2020年3月31日，国务院常务会议上提出将年底到期的新能源汽车购置补贴和免征车辆购置税政策延长2年，即新能源汽车免征购置税政策将延续到2022年12月31日。这个利好政策的信号释放，相信为新能源汽车市场的稳定和向上发展产生了积极的作用。本期，我们推出《动力多样化之纯电动动力系统》，对新能源汽车的发展现状、纯电动汽车的核心技术及产业价值做一介绍。

  在世界范围内节能减排的大趋势下，发展新能源汽车成为中国和全世界汽车工业发展转型的重要方向之一。新能源汽车是指采用新型能源的汽车，通常包含了纯电动车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车。中国政府在2012年就发布了《节能与新能源汽车产业高质量发展规划（2012—2020）》。近年来，在《中国制造2025》《汽车产业中长期发展规划》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等一系列汽车产业发展相关文件中，新能源汽车的主体地位被一再地强调。2019年2月，工信部牵头启动了新一轮的《新能源汽车产业高质量发展规划（2021—2035年）》编制工作，这将会促进明确新能源汽车的未来发展方向。

  新能源车的市场预期依然是增长的，而且中国是全球最重要的市场。2018年，全球新能源乘用车销量为201万，中国以50%的销量份额领跑全球。从2018企业销量排名上看，特斯拉以24.5万辆的水平位列第一。比亚迪、北汽新能源、上汽荣威等自主品牌企业占领榜单前列，其中上汽荣威以9.2万辆的销量成绩位列第6位。在车型上， 特斯拉Model 3以14.5万台的销量，成为全世界最畅销的新能源车型。

  从市场发展状况来看，根据中国汽车工业协会的数据， 2015—2018年其间，我们国家新能源汽车销量从33.1万辆增加到125.6万辆，年复合增长率达到了56%。2019年1—6月，在整体汽车市场销量处于下滑的大背景下，新能源汽车销量达到了61.7万辆，同比大幅度的增加49.6%，2019年全年销量预计在150万辆左右。

  从技术发展水平来看，依照国家对新能源汽车发展的相关规划，到2020年，我国乘用车新能源车的平均燃油消耗量要达到百公里5.0 L，商用车的新车油耗要接近国际领先水平。要实现这个目标，需要传统燃油车和新能源汽车两方面的共同努力：一方面，传统燃油车需要在改善发动机热效率、提升传统系统效率方面加强创新力度，同时要引入48V混动、强混等技术提高节油率；另一方面，新能源汽车要形成提高技术水平、减少相关成本、扩大应用场景范围的市场之间的竞争影响力，争取到2020年达到200万辆的销量目标。燃料电池车的推广应用也要将规模扩大到1万辆。依据规划，到2025年，我国乘用车新车平均燃油消耗量要达到百公里4.0 L的指标，商用车新车油耗要接近国际领先水平, 新能源汽车的销量要达到700万辆，占汽车总销量的20%；到2030年，乘用车新车平均油耗量要达到百公里3.2 L的指标, 新能源汽车销量将占汽车总销量的40%以上。

  新能源汽车的迅速增加，离不开国家政策鼓励等大环境方面的推动。其中，维持的时间最长、影响最为深远的，莫过于新能源汽车财政补贴政策。自2010年《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》公布以来，我们国家新能源汽车补贴政策已实施了9年。在这9年其间，新能源汽车产业高质量发展从无到有、由大变强，补贴政策功不可没。如今，政策补贴力度已开始大幅退坡，并将在2021年全面退出。以新能源乘用车补贴（人民币）为例，2018年，对于纯电动乘用车，中央财政最高补贴5万元，地方配套补贴可达2.5万元，一辆纯电动车最高补贴达到7.5万元；一辆插电式混合动力车，国家补贴和地方补贴合计达3.3万元。2019年，对于纯电动乘用车和插电式混合动力车，国家最高补贴分别是2.5万元和1万元，取消地方配套补贴后，补贴降幅巨大。而对于燃料电池汽车，由于燃料电池汽车核心零部件的技术成熟度还相比来说较低，其成本仍然很高，同时在加氢站、储氢等基础设施等方面还亟待较大的完善，因此燃料电池汽车的补贴力度尽管也在退坡，但预期在2020年后仍将会存在。

