王震坡:数据驱动的2022新能源汽车产业发展预测

  2021年12月14日,“2022中国汽车市场发展预测峰会”在四川宜宾隆重举行。本届峰会由四川省经济和信息化厅指导,中国汽车工业协会主办,宜宾市人民政府承办,汽车纵横全媒体协办,并由平安国际融资租赁有限公司作为支持单位。会议内容从政策、经济、市场分析、未来预测等多方面为企业制定明年经营战略提供参考和指导。在本次峰会上,北京理工大学电动车辆国家工程实验室主任王震坡发表了题为《数据驱动的2022新能源汽车产业发展预测》的演讲。以下内容为现场演讲实录:

  尊敬的各位领导、各位嘉宾,在北京理工大学建设了中国新能源汽车的大数据平台,下面我基于大数据平台的数据把平台几年发展的数据给大家做一个简要的汇报。由此来谈一谈我对新能源汽车整个产业发展趋势的看法。介绍内容一共分为三个部分。
  第一部分,2011年在北京市政府支持下建立新能源汽车北京市运行监测平台,并在2016年的时候随着中国新能源汽车产业的发展,在工信部支持和领导下建立了新能源汽车国家监测与管理平台。历经几年的发展,到现在平台上已有超过600万辆新能源全车的实时数据。
  通过平台建设已经形成了全国新能源汽车一张网,也形成了从国家到地方,再到企业的三级平台管控架构,通过这个平台,我们也每月形成相应的数据月报,报送到相关部门,为宏观政策制定提供依据。同时我们也与地方政府开展项目合作,希望在不同的地区建立新能源汽车的区域数据存储中心和数据平台。
  从数据采集角度来说,基于国家新能源汽车的32960数据传输标准,对每一辆新能源汽车,每隔3秒采集大概73帧数据,包括运行状态、电池电机等状态,还包括燃料电池汽车、插电式电动汽车的燃料电池和发动机数据。根据新能源汽车产业发展的需要,工信部也在进行标准的修订工作,因为这个标准是2016年制定的,距离现在虽说只有5年的时间,但是我们这个产业飞速发展,因此标准在进行修订,修订完的标准会更加完善。
  从平台接入的车辆数量来看,到去年年底接入的数量仅有不到400万辆,到4天前,这个平台接入数量已经达到630万辆,从另一个层面印证了新能源汽车数量快速增长。
  基于车辆数据,我们也编制了《新能源汽车大数据蓝皮书》,在今年10月份已经发布了第四个年度的大数据蓝皮书,各位领导、各位专家有兴趣的话看一下,我们把一些数据解读在这个书里进行详细介绍。
  二、数据发展趋势
  这是刚才付会长讲的数据的进一步说明,包括我们国家新能源汽车的市场渗透率,历年的发展数量,柳州是目前我国新能源汽车渗透率最高的城市。通过宏观的数据可以看到,在“双碳”的总体背景下,新能源汽车市场在稳步地快速增长,市场接受度,从市场渗透率来看,市场接受度在明显增加。我们再细化看一看,在接入新能源汽车平台的这些车辆数据,到目前为止,累计接入量超过10万辆的城市超过19个,并且广东省已经接近100万辆新能源汽车的接入量,并且接入前10位的城市都已经占了接入总量的70%,所有超过10万辆车辆的城市接入量超过了93.8%,也就是说集中度也是非常高的。后面我给了2018年和2020年在全国车辆接入量分布的热力图,主要车辆还是集中在黄河以南、华北以及长三角、珠三角和京津冀为核心的相关区域。
  这张图是宏观的行业统计数据(图 见PPT),新势力造车企业也在快速跟进,包括全球的第十月份的汽车产销量。对动力电池产业来看,宁德时代一家市场占有率已经占1/3了,这是产业的宏观情况。从这个情况来看,应该说中国新能源汽车产业已经走在了世界汽车产业电动化的前沿。
  下面基于我们的平台统计数据为大家汇报一下,首先看一看不同类型的车辆,新能源乘用车已经占据市场主体地位,市场份额一直在逐年扩大。第二张图上我们可以看到(图 见PPT),私人购买的新能源汽车市场增长是最快的,已经成为市场主要驱动力,并且从2018年的63.4%已经增长到了现在的71.1%。另外一个值得说明的一点,就是在非限购城市消费的需求旺盛,已经从2018年的57.6%增长到了现在的超过60%,另外,还值得一提的是在非限购城市的三线以下的城市私家车的增长量是非常快的,最后一张图大家可以看到发展趋势(图 见PPT)。从这个趋势来看,新能源汽车已经从原有的政策驱动全面转向了市场驱动的新阶段。
