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电动车:是进化而非革命 [《金融世界》2012年06月号 ]

电动汽车的未来,是进化而非革命。

托马斯·普尔斯/文

电动汽车的未来,是进化而非革命。现今,电动汽车主题被社会广泛关注,虽然这项技术本身并不新鲜。

早在一百多年前,我们便看到电动汽车与燃油车旗鼓相当的竞争实力。然而,后来汽油及柴油车却获得了成功。

我们不禁想知道,最近电动汽车为何能以如此强劲的势态回归到公众视野中呢?为何许多国家政府都在大力支持这项技术?又是什么驱使着汽车制造商们纷纷加大对电动汽车的研发力度和投入?

未来,电动车将面对哪些现实?哪些挑战在短期或中期很难克服或必须部分克服?政府又是如何利用市场经济规律及政策手段来表示对这一产业支持的决心和能力?

新价值链的形成

对于德国汽车制造业来说,电动汽车所面临的挑战主要在于如何使其长期占领私家车市场,同时,如何保证传统驱动汽车的技术进步。

电动汽车的引擎罩下藏着与普通燃油汽车几乎完全不同的内容。这为非本行业企业进入汽车市场创造了机会。由于从事汽车生产需要安全及质量要求的系统性知识,而对于市场新进者来说,这一切都需要从头开始,这就给已在市场内的厂商提供了优势。

拥有知名品牌的汽车制造商也应该注意,唯有自身质量标准与电动汽车新技术相吻合,才应考虑进入这个缝隙市场。操之过急地进入新市场只会削弱自身在传统汽车行业的品牌认可度。一般来说,这项技术应先在高端市场引入,因为那里的消费者拥有更高的意愿为技术革新买单。

对于这些知名汽车制造商来说,电动车目前还只是一个经济负担,因为在高昂的研发成本背后,并没有一个有潜力的销售市场与之对应。

同时,制造商们又不得不继续大规模地对传统汽车传动系统的发展进行投入,因为他们仍然将作为长期主营业务存在。针对有害物质排放和能源消耗规定的日趋严格,这又产生了新的研发要求。知名汽车制造商必须同时对多种技术进行研发,为未来做好准备。目前,德国汽车工业每年为研发投入100亿欧元,以获取更高效更新颖的驱动力(大约占整个产业研发投入的50%)。

同样,对在汽车价值链中超过70%部分的汽车供货商来说,电动汽车的引入既是机会又是挑战。尤其对大型系统性供货商(TIER1),电动汽车更多地意味着机会,他们的产品组合包括很多电动传动链中会使用到的部分(电子、电动发动机等)。由于他们有作为系统集成商的丰富经验,便也可以成为现有供应商和市场新进者之间的接口,比如温度管理和电池制造商之间的整合。

化学和电子产业也能从中受益。目前,就传统汽车制造来看这些行业占到价值链的30%,而对于电动汽车可达到80%之多。现在应该会有新企业进入供货商市场,首先就是电池制造商和轻质材料生产商。

然而在电动汽车的兴起过程中也有输家。传统传动装置包括了大约1400个制造部分,其中很多由一些高度专业的中间商生产提供。而现在电动车兴起的趋势会在长期影响到这些中间商的生存。长期来看,这种趋势能继续加强仍在运行的传统中间商的集中生产。

电动车如何赢得市场

电动车的核心技术,电从何来,是一个从环保角度出发的问题。然而,由于电的来源不同,每辆电动车的二氧化碳排放也相去甚远。

由最新能源组合(Strommix)报告表明,一辆每百公里20千瓦时能耗的电动车二氧化碳排放量为每公里110克。这与一辆每百公里行驶距离消耗4.6升汽油的汽车相当。虽然这个数值完全符合欧洲汽车排放标准,但现今许多小型车和混合车早已达到或已实现更低的排放。

众所周知,能源经济受制于欧盟排放交易体系,这个体系给整个行业制订的二氧化碳排放上限按定义来看不能被超过。如果越来越多的电动车需要更多的由石化能源生产的电能以及与之相应的二氧化碳排放配额,那么排放交易体系只能通过缩减其他部门排放配额来满足电动汽车的需求。

