您好,欢迎来到华佗小知识。
搜索
您的当前位置:首页我国燃料电池汽车产业发展现状

我国燃料电池汽车产业发展现状

来源:华佗小知识
我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

中国燃料电池公共汽车商业化示范项目报告

我国燃料电池汽车产业发展现状

及其模式研究

2011-12-1

 1

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

目 录

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究(节选).......................................................1 1.新兴产业发展模式的理论框架.......................................................................................3 1.1新兴产业特点与成长规律........................................................................................3 1.2新兴产业发展的影响因素........................................................................................4 1.3新兴产业发展的主要模式........................................................................................5 2.燃料电池汽车产业技术特征分析...................................................................................7 2.1燃料电池汽车基本原理............................................................................................7 2.2 燃料电池汽车结构和技术优势...............................................................................8 2.3 燃料电池汽车关键技术领域.................................................................................10 3.我国燃料电池汽车产业发展现状及存在问题.............................................................16 3.1 我国燃料电池汽车技术研发现状及存在问题.....................................................16 3.2我国燃料电池汽车产业市场开发现状及存在问题..............................................21 3.3 我国燃料电池汽车组织体系建设现状及存在问题.............................................24 3.4我国燃料电池汽车体系建设现状及存在问题..............................................25 3.5 国内外燃料电池汽车发展模式对比与总结.........................................................26 4.新兴产业案例与发展启示.............................................................................................27 4.1 我国TD-SCDMA产业发展:高起点技术突破.......................................................27 4.2日本集成电路产业发展:同业创新联盟带来产业突破......................................29 4.3日本汽车产业发展:迎合市场需求带来自主创新..............................................32 4.4 对我国燃料电池汽车发展的启示.........................................................................37 5.我国燃料电池汽车产业发展模式选择.........................................................................40 5.1燃料电池汽车产业发展定位和思路......................................................................40 5.2我国燃料电池汽车产业发展的模式选择..............................................................44 5.3 体系与制度设计.............................................................................................51

 2

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

1.新兴产业发展模式的理论框架

随着科学技术的日新月异和科技成果转化的日益加快,发展新兴产业越来越成为一个国家和地区加快经济转型升级、提升区域核心竞争力的重要举措。而任何地区新兴产业的发展,都离不开发展模式的有效选择。“发展模式”的基本涵义是指“在一定地区,一定历史条件,具有特色的经济发展的路子”(费孝通,1997) ,适宜的产业发展模式和路径直接决定一个地区产业发展水平的高低。 1.1新兴产业特点与成长规律

新兴产业是指承担新的社会生产分工职能的,具有一定规模和影响力的,代表着市场对经济系统整体产出的新要求和产业结构转换的新方向,同时也代表着新的科学技术产业化新水平的,正处于产业自身生命周期的形成阶段的产业。

作为推动产业结构演进的新生力量,新兴产业具有以下特点:一是创新性。新兴产业是随着新的科研成果和新兴技术的发明应用而出现的新的部门和行业。原有技术的创新和新技术的不断突破是新兴产业产生发展的基础。二是成长性。新兴产业一般处在产业生命周期的形成期和成长期,技术上先进,有较大潜在需求,正在茁壮成长,地位和影响力不断上升。三是风险性。新兴产业是新形成或再形成的产业,来自技术的创新、相对成本关系的转变、新的消费者需求的产生、或者其它经济或社会的改变,存在较大风险。

从萌芽到成长再到市场地位的确立、巩固,新兴产业的形成与发展有其自身的规律。首先要经过一段时间的萌芽和形成过程,在该阶段,企业销售受限,难以获利,主要通过市场的试销、不断克服技术障碍、改进生产工艺,完善产品功能。随后,产业发展会进入成长阶段,在该阶段产业内企业数量增加、投入规模扩大、生产能力不断提高。成长阶段是新兴产业发展的重要阶段,决定了产业的总体发展规模和在国民经济中的地位,决定了产业能否进入成熟阶段。如果一个产业在成长阶段的成长速度较快,该产业的总体规模就比较大,就能够成为一个国家或地区的主导产业,并通过扩散效应带动其他一系列产业的发展,带动结构升级和国民经济结构的调整,相反,如果该产业在成长阶段的成长速度较慢,该产业的总体规模就比较小,难以成为一个国家或地区的主导产业。

在形成阶段,新兴产业发展存在以下特点:首先,生产批量小,制造成本高,仅有少数企业生产这种产品,企业对市场的反应还在进行测试,产品技术和生产

 

3

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

工艺还不成熟,产品的设计还在变动中,产品功能也有待于改进,还不具备大批量生产的条件。其次,宣传推广费用比较大,消费者对于该产品还不了解和熟悉,为了把该产品推向市场,必须做出很大的推广努力。再次,产品售价常常偏高,这是由于产量少,成本相对提高,同时生产上的技术问题可能尚未完全克服,以及广告推广费用高昂所致。进入成长阶段后,新兴产业产品设计和制造方法基本定型,生产工艺较为完善,产品功能比较稳定,具备了大批量生产的条件,而且产业组织日益合理,产业链的完善为成本降低创造了条件,产业产出规模迅速扩张。与此同时,通过形成期的发展,产品已为消费者所了解和熟悉,形成了相当大的市场需求。在该阶段,企业利润增长迅速,从而吸引了大量新企业的进入。 1.2新兴产业发展的影响因素

新兴产业发展有其内在规律性,但在整个发展过程中,受到很多因素的影响。首先,新兴产业作为创新的集聚点,产业创新和企业创新是新兴产业形成和发展的主要推动力;其次,新兴产业作为一种新的供给力量,只有其产品适应了市场需求变动的新趋势才能有所发展,市场需求是社会生产的前提,任何产业的形成与发展都离不开市场需求的拉动,新兴产业也不例外;再次,新兴产业作为社会生产分工发展的新成果,其本身的性质符合一定发展阶段的产业结构系统整体产出变动的新要求,无论是在原有产业的基础上进行分化还是某种新技术的产业化,新兴产业的形成都是社会生产分工深化的结果。这种分工还体现在产业内部,新兴产业内部专业化分工是整个新兴产业以及产业内部企业形成、成长和扩张的重要推动力之一。具体而言,新兴产业发展受到以下因素的影响:

1、技术创新

新兴产业的创新,从本质上看是一种技术创新,是一个从新产品、新工艺的设想到产品生产并进一步到市场应用的完整过程,它包括新设想的产生、研究、开发、商业化生产到扩散这一系列活动。熊彼特的创新模型中指出企业技术创新的主要来源是科技进步或研究开发,技术无论是产生在经济系统以外还是在一个垄断竞争者的大型研究和发展实验室中,它都是技术创新与经济增长的主发动机(李坦、汪应洛,1994),技术基础影响了创新能力、方向和创新潜在空间,影响了成本函数和产业生产率。

2、市场需求

 4

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

不同于熊彼特创新模型,宾夕法尼亚大学J.Schmookler教授等人的研究引出了科技成果产业化动力机制的需求拉动说,认为市场需求决定着技术创新的资源配置,从而引导着技术创新的速度、规模和方向,拉动着经济体系中的技术通向应用一端。尽管技术拉动和市场拉动存在较多的争论,但不可否认的是无论哪种方式,最终都应以能否通过市场的检验为准则,因而,市场需求在新兴产业发展中亦扮演着重要的角色,市场需求空间决定了产业总体生产能力,市场容量大的产业,其成长规模和潜力也就越大。

3、要素供给

新兴产业投入要素供给状况是指新兴产业形成与发展所必需的投入要素的供应状况。它既包括劳动、资本等硬要素的供给状况,也包括技术、知识、信息和企业家才能等软要素的供给状况。而且,这种要素供给状况,既指投入要素的现实或潜在供给存量,又指投入要素的供给流量及其效率。作为新兴产业形成与发展的基本条件和平台,要素供给状况,特别是其中的技术、知识,信息和企业家才能等高级软要素的供给状况影响了新兴产业的发展条件和空间。

4、

也在很大程度上影响着新兴产业发展,所谓指所选择、实施与供给的与新兴产业的形成与发展有紧密关系的各项措施的总和,它包括旨在促进新兴产业形成的培育、旨在促进新兴阶段成熟的扶持和旨在保护新兴产业利益的保护等等。作为一种重要的外部因素,对新兴产业的形成与发展有着重要影响:影响新兴产业的成长环境,影响新兴产业内企业的经济行为从而影响着新兴产业的形成、发展的进程。的有关新兴产业培育、资助、扶持与保护等各项措施,对新兴产业的形成与发展有着重要的推动与导向作用。 1.3新兴产业发展的主要模式

为了推进新兴产业的发展,加快从形成期到成长期的过渡,需要对影响新兴产业的主要因素给予积极的推进,如实现技术创新、扩大市场需求、强化产业要素供应以及创造良好的产业环境等等。在这个过程中涉及不同的路径选择,从理论上来看,存在三类发展模式:一是市场自发的新兴产业发展模式,该模式是指新兴产业在市场对现有产业进行自然选择的情况下,依靠自身的素质和优势,在

 5

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

与其它产业的生存竞争中获取必需的生产要素、经济资源和市场份额,并逐渐赢得有利条件,博得市场自发的倾斜式支持和拉动,从而逐渐形成、成长和发展的方式与过程。二是培育的新兴产业发展模式,该模式是指新兴产业在的倾斜式扶持下参与和其它产业的生存竞争,获取必需的生产要素、经济资源和市场份额,并逐渐获得有利的市场条件,从而逐渐形成、成长和发展的方式与过程,其实质是产业在人为市场环境下进行生存竞争并逐步谋求发展的结果(侯光文,王学定,柏凌,2005);三是市场推动与拉动结合模式。该模式可以在很大程度上克服单纯市场形成模式和单纯培育模式的不足,而把两者的长处结合起来,形成市场拉动与推动的合力,从而更有利于新兴产业的形成与发展。

然而在现实经济中,纯粹的市场自发模式或纯粹的培育模式都是不存在的,通常情形下,新兴产业都是在市场与共同构筑的环境中形成与发展的,即市场推动与拉动结合模式是主流。那么,市场推动与拉动模式如何开展呢?我们认为主要从技术、市场、组织和等四个维度进行。大卫⋅蒂斯和甘瑞⋅皮塞罗提出创新战略包含市场定位、技术发展路径和组织流程三要素,笛德等人进一步发展了该理论, 认为企业的创新战略包括企业当前的定位、企业所能获得的路径以及企业的管理和组织流程。司春林提出企业创新空间,认为由技术、市场和组织三个维度构成。这些论述也适用于产业创新,作为产业而言,技术是产业和产业内企业发展和竞争优势的支持系统,技术创新需要一定的组织支持,提供相应的要素,而产业能否成功最终由市场来检验。所以市场和要发展新兴产业需要在技术创新、市场推进以及组织体系建设方面开展相应的工作,而此外,也是十分重要的因素,的有效性决定了产业发展空间和市场环境。

 6

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

组织体系 实现保障 技术创新 提供手段 新兴产业发展 提出需求 市场需求 创造环境 图1 新兴产业发展模式构成维度

2.燃料电池汽车产业技术特征分析

早在1839年,英国人William Grove就提出了氢和氧反应发电的原理。 18年,两位研究者Charles Langer和ludwig Mond创造了燃料电池一词,并利用空气和煤气力图设计制作第一个实用的燃料电池。但20世纪初期内燃机的兴起压制了燃料电池技术的发展。直到20世纪60年代初,由于航天和军事的需要,才开发了液氢和液氧的小型燃料电池,应用于空间飞行器和潜水艇。近几十年来,由于一次能源的匮乏和环境保护的突出要求,人们开始转向开发利用新的清洁再生能源。燃料电池汽车由于具有能量转换效率高、对环境污染小等优点,受到世界各国的普遍重视。 2.1燃料电池汽车基本原理

燃料电池汽车与其它类型汽车的最大差异在于动力系统结构与工作原理。传统汽车主要是将汽油(柴油或天然气)在密封汽缸内燃烧膨胀,从而推动活塞做功来驱动汽车。因此,传统汽车是将化学能转化为热能,再转化为机械能的动力装置。而燃料电池是一种原电池,借助于电化学过程,其内部的燃料的化学能直接转换为电能。一般来说,燃料电池由多个平板状叠在一起的电池组成,每个电池中间夹有高分子电解质膜,从燃料电极供氢,空气电极供氧。氢在燃料电极催化剂的作用下分解成氢离子和电子,氢离子通过电解质膜移到空气极,电子通过外部回路(负荷)流到空气极。通过向燃料电极和空气电极连续供给氢和氧,电极间形成电位差,持续向外部回路供电(见图2)。

 

7

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

图 2 燃料电池的工作原理

虽然燃料电池的工作原理和普通的电化学原电池和充电电池类似,但是后者是一个封闭系统,封装后与外界只存在能量交换而没有物质交换,当电池内部的化学物质耗尽或反应条件发生变化时,系统就无法继续输出能源。而燃料电池是由外部的供气系统供给的,只要保证物质供应的持续性,就可保证能量输出的连续性,从这一点来看燃料电池是开放的发电装置。 2.2 燃料电池汽车结构和技术优势