  补贴取消以后，在国家政策层面，将会通过“双积分”、“免购置税”、“新能源车不限行、不限购”等政策手段继续推动新能源汽车的发展。在企业端，则要进一步降低整车成本，改善车辆的性能和使用体验，获得更多终端消费者的认可。

  从2018年4月1日起，由工信部等多部委联合发布的《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》开始实施。其中，企业平均燃料消耗量积分，即CAFC积分，主要是用于推动企业降低传统燃油车及包含混合动力在内的节能型汽车的燃料消耗量水平，以此来实现2020年、2025年要达到的5.0 L/100km、4.0 L/100 km的油耗目标；而新能源积分，即NEV积分，则大多数都用在推动企业能够按照特殊的比例生产新能源汽车，促进新能源汽车的发展。其中，CAFC积分只能在关联企业中转让；NEV积分则能够直接进行市场化交易，从而以市场手段动态推动公司发展节能汽车和新能源汽车。2019年7月，面向2021—2023年的《双积分修正案》开始征求意见，意见稿旨在进一步提升对新能源车的积分比例要求：对应于2021年度、2022年度、2023年度，新能源汽车积分比例要求分别为14%、16%、18%。同时，对低油耗车型参与NEV积分的计算也进行了鼓励。

  由于空气污染和道路拥堵方面的原因，中国有很多城市对传统燃油车都有不同程度的限行和限购政策。限行，通常是在固定时间段或固定区域，对传统燃油车的行驶进行限制，中国有较大比例的城市对传统燃油车都有一定的限行要求。限购，则是通过采取摇号、拍牌等方式对车辆的购买额度进行限制。全国有北上广深等8个城市和海南省对传统燃油车的购买有限制，海南省甚至提出到2030年全面禁止传统燃油车销售的目标。对于新能源车型，发改委等部委在2019年6月份发文明确要求各地对新能源车型不得进行限行和限购。

  在购置税方面，政策鼓励至2020年，购买新能源车都是免购置税的。目前，传统燃油车的购置税一般是10%，因此这部分费用对于终端消费者而言有着较大的影响。2020年后的购置税政策尚未推出，预期这一政策将会延续。

  除了国家政策方面的影响，新能源车自身也有着燃油车不具备的优势，如在电动模式下，电动车起步快，车内噪声小。需要我们来关注的是，在实现超高性能方面，新能源车更具独特优势，如对于总功率400 kW左右的车辆，电动车能够使用两个200kW左右的电驱系统以四驱形式来实现，而对于燃油乘用车而言，要实现400 kW动力性则要求匹配超高性能的发动机。在2016年度“全球十佳发动机”榜单中，福特V8车型5.2 L排量的发动机上限功率是392 kW，显然，对于很多车企而言开发此类发动机并非理智。

  对于普通家用车，由于纯电动车用电成本远低于燃油车，所以具有售价较低、行驶里程满足基本使用要求特点的新能源车，会促使消费者综合考虑其使用成本等方面的收益。

  然而，新能源汽车的推广应用也并非易事，究其根本原因是与已经在生产所带来的成本、动力性能方面达到较高水准的燃油车相比，存在多方面的较大差距。在成本方面，纯电动车由于电池成本比较高，要达到与燃油车相同的里程，以500 km为例，其经济成本将比燃油车高出4万～5万元，而能耗大的车型甚至要更高，这使得电动车的价格不为终端消费者所接受。在充电时间方面，相较于燃油车几分钟的加油时间，当前纯电动车的慢充时间通常要7～8 h，快充也要0. 5h左右才能充满70%～80%。在充电设施建设方面，当前充电桩的数量是比较少，且分布也不尽合理，2020年国家的规划目标是实现安装480万个充电桩，截至2019年6月份，充电桩数量才达到100万个，距离规划目标的实现还有较远的路程。这使电动车充电很不方便，也使用户产生比较强烈的里程焦虑。工信部在2018年初发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，到2020年，要实现“动力电池回收利用管理体系持续健康的进行”这一目标。