  从技术角度做一个相应的判断。从技术角度我们可以看到,新能源汽车的平均续驶里程在逐年增加,从2018年到2020年,无论是乘用车、客车还是物流车,平均续驶里程的增加比例都是非常之大的。分别来看的话,在纯电动乘用车方面,续驶里程超过400公里的车辆已经占到半壁江山,超过60%的车辆续驶里程超过400公里。客车超过400公里的续驶里程车辆也在增加,只有物流车续驶里程维持在200-300公里之间,但是这个趋势已经维持了几年,进一步的调研我们发现,车企和用户更务实了,对物流车里说续驶里程已经满足了需要,对续驶里程过高的追求是不需要的。
  我们再看看动力电池,动力电池前几年发展的重要是三元材料的电池,但是近两年磷酸铁锂电池装机的比例在持续增加,尤其在乘用车领域我们一直认为是三元电池的主市场,并且我统计了今年前10个月的量,前十个月这个比例还在增加。客车一直是磷酸铁锂为主战场,现在仍然保持这个趋势,物流车也是一样,从原有的三元电池和磷酸铁锂电池平分天下到现在逐渐形成了以磷酸铁锂为主的结构。从这个趋势来看,我们分析,大家从原有的单纯追求车辆的续驾驶里程、追求能量密度,现在已经向安全、经济,包括车辆车型,续驶里程够用这个角度转变。
  说到动力电池,这个数据可以看到,从2016年到2020年动力电池能量密度增加非常非常迅速,非常快,但是2016年到2017年是一个过渡,如果用2017年的数据跟2020年的数据比较就不会出现增加70%多比例的数据了,应该在百分之三十几,2015年、2016年到2017年、2018年动力电池的密度是跃迁的过程。对高能量密度、极高密度的追求比较高,对小于125的车辆也在增加,中间的在减少,大家一个追求实用,一个追求高续驶里程两个发展趋势。动力电池前10个月的统计数据发现磷酸铁锂还在增加,伴随着这两年开始出现的新结构电池,磷酸铁锂电池能量密度也在提升。
  从技术角度,我们可以看到,车辆从电压水平上来说是呈现了高压化的发展趋势,无论是乘用车还是客车都在增加,物流车保持和2019年、2020年没有太多区别的趋势。尤其在乘用车,尤其是小型的A0到A00级的乘用车,高压化的趋势是非常明显的。
  从车辆上线率的角度看,总体车辆上线率去年的统计数据上线率在持续增加,虽然今年有疫情的影响,但是去年2月份出现下降,但是随着疫情的逐步恢复,汽车上线率有所突破。按不同区域划分可以看到发展的趋势。
  我们再看看在公交客车等不同车辆类型的角度分类,可以看到客车的上线率目前是最高的,从最早在新能源汽车推广过程中以客车为主进行推广,现在新能源客车的市场占有率非常高,按车辆类型分布里边,客车的上线率也是非常高的,网约车、私家车相对2019年都有一定程度的提高。而物流车和重型货车总体来看上线率和其他类型车辆相比还是偏低,但是即使偏低,到目前也是到了70%左右的上线率。按日统计的续驶里程,除网约车、出租车之外,其他车辆的续驶里程都在增加,并不是网约车和出租车不好,网约车、出租车仍然是续驶里程保持高位的,这是跟前两年重点发展有关的。
  从物流车角度来说,日均行驶里程其实是在逐步增加的,尤其我们可以看到2018、2019、2020年三个年度增加的幅度还是比较高的,物流车在近几年电动化以后真真正正把它用起来了。
  从六个细分市场形式特征可以看到,一天24小时的运行特征来看,我们可以看到变化的趋势,包括私家车早晚高峰的发展趋势,以及网约、出租在夜间有发展的趋势。重型货车夜间的时候运行比例还是比较高的。与传统的车辆运行特征还是比较相符。
  插电式混合动力,前几年我们还在讨论插电式混合到底插不插电,现在从数据可以看出来,无论是插电式乘用车还是插电式商用车都和我们的设计纯电动续驶里程相符合,如果计算纯电和混动驱动的的比例,单纯依靠内燃机驱动的比例已经很低了。
  前面是按日进行统计的,下面是按月进行统计的,与按日统计体现出基本相类似的发展变化趋势,同样是网约和出租车相对比较平稳,其他的车辆类型月行驶里程都是在持续增加的,说明大家真真正正把新能源汽车用起来了。
  这是出租车历年行驶的平均值(图 见PPT),车辆的出行比例和传统比例也非常接近。
