新闻背景在不久前闭幕的北京国际车展上,1179台参展车辆中,新能源汽车就有147台。汽车历经百余年的发展,在为人类带来便利、舒适的同时,也带来环境污染等负面影响。电动汽车由于良好的环保排放和摆脱对石油的直接依赖,近年来加快发展的呼声不断高涨。比内燃机汽车还早半个世纪我们普遍认为电动汽车是近年来兴起的新事物,然而,电动车的历史可追溯到1834年,最早出现在英国,它甚至比世界上的第一部内燃机汽车早了半个世纪。因此,从这个意义上来说,电动汽车是“古而有之”,并不算新。早在一百多年前,保时捷公司的创始人费迪南德·保时捷,就已经设计出了称为P1的纯电动汽车。随着科学技术的进步,内燃机汽车关键技术得到空前的发展,电动汽车因为电池、电控技术的瓶颈,在与内燃机的交锋中败下阵来。到了20世纪,石油危机又促使电动汽车重新受到关注,1976年美国国会通过的《电动汽车和复合汽车的研究开发和样车试用法令》,开启了电动汽车在国际上的研发热潮。然而,真正给电动汽车带来生机的是21世纪全球节能减排的绿色浪潮,尤其是日本丰田的混合动力汽车普锐斯和美国特斯拉汽车的成功,更是为人们带来了极大的信心,电动汽车正大力向产业化、实用化发展。电动汽车目前分为三大类电动汽车与内燃机汽车的区别主要是动力源[0.64% 资金 研报]的不同,电动汽车以电池为动力源,内燃机汽车则是汽油或柴油。按目前市场的产品类型,我们通常所说的电动汽车可分为纯电动汽车、混合动力汽车和插电式混合动力汽车。其中,把蓄电池作为驱动系统唯一动力源的为纯电动汽车,无尾气排放,无污染,结构简单,技术壁垒较低,是跨界企业或新进入者如苹果、乐视、特斯拉等偏好的技术路线。混合动力汽车和插电式混合动力汽车,是基于传统内燃机汽车的基础上增加一套电驱动系统,二者的区别就在于一个能充电(插电式混合动力汽车),一个无须充电(混合动力汽车)。但由于需要内燃机、电驱动两套系统,也就是说发动机还在,再加上一些电机和动力电池,所以结构相对更复杂,存在一定的技术壁垒,但从市场角度来说更为大众消费者所接受,因此研发混合动力汽车主要以传统汽车企业为主。它们没有纯电动汽车那么环保,但因为没有里程焦虑,电量耗尽之后还可以烧油,在目前充电基础设施不足的环境下,更符合消费者的使用习惯。如丰田普锐斯、荣威550Plug-in、比亚迪[0.90% 资金 研报]唐、比亚迪秦等。混合动力汽车技术要求更高目前来看,纯电动汽车作为我国长期发展的目标,混合动力及插电式混合动力汽车作为过渡阶段,是基本共识。那是不是可以说纯电动汽车更厉害、技术更先进呢?实则不然,混合动力汽车远比电动汽车复杂,它存在两套驱动系统,需要对两套系统进行整合优化。包括发动机何时介入,电动机、发动机驱动转换,如何充分节油、保障驾驶体验等等,需要更强大的技术研发能力。而纯电动汽车只需一套电动系统,类似于混合动力汽车中的部分工作模式,所以,能开发混合动力及插电式混合动力汽车的企业,只需一个转身,分分钟就能开发出纯电动汽车。以丰田的普锐斯混合动力汽车为例,它精密且复杂的THS-Ⅱ系统独霸混合动力领域多年。这套THS-Ⅱ混合动力系统,依靠极为精密复杂的结构和超级复杂的计算,让发动机和电动机可以在大多数时间同时驱动车辆,在享有常规动力车型的直接感和平顺性的基础上,带来常规动力车型不可企及的燃油经济性。可以说,THS-Ⅱ是真正的“混合动力”,它的技术难度完全超越纯电动技术需求,因为全球消费市场上对纯电动还存有疑虑,丰田并不积极开发纯电动汽车。况且丰田在混联式技术上开发多年,形成了非常高的专利壁垒,因此,国内只有极少数企业能够规避丰田的专利壁垒开发出混联的混合动力汽车,如上汽荣威、比亚迪等。