在其生命周期中可能減少56%的碳排放量.

　　壓縮天 然氣( ■CNG)汽車: 壓縮天然氣汽車一般被認為是采用清潔能源的車型,但在其生命周期中的碳減排空間完全取決于天然氣來源 — — 天 然 氣 運 輸 距 離 越 遠 ,該 車 型" 從 油 井 到 油 箱 "的 排 放 量 就 越大.假設天然氣來自當地氣源,那么在中國,壓縮天然氣汽車在生命周期中碳減排量和混合動力汽車接近,為55%.

　　電動汽車: ■ 電動汽車包括插電混合動力汽車(PHEV)和電 池電 動 汽 車(BEV).與全混合動力汽車相比,插電混合動力汽車裝有更大的電池,因此使得汽車可以在沒有內燃機的輔助下所行路程更遠.這種汽車可以用標準插座充電,只需內燃機提供少許動力.電池電動汽車一直要電池提供動力,而不需要內燃機機制的幫助.可慮到中國依賴　　煤電站發電,當今的電動汽車依靠現在的內燃機技術只能夠有減少19%碳排放量的空間;然而,如果中國在電力供應方面使能源構成更加多元化,并向可替代能源轉變的話,碳減排量會增加至49%.

　　我們的團隊在以下四個方面評估上述可替代能源技術:石油進口節約潛能,碳減排量,消費者整體擁有成本(TCO),中國汽車制造商和供應商的創新機遇.

　　我們在3個潛在情況下測試中國汽車市場在生命周期中的碳減排空間.在"技術停滯"情況下,也就是保持使用當前的技術,CO2的排放量到2030年可能達到12億噸.除了這種控制性情況之外,我們也在審視"理性消費"的情況,即消費者以較低的整體擁有成本購買汽車.而截然不同的是"惠及社會"的情況,我們假設消費者不計成本,為最佳的碳減排技術支付溢價.

　　由于主要取決于消費者實際購買何種技術,到2030年,中國乘用車的減排量可達20-40%,這也會極大地削減對外國石油進口的依賴.

　　電動汽車的好處

　　通過比較各種動力汽車技術,我們審視了石油消費節約量,溫室氣體減排量,總體擁有成本,同時也看到了中國國內汽車制造業開發具有國內外競爭力的本土技術尚有潛力.

　　盡管與其它技術相比,電動機車碳減排的空間相對較小,但是在所有其它標準比照下,電動汽車則更勝一籌.(表2)

　　降低石油消耗

　　在減少燃料消耗方面,電動汽車具有勝過其它技術的明顯優勢.其他技術承諾每輛車的汽油消耗量可以降低41-56%,而電動汽車可以100%地降低耗油量.

　　考慮到中國迅速增長的汽車數量,這種節省可以轉化為石油消耗的極大削減,甚至是石油進口的削減,這當然也取決于市場上電動汽車的比例.如今,中國每日進口340萬桶石油,占總消費量的48%.然而,倘若到2030年中國汽車總數的30%為電動汽車,將節省7億桶石油,即預計所需石油總量62億桶的10%.

　　總體擁有成本

　　是否買得起時消費者采用新動力汽車的關鍵性因素.在對多種相互競爭的動力汽車技術計算其整體擁有成本時,我們按照5年的平均擁有期將車輛的起初成本,再銷售價值,以及預計節油量納入了考量范圍.

　　毫無懸念的是,電動汽車要比標準內燃機汽車要貴許多.根據當前預計和業界披露,消費者在中國需要額外支付大約3萬元人民幣,購買插電混合電動汽車,比標準的汽油動力車輛高出四分之一.

　　然而,以節油作為費用的補償方式似乎對于中國的消費者來說并不具有直接性.政府對油價的規定已經很大程度上使得中國的消費者不受油價上升的影響,而在過去的一年中,世界上的其他地方卻因此受到波及.然而,最近的跡象顯示中國政府打算逐步上調汽油價格:2008年7月,汽油價格上漲了17%,約為每升6.6元人民幣.

　　如果油價每升漲至10元,我們預計消費者五年之內就可以完全賺回他們為購買電動汽車所支付的費用(表3).盡管進一步放開油價似乎迫在眉睫,但是油價調整的幅度依然不甚明朗.近期有諸多因素導致原始設備制造商和消費者平添了購買電動汽車的增量成本.然而,就長期而言,隨著汽油價格的調整和技術的進步,電動汽車可能成為中國普通消費者尋求實惠的選擇.

　　碳減排空間

　　當然,電動汽車的一大好處是減少排放到大氣中的溫室氣體.當我們計算可替代能源動力汽車技術的碳減排總量時,不僅計算機車排放的CO2總量,而且還包括機車在整個生命周期的排放數量,從發電直到燃料運輸時產生的CO2排放都包含在其中.

　　倘若沒有采用新動力汽車技術的協同行動,中國乘用車的CO2排放水平到2030年可達12億噸.然而,我們的研究顯示,中國可以通過采用各種可替代動力汽車技術實現高達45%的乘用車減排量.