1、燃料电池汽车结构

燃料电池汽车的基本结构多种多样,按照驱动型式可分为纯燃料电池驱动和混合驱动两种,按照能量来源可分为车载纯氢和燃料重整两种方式,由于燃料电池电动汽车正处于研究的初期阶段,所以各种技术竞相试用,并各有优缺点。

纯燃料电池汽车只有燃料电池一个动力源,汽车的所有功率负荷都由燃料电池承担,其主要缺点有:(1)燃料电池的功率大、成本昂贵;(2)对燃料电池系统的动态性能和可靠性提出了很高要求;(3)不能进行制动能量回收。基于这些不利因素,目前燃料电池汽车主要采用的是混合驱动型式,即在燃料电池的基础上,增加了一组电池(见图3-4)。在车辆行驶过程中燃料电池只能提供整车需求功率的一部分,不足的部分由蓄电池来提供。随着燃料电池技术的不断成熟、燃料电池性能的逐渐提高,燃料电池提供的功率比例越来越大,这样就可以减少蓄电池的容量,从而减少车重、提高动力性。但为了回收制动能量,还需要一定数量的蓄电池,在燃料电池启动、汽车爬坡和汽车加速时提供功率,在汽车制动时回收制动能量。

 8

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

图 3纯燃料电池驱动系统结构图

图 4 “FC+B”燃料电池汽车混合动力系统结构图

2、燃料电池汽车技术优势

相比传统汽车,燃料电池汽车具有以下优点:一是零排放或近似零排放;二是减少了机油泄漏带来的水污染;三是降低了温室气体的排放;四是提高了燃油经济性;五是提高了发动机燃烧效率;六是运行平稳、无噪声。

相比其它新能源汽车,燃料电池汽车具有更为出色的能耗表现和环保表现,且无需充电,氢燃料来源广泛,热力学效率最高。纯电动汽车使用蓄电池作能源,蓄电池作为贮能工具,充电时,把电能转换成化学能贮存起来,需要电能时,再把化学能转换成电能释放出来。由于技术方面的原因,蓄电池的研究仍然没有突破性进展,主要表现在实际/能量较理论/能量低得多,距电动车对蓄电池的要求还有相当大的差距。混合动力电动汽车利用内燃机发电,以电力或内燃机动力混合驱动汽车行驶,两套动力系统并存,造价高,后续的维修和养护复杂,而且仍然没有从根本上解决污染和油耗问题。目前我国明确了新能源汽车的范围,将插电式混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车划为新能源汽车,将非插电式的普通混合动力汽车划为节能汽车。

 

9

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

图5a 燃料电池汽车

图5b 混合动力汽车 图5c 纯电动汽车

图 5 燃料电池汽车与其它新能源汽车结构差异

表1 各车型技术和性能比较

名称

优点

混合动力汽车

现状

缺点

市场前景

低排放、低能耗,成本高,比同类很好,尤其是城市公节能在5%-50%之传统车型成本增交、出租、环卫、机间。

加30%-40%。

场等公共服务领域。

纯电动汽车 零排放、低能耗、成本比同类传统很好,尤其是以日常噪音低,结构简车型增加40% 代步工具为主的微单,节能在50%以-50%;续驶里程型电动汽车市场和上

短;电池寿命短;公共服务领域。 充电时间长。

燃料电池汽车 零排放、低能耗、燃料电池制造成很好,目前尤其是在低噪音;能量转化本高。氢的存储城市公共服务领域。率高;无需充电,携带困难。加氢无需化石燃料,氢站等基础设施缺气来源广泛;燃烧乏。适应性、可热力学效率最高。靠性和安全性有

待提高。

2.3 燃料电池汽车关键技术领域

燃料电池汽车涉及上游资源生产、电池制造、驱动系统制造、电气设备制造、

 

10

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

整车制造、下游用户等六个环节,越往电池组和电池管理系统方向附加值越高。具体而言,包含以下几方面的关键技术:

1、燃料电池系统

单独的燃料电池堆不能发电并应用于汽车,必须和燃料供给与循环系统、氧化剂供给系统、水/热管理系统和一个能使上述各系统协调工作的控制系统组成燃料电池发电系统,才能实现对外输出功率。

(1)燃料电池

燃料电池存在不同类型,按照工作温度可分为高(500°C以上)、中(100°C -300°C)、低(100°C以下)三类,按照燃料来源,分为直接式燃料电池(燃料直接使用氢气),间接式燃料电池(提供其它烃类化合物转化为氢或富含氢的混合气后再供给)、再生燃料电池(燃料电池产生水再分解发电)等。目前主要按照电解质进行分类,正在开发以下5类商用燃料电池,其中以质子交换膜燃料电池为最有前途的汽车动力源。

表 2 主要燃料电池特征比较

电池类型

工作温度典型电解优点 /°C

碱性燃料电80 池

磷酸燃料电200 池

H3PO4 质 KOH-H2O

缺点

效率/%

启动快;室温常需要以纯氧为70 压下工作 对CO2不敏感

氧化剂;成本高 对CO敏感;工40 作温度高;低于峰值功率输出时性能下降

固体氧化物1000 燃料电池

ZrO2-Y2O3

可以用空气作氧工作温度高 化剂;可用天然气或甲烷作燃料

熔融碳酸盐650 燃料电池

Na2CO2

可以用空气作氧工作温度高 化剂;可用天然气或甲烷作燃料

质子交换膜80-100

全氟磺酸寿命长;可以用对CO敏感;反〉60

〉60 〉60

 11

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

燃料电池 膜 空气作氧化剂;应物需要加湿;工作温度低;启成本高 动迅速

质子交换膜燃料电池单体主要由膜电极(阳极和阴极、质子交换膜)和集流板组成,其关键技术主要包含质子交换膜、膜电极和双极性集流板、催化剂:

图 6 质子交换膜电池单体结构

2、辅助电池组

辅助电池及其管理系统是混合型燃料电池汽车动力系统中的重要组成部分,在汽车起动、加速、爬坡等工况下,需要驱动功率大于燃料电池可以提供的功率时,释放存储的电能,从而降低燃料电池的峰值功率需求,使燃料电池工作在一个稳定的工况下,而在汽车怠速、低速或减速等工况下,燃料电池功率大于驱动功率时,存储动力系统富余的能量,或在回馈制动时,吸收存储制动能量,从而提高整个动力系统的能量效率。目前应用于电动汽车的动力电池主要有如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等。为解决燃料电池商业化问题,一方面进一步完善电池,另一方面,从使用的角度,优化电池管理系统,优化电池使用,充分发挥现有电池的性能,并提高寿命。

表 3 各种电池性能比较

类别

铅酸电池

镍镉电池 1956年 中 良

镍氢电池 1990年 良 良

锂离子电池 1992年 优 优

商业化时间 10年 能量密度 功率密度

差 中

 12

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

使用寿命 经济性 环保性

差 优 差

良 优 差 优

中 良 良 良

良 中 良 中

技术成熟度 优 优点

技术成熟,可快速充可快速充能密度高,价格低,安电,价格电,高功率循环寿命全性好

低,循环寿放电,循环长,环保性命长

寿命长

缺点 不可快速充能力密度高温下性能价格高,安电,能量密低,污染环差,充放电全性未完全度低,寿命境 短,污染环境

效率差

了解决,高功率放电性能差

3、驱动电机及控制系统

驱动电机及控制系统是燃料电池汽车的心脏,它的功能是使电能转变为机械能,并通过传统系统将能量传递到车轮驱动车辆行驶。其基本构成为电机和控制器,电机由控制器控制,是一个将电能转变为机械能的装置,控制器的作用是将动力源的电能转变为适合于电机运行的另一种形式的电能,所以控制器本质上是一个电能变换控制装置。燃料电池汽车应采用感应电机及无刷直流电机驱动系统,前者应用在数十千万以上的中、大功率系统中,如燃料电池客车,后者在数十千万以下的中、小功率的系统中,如燃料电池轿车。目前燃料电池汽车驱动系统主要考虑以下问题:(1)感应电机的效率优化控制;(2)提高电驱动系统的鲁棒稳定性;(3)无传感器化。

4、整车控制系统

整车控制系统是燃料电池电动汽车的大脑,负责对燃料电池系统、电机驱动系统、动力转向系统、再生制动系统和其他辅助系统进行监测和管理。整车控制技术主要包括电耦合技术、多能源管理技术、控制策略和算法技术、失效模式、故障诊断和容错技术、分布式控制系统和网络通讯技术等。目前控制系统向智能化和数字化方向发展,模糊控制、神经网络、自适应控制、专家系统及遗传算法

 13

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

等非线性智能控制技术都可以应用于燃料电池电动汽车的控制系统中。整车控制系统优化整车系统的能量分配,使得整车处于最佳的行驶模式。在再生制动时,合理调整再生能量。确定各子部件系统和整车系统的控制策略和控制算法。同时,实现基于CAN总线的整车控制器网络通信技术,进行整车系统工作状况的监控和故障诊断等。

5、燃料制备及存储 (1)燃料生产

车载氢源可以分为车载纯氢和车载制氢两大类,见下图7。车载制氢需要内部高温的燃料处理器,通过重整或部分氧化等方式由燃料中获得氢,避免了固定的氢制取、运输和加注等基础设施及车载储氢系统的技术问题和投资。甲醇和汽油最有可能成为燃料电池汽车市场化初期和中期采用的车载燃料,从而其车载重整技术也就成为发达国家竞相研究开发的热点

图7 燃料电池汽车车载氢源系统图

(2)燃料储存

 

14

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

从储存角度来看,高压气罐储氢虽然存在储氢密度小、氢气基础设施建设费用昂贵,难以实现产业化等问题,但目前还是燃料电池车常用的最简便储氢方法。世界已有的燃料电池大客车示范项目中,采用这种车载储氢方法的就占了大多数。如以车载碳氢化合物重整制取氢燃料,则结构要相对复杂,其中至少要包括一个燃料处理器,对燃料或燃料与水的混合物进行重整,使之转化为富含氢气的混合气体(H2、CO2、H2O、少量CO)。由于催化剂Pt易被CO 毒化,还要采用相应措施如水煤气转化反应器,选择氧化反应器,或氢气分离膜等技术。

表4 各种储氢方式比较

储氢方式 氢气纯度 要求

高压氢 纯氢 99%

液氢 高纯氢 99.999% 能达到最高

容量小、安全性差、容器压力愈高,充氢站

特点

的建设、压缩运行所化的代价愈高。最为便利

的储存密度、但实施难度大。戴姆勒一克莱斯勒的NECAR3、NECAR4型以及通用公司的“氢动一号”均采用液氢燃料

(3)燃料运输量

根据氢的状态不同,氢气输配可以分为气氢输送、液氢输送和固体氢输送,其中前两种方式是目前正在使用的方式。针对不同的输送距离、用氢要求和用户的分布情况,压缩气氢或液氢可以采用管网的方式,或通过储氢容器装在车船上进行输送。管网输送一般适合于短距离、用户集中的输配场合;而车船转运则适

金属储氢 超纯氢 99.9999% 单位重量的储氧量并不高、提高了对原料氢的质量要求、存在金属氢化物的机械强度、反复充放后的粉碎等问题、成本

具有相当好的储氢能力,兼有

高储氢容量争议很

活性炭 超纯氢 99.9999%

纳米碳管 超纯氢 99.9999%

高压容器大,纳米碳法和液氢

管的价格

法的弱点,昂贵,目前在车上也不是可行的方法。

还未解决其规模制备的方法

 15

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

合于运输距离远、用户分布比较分散的场合。各种氢气输配方式的优缺点比较如表7所示。

表5氢气运输方式比较

运输方式 集装格(GH2)

运输量范围 5-10 kg/格

应用情况

优缺点

广泛用于商品氢技术成熟,运输量运输

长管拖车(GH2)250-460 kg/车

广泛用于商品氢运输量小,不适宜运输

远距离运输

管道(GH2) 310-00 kg/h

主要用于化工厂,一次性投资成本未普及

国外应用广泛,国

高,运输效率高 液化投资大、能耗高、设备要求高

槽车(LH2) 360-4300 kg/车内仅用于航天液氢输送

管道(LH2) N/A

国外较少,国内没运输量大,液化能有

耗高,投资大

铁路(LH2) 2300-9100 kg/车

国外较少,国内没运输量大,液化能有

耗高

3.我国燃料电池汽车产业发展现状及存在问题 3.1 我国燃料电池汽车技术研发现状及存在问题

1、我国燃料电池汽车的发展历程

我国也非常重视燃料电池汽车关键技术的研究,“九五”期间,国家科技部将燃料电池关键技术研究列入国家攻关计划,在国家科技部、中科院、北京市和上海市的支持下,中科院大连化学物理研究所、北京世纪富原燃料电池公司、北京飞驰绿能电源技术有限公司、上海神力科技有限公司等分别研制出5KW-30KW质子交换膜燃料电池。清华大学汽车工程系和北京世纪富源燃料电池公司合作,于1999年11月研制成功5KW质子交换膜燃料电池电动游览车,这是我国第一辆质子交换膜燃料电池电动车。2001年中科院大连化学物理研究所、电工所与东风汽车公司合作研制成功质子交换膜燃料电池(30KW)轻型客车。在北京市经委、科委的资助下,2001年4月清华大学与北京飞驰绿能电源技术有

