技经观察丨全球纯电动汽车快速发展背景下,关于日本新能源汽车发展的几点思考

王彦志 合作伙伴 2024-08-13 22 2


在全球清洁能源转型加速的背景下,新能源汽车成为减少碳排放的重要抓手之一,全球汽车产业格局加速重构,新能源汽车技术产业竞争更趋白热化,而汽车制造强国日本在这轮新能源汽车竞争中显露疲态。尤其是美欧开启对本土电动汽车及相关领域的补贴战,进一步影响日本汽车在海外的发展。日本政府与新能源汽车生产商正采取措施,包括调整新能源汽车的发展重点、与美欧协调电动汽车等领域补贴标准等,应对日本新能源汽车发展面临的严峻挑战。


一、全球汽车产业正发生新变化


新能源汽车的“新能源”主要体现在使用非常规车用燃料作为动力来源,包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车以及太阳能汽车等。从时间线上看,汽车发展经历了“内燃机汽车阶段”—“混合动力汽车阶段”—“电动汽车阶段/燃料电池汽车阶段”。20世纪90年代,混合动力系统控制技术、电池技术、电动机技术、能量回收和再利用技术等取得突破,以及人们对于地缘政治、战争增加获取石油资源的不确定性,对于环境问题的关注度不断增加等,使一些汽车制造商改变了汽车发展方向。例如,日本丰田公司于1992年发布《丰田地球环境宪章》,确定了以混合动力汽车为主的发展路线。90年代末,丰田推出采用并联混合动力系统的普锐斯车型,这是全球首款大规模商用的混合动力汽车。


有研究认为,混合动力汽车是电池技术不够发达下的产物。随着电池技术的不断进步,电动汽车成为发展的焦点。2010年前后,特斯拉、比亚迪、吉利、北汽推出纯电动汽车的车型,并一路发展至今。在技术上看,高能量密度、高效率、快速充电和长寿命的电池是推动纯电动汽车成功的关键;另一关键因素是主要国家纷纷出台新能源汽车推广政策。


从全球汽车产业发展看,历经欧洲—美欧—日韩的三次大转移后,全球汽车产业正在向中国转移。根据世界汽车组织(OICA)数据,2012年以来,全球汽车产量主要集中在中国、美国、日本、德国,四个国家的产量贡献率超过50%。其中,中国的份额逐渐增大,汽车产业链向中国转移的趋势愈发明显。2012年至2021年,中国在全球汽车生产中的产量占比从22.9%增长至32.54%,而美国、日本及德国的产量占比均在下降。2022年,我国新能源汽车销量达到688.7万辆,连续8年成为全球最大的新能源汽车生产消费国,新能源汽车渗透率达到25.6%。2023年,我国新能源汽车市场将迎来全新的发展阶段,进入全面市场化拓展期,中汽协预测2023年我国新能源汽车销量将达到900万辆,同比增长35%;出口方面,中央财办分管日常工作副主任、中央农办主任韩文秀在2023-2024中国经济年会上介绍,“2023年我国汽车出口将超过500万辆,创新的历史纪录”,我国将超过日本成为全球第一大汽车出口国。


日本汽车方面,根据EV Sales数据,2022年全球电动汽车销量约1050万辆,同比增长55%。特斯拉、比亚迪、大众集团位列前三位,日本五大汽车公司中,丰田排名第23位,纯电动汽车销量仅2.45万辆。在日本国内方面,根据英国艾尔西汽车市场咨询公司的数据,2022年日本纯电动汽车(乘用车)销量约为7.7万辆,纯电动汽车在新车总销量中的占比仅为1.7%,远低于中国的19%和欧洲的11%,展现出纯电动汽车消费力不足。

二、日本新能源汽车发展现状及特点



日本资源禀赋差,能源自给率低,根据《日本能源白皮书2023》,2021日本化石能源供能占比高达88.9%,石油方面几乎依赖进口,对中东的依赖程度高达92.5%。日本政府一直努力探索替代化石能源,在汽车领域的表现是重视汽车节能、鼓励车用能源多元化发展。


(一)日本在混合动力汽车和燃料电池汽车领域全球领先


在混合动力汽车方面,上文提到,日本车企在20世纪90年代末就推出了混合动力汽车,减少对传统燃油的依赖。目前,丰田、本田、日产占据混合动力汽车领域的绝大部分市场,包括丰田的THS、本田的i-MMD、日产的e-power等系统,从混动化率看,日本整体混动汽车渗透率保持在20%以上,其中丰田、日产的混动化率在40%左右,本田的混动化率保持在30%左右。


