Public Disclosure Authorized Public Disclosure Authorized Public Disclosure Authorized Public Disclosure Authorized 2011 年 4 月 行动计划 挑战与机遇 中国新能源汽车 61259 目录 前言 I 参考及其他相关报告 III 首字母缩略词与关键术语 IV 概述 1 1. 引言 3 2. 推动交通电动化的趋势 5 3. 中国新能源汽车行动计划透视 11 3.1 推动公众支持电动汽车的政策框架 11 3.2 技术水平 13 3.3 商业模式 15 4. 讨论意见与结论 17 4.1 与全球其他项目对比 17 4.2 中国发展所面临的挑战 29 致谢 本报告为世界银行中国蒙古局交通处 Shomik Mehndiratta 免责声明 先生（smehndirtatta@worldbank.org）提供咨询，由 本报告所有调查结果、解释和结论均属撰写者观点，不代表 PRTM 咨询公司顾问团队在 Chuck Shulock 先生与能源 世界银行。世界银行与撰写者不保证本报告中所有数据或 与交通创新中心的协助下完成。 其他信息的准确性，对因使用上述数据或信息造成的损失 本报告旨在推广在中国发展电动汽车的意义。 不负任何责任。 感谢 Messrs. O. P. Agarwal, Liu Zhi, Gailius J. Draugelis 和 Paul Procee 审议报告初稿，并提出宝贵意 见与建议。 © 2011 World Bank, in part, and © 2011 PRTM Management Consultants, Inc., in part, subject to joint copyright ownership by World Bank and PRTM Management Consultants, Inc. 前言 前言 城市交通与气候变化 城市经济占全国经济总量的 80%，而迟缓拥堵的交通系统 则会严重影响城市经济的发展效率。以汽车为导向的城市 对于交通行业而言，减少二氧化碳排放是一个日益严峻的 将严重影响无车族出行和安全，以及那些不得不使用迟缓 挑战。交通行业所产生的二氧化碳排放量约占全球燃料燃 的公共交通和对行人以及骑车族极其不便的公路系统的出 烧所产生的二氧化碳排放量的 23%。更令人担忧的是，交 行者。此外，过度强占耕地用于城市发展不仅浪费了宝贵的 通行业是化石燃料消耗增长最快的行业，也是增长最快的 土地资源，也将威胁农村的生态环境。市政府通过借贷过 二氧化碳排放源。随着发展中国家城市化进程加速，城市 度投资城市交通将带来沉重的金融负债，将威胁国家的金 交通能源消耗和二氧化碳排放量呈现快速增长的趋势。 融稳定。不断增长的能源消耗量将危急国家的长期能源安 快速增长的二氧化碳排放也给中国城市交通带来了严峻的 全，而城市交通日益严重的二氧化碳排放将使国家减排目 挑战。据世界银行近期对中国 17 座样本城市的研究显示， 标的实现面临非常大的困难。 北京、上海、广州和西安等大城市的城市交通每年能源消耗 量和温室气体排放量（GHG）增长速率为 4% 到 6%。2006 低碳城市交通的机遇 年1，北京市城市交通人均二氧化碳排放量达 1.4 吨，而同 人们认识到区域和全球问题有很多共性，这一点也反映在人 一年中国人均二氧化碳排放量为 4.6 吨。预计 2011 年这 们寻求综合的措施来实现城市交通可持续发展的策略中。 一数字将会出现大幅增长。 图 P1 显示，类似干预措施不仅可以节省能源和减少二氧 世界银行在研究解决中国城市交通温室气体排放问题的实 化碳排放，还可以解决与城市交通相关其他重要问题。该 施性战略（世界银行 2010）时发现，交通行业二氧化碳减 图为城市交通排放推动因素示意图，表明了城市交通政策 排所面临的挑战与其他挑战之间有密切关联。许多中国城 干预措施是节省能源和减少二氧化碳排放的切入点。 市迫切需要解决本地城市交通问题——拥堵、事故和污染。 图 P1：节能与二氧化碳减排切入点 㓿⍾⍫ࣘ Ӕ䙊⍫ࣘ 㓿⍾Ӕ䙊ᯩᔿࡂ࠶ 䖖䖶 ᡰ⭘⟳ᯉ㜭Ⓚᕪᓖ 㹼Ѫ 㓿⍾㔃ᶴо㓿⍾⍫ ᙫ䟿 Ӕ䙊ᯩᔿ൘䍗⢙䘀 փ〟 㜭Ⓚ㊫ර ҈඀⦷ ࣘⲴ࠶ᐳ ᙫ䍗⢙䘀䗃䟿 ੘‫ޜ‬䟼 䗃о᯵ᇒ䘀䗃ѝⲴ ᙫ᯵ᇒઘ䖜䟿 Ӫ‫ޜ‬䟼 ∄ࡇ ㊫ර ⟳⋩㓿⍾ᙗ 䙏ᓖ տᆵߣㆆ ս㖞 ਸ䇑Ӕ䙊㜭Ⓚᕪᓖ (MJ/TKM & MJ/PKM) I 前言 图 P1 显示的六个切入点均与同一因素有关，从根本上 讲，交通行业排放的温室气体均产生自机动车出行所消 耗的燃料。如图显示，城市经济活动水平的提高将导致出 城市经济活动水平的提高将导致出 行总量的增加：例如交通活动水平总量。 例如交通活动水平总量。根据各种交通方 式对特定出行者的竞争力，出行者可采用各种可行的出行 模式（即交通方式划分） （即交通方式划分）出行。每次机动车出行均将排放 温室气体，而排放量在很大程度上取决于所使用燃料的 消耗量及其温室气体的强度，也和车辆效率、 也和车辆效率、所使用燃料 所使用燃料 的能源强度相关。 的能源强度相关。最后，司机驾驶行为也将影响燃料消耗 量——在超过阈值速度后，燃料消耗量将大幅增加。交通 出行的地点、交通方式选择、驾驶行为之间又相互联系、 相互影响。例如，一个普遍的假设是交通出行的地点决定 着出行模式的选择——有人上班可能选择开车、公共交 性，解决贫困阶层和无车族的担忧。同时，城市可以采 通或非机动化交通方式。同时，部分出行模式选择是固定 取需求管理措施，提高机动车使用成本或限制机动车 的——一个人可能想要开车——然后据此选择目的地，例 的使用频率，来减少机动车出行，解决交通拥堵、污染 如去购物。交通行业这种复杂的、分散的温室气体排放性质 和安全性等相关问题。 导致交通节能减排极具挑战性。对于希望减少城市交通部 • 影响车辆类型和所消耗燃料类型：最后，政府部门可以 门碳足迹的城市，以下几个战略可以用来减少排放，且均适 采取一系列措施，直接影响车辆应用技术和燃料的选 用于中国的城市 择。其中包括有利于特定类型汽车的定价政策——例 • 改变活动的空间分布:对于任何水平的经济活动，如果 如对更高燃油经济性汽车提供税率优惠；还可以采取 可以对总体交通活动水平产生影响，则城市可以在空间 技术性措施和某些清洁、低碳燃料以减少机动车每次 上对活动的分布施加影响（例如：改变土地使用模式、 出行的碳排放量。该类措施可以直接减少温室气体和 密度和城区设计等）。通过合理土地使用规划，并向紧 区域污染物排放。 凑型城市发展，可以减少或缩短机动化出行，并增加公 关于本报告 共交通在机动化出行中的比例，减少人们对过度强占耕 地和交通部门投资需求的担忧。 本报告为系列报告之一，并属于世界银行正在执行的关于本 主题的多年行动方案的一部分。本报告主要以电动车辆问 • 改变各种出行模式的相对吸引力：城市可以通过鼓励 题为重点，整个行动方案已为多项分析研究分析、政策分析 多种出行模式来实现交通活动。可通过提高步行、自行 和试点提供过支持，并成功解决了该挑战的其他方面问题。 车、公共交通等排放水平相对较低的出行模式的质量， 以下为本系列报告的其他内容，可访问世界银行东亚与太平 吸引更多城市出行者采用这些模式，从而减少每次出 洋地区交通专题网站（www.worldbank.org/eaptransport） 行的碳排放量。而且该措施还可以提高机动性和可达 浏览。 II 参考文献及其他相关报告 参考文献及其他相关报告 战略与体制 Torres-Montoya, Mariana, Li Yanan, Emily Dubin 与 Shomik Mehndiratta. 2010 年. “行人可达性衡量： 北京、 Darido, G., M. Torres-Montoya, 与 S. Mehndiratta. 2009. 伦敦与纽约市中央商务与商业区对比” . 世界银行工作文件， “ 城市交通与二氧化碳排放： 中国城市事实报告”。 世界银行工 世界银行， 华盛顿特区. [E] 作文件， 世界银行， 华盛顿特区。 [E,M] 世界银行， “中国： 2010. 城市交通与气候变化. 世界银行商业战 公共交通 略”，世界银行， 华盛顿特区. [E] “曼谷、 Roger Allport. 2008 年. 吉隆坡与马尼拉的城市轨道交 关于中国城市交通的文件，第 5 号，2010 年：[E,M] 通优惠” ， EASCS 2 号交通工作文件， 中国可持续发展局， “印度应对城市机动化的策略” “印度应对城市机动化的策略” O. P. Agarwal. 东亚与太平洋地区， 2008 年 1 月. 部分翻译为中文，并被 “公交整合与枢纽站规划设计要点” “公交整合与枢纽站规划设计要点” Chui, Michael. 该行动方案采用.[E,M] “公共交通系统整合与服务优化” 方可. “北京快速公交运输研究” 北京交通研究委员会. 2009 年. 总结 报告.[E, M] “城市交通基础设施投融资” 刘志. “北京： 北京交通研究委员会. 2011 年. 市区公共汽车整合研究” “美国联邦政府在城市交通发展中的 “美国联邦政府在城市交通发展中的 Sammuel Zimmerman. 总结报告.[E, M] 角色” “中国公共交通部门开发” Gwilliam Ken. 2007 年. . 世界银行 工作文件， 世界银行， 华盛顿特区. 碳排放 http://siteresources.worldbank.org/INTCHINA/Resourc- “城市交通项目碳减排初步估算指导准则” “城市交通项目碳减排初步估算指导准则” ALMEC. 2009. . 最 es/318862-1121421293578/transport_16July07-en.pdf 终报告与计算表. 2009 年 5 月. [E] [E, M] “中国城市轨道交通发展： 世界银行. 2009 年. 展望、 问题与对 步行、骑行与公众参与 策”世界银行工作文件， 世界银行，华盛顿特区. “抚顺自行车使 Chen Yang 与 Shomik Mehndiratta . 2007 年. 用者调查”2007 年交通研究委员会年度会议会议记录. [E] 技术 “点亮回家 Chen Wenling 与 Shomik Mehndiratta . 2007 年. “中国ITS执行纲要” 世界银行. 2009 年. . 世界银行工作指 路： 通过公众参与在城市交通项目规划中整合性别问题. 中 南，2009 年. [E, M] 国辽宁省案例研究” 世界银行工作文件， 世界银行， 华盛顿特 清洁空气行动方案——亚洲. 2010 年. “广州绿色卡车试点项 区. [E] 目：卡车温室气体减排试点项目世界银行总结报告” .[E] “制定符 Chen Wenling 与 Shomik Mehndiratta . 2007 年. “中国电动汽车的战 Zheng Jie, Shomik Mehndiratta 与刘志. 合老百姓需求的规划： 辽宁省城市交通项目中的公众参与” 略政策与示范项目” (即将发布). [E], 2007 年交通研究委员会年度会议会议记录. [E] Tao, Wendy, Shomik Mehndiratta 与 Elizabeth Deakin . 培训课程（幻灯片演示） 2010 年.“义务便利？ 中国抚顺市大型交通干线与土地使用 对行人安全的影响” 《交通与土地使用杂志》 . 11 月 3 日第 公共交通运营，2009 年。