　　對比其他的動力汽車技術,電動汽車的減排空間似乎較小.全混合動力汽車的減排量可達56%,但是電動汽車只有19%的減排空間.原因是中國仍然依靠火電站提供高達85%的電量供應.

　　但是,如果可替代能源到2030年占中國電力供應的50%,那么電動汽車的碳減排空間則可提高至49%,即大體上與其他技術的減排水平相當.

　　值得稱道的是,中國政府正在通過各種措施,大力開發可替代能源,如風能,太陽能,核能和水能,從而降低對高污染煤炭的依賴程度.2006年通過的《可再生能源法》設定了宏偉的目標:到2010年,可再生資源將占中國能源消費總量的10-15%.

　　為了不再依賴火電站,中國最高規劃部門國家發展與改革委員會已經設定了硬性目標:到2030年,國家電網將把使用可代替能源的份額提高到30%.除了可以降低發電廠的溫室氣體排放,這一舉措還將極大地提升電動汽車的碳減排潛力.

　　中國政府已經制定了較高的燃料經濟性標準,表明了其減排的決心:從2008年起,中國所有的汽車制造商必須保證新車型每加侖燃料的最小里程為37英里.

　　打造本土電動汽車產業

　　自2006年第十一個五年規劃綱要通過以后,中國政府就將"自主創新"視為國內工業政策的基石.為了使中國向附加值鏈的高端方向移動,"自主創新"政策涵蓋一系列措施,以促進對幾個戰略性產業的研發投資,這其中就包括汽車產業.

　　盡管中國已經建立了迅速發展的大規模汽車組裝行業,但在動力技術開發方面仍嚴重落后于其他國家.美國和日本公司支配著由汽油驅動的傳統汽車行業,而歐洲公司則統治著柴油汽車行業.像豐田和本田這樣的日本公司在混合動力汽車市場上一馬當先.雖然日本和北美的一小部分公司正在大步伐地發展電動汽車,但是還沒有一個國家能夠脫穎而出,成為業界無可爭議的領軍者.

　　在公共部門和私營部門的共同努力之下,中國有可能在這個新興的行業中占有一席之地.發展中國的本土電動汽車產業有多重目的:幫助中國脫離對國外動力技術的依賴;為汽車組裝企業,配件生產商和基礎設施提供商創造數十億美元的新產業,并且通過成熟市場無法比擬的成本優勢來搭建中國的全球競爭平臺.

　　一些中國公司正致力于將電動汽車引入市場,成績斐然.天津清源電動車輛有限公司正在建造一個年產量20,000輛的電動汽車工廠,其中一半產品計劃用于出口.深圳比亞迪(BYD)公司是世界領先的充電電池生產商,該公司宣布將于2008年年底推出充電式混合動力汽車,并計劃于2009年推出一款電池電動車.中美能源公司是一家由伯克希爾哈撒韋公司控股的能源服務供應商,該公司9月收購了比亞迪公司10%的股權,并宣布公司計劃將自己生產的電動汽車打入美國和歐洲市場.

　　中國的汽車配件供應商也將從電動汽車生產的繁榮中大大受益.對電動汽車重要部件的需求在節節攀升,如電池,電動引擎,發電機以及像空調系統這樣的非動力部件.

　　根據我們的估算,假設電動汽車的滲透率為20-30%,且每塊電池的平均成本為30,000-50,000元人民幣,那么中國電動汽車電池市場到2030年可達到1500-4000億人民幣的規模.

　　一些中國公司在電動車電池的全球供應鏈中已經成為了積極的參與者.雷天能源集團是一家深圳的鋰電池生產商,為美國,日本,意大利和芬蘭的電動公交車提供電池.

　　電動汽車也將為軟件開發商帶來機遇.電力機車需要安裝提示司機有關汽車重要數據狀態的電子界面,包括燃料電池的使用情況,GPS導航系統的每秒更新等等.由風險投資支持的新興公司Better Place正在開發一種名為AutOS的綜合信息管理系統,該系統可以告知司機最近的電池充電站的位置以及其他信息.

　　雖然燃料電池和其他相關技術在大幅降低CO2排放量方面前景廣闊, 但是其商業應用仍尚需時日.然而,投資電動汽車并不意味著中國的汽車制造商和供應商應該停止對其他技術的研究.反而,他們應該保持一種平衡的技術組合，即將電動汽車作為近期的解決方案，而將其他技術，如燃料電池等，視為長期的解決方案。因為一旦上述技術具有商業可行性時，將會帶來可觀的回報。

　　電力公司的優勢

　　電動汽車為中國的電力公司提供了絕佳的機會,使它們通過緩解日間需求,利用夜間未被充分利用的電力而更加有效地管理其發電能力.當前,由于夜間電力需求少,電力公司的發電機在那時處于空轉狀態.(不可能考慮關閉發電機,因為重新啟動發電機所需的能源比空轉時的耗能還要大.)假如電動汽車在夜間充電,那么可能浪費的電能就會得到利用.夜間充電會降低日間的用電需求,因此會緩解對電廠發電量的壓力.特別是汽車電池所保存的能源可以緩解用電高峰的需求,降低對電網的壓力.