  尽管有着乐观的发展前途，新能源汽车企业的市场之间的竞争很激烈。在新能源汽车领域，不仅有传统汽车，也有新兴造车势力。随着外资股比的放开，外资企业强劲的竞争实力也将使市场之间的竞争形势更为严峻。在中国自主品牌企业中，上汽大通汽车有限公司（以下简称“上汽大通”）不断强化企业和品牌的优势，在“新四化”战略引导下积极创新发展，推出各种新能源技术产品品种类型。作为上汽集团旗下非常年轻的全资子公司，上汽大通是在2009年上汽集团收购LDV公司及旗下“MAXUS”品牌后于2011年正式成立的。依托强大的上汽实力和研发技术储备，经过短短几年的发展，上汽MAXUS产品已涵盖了中高端MPV、SUV、宽体轻客、皮卡、轻型卡车等系列车型，同时还是国内最大的房车企业和国内率先将C2B个性化私人定制模式引入汽车行业的企业。上汽大通是为数不多的能够在乘用车和商用车两个领域提供全技术路线新能源汽车产品的主机厂之一。上汽MAXUS的新能源车型有纯电动MPV EG10（见图1）、纯电动宽体轻客EV80（见图2）、燃料电池宽体轻客FCV80、基于纯电专属架构的物流车EV30、纯电动MPVEG50及各类纯电卡车。2019年后上汽大通将推出更多新能源MPV和SUV车型。

  动力电池和电驱系统是纯电动汽车的核心系统，其关键技术指标性能的优异程度对新能源汽车的发展的新趋势至关重要。中国汽车工程学会在2016年发布了《节能与新能源汽车技术路线图》（以下简称“路线图”），对动力电池的关键指标进行了规划。这些指标包含了质量单位体积内的包含的能量、循环寿命和价格等。根据发展规划指导：到2020年，单体质量单位体积内的包含的能量达到350 Wh/kg，电池包系统的单位体积内的包含的能量达到250 Wh/kg；在循环寿命上，单体的循环寿命能达到4000次，电池包系统的循环寿命达到3000次；在系统价格上，整个电池包系统的单价达到每瓦时1元。在该路线年的年度评估报告中，三元锂电池的能量密度与规划目标还有较大差距，磷酸铁锂电池的循环寿命和系统价格已逐步接近规划目标。同时，在电池关键技术指标上，国内与国际间的水平已较接近。当前，特斯拉model3采用的27000电池单体的能量密度约为270wh/kg, 据其官方宣称，到2020年电池系统的成本可以做到每千瓦时100美元。从最新发展趋势来看，国内企业预计在2025年左右也能够达到每千瓦时100美元的系统成本。随着电池正负极材料的持续优化，包括采用高镍三元正极材料和石墨负极等，250 Wh/kg的单体单位体积内的包含的能量有望在2020年得以实现。预计至2025年后，随着电池化学材料的革新所引发，半固态电池、全固态电池等将会逐步引入应用，使电池单体的单位体积内的包含的能量进一步提升到350 Wh/kg并能够逐步改善热失控等电池安全问题。

  纯电驱动的电驱系统，主要包含电机、电机控制器和减速器三大系统。当前电驱系统最重要的发展的新趋势是三大系统逐步由分体式走向集成化。当驱动系统三合一之后，驱动电机与电机控制器之间利用直连的方式能省去三相线束及接插件、共用冷却系统，不仅有助于减少相关成本，而且体积、质量均会减少，且系统的功率密度增加20%以上。在电机控制器方面， SiC基控制器能轻松实现40 kW/L以上的控制器功率密度，这使整车综合工况的效率提升达3%以上，由此表明了电机控制器发展的重要趋势方向，目前特斯拉在Model 3车型上已经率先应用。随着控制器耐高压能力的提高，高电压平台将逐步应用并有助于进一步提升整个电驱系统的效率，同时还能改善充电时间。

  随着电池成本和电驱系统的技术创新和成本的不断降低，根据“德勤”等一些权威机构的预测，2024年纯电动汽车的拥车成本将基本与传统燃油车持平。这样的前景预测，无疑为新能源车的发展带来相对美好的预期。

  纯电动汽车电资源的丰富性及来源的广泛性，以及对环境的友好性都使其发展的前瞻性广受关注。虽然在电动车的发展过程中还面临着技术的加强完善，但是发展纯电动汽车慢慢的变成了当今世界各国面临的大趋势，也是科技发展推动的必经之路。目前，在大时代背景和国家政策鼓励的推动下，电动汽车慢慢的变成了一个能满足清洁、高效、智能化的道路运输系统，且是与现代交通网络相结合的现代化智能系统，未来无论是从环保还是从能源发展，电动汽车的前景将是无限光明的。