[E,M] 3 期. https:www.jtlu.org/. [E] 首尔市城市交通经验 [M] 世界银行. 2009 年. “包容的机动性：通过公众参与提高公路 基础设施的可达性” 简短注解. 世界银行，华盛顿特区. [E] [E]——英文版本 可达性与土地使用 [M]——中文版本 Jiang Yang, P. Christopher Zegras, Shomik Mehndiratta. “中国济南市车站环境、 通路类型与快速公交步行入口” . （审核中） [E] III 首字母缩略词与关键术语 首字母缩略词与关键术语 首字母缩略词/术语 定义 交流充电 指汽车充电方法，将汽车连接到住宅区或商业区中可以为汽车提供标准交流（AC）电 压等级的汽车充电站进行再充电（例如：240 伏 AC）。 电池单元 单个电池单元与多个单元组合成一个电池组，并可安装到电动汽车中。 电池组 多个电池单元的组合，可为电动汽车提供充足的能量。 电池管理系统 用于监控和控制电池使用情况的电子设备，以确保安全可靠的运行。 C 级汽车 C 级汽车是指在尺寸上与比亚迪 e6 或大众高尔夫类似的汽车。或指紧凑车型。 充电站 指带有特殊插头的特殊电源插座，用于对电动汽车进行安全可靠的充电。 直流充电 指汽车充电方法，将汽车连接到可以提供直流电压而不是常用交流电压的电池充电器 上进行充电。直流充电是一种新兴充电方法，用于为汽车进行高功率“快速充电”。 放电循环 指电动汽车车载电池提供其可存储的全部电量的次数。 动力传动系统 动力传动系统是指可以将存储的能量输出为行驶动力的汽车组件。传统汽油驱动汽车 的动力传动系统包括引擎、变速器、传动轴和车轮。而电动汽车则包括电动机、传动轴 和车轮。 纯电动汽车 (EV) 在本报告中，EV 是指完全由电动机驱动，并由车载电池提供能量的汽车, 即纯电动 汽车。 电网—汽车接口 本报告中是指当汽车充电时，电动汽车与电网的通信连接装置。 IV 首字母缩略词与关键术语 首字母缩略词/术语 定义 油电混合动力车 (HEV) 指使用电动机和汽油发动机驱动的汽车。 内燃机 (ICE) 本报告中，内燃机是指目前传统汽车中所使用的汽油发动机。 逆变器 逆变器属于电动动力传动系统的一部分，是一种高功率电子控制单元，可向电动汽车 中的电动机供应电压和电流。 千瓦时 (kWh) 电力领域常用的能量单位。 负载管理 用于控制电网消耗的电功率，以避免过负载情况发生。 新能源汽车 (NEV) 行动计划 中国以促进部分或完全电力驱动汽车的发展和推广为目的的行动计划。 插电式混合动力车 (PHEV) PHEV 是指可以通过车载电池从电网储存能量的油电混合动力车。其与 HEV 的区别 在于，HEV 不能连接到电网储存额外能量。 电网 电力传输与配电设备网络，由发电厂向消费者提供电力。 智能电池充电 指 EV 电池充电，对充电时间和速度进行控制，以确保有效利用电网资源，并保证电 网的电功率容量不会超过负载。 智能电网 指可以与个别电表和消耗电力的电子设备进行电子通信的电网。 电动汽车 (xEV) 指部分或完全由电动机驱动的汽车。其中包括 HEV、PHEV 和 EV。 V 概述 概述 中国新能源汽车行动计划 挑战与机遇 驱动力 域取得了显著成果，主要以电池与充电技术为主。新电动汽 车价值链催生了新的企业和业务模式，主要以提供基础设 过去十年中，四大互补趋势的出现致使汽车驱动开始向电 施、组件、汽车，以及与维护电动汽车生态体系相关的服务 动化方向转变。第一个趋势是针对大幅减少机动车二氧化 为重点。 碳排放的全球气候变化政策。第二个趋势是国际社会对日 益加剧的石油经济与安全问题的担忧。汽车电动化的第三 中国新能源汽车发展所面临的挑战 个推动因素是交通拥堵的加剧，并导致严重的空气质量问 通过从政策、技术和商业模式等多种角度对中国的新能源汽 题。第四个趋势，即技术的快速进步，使电池技术水平已经 车行动计划与全球其他项目进行对比，世界银行指出了中国在 可以满足电动汽车发展需要，并可在大众市场进行推广。 汽车电动动行动计划方面要继续发展所将面临的挑战。 据行业预测显示，截至 2025 年，全球电动汽车的销量将占 政策：中国现行的电动汽车政策主要是通过国家级和省级购 年度新汽车销量的 2% 到 25%，比较集中的意见认为将接 车提供补贴来推广电动汽车。同时，中国还需要制定其他相关 近 10%。这一转变将导致汽车行业整个价值链发生显著 政策来刺激电动汽车的需求，部署汽车充电基础设施的建设， 变化。 加大对技术开发和生产能力的投资刺激。中国近期公布的投 中国新能源汽车行动计划透视 资 1,000 亿元人民币用于未来十年的新能源汽车发展的计划 需要考虑制定一种均衡的方法来刺激需求和供应。 2010 年 6 月，世界银行组织了城市交通、电动汽车技术与 政策以及环境方面的国际专家团队对中国新能源汽车行动 综合充电解决方案：由于电动汽车初期推广应用以公共服务 计划展开调查研究。该专家团队通过与北京、深圳的政府官 用车为主，例如公共汽车/公共服务用车或出租车，中国的充电 员及该行业利益相关者进行沟通，对该行动计划有了更深 基础设施技术开发也一直以公共服务用车为重点。但随着私家 入的了解。该研究初期调查结果显示，中国新能源汽车行动 车的推广，必须要开发电池充电综合解决方案，其中包括三种 计划的规模使其在汽车电动化过程中占据有利的地位。汽 基本类型：智能充电、标准化/安全/可靠充电，以及联网式高 车电动化将在以下四个领域对中国未来的发展产生重要的 压充电。 战略意义：全球气候变化；能源安全；城市空气质量；以及 标准：中国尚未颁布电动汽车的国家标准。最先出现的是汽车 中国汽车产业发展等。 充电标准。全套的标准不仅要管理电动汽车的物理接口，还需 2009 年，中国政府开始实施“十城千辆”项目，在十座城 要考虑安全性和电网标准。为了促进贸易并建立全球化市场， 市进行大规模试点，大力促进电动汽车的发展，其中主要 最理想的是将标准全球统一化，以降低成本。 以政府用车作为电动汽车推广的重点。2010 年 6 月，该项 商业模式：电动汽车价值链也催生了新的商业模式，以提供基 目扩展到另外五座城市，并将普通消费者购车纳入推广范 础设施、组件、汽车，以及相关服务为重点。由于电动汽车产 围。中国汽车行业以及高校在电动汽车（EV）技术研究领 业不可能无限期依靠政府资金扶持，因此所构建的业务模式 1 概述 必须在商业上具有可行性，能够承担充电基础设施的成本开 支，并能从服务中获得收益来抵消基础设施的部分成本。 客户接受度：从长远来看，只有当消费者从电动汽车中找到价 值，他们才可能继续选择电动汽车。即便日后电动汽车寿命周 期内的所有权成本将有优势，但先期投入依然明显高于传统 汽车，而且电动汽车的投资回收期远远超过大部分消费者或 商业车队经营者可以接受的预期。尽管租赁可以解决这一问 题，但必须建立电池的二级市场和汽车融资市场，才能确保租 赁市场的可行性。 温室气体（GHG）减排效益：中国所面临的最大挑战在于，以 燃煤为主的发电结构一时难以改变，目前中国电网的碳排放 相对较高，预计这种状况会持续很长一段时期。中国必须制定 一个新的、力求减排最大化的框架，以充分实现电动汽车的低 排放潜能。 2 引言 1. 引言 在过去 200 年间，人类机动性呈现出与 GDP 及人口增长 使用的增加，城市空气质量不断恶化，许多城市不得不面对 不成比例的增长水平。在二十一世纪初期，世界人口中心区 交通拥堵与空气质量下降等问题。 尤其是发展中国家的城市化进程显著加快。 对于石油燃料依赖进口的国家而言，能源安全已经成为一 图 1：历史机动性增长因素 个重要问题。石油燃料的不可再生性引起人们对石油的长 期可获得性及其价格的担忧。 ᵪࣘᙗ 1000x (40 km) ‫ޜ‬䟼Ӫཙ 最近，气候变化成为具有头等重要性议题。而交通行业作 为温室气体（GHG）主要排放源，城市将面临更大压力，必 GDP 100x ($30зӯ) 须寻求备选方案，替代靠内燃机驱动的公共汽车和个人汽 Ӫਓ 6x (6bn) 车。 一方面，城市正在努力将出行模式向可持续方式转变，例 资料来源: Diaz-Bone 2005, after Nakicenovic, 2004 如步行、骑行和公共交通等。同时，城市正致力于使用比传 统汽车具有更低排放水平（包括温室气体和标准污染物排 快速城市化导致城市出行需求显著增加。越来越多的人采 放）的替代驱动能源。电动汽车（EV）作为解决各种问题的 用个人机动车满足出行需求，而可持续出行模式的比例，例 首选解决方案，并在全球得到大力推广。尽管汽车驱动电动 如步行和骑行，却在持续下降。随着出行需求和个人机动车 化无法完全或快速解决上述问题，但可以显著减少因汽车 图 2：EV 商业化在全世界所面临的挑战 供应端 需求端 • 新的研发、工业和设施将需要大规模投资；部分来自私 • 电池高成本使EV价格为汽油车辆的 1.5-2.0 倍。但由于 有部门，部分来自公共部门 电力价格低于汽油，运营成本将下降 3-4 倍 • 配电和发电容量增加，需要“智能充电” • 需要频繁充电，大部分EV每次充电仅可行使约 100 英 • 孤立的传统工业部门必须形成合作关系（例如：公共事 里以内 业、汽车制造商、电池制造商等） • 燃油汽车几分钟即可加油完毕，而充电需要数小时 • 需要制定新标准（例如：充电、安全性、电池处理等） • 尚不确定EV能否被客户广泛接受或保持盈利 政策 • 需要借助政府激励措施来实现财政可行性和交易量/价格收支平衡，使用户选择 EV 3 引言 引起的污染，解决能源安全与温室气体担忧。中国启动了世 世界银行以本报告为基础，明确指出了中国 EV 行动计划 界上最具挑战性的行动计划，旨在将公共汽车和私家汽车 中需要进一步加强的领域。同时，世界银行也希望本报告可 转变为完全依靠电力驱动的纯电动汽车和油电混合动力车 以指导其他国家制定类似战略，以实现未来的可持续发展。 尽管全球均在积极推广汽车电动化，但 EV 商业化仍面临 本报告将分三个部分进行讨论。第一部分将讨论推动全球 供应、需求和政策层面等诸多挑战。 汽车电动化的趋势；第二部分将讨论中国 NEV 行动计划 所带来的政策、技术与商业方面的影响；最后一分将对中国 2010 年 6 月，世界银行交通部门组织由国际知名 EV 技 NEV 行动计划与世界其他地区所实施的项目进行对比，并 术、政策与环境专家组成的代表团访问中国，深入了解中 论述中国新能源汽车发展所面临的挑战。 国“新能源汽车”行动计划。代表团与中国政府及行业代表 进行了数周的交流探讨，并召开了研讨会，本报告将对所有 成果进行总结。本报告详细论述中国为应对挑战所采取的 措施，并识别了一个有序的、已执行的 EV 项目在未来将面 临的挑战与新的机遇。 4 推动交通电气化的趋势 2. 推动交通电动化的趋势 过去一百年间，机动车主导驱动形式一直是内燃机。尽管在 除对空气质量的有利方面外，电动汽车还可减少或避免因 此期间电池驱动的电动汽车曾进行多次试点，但当时的技 传统汽车及其燃料造成的其他的环境影响。石油的生产、精 术尚无法满足大众市场消费者与团队用车客户的需求。在 炼和输送造成了环境污染风险。例如，2010 年 7 月，大连 过去十年中，几个互补趋势的出现推动汽车驱动向电动化方 新港输油管道爆炸造成中国近代历史上最严重的一次原油 向转变。 泄漏，对国家港口的建设提出了新的安全要求 4。炼油厂每 汽车电动化的第一个推动趋势是与石油相关的经济和安全 精炼一桶石油约产生 90 至 180 公斤污水 5。 问题。