  下面是对氢燃料电池汽车。从去年开始,尤其是今年确定了三个国家重点示范区域,燃料电池汽车表现出来的这种特征,主要是京津冀、长三角和珠三角,全国6000多台燃料汽车的统计数据,从客车角度来看,燃料电池客车的运行主要在100-200公里之间,其中在105公里和177公里出现了两个日运行的高峰,对于物流车来说,每天的行驶里程和平常的物流车基本一样,都是在100公里左右,但是从物流车运营角度来说,超过450公里的日行驶里程的燃料物流车是有的,从发展趋势上,包括分布的曲线上可以看到(图 见PPT)。
  关于加氢和充电时间对比和比较,从这个对比和比较来看可以看到,现在加氢主要集中在白天,而电动车充电主要在晚上进行,这个已经看得比较明晰了。从燃料电池车运行的数据来看,全国6000多台车累计的运行里程只有1.27亿公里,我相信大家看到这个数据可能还没有太多的感觉,但是全国600万辆新能源汽车每天运行的里程是1.2-1.5亿公里,所以燃料电池汽车还处在起步的阶段。
  下面是关于充电场景的统计,不同的车体现出不同的充电特性。公共充电场站体现出多峰的状态,上午、中午和下午都分别出现充电的高峰。社区的充电、在小区里面的充电高峰是在下班以后,到晚上12点以后充电量就明显降低了。我们还可以看到,在高速公路的充电场站里面是在下午一直到晚上出现。所以在不同充电场景下,布局、规划和使用特性已经显示出了明显的差异。从车辆充电次数和应用频率角度来看我们可以看到,快充的比例是逐年增加的,慢充现在逐步减少,尤其是对于运营车辆,快充数在快速增加,我们可以统计得到快充的这种充电次数和充电时长存在强相关关系。现在快充和慢充的比例开始逐步呈现运营车辆以快充为主,慢充为辅,家用车辆以慢充为主,快充为辅的特点。
  换电也是近两年关注比较高的,我们进行了相应的数据统计,首先是换电乘用车的单次换电行驶里程,呈现了季节性的变化趋势,随着气温的增加,续驶里程会有所降低,但是比较有意思的是,私家车、重型货车和出租车的比较,因为网约车和私家车的设计续驶里程没有区别,但是私家车换电的续驶里程明显高于运行车辆,从充换电角度来看又有一个比较,虽然说这个车是可以换电的,但是充电的次数明显高于换电的次数。运营型的网约车、出租车也是充电次数多,换电次数少。另外可以看到,大家既然去换电,运营型的车辆都是充电及时的,大概在40%左右就去充电了,对于换电基本都降到20%左右才去换电。和充电结束的状态相比较,充电结束以后在80%左右,但是换电大家都是在90%多,这个趋势看得还是比较明显的。因此,大家都在做换电,但是从应用角度看,除了重型的货车以外,我们的乘用车还是以充电为主,换电为辅的状态。
  在新能源汽车监测国家平台的基础上,在工信部节能司的支持下还建设了个动力电池溯源管理平台,在我们平台上现在注册的企业数量已经有400多家,这里面包括电池生产企业和后续的电池回收利用企业。我们统计了在平台上登记的电池数量,到2021年11月份已经是357GWh的总量,从装机量上来说大家可以看到行业的发展。
  下面我对前面的情况做一个简要的总结,预测不敢提。首先是新能源的乘用车续驶里程在快速增加,在满足用户使用和安全的前提下,现在大家已经不再过分追求续驶里程增长,把安全性、经济性、续驶能力成为关注的热点和关注的重点。客车和物流车辆已经成为了磷酸铁锂电池为主,并且在这里面性价比、实用性、耐用性成为评价的重要标准。并且随着新结构电池的出现和广泛应用,磷酸铁锂电池也受到了乘用车的青睐,现在销售量和使用量在持续增加,并且在前面没有重点介绍,但是很多图上都可以表现出来,新能源汽车的续驶里程在低温情况下是明显降低的。因此全气候电池和高效管理系统是需要解决的核心问题。车辆储能装置,也就是动力电池系统高压化的趋势是比较明显的,尤其在小型乘用车上,这种变化的趋势非常明显。车辆充电场景也出现多元化趋势,充换结合,尤其在商用车领域表现的特征更加明显,燃料电池汽车主要是集中在白天,和电动汽车夜间充电形成鲜明的对比。不敢说预测,从300万辆到400万辆历经12个月,从400万辆到500万辆历经6个月,500万辆到600万辆历经4个月,应该说3个月之后就会突破700万辆。
  汇报结束,请大家批评指正,谢谢!
  (注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
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