 

16

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

限责任公司联合研制成功质子交换膜燃料电池(15KW)轻型客车。燃料电池汽车关键技术的研究全面展开。十五期间,燃料电池汽车及关键技术的研究和样本的研制开发被列入国家“863”电动汽车重大专项中,予以重点资助。燃料电池轿车支持项目由上海新能源汽车公司承担,燃料电池城市客车整车项目由北京-清华新能源汽车工程中心承担。燃料电池系统项目由中科院大连化学物理研究所燃料电池工程中心、上海神力科技有限公司、北京世纪富源燃料电池公司与航天总公司11所、北京飞驰绿能电源技术有限责任公司与清华大学核研院共4个团队承担。2004年,国家甲醇燃料汽车示范工程在长治正式启动并通过了国家验收;2005年,上海神力科技有限公司研制的绿色燃料电池游览车投入试运,总行驶里程达1.2万公里,无故障运行时间达2000小时;

2、国内主要研发机构及其成果

燃料电池汽车涉及电池、整车设计、车载储氢系统、加氢站建设等多方面的技术,各研究机构和企业有不同的研究重点。上海神力科技有限公司、中科院大连化学物理研究所、北京飞驰绿能电源技术有限责任公司等主要研究质子交换膜燃料电池技术;北京清能华通公司主要研究加氢站的设计和建设;世纪富原公司是中国最早进行燃料电池主要原材料技术应用与开发的企业;上海燃料电池汽车动力系统有限公司主要研究整车开发、动力系统平台集成与控制,车载储氢供氢技术等;泛亚汽车技术中心有限公司主要从事整车设计与开发。

我国自主知识产权的燃料电池汽车研发进展顺利。在燃料电池汽车方面,上海燃料电池汽车动力系统有限公司,已于2003年8月成功地研发出燃料电池轿车实车样车“超越一号”,最高车速达到108.3km/h,续驶里程231km。清华大学与北京客车厂等单位联合(即北京清华新能源汽车工程中心牵头)开发燃料电池城市客车第一能样车也已经完成,最高车速63km/h,已累计考核运行1600多公里,其中采用了自主研发的整车控制器和电控单元,实现了分布式总线控制。目前,这两种车型的整车操控性能、行驶性能、安全性能得到较大的提高。我国燃料电池汽车研发的迅速进展已经引起了国内外的广泛关注。

在氢气基础设施方面,我国已经自主研发出工业副产氢气提纯装置、移动加氢车和固定加氢站等多种技术。目前,北京永丰已建设两座加氢站(其中一座完成奥运加氢任务)、上海安亭已有一座加氢站和移动加氢车。上海市还将结合世

 17

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

博会再建一座固定加氢站和两座移动子站,大连将结合十城千辆工程建一座外供氢加氢站。

在车载高压储氢技术方面,在国家863计划课题的支持下,我国从2007年初开始了车载高压储氢瓶的研制工作,目前已经研制出了满足车用要求的高压储氢瓶,使用的铝内胆旋压收口工艺和高压储氢瓶碳纤维缠绕工艺均已较为成熟。 在燃料电池方面,由中科院大连化物所新源动力股份有限公司自主开发的新一代燃料电池电堆模块样机日前已完成性能测试。新一代电堆模块在不损失效率前提下,额定工作电流提升了一倍,从而使模块由520节降为220节,大大降低了成本,同时体积和重量减小了一倍,在车用领域有利于整车设计及整体性能的提升。燃料电池汽车涉及电池、控制系统、车载储氢供氢、加氢站建设等多方面技术,各国研究机构有不同的研究重点。

从研发机构上看,上海神力科技有限公司、中国科学院大连化学物理研究所、清华大学、新源动力股份有限公司在燃料电池领域实力明显,专利申请量均超过100件。此外,飞驰绿能电源技术有限责任公司、上海同济科技实业股份有限公司、世纪富原燃料电池有限责任公司在燃料电池和加氢站的研发方面也具有一定实力,专利申请量分别为15、20、7件。

表6 我国近期主要燃料电池汽车型号及技术特点

汽车产商 上汽集团

汽车型号

技术特点

上海牌燃料Plug-in插电技术与燃料电池技术混合,借鉴电池汽车

了通用的燃料电池技术,但针对中国情况进行了部分改进。最高车速达到150km/h,百公里时速加速时间15秒,续驶里程300公里以上。

北汽福田 北汽福田氢续航能力达到240km;最高车速达80km/h;0~燃料电池客50km/h加速时间仅21.7s;车辆最大爬坡度可车BJ6123C6 达20%以上;加速行使车外噪声仅73.2 N4D

dB(A);

最高车速超过100公里/小时

东风汽车公司 长安

 

楚天一号

志翔燃料电锂电池,电-电混合,百公里耗氢1.2千克,

18

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

池汽车 最高车速为150公里,最大续航里程可达350公里

一汽奔腾 奔腾燃料电锂离子电池系统,基于奔腾B70轿车平台 池轿车

奇瑞 超越三号-东锂电池,续驶里程为273公里,最高车速为122方之子燃料公里,氢燃料储量为4.2KG,百公里时速加速电池

时间18秒

3、存在问题

我国燃料电池行业的发展仍较为落后,2009 年国家工信部对新能源汽车技术阶段进行了划分,燃料电池汽车技术仍然处于起步期,即处于前期研究和实验阶段,没有具体的行业标准和国家标准,尚且不具备产业化条件。专利数量也较少,且主要集中于燃料电池领域的研发,该领域在华发明专利申请量20件,其中六成以上来自国外机构,日本占据了30%的份额,美国以15%次之,专利布局意图明显。来自我国本土机构的申请量占35%,区域上主要集中在上海、北京、辽宁和。上海在燃料电池系统、膜组件、电堆和双极板的研发上在国内具有优势;北京在催化剂上领先;而辽宁在双极板研发上具有优势。

图8a 在华燃料电池专利申请地域分布

图8b 主要省市技术领域布局

图8 我国燃料电池专利分布情况

而且,近两年,我国燃料电池技术和国外的差距在不断加大,目前,发达国家燃料电池冷启动技术进步很快,燃料电池汽车动力性能、续驶里程、使用寿命有了很大提升,而且,成本有了大幅下降。2007年,一组燃料电池功率要达到80千瓦,需要采用80克铂金等贵金属,中外都是这个水平。而现在,欧美日的用量下降到30克,在实验室还可进一步降低到10克,对贵金属的依赖度大幅下

 19

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

降,成本降低。国外一组燃料电池可循环使用3000~4000小时,而在中国,我们的燃料电池汽车仅仅可以循环使用2000小时。具体而言体现在以下几个方面:(1)燃料电池可靠性,尽管取得了很大进步,但是燃料电池在可靠性或者降低电池堆更换成本方面依然需要取得实质性突破和进展。(2)能量储存:燃料电池混合动力汽车上的电池性能没有达到预期效果。电池性能必须加以改善和提高,有必要研究其他能源储存系统,如超级电容器和飞轮等。(3)车辆部件,一些燃料电池有关的问题是由于支持部件引起的,这些支持部件需要在可靠性方面做出改进和提高,以充分支持其在燃料电池汽车上的利用。(4)加注时间:目前,每辆燃料电池公共汽车加注时间大约10-30分钟,远远超过柴油车的2.5-3分钟、CNG车的4-7分钟。随着下一步更大规模示范运行项目的计划实施,改善基础设施和车辆功能,减少加注时间被提上日程。(5)车辆续驶里程:柴油公共汽车一箱油,保证平均每天运行18-20小时,行驶大约300-350公里。而燃料电池公共汽车,在大多数示范运行过程中,一次加注行驶大约200公里。

另外从研发体系上来看,(1)投入有限:“十五”期间,我国在燃料电池上的投入相对集中。“十一五”期间,尤其后期投入则很分散。如果加上北京奥运会、世博会的燃料电池汽车示范运行,实际投资在增加,但增幅远不及国外水平,也跟不上我国在其他电动汽车方面投入的增长速度,而且投在燃料电池基础研究上的资金却减少了。分析其原因,一是近年来我国燃料电池汽车产业的研发投入一直以性投入为主,商业性投入步伐过慢,投资主体比较单一。二是大型汽车企业基于维护现有产业格局持续获利等考虑,对相关产品的投入持观望态度者居多,投资谨慎,目前仅有上汽集团明确提出燃料电池汽车发展战略;而小型汽车企业难以持续负担巨额的研发投入。(2)技术标准亟待进一步完善:技术标准化已成为一个行业是否成熟发展的方向标,目前我国尚未建立系统的的技术标准,仅仅出台了关于新能源汽车的测试、性能、安全稳定等相关方面的规定,其他方面如核心零部件的标准,电池的寿命,动力耦合技术的具体标准都亟待建立和进一步完善。(3)分散的生产要素和各种资源需要进一步整合:国内的汽车企业大多分头研究、各自为战,未能做到联合攻关、成果共享。缺乏必要的资源整合和统筹协调管理,导致大量的低水平重复投资建设。因此,充分地发挥市场在资源配置中的基础作用,将分散的生产要素和各种资源进行整合是当务之急。

 20

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

3.2我国燃料电池汽车产业市场开发现状及存在问题

1、我国燃料电池汽车的产业化目标

我国提出2006-2010年期间,通过示范运行,找出薄弱环节,攻克技术难关,实现燃料电池电动汽车的小批量试制;2010-2020年,争取燃料电池电动汽车的批量生产;2020-2030年,我国电动汽车整体技术水平要基本与国际电动汽车水平相当,并且实现燃料电池电动汽车的大批量生产。燃料电池汽车发展的最终目标是逐渐从少量示范汽车发展为小的商用车队,逐渐扩展到更大的商用车队和少量的乘用车,直至最后生产完全商业化的乘用车。

图9 中国燃料电池汽车商业化进程

根据国家发展和改革委员会委托中国汽车技术研究中心牵头组织行业企业及相关力量编写的《节能与新能源汽车技术研究》报告,我国2020年前新型动力系统汽车发展技术路线如图21所示,可见燃料电池汽车作为中国“纯电驱动”汽车产业技术转型战略路线的重要组成部分,在技术和市场成熟的条件下,未来将会得到大规模发展。

 21

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

燃料电池汽车燃料电池电-电混合燃料电池汽车FCV传统车ISG/BSG/PLUG-IN强混/plug-in纯电动汽车BEV小型纯电动增程纯电动车电能使用比例增大

图 8我国近中期新型动力系统汽车发展技术路线图

2、示范项目

燃料电池汽车在国内主要用于示范运行阶段,尚未进行商业化规模生产,在新能源汽车市场所占比重较低。2003年3月27日,由中国、联合国发展计划署(UNDP)、全球环境基金(GEF)共同支持,中国科技部、北京市、上海市共同组织实施的中国燃料电池商业化示范项目正式启动实施。其目的是为了降低燃料电池公共汽车的成本,借助在北京和上海两市同时进行的燃料电池公共汽车和供氢设施的示范,加快其技术转化。我国是 UNDP和GEF支持的全球5个示范项目中第一个成功招标、第一个开始正式示范运行的发展中国家,也是全球发展中国家中最早开展燃料电池汽车示范运行的国家。北京市、上海市各采购6辆燃料电池公共汽车,进行示范运行。其中,在上海开展的中国燃料电池商业化二期示范项目通过国际化招标方式,采购3-6辆适合上海城市公交状况的燃料电池公共汽车,进行为期二年的示范运行,累计行驶里程不少于15万公里,采集示范运行时的燃料电池汽车及氢气加注站的相关数据,不断积累经验,促进技术提升。 2008年北京奥运会,基于上海大众领驭平台的燃料电池轿车作为我国首款燃料电池轿车进入国家汽车产品公告,20辆领驭燃料电轿车为奥运会提供交通服务,运行总里程超7.6万公里。经受住了长时间运行、酷热多雨天气频繁启停工况等考验,为我国燃料电池汽车的发展积累了一定的经验。

在此基础上,上海借2010年世博会契机,率先开展千辆级规模的节能与新

 

22

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

能源汽车示范,其中100辆燃料电池场内电动车,70辆燃料电池电动轿车(含此前北京奥运会运行的20辆),总共170辆,旨在进一步改进节能与新能源汽车产品技术和低成本,探索鼓励的方法和模式,积累商业运营经验,扩大公众认知程度。2010年,鉴于上海世博会上的观光示范车,燃料电池汽车的销售额达到4亿元,占新能源汽车销售额的3.8%。

图 11 2010年新能源汽车市场产品结构

数据来源:赛迪顾问,2011,06 2006年6月在北京永丰建成了国内第一座在站制氢加氢站,加氢站由北京清能华通公司与BP公司合作承建,包括三种制供氢装置(外供氢、可再生能源电解水制氢、天然气重整制氢),承担“中国燃料电池公共汽车商业化示范”项目车辆氢气加注和国家863“燃料电池客车”项目自主开发燃料电池城市客车氢气加注任务。2007年11月上海安亭加氢站投入使用。与北京相比,上海市具有丰富的氢资源,如化工企业的副产氢气、钢铁企业的焦炉煤气、煤气厂的煤气等,因此采用回收副产氢气为燃料电池汽车提供氢气。目前,每辆燃料电池公共汽车加注时间大约10-30分钟,高于柴油车和CNG车。