预计截至 2020 年，石油价格 2将从 2010 年约每桶 炼油厂还将产生石油焦炭和废催化剂等其他废料。核电站 75 美元提高至约每桶 110 美元 。 3 尽管石油价格持续上涨 与燃煤发电站也会产生废料。然而锂电池在超过汽车服务 必然会对国家经济造成影响，更大的风险在于石油价格波 使用年限后依然可以重新用于电能存储，并且锂电池还可以 动所带来的重大经济影响，正如 2010 年石油价格急剧上 回收利用。 升对世界经济造成的影响。同时，部分政府对于 50% 石油 《京都议定书》 第三个趋势是全球气候变化政策。 的实施， 消耗依赖进口对国家安全所造成的影响日益担忧。因此，各 使世界各国均提出大幅减少机动车二氧化碳排放的目标。 国相继推出扶持政策，支持可减少燃料消耗的新汽车技术。 欧洲目标是截至 2020 年 6，新汽车平均二氧化碳排放量应 例如，美国以替代驱动技术为重点的 24 亿美元刺激计划 低于每公里 95 克，比目前排放水平减少 30%-40%7。目前 的目标之一便是能源安全。 温室气体排放分析显示，电动汽车实际减排量取决于一系 汽车电动化的第二个驱动因素是减少汽车尾气排放污染的 列因素，其中主要是未来对传统内燃机汽车温室气体性能 可能性。这一点所带来的主要效益在于减少城区空气污染。 的改善情况，以及电力碳强度，汽车效率以及电动汽车对电 汽车电动化可将本地污染从难以监控的分散移动源转变为 力结构的影响等也将影响电动汽车实际减排量。前期分析 可定位的点源，以减少人类接触，使污染更易于通过政策及 (分析结果见框 1）均显示，通过汽车电动化进程，尤其是 技术手段进行控制。此外，电力驱动汽车不会出现与排放 改善基本发电结构的碳强度，可以大幅度减少温室气体排 相关的恶化或损害。随着传统汽车使用年限增加，在汽车 放。但要实现该目标，需要有慎重、持续的政策框架，并结 排放量将大幅增加。加利福尼亚州为实现污染地区的空气 合统一衡量与监控机制。在这方面，电动化也可以利用中国 质量效益，加利福尼亚空气资源委员会自 1990 年开始执 国内的推动力，包括设定目标、政策激励，以及相关投资， 行“零排放车辆”（ZEV）规定。根据该规定，自 2001 年 来减少发电行业的碳强度。 起，加利福尼亚地区的主要汽车制造商必须增加电池驱动 和/或燃料电池电动车数量，以加快针商业化的技术开发。 在欧洲，伦敦推出一系列政策，通过加快电动汽车发展，减 少汽车对城区空气质量的影响。政策中包括取消对 EV 用 户收取交通拥挤税，为 EV 提供专用停车点，并投资 2,000 万英镑用于再充电基础设施建设。 5 推动交通电气化的趋势 框 1: 电动汽车与温室气体（GHG）效益 多年来，电动汽车一直被视为解决区域汽车污染问题的 图 B：美国内燃机尾气排放 与 xEV [上游 + 尾气] 排放对比 重要途径。随着气候变化在可持续发展辩论中受到越来 越多的重视，电动汽车也被更多人视为交通部门气候变化 㖾ഭᲞ䙊䖫ර䖖䖶 2009 ᒤᇎ䱵≤ᒣ 262 减缓战略的重要途径。尽管如此，各种分析对电动化所能 㖾ഭᲞ䙊䖫ර䖖䖶 2016 ᒤⴞḷ 7DLOSLSH 155 (PLVVLRQV 带来的温室气体影响估算结果存在很大差异——大部分 ᵚ⍻䟿޵⟳ᵪ⊭䖖Ⲵк⑨Ҽ≗ ॆ⻣DŽ㤕ሶަ䇑㇇൘޵ࡉቮ ≄ᧂ᭮㠣ሶ໎࣐‫ޜݻ‬䟼 均以美国数据和假设为基础。图 A 概述了美国 EPRI 与 EV 122 NRDC 一项联合研究的结果。该研究发现，尽管在 2010 PHEV1(⭥࣋䘀䖜 50% Ⲵᰦ䰤) 130 年煤炭发电依然占较大比重，但与传统汽车相比，插电式 PHEV2 (⭥࣋䘀䖜 25% Ⲵᰦ䰤) 135 8SVWUHDP 电动汽车二氧化碳排放量依然有所减少。该研究对美国重 Ѡ⭠Პ䭀ᯟ HEV 139 7DLOSLSH (PLVVLRQV 约1,600 公斤的标准尺寸汽车进行评估，并假设传统汽车 ᵜ⭠ᙍฏ HEV 165 燃油经济性为 10.6 公升/100 公里 ，而电力传动系统能 8 ᵜ⭠,nsight HEV 170 源效率性能约为 5.2 公里/千瓦时。煤炭发电厂假定温室 ⾿⢩⾿ᱏ HEV 178 Grams CO2/km 气体排放为 1,041 克 CO 2/千瓦时。 资料来源： 轻型汽车技术，二氧化碳排放与燃油经济性趋势：1975– 图 A: 2010 汽车技术 2010 年排放情况 2009，EPA； 联邦公报： 轻型汽车温室气体排放标准与企业平均燃油经济性标准最 ਟ޽⭏㜭Ⓚ 终规定，2010 年 5 月 7 日， EPA和 NHTSA； Ր㔏༽ਸᗚ⧟ 联邦公报： 机动车燃油经济性标签修订与补充，建议规定，2010 年 9 月 23 日，NHTSA Ր㔏⟳≄䖞ᵪ 亴ᵏ 䎠ੁ 基于美国国家平均电力温室气体排放的上游 CO2 水平 Ր㔏➔⛝ਁ⭥ Ր㔏⊭䖖 0 100 200 300 400 500 600 700 800 图 B 概述了美国环境保护署与交通部根据近期公布的 Grams of CO2/KM 2012-2016 汽车尾气排放法所进行分析的结果。分析 ⋩Ӆࡠ⋩㇡ ⋩㇡ࡠ䖖䖞 ⭥ㄉࡠ䖖䖞 结果显示，2009 年，美国轻型内燃机汽车平均二氧化 资料来源：EPRI, NRDC 碳尾气排放量超过 260 克 CO 2/公里，远高于 EV 和 PHEV。新法律中设定的 2016 年目标为汽车平均排放量 所有情况每英里二氧化碳排放量，即“油井到车轮”， 降至 155 克 CO 2/公里，与当前水平相比有大幅下降。 均有所改善。使用可再生电力（例如：风能或太阳能）的 PHEV 可减少三分之二的二氧化碳排放，而煤炭密集型发 各种标准中均未包括内燃机车辆上游的二氧化碳排放，因 电可将油井到车辆的二氧化碳排放量减少三分之一。 此上述结果也未将其包含在内。若将其计算在内，则尾气 6 推动交通电气化的趋势 排放值预计将增加 40 克/公里。 电网 磅 CO2/MWH 插电时 聆风 克/公里 华北 2723 261.0 通过比较可以发现，xEV 比内燃机汽车更具优势，其中 EV 排放量比 2016 年目标低约 15%，而混合动力车则比 东北 2712 260.0 平均排放量高 15%。该研究假设发电的二氧化碳排放与 华东 1960 188.1 2005 年美国平均水平一致，即 642 克 CO 2/千瓦时，而 华中 1810 173.5 电动汽车效率为 8 公里/千瓦时。 西北 2022 193.8 对中国数据的分析显示9，中国以及其他地区 EV 汽车温 华南 1863 155.3 室气体效益取决于燃煤发电厂的能源效率和发电组合中煤 炭所占比例。通过评估现有发电组合和发电厂的效率，研 海南 2124 178.6 究发现，在 65% 至 77% 为煤炭发电的中国南部、中部和 西北地区，与传统汽车相比，EV 可以实现碳效益。随着发 资料来源：iCET 分析 电厂效率（研究假定全国为 32%）与发电组合中可再生能 源比例的增加，汽车电动化温室气体效益将有显著提高。 根据 iCET 的计算结果，2009 年，中国主要国内和跨国汽 车制造商的汽车平均温室气体排放率约为 179 克/公里， 该分析所用假设总体上与美国研究类似。但是，在车辆效 若假设上游排放占总温室气体排放 18%，则约为 219 克/ 率假设中存在差异。例如：2008 年汽油汽车燃油效率约 公里。因此，在上述七个地区中，有五个地区日产聆风汽车 为 9.2 升/100 公里，高于上述第一个美国研究项目，而电 温室气体排放率低于 2009 年中国汽车平均水平。 动汽车能量消耗约为 4.2 公里/千瓦时，低于上述第一个 美国研究项目。与美国研究项目相比，综合上述假设的计 算低估了电动化预估温室气体效益。 能源与交通创新中心（iCET）以清华大学上述分析为基 础，计算了一辆日产纯电动汽车聆风每行驶一英里，中国 七个电网将产生的温室气体排放量。计算结果如下： 7 推动交通电气化的趋势 前三个趋势推动了对清洁、高效电动汽车的需求。而第四个 图3：2030 年之前的汽车技术预测 趋势，即快速技术进步，使电池技术水平可满足电动汽车需 要，并在大众市场进行推广。与上世纪九十年代第一代 EV བྷ䎻࣯о᧘ࣘഐ㍐ ‫ן≄⨳ޘ‬ ⋩ԧо ෾ᐲᤕ๥о ᢰᵟਁኅ 使用的铅酸电池相比，锂离子电池极大提高了电磁能量密 ਈॆ᭯ㆆ ⤜・ オ≄䍘䟿 ⭥⊐ 度。因此，日产聆风电池功率为 24 千瓦时，重 218 公斤， ሶᑖᶕ⊭䖖傡ࣘⲴ⭥≄ॆ‫⨳ޘ‬ᯠ䖖䬰䟿亴⍻(%) 100% 与第一代 EV1 电池 19 千瓦时和 595 公斤相比，拥有更大 90% 容量，而重量则减轻一半以上。预计截至 2020 年，电池的 ަԆICEᢰᵟ 80% 成本将下降 50% 以上，使电动汽车可在总成本上与汽油 ⭏⢙⟳ᯉ␵⌱Ḥ⋩DIㅹ 70% 汽车相竞争。 60% 上述趋势将使电动汽车在未来十年飞速发展。行业预测显 50% 示，全球插电式电动汽车销量将占新车销量的 2% 到 25%， 40% 30% 业界一致认为该比例将接近 10%。尽管各种预测数量有所 20% 差异，但这均预示着当前几乎完全由化石燃料驱动的汽车 PHEV/EREV 10% 9–10% 行业将会出现重大转变（见图 3）。 EV 0% 2010 2015 2020 2025 2030 随着汽车电动化转变，总体价值链将发生重大变化。在交通 资料来源：PRTM 研究，OICA（国际汽车制造商协会），各种分析报 价值链中（如图 4 所示），大部分价值是由价值链上游，即 告，访谈 发电和配电部分所产生。 图4：价值链由石油向电力的转移 年） （2020年） ਁ⭥о䝽⭥ ⟳ᯉ␫࣐/⭥㖁 㓴Ԧ EV ⊭䖖 ᴽ࣑ ԕ⭥࣋Ѫส⹰ +11 +3 +4 +2 ԧ٬᭩ਈ ⸣⋩!⭥࣋ สᮠ $000ᡚ→ -1 2020 ᒤᮤњ -3 वᤜ⭥⊐ -3 ⊭䖖֯⭘ᵏ -13 ԕ⸣⋩Ѫส⹰ 资料来源：PRTM 分析 8 推动交通电气化的趋势 2020 年出售的标准 C 级汽车使用期内从汽油销售和分配 中获取的价值约为 13,000 美元。而电动汽车使用期内， 能量与配电成本将大幅下降至约 3,000 美元。在这种情况 下，价值获取将转移到动力传动系统组件，其中每辆汽车将 在电池、电动机和逆变器中花费约 11,000 美元。 电动化对汽车设计造成的影响将超过创建新价值链的影响 (见图 5）。 目前 70% 机械和 30% 电子的汽车结构将可能完全颠覆 成——20% 机械与 80% 电气/电子。目前主流的钢结构将 被复合材料、铝或其他轻型材料大范围替换。更多车辆将连 接到网络以互相连接，智能交通系统将成为可持续交通解 决方案的基础。技术和总体价值链变化将对行业结构，以 及未来城市机动性模式产生重要影响。 图5：汽车电动化引起的汽车行业变化 ⴞࡽ 2020+ 70% ᵪỠ /30% ⭥≄о⭥ᆀ 20% ᵪỠ /80% ⭥≄о⭥ᆀ ѫ㾱䟷⭘䫒㔃ᶴ ༽ਸ䖫රᶀᯉ ᴹ䲀⊭䖖ਟ֯⭘ ”X” 䙊ؑ བྷ䜘࠶⊭䖖ਟ֯⭘ ”X” 䙊ؑ - ሬ㡚 - ⊭䖖ࡠ⭥㖁 - 䖖䖭䍴䇟䙊˄һ᭵䙊ᣕ/㇑⨶ઈ˅ - Ӕ䙊㇑⨶/⊭䖖ሬ㡚 - 䖖ሩ䖖һ᭵䚯‫ݽ‬ᢰᵟ - ӂࣘၡҀо儈᭸㌫㔏 9 推动交通电气化的趋势 框 2：可持续电力机动性：汽车技术与城市机动性模式转变 电动汽车普及将解决城市中一系列与汽车依赖性相关的 能量主要通过利用太阳能、风能和燃料电池的智能电网 问题，例如化石燃料与能源的过度消耗、当地空气与噪 提供。目前已有多种非常有吸引力的业务模式，当前社会 声污染、碳排放以及由此持续导致的气候变化。但是， 经济环境更加利于在城市中推出综合电动汽车和可持 城市交通拥堵、无限制外围扩张和效率低下的土地利用 续发展的移动系统。 