电动汽车主要贵在电池上电动汽车的核心零部件包括电池、电机、电控三大部分,其中电池占整车成本最高占比30%-45%,电机、电控占比20%-25%,整车和其他部分占剩下的20%。电池对于电动汽车的意义,就好比发动机对内燃机汽车,它是目前制约电动汽车尤其是纯电动汽车发展最重要的因素之一。续航里程、成本、充电时间等基本是由电池的性能决定的。当前车用电池为锂电池,锂电池其实是个笼统的概念,它可以根据化学材料的不同分为很多种类型,目前采用较多的是磷酸铁锂和三元锂电池。其中,三元锂电池由于能量密度高,是现在全球大部分车企使用的方向。目前锂电池大概每度电1200至2000元人民币,如果普通纯电动汽车30度电来算,光电池成本就5至10万,这也是目前电动汽车比同等车型要贵很多的原因。电机是电动汽车的主要部件之一,可将电池输出的电能转化为机械能,通过传动装置传递至车轮进而驱动车辆。由于汽车需要满足不同工况,如频繁的启动、怠速、加减速、刹车、恶劣的环境等,对电机的可靠性、耐久性要求苛刻。永磁同步电机在当前电动汽车中运用最为广泛。如果说电池是电动汽车的“心脏”,那么电控系统就是电动汽车的“大脑”。电控系统由各个子系统构成,其中最为重要的是电池管理系统。特斯拉就是将电池管理系统做到一流的例子,在249项专利中,就有160多项主要集中在电池管理方面。特斯拉不生产电池,他们的电池是外购松下的,用的是成熟的18650型号(松下这种电池普遍用于笔记本电脑中)。只不过特斯拉需要7000多节18650型锂电池,而普通家用笔记本电脑只要7至8节。如何保证这么多电池单体的一致性、防止电池组的温度过高、碰撞时电池的安全性等,都是需要非常领先的技术。可以说,电控系统是整车安全性的防护门。延伸阅读成本、续航、充电电动汽车普及遇“三关”影响电动汽车发展的原因有很多,总的来说,可归纳为三大因素:成本、续航、充电。消费者不管买的是新能源还是传统汽车,都是基于性价比来考虑的。首先,在纯电动汽车的成本构成中,动力电池系统是所占成本份额最大的部件。因此,降低电池成本成为新能源汽车产业化的核心推动之一。今年4月26日,科技部部长万钢提出,5年后努力把单位电池的成本降低50%,降至1000元/千瓦。届时,将迎来平价的新能源汽车,进一步满足消费者的需求。其次,纯电动汽车的续航里程基本与电池成正比,想要跑的远,就要布置多的电池。但一旦电池布置过多,又会导致价格和整车重量的提高,所以这其中存在一定的平衡。同样的,万钢部长对电池的能量密度也提出了要求,5年后努力把动力电池单位能量密度提高1倍,达到300瓦时/千克。第三个就是充电设施配置的问题。电动汽车设立之初,就是希望人们能利用晚间休息的时间进行充电,利用电动汽车有序充电对电网实现削峰填谷的效果。但鉴于我国国情,出现较多的充电难题,如充电桩安装困难、找桩困难、接口不一、电桩后期维护不规范等问题。政府也意识到这方面的问题,已在积极的应对并出台了不少相关政策。受政策的驱动,电动汽车充电市场也备受资本市场的追逐,各种创新模式不断,手机App找桩、智能充电,甚至应用无线充电技术等。国家、地方政府及相关企业都在朝着《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》中2020年480万个充电桩和1.2万座充换电站的目标积极准备着。电动汽车成为新一轮经济增长的突破口,在电动汽车领域,我国与发达国家差距相对较小,如果能以此为切入点,加强自主研发能力,就有希望逐步赶超甚至引领国际水平,最终实现我国汽车强国梦