在燃料电池汽车方面,日本自20世纪90年代就开始研发氢能汽车。日本政府将发展氢能视为破解日本能源发展面临的过度依赖海外化石能源问题的良药,2013年日本政府将氢能发展提升为国家战略。日本经济产业省在《第四次能源基本计划》中,明确建设“氢能社会”总体思路,提出使用氢燃料电池汽车;在《氢能源基本战略》中计划2050年燃料电池汽车全面普及。同时,日本政府为氢燃料电池汽车提供了全面的配套措施,从战略规划、研发创新、能耗管理、财政补贴、税收优惠、氢能供给等方面提供全方位支持。此外,日本还成立了众多氢能源及相关产业联盟,为氢能源发展铺路。根据日本经济新闻数据,日本在燃料电池汽车领域的专利技术和综合实力均排在世界首位,2011年至2020年氢能相关专利高达3.46万件,按照专利申请企业和团体分析竞争力,在前20位之中,日本企业占8家。2014年,丰田推出了全球第一辆氢能动力的轿车“MIRAI”,充满氢气仅需3分钟,可以行驶650公里;2020年,丰田推出了第二代“MIRAI”,较于上一代氢气搭载量提升约20%,能耗降低约10%,充满氢气的最高行驶里程达到了1300公里;近日,丰田又推出了氢燃料电池版皇冠轿车,综合续航里程达820公里。


(二)日本错失纯电动汽车领先地位的原因


《经济学人》指出,一方面,日本认为21世纪上半叶氢能将成为主要的能源种类,从能源利用效率、关键材料约束等角度看,日本认为“纯电动汽车是过渡阶段产物”,“燃料电池汽车是未来”,因此在燃料电池汽车领域投入大量精力。另一方面,日本在混合动力汽车的大获成功使得其陷入“创新者窘境”,即日本汽车行业认为纯电动汽车技术等新技术会削弱日本在混合动力汽车领域的领先地位,包括冲击原有的供应链网络;又认为日本在混合动力汽车技术方面拥有深厚积累,其中包括一些纯电动汽车技术的共性技术,日本从混合动力汽车转向纯电动汽车“易如反掌”,一旦时机成熟,日本将主宰纯电动汽车市场。


而现实情况是日本虽然在系统控制、高压氢气罐、电解质膜、发动机电池装置等氢能技术领域取得了垄断地位,但氢能商业化之路并不顺畅,居高不下的制氢成本和燃料电池汽车制造成本限制了燃料电池汽车的规模化。2021年,丰田“MIRAI”全球销量仅有5918台,销量惨淡,一定程度上体现了技术与成本之间发展阶段的不匹配。与此同时中国、美国等国家纯电动汽车快速发展,纯电动汽车制造成本快速下降,阻碍了日本的快速入局。


三、日本政府的“补短板”措施


(一)日本与美欧拉齐电动汽车补贴标准


美国的《通胀削减法案》为电动汽车提供高达3690亿美元的税收抵免,要求电动汽车必须有50%以上的电池部件与材料在北美制造或组装才能获得税收优惠。欧盟委员会的《关键原材料法》等一系列政策对电动汽车电池的原材料本土化等加以限制,同时对电动汽车上下游企业提供税收减免和资助、对消费者实行欧盟和国家层面双重补贴政策。美欧的政策一定程度上打击了日本汽车产业。日本政府于11月5日向美国财政部提交的一份说明中指出,美国《通胀削减法案》的补贴条件,与日美合作强化供应链韧性的共同政策有冲突,可能导致日本汽车制造商对电动化投资止步不前。近期,日本经济产业大臣西村康稔表示,日本将与美欧就电动汽车等关键领域协调补贴标准。美欧日可能利用日美“经济版2+2”、日欧高层经济对话等渠道开展研讨,并建立新的框架以及工作组,推进具体的补贴措施。日本希望美国政府能够为其提供“窗口期”,使日本汽车制造商继续获得相关优惠措施,与美欧拉齐电动汽车补贴标准。


同时,日本跟随美欧碳边境税进程,2022年9月至2023年1月,日本经济产业省组织了4次“供应链整体碳中和的碳足迹计算和验证”研讨会,新能源汽车是研讨重点。今年5月,日本经济产业省称2024年起将要求纯电动汽车和插电式混合动力汽车制造商计算和报告电池生产过程中排放的二氧化碳量,后续将以此数据作为确定补贴资格的重要依据,提高日本与未进行碳足迹管理的国家进行竞争的能力。


(二)日本汽车行业正在调整新能源汽车发展战略


中国是全球最大的汽车市场,是日本汽车出海的重要市场。当前中国正在引领全球纯电动汽车浪潮,日本正在调整新能源汽车发展战略,特点是“补齐短板、稳固长板”。日本丰田新社长佐藤恒治上任第一周(2023年6月)便宣布了到2026年实现纯电动车销量增长60倍的激进计划。在2023年上海车展上,日本丰田、本田、日产均发布了明确的电动化转型计划。丰田宣布到2026年向市场推出10款纯电动车,全球年销量目标为150万辆;到2030年推出30款电动车,年销量进一步增至350万辆。日产宣布到2026年在中国市场推出7款电驱化车型,到2030年实现中国市场电驱化车型占比达到80%。本田宣布到2035年在中国市场将实现纯电动车销售占比100%。