从政治层面来看,电动汽车如今在欧洲并非只被当做零二氧化碳排放的汽车对待,有利于电动车生产商更方便地达到(潜在的)二氧化碳零排放的总体目标。

在没有排放交易系统的国家,发展电动车就是另外一回事了。在这些国家,二氧化碳排放密度成为了决定电动车是否对环保有益的唯一标准。

关于电动车的讨论总是忽视消费者在其中发挥的作用,虽然从传统汽车转向电动车:最明显就是汽车行驶距离缩短,并且经常需要“加油”。另外,消费者还要准备好,为电动车支付高昂的附加费,这在燃油(汽油、柴油)车中只有极高能效的品种才需要。

电动车和传统发动机汽车经常被基于“总体拥有成本”来比较。官方计算表明,电动汽车在德国的成本劣势目前在5000欧元~11000欧元之间。到2020年将降低到2000欧元~4000欧元,但这样成本劣势的显著性将持续10年。

除了“总体拥有成本”,我们也能够对两种汽车进行经济效益比较。最主要的影响因素是购置价格和使用过程中发生的可变能耗成本。我们假设电动车和汽油车及柴油车在日常护养费用(例如:维护,税收,保险)方面并无差异,然而,其维修费用可能高出传统汽车,因为行业起步阶段只有很少一部分工厂能够提供这样的维修服务。另外,电动车无需缴纳车辆税。但电动车辆的保险随着其更高的购买价格而比传统汽车贵,这里的计算不考虑利息。

这种计算对于个人汽车消费者来说与“总体拥有成本分析”一致,因此这样的经济效益计算法也同样合理。

市场实例1:基于目前的油价和电价来比较两种实际存在于市场的、大小和配置相当的车辆。一方面是搭载汽油发动机的丰田Aygo(1升容积),标价(升级型)约为11000欧元,综合平均能耗为百公里4.6升汽油。假设此汽车只在城市交通使用,因此以城内消耗计算,即每百公里5.5升。假设油价为1.6欧元/升,与丰田相比较的是搭载一个总容积16千瓦时的锂电池的电动车三菱i-MIEV,报价为34000欧元,其配置较丰田Aygo更为广泛,名义能耗约为10千瓦时每百公里,电价为0.22欧元/千瓦时。在这些假设下,购价更高的电动车的经济效益从其行驶里程达到330000千米开始。而上述两种车型都很难在他们的寿命周期内达到这个行驶里程。即使不考虑有限的行驶范围,电动车依然较其传统发动机汽车而言,在经济能效上处于劣势。

上述例子表明,电动车要获得真正的竞争力是十分具有挑战性的,尤其是汽车和柴油车的技术也同样在进步。到2020年,通过小车型、汽油直喷技术或轻质结构,汽车的平均能耗将减少至少25%。因而电动车的高造价是其成功最大的障碍。

事实上,市场最初的潜在客户已经存在。那些既富有又喜爱新技术的个人消费者——电动车高昂的价格对他们并不构成经济负担,也可以被算作为第一批电动车的客户。不过对于广大的市场来说,这点数量微不足道。

除了更优惠的购置价格,燃油车的优势还在于能够为客户实现较广的行驶范围、更短的能量补给时间以及更持久的使用。

最终,更低廉的成本是电动车市场成功的必要条件。

有力的政策支持

令人惊讶的是,电动车这样的缝隙市场还能够享受到如此高的政治支持,而且并不仅局限于拥有本土汽车产业的国家。如果没有很好的退出机制,早早地决定了对一种特定专业技术的支持,很有可能会给国家经济带来风险。另外,这种国家支持政策有一个很明显的缺陷,即可能妨碍其他可能更有效的能源存储技术的发展,例如:氢。

各国实行这种国家战略的出发点不尽相同。当汽车制造业是本国主要就业解决途径的时候,这些国家对此产业的支持就起到了很大的作用。当其他汽车制造国都在支持这项技术时,那些寻求政治平等竞争的政客们便很难不去参与这项“补贴竞赛”。