3、存在问题

可以说,我国目前还没有一辆汽车是以未来实现商业化为目标推出的,基本上是为了验证技术可行性所生产的样品,且大部分源自863项目及示范项目的带动,在这种情况下,市场化推进显得较为滞缓,相比之下其他主要汽车生产国在燃料电池汽车市场推广上采用多方面与地方联动的形式,如租赁、活动使用等方式,我国燃料电池汽车市场推进策略相对比较单一,主要依托示范项目。在消费者培养方面的推进方式较为单一,主要依托示范项目的运行培育消费市场。

 

23

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

此外,还面临燃料电池汽车商业化的共性问题,其中成本问题是最大挑战,目前,在车辆示范中,都需要的资金支持来填补与普通车辆的差价。虽然UTC Power曾指出,超过100辆的订单能将购置成本降至100万美元,但是依然远远高于普通车辆购置成本。其次,在于配套的加氢站方面,目前的运行成本大约在200-500万美元之间。加大加氢站容量,做好燃料需求和供应的统一,优化设计,减少氢气散失,增加氢站和新的储氢技术的利用,都能提高燃料经济性能够有效减少加氢站建设成本。

3.3 我国燃料电池汽车组织体系建设现状及存在问题

2001年,中国启动了“863”计划电动汽车重大专项,涉及的电动汽车包括3类:纯电动、混合动力和燃料电池汽车,并以这3类电动汽车为“三纵”,多能源动力总成控制、驱动电机、动力蓄电池为“三横”,建立“三纵三横”的开发布局。

图12 “三纵三横”研究开发布局及其组织管理模型

与国外相关技术的研发不同,我国作为一种,燃料电池汽车的研发在中国更接近“实验室”的技术,仍然以科研所和大学为主,如制造中国第一辆燃料电池车的清华大学,以及在此领域颇具实力的中科院大连物理化学研究所、同济大学燃料电池发动机研究所等。

 24

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

而在产业化方面,目前真正介入燃料电池汽车产业的企业仅有上汽集团,2004年,上汽与通用签订了清洁能源汽车战略合作框架协议,双方达成协议:通用\"氢动三号\"氢燃料电池汽车从2005年第一季度开始在中国进行为期两年的示范运行。以通用汽车在2002年推出的\"氢动三号\"为基础,由泛亚汽车技术中心在通用汽车北美和德国工程人员的指导下进行一系列整合工作,并且泛亚汽车技术中心将负责此车日后的运行及维护。在2001年,上汽集团与通用汽车中国公司合资组建的上海泛亚汽车技术中心,就以别克GL8为原型推出了一辆名为凤凰的燃料电池汽车。

可以看到,目前我国燃料电池汽车产业的研发体系以大学为主,清华大学、同济大学以及大连化物所承担了大量的研发工作,而燃料电池汽车的生产体系建设则更为滞后,目前仅有上汽参与相关工作。而国外都是厂商主导,企业间之间战略合作,做一些支持和辅助,对比之下,我国燃料电池汽车产业组织建设存在多方面的问题。一是一些在部门支持下成立的产业技术联盟实际运作缺乏必要的活力,研发能力无法跟上全球技术的前沿。二是治理结构混乱,缺乏有效的组织管理。过于密集的联盟交织着错综复杂的利益关系,各个角色如何竞争、合作缺乏有效的组织和引导;另外,一些合作存在“跑马圈地、重复建设”现象。为了提前占据市场份额,各地纷纷组建与包含燃料电池在内的新能源汽车产业联盟,缺乏统一的战略组织和规划,不仅浪费资源,而且容易导致市场割据,不利于真正先进的技术的推广,在这样背景下我们认为组织体系需要有所变革。 3.4我国燃料电池汽车体系建设现状及存在问题

中国非常重视燃料电池汽车等清洁汽车技术的发展。但是相对于国外而言,我国的燃料电池汽车产业也存在着较多的问题。一方面对燃料电池汽车产业的发展定位并不明确,缺乏战略性规划和思考,这会严重影响燃料电池汽车产业的未来走向;另一方面,我国新能源汽车产业近年来发展较快,但是并没有针对于燃料电池汽车产业的相关,有待完善。中国有不少需要借鉴国外燃料电池汽车鼓励的地方,以求建立一个官、产、学、研各界紧密合作,但又各司其职的产业化推动体系。

在层面应鼓励开发燃料电池、电机和电控等共性技术,扩展其应用范围;研究机构和高校应加大节能与新能源技术的科研力度,掌握前沿技术和核心技

 25

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

术;企业应根据实际情况,紧跟世界先进水平,着力于节能与新能源技术的产业化。而在应用层面,或许借鉴针对混合动力车这样的简单补贴消费者还不是时候,中国更应在北京、上海的燃料电池汽车示范运行基础上,结合国内外开展的调研活动,广泛学习国外经验,制定我国燃料电池汽车的发展路线,作为燃料电池汽车发展的依据,促进我国汽车产业的可持续发展,增强在国际上的竞争力。 3.5 国内外燃料电池汽车发展模式对比与总结

结合新兴产业发展模式和国内外燃料电池汽车发展现状,我们对国内外燃料电池汽车发展模式作出如下对比:

1、技术维度:相比其他新能源汽车,燃料电池汽车技术研发国内外差距相对较小,所以,国内研发机构和汽车企业也都意识到现阶段原始创新的重要性。但在实践过程中,我国燃料电池技术创新相对滞后,大多集中在非核心技术的突破,主要原因在于:一是主要创新源为高校、科研院所,鲜有汽车厂商进行研发投入,产学研效率低下;二是配套产业薄弱,关键材料依赖进口,工艺水平落后使得核心技术研发进展缓慢。

2、市场维度:国外汽车厂商积极推进燃料电池汽车商业化,但尚没有明确的市场模式,大多以培育市场需求为主。不过在这个过程中,少数汽车厂商和燃料电池厂商开始进入利基市场,希望通过渗透的方式逐步引起市场的关注,比如丰田汽车提出关注燃料电池中长途汽车,比如燃料电池叉车的不断应用等。我国市场上目前没有一辆汽车是以未来实现商业化为目标而推出的,故此还没有市场发展模式可言,而且也没有像国外汽车厂商那样就市场需求进行培育,造成市场上消费者对于氢能源、燃料电池的认识还十分模糊,这样背景下,使得燃料电池产业发展失去了来自市场需求的拉动,增长乏力。

3、组织维度:目前我国针对燃料电池汽车的组织体系主要来自863计划,且围绕奥运会和世博会需求开展相关活动,可以说是以组织模式为主,在一定目标计划下开展分工和合作。而国外组织以自行组织和联合组织为主,特别是整车厂商在这个过程中发挥主导作用,充分与上下游之间建立合作,推进技术创新和商业化,国内外组织体系所蕴含的积极性存在巨大差别。

4、维度:可以说国外针对燃料电池汽车发展给出了很大的支持,不仅包含任务型导向的,还有大量扩散型,而从我国目前情况来看,缺

 26

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

乏针对性,都是依附于其他新能源汽车,这在一定程度上表明,国家层面缺乏对燃料电池汽车产业战略性思考。

表 1 国内外燃料电池汽车产业发展模式对比

维度

技术维度 原始创新、强调核心技术

市场维度 大力培育市场需求,少数利基市场

组织维度 自行组织 联合组织

维度 任务型和扩散型并存

国外现有模式

原始创新,但没有明确模

我国现有模式 相对滞后,多式,不重视市

为非核心技术场需求培育

4.新兴产业案例与发展启示

4.1 我国TD-SCDMA产业发展:高起点技术突破 4.1.1 TD-SCDMA出台的动因

自上世纪80年代以来,移动通信技术飞速发展,技术和标准成为通信市场 竞争的焦点。由于发展滞后,中国错失了第一代移动通信发展机遇。由于不掌握核心技术,中国企业被迫向国外付出了上百亿美元的专利使用费和知识产权费。中国第一代的模拟机大概有600万用户,当时一部手机的价格大概2万元,按设备和终端1:1的比例计算,第一代大概有2400亿的市场,但90%被国外通信制造业瓜分。在第二代移动通信发展过程中,中国依然面临第一代的困境。中国从1992年开始研究GSM到1999年形成产品,已比欧洲落后了8年。而移动通信产业是一个典型的“跑马圈地”行业,先进入者就会设立自己的标准从而获得先发优势。标准中所包含的关键的专利技术,构成后来者难以逾越的门槛。当时,尽管中国已经开发出了GSM设备,但主要从事组装等低附加值业务。到2000年,国产手机、基站、移动交换机的市场占有率也仅有5%、4%和9%。到2008年底中国已经发展了6.4亿手机用户,按每部手机平均2000元人民币计算,加上设备投资,形成了上万亿的市场,与第一代移动通信一样,国外制造商也瓜分了约90%的市场份额。

4.1.2 TD-SCDMA产业发展过程

从标准的制定、被采纳为国际标准、商用测试到2009年正式的商用,

 

27

组织 无针对性

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

TD-SCDMA一直面临着国际标准巨头的围堵和猎杀,历经了较长时间的波折,其发展大致可分为四个阶段:

(1)TD-SCDMA标准关键技术的研发阶段(1985年-1997年): 1995年,两位留美博士陈卫和徐广涵共同成立Cwill公司并开发出了与高通接口兼容的CDMA接入方案,但与高通谈判受阻,于是转而构建新型的通信系统SCDMA。同年,原邮电部科技司周寰和“TD之父”李世鹤率团到美国实地考察之后,大唐电信的前身CATT(电信科学技术研究院)和Cwill公司双方合资成立北京信威通信技术股份有限公司,共同研发TD-SCDMA技术。国际电联于1997年4月全球征集IMT-2000无线传输技术,1998年1月,欧洲通信标准协会采纳了一项3G标准提案UMTS,包括了频分双工 (FDD)和时分双工 (TDD)两种模式。日本选用了WcDMA技术作为3G标准。与此同时,北美标准化组织致力于开发美国的3G标准CDMAZO00,与WCDMA共同成为两大3G候选标准。期间,CATT与Cwill分道扬镰,和西门子组建了西门子(中国)移动通信研发中心,西门子将自己储备而被欧洲否决的另一项3G技术TD-CDMA与大唐分享,共同推进TD-SCDMA技术研发。 (2) TD-SCDMA标准的国际国内确立阶段(1998年-2002年):为创立自主知识产权的国际标准,提高标准的话语权,中国邮电部于1997年7月组建的3G评估组在国际电联注册,正式成为国际电联第11个评估组。1998年6月30日,中国TD-SCDMA技术方案提交国际电联。1999年11月,国际电联在赫尔辛基召开大会,中国的TD-SCDMA标准被纳入建议书,成为与欧洲提出的WCDMA标准和美国提出的CDMA20OO并列的3G三大国际标准之一。2001年3月,TD-SCDMA被正式列入3GPP关于第三代移动通信系统的技术规范,标志着TD-SCDMA被众多的业界通信制造商和运营商所接受,为以后的市场化打开了局面。

(3)TD-SCDMA标准的试商用阶段(2002年-2005年):尽管赢得了国际 标准,但国外势力的重重阻挠让TD-SCDMA不堪重负,和产业联盟的支持作用巨大。早在1999年国际电联会议审议各成员国提案时,为了保证TD-SCDMA 顺利过关,信息产业部就曾召集各移动通信外资公司中国总部的负责人开会,要求支持中国的TD-SCDMA,当时,除西门子之外的所有国外公司都反对,但由于谁也不敢轻视中国巨大的市场,这些公司才勉强同意支持中国。在TD- SCDMA成为3G国际标准后,国家相继出台了一系列支持措施。2002年10月,信息产

 28

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

业部为TD-SCDMA标准划分了总计 155MHz的非对称频谱资源,为TD-SCDMA 的进一步发展提供了保障。随后,大唐、中兴、普天、华为、中国电子、南方高科、联想、华立等中国最具实力8家企业共同组建TD-SCDMA联盟,标志着中国拥有自主知识产权的TD-SCDMA标准得到了产业界的积极响应,从系统到终端的TD-SCDMA产业链已见雏形。TD-SCDMA标准的研发和试商用,需要巨大的资金投入,大唐面临着资金和技术研发两大压力。在资金方面,2003年大唐电信借款高达23.4亿元,偿还债务19.9亿元,偿债压力较大,基本上靠债务周转,当年大唐电信出现亏损,净利润为1.87亿元。在大唐最为艰难的时刻,卫通宣布800亿元TD-SCDMA的投资规划,帮助大唐熬过最为艰苦的岁月。在技术研发上,2003年8月29日,西门子与华为联合组建了一家研发TD-SCDMA技术的公司,西门子把自己在TD-SCDMA上的研发全部卖给了华为。西门子的离去让众多的合作者出现了动摇。关键时刻,、科技部和信产部三部委不仅为TD-SCDMA预留了丰富的3G无线频谱资源,还推动各方组建了涵盖终端、系统多家厂商的TD-SCDMA产业联盟,并向产业联盟的研发投入7亿元启动资金。