　　挑戰,解決方案和機遇

　　建立充電基礎設施和發展電池技術是電動汽車行業的兩大關鍵驅動力.如果業內公司希望建立可行的本土電動汽車行業,就應該和政府共同協作,聯手解決當前的問題.

　　充電基礎設施

　　如果司機無處充電或更換電池,那么電動汽車的發展就不會長久.安裝隨處可得的充電基礎設施將成為電動汽車騰飛的關鍵性因素.但是在中國建造安置電動汽車的基礎設施將會價格不菲.如果中國要安裝必要的充電設備,預計到2020年之前需要50億到100億人民幣.

　　最近,國家電網集團,中國最大的電力供應商宣布在北京,上海,天津建造電動公交車和乘用車的充電站.

　　然而,安裝足夠的充電站僅僅是首戰告捷.給油箱加滿汽油只需幾分鐘,而考慮到當前的技術局限性,將電動汽車充滿電可能需要幾個小時.在以色列,Better Place公司提出了這樣一種計劃,司機可以在交換站花兩三分鐘的時間將用過的電池換成電量充足的電池.車主可以租用電池,這樣就極大地降低了電動汽車本身的前期成本.

　　電池技術

　　電動汽車未來發展的重大問題之一是電池性能的改良速度.鋰電池嚴重限制了電動汽車的性能,因為相比內燃機汽車,鋰電池為整個汽車平添了220公斤的重量.

　　中國當今的大多數客用汽車都在城市行駛,因此在通常情況下路途較短,速度較慢,所以這一問題似乎并不像歐美等其他市場那樣嚴峻,因為那里的平均行駛路程更長,最高速度也更快.

　　電動汽車技術的持續研發正大幅改善著汽車的性能.美國A123Systems公司,世界最大的高能鋰電池生產商之一,宣布汽車每次充電后,電池能夠驅動汽車行駛200公里.東芝公司最近也宣布正式推出超級充電電池,而這種電池在5分鐘以內就可以充滿90%的電量.

　　政府的指導

　　中國有充分的理由推動電動汽車的發展.電動汽車可以使中國大幅減少溫室氣體排放,降低對石油的依賴,成為世界電動汽車市場上強有力的參與者.

　　中國政府已經采取了一系列實質的行動來啟動電動汽車的開發和使用.監管中國汽車行業的科學技術部正在積極地鼓勵可替代引擎技術的開發.科技部已經規定中國到2012年之前有10%的汽車必須使用可代替燃料.為了支持這一雄偉目標,該部已經啟動了旨在資助電動汽車技術研發的"863計劃".科技部最近還宣布了一項計劃,將在2010年

　　之前在中國的10個城市部署一萬輛混合動力,電力和燃料電池機車.除了資金支持外,科學技術部也通過實施管理電動汽車技術規格的業界標準來促進電動汽車技術的發展.這些標準降低了技術準入壁壘,減少了公司和學術機構對電動汽車研究的投入成本.

　　優惠的財稅政策也有助于鼓勵消費者購買節省燃料的汽車.2008年9月1日,"綠色稅"開始實施,旨在鼓勵消費者轉變消費理念,購買更小,更廉價,更省油的車輛.對引擎排量在三升以上的汽車,征稅額度增長到了40%, 而對于小型汽車,即引擎排量在一升以下的,征稅額度減少至1%.

　　政府也在加快引入拖延已久的燃油稅,這不僅能使電動汽車比內燃機汽車在中國更加實惠,而且有助于政府從補貼油氣公司轉向資助公司和科研院所積極開發可替代動力技術.

　　通過電力公司和汽車制造商的通力合作,政府可以推動充電站的普及.例如,Better Place 公司和雷諾-尼桑公司正聯合以色列,丹麥政府共同部署電動汽車充電電網.到2010年,這兩條電網將分別由太陽能和風能提供能源.

　　結論

　　20世紀初,亨利 福特的生產流水線引發了汽車制造業的革命,將美國汽車制造商打造成為行業的先鋒.20世紀70年代的石油危機使這個大量消耗石油的行業面臨挑戰,當時日本汽車制造商發起了第二次革命,針對大眾市場推出了燃料集約的小型車.

　　如今,全球汽車制造業正處于十字路口:世界經濟發展放緩,對于昂貴和無保障的化石燃料依舊過度依賴,人們越來越關注全球變暖問題,這些情況既帶來了諸多的不確定因素,同時又開啟了新的機遇.

　　中國勞動力豐富,成本低廉;中國的汽車市場增長迅速,可在生產中實現規模經濟效應;中國政府決心擺脫對進口石油的依賴,凈化生態環境,并已給予了明確支持;所有這些都使中國可以在將電動汽車從一種昂貴的特有技術轉變為應用廣泛,可被大眾接受技術的過程中成為先驅.當然,這也取決于政府的政策如何受奏效,行業的動態如何發展,但無論如何,中國正面臨著重塑全球汽車行業的獨特機遇,承載著消費者的巨大經濟和社會效益.