等一系列问题却无法得到解决，除非从根本上彻底革新 城市个人出行系统。 不同的业务模式，其中包括通用汽车在 2010 年上海世博 会中展出的未来小型轻量汽车实现“电动联网汽车”10 ，其 内燃机汽车向电动汽车技术转变，将为城市提供一个 在概念上将被整合到公共交通和街区机动限制领域11；另 绝好的机会来重新思考城市机动性问题，并鼓励推出与 外还包括加利福尼亚大学研究人员所勾画的愿景，即在全 目前主导的机动性模式相比，在技术和商业模式上均具 市范围内建立独立、轻型移动系统，其中基础设施与车辆 有创新性的新一代机动性选择。尽管目前尚处在抽象推 均与传统重型车辆和车辆基础设施完全分离。在所有情 理阶段，但学术界和企业界已经开始研究 EV 驱动世界 况下，改变预期均通过技术和业务创新实现——使用微 的可能性。在市区交通枢纽和其他大型目的地可设置小 型汽车、小轮摩托车和电动自行车等体积更小、设计更巧 型电动汽车停车设施。车辆在该设施内停车时可自动充 妙、效率更高的轻型电动车辆，将其整合到公共交通系统 电，通过刷卡便可取车，并能停靠在任何目的地附近位 中，构建按需移动系统，为社区提供访问关键服务和目的 置。汽车可用性信息可以通过无线网络系统共享。汽车 地的便利。 10 中国新能源汽车项目透视 3. 中国新能源汽车行动计划透视 现阶段电动汽车的大量活动均以中国 EV 为核心。从政策 响方式需要认真的规划和管理。尤其是电动汽车与电 制定到技术开发，到新业务模式，中国在电动汽车推广方面 网之间的相互影响，将会是机遇与挑战并存。一方面 位于领先地位。本章以世界银行代表团的成果为基础对中 将会带来显著的效益：例如 EV 非高峰期充电可以缓 国 EV 推广情况进行总结。为深入了解中国新能源汽车行 解电力总体需求，进而提高电网效率。同时，也会因未 动计划，2010 年 6 月，世界银行组织城市交通、电动汽车 对这种转变进行谨慎规划而面临重大风险。最糟糕的 技术、以及政策与环境方面的专家团队与北京、深圳政府官 情况是，如果大量 EV 在高峰期充电，将给电网带来压 员及行业利益相关者进行了沟通。此次访问以一场研讨会 力，使峰值状态加重，进而降低电网效率。 作为结束，公共部门与私有部门多位相关者均参加了此次会 • 对公共基础设施的转型影响。EV 还可以提供绝佳机 议。因此，该研究报告反应了代表团对该行动计划的理解， 会，转变城市机动性配置方式。如框 2 所述，EV 可以 但不能作为对中国所有与 EV 相关活动的全面总结。 带来绝佳机会，转变城市街道与公路基础设施——针 对社区、通勤区等加快专用、低影响汽车-街道系统建 3.1 推动公众支持电动汽车的政策框架 设，同时还可改善安全性、机动性和可达性等。 许多人认为开发电动汽车是一种纯粹的商业现象，正如彩 除上述公共效益外，政府还可以考虑其他方面，例如能源安 色电视或高清电视，并且会质疑为什么政府或世界银行等 全政策和汽车产业政策。中国既拥有规模庞大，并且快速增 机构会如此关注该部门。毫无疑问，受市场利益驱动的私有 长的汽车需求市场，同时又具有规模较大、不断增长的汽车 商业活动的参与者对电动汽车任何有意义推广都会提出质 制造能力，因此，这些考虑因素对中国具有重要意义。 疑。但是，至少有三个理由可以考虑通过政策和财政支持来 加快和扶持电动汽车的推广： 3.1.1 战略 • 外部“庇古”效益。用电动汽车替代燃烧柴油或汽油等 中国已经表示，汽车电动化在其未来发展中，对四个领域具 化石燃料的内燃机汽车，可减少本地污染物及温室气 （i） 有重要战略意义： （ii） 全球气候变化； （iii） 能源安全； 体排放。经济理论认为汽车产生的污染应按相当于汽 城市污染；以及（iv）汽车行业发展。 车造成的本地及全球污染负担征收“庇古税”12 。若电 • 全球气候变化：中国将坚定不移地坚持解决气候变 动汽车未形成上述成本，在这种情况下，原则上适当 化的政策，并已公布降低其碳强度的目标——截至 的、较低水平的庇古税（或同等水平的支持）13 是公众 2020 年，单位 GDP 二氧化碳排放量比 2005 年基线 所支持的合理政策。原则上，这些支持的主要目的是促 减少 4 0%-45%。 进市场发展、解决市场失效问题，并作为市场补充，而 不是替代私有部门。 • 对其他公共基础设施的影响。电动汽车将与受管制（在 许多情况下系由政府提供）的基础设施相互影响，其影 11 中国新能源汽车项目透视 图6：中国降低碳强度计划 以内燃机为主导驱动力的全球汽车行业的高门槛将使中 国汽车制造商很难在其中占据重要地位，但电力驱动将会 带来价值链转变，使中国在技术和供应链层面占据更多优 㠚2005ᒤᶕ䟷ਆ᧚ᯭ˖ -22% 势。 2010ᒤਾᶕ䟷ਆ᧚ᯭ˖ -36% 中国将从 EV 动力传动系统价值链中获益。这主要得益于 䖳վ᧚ᯭ˖ -40% 䖳儈᧚ᯭ˖ 中国在电池与电动机方面的实力。例如，作为手机锂电池领 བྷᑵ -45% 域的主要参与者，中国已经具备了生产能力和价值链的定 䱽վ 位，可以以高效率低成本的方式大规模生产锂电池。 450 ppm: -47% 此外，作为稀土资源主要出产国（见图 7），中国在电动机方 面也具有优势。永磁式电动机是电力驱动系统常用的电动 机类型，而稀土资源，尤其是钕，约占该类电动机材料成本 资料来源: CHINA NDRC 的 30%17。原材料优势，以及中国相对较低的劳动力成本， 使中国形成了电动机技术与生产领域的新兴扩展供应链。 • 能源安全：中国一半的石油依赖进口。2007 年，中国 图 7：全球稀土材料产量 石油消耗量为每天 760 万桶。截至 2020 年，预计该 数量将提高至每天 1,160 万桶。在同一时期，全球石 250,000 䴰≲  油消耗量将从每天 8,500 万桶提高到每天 9,200 万 200,000 桶14。 T P A 150,000 • 城市污染：尽管发电在中国二氧化碳排放中占很大部 – R 100,000 分，但如北京等大城市却存在大量因交通引起的严重 E O 50,000 空气质量问题15。据估算，北京约有超过 70% 的一氧 化碳和碳氢化合物排放由交通部门产生。2008 年奥运 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 会期间，北京针对该问题对机动车采取了严格限制，但 随着北京汽车数量增加，这一问题还将继续恶化。 ѝഭ‫׋‬ᓄ䟿 ަԆഭᇦᡆൠ४‫׋‬ᓄ䟿 ‫⨳ޘ‬䴰≲ ѝഭ䴰≲ • 中国汽车行业发展：2009 年中国汽车产量为 1,360 资料来源: D. Kingsworth, Industrial Miner 万辆16，使中国成为世界上最大的汽车生产国，而且截 至 2030 年，中国汽车产量预计将达到每年 3,000 万 中国在电池与电动机领域的优势将使中国公司在电力传动 辆。尽管汽车产量出现大幅增长，但目前主要以满足国 系统组件领域占据总体优势，进而使中国汽车制造商在电动 内需求为主。尽管中国汽车制造商近期收购了几家国际 汽车行业占据全球领先地位。 品牌，包括沃尔沃和罗孚，但这些品牌尚不足以使中国 成为大型汽车出口国。由于成熟的全球汽车制造商在 内燃机领域占有显著技术和规模优势，因此中国汽车制 造商也无法有机地确立强大的国际影响力。 12 中国新能源汽车项目透视 3.1.2 项目范围 已经与行业携手开发出 7 针汽车/充电器接口，可进行交 流和直流充电。电池单元和网络通信等其他相关标准尚未 2009 年，中国政府开始实施“十城千辆”项目。该项目旨 制定。 在通过在十个城市进行大规模试点，推动电动汽车发展，同 时确定和解决与电动汽车相关的技术与安全性问题。首批 3.2 技术水平 实施该项目的十个城市为：北京、深圳、上海、济南、重庆、 中国汽车行业与高校在 EV 技术开发方面取得了重大进 武汉、长春、合肥、大连和杭州。根据该项目，每个城市必 展，其中主要以电池和充电技术为主。同时，中国也在积极 须开展至少一千辆汽车试点。为解决推广初期 EV 行驶里 研究电动机、电力电子和整车集成等技术。 程与基础设施等问题，项目初期主要以政府用车和可预测 的行驶方式为重点，包括公共汽车、邮政车、环卫车和出租 3.2.1 电池 车。在首批十个试点城市之后，该项目进行两次扩展——第 一次增加长沙、昆明和南昌，之后又将天津、海口、郑州、厦 中国在手机锂电池领域占全球领先地位，因此中国雄厚的 门、苏州、唐山和广州纳入试点范围。 锂电池技术基础正被用于制定解决 EV 牵引驱动系统锂电 池应用中的关键问题。中国以及世界其他国家正在研究的 “十城千辆”项目初期主要以政府团队用车应用领域作为 首要问题是电池成本和使用寿命。 电动汽车推广重点，2010 年 6 月，该项目又在上海、长 春、深圳、杭州和合肥将普通消费者购车纳入试点范围。为 据 2010 年 6 月与行业利益相关者的讨论结果显示， 鼓励消费者购买 EV，中国中央政府推出购车补贴，其中纯 2010 年中国锂电池组生产成本约为每千瓦时 3,400 元人 电动汽车（BEV）每辆补贴 60,000 元人民币，插电式油 民币到 5,000 元人民币之间。对于配备 25 千瓦时电池的 电混合动力车（PHEV）每辆补贴 50,000 元人民币。除中 标准 C 级汽车而言，这将使新车电池成本达到 84,000 元 央补贴外，各试点地区还为消费者提供额外补贴。例如，深 人民币到 125,000 元人民币之间——相当于一辆标准汽 圳为 BEV 额外补贴 60,000 元人民币，PHEV 额外补贴 油驱动 C 级汽车成本。由于先期成本将成为大部分消费者 20,000 元人民币，使 BEV 总购车补贴达 120,000 元人 购车的主要障碍，因此研究重点是通过材料开发和运营优 民币，PHEV 总购车补贴达 70,000 元人民币。 化来降低电池成本。通过技术研究，预计 2020 年中国电 池制造商成本将降低约 60% ，达到 1,300 元/千瓦时至 新能源汽车项目几乎每天都在发展和进步。近期，中央和地 2,000/千瓦时，进而使新汽车电池成本降低到 34,000 元 方政府宣布将投资 1,000 亿元人民币，用于扶持该系列项 人民币到 50,000 元人民币。 目。这比中国此前公布的数字有大幅增加，并为世界其他国 家确立了新起点。 由于电池的高成本，电池使用寿命也成为一个关键问题。目 前车载电池使用寿命约为 3 到 5 年，即约 160,000 公里。 3.1.3 标准 由于传统汽车主要组件预期使用寿命通常在 240,000 公 里以上，因此电池使用寿命需要提高约 50%，才能满足大 制定充电基础设施、汽车充电方法、汽车/充电器接口、电 部分司机的需求。 池单元、充电网络通信和通电网络收费等统一国家标准并 不是项目初期关注的重点。标准制定也不是十城项目主要的 3.2.2 汽车 关注重点。在缺少国家标准的情况下，各地在进行不同试点 的同时，推出了各自的方法。 “十城千辆”项目结果显示，汽车技术开发主要领域一直 是电动公共汽车（图 8）。该类汽车目前已在北京和上海等 国家对各地所制定的方法进行评估，用于制定国家级标准， 城市投入使用，可满足公共汽车市场高能量与高负载周期 首先是汽车充电标准。在中国科技部领导下，基础设施公 要求。例如，北京使用的 50 辆由中通控股股份有限公司生 司、汽车组件供应商与汽车制造商正在联合制定充电方法 产，载客人数为 50 人，标称范围为 200 公里，最高速度可 与接口的国家标准。尽管该标准尚未最终确定，国家电网 13 中国新能源汽车项目透视 达每小时 70 公里。