(4)TD-SCDMA标准正式商用阶段(2008年12月-目前),国家的大力支持,加上3G牌照与TD-scDMA产业化进程同步推进,吸引了越来越多的厂商加入到TD-SCDMA的研发中去。到2008年,随着中国移动、联发科、中邮器材等大腕企业加盟,整个联盟已全部涵盖了从制造、运营、渠道等各个环节,成员总数已超过60家,随后大量的国际、国内企业纷纷加盟。随着2009年1月中国3G牌照的发放,TD-SCDMA终于迎来了破茧成蝶的时刻。

表 2 TD-SCDMA正是商用化标志

4.2日本集成电路产业发展:同业创新联盟带来产业突破 4.2.1“VLSI技术研究组合”的成立背景

VLSI技术研究组合是日本企业在追赶美国计算机巨人IBM公司的过程中产生的。20世纪70年代,传来了IBM将着手开发计算机“未来系统”的消

 29

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

息。据说该型计算机将使用超大规模集成电路VLSI ,而在集成电路技术领域,日本已大幅落后于美国,如果不能在此关键核心技术领域取得突破,日本企业休想赶上IBM。但是VLSI的研发,需要的资金十分庞大,不是个别企业所能承受得起的。当时日本希望在半导体领域缩小同美国的技术差距,着力计算机这个幼稚但又至关重要的产业。为此,日本通产省于1975年成立了包含多名产业界和学术界人士在内的“VLSI研究开发委员会”。经该委员会酝酿,通产省于1976年成立了由和民间企业共同出资的共同研究开发组织——“VLSI技术研究组合”。 参加“VLSI技术研究组合”的企业全部由通产省选定,它们是日本电气、东芝、日立、富士通、三菱电机,除美国独资公司日本IBM外,几乎囊括了日本境内所有的大型半导体生产企业。同时,通产省还决定在研究组合下面设立一个研究基地——“共同研究所”,由通产省所属的工业技术院电子技术综合研究所和各参加企业负责派遣科研人员组成。尽管日本早先已成立了很多形形色色的研究组合,但由存在竞争关系的企业各自派遣研究人员组成相对稳定的共同研究所置于研究组合之下,这还是第一次。 4.2.2“VLSI技术研究组合”的运行

1、组织架构

VLSI组合的最高管理机构是理事会,由各大公司的总裁和通产省的代表组成,理事会的由理事轮流担任,秘书长由通产省出身的离职担任。理事会下设运营企划委员会,其成员由各公司分管半导体工作的副总裁级人物以及通产省管辖的电子技术综合研究所相关负责人组成。他们每月至少碰头一次,就组合中的重大事项进行商议、拍板。为提高议事效率,运营企划委员会设立了两个专门委员会——经营委员会和技术委员会,前者专责行政事务,后者专责技术研发。VLSI组合中凡适于由中立者担任的职务均由通产省出身的人员出任。将存在竞争关系的企业组织到一起从事共同研究开发,存在很多困难。在协调彼此关系方面,通产省出身的和电综研的科研人员做了大量的工作。为促进研究交流,他们每隔一到两周,便将各研究室科研人员组织到一起汇报交流各自的研究进展。此外,通产省出身的和电综研的科研人员还经常发起户外旅行、节假日聚会等联谊活动,以缩小来自于各个企业的科研人员之间的心理距离。

2、研究方式

 30

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

VLSI组合强调课题的选择必须突出基础性和共性两大特征。其实,这也是参与企业的共同要求。因为只有研究各自都将会面临的共性技术问题,参与企业才会有兴趣;而且如果研究的只是一些基础性问题,企业就用不着担心自己的特有技术会在共同研发过程中被竞争对手学去。经过反复讨论,参与企业认识到,共同研究所的研究目标应锁定在10到20年内有实用化可能的1M DRAM的技术研发上;至于各企业内部的研发机构则应把研究重点放在K DRAM和256KDRAM的实用化技术研发上。为此,首先,必须攻克高精度加工技术,以大幅提升芯片的集成度;其次,必须解决硅片的大口径化问题;此外,还应解决LSI乃至VLSI的设计、工艺处理、检测与评价以及装置设计等技术问题。由于高精度加工技术和单晶硅结晶技术属于核心基础技术,所以VLSI组合决定交由共同研究所攻关解决。为确保四年内如期攻克这一技术难关,三个高精度加工技术研究室围绕着同一个目标从不用的角度发起了冲锋。设计技术属于非共性技术,故由各参与企业所属研发机构自行组织攻关。至于工艺处理技术、检测评价技术、装置设计技术等,除其中的一些基础性、或共性问题由共同研究所负责外,其余均由各企业的研究机构负责解决。

3、经费和人才

VLSI组合从1976年设立起至1980年宣布解散为止的四年里,总事业费约为720亿日元。其中由通产省补助金资助的数额就高达291亿日元,约占总事业费的40%。其余事业费则由参加企业平均分担。这四年里通产省补助金总支出为592亿日元,也就是说通产省拿出了手中一半的补助金用于支持VLSI的研发。

VLSI组合内负责共性基础技术研究的共同研究所设在NEC研究所院内,定员为100人左右,主要承担高精度加工技术、硅结晶技术、工艺处理技术、检测评价技术和装置设计技术等五个方面的研发任务。共同研究所要求五个参与企业各推荐一名研究室主任级人选,研究室成员则由各研究室主任挑选。但由于参与企业担心自身的技术外流而失去技术优势,故不愿意将本企业最优秀的技术骨干推荐到共同研究所任职。最后由共同研究所所长垂井康夫提出初步名单,经通产省相关部门出面协调,才确定室主任级人选。但是,在如何安排五个研究室主任人选时又遇到了麻烦,因为五位室主任候选人为了本单位的利益都争抢着要担任高精度加工这个关键核心技术研发部门的主任。结果,VLSI组合决定在共同

 31

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

研究所内设置相互的三个高精度加工技术研究室,由有过半导体精密加工设备研发经验的日立、富士通、东芝三家公司的室主任候选人各负责一个。硅结晶技术属于最为基础的技术,该研究室主任最终决定由电综研的科研人员出任。三菱电机和NEC的室主任候选人则负责剩下的工艺处理技术研究室和检测评价与装置设计技术研究室。三个并列的高精度加工设备研究室的成员主要从室主任所在的企业中抽调,余下的两家企业则分别加入其中。由于余下的两家企业在高精度加工领域起步晚,不构成威胁,故三家先行企业均没有表示排斥。至于另外三个研究室的成员,则打破企业界限,尽量从五家参与企业中等额抽调。

VLSI组合的最大功绩可谓是成功地开发出了半导体加工过程中的关键设备——缩小投影型光刻装置,VLSI组合启动以前,日本半导体生产设备的80%左右依赖从美国进口,但到了1980年代中期全部半导体生产设备都实现了国产化,至1980年代末日本的半导体生产设备的世界市场占有率超过了50%。1980年,全球半导体生产设备销售额最高的十大公司中,日本只有1家; 19年迅速增长到5家。1985年日本半导体材料的世界市场占有率就达到了60%,两年后又进一步上升到了70%以上。日本半导体材料生产行业能够从1980年代后期开始称霸世界,不能不在一定程度上归功于VLSI组合的成立。 4.3日本汽车产业发展:迎合市场需求带来自主创新 4.3.1日本汽车产业的崛起与赶超

1、日本汽车产业发展背景

在上世纪50年代前期,美国、欧洲生产的汽车充斥日本汽车市场,大有泛滥之势。特别是欧洲生产的小型廉价汽车,对处在半毁灭状态的日本汽车工业构成了致命的威胁。1960年时,日本汽车年产量仅为16万辆,远远低于同时期美国和西欧各主要汽车生产国的产量。然而仅仅过了7年时间,日本汽车年产量就奇迹般达到300万辆,超过欧洲各主要汽车生产国产量,跃居世界第二位。到1980年,日本汽车年产量达到1100万辆,超过美国坐上了世界汽车生产的头把交椅,日本终于成为美国和欧洲之后世界第三个汽车工业发展中心。

2、日本汽车产业国内市场培育

(1)培育本地企业,引导本土化生产。20世纪50年代,日本商工省制定了《汽车国产化》,力求提高日本汽车的国产化程度,开发国内汽车市场。该

 32

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

提出,为加强标准型汽车的市场竞争力,对生产1.5-2吨的标准型汽车(主要是卡车和公共汽车)厂家提供适当资金支持,鼓励国内厂家联合生产,并提高汽车及相关品的进口关税以做大本土汽车产业。尤其值得说明的是,当年的丰田汽车公司和日产汽车公司在引导下,选择了不同的国产化道路。前者坚持以“自力更生”实现国产化生产,后者则仅花费了三年多就走完了以“引进创新”为基础的国产化转型之路,为日本汽车市场创造了有效供给。当时的日本为了保护本国汽车产业,对进口汽车征收高达40%的关税,同时严格禁止外国资本渗透国产汽车工业。

(2)以小型汽车为契机,逐渐普及大众化需求。从1955年开始,鼓励国民消费汽车的相关陆续出台。日本务实地提出“国民车”生产概念,要求汽车厂商发展“超小型、大众化、低价格,并且可能出口的汽车”,这种符合日本国情的建议初步消除了消费者和生产者对汽车产品的陌生感,赢得了消费者的信任。1955年,日本通产省公布了发展国民车的大胆构想,他们提出鼓励企业发展一种供日本老百姓使用的微型汽车的计划。当时通产省的设想是:要求企业设计生产出一种400公斤以下,时速100公里以上,乘坐4或2人并可以同时携带100公斤货物,发动机排量350—500毫升,行驶10万公里无大修的汽车。而且这种汽车生产成本在15万日元以下,售价25万日元以下。在此基础上,日本在1960年提出“国民收入倍增计划”,希望通过提高消费者现实购买力的方法促使小汽车逐渐进入国民家庭,成为生活必需品;1961年,分期付款销售法方案的出炉,进一步提升了消费者间接购买力,加快小汽车普及化进程。日本选择轿车车型的指导思想是选择的车型应该是在国内外市场上有竞争能力和受到用户欢迎的。为了满足各种用户的要求,日本通过市场调查,选择了三种类型的轿车,即普通型轿车、小型轿车和微型轿车,排量在2,000毫升以上称普通型轿车,排量在550-2000毫升称小型轿车,排量在550毫升以下称微型轿车。普通型轿车虽然比较宽敞舒适,但由于价格较贵,能耗较高,并未得到大量发展所占产量的比例,主要供出口用;微型轿车由于价格低廉和能耗少,在六十年代中到七十年代初曾获得高速发展,1970年产量达到70万辆,接近轿车年产量的四分之一。但是,随着人均国民收入的提高,国民追求更舒适的小轿车,加上这种车速度较低,在高速路上行驶不够安全,七十年代以后,产量逐年下降,近十

 33

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

多年来,产量保持在15-20万辆,约占轿车产量的3%左右。小型轿车是介于普通型和微型之间的一种车型,受到国内外的普遍欢迎,不仅在国内获得普遍应用,而且大量出口。历年来在产量和出口量中均约占90%。

(3)完善配套建设,并改良环保性措施。当消费者对汽车的购买欲望和能力都得到基本满足后,便利使用汽车的问题随之而来。日本开始着力打造道路交通等基础设施以满足消费者购车出行的需要。1965年高速公路的成功通车揭开了日本汽车消费时代的序幕。至20世纪90年代,汽车制造进入批量化生产阶段,井喷式的汽车需求带来了严重的交通拥堵问题。为了缓解汽车使用者的出行压力,日本大力发展公共交通,整体协调交通工具,科学管理交通流量,构建社会立体交通网络。汽车市场的发展壮大带来了新的社会负面问题。在认识到发展汽车产业的社会成本后,日本以经济行政等多种手段要求汽车制造商与使用者承担必要的社会支出费用。目前日本社会至少有9个税目与汽车相关,如汽车税、轻型汽车税、汽车重量税、汽车取得税、消费税、燃油税、石油天然气税、柴油交易税、地方道路税等,其中大部分税种由汽车消费者承担。据日本2007财年数据显示,汽车相关税收总额高达8.99万亿日元,占财政收入总额的9.4%。这些与汽车消费密切相关的税收收入是日本税源的主要构成部分。其一,引导小型车生产方向。其二,打造二手车流通体系。其三,提高报废车再利用率。其四,建立新能源车市场标准。

