Mysteel综合:新能源汽车及其对钢铁行业的影响

战略性新兴产业与钢铁系列之三

2011-01-10 09:09 来源: 大宗商品网 作者:王倩

新能源汽车被列为中国汽车行业今后五年发展的重中之重。国家工信部最近宣布,中国未来10年将投入超过1000亿元的资金,用于扶持新能源汽车生产。使中国成为全球最大的新能源汽车生产国。中国汽车工程学会理事长张小虞近期表示,未来10年将是我国汽车工业由大迈强的战略转折期,也是新能源汽车发展的关键时期,我们要有信心、有目标、有步骤的制定发展战略。同时,新能源汽车发展已成为中国汽车产业转型升级的突破口,将带动整个产业的技术创新,也是实现节能减排的可持续发展。

据悉2010年前9个月,中国的汽车产销量都超过了1300万辆,预计全年汽车产销可能达到1700万辆左右,同比增长25%左右。在高速增长的同时,从需求和人均保有量看,我国汽车还有一定的发展空间。如果真要按照世界发达国家的汽车保有量,我国的能源消耗将大大增加,汽车造成的污染也将加大,应该把汽车发展的环境和如何实现和谐发展作为大的系统工程综合考虑。因此积极大力发展新能源汽车已成为必由之路。

新能源汽车及其包含的子行业:

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料,但采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。包括混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢能源动力汽车等4大类。

此前的《节能与新能源汽车发展规划(2011年至2020年)》草案显示,中国将最终实现插电式混合动力汽车及纯电动汽车的产业化;同时将加快研发燃料电池汽车技术。

《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中明确规定:到2020年,新能源汽车将成为中国国民经济的先导产业。新能源汽车是全球汽车行业升级转型的方向。我国要在未来形成具有世界竞争力的汽车工业体系,必须超前部署新能源汽车的研发和产业化。当前,要充分发挥社会各方面的积极性,以产业联盟系列化为途径,着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术,加速形成知识产权,推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。

新能源汽车对钢铁行业的可能影响

据介绍,汽车业“十二五”规划明确指出,新能源汽车产业是“国民经济的先导产业”。新能源汽车的发展重点将以汽车电动化和动力混合化两大技术结合为标志,进行产品换代与产业升级。

此前的《节能与新能源汽车发展规划(2011年至2020年)》草案显示,2015年纯电动和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆以上;到2020年,新能源汽车产业化和市场规模达到全球第一,其中新能源汽车(插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等)保有量达到500万辆;以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一,年产销量达到1500万辆。支持节能和新能源汽车的发展,政策支持不遗余力。既有相关政策的引导和支持,同时还有财政和税收补贴。未来消费者买纯电动车、充电式混合动力汽车,车辆购置税、车船税等或免征。根据《规划》,2011到2020年的十年间,中央财政投入1000亿元巨资,支持节能与新能源汽车核心技术的研发和推广。其中,500亿元为节能与新能源汽车产业发展专项资金,重点支持关键技术研发和产业化,促进公共平台等联合开发机制;300亿元用于支持新能源汽车示范推广;200亿元用于推广混合动力汽车为重点的节能汽车。

随着“十二五”规划内容的出台,在新能源汽车领域,到2010年年底,中国将在公共交通领域推广应用2万辆新能源汽车。2015年,中国新能源汽车保有量将达100万辆以上,2020年,新能源汽车市场规模将达千万辆级。截至2010年10月,中国机动车保有量约1.99亿辆。若未来国内机动车完全更新换代为新能源汽车(价格按每车10万元计算),则整个市场规模将高达20万亿元(这还未考虑到出口)。这些无疑将带动新能源汽车相关配套基础设施用钢、拉动车身钢材、车用塑料件等零部件快速增长、加大钢企的研发力度。

新能源汽车充电站等基础设施的建设拉动钢铁的需求

在新能源政策支持下,预计2010—2015年我国年均新能源汽车需求量将达到35.2万辆,2015年需求量将达97.7万辆,年均增长率216%。充电及更换电池所需的基础设施是发展电动汽车的先决条件。