为满足该应用需要，该公共汽车上安装 3.2.3 基础设施 有 171 千瓦时锂离子电池。 18 由于中国早期电动汽车应用以团队用车为主，因此充电基 图 8：北京 EV 公共汽车 础设施技术开发一直以满足团队用车需求为重点。由于团 队汽车利用率较高，许多团队用车行驶里程将超过电池一 次充电所允许的标准里程范围。例如，北京 EV 公共汽车 在完全充电时最大行驶里程为 200 公里。但按照安全界 限，其目前使用被限制在一次完全充电后行驶 100 公里。 结果，由于许多公共汽车每天都会超过这一界限，因此需要 在当天再充电。为确保公共汽车维持较长正常运营时间，必 须对其进行快速再充电。 为实现较长正常运营时间，北京目前采取快速电池更换模 式，即汽车驶入电池更换站，然后由自动电池移除系统定 资料来源：中通控股股份有限公司 位和取出汽车两侧的电池组，然后由该系统定位并将电池 放回到沿公共汽车两侧墙壁摆放的垂直电池充电区中的空 图 9：比亚迪 E6 位，再将已完全充电的电池组从充电区中取出，并放置到公 共汽车上的空电池座上。从公共汽车进入更换站到恢复运 行，整个电池更换过程大约需要十二分钟。 为确保公共汽车返回电池更换站时，始终有完全充电的电 池可供使用，更换站中额外储备电池数量约为实际使用电 池数量的 60%。例如，50 辆公共汽车，更换站将需要配备 80 组电池。电池更换站使用 240 个 9 千瓦充电器同步为 返回的电池充电。为解决充电器消耗的大量电力，以及对电 网的影响，更换站采用了负载管理模块，以提高充电速度， 资料来源：比亚迪 平衡负载功率。 另外一个汽车技术开发领域是乘用车开发，用于普通消费 者和出租车等团队用车应用。 以比亚迪 E6 为例，尽管全球开发的大部分电动汽车行驶范 围约为 160 公里，但 E6 的行驶里程可达 300 公里19。这 一行驶里程接近标准汽油汽车 480 公里的行驶里程，可满 足多种出租车应用需求，并能达到吸引大批消费者的预期目 的。确保该行驶里程的关键因素是该汽车配有大型 62 千瓦 时电池。尽管该电池对多部分汽车制造商来说成本过高，但 比亚迪作为大型锂离子电池制造商，可利用其成本优势生产 汽车，消除消费者对 EV 的最大担忧——里程问题。 14 中国新能源汽车项目透视 3.3 商业模式 图 10：深圳 180kW 快速 图 11：深圳 220V 充 充电器 电器 为完成“十城千辆”项目，价值链各环节发展与合作水平有 显著提高。这一趋势开始形成新的商业模式，主要以提供 基础设施、组件、汽车和确保 EV 生态环境所必须的服务 等为重点。 为将电动汽车推向市场，中国形成了新汽车价值链，以解决 目前中国 EV 汽车价值链在技术和生产方面存在的差距。 新兴价值链的一个实例是中国第五大汽车制造商——北京 汽车工业控股有限公司（BAIC）。为加快电动汽车技术开 发，BAIC 成立了一家独立公司，北京新能源汽车公司，并 以电动汽车为该公司的唯一业务。该公司计划截至 2015 年 生产 150,000 辆 EV 和 HEV。为实现该计划目标，该公司 已与全球多家公司建立合作关系，并在各地建立分公司。例 如，该公司从萨博汽车收购的汽车平台设计部门已经成为 除快速电池更换外，另一种满足车队需求的方法是快速充 该公司中高档 EV 的基础。北京新能源汽车公司在国内主 电。例如，目前深圳拥有两个正在运行的充电站，并计划在 要研究开发控制与电力驱动系统，并已经成立一家独立公 今年年底建成另一个充电站。目前运营中的两个充电站均 司，北京普莱德新能源电池科技有限公司，主要用于电池系 配有三个功率容量达 180 千瓦的充电器，可在 10 到 30 统开发。北京普莱德新能源电池科技有限公司负责开发集 分钟内对一辆出租车进行再充电。中国政府宣布计划在全 成电池系统，包括完整电池组和电池管理系统。 国推广类似充电站，将在 2010 年底之前，在全国 27 个城 在开发汽车和组件价值链的同时，以汽车再充电基础设施 市建立 75 个充电站20。 的开发、推广和运营为基础建立的新价值链也非常重要。该 除电池更换和快速充电，部分地区还推出适合通宵充电的 价值链需要多方利益相关者参与。首先，电力公司必须保证 更慢、更低功率充电基础设施。深圳全市设置了 100 个带 在电网中加入新电力负载不会造成电力中断。其次，智能电 标准 220V 插座的充电点（见图 11）。所有充电点均具有 网技术供应方必须参与新再充电设备和主干网络的开发与 网络通信功能，可进行验证、开票和诊断。目前，该类充电点 生产。此外，原始设备制造商（OEM）和电池管理系统供应 在充电站以群组形式安装。 商需要在基础设施与汽车电池系统中取得平衡，以优化电 图 12：扩展 EV 价值链 ⭥࣋ EVᲪ㜭⭥㖁 㓴Ԧ EV⊭䖖 ᴽ࣑ ᭯ᓌ ᣅ䍴㘵 ਁ⭥ЬՐ䗃 䍏䖭ЬEV⭥㖁Ь‫⭥ݵ‬ಘ ⭥⊐Ь⭥ᆀЬ⭥ࣘᵪ 䳶ᡀЬPHEV/EV ᨀ‫׋‬ЬӔԈ ഭᇦЬⴱ 15 中国新能源汽车项目透视 池充电系统。以北京公共汽车电池更换站为例，其中涉及了 图 13：北京 EV 公共汽车可更换电池组 多个价值链利益相关者。汽车运营商——北京公共交通集 团，参与确定 EV 公共汽车车队的新运营模式。公共电力公 司——国家电网，负责解决大型公共汽车电池充电对电网 造成的影响。电池供应商——中信国安盟固利动力科技有 限公司，负责评估各种充电方法对电池使用寿命的总体影 响。电池管理系统设计方——北京科技大学，负责确定能够 平衡本地电网负载限制与公共汽车整车运行时间运营要求 的电池充电方法。最后是客车制造商——中通客车控股股 份有限公司，负责确定如何在公共汽车内安装电池，使其可 以被自动移出，并实现公共汽车的安全性和舒适度要求 来源：力柏集团 (图 13)。 除汽车与基础设施，价值链中还出现了新的服务业务模式。 同样以北京公共汽车试点作为该类服务模式的示例。由于 公共汽车电池先期成本较高，电池制造商中信国安盟固利 动力科技有限公司与公共汽车运营商北京公共汽车集团合 作推出一种租赁模式。由中信国安盟固利动力科技有限公 司以行驶距离为基础提供电池租赁。除电池供应商和公共 汽车运营商，该模式还需要价值链其他利益相关者参与。例 如，由于电池管理和充电系统是电池老化的关键决定因素， 因此为了确定电池如何老化，以及折旧率，需要与技术提供 方北京科技大学合作。 16 讨论意见与结论 4. 讨论意见与结论 4.1 与全球其他项目对比 购买电动汽车便可获得政府补贴或税收抵免。除货币政策 外，部分国家也推出了针对汽车制造商和消费者的非货币 新能源汽车行动计划的规模将使中国在全球交通电动化环 政策，其中包括在计算国家规定燃油经济性时，为汽车制 境下处于有利地位。但世界其他地区也正在努力推出多款电 造商增加额外分值，以及提供优先停车和快速行车道使用 动汽车。本章将从多个角度详细介绍这些行动方案，其中 权等。 包括政策、技术与商业模式，并与中国项目进行对比，以帮 助确定中国新能源汽车机遇与挑战所在。 以美国推出的一系列全面政策为例，如图 14 所示，美国向 主要汽车制造企业提供 250 亿美元贷款，并拨款超过 20 4.1.1 政策 亿美元用于发展电池工业。 在政策方面，中国在电动汽车推广政策执行方面位于前列。 此外，美国还拨款 1 亿美元用于五个城市电动汽车试点项 但目前其他国家在政策制定方面也出现了强劲动力，旨在 目基础设施建设。美国联邦政府还对每辆电动汽车提供 刺激电动汽车的需求、配置汽车再充电基础设施的建设， 7,500 美元补贴，部分州还有附加激励措施。 并加大对技术研究和生产能力的投资刺激。各国政策采用 美国国家级政策占主要部分，另外还有州级和市级政策。 不同形式。一种形式是政府通过拨款、贷款和税收抵免来 政策重点是刺激消费者需求，提供基础设施建设的刺激因 扶持电动汽车的制造和研究。第二种新兴形式涉及基础设 素，推动美国汽车行业投资，以保持其全球竞争力。在其他 施建设，由政府拨款和提供贷款，用于充电基础设施建设。 国家，比如英国，政策重点更倾向于城市级。例如，伦敦制 为刺激汽车需求，部分国家和地方政府均采取相关政策， 定了一系列政策，用于推广 EV ，并为当地基础设施建设提 图 14：美国政府 EV 政策总结（2010） 激励措施 财政 非财政 • 为燃油经济性达到 25% 以上的技术提供 250 亿美元用于先进技 X 制造/研发投资 术汽车制造激励计划 • 2009 于 2009 年 3 月拨款 24 亿美元，用于电动汽车开发 • 4 亿美元用于示范项目和评估插电式混合动力与电动基础设施 X 基础设施投资 • 5,400 万美元，作为对替代燃料充填设施的税收抵免，包括充电 • 拨款 1 亿美元用于 5 个城市的“EV 项目”基础设施建设 • 7,500 美元用于消费者新购 PHEV/EV 的税收抵免 X 车辆购置 • PHEV/EV 州级额外 PHEV/EV 购车激励高达 5,000 美元 • 多个州推出多座客车（HOV）车道使用权，以及专用停车位项目 X 17 讨论意见与结论 图 15：英国 EV 政策总结（2010） 激励措施 财政 非财政 制造/研发投资 • 3.5 亿英镑用于研究与示范项目 X 基础设施投资 • 计划在伦敦 25,000 个收费点，投资 2,000 万英镑，用于采购 X • 私有电动汽车可免除年度流通税 • 公司电动汽车在购买后第一个五年，可免除公司汽车税 • 从 2011 年起，凡购买电动汽车和 PHEV 的用户均可享受汽车标价 X 车辆购置 的 25% 折扣，上限为 5,000 英镑。政府为该激励措施专门拨款 2.3 亿英镑。 • 电动汽车免收拥挤税 • 计划在伦敦为电动汽车设置专用停车位 X 供资金。伦敦公布了一项计划，将投资 2,000 万英镑，在全 4.1.2 技术 市设立 25,000 个充电点。为刺激消费者需求，伦敦将免除 与美国、欧洲、日本和韩国相比，中国在 EV 技术领域的相 EV 在市内行驶的拥挤税。 对地位，与其在全球汽车行业中的总体地位一致。 以减少发电行业温室气体与标准污染物排放为目标的政策 电池技术。中国已成为消费品锂离子电池制造领域的领导 对于充分实现 NEV 的潜力也尤为重要。全球关于该类政 者。全球约一半以上手机、智能手机和笔记本电脑锂离子电 策的情况存在较大差别。欧盟执行了电力行业温室气体排 池均由中国制造。 放的上限值。美国没有类似全面的温室气体政策，但个别地 “ 在电池体积较大的汽车电池制造领域， 上游”材料的挑战 区和州已经进一步对电力行业排放上限做出规定，或要求 更加严峻，例如负极材料和材料准备过程控制。该技术已在 增加可再生能源使用比例21,22。如上所述，中国公布了其经 日本不断得到完善；尤其是近些年，韩国化工企业对这一 济强度 CO 2 减排目标，即至 2020 年碳强度比 2005 年基 技术进行了更显著的改善。 线下降 40%-45%。若这一目标得以实现，则将有助于减少 NEV 所需电力的碳强度。 上游材料的高质量水平对电池使用寿命有很大影响，例如： 电池在丧失完全充电能力之前的放电循环次数。在汽车应 用中，一辆汽车的标准放电循环要达到约 1,500-2,000 ， 才能支持汽车使用 8-10 年。中国电池制造商以该实现该目 标为宗旨，但目前已投入使用的汽车大部分尚无法达到这 一水平。 尽管锂离子电池技术在不断进步，但达到 10 年/240,000 公里（约 3,000 次电池放电循环）的 OEM 电池使用寿命 目标，该技术仍待改进，可能尚需要十年时间才能完全实现 这一目标（图 17）。 