3、日本汽车产业海外市场开拓

(1)把握契机,实现市场渗透。20世纪70年代石油危机的爆发,国际原油爆涨,而此时的廉价省油日本汽车大举进攻国际市场也显得顺理成章。与此同时采取市场渗透的方式,比如本田汽车首先在英国和美国销售小型摩托车,然后销售小型轿车。这种做法使竞争对手在最初根本没有把本田公司放在眼里,认为本田无力向他们挑战,而本田却因此借机得以迅速发展。其最初向市场渗透摩托车、小型轿车时,价格非常低廉,主要是满足人数较多的、以运输和代步为需求的顾客群。随着本田市场地位的巩固和销售量的上升,公司着手研制更高档的摩托车,然后利用在摩托车方面积累起来的经验、决窍和销售渠道,向微型轿车和轻型货车扩展。这一步成功后,本田公司又开始向具有更高附加值的大型豪华轿车扩展,最后,终于在80年代末开发和生产出世界上第一畅销车Accord。本田的这种市

 34

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

场渗透策略,使企业既获得了规模效益,又使得其将在摩托车产销方面积累起来的技术决窍和市场经验,用于轿车。

(2)明确的品牌定位和价格策略。日本汽车进入美国市场的最早目标在于迅速打开市场,因此在产品性能上不领先于竞争者的条件下,日本汽车产业采取的是低价策略。丰田花冠车在进入美国市场时售价不到2000美元,而后推出售价不到1800美元的型号。在小型乘用车技术差距已经消除的70年代,同类车型和功能的小乘用车,丰田比美国本土车低 400-1000美元,价格优势明显。在拓展过程中,以需求为导向,高价策略与低价策略并行。为了提高海外知名度,纷纷采用一个大品牌下建立多种品牌的策略,采用各种各样的车型满足不同客户的需求,形成销售高质量和低价格的产品的经营原则。丰田汽车拥有丰田、雷克萨斯、大发等多个品牌。大发主攻中低端市场、丰田品牌主攻中高端市场、而雷克萨斯主攻高端豪华车市场。不少产品性能都是严格按照美国市场要求进行生产的,关键性能的质量标准甚至比美国当地竞争者要高一些,并对质量管理过程严格控制。低廉的售价,性能好的产品和优质的售后服务,为日本汽车树立起物美价廉的良好形象。在与目标国市场同行业的竞争中占据领先优势,市场份额逐渐增加。

(3)注重与终端市场的充分融合。日本汽车产业的研发中心一般都会先于海外投产在当地建立。以丰田为例,1973年10月,在美国成立CALTY设计研究中心;1977年6月,在美国设立技术中心;19年,丰田公司在比利时就创建了欧洲设计中心,其目标是为设计和生产出极具欧洲风格的汽车服务。日本汽车产业倡导亲身体验作风,关注消费者体验所带来的公司价值提升,认为在当地销售的汽车,一定要在当地生产。要生产出受当地客户欢迎的汽车,必须在当地亲身体验和感受,自己驾驶汽车在当地体验一下,就能够明白需要怎样品质的汽车。例如,在英国,由于路面粗糙不平,汽车不一定能够平稳行驶,实地体验一下,便可知用户对轮胎十分在意。本田在中国,每年都会展开季节性服务双周活动,为广大车主提供免费检测,保证安全出行,并在中国建立本田服务中心,以解答顾客咨询及受理客户的投诉,直接聆听来自客户的声音。 4.3.2日本新能源汽车发展历程

目前,日本在以混合动力汽车和电动车为主的新能源汽车方面的发展,遥遥领先于世界其他国家。同时,日本也是混合动力汽车普及率最高的国家。根据日

 35

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

本汽车销售协会联合会公布的数据显示,2009财年日本的混合动力汽车销量超过45万辆,比去年增长四倍,占新车销售总量的14.1%。这也是日本新车销售中混合动力汽车所占比例首次超过10%。2010年4月12日,日本经济产业省联合日本各大汽车企业以及学术团体共同成立的“新一代汽车战略研究会”公布了《新一代汽车战略2010》,提出了要将日本建成“新一代新能源汽车研发和生产基地”的目标。

日本新能源汽车发展起步于1965年。大发公司最先开始研究电动汽车,并在关西电力公司等公司的协助下,于次年开发出使用改良铅蓄电池的小型电动汽车。1965年日本通产省正式将电动车研发列入国家项目,开始进行电动汽车的研制工作。1967年,日本成立了“日本电动汽车协会”,促进了电动汽车事业的发展。 1970年,电动汽车被列入通商产业省的“研究中心的开发计划”中,研制成功包括小型客车、三轮车等在内的电动车辆数百台。这一时期的电动车性能欠佳且成本较高,在后来很长时间里电动车的竞争力下降,并没有成为主要交通工具。

1971年,日本通产省制定了《电动汽车的开发计划》。在随后的三年中,日本组织汽车制造、发电设备、蓄电池、轮胎、有色金属等行业的公司进行协作,并成立了“工程研究会”和“电动汽车委员会”,大力开发电动汽车。从1971年开始,日本多次投入巨额资金用于支持新能源汽车研发,仅在燃料电池方面的开发投入就高达200多亿日元。同时,日本也支持新能源汽车的商业化项目。日本对公众关注新技术的早期研发提供100%的资金支持,对接近商业化的项目提供1/2-2/3的资金支持,对标准化项目提供100%资金支持。1977年由通产省和‘旧本电动汽车协会”正式拟定了零排放、低噪声的城市交通方案。次年,‘旧本电动汽车协会”制订了“电动汽车试用制度”。同年,日本研制出混合动力汽车,即内燃机-电动汽车。1988年由通产省制定的“月光计划”新型电池蓄电系统项目中,列出了新型蓄电池在电动汽车上使用可行性的调查。

1991年,日本通产省制定了《第三次电动汽车普及计划》,提出到2000年日本电动汽车的年产量要达到10万辆,保有量达到20万辆的目标。日本大阪市由市、大发汽车公司、蓄电池公司和电力公司共同组成促进电动汽车发展的地方组织,采用优惠的租赁方式来鼓励用户购买电动汽车,并在大阪市内建立了

 36

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

10个快速充电站,为用户提供全方位的服务,促进电动汽车的推广。从1993年起,日本开始实施“世界能源网络”计划,深入研究氢能及其基础设施技术,希望到2020年逐步推广氢能。同时,日本还启动了ECO-Station项目,计划投入大约140亿日元用于建立2000个替代燃油汽车燃料的供应站,其中包括1000个纯电动车快速充电站。2004年,日本在《新产业创新战略》中将燃料电池列为国家重点培养的七大新兴战略产业之首。2006年日本,研究机构和企业在新能源汽车发展方面达成战略共识,对从事燃料电池汽车,燃料电池设备给予资金上的支持和税收上的优惠。同年6月,日本正式出台了《2030年能源战略》长远能源规划。

2009年4月1日,日本正式实施“绿色税制”,其适用对象包括混合动力汽车、纯电动汽车、清洁柴油车、天然气车等以及获得认定的低排放低耗能的车辆。前三类车被日本定义为“新一代汽车”,购买这类车的客户可享受免除多种税负优惠。在日本出台的一系列减税及补贴下,日本混合动力汽车销量持续攀升。

图13 日本新能源汽车发展历程

4.4 对我国燃料电池汽车发展的启示

从上述新兴产业发展历史可以看出,后发国家实现新兴产业发展,并且实现

对先发国家技术赶超是可以实现的,在这个过程中,需要注意以下几点:

 

37

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

1、企业充分发挥创新主体作用,将自主创新落到实处。

以TD-SCDMA产业化为例,企业发挥了自主创新的主体作用,是一次以企业为主体建立创新体系的改革实践。标准由大唐电信集团提出,产业化由骨干企业共同承担,商用测试由运营商和制造商共同完成。企业时刻面对着市场和成本的压力,他们对市场需求的变化非常敏锐,对将专利技术转化为市场应用更具动力。通过TD-SCDMA产业联盟的组织协调,相关企业明确利益和责任,围绕着自主知识产权进行创新,直接推动了系统、终端、芯片、天线、测试、仪表、软件等产业链各个环节不断走向成熟。而日本汽车产业发展初期,也将大量的精力放在国内汽车厂商培育上,这也表明产业要发展,就必须要有良好产业主体,即大型企业,包含整车厂商也包含配套厂商。

2、产业联盟是值得重视的创新平台和产业链发展载体。

2000年,TD-SCDMA标准虽然成为国际标准,但是在国内面临的形势却很严峻,缺乏社会各界的广泛支持,TD-SCDMA在技术研发等方面也暴露出一些问题。TD-SCDMA的研发和产业化仅由大唐电信集团一家承担,无论技术、资金还是人力、市场等,都已经难以为继。为TD-SCDMA产业的发展创造条件,经过艰苦的协调,统一认识,2002年10月,在有关部门的大力支持和推动下,由大唐电信集团等8家企业自发组成的TD-SCDMA产业联盟正式成立。TD-SCDMA产业联盟成立以后,有效地解决了产业发展中所面临的知识产权、共有技术和测试平台的建设等问题,大大降低了企业进入的门槛,带动了更多的企业进入TD-SCDMA产业发展领域。产业联盟还促进了系统与芯片、芯片与终端、终端与系统间的密切合作,大大加快了TD-SCDMA产业化的整体进程。同样,在日本的集成电路产业发展过程中,技术研究组合发挥了积极作用,它与企业共同出资组建的具有法人地位的联合研发机构最大的区别在于前者是按照研究需要结成的非营利性的临时组织,研究任务完成后全体参与人员便携带着富有实用价值的科研成果各自归队,故通常不会留下太多的包袱。技术研究组合与产学研也存在着很大的差异。产学研合作从事共同研究开发的形式有很多。通过将课题进行层层分解的方式将各方面的研究力量凝聚起来。这种形式虽然能够有效避免重复研究,但研究力量是分散的,难以形成集聚效应。特别是当课题进行一层一层地分解,并最终落实到人之后,彼此之间交流很少。结果,我们也许会有多学科研究,但很难有

 38

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

交叉研究。

3、高起点参与国际标准竞争。

一项技术要想获得更大的发展空间,得到国际社会的认可,关起门来搞标准是不可能的,要敢于与有实力的公司建立基于标准的联盟,积极参与国际标准的竞争,在竞争中争取支持,发展壮大。在战后很短的时间内,日本汽车技术研发水平低下,因此技术引进合资合作成为了汽车产业发展唯一的道路。日本汽车企业在的扶植下,有计划地引进了欧美先进的技术,同时提出了发展国民车设想,坚持自主创新,国产化关键零部件,创建自主品牌,并且充分利用全球化分工生产体系进行生产,促进了日本汽车企业开发自己的民族汽车工业,引进技术和自主开发相结合,引进的目的是为了自主开发,而不是追求市场份额,这是和我国汽车工业发展最大的差异。 TD-SCDMA标准发展在推进的过程中,坚持走开放创新的发展道路,在掌握技术发展主动权的前提下,通过广泛的国际合作,促进了技术和产业的更快发展。在TD-SCDMA标准发展初期,大唐电信集团就与在这一领域具有国际影响力的西门子公司结成了战略联盟,通过合作不仅获得了竞争的优势,而且推动了TD-SCDMA标准较为顺利地成为国际标准。在TD-SCDMA产业发展的过程中,以大唐电信集团与西门子公司的紧密合作为开端,世界主要的电信设备供应商都以各种方式参与到TD-SCDMA产业的发展中。在系统设备、芯片等领域,多个以TD-SCDMA标准为核心业务的合资企业已经成为TD-SCDMA产业群体的重要组成部分,部分全球领先的手机厂商也开始成为TD-SCDMA手机的重要开发力量。

4、明确的产业导向和多方位的支持。

日本汽车产业和历史进程中时代发展的经济环境及背景紧密相连,保护和扶植发展贯穿了汽车产业发展的整个过程,产业的目的性非常明确,完全针对日本汽车企业在当时发展中需要保护和支持的领域。首先,采用倾斜,重点支持龙头汽车企业发展,通过市场机制作用,通过龙头企业的兼并逐步整合汽车企业。其次,对外资企业建立的合资和独资企业规定明确的国产化生产期限,促进汽车企业对技术的消化和吸收。第三,促进汽车零部件工业的发展,确定关键汽车零部件企业重点支持和扶植的对象。总之,集中财力物力发展主要骨干汽车企业,尽快实现满足对国内汽车市场需求的能力,以抵制外国汽车对日

 39

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

本市场的侵入。而我国信息产业部从大唐电信集团提出TD-SCDMA标准开始,就对TD-SCDMA进行了公开的支持,认为在当时国内提出的多种技术标准中,只有TD-SCDMA标准是作为系统性标准提出的,并且它体现了计算机、通信、消费电子融合的发展趋势,代表着未来无线通信技术发展的方向,并且给与多方位的支持。比如协调通信制造业与运营业之间的发展,让我国移动运营商明确表态支持TD-SCDMA标准,并表示要使用TD-SCDMA技术,这为TD-SCDMA标准成为国际标准增加了砝码。而且在国家开发资金的安排上,相关主管部门改变了研发资金的投入方式,根据企业的开发能力而决定支持力度,鼓励企业根据自己在开发过程中的不同需要委托研究机构进行专项研究,提高了资金的利用效率。通过这些措施,企业的积极性得到调动,研发和产业化水平不断提高。 5.我国燃料电池汽车产业发展模式选择 5.1燃料电池汽车产业发展定位和思路