能源意识突出的石化企业不仅仅盯上了传统汽车范畴,刚刚起步的新能源汽车也在他们的谋划之中。中石化、中石油、中海油、国家电网等能源巨头企业,已经把充电网以及充电站设备作为下一步要抢占的市场制高点。有的企业甚至介入电池、电动车整车制作范畴。如央企国家队两家企业中海油与中国普天团体去年9月合资普天海油,致力于新能源汽车电池、整车系统、充电站建设及运营等业务范畴。

作为新能源汽车的基础设施,电动汽车充电站有望先于新能源汽车市场爆发。一个完整的充电站,包括直接充电设备、配电设备、管理辅助设备三个部分。其中,直接充电设备是充电站的核心,一般占充电站成本的50%左右。年初国家电网宣布今年将建设75座充电站和6209个充电桩,初步建成电动汽车充电设施网络架构。南方电网则宣布今年将建设超过80座充电站。2009年8月,国家电网上海公司投资建设了国内第一座充电站——漕溪电动汽车充电站。2009年12月,南方电网在深圳建成首批两座充电站,合计134个充电桩。按规划,深圳共将建设各类新能源汽车充电站(桩)12750个。

充电站建设投资年均增速有望超过50%。综合考虑国网2015年前建设1700个充电站的规划和新能源汽车发展状况,我们预计未来五年我国充电站建设年均投资有望达到30亿元,年均增速50%以上,到2015年我国充电站建设投资有望达到48亿元。

《节能与新能源汽车产业发展规划(2011-2020年)》草案从2011年到2015年,国家电网计划建设电动汽车充电站4000座,同步大力推广建设充电桩,初步形成电动汽车充电网络;到2020年电动汽车充电站将达10000座,同步全面开展充电桩配套建设,建成完整的电动汽车充电网络。截至今年底,充电站主设备总投资规模将达3亿元,未来5年投资140亿元,2016年到2020年间再投资180亿元,到2020年充电站主设备总投资将达320亿元。充电站主设备中充电机、电能监控系统、有源滤波装臵的2010年投资规模将达到1.5亿元、2000万元、6300万元。到2020年,充电桩总投资125亿元。2010年充电桩投资规模1.6亿元,2011-2015充电桩投资规模45亿元,年均投资9亿元,是2009-2010年年均投资规模的5倍。

未来5-10年充电站和充电桩建设对建筑钢材的需求会增加,同时充电站和充电桩建设过程中需要用到很多设备,如充电机、电能监控系统、有源滤波装臵、充电桩、变压器、配电柜、电缆等。充电机、电能监控系统、有源滤波装臵、充电桩是充电站建设过程中用到最多且相对独特的电力设备。这些设备也会对钢铁的数量和质量提出更高的要求。

新能源汽车零部件(电机、电池)用钢要求多样化

2010年-2012年电机及控制系统的市场容量将会在130亿元以上,电池领域的市场容量在190亿元,而材料市场的容量不过是30多亿元。在新能源汽车的锂电池、驱动电机、动力控制系统等关键零部件上,中国与发达国家的差距还很大。

新能源汽车电机用钢。新能源汽车制造所用的钢铁材料与传统汽车大致相同。新能源混合动力以及纯电动汽车,因其动力系统与传统动力系统不同,车辆的底盘结构以及整车质量分布也会发生变化,这其中也包括用钢量和钢的性能。新型动力系统会跟未来用钢变化紧密相关。例如电动汽车的电机就要使用高牌号无取向硅钢。2007年宝钢以先期介入的方式参与比亚迪混合动力汽车电机用硅钢的国产化工作。2010年3月,宝钢高牌号无取向硅钢通过比亚迪电动汽车电机用硅钢的认证,有望替代进口。目前,宝钢生产的普冷、热轧、电镀锌、酸洗、不锈钢、模具钢等多个品种都已在比亚迪得到广泛应用。

新能源汽车电池原材料。纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,即以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进。目前,电动汽车的电池种类主要包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等。目前来看,多数机构均判断认为未来的发展方向将是以锂离子电池为主。

中国发展新能源汽车在锂离子电池、永磁电机等电动汽车关键零部件的核心材料方面具有资源优势。根据已探明储量,我国锂资源储量380多万吨,居世界第二位,主要分布在四川、江西、新疆、河南、青海、西藏等地区。我国拥有丰富的稀土资源,稀土储量占世界总储量的近58%,居世界第一位。我国稀土产量自1988年以来均居世界首位,多年来产品产量和供应量达到世界总量的80%以上,是世界稀土第一出口大国。