18 讨论意见与结论 图 16：上游锂离子电池高级材料供应链 ৏ᶀᯉ 儈㓗ᶀᯉ ⭥⊐অ‫ݳ‬㓴Ԧ ⭥⊐অ‫ݳ‬㓴㻵 ⭥⊐㓴㻵 ⭏ભઘᵏ㇑⨶ ⭏ભઘᵏ㇑⨶ ␧ਸо߶༷ ࡽփ࣐ᐕ ❵✗ˋ✗㔃 䍏ᶱᶀᯉ ৏ᶀᯉѝѫ㾱वᤜ⻣䞨䬲઼ަԆ䠁኎≗ॆ⢙ˈࡇྲ≗ॆ䫱઼≗ॆ䭠 资料来源：PRTM 分析 图 17：锂电池使用寿命周期展望 解决电池使用寿命问题之后，电池成本也是急需解决的问 题。如前所述，电池成本约占汽车成本的 50%。随着中国 电池制造行业规模的不断扩大，并逐渐具备批量生产 EV ⨶䇪 ⧠ᇎ 专用大型电池的能力，中国将在电池成本方面具有国际领 ᗚ⧟ሯભ > 10,000 ઘᵏ ᗚ⧟ሯભ㓖 1,500–2,000 ઘᵏ 先的竞争力。 অњ⭥⊐অ‫ݳ‬ᇎ傼ᇔ⍻䈅 90–300 њ⭥⊐অ‫ݳ‬ᔰࡇ 㓴ਸ 尽管各方仍存在争论，但正逐步达成一个共识，即在未来 ਟ䘋㹼儈࣏⦷䙏‫⭥ݵ‬н Պሩ⭥⊐ᙗ㜭ӗ⭏ᖡ૽ սҾᶱㄟ⑙ᓖᰦࠪ⧠儈 十年内，电池成本应该比目前降低 50%。部分人士认为成 ⌒ࣘ ѠᇼⲴᇒᡧ᫽֌о‫⁑⭥ݵ‬ 本下降比例可能达到 70%。如图 18 所示，成本降低主要 ᔿ 通过改善电池生产流程、材料、设计标准化和供应链来实 ᘛ䙏‫⭥ݵ‬Պሬ㠤䗷✝ 现。 ⭥⊐ᗚ⧟ሯભ亴⍻ 过去 20 年中，太阳能应用光伏领域的成本下降曲线可以对 5,000 上述预测提供证明（如图 19 所示）。过去 20 年中，随着生 4,000 ⭥⊐ᗚ⧟ 产规模扩大，光伏技术成本下降了 70%，其中前十年，成本 3,000 下降了约三分之二。 2,000 ᗚ⧟ሯભ 1,000 ⴞḷᗚ⧟ 0 2008 2010 2012 2015 2020 资料来源：PRTM 分析,OEM 采访 19 讨论意见与结论 图 18：电池成本预测 ~$800/KWh ~$160/KWh 20% ⭥⊐㓴 (20%) 5% 10% 5% ~$100/KWh 100% 60% ~$325/KWh 2010 ⭏ӗՈॆ ᶀᯉ᭩䘋 䇮䇑ḷ߶ॆ 䟷䍝 2020 2010 2020 ⭥⊐㓴 ⭥⊐ (30%) অ‫ݳ‬ (80%) ~$640/KWh 25% 15% ˄㿴⁑᭸⳺ㅹ˅ 10% ⭥⊐ 15% অ‫ݳ‬ 100%  㜭Ⓚᇶ䳶ᓖ ᨀ儈ㅹ  ḷ߶⭥⊐অ‫ݳ‬ቪረˈ ~$225/KWh (70%) ߿ቁӗ૱༽ᵲᙗ ˄㿴⁑ˈSC㇑⨶ㅹ˅ 35% ⭥⊐ᡀᵜ 2010 ⭏ӗՈॆ ᶀᯉ᭩䘋 䇮䇑ḷ߶ॆ 䟷䍝 2020 ⭥⊐ᡀᵜ ˄⇿ॳ⬖ᰦ˅ ˄⇿ॳ⬖ᰦ˅ 䜘࠶㹼ъԱъণሶ᧘ࠪ550-450㖾‫ݳ‬/KWhⲴ⭥⊐㓴 注意：2010 年所有数据单位为美元 资料来源：PRTM 分析，行业采访 图 19：光伏技术电池成本下降预测与实际结果对比 ‫ݹ‬Կ⁑ඇᡀᵜ䎻࣯оᐲ൪䴰≲⽪᜿മ ‫ݹ‬Կ⭥⊐অ‫ݳ‬ᡀᵜ䎻࣯оࡦ䙐୶ӗ䟿ሩ∄⽪᜿മ 60 80 7 Average Module Manufacturing Cost ($/W) 70 6 50 䬲⿫ᆀ⭥⊐ 䴰≲亴⍻ 60 ⭥⊐ᡀᵜᴢ 5 䬲⿫ᆀEV⭥⊐ Installed Capacity, MW 40 㓯亴⍻ ᡀᵜᴢ㓯亴⍻ ‫ݹ‬Կ⭥⊐অ‫ݳ‬ 50 4 ᡀᵜ䱽վ = 71% $/W 30 40 3 30 20 2 20 10 1 10 0 0 0 1975 1980 1985 1990 1995 0 200 400 600 800 ‫ݹ‬Կᙫࡦ䙐ᡀᵜ˄MW/ᒤ˅ ‫ݹ‬Կ⁑ඇᒣ൷ᡀᵜ˄㖾‫ݳ‬/W˅ ‫ݹ‬Կࡦ䙐ᡀᵜ ‫ݹ‬Կц⭼ᐲ൪˄MW˅ 资料来源：NREL，DOE，联合国大学，PRTM 分析 20 讨论意见与结论 更长使用寿命电池研发需要上游与下游电池制造商的“紧 半的国际专利，美国约占四分之一，韩国和欧洲拥有 20%， 密合作”，部分 OEM 甚至建立了密切的供应关系/合作伙 而中国在该领域拥有的国际专利仅占 1%。 伴关系，以共享资源并缩短了电池的研发时间。图 20 显示 电池管理系统。除电池质量外，电池使用寿命的另一个关键 电池价值链上游与下游锂离子电池制造商所建立的这种新 决定因素是电池管理系统（BMS）。该系统不仅可通过管理 型关系。 充电将行驶距离最大化，而且还将对影响电池使用寿命的 图 20： 上游与下游锂离子电池制造商之间的关系 变量/因素（例如：温度）进行管理。 (2010 年 6 月) BMS 系统约占电池系统最终成本的 20%-30%。而随着规 模化生产的形成，预计其成本将快速下降。凭借庞大的电子 ѝ䰤䍏ᶱᶀᯉࡦ䙐୶ ⭥⊐অ‫ࡦ⊐⭥ݳ‬䙐୶ 行业以及极具有竞争力的电池成本，中国将拥有明显优势。 Phostech Lithium JCI-SAFT 由于整个 BMS 行业目前仍处于发展初期，因此尚无法确 Hunan Reshine GNA Toda Kogyo China BAK/A123 定行业领导者。技术非常关键，大部分西方 OEM 一直致力 Evonik Degussa Valence 于在内部能力开发。中国的 OEM 在未来也需要采取这一 Citic Guoan MGL Ener1/EnerDel BASF LiTec 策略。 Mitsu Mining & Smelting GS Yuasa Mitsubishi Chemicals Hitachi 基础设施。EV 行业存在争议最大的是基础设施。其中三个 Sumkomo (Tanaka) LG Chem 主要问题是： Nippon Chemical Panasonic EcoPro Bosch-Samsung • 哪种类型？ Sanyo* ᐢ‫ޜ‬ᐳ‫ޣ‬㌫ Sony • 多少？ 䙊䗷䇯䰞亴⍻‫ޣ‬㌫ NEC-Tokin/AESC * Sanyo battery assets acquired by • 达到什么标准？ Matsushita/Panasonic 第一个问题主要是关于如何综合家用与公共充电、慢速与 资料来源：PRTM 分析 快速充电。对于该问题没有唯一的答案，因为汽车类型、城 市化程度和政府政策都会对此产生重要影响。 中国电池发展所面临的另外一个问题是大部分技术专利都 如图 22 所示，亚洲、欧洲和美国 EV 汽车类型与试点活动 为外国所有。在锂离子电池相关技术方面，日本拥有超过一 均存在一定差异。 图 21：BMS 系统功能一览 ᧗ࡦ⭥⊐֯⭘ ⺞‫؍‬ᆹ‫ޘ‬᫽֌ Ոॆᙗ㜭 ᧗ࡦ⊭䖖⭥⊐᭮⭥о޽‫⭥ݵ‬䙏 ⴁ᧗⭥⊐⣦ᘱˈ䚯‫ᦏݽ‬ൿ઼ ⴁ᧗⭥⊐⣦ᘱˈ䚯‫ᦏݽ‬ൿ઼ ᓖо仁⦷ ▌൘нᆹ‫ޘ‬䘀㹼⣦ᘱ ▌൘нᆹ‫ޘ‬䘀㹼⣦ᘱ 21 讨论意见与结论 图 22：全球基础设施建设对比 ӊ⍢ ⅗⍢ े㖾⍢ PHEV/HEV PHEV/HEV PHEV/HEV EV EV EV 㔏ㆩ෾ᐲ䈅⛩ ⤜・෾ᐲ䈅⛩ 㔏ㆩ෾ᐲ䈅⛩ - ѝഭüü20њ෾ᐲ䈅⛩о‫ޘ‬ - Ֆᮖ - EV亩ⴞ˄⭠㓣㾯ǃӊ࡙ẁ ഭEV亩ⴞ - ᐤ哾 䛓ǃ࣐࡙⾿ቬӊǃ‫޸ं״‬ǃ - ᰕᵜüü⁚┘ㅹ - ᷿᷇ ॾⴋ亯˅ ⊭䖖㊫ර ⊭䖖㊫ර - ᧘ᒯ⽮४˄・⌅ቊᵚᢩ߶˅ - ‫⊭ޡޜ‬䖖ඳ൮䖖 - ҈⭘䖖 ⊭䖖㊫ර - ࠪ』䖖 - 䘀䗃䖖䖶 - ҈⭘䖖 - ⿱ᇦ䖖 ‫⭥ݵޡޜ‬ส⹰䇮ᯭ - ୶࣑⭘䖖 ‫ޡޜ‬䖖ㄉ‫⭥ݵ‬ส⹰䇮ᯭ - 㺇䚃䖖ᓃ ᴤ‫ٿ‬䟽Ҿᇦᓝ‫⭥ݵ‬ - ᘛ䙏‫⭥ݵ‬ - ⚛䖖ㄉ - ᇦᓝ‫ޜ‬ሃ䖖ᓃ - ‫⊭ޡޜ‬䖖ࠪ』䖖ᘛ䙏ᴤᦒㄉ - ԃᓃ䍝⢙ѝᗳ - 䜘࠶‫⭥ݵޡޜ‬ - ‫⛩⭥ݵޡޜ‬ 中国正在实施一项雄心勃勃的 EV 试点项目，目前已增加 公共事业公司，他们预见电动汽车将所带来未来收益，以 到 25 个城市。最新预测显示，中国政府将投资 1,000 亿 及通过使用汽车电池蓄电所带来的设备投资需求下降等主 元人民币用于扶持该项目。北京等部分城市以公共汽车和 要回报。 市政服务卡车为重点，而深圳等城市则侧重于小型汽车。如 美国政府也一直积极推广 EV 技术，已投资约 24 亿美元 前所述，北京公共汽车试点高度依赖自动电池更换基础设 用于汽车电动化。其中 15 亿美元用于电池生产，5 亿美元 施。而深圳则致力于在 2012 年将 24,000 辆电动汽车投 用于电动汽车组件，4 亿美元用于基础设施项目。美国项目 入使用，并积极争取将公共充电站设置在靠近大部分居民 与中国模式在很多方面类似，均采取自上而下投资和协调， 居住的公寓住宅附近。这一举措增加了土地使用规划与城 但美国项目规模相对较小。目前美国正在田纳西州、亚利桑 市规划部门协调的复杂性。 那州、加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州开展 EV 工程项 欧洲 EV 活动主要由各城市在地方层面开展，例如伦敦、巴 目基础设施试点。圣地亚哥、洛杉矶、旧金山、芝加哥、纽约 黎和柏林。伦敦市市长主张通过激励计划减少 EV 税收和 和华盛顿特区等城市正在准备开展充电基础设施试点。 费用，进而减少拥堵，并保持空气清洁。而在巴黎，雷诺和 但由于各解决方案均以满足各地需求为目的，基础设施中需 标致已经有 30,000 辆电池驱动 EV 投入使用，并且巴黎 要包括三种基本充电模式（如图 23 所示）。 与地方公共事业公司 EDF 和当地政府合作制定了一项规 • 智能电池充电：在客户需要时，确保满足客户充电要 划，其中包括投资超过 25 亿美元，用于充电基础设施的建 求，同时不会损害配电系统的完整性。这需要采用“智 设。德国也采用了类似方法，但其主要推动力是 RWE 等 22 讨论意见与结论 图 23：综合解决方案中的三种充电类型 о⭥㖁ᮤਸ о EV ᮤਸ ‫⛩⭥ݵ‬ 1 2 3 Ც㜭‫⭥ݵ‬ ḷ߶ॆ‫⭥ݵ‬ ‫ݵ‬䏣Ⲵ‫⭥ݵ‬㖁㔌 ˄䪸ሩ⭥㖁䍏䖭㇑⨶˅ ሶ᱃⭘ᙗᴰབྷॆ ᒣ㺑⭥㖁䍏䖭⭘Ҿ᭟ᤱ ᆹ‫ޘ‬ਟ䶐Ⲵ‫؍⺞⭥ݵ‬ᇒ 䘌〻ؑ᚟ᴽ࣑ EV ‫⭥ݵ‬ ᡧᆹ‫ޘ‬ ਟ䇯䰞‫⭥ݵ‬㖁㔌 ֯⭘䶎儈ጠᰦᇩ䟿Ѫ EV ઼ᴰ䮯Ⲵ⭥⊐֯⭘ሯભ ‫⭥ݵ‬ 资料来源：PRTM 能电网”技术，以及分时定价等措施对电力负载进行管 与美国大部分地区一样，拥有车库的城市司机，基本可以通 理。 过通宵家用充电满足其需求。中国一些自主权较大的城市， • 标准化/安全/可靠充电：必须制定统一标准将复杂度 如深圳，正探索着在居民区附近建停车场，这样业主们可在 降到最低。这是一种安全充电系统，可防止在充电时发 夜间进行通宵充电。当司机所需行驶里程超出其电池充电 生意外事故，并可对车辆进行验证，确定其合适的充电 所支持里程时，便可以使用公共充电。在这种情况下，快速 速度/功率。通过无缝整合来支持该功能的技术，可为 充电，以及可以预定充电点进行快速充电的功能使显得非 司机带来“轻松便捷”的体验。 常重要。 • 联网式优质服务充电：EV 司机将需要更高水平的服务 在不久的将来，出租车将会成为 EV 用户。深圳市目前正在 (例如：预定充电点）。同时与汽油汽车司机在加油站停 就这一方面进行大力推广。这需要强大的 IT 通信基础设施 留的时间相比，EV 司机将在充电点“停留”更长的时 提供支持，以确保车辆在闲置时间充电，而不是在“四处接 间。这为服务提供商创造了机遇，可以通过提供创新型 送”客户途中充电。 服务来增加收益。 司机的对服务的需求可以形成一种新的业务模式以协助承 了解充电系统如何配置以满足各种“使用个案”环境的需 担服务费用。例如，超市可通过提供免费充电吸引客户。由于 求， （如图 24 对形象了解综合充电的解决方案非常有益。 司机与充电点接触更加频繁，充电点可通过广告产生额外收 所示） 益。忠诚计划可以用提供充电时间来代替其他奖励措施。 