现阶段我国燃料电池汽车发展较为缓慢,存在较多问题,但从长远来看,发展燃料电池汽车的步伐不能停止,反而应当进一步加大。在20世纪初,美国实现汽车的流水化大生产,让普通的工人阶级可以购买汽车,从而确立了汽车生产强国的地位。在20世纪六七十年代,日本利用石油危机,强调汽车的节油特性,追求精益的生产方式,迅速走上了汽车强国的道路。而在今后,石油资源的不断衰竭和人们对环境问题的日益关注必然带来汽车产业的又一次大转型。

2010年,全世界汽车保有量突破10亿辆,预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆。根据国际能源署(IEA)的统计数据,2001年全球交通领域消耗的石油占石油总体消费的57%,预计到2020年交通用油将占全球石油总消耗的62%以上。美国能源部门预测,2020年以后,全球石油需求与石油供给之间将出现净缺口,而2050年的供需缺口将到2000年世界石油总产量的两倍。目前,我国工业石油消费占到全国石油消费总量的50%左右,交通运输业的石油消费量占总量的25%以上。并且,石油消费正逐渐从工业部门向交通运输业转移,预计未来几年,交通运输业的汽车消耗石油将迅速提高,占到整个市场的50%以上。虽然我国交通运输业的石油消费量占石油消费总量的比例仍低于世界平均水平(50%以上),但我们已经深刻感受到了石油供应的日益紧张及能源安全的巨大压力,特别是我国是贫油国家,石油对外依存度已经超过50%,解决我国交通能源

 40

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

的问题己经迫在眉睫,这就对我们发展以燃料电池汽车为代表的新能源汽车提出了极大的需求。

此外,国际经验表明,人均收入水平与汽车普及率存在显著的相关关系。在世界上具有代表性的20个国家长达70年的考察期内,呈现出汽车拥有率随着人均收入水平上升而上升的普遍趋势,按购买力平价和1990年基准美元衡量,3000-6000美元期间和6000-10000美元期间是汽车拥有率上升最快的两个时期。继2009年我国成为世界第一大汽车市场后,2010年汽车销量又实现了32%的增长,达到1806万辆,产销量均超过1800万辆,成为了名副其实的汽车生产大国。今后很长时期内,我国的汽车市场进一步快速发展,预计到2030年中国汽车普及率将有可能达到每千人三百辆以上,总保有量有可能达到4.5亿辆以上,可能会占当时世界汽车总保有量的三分之一以上。如此巨大的数量,所带来的对能源、资源、环境和交通等方面的影响,是其他任何国家所没有的。这也是全球厂商把中国市场作为发展的战略重点的原因所在。在这个过程中,如果不发展自己掌握核心技术的燃料电池汽车,就等于将市场再次拱手让人。为此,我们需要抓紧这次机遇,实现由汽车大国向汽车强国的转变。

那么,如何来发展燃料电池汽车,在这个过程中,需要把握以下几点: 1、坚持以自主创新寻求产业突破。

“以市场换技术”理念在我国实践了二十余年,但传统汽车产业还没有真正形成具有竞争力的自主品牌。整车生产的关键技术如发动机,变速器,底盘和悬挂都被国外厂商所掌握,整车厂商的利润十分微薄。可以说,市场和利润均被掌握核心技术和品牌的国外厂商所占领,而国内厂商不断重复着“引进-落后-再引进-再落后”的发展道路。

表 3 2010年中国汽车整车上市公司净利润率排名 单位:亿元

 41

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

面对这一情况,我们认为在新能源汽车过程中应当选择自主创新模式,否则仍然走上传统汽车发展的老路,产业发展将无法突破。下表给出我国主要汽车制造商的自由品牌比率。从这张表格中可以看出,按照总销量排名,上汽、一汽、东风三大国有汽车集团遥遥领先。但是如果剔除合资品牌因素,按照自品牌率排名,国企的综合表现远远不及坚持自主发展的民营企业,特别是奇瑞汽车,其自有品牌率达到了100%。吉利集团由于汽车产品集中于轿车市场而没有入选该榜单,但是其销售车型全部为自有品牌,并在2009年总销量达到32.48万量。再对比上图的利润率,不难看出,选择自主发展道路也能展现出蓬勃生机。

表 4 中国主要汽车企业自有品牌市场排名(单位:万辆)

 42

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

2、强调市场需求导向,发挥整车厂商领军作用。

燃料电池汽车属于替代性新兴产业,其市场份额中的绝大部分来自对传统汽车产业的替代,这决定了处于萌芽期的燃料电池汽车从一开始就必须面对处于成熟期的传统汽车产业的挑战,难度自然不小。从目前情况看,燃料电池汽车产业化在经济性、适用性、舒适性等方面都受到传统汽车强有力的阻击,其中经济性与适用性对其影响最大。在经济性方面,燃料电池汽车的购置成本比同类型传统汽车高出甚多;在适用性方面,与传统汽车产业星罗棋布、体系完备的能源供给系统相比,燃料电池汽车能源供给基础设施建设基本是空白,且能源供给模式目前仍处于争论阶段,产业发展自然举步维艰。对此情势,如果仍然采取以大学、研究机构的创新活动为起点,通过实验室成果向应用环节的逐步演进来拉动创新活动可能面临较长的产业化周期,极有可能错失良机。而且从以往经验来看,目前我国高校和科研机构很难拉动起一个新产业的原创技术和发明,市场动力机制传导带动技术创新的模式更具有现实性。为此,我们认为应该突出技术的市场需求导向,以经济的方法激活燃料电池汽车消费市场,以市场化带动产业化,以产业化促进技术研发,再以技术进步提升整个产业的核心竞争力,逐步实现对传统汽车的替代。在这个过程中,整车厂商应发挥领军作用,利用市场优势在产品开发过程中形成对技术的需求,并将这种需求向创新链上游传递,从而带动整个产业链的的技术突破。

3、加快完善产业链,充分利用现有产业基础。

先行国家的新能源汽车产业发展进程表明,零部件工业与汽车工业基本上是同步发展的,即便建有整车厂,如果零部件生产上不去,不能及时保证零部件供应,整车厂也难以发挥作用。依靠长期大量进口零部件特别是关键零部件,汽车

 

43

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

企业以及整个汽车工业就很难提高自己的市场竞争力,也保证不了自己应有的地位。为此,必须把零部件和整车置于同等重要的地位,加快完善产业链,使燃料电池汽车的整车和零部件协调运行、良性发展。在资源有限的条件下,燃料电池汽车发展应该充分利用现有产业基础,包括传统汽车以及其他新能源汽车产业的研发和生产体系,在技术推进过程中,强调与其他汽车公共平台的集成与开发。特别是在现阶段乃至以后的五年、十年,多种能源方式汽车是并行不悖的,更应当强化对其他新能源汽车产业资源的利用。

4、强化培育功能,以多方位引导产业发展。

燃料电池汽车作为一种新的技术和产品,其技术、标准、法规和环境需要一个完善的过程。另外,燃料电池汽车改变了传统汽车的概念,需要用户有一个接受的过程,即燃料电池汽车的应用伴随着一种新的汽车文化的培育和发展。更为重要的是,燃料电池汽车主要是解决能源、环境等影响社会公众或者是相关社会公众利益的问题,所以燃料电池汽车产业的发展不能完全顺应和依靠市场机制的调节,需要的不断参与和引导,可以说,的参与力度决定了燃料电池汽车产业发展的快慢、速度以及方向。在这个过程中,应充分发挥战略导向作用,并制定切实有效的支持,形成一个由多部门参与的整体性框架体系,形成由点到线到面的扶持体系,以国家战略规划投入燃料电池汽车的研发和产业化,才能有效的提升我国燃料电池汽车产业自主创新能力,实现产业化发展。

5.2我国燃料电池汽车产业发展的模式选择 5.2.1技术发展模式选择

1、突破关键技术,寻求原始创新

从前文可以看出,目前燃料电池汽车技术创新存在两种模式,一是重新发明汽车模式,重新对燃料电池汽车进行定义。二是通过突破关键技术,在现有车型上进行应用。应该来说,目前在我国开展第二种方式的技术创新更为恰当,主要原因在于第一种方式需要更大规模的资金及资源投入,面临更高的不确定性,从技术创新到商业化之路也将更为漫长。这种方式下,整车厂商将更加缺乏创新投入的积极性,而且由于商业化周期过长会可能失去市场机会,让国外厂商先行占领,而第二种方式下则能较好的利用我国现有的产业基础,实现有效转换。那么,

 44

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

在关键技术创新中,必须把握自主创新。传统汽车希望走引进消化再创新的自主创新道路但没有成功,而目前来看,国外企业也在极力保护自身产品,不愿意将燃料电池汽车关键部件进行销售,可以说我们的企业想引进消化都没有可能性,没有成熟技术可模仿。为此必须开展原始创新,也只有在原始创新上居于绝对领先的地位才可占据高附加值产业垄断地位。目前来看,燃料电池技术的难点主要表现在电机及电机控制器、电池及电池管理系统、整车控制系统等方面,其中电池技术是创新的重中之重,按照传统汽车成本核算,80%左右来自于零部件,在燃料电池汽车中,燃料电池的成本占到了整车成本的50%,在其他新能源汽车发展中,我们发现关键技术处于很明显劣势,比如在锂离子电池相关技术方面,日本拥有超过一半的国际专利,美国约占四分之一,韩国和欧洲拥有 20%,而中国在该领域拥有的国际专利仅占 1%。在这种情况下,燃料电池汽车应避免重蹈覆辙,着力突破关键技术。

2、重视核心关键零部件的研发

燃料电池汽车应把握关键零部件,零部件的生产技术直接制约着整车生产的制造水平。我国传统汽车产业之所以难以形成竞争优势,关键就在于没有把握核心零部件。整车制造商从外方母公司采购核心零部件,从合资零部件供应商采购关键零部件,从中方自有零部件子公司或者其他本土零部件供应商采购通用零部件。据统计,在我国拥有外资背景的汽车零部件企业占整个行业的72%,其中独资企业占55%,中外合资企业占45%;外资也控制了绝大部分的市场份额,内资零部件的销售收入仅占全行业的20%至25%。比如一汽集团在合资前呈现高度自制的纵向治理。在外方力量的介入下,由于高端技术和生产能力的匮乏,核心零部件和关键零部件逐渐由完全自制向中间型治理(如向外方引进、控股)转变。而外围零部件仍然有很大程度上保留在内部体系中,呈现出与市场化治理相反的现状,这是不利于技术创新的。为此燃料电池汽车在技术研发中,需要重视关键零部件的研发。

表 5 一汽-大众发动机零部件自制-外购现状

 45

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

3、积极推进产业标准化进程

我们推动标准建设的目的,就是为产业的发展明确导向,带动国内产业链的群体突破,形成核心竞争能力。燃料电池汽车要形成自己的技术特色和标准,一是差异化竞争,二是利于今后保护国内市场。在国内,专门针对燃料电池汽车的技术标准还未形成统一体系,没有统一完善的技术标准会导致生产企业无章可循、各行其是,严重阻碍燃料电池汽车零部件实现标准化和燃料电池汽车大规模生产,也会造成燃料电池技术研发上的重复投入或是资源的巨大浪费,更会使得我国燃料电池汽车进入国际市场遇到很多的阻力。先行国家在发展新能源汽车过程中,都相继制定了统一的国内标准,甚至协商统一的国际标准,如欧洲国家正在同日本厂商就统一的新能源汽车充电标准进行商讨。而联合国也在着手修订新的汽车世界标准,此次修订有可能为混合动力和电动汽车设立全球统一安全标准,而日本的相关技术标准可能成为世界标准。因此,在发展燃料电池汽车过程中,应重视标准工作,在制定相关标准时充分借鉴国际上相对成熟的标准成果,理解并吃透标准的相关规定。引导国外标准时,必须考虑到以国外公司的技术和产品为基础制定标准将对我国的汽车企业造成的冲击,以及其对燃料电池汽车产业发展带来的影响,总之要实现燃料电池汽车产业化,建立统一的行业标准势在必行。

5.2.2市场推广模式选择

1、寻求差异化定位,初期满足利基市场。

 

46

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

消费者购买汽车时往往会根据汽车产品的全寿命周期(1ife—cycle)考虑综合费用支出,包括购买费用(车价)、车辆购置税(购车时交纳)、消费税(车辆税,依排量不同设定不同税率)、燃料费、维修费用,以及可靠性、安全性等等。与传统汽车的市场推广相比较,燃料电池由于其生产成本短期内难以大幅度下降,消费者的一次性支出很大,如营销推广的成本进一步转嫁给消费者,无疑会对其消费引导与购买行为增添更大阻碍。另一方面,基础设施开发滞后。面对这样的形势,燃料电池汽车必须尽快找准自己定位,因为短期内是难以替代传统汽车和其它新能源汽车,为此应该以利基市场为目标,利用自身技术特点,满足差异化需求,逐步培养潜在消费者,以此带动技术创新,实现产业突破。燃料电池汽车被认为是未来长途车的发展方向,续驶里程越长,燃料电池优势越明显,而这一优势可以成为燃料电池的市场推广目标。此外也有国外厂家开始利用燃料电池汽车的节能性在越野车上进行研发推广,其用意也是满足差异化市场,避免来自传统汽车和其它新能源汽车的直接竞争,为产业发展创造空间。