我国目前在锂电池的关键材料和工艺方面与国外仍有较大差距,需要花大力气与大量时间去突破,产品价格也较高,目前仅适用于混合动力汽车。

新能源汽车轻量化加大高强度钢的研发加速钢企科技投入

汽车轻量化是指在成本控制与性能改进条件下,通过结构设计与各种材料和各种制造技术的集成应用所实现的产品减重,是一个涉及汽车设计、材料和制造技术的系统工程。轻量化已被证明是汽车“节能减排”的关键技术路线,汽车自重每减少10%,可降低油耗6%—8%,降低二氧化碳排放13%,新能源汽车由于电池等新增重量,对汽车轻量化的要求更加迫切。

而这一特点对于攻克电动汽车的难关更为有效,降低汽车自身重量,能直接减轻电池负荷,提高电池使用效率,从而提高电动汽车续航能力。

轻量化并非偷工减料,也并非只是简单的车身或者汽车某个零部件的轻量化。中汽协此前发布的关于《汽车轻量化意义》的报告中指出:对汽车总体结构进行分析和优化,实现对汽车零部件的精简、整体化和轻质化;发动机轻量化;变速器轻量化;悬架轻量化;车身轻量化和附件轻量化是当前实现整车轻量化的六个方面。

汽车轻量化对材料的要求极其高。所以轻量化竞争,与其说是一场汽车节能减排的竞争,不如说是一场汽车原材料的竞争,更是钢铁企业科技实力的竞争。据专家介绍,目前各国对生产轻量化汽车的尝试,主要集中在利用轻金属、高强钢和复合材料取代传统钢铁部件上。早在2001年,代表全世界范围的18个国家的35个钢铁公司组成的财团发起了一项国际计划,目标是在没有额外增加费用、不降低汽车性能的前提下,减少汽车用钢重量。

汽车用钢材、钢板均属于钢铁行业技术含量高、附加值高的产品,且需求量大、价格高、市场前景好。近年,谋求产品结构升级的钢铁企业都很注意这一范畴。据“我的钢铁网”分析师朱喜安介绍,从2004年开始,国内钢铁企业开始采用冷轧技术生产汽车用钢,现在国内车企的车身用钢基本都在国内钢铁企业采购。钢铁企业接下来拓展的重点是动员机等关键零部件所用的特种钢材。零部件所需特种钢、优质钢附加值更高,但投入也大、技术要求更高,当前主要是国际钢铁巨头在做,这会是今后国内钢铁企业投资的重点方向。向汽车范畴渗透有助于提升钢铁企业的盈利水平,国际上的发展态势也是这样。

据预测,未来几年内,高强度钢在新能源汽车以及汽车中的应用将迅速增长。美国钢铁公司的技术主管指出:汽车使用的高强度钢正在稳步增长,年增长率达到5%,1994年平均为113kg,目前为181kg,2005年为190kg,到2010年预计将超过226kg。美国通用汽车公司现在使用的先进高强度钢约为1万吨,预计到2010年将增加到12万吨,其它汽车公司的情况也与此相似。到2010年,在通用汽车公司车身所用的材料中,双相钢可能占约45%,中强度钢约33%,低碳钢和马氏体钢各占约10%。

目前我国整车企业在轻量化上尚处于起跑点。湖南大学中国汽车技术与产业发展研究中心杨沿平曾指出,我国汽车轻量化技术的研发面临两大困难。一方面,轻量化技术的发展涉及众多学科,需要运用多学科交叉融合所形成的综合性、系统性知识体系,而在目前国内研发体系下,各研发机构往往只注重单个技术的研发,很少开展各技术间的交叉与融合;另一方面,汽车轻量化涉及的多学科核心技术突破,不可能由单个企业或科研机构独立完成,必须要由国家级的研究机构或政府有关部门做出战略性和前瞻性的超前部署。

国家大力支持的新能源汽车将会形成钢铁业新的增长点。但这要求钢企必须投入充足的开发和维护费用,加大科研投入,来满足新的更高的下游需求。进入“十二五”钢铁行业科技的提升肯定要大于数量的扩张。相关专家表示,面对这一新趋势,钢铁、汽车业应尽快结盟,双方加强联系共同研发新能源汽车以及汽车用钢。


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