中能新能源(我国新能源汽车应用现状及安全问题分析)

2024-01-26 03:57:53

一、背景情况

自2012年来,国家颁布《节能与新能源汽车产业发展规划

(2012-2020年)》,明确将新能源纯电动汽车作为十大战略

性新兴产业和汽车工业转型战略方向,通过前期新能源汽车的培

育和示范推广,2015年我国新能源汽车爆发式发展,各新能源汽

车车型齐头并进,如火如荼。2016年我国新能源汽车全年销量达

50.7万,约占据国际新能源汽车半壁江山,跻身为全球最大的新

能源汽车市场。

目前,国内传统汽车企业、低速电动车企业转型升级,新能源汽

车企业、零部件公司、设计公司新进入,共同推进新能源汽车的

创新发展;国外品牌车企也加快新能源汽车的布局和车型规划,

甚至连超过通用汽车市值的特斯拉汽车也已准备入驻中国,中国

新能源汽车时代即将来临。

新时期,我国新能源汽车快速发展并取得了系列不俗的成绩,但

也面临着新能源汽车安全的重大考验。自2012年来,新能源汽

车产品技术不断突破和成熟,但是汽车安全事故却面临着倍增的

局面。2016年国内新能源汽车发生起火事故29起,共40辆车,

其中新能源乘用车和专用车事故率达97%。数据表明,新能源汽

车的安全性能还是有待提高,安全事故不得不令人深思。

二、安全事故问题现状

新能源汽车繁荣的背后,安全事故现状及问题逐步成为汽车行业

的新话题或将阻碍电动汽车的发展和普及。这就需要我们认真分

析下,新能源汽车安全事故到底是什么原因造成的?众所周知,

新能源汽车与传统汽车最大的区别在于动力系统的革新(动力电

池),而传统汽车各模块相对成熟可靠,那么最有可能的就是动

力电池的问题。

2016年,国内新能源汽车起火原因以自燃事故最多,共9起,占

比31%,可知电动电池原因是新能源汽车起火事故或安全事故的

主要原因,“零部件故障、充电、浸水”等大都导致短路或电气

功能故障,或多或少与电池系统有一定的关联。

造成新能源汽车安全事故的原因在于整车非电动车平台改装造成

电池的承载隐患,动力电池系统的缺陷(含电化学反应问题)、

电池材料不过关、电池使用不当等因素。究其根本,动力电池引

发的新能源汽车自燃案例主要由机械安全、电气安全、功能安全

和化学安全导致,其中电气安全和化学安全为典型,更多体现在

新能源汽车静态放置情况下,而功能安全也越来越受重视。在汽

车电子化程度越来越高的今天,电气安全相对而言更加成熟,但

是功能安全和化学安全为新的课题。比如,功能安全方面电池系

统管理不完善而不能够提前监控、报警故障,从而将导致电池过

充、短路、漏液,最终引发起热失控、自燃、起火。

三、安全事故问题分析

一般来说,新能源汽车发生事故时,大抵都会伴随着“火、声、光、烟雾”

等“荧屏特效”。但是传统汽车一般在于车辆动态运行中重碰撞事故导致

电池起火,而新能源汽车无论在车辆动态运行或者车辆静态放置都可能引

发电池起火、自燃等。结合新能源汽车四大安全考虑,我们重点分析下静

态放置的安全隐患,即电气安全、化学安全、功能安全。

动力电池典型安全问题分析

电气安全方面,新能源汽车企业在新产品开发时已经考虑FMEA、FMA等,

传承传统汽车电子电器方面的开发经验,该风险相对较小。但是随着汽车

电子电器零部件的应用数量多,产品应用比例逐步达到40%或以上,其电

磁兼容CAN通讯协议、高低电压隔离等问题越来越复杂,其产生的后果均

比较严重。某种程度上,电气安全成为新能源汽车不可忽视的一环。

化学安全方面,涉及到电化学相对来说比较新。比如说电池系统不同形式

“内短路”可能会导致“热失控”,然后再产生系列的连锁反应--“负

极分解、正极分解、盐与溶剂反应、溶剂完全燃烧”;再者电池过充过放,

化学腐蚀均会产生安全事故。这可能是新能源汽车静置状态下需要防范的

方面。

功能安全方面,涉及到动力电池的被动安全管理,需要电池管理系统

(BMS)、Pack、整车、充电桩等各方的协同合作才能够实现。通过

BMS的监控。预警,以保障动力电池在任一随机故障下,不会产生系统

故障或产生重大安全事故。这是最需要技术攻关和突破的,其经济成本份

额占比相对较高。

四、相关发展建议

随着电动汽车的快速发展,电动汽车所带来的安全问题成为汽车行

业的热点和难点。在传统汽车与新能源汽车并存发展的新时期,新

能源汽车安全事故促使消费者对电动汽车安全性的疑虑进一步加深,

消费者是被政策绑架买新能源汽车呢,还是心甘情愿掏血汗钱买新

能源汽车呢,无疑是让人心里打鼓。因此,对于新能源汽车安全问

题,政府必须高度重视、企业必须高度担当,同时可以考虑如下建

议:

1.首先,风险源头规避。理清新能源汽车安全事故潜在的隐患源头,

在新能源汽车安全设计伊始就充分考虑潜在的风险并积极应对。

后果评估导向。评估新能源汽车潜在的重大安全事故隐患,加强产

品在严苛的工况情景的试验验证,强化产品生产过程中事前、事中

的质量管控,杜绝重数量轻质量的现象。

2.提升技术水平,降低成本。一方面,加强整车及动力电池企业加

强整车结构及控制技术、电池本体及成组技术研究,提升整车及电

池系统安全水平;另一方面,充分整合国内外第三方公共技术服务

平台资源,统一动力电池规格和充电设施设备标准等方式降低成本。

3.动力电池测评支撑。建立和完善新能源汽车动力电池行业标准体

系,推进新能源汽车动力电池产品开发、生产、使用、回收各环节

的安全评估和评价。如在电池供货前进行严格的充放电性能测试、

热衰退测试、破坏性测试。

中能国宏(北京)新能源有限责任公司怎么样

中国电动车销售,已经占全球电动汽车销售的69%。这还是在没有补贴,油电混动排除在新能源之外的情况下实现的。2022年全球电池电动汽车销量为802万辆,占新车总销量8063万辆的9.9%。电池电动汽车方面,中国增长86.1%,达到507.5286万辆,占63.3%,占据绝对优势。作为参考,如果扩大到新能源汽车,同比增长95.6%,达到689万辆,创下历史新高,在中国整体汽车销售中的比重达到25.6%。提前两年超额完成了中国政府设定的新能源车普及目标(到2025年新车销量中新能源车占比达到20%)。

接着是欧洲增加20.2%,达到162.2895万辆,占20.2%,美国增加58.9%,达到80.2653万辆,占10%,韩国增加61.2%,达到16.2987万辆,占2.0%。数据还显示,中国、美国和欧洲占世界电动汽车市场的93.3%,与电动汽车的全球化还有一定距离。

中国本土品牌的迅速崛起

出口数量的增加和中国本土品牌的占有率的增加也同样引人注目。中国2023年第一季度汽车出口数量同比增长70.6%,增至99.4万辆。超过出口95.4万辆的日本,位居第一。中国2022年达到311万辆,跃居世界第二。按照这种趋势,今年中国有可能成为世界最大的汽车出口国。

另外,今年前2个月,中国汽车市场减少15.2%,达到363万辆,其中中国自主品牌的市场份额同比增长7.6%,达到52.3%,超过50%。在2023上海车展现场,全球玩家的存在感减弱,中国企业占据了主要位置。

数据证明了这一点。德国企业在中国的份额从2015年的19.9%上升到2019年的24.6%,但此后降至19.1%。日本汽车公司的占有率也一度超过25%,但2022年降至19%。全球汽车市场份额的变化也是如此。2021年,欧洲企业的占有率为27.6%,日本为27.2%,中国为15.8%,美国为18.4%,韩国为7.7%。2022年,欧洲企业的占有率分别为28.8%,虽然有所提高,但日本为2.53%,美国为18.3%,韩国为7.3%。

我们需要关注的是,中国在没有补贴的情况下主导着增长势头。中国从2009年开始实施电动汽车补贴,虽然比原计划推迟,但补贴制度已于2022年结束。

中国汽车工业协会预测,2023年中国汽车销量同比增长3%,达到2760万辆。其中,新能源汽车销量有望突破900万辆,比2022年的689万辆增长35%。标普全球预测全球电池电动汽车销量将达到1000万辆,其实也是基于中国市场的预测。中国轿车协会预测,随着新能源汽车市场持续繁荣,今年中国轿车销量将达到2350万辆(其中新能源轿车850万辆)。

2022年美国市场新车销量为1438万辆,下降7.5%,2016年达到1760万辆的顶峰,持续下滑。欧洲市场(EU+EFTA+英国等30个国家全部)减少4.1%,达到1128万辆,远不及2000年欧洲18个国家的1474万辆。

与此相反,中国的销量增加了2.1%,达到2686万辆,产量也增加了3.4%,达到2702万辆。轿车销量为2356万辆,同比增长9.5%。从2015年开始,连续8年超过2000万辆,引领着整个汽车市场的增长势头。