2、以和特殊消费者为初期推广客户,逐步推向大众消费

2010年全国汽车销售1806.19万辆,其中乘用车销售1375.78万辆,轿车销售量为949.43万辆。因而从汽车类型来看,乘用车市场是汽车销售的主力,而乘用车中又以轿车消费为主,为此,轿车市场是汽车厂商销售的重中之重,无论是传统厂商和其他新能源汽车都在该市场进行大量的投入。在这一背景下,燃料电池应注意方向的选择,目前来看,客车和用车是市场推广初期较为理想的方向,市场竞争相对较小,可以有更大的运作空间和倾斜性。另外,一些特殊客车,比如公交车有固定路线,不需要马上设置完备的加氢网络去支撑,能够给与基础实施建设更为充裕的时间,而且解决一辆客车的尾气排放相当于解决几十辆轿车,环保效益更明显。通过客车和用车的逐步示范带动技术成熟后再逐步转向轿车市场会更具可行性。其次,明星、富人、综合节油性更为敏感的消费者以及环保人士等一些特殊消费者也应成为燃料电池汽车推广的关注对象,在国外,新能源试点往往是由豪华车企业所主导的,因为只有他们的客户才能为早期豪华车的新技术买单,同样的,这些群体对技术的支持会极大推进全社会对燃料电池汽车的认知度,加快燃料电池汽车的商业化进程。

3、大力推进燃料电池汽车厂商商业模式创新

 47

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

商业模式创新是燃料电池汽车市场推广的关键所在。在集合整车销售、零配件、售后服务、信息反馈(4S)于一体的传统汽车产业营销模式基础上,燃料电池汽车销售可以在前后端分别增加产品个性化定制、磨合期内示范驾驶、保养减免费等服务,鼓励燃料电池汽车经销商联合生产、配套企业共同创造“5S”“6S”等新的商业模式。目前电动汽车在销售过程中,就推出电动车租赁公司,其主要目的是降低个人使用新能源汽车的门槛,在电动汽车价格相对高昂的发展期,变买为租,通过围绕整车租赁的系列服务获取传统汽车行业整车销售的利润,这一方式也可以为燃料电池汽车推广所采用。 5.2.3组织体系模式选择

1、分阶段推进不同类型技术联盟

燃料电池汽车产业化过程具有较高的技术、成本、市场等风险,涉及到上游的燃料生产和供应企业、下游终端使用企业(如公交公司等)等多个配套单位,仅靠少数汽车制造类企业不足以完成整个生产制造和商业化配套使用过程。联合整个产业链的各个主体,组建以产学研合作模式为核心的产业技术联盟,可加快燃料电池汽车产业技术研发过程。除了分担开发成本这个常见因素之外,组建产业技术联盟的优势还主要体现在三个方面,一是加快研发速度,缩短技术开发周期;二是加强技术集成,更好地获取产品开发和商业化进程需要的互补资源;三是形成合作主体在多个产业技术领域的竞争优势和选择机会。目前,产业技术联盟大致可分为三类:一是计划引领,直接对联盟的研发给予资助,体现了较多的国家意志导向的产业技术发展目标,如美国的PNGV、Freedom CAR计划,以及日本的氢能与燃料电池实证规划(JHFC)等。二是在支持的同时,更加强调公共研发机构在联合科技攻关中的组织牵引和支撑作用,以促进产学研合作协同开展科技攻关等。三是汽车企业自发建立的技术联盟。从我国情况来看,目前汽车厂商鲜有发展燃料电池的动力,且研发团队也并不完善,如果以汽车企业为主导推进技术联盟,会面临一些障碍,为此现阶段可以采取第二种方法,以公共研发机构为主导,联合各大汽车厂商、电池、电机企业等产业众多主体参与,对涉及到的燃料电池汽车共性技术开展攻关,在各个主体具备一定研发能力后再积极发挥汽车厂商的积极性。

2、推进汽车厂商和能源公司合作完善市场配套

 48

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

虽同处交通领域,但在基础设施建设方面,燃料电池汽车无法和国家主导推动的高铁、高速公路等产业相比,尽管也有国家支持,但市场化属性要强很多,这也是其较难真正推动的实质原因之一,在没有可预期收益的时候,汽车厂商和能源公司缺乏投入的动力。不过从加电站的建设情况来看,目前能源企业(包括电力和石油企业)正逐步成为主要投资者,出现了国家电网、南方电网电力、中石油、中海油等大型企业。国家电网2010年完成在运营区域内27个省市(区)全面推进电动汽车充电站建立。南方电网公司至2012年将在深圳建立个充电站及29500个充电桩。但这也意味着加电站将成为今后很长时期内新能源汽车主要的能源供应点。在这样背景下,我们存在一个基本判断,燃料电池汽车市场配套建设的推进关键在于地方、能源企业和汽车厂商在产业发展预期、模式、诉求等方面达成高度一致,在没有国家层面对燃料电池汽车基础设施建设进行全面投入的情况下,由能源企业、汽车厂商和地方联手推动该项工作是目前可以看到的最有可能的一条路径,相较于产业发展预期和模式,产业发展诉求更是维系企业与地方联动推进基础设施建设的关键纽带。但目前来看,能源企业对于氢能源认识还不到位,需要国家层面对于这一现象做出战略性思考和协调。

3、以整车厂家带动关键零部件大型企业发展,强化产业链合作

目前,整车厂商和零部件生产商的治理模式日趋紧密,往往形成长期合作关系。这种关系能够使零部件厂商充分参与到整车生产当中,形成“干中学”的人力资产,充分促进自身的技术提高和企业发展。而且按照国际经验,大型零部件企业在研发投入上甚至超过整车企业,为整车企业技术进步提供重要支持。 表 6 2009年全球汽车整车与零部件企业研发投入比较(研发投入单位:百万英

镑;研发投入占比单位:%)

 49

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

为此,燃料电池汽车产业发展过程中需要发展关键零部件大型企业,并由此形成紧密的产业协作,降低燃料电池生产成本。这也是国外汽车厂商快速推进新能源汽车的关键所在。以丰田的Prius为例,丰田在发展初期基本是自己生产,在2004年之后,开始将电池、电池控制、传动等重要技术外包给具备较强技术能力的零部件合作厂商(与丰田有交叉持股的关系),大大提高了生产效率。在现有缺乏关键零部件大企业的背景下,整车厂商可以作为投资人介入关键零部件企业,帮助其快速成长,实现零部件品质一致性和产业化。

图 14 丰田汽车关键技术供应商分布

4、完善各类联盟的内部管理结构

经验表明,产业联盟的有效运转,必要有清晰的战略部署以及与目标实现相匹配的管理措施,需要配合以合理、高效的联盟内部组织管理和利益分享机制,这也是我国过往以及当前诸多产业联盟存在的弱项。在市场换技术的合资过程

 50

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

中,与我国企业合资的外方都是技术水平先进和研究开发实力雄厚的汽车公司,而我国的企业基本上没有轿车开发能力,中方合资时关注的是利用外方先进技术生产轿车,没有把培育自主开发和创新能力作为首要目标。即使合资企业的中方想大力推进技术创新,也是很难实现的,因为外方在合资企业中主要是以技术主导权控制着企业,而在国内纷纷盲目争上合资项目的情况下,引进技术标准较低。国外汽车企业即将淘汰的产品、甚至是设备都可以作为出资在国内获得垄断利润,创新动力不足。而在现阶段,新能源汽车开发过程中,也存在较多问题。为此,在推进燃料电池相关产业组织体系的时候,应尽快建立和完善联盟合作机制,借鉴美、日产业联盟的组织运行模式,明确联盟成员在管理决策、研究开发、公共联系、知识产权等方面的责任和义务,完善联盟治理结构,提高合作创新的效率和活力,实现联盟的可持续发展。特别要注重各方利益的协调,比如在市场配套联盟中,站在企业的立场,诉求就是盈利,诉求集中为两点:一是燃料电池汽车替代传统汽车可以大幅度减排;二是形成燃料电池汽车先发市场,以市场带动本地区产业发展。但在推进过程中,企业会存在一些近期需求,比如降低基础设施网点土地资源成本等,需要通过合理机制保障长期投入积极性。 5.3 体系与制度设计

1、明确燃料电池产业发展国家战略

国家战略保证了燃料电池汽车发展的稳定性与持续性,也使得生产厂商与消费者对于该产业发展给予更好的预期。近年来,我国有关部门对新能源汽车出台了一系列的支持性,对前期的技术研发起到了积极作用。但是,新能源汽车的产业化是涉及到国家能源战略、城市规划、电力系统等诸多方面的系统工程,如果没有国家层面的顶层设计与具有足够力度的一揽子计划与措施,新能源汽车的产业化也难以有实质性进展,同样无法使得厂商与消费者产生应有的预期。而在这个大背景下,针对燃料电池汽车发展定位和发展战略的思考是微乎其微,可以说目前我国未来汽车能源战略还不清晰,燃料电池汽车发展战略定位还不明朗,燃料电池汽车的产业化路径还不明晰,单纯的补贴难以发挥很大的效用,为此我国燃料电池汽车产业需要尽快出台整体的国家战略,把握发展方向,坚定企业信心,推动产业做大做强。

2、建立协调机制和交流平台,形成跨部门协调与跨行业协调的机制

 51

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

在燃料电池汽车发展前期,要充分发挥协调作用,协助有关部门建立一个有效的协调机制,形成发展合力,推进燃料电池汽车的发展。在国家层面形成整体规划和各部门的协调机制的基础上,燃料电池汽车及相关行业要建立和完善协调沟通机制,要在配合规划的基础上,充分利用有用资源,提高效率,避免无谓的浪费。

3、加大补贴和税收支持

的支持和补贴是燃料电池汽车大规模走向市场的重要因素,首先可设立专项资金,支持燃料电池汽车的研发和示范推广。安排专项配套资金,支持私人购买燃料电池汽车。更多补贴投向后期电池更换、基础设施建设等方面。二是加大税收支持。在生产环节,将整车产品和关键零部件作为国家重点支持的高新技术,有关生产企业享受所得税优惠,加大对技术开发和生产能力的投资刺激。在销售环节,对燃料电池汽车减免征收购置税、消费税和车船税等。三是完善对非节能环保车型的监管和奖惩机制。建立基于乘用车燃料消耗量和排放量平均值和目标值的财税奖惩机制。在这个过程中,努力调动企业性,比如根据企业的开发能力决定支持力度,鼓励企业根据自己在开发过程中的不同需要委托研究机构进行专项研究,提高了资金的利用效率等。

4、引导建立“产-学-研-用结合”的产业联盟

引导支持相关产业结成联盟,开展综合性试点项目。鼓励建立以企业为主的产业创新体系和“产-学-研-用”结合、企业、、科研院所、行业协会共同参与的技术联盟。积极推进产业链各环节企业共同组建联盟,即联合包括整车制造、零部件生产、加氢站建设有关的能源企业在内的上下游各类企业共同组建产业联盟。以及大型车企、行业协会牵头成立产业联盟,建立有利于产-学-研-用有效沟通的动态机制。跟踪产业发展最新动态,营造有利于政企有效联合互动的环境和制度。

5、加强示范,推广燃料电池汽车应用范围

首先应进一步扩大现有试点示范城市范围。在试点示范地区,开展财政补贴、税收减免、拓宽融资渠道、加大充电设施建设等机制环境等多方面的先行先试。及时对试点示范地区节能环保效果、城市交通体系影响、消费者满意度和反馈信息进行跟踪评估。以试点示范地区为基础,进一步扩大燃料电池汽车推广应

 52

我国燃料电池汽车产业发展现状及其模式研究                                             

用范围,引导非试点示范地区建立充电基础设施。其次,的作为对于国民的示范效应是十分显著的,国民从的行动中可以体会出的走向,从而会采取相似的行动以减少不必要的成本。先行国家正是意识到了这一点,从而不断进行示范。因此,我国应进一步扩大示范规模,扩大示范效应的影响。支持公共机构采购公务用车向燃料电池汽车倾斜,强制各级公务车采购清单中增加燃料电池采购比例。

6、加强民众节能环保宣传

从先行国家的经验可以看出,提高国民节能环保意识对于加速新能源汽车 产业化也是十分重要的。当前,国家应联合科研机构、教育机构、相关企业与新闻传媒,加大对于燃料电池汽车的宣传,大力推广普及节能环保知识,尤其是要加强对于青少年群体的宣传与普及,提高民众节能环保意识以及对燃料电池汽车的认识。具体措施如编写燃料电池汽车的科普读物;在学校课程中加入燃料电池汽车相关的知识或课程;定期举办相关知识竞赛;鼓励相关非组织的建立;加强网络媒体对于燃料电池汽车的宣传等。加大宣传力度,鼓励消费者购买燃料燃料电池汽车,对于使用燃料电池汽车的企业予以税收优惠或基金补贴。

 53

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- huatuo0.cn 版权所有 湘ICP备2023017654号-2

违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务