同时,日本不是一举将重心转移到纯电动汽车,而是维持混合动力汽车+纯电动汽车+燃料电池汽车等多种选项的“全方位战略”。日本正在全球推广氢燃料电池汽车,包括中国、北美、印度等。中国方面,近期丰田与东风汽车集团合作,推出搭载了本田氢能电推系统的中国东风卡车;丰田与海马汽车签署战略合作协议,将在海马汽车第三代氢燃料电池汽车上搭载运用包括日本丰田第二代Mirai电堆在内的成熟部件及系统;丰田还表示将在中国等市场建立氢燃料电池汽车的开发和生产基地。日本认为汽车产业发展的主线伴随着车用能源的不断发展,当蓝氢、绿氢的成本拥有竞争力时,氢燃料电池汽车将在汽车产业减碳发展中发挥重要作用。而日本在制氢、储运氢、氢能装备等方面拥有深厚技术积累,将在下一轮汽车产业变革占据主导地位。


此外,日本发展固态电池实现“换道超车”。固态电池的能量密度可以达到现阶段锂离子电池的3倍以上,可实现快速充电,安全性更高,寿命也更长。日本全力布局固态电池技术研发,期待实现“翻盘”。根据调查机构Patent Result的数据,截至2022年3月,日本占据了全固态电池技术相关国际专利的68%,在全固态电池专利数前十名中,日本企业6家上榜,包括丰田、松下、出光兴产、村田制作所、住友电工和富士,其余4家为韩国企业。其中,丰田专利数居第一,专利数达1331件,是第二名松下的三倍。6月,丰田首席技术官中岛裕树称,丰田解决了全固态电池的耐久性问题,计划2027年推出全固态电池车型,可以实现充电十分钟,综合续航能力达1200公里;10月,丰田宣布与日本能源巨头出光兴产达成协议,合作量产全固态电池。日产计划在2024财年前在其横滨工厂建立固态电池全试制品生产线,并于2028财年前推出由全固态电池驱动的电动汽车。


四、对于日本新能源汽车发展的几点思考



当前,我国正处于从汽车大国向汽车强国转变的关键阶段,美西方国家不断加大对新能源汽车产业的支持力度,同时对我国新能源汽车产业进行打压;日本正“补足”与我国纯电动汽车领域的差距,并布局下一轮汽车产业变革的关键技术。结合我国新能源汽车发展现状,提出几点思考:


一是支持多元发展,加大燃料电池汽车支持力度。混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车各具优势,为应对能源和环境挑战提供了多样化的解决途径。支持多元发展战略不仅有助于推动汽车行业的可持续发展,也能够促使汽车制造商在技术创新和产品研发上保持竞争活力,推动汽车产业向更加可持续和环保的方向迈进。


二是加强国内汽车企业合作,促进技术创新。从日本汽车企业的经验看,建立紧密的汽车产业联盟,加强信息共享,共同投资、投资与分享前沿技术,制定行业标准与规范可以使企业更高效地应对技术挑战和市场需求,特别是在自动驾驶和固态电池等领域。这不仅有助于提升企业在国际市场的竞争力,也将推动整个国家汽车产业的可持续发展。


三是推进电力等生产数据披露制度建设。综合考量我国在推进碳达峰碳中和进程,建设全国统一的碳排放权交易市场,以及长期以来美欧指责我光伏、钢铁等产品“享受国家补贴”,电力等生产数据“不透明”,碳足迹标准“有缺陷”等现实情况,建议我国在确保国家安全、数据安全的前提下,推进电力等生产数据、消费者补贴等财政补贴数据披露制度建设,实现数据有限共享,为新能源汽车等碳足迹认证提供依据。


参考文献:

[1]石红,吴松泉,李奕平等.日本推进电动汽车发展的政策措施[J].汽车纵横,2019(12):53-57.

[2]杨来,余碧莹,冯烨.电动汽车生命周期碳排放评估——以中国乘用车为例[J].中国人口·资源与环境,2023,33(05):113-124.

[3]武佳雄,王曦,徐平红等.车用固态锂电池研究进展及产业化应用[J].电源技术,2021,45(03):402-405.

中创观点.日本强制新能源汽车披露电池碳足迹(微信公众号)

中国汽车报.日本推进电动汽车发展的政策措施(微信公众号)



作者简介

张宇麒 国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究五室

研究方向:能源领域前沿技术研究跟踪及产业、政策研究

联系方式:[email protected]



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编辑丨郑实


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