政府主导下的中国汽车产业

中国汽车市场的增长势头很大程度上是由中国政府带动的。中国正在根据制造强国2025计划,推进汽车技术自立的政策。2004年发布了汽车产业新发展政策,内容涵盖了生产和技术开发、能源政策、应对市场变化、零部件产业的培育、消费者应对等所有领域。不断完善社会主义市场经济体制,适应加入WTO后国内外汽车产业发展的新趋势,调整和升级汽车产业结构,提高汽车产业全方位的国际竞争力,满足消费者对汽车产品持续增长的需求;为促进汽车产业健康发展,制定本汽车产业发展政策。通过本政策的实施,到2010年将汽车产业培育成国民经济的支柱产业,为实现“小康社会”做出更大贡献。

而且,在7年后的2011年开始的第12个5年计划中,制定了与此前不同的政策。核心是将增长战略从生产转向消费,从传统能源转向绿色能源。中国政府称之为包容性增长。包容性增长的核心是通过收入再分配和福利政策解决贫富差距、城乡差距、老龄化问题等无数矛盾。

《十二五规划战略研究书》的核心是七大新增长产业。指定了节能环保、信息技术、生物、新材料、尖端装备制造、新再生能源、电动汽车等七大增长产业。

在七大新增长产业中,被分类为领先产业的领域是新能源、电动汽车、新材料等。当然,占比重的是新能源和电动汽车、环保和节能产业。对于世界最大的石油消费国中国来说,这是理所当然的。在新能源领域,中国是世界最大的太阳能设备供应国,也是风力发电设备投资世界第一的国家。

进而,2017年发布了以2025年为目标的汽车产业中长期发展规划概要。其主要内容是,为了在10年内成长为汽车强国,将电池和马达等基础零部件国产化,培养世界前10名的新能源汽车制造商。对于内燃机汽车来说,要确保在世界市场的竞争力并不容易,因此不仅要通过新能源汽车提高中国市场的占有率,还要考虑出口。

基于国家层面的政策,中国2009年超越美国成为世界最大的汽车市场。接着2013年售出2187万辆,首次突破2000万辆,震惊了世界。

作为衡量购买力标准之一的贫困人口也大幅减少。以2015年为准,日收入不足1.25美元的绝对贫困人口为3597万人,比30年前的2.5亿人减少了86%。这仅占总人口的2.6%。那种财富的增长表现为中国市场汽车销售的增长。2014年为2349万辆,2015年为2459万辆,呈现出连年增长趋势。

CATL和比亚迪主导的电动汽车市场

中国政府宣布计划从2011年开始10年内投资1千亿元人民币,发展新能源汽车。因此新能源汽车企业发展初期,都获得了相当高的补贴。

中国也采取了本国产业保护政策,特别是电池。汽车用二次电池的主流是锂离子,最初日本的松下,韩国的LG化学、三星SDI等一直控制着市场。

当时,要想在中国获得新能源汽车补贴,必须使用从中国政府认证的企业购买的电池。但获得认证的企业包括CATL在内都是中国企业。世界级电池生产企业LG化学及三星SDI、SK Innovation、日本松下等海外企业一家也没有。

再加上中国政府的政策再次助力了CATL。2016年初,LG化学和三星SDI被中国政府排除在电池供应商名单之外。到那时为止,两家公司都是中国国内的主要电池供应商。中国政府虽然没有说明具体原因,但普遍认为有萨德问题的政治背景。

虽然这项补贴在2020年最后被废除,但在此期间CATL已经迅速成长为全球最大的电池生产商。中国企业重新建立世界秩序。

以2022年业绩为准,各企业的占有率较高的是,中国CATL为270GWh,占39.1%,其次是LG能源解决方案为103GWh,占13.6%,比亚迪为84GWh,松下为49GWh,占7.3%,SK on为44GWh,占5.4%,三星SDI为36GWh,占4.7%,CALB为3.9%。从国家来看,中国企业占60.4%,韩国23.7%,日本7.3%,其他8.6%。

CATL与同时生产电池和电动汽车的比亚迪一起,预计短期内将进一步提高在世界电动汽车市场的存在感。比亚迪正在推出将市场扩大到8000美元电动汽车的战略,远低于特斯拉和大众预告的2.5万美元。这表明汽车产业仍然由规模经济支配。

随着时间短推移,今后中国新能源汽车销量持续增长,国外品牌边缘化,中国新能源汽车产业彻底成熟。

中能国宏(北京)新能源有限责任公司可靠。中能国宏集团是在中国工商部留有备案的正规公司,其受到公司法的约束,顾客受到消费者权益保护的保护,无任何虚假,截止至2022年8月7日,其在天眼查中无任何违规记录,故可靠。

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