中国现在的产业发展包含很强的政治目的。因为对于新兴产业来说,一个得到国家支持的企业很容易发展成国际大公司。法国和美国同样对各自的产业进行大力支持,并对电动车行业寄予厚望 (部分甚至只关注电动车产业);法国还打算继续提高核能在国家能源消耗比例,而核能几乎不产生二氧化碳;德国在购买电动车上仍没有任何补贴,但这项技术和本地产业会受到同样的支持。

为了减少对原油进口的依赖,降低本地污染物及噪音,电动车产业应该得到支持。减少二氧化碳排放也成为其中原因之一。这一点,在一些无本国汽车制造业却仍对电动车技术予以政府支持的国家尤为可信,例如:荷兰、丹麦。

从经济角度看,电动车在可预见的时期内并不能带来利益。但当政治想要对技术直接或间接支持的时候,便存在许多可能性。

人们可以把货币性和非货币性支持方式区别开来,同样也可以区别针对消费客户和产业的措施。传统的以非货币形式激励的促进政策主要针对最终消费者,其中包括电动车在道路交通拥有优先权(例如:使用公交车道、特别提供的停车位等)。

促进电动车行业发展的货币手段基本是直接给予购车补贴,或间接给予经济支持。另外,还包括对于购车税方面的优惠,从而使购买电动车的消费者获益。提高汽油和柴油税或对使用电动车的消费者降低电税或新能源征税额,将从可变成本方面继续加大对电动车的优惠。然而在我们看来,这不成比例。

许多国家采用直接和间接补贴的方式,部分总额达到五位数。这个大数额完全可以购买一辆配置不错的小型车。间接补贴包括各种税务相关的优惠政策和改良的折旧原则或对于购车贷款等的优惠利率等。

直接购车补贴比间接措施具有更加透明的优势,并且包含更少的交易成本。另外,直接优惠比间接税收优惠的补贴总额要高。

当政治目标是尽可能将电动车引入市场时,直接的购车补贴更具有效性。

但是我们能看到货币刺激手段仍存在许多争议。在财政吃紧的当下,政府是否应该去承担这部分的补贴?

如实行财政支持,则需明确界定结束期限。如政府决定要实行货币性促进电动汽车购买的刺激计划,那么就应该通过限制每年补贴上限和最长补贴期限等,避免风险对整个支持计划可能带来的影响,并从计划伊始就向公众表明。

这样的政策对于国家有一点好处,就是从政策实施初期就能计算出所需补贴数额,正如上面我们虚构的例子一样。另外一点就是能通过这类补贴递减的方式来刺激技术进步。对产业来说,这种支持能够使需求数量以致计划生产更明确,同样也了解整个补助计划期限。这样,对电动汽车产业技术进步的投资便可以按照企业自己的预期来实行。

同样这种刺激政策也有缺点。首先,在技术正常快速进步时造成额外补贴。其次,通过先到先得原则分配补贴并非不存在问题。再次,这种政策必须在全球的明确框架内保持一致。

需要再次强调的是:我们认为一个需要庞大经济预算的电动汽车购买支持计划是值得商榷的。但如果一定要进行这项计划,那么一个明确的结束时点和补助额上限是必需的。

政府补助的危害

至今为止,这些支持措施都针对最终消费者。政策同样可以通过相关企业进行支持。针对成为行业龙头的目标,这确实是值得尝试的手段。如果公平执行,对于基础研究的资助是最好的手段,并且在政策上无害。

在美国,电池生产厂家就是通过政府资助而形成了产业。在这个例子中当然有时有负面效果存在,因为这是介入国际竞争,会导致汽车工业国家之间的补贴竞赛,最终造就一个始终次最优的产业技术局面。只要电动车基本由买方市场定价,那么各国不同的购车补贴便不会对竞争产生危害。