23 讨论意见与结论 图 24：不同 EV 充电要求使用个案示例 ෾ᐲüüտᆵоᐕ֌൪ᡰ‫⭥ݵ‬ ‫⭥ݵޡޜ‬ EVࠪ』䖖䈳ᓖㄉ 㚄ਸ૱⡼ ൘տᆵ㔃ᶴⲴ ൘ᐕ֌൪ᡰ‫⭥ݵ‬ü 㧧ᗇӔ䙊о䐟 ᕅሬ㌫㔏䇑㇇ ᇒᡧબਛEVࠪ 䙊䗷⭥ᆀ䛞Ԧ 䙊ᇥ‫ˈ⭥ݵ‬ᑖ ü䙊䗷㖁亥〫ࣘ䇮 㓯ᤷᕅ ᴰㅖਸ⭥⊐᭸ 』䖖 ઼䖖䖭䍴䇟䙊 ᴹ᧗ࡦ䍏䖭ᒣ ༷᧕᭦‫⭥ݵ‬⣦ᘱ ⦷Ⲵ䐟㓯ˈᒦ 䘋㹼䐘૱⡼ᒯ 㺑 㘳㲁Ӕ䙊⣦ߥ ੺᧘ᒯüü ᇒᡧⲴVisa ECO  ࠪ㹼㔃ᶏਾˈ “൘XYZ䍝⢙ਟ ঑ਟԕ㧧ᗇ㔯 ࠪ』䖖⺞ᇊᴰ 㧧ᗇ30࠶䫏‫ݽ‬ 㢢ᘐ䈊⛩ᮠ 䘁Ⲵࠪ』䖖‫ݵ‬ 䍩‫”⭥ݵ‬ ⭥⵰ˈᒦ亴ᇊ ѝཞ䈳ᓖㄉᇎ ᰦ䰤 ᰦḕⴻࠪ』䖖 ਟ⭘ᙗ 䝽༷⭥⊐⣦ᘱ ᵪࣘ䖖傼䇱о 䀖ਁ㌫㔏ˈᱮ ‫⭥ݵ‬䀓䲔 ൘ᐕ֌൪ᡰ亴 ⽪䱴䘁ਟ⭘Ⲵ ᇊ‫ˈ⛩⭥ݵ‬ ‫⭥ݵ‬ㄉüü亴 ᒦ䈳ᓖᤕᴹ䏣 ੁѝཞ䈳ᓖㄉ ՈॆⲭཙⲴ޽ ᇊ‫⛩⭥ݵ‬ ཏ࢙։⭥⊐ᇩ ᒯ᫝‫⭥ݵ‬⣦ᘱ ‫⭥ݵ‬䐟㓯 ‫ݱ‬䇨ᔪㆁᡆ‫⭘ޜ‬ 亴ᇊՈ‫Ⲵݸ‬ ‫ᦒށ‬ᘐ䈊⛩ 䟿Ⲵࠪ』䖖 䇮ᯭ֯⭘⊭䖖⭥ “‫ڌ⭥ݵ‬䖖”⛩ ᮠˈ⭘Ҿਸ֌ ⊐ˈ‫؍‬䇱V2G䍏䖭 ՉդⲴᣈᢓ ᒣ㺑  资料来源：PRTM 分析 目前存在争议的第二个主要问题是需要多少基础设施，需 图 26：充电点投资回报 要投入多少资金，或许更重要的是，应该由谁来承担这笔费 70 用，目前对此尚没有定论，但日本公共事业公司东京电力公 司（TEPCO）在 2007 年和 2008 年所进行的研究充分说 60 明了公共充电基础设施的重要性（如图 25 所示）。 最初，TEPCO 在 EV 用户住宅附近安装充电器。而由于“ 50 എᣕᵏ˄ᒤ˅ 里程焦虑”等原因，司机回家时，汽车电池通常仅消耗了不 40 到一半电量。2008 年后期，TEPCO 安装了一批公共充电 站。而奇怪的是，尽管公共充电器被利用的频率并不高，但 30 司机返回家时汽车电池消耗的电量明显高于 2007 年—— 尽管他们不需要使用，但他们知道至少有公共充电器可以供 20 其使用。 亴ᵏ‫⭥ݵ‬ಘ֯⭘ሯભ 10 因此，尽管对数量并不明确，但人们普遍认为需要配备一定 数量的公共充电基础设施。基础设施的数量并不是无关紧 0 要的问题，因为单个普通充电器的投资回报并没有太多吸引 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% ࡙⭘⦷ 力（如图 26 所示）。 资料来源：PRTM 分析 24 讨论意见与结论 图 25：TEPCO 基础设施研究结果 23 ㅜ 1 䱦⇥üü2007 ᒤ 10 ᴸ⇿њትտ४䝽༷ањ‫⭥ݵ‬ㄉ ᴸ ᴸ໎࣐ EV ᘛ䙏‫⭥ݵ‬ㄉ ㅜ 2 䱦⇥üü2008 ᒤ 7 ᴸ 8 km 8 km 2008 ᒤ 3 ᴸ 15 km ᴤ儈⭥⊐֯⭘⦷ 15 km 2007 ᒤ 10 ᴸ 2008 ᒤ 7 ᴸ ѻࡽ 6 ਨᵪ䘄എᰦ⭥⊐ 6 ⭥䟿 > 50% 5 5 ѻਾ 4 ਨᵪ䘄എᰦ⭥⊐ 4 ⭥䟿 < 50% 仁⦷ 仁⦷ 3 3 2 2 1 1 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 SOC (%) SOC (%) 资料来源: TEPCO 目前，大部分成本系由政府承担，但将来这些成本将逐步转 能够找到可行的业务模式来承担基础设施成本，基础设施 移到私有部门。在世界许多地区，公共事业公司可能参与提 的商业可行性和总体 EV 价值链的重要性将不断提高。在 供充电基础设施，但其是否会拥有/运营和维护公共充电基 这一阶段，EV 产量将开始超过百万辆，并可以在全球进行 础设施尚不明确。 大规模推广。与世界其他地区一样，中国必须形成自己的商 目前已经明确的是，关于基础设施问题，必须找到商业上可 业模式，以保持行业逐步增长。 行的解决方案： 标准。EV 行业正致力于解决 EV 充电标准问题。与其他行 • 公共事业公司除销售电力外，是否需要提供更多服 业发展初期一样，EV 行业将新出现大批标准。例如，汽车 务——例如：提供 EV 服务？ 工程学会（SAE）负责制定与充电相关的有线与无线接口基 本标准，如 J1772 ，主要适用于连接汽车的物理接口 • 是否需要独立第三方 EV 电力 + 服务公司？ (“插头”)。但是，如图 28 所示，在创建综合解决方案时， • 汽车制造商是否需要为其生产的汽车提供配套基础设 必须考虑汽车与电网连接的一系列标准，其中包括安全性 施？ 和电网标准。 市场尚需要几年时间对这些问题做出解答，因为近期市 然而，令人遗憾的是，在 EV 充电标准制定领域处于领先的 场关注点集中在技术/运营和政策问题上，旨在为近几年 美国和欧洲推出了两种不同的充电插头。美国插头由 SAE 第一波 EV 潮流提供基本配套的基础设施。如图 27 所 研发，被称为 J1772 插头，可支持 120 伏和 240 伏充电。 示，2010 年和 2011 年代表“GEN1”阶段，在这一时期， 而欧洲制造商则选择了一种以该插头制造商命名的曼耐克 上述问题将取代业务或商业等方面。而在 2012 年至 2014 斯插头，可支持 240 伏和 360 伏充电。两种插头的接头数 年的“GEN2”阶段，随着政府开始撤回投资，并希望行业 量和大小均不同。 25 讨论意见与结论 图 27：优先等级变化 ᢰᵟˋ䘀㩕 ъ࣑ GEN III ᭯ㆆ 2014–? ? ᢰᵟˋ䘀㩕 ᭯ㆆ GEN II 2012–2014—Ā䙀↕໎䮯ā ъ࣑ 䐘亶ฏൠฏ䱵઼ EV/PHEV ᢙ བྷᘛ䙏‫⭥ݵ‬ GEN I ᯠ‫⭥ݵ‬ᢰᵟᢙኅᯠᴽ࣑ 2010–2011—Ā੟ࣘā 㚄ਸ૱⡼㩕䬰 ⭥⊐Ҽ⅑ᓄ⭘⍻䈅୶ъ⁑ᔿ ⭥ࣘӔ䙊ส⹰䇮 ᯭоᴽ࣑㿴ࡂമ ᨀ‫ާ׋‬ᴹਟ䶐ᙗ㙀ѵᙗⲴ EV/PHEV สᵜส⹰䇮ᯭˈ ᭟ᤱᆹ‫ޘ‬ਟ䶐Ⲵᇦᓝ‫ޡޜ‬ ‫⭥ݵ‬ 图 28：综合充电系统必需的全系列标准 ⭥≄䇮ᯭࣘ࣋㌫㔏 J2847, J2836, J2293ü 䙊ؑо㜭䟿Ր䗃 㚄ⴏᲪ㜭㜭Ⓚ 2.0 ‫ޡޜ‬һъ‫ޜ‬ਨ V2G/G2V ⭥ࣘ⊭䖖㜭 䟿Ր䗃㌫㔏 (EV-ETS) EV ⭥⊐ ⭥ࣘ⊭䖖 J1798 ᙗ㜭 ‫⭥׋‬䇮༷ J2929 ᆹ‫ޘ‬ᙗ (EVSE) J537 㫴⭥ EV 1547 ⭥ࣘ⊭䖖㙖ਸಘ J1772⭥ࣘ⊭䖖㙖ਸಘ ࠶ᐳᔿ㜭䟿ӂ㚄 V2G,G2V 资料来源：SAE 26 讨论意见与结论 4.1.3 商业模式 图 29：欧洲曼耐克斯 图 30:J1772 EV 充电 插头 插头 根据图 32 的分析显示，截至 2020 年，目前正在形成的全 球 EV 价值链将超过 2,500 亿美元。 新价值链规模将超过太阳能或风能等其他大部分清洁技术 价值链，其中占主要部分的是组件和服务。公共事业公司作 为必要的“电力”供应商，将在新价值链中发挥重要作用。 尽管在为汽车提供电力的基础设施业务中，他们将是主要 竞争者，但尚不确定他们是否是该领域唯一的竞争者，或 者他们是否会作为服务提供商。服务收益将可以抵消基础 设施成本（例如：司机服务、充电站运营与维护等）。如图 资料来源：Mennekes, SAE 33 所示，美国与欧洲的独立第三方（比如 Project Better Place）已经开始参与提供电力供应及服务。 在快速充电方面，日本 TEPCO 标准可支持 500 伏充电， 成为亚洲甚至美国西海岸的主导解决方案。而欧洲依然采 4.2 中国发展所面临的挑战 用曼耐克斯标准进行快速充电。 中国正在实施一项雄心勃勃的汽车电动化行动计划，但与 图 31：日本 Tepco 快速充电插头 世界其他地区一样面临相似的挑战。本报告中已对部分挑 战进行论述，其中主要围绕供应端在提供充电技术与电池 方面的问题。 有序解决需求与供应之间障碍的框架见图 34。黄色代表潜 在的解决方案，而红色则代表依然需要开发的解决方案。 在需求端，客户接受度依然是一个重要未知因素。但人们普 遍认为不论 EV 部门取得怎样成功，在未来十年，到 2020 年之前，其依然无法满足“早期使用者”需求。拥有成本将 是未来十年的中心问题，因为随着政府逐步取消补贴和激 励措施，必须要大幅降低 EV 成本。 中国新能源汽车行动计划已经公布 1,000 亿元人民币投 资，但尚不足支撑整个十年内对购车进行补助。若消费者无 法发现 EV 的价值，则很难说服购买者选择 EV。 资料来源：TEPCO 图 35 对未来 20 年 EV、PHEV 和 HEV 的总体拥有成 本（TCO）模式进行对比。目前，汽油汽车、HEV，甚至 中国尚未正式推出其标准。2010 年 5 月，中国宣布当时正 PHEV 均具有类似 TCO。而若没有政府激励措施和补贴， 在制定四级标准，并将在 2010 年后期推出。由于中国制造 目前 EV 的 TCO，甚至在未来三到四年内，也很难与上述 商以汽车出口作为其最终目标，因此在理想情况下，这些标 类型汽车 TCO 进行竞争。未来十年中，甚至在其后的另 准将结合当前已经制定的部分标准，以降低复杂性成本。 一个十年，HEV 和 PHEV 将继续为客户提供高于 EV 的 投资回报。如图 36 所示，EV 与 PHEV 成本竞争力的关 键促进因素之一是在汽油汽车价格保持相对固定的情况 下，EV 与 PHEV 汽车价格下降 15%-20%。 27 讨论意见与结论 图 32：2020 年全球 EV 价值链 7+((99$/8(&+$,1:,///,.(/<%(*5($7(57+$1%,//,21 EV/PHEV ᒯ੺ 㚄ਸ૱⡼ᴽ࣑ EV/PHEV о⭥⊐ ઼⢥ᕅ㓴Ԧ䬰୞ ? 185 EV/PHEV ᡰ⭘Ⲵ 䬲⿫ᆀ⭥⊐о⢥ᕅ㓴Ԧ ส⹰䇮ᯭᣅ䍴 䙂໎⭥࣋䬰୞㓖 3000 з ⇿䖶䖖 1000 㖾‫ݳ‬ 60 60 EV/PHEV Parc 13 20 ਁ⭥о䝽⭥ ⟳ᯉ‫׋‬㔉⭥㖁 㓴Ԧ EV ⊭䖖 ᴽ࣑ 资料来源：PRTM 分析 图 33：新兴 EV 价值链中潜在的商业模式所有者 新兴 EV 价值链中潜在的商业模式所有者 国家级/基于公共事业的运营商 第三方运营商 州/市政 OEMS - 与 OEM 和技术提供方合作 - 计划拥有和运营基础设施 - 部分计划拥有和运营基础 - 与公共事业公司技术提供 进行技术试点 - 开发广泛的业务模式,其中 设施 方进行技术试点 Emerging Models - 部分计划拥有和运营基础 包括服务与电池业务 - 开发服务 设施 - 电力/电网 - 综合业务模式 - 地方法规 - 汽车,消费者 有利条件 - 联邦/州的作用 - 电池 - 过于零散,无法以高效益,低 - 融资渠道 - 缺乏规模,无法实现成本 - 资本限制 不利条件 成本开发服务和基础设施 - 对“开发”网络犹豫不决 效益 - 单个 OEM,不可能提供多 - 监管/地区/资本限制 - 目前不是多 OEM - 财政限制 OEM 解决方案 成功可能性 中 MED-HIGH Based on Partnership 底 底(若合作,中) 最可能成为模式候选方 资料来源：PRTM 分析 28 讨论意见与结论 图 34：EV 采用障碍解决框架 䴰≲ 1 ส⹰䇮ᯭᣅ䍴üü䴰㾱ᮠॱӯᣅ䠁 3 ⊭䖖䍏ᣵ㜭࣋TCO - ⭡䈱ᨀ‫׋‬ᣅ䠁˛ - ᭯ᓌ◰࣡᧚ᯭ High Risk/Barrier - 䖳䮯Ⲵᣅ䍴എᣕᵏ - ࡋ䙐ᙗ㶽䍴䀓ߣᯩṸ Partial/No Solutions 2 ⭥⊐üüᢰᵟоᡀᵜ 4 ᇒᡧ᧕ਇᓖ Moderate Risks Only Partial Solutions - 䎧Կ䖳བྷⲴᡀᵜᴢ㓯ᯌ⦷ - 䟼〻❖㲁 - ᢰᵟᙗ㜭 - ޽‫⭥ݵ‬ᰦ䰤 Moderate Risk Plans in Place ‫׋‬ᓄ - ⭥⊐޽࡙⭘ሯભ - ᴹ੨ᕅ࣋Ⲵ‫ׯ‬Ҿ֯⭘Ⲵ⊭䖖 5 ㄟࡠㄟ⭏ᘱ㌫㔏ᮤਸ - ᢰᵟᮤਸüü⭥㖁о⊭䖖 - ъ࣑ᮤਸо⳸࡙㜭࣋ - ᭯⋫ⴁ㇑䈳ᮤ 图 35：中国 xEV 总体拥有成本对比 该挑战的另外一个组成因素是，即使在使用期拥有成本有 利于 EV 时，预先汽车成本依然明显高于传统汽油驱动汽 $0.46 车（图 37），而且其投资回报期也远远超出了大部分消费 2ZQHUVKLS&RVW 0LOH ICE PHEV-40 $0.44 EV HEV $0.42 者或商业车队拥有者可以接受的预期。