環境的惡化以及資源的短缺促進了全球新能源汽車的發展,我國國務院就發布了到2020年的節能與新能源汽車產業發展規劃,目標包括2020年時純電動汽車和插電式混合動力汽車產能達200萬輛、累計產銷量超過500萬輛。那么縱觀全球的新能源汽車市場,又呈現出怎樣的趨勢?
新能源汽車的定義及分類
依照中華人民共和國工業和信息化部2009年6月17日發布的《新能源汽車生產企業及產品準入管理規 則》,新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源(或使用常規的車用燃料、采用新型車載動力裝置),綜合車輛的動力控制和驅動方面的先 進技術,形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。
新能源汽車的分類(主要)
新能源汽車市場規模及趨勢
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(數據來源:電動汽車資源網)
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。
從上面的數據中我們可以看到我國新能源汽車產業規模已全球領先。工信部數據顯示,2016年我國共生產新能源汽車51.7萬輛,連續兩年產銷量居世界第一。目前累計推廣量已經超過了100萬輛,占全球市場保有量的50%以上。
隨著電池成本以及養車成本的下降,純電動汽車銷量預計將繼續保持良好的增長勢頭。彭博社旗下研究機構預測,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實現翻倍,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)的銷量在全球相應細分市場占比達到45%,而2015年,這一數字還是35%。
新能源汽車發展面臨的挑戰
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低。
在全球不同區域市場,電動汽車的發展很不均衡。作為汽車發達地區,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%,是其連續第二年出現下滑。而同期,美國和中國分別實現穩健的增長,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業仍然處于發展的初級階段,提升核心技術能力已成為業內對保持我國電動汽車持續發展動力的共識。工信部部長苗圩強調,雖然產銷市場規??焖僭鲩L,但動力電池的核心技術還需要大幅度提升,充電基礎設施建設仍需要加快推進。
財政部經濟建設司副司長宋秋玲說,從外部看我國新能源汽車產業發展新老問題并存。新能源汽車產業一直面臨著動力電池核心技術缺乏、充電設施建設不足等問題。新能源汽車能否走得遠、走得穩,關鍵要看企業的研發創新能力和市場的接受度。
國內BMS發展現狀
純電動汽車的三大核心技術——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展的關鍵因素。通過以上論述可以發現電池管理系統(BMS)是核心中的核心,他的技術先進與否直接關系到整車的性能和電池的使用壽命,還有安全性。
我國生產的電池管理系統(BMS)供應商呈現四大類型:專業的BMS廠商、主機廠、電池廠商,以及綜合型汽車零部件企業。
其中,主機廠生產的BMS裝機量約占總量的28%,電池廠生產的BMS裝機量份額約為12%,專業的BMS廠商約占據60%的份額。
從中可以看出專業從事BMS業務的公司在該領域具備優勢,原因主要在于BMS領域最核心的SOC估算和電池均衡技術具備相當的技術難度;前期企業積累了大量的BMS運行方面的經驗數據,對改進產品具有重要的價值。專業的事交給專業的人。
國外主流的BMS產品多采用主動式均衡功能設計,價格和技術含量較高,屬于未來發展趨勢;而國內基本采用被動式均衡功能和不帶均衡功能的BMS產品,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BMS只占10%,差距不小呀。所以國內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BMS系統發展面臨的挑戰
曾經發生的電動車自燃事故,除了電池本身的問題,主要原因BMS系統的設計缺陷以及工作穩定性不佳造成的。BMS發展也面臨以下挑戰:
1、 技術水平
BMS 屬于近年來興起的行業,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企業自行設計為主。因BM 領域的技術門檻較高,沒有長期研發積累和大量數據的積淀,難以開發出真正優質的BMS產品。隨著質量事故的逐漸增加,BMS 的重要性開始體現出來,其后開始出現專門從事研發 BMS 的公司。目前,我國從事BMS 研發生產的企業技術掌握程度和生產規模參差不齊,技術水平與國外相比,尚顯技術儲備不足,且受資金限制發展緩慢,因此對外進口的依賴程度更高。我國BMS行業仍處于起步階段,還未形成一個成熟市場。
2、政策扶持
政府對零部件企業的扶持遠不如整車企業的資金投入。絕大多數BMS企業主要依靠自有資金投入,實力相對有限。BMS行業內本身也存在研發不規范,造成投入大、周期長、研發效益低、核心元器件無法自給自足、參與企業多但規模小、規模效益低等問
題。
3、技術參數及標準的缺失
國內缺乏相應的技術參數及標準,也沒有權威機構對廠家生產的BMS進行權威檢測,這是目前國內BMS市場的困局,導致了BMS產品的良莠不齊,難以大面積推廣。只有盡快建立統一的行業標準,打壓不符合市場要求的生產商,建立健全的檢測體系,BMS才能擁有可持續發展的未來。
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,無法實時精準地監控電池充放電狀況,極易造成電池芯局部功耗過大,產生局部熱量,并且信息無法傳遞至駕駛員,極易導致電池自燃發生。