政策可以按照这样的目标来支持电动车的发展。政策可以允许新电动车或混合动力车的低排放,分别在某段时间内,多次算入电动车生产商的一种总体排放。这样的多次计算模式目前在欧洲层面被采用,但仍然存在争议。但通过这种机制,能够刺激整个产业卖出更多的电动汽车(购买价格会被相应补助)。

理论上,应该把整个交通部门的排放同等地放进排放交易体系,这个系统应规定每一个给市场提供燃料的企业也都应该持有排放执照。如果每个交通参与者都加入排放交易系统,交易成本也会随之节省,这也是经济政策的意图,但是我们离这样的一种政策还很遥远。

多次计算模式的优点是能为国家节省开支。只有未达标的生产者才会被处罚,这无疑不会对家庭造成影响,这也正是欧盟所希望看到的。而其缺点也显而易见,实际整体排放远高于通过多次计算得出的排放量。批评人士指出,这种多次计算还有一个危险,就是使汽车生产企业减少对二氧化碳减排努力。但针对这个问题,在很大程度上,我们可以通过将多次计算模式控制在相对较短的时间内来防止。此外,我们理解到,其他原因(尤其是由高油价)正在持续促进这个行业进一步降低车辆二氧化碳排放。

德国的市场潜力

由上可知,目前有两个驱动力作为市场潜能的影响因素。第一个是国家对购买电动车的补助额度,第二个是对成本发展起到决定性作用的电动车技术的进步程度。两个因素的各种结果的组合,可以形成所说的四条路径。

第一条路径(高补助额度,快速技术进步):能使电动汽车比例占到2020年所有新车的6%到8%(7%代表将近220000辆车)。此时电动汽车已经由于高速的技术进步和高额的政府补助而成为了对一部分值得关注的顾客群体非常具有吸引力的选择。

第二条路径(低补助额度,快速技术进步):仅能使市场份额达到1%到3%(2%代表60000辆)。虽然技术进步很快,但大多数消费者会被高昂的买价拒之门外。

第三条路径(低补助额度,慢速技术进步):无法使电动汽车跳出缝隙市场的圈子,市场份额仅能达到0.5%。

第四条路径(高补助额度,慢速技术进步):能使电动车的市场占有率达到3%到4%(3.5%将近110000辆)。

为了对上述四种路径作实证研究,德国经济研究所在去年进行了一次针对德国汽车工业的问卷调查,问卷的主题是2020年电动及混合动力车预期在全球的市场占有率。正如我们能在图5中看到的,业内人士的估计要比计算出的路径值高出一些。

然而,即使我们能够在持续高补助的国家看见更高的电动车市场份额(例如中国、法国、美国),但在可预见的时期内,这样的市场份额将降到传统汽车和混合动力汽车以下。2020年一般车型将不再是技术革命的产物而是能耗最优和传动系统逐步电气化的产物。

汽车工业试图走上传动系统逐步电气化的轨道。电动汽车产业拥有许多优点并且在长期来看拥有值得关注的市场潜力。

电动车仅是电动交通工具中的一种,作为最具有经济效益的选择来说,全混合动力和配发动机的极节省车型是很好的选择。当然,电动汽车的未来是一个进化而不是革命。

未来10~20年内,汽车依然可以保有其发动机,或是混合动力车的一部分。纯电动车, Plug-In Hybrid以及 Range extender能够随着最强大的政府支持很快摆脱他们缝隙市场的地位。

这种循序渐进,并由政府主导的电动交通工具市场渗透,对传统汽车制造行业来说是一项极大的挑战,这必将启动对这个行业的研发工作。然而若没有一个对广大市场的突破,这些投资短时间内就不能形成一个相应的市场,有些投资甚至还会成为沉没成本。同时,传统汽车制造商必须持续改善汽车动力设备。公司应当尽可能早地培养相关领域专业人才,因为这个领域已遇到瓶颈。提供奖学金或与大学合作也许是一个不错的选择,而根据这个行业进化的特性,我们认为先发优势较少。只有最好而不是最快下线的产品才能使公司长期处于具有优势的经济地位。

作者系德国科隆经济研究所(IW),高级经济师

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