尽管通过租赁可以 $0.40 解决这一问题，但要使 EV 成为中国具有可行性的替代车 $0.38 $0.36 辆，必须解决两个障碍。首先，汽车融资市场目前尚未广泛 $0.34 $0.32 确立，需要进一步开发。其次，电池二级市场是确保租赁市 $0.30 场可行的关键因素，也需要尽快确立。目前，尚没有下游市 $0.28 2010 2015 2020 2025 2030 场将车用旧电池转移到新二级市场，用于其他用途，例如存 KEY ASSUMPTIONS 2010 2030 储可再生能源。 Gasoline ($/Gallon) $2.93 $5.81 Electricity ($/kWh) $0.10 $0.15 图 37：累计持有成本对比 Battery (Li-ion) • HEV – 1.5kWh $1,250/kWh $400/kWh • PHEV – 12kWh $690/kWh $220/kWh • EV – 24kWh $625/kWh $200/kWh $35,000 资料来源：PRTM分析 8 ᒤᣅ䍴എᣕᵏ $30,000 $25,000 图 36：中国 xEV 总体拥有成本对比 $20,000 $39,000 $15,000 ICE PHEV-40 ICE $34,000 $10,000 EV EV HEV $29,000 ࡍᵏ⊭䖖ԧṬ $24,000 $5,000 $19,000 $0 $14,000 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 $9,000 $4,000 资料来源：PRTM 分析 -$1,000 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 资料来源：PRTM分析 29 讨论意见与结论 另外一个障碍是开发综合解决方案、解决技术及商业问题。 在统一标准制定方面。但目前中国电力网络温室气体排放强 在这一方面，各地区所面临的挑战各不相同。或许美国将面 度相对较高，并且分析家预测，由于现有和新建燃煤发电容 临最大挑战，因为其老化的电网被认为非常脆弱。而另外一 量依然有较长剩余使用期，因此在相当长时间内，电网的温 个原因是美国大批公共事业公司——约有 3,000 家——均 室气体排放将持续保持在较高水平24。很明显，中国汽车电 受各州公共事业委员（PUC）会管辖。而 PUC 的目的是要 动化将帮助实现能源独立目标（通过减少对进口石油的依 保证电价便宜，他们并不赞成收益率较差的商业项目，比如 赖），并且即便继续使用现有电网，也可减少部分地区的温 充电基础设施。而欧洲公共事业公司相对较少，并且不受单 室气体排放。但中国在完全实现 NEV 低排放目标时将面临 个国家管辖。他们不存在与美国类似的监管问题。 重大挑战。要实现效益，必须制定审慎的政策框架和配套 中国的复杂性最低，因为中国仅有两家大型公共事业公 的连续监控制度（见框 3）。 司——国家电网与南方电网。这为中国带来明显优势，尤其 框 3：衡量与最大化碳效益的框架 决定电动汽车油井-车轮温室气体密度的三个关键因素： 略对碳排放的影响。需要特别关注的问题包括： a. 发电组合碳强度。这是决定性因素，并且取决于煤炭 a. 平均使用率与边际发电组合。在 EV 成为主流解决 在发电组合中的比重（与可再生能源相比），以及燃 方案之前，边际组合更加精确（满足边际需求的发电 煤发电厂的效率。中国针对这两个问题制定了雄心勃 源）。但在实际操作中，对其的衡量非常复杂。 勃的目标——提高燃煤发电厂效率（从 2010 年的 b. 地理因素。组合发电碳强度因地区不同而存在差 32% 提高到 2030 年的 40%），并增加可再生能源 异。EV 对碳排放影响的估算取决于其是否承担国家 在发电组合中的比重。达到这两个目标对于实现电动 级、区域级或地方级组合。出于监管目的使用国家级 化潜在温室气体效益至关重要。 发电组合更加简单，但却不够精确。 b. 汽车及其相关充电设备的效率——行驶特定里程需 c. 未来电网变化。未来电网将更加清洁。因此汽车在其 要消耗多少电力。这取决于汽车重量及其设计特点。 使用期第十年所使用的电力将比其在第一年所使用 c. EV 对发电组合的影响。例如：EV 在夜间可以“吸 的电力更加清洁。在估算 EV 使用期对碳排放的影响 收”多余可再生能源，因此可以在总发电组合中增加 时需要将这一因素考虑在内。 可再生能源百分比。审慎的政策环境（高峰与非高峰 从制度角度出发，需要在发电与消耗之间建立更直接的 定价，行政要求引导充电）和促进性的技术环境（例 联系，以便于更好测量 EV 对碳排放的影响，并专注于 如智能电网应用的可用性）对实际温室气体排放目标 可再生能源的使用。从特定发电源 购买电力并分配到 有重大影响。 EV 的功能因系统不同而存在差异。例如，目前大部分地 即便在特定技术情景中，依然存在相当多的分析和方法 区尚未建立“直接通道”，因此消费者无法直接购买可 问题需要阐明，以便于精确、持续地衡量汽车电动化战 再生能源。 30 尾注 尾注 1 Darido et al. 2009. 13 地方与全球外部效应在概念上存在差别. 对于全球性问题，例 如气候问题，如果世界其他地区可以向中国一样采取同样级别 2 http://www.eia.doe.gov/dnav/pet/pet_pri_wco_k_w.htm 的措施，则庇古税可以更有意义. 3 http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/美国能源信息管理局2010 14 美国能源信息管理局2010年年度能源展望. 2010年7月. 华盛 年年度能源展望.华盛顿特区： 美国能源部http://www.eia.doe. 顿特区：美国能源部http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/ gov/oiaf/aeo/ 15 吴其重， 王自发， A. Gbaguidi， 唐晓与Wen Zhou. 2010年. “ 4 http://articles.cnn.com/2010-07-23/world/china.oil. 北京交通限行对空气质量影响的数据研究” ， SOLA, Vol. 6A, spill_1_oil-spill-crude-dispersants?_s=PM:WORLD 017–020, doi:10.2151/sola.6A-005 5 从水资源消耗的角度， 状况更加不明确。 一项近期研究通过研 16 http://www.businessweek.com/news/2010-05-29/ 究美国2005年发电组合发现， 用电力英里代替汽油英里， 结果 china-automobile-production-may-grow-by-15-this-year- 导致被消耗和抽取的水增加， 主要是由于火力发电厂的水冷却 update1-.html 导致 （King, Carey W与Michael E. Webber. 2008. “电动汽 车经济的水密度, ”Environ. Sci. Technol. 42, 4305–4311） 。 17 http://www.science.doe.gov/sbir/solicitations/FY%20 采用干式冷却系统的矿物发电厂 ， 以及风能和PV太阳能发电所 2010/06.EE.Electric_Drive_Vehicles.htm 使用的水较少. 总之， 中国将减少电力供应的用水量 （http:// 18 www.circleofblue.org/waternews/2010/science-tech/ http://www.zhongtongbuses.com/8-electric-buses-b- climate/chinese-power-plant-develops-advanced-coal- LCK6120EV.html technology/） 。 19 http://www.byd.com/showroom.php?car=e6&index=6 6 http://ec.europa.eu/environment/air/transport/co2/co2_ 20 http://www.canadiandriver.com/2010/04/11/china-builds- home.htm 45-car-electric-charging-station.htm 7 http://www.jato.com/Consult/Pages/co2.aspx 21 http://www.arb.ca.gov/cc/capandtrade/capandtrade.htm美 8 燃料消耗量转换根据由安锋与Dianne Sauer的“全球乘用车 国区域电力部门温室气体排放上限示例见区域温室气体行动方 燃油经济性与温室气体排放标准对比” 中确定的因素进行. 皮 案http://www.rggi.org/home， 以及加利福尼亚州空气资源委 尤全球气候变化中心。 2004年12月. 根据An与Sauer的分析， 员会配额与交易项目http://www.arb.ca.gov/cc/capandtrade/ 由于NEDC与US-CAFE（及其他） 测试循环存在差异， 从mpg capandtrade.htm. 到L/100公里的直接单位转换并不精确， 需要通过一个乘数进 22 美国能源部， 能源效率与可再生能源办公室， EERE国家活动与 行调整. 合作伙伴http://apps1.eere.energy.gov/states/maps/renew- 9 “中国电动交通工具的环境影响”，环境科技. 2010年5月 able_portfolio_states.cfm 10 GM 2030年城市机动性愿景，国际汽车工程，2010年11月16日 23 东京电力公司研发中心2008年研究报告 11 Delucchi, Mark与Ken Kurani， “如何在不减少汽车出行或 24 中国北京清华大学能源环境经济研究所与地球系统科学研究中 使人们放弃近郊居所， 实现安全、 清洁、便利、实惠、愉快的交 心，伊利诺伊州阿贡国家实验室交通研究中心与决策与信息科 通” ，交通研究所， 加利福尼亚大学戴维斯分校， CA.UCE-ITS- 学部，以及中国北京清华大学环境科学与工程系环境模拟与污 RR-02-08版本1.2010年10月. 染控制国家重点联合实验室. 2010年. “中国电动交通工具的环 境影响”. 环境科技. 2010，44, 4856–4861 12 庇古补贴（税）是指针对其行为对社会带来正面 （负面）影响的 个人或企业的补贴 （税项）.该补贴（税项）与行为所带来的社会 效益（负担）一致，因此个人或公司的总 “成本”反映了其为社会 产生的成本. 等于正面（负面） 外部效应（或对社会影响）的庇 古补贴（税）被认为可以将市场结果纠正到效率上. 该税项的 一个典型示例是就空气或水污染排放向污染者收取的税费. www.worldbank.org www.prtm.com