電動化轉型加速、「芯荒」求解,新能源汽車供應鏈如何穩中求變?

原標題:電動化轉型加速、「芯荒」求解,新能源汽車供應鏈如何穩中求變? 來源:貝殼財經

電力驅動、智能網聯和低碳出行不僅顛覆了傳統的汽車形態,也催化著整個汽車供應鏈生態與競爭格局發生重塑。如何在新能源汽車「換道先行」的優勢和「雙碳」目標挑戰下,打造具有競爭力的供應體系成為國內整個汽車產業面臨的重要課題。  

在2021第三屆全球新能源與智能汽車供應鏈創新大會上,全國政協經濟委員會副主任苗圩表示,網狀的產業鏈、供應鏈體系正在加速構建。中國汽車產業鏈、供應鏈需補缺點、強弱項,加大車規級晶元、車用操作系統等關鍵核心技術和產品的攻關。同時,面向「雙碳」目標,加快推動新能源汽車產業發展,實現智能化、網聯化賦能新能源汽車。  

「新能源汽車正在由發展的初級階段邁向中高級發展階段,也就是說要從電動化的1.0時代進入網聯化、智能化為主要特徵的2.0時代。中國電動汽車百人會理事長陳清泰指出,作為數字化的基礎,晶元和操作系統將是競爭的焦點。  

「雙碳」目標下中國汽車電動化進程須加快

「碳達峰」、「碳中和」不僅成為全球共識,也已經成為各個國家按各自時間表、地區實現的一個目標。據統計,全球已有20多個國家制定了汽車電動化或燃油車禁止銷售的政策,8個國家制定了二氧化碳凈零排放政策。苗圩表示,汽車電動化是道路交通領域實現「雙碳「目標的重要路徑,驅動系統轉換進入快車道。  

但在中國電動汽車百人會理事長陳清泰看來,因發達國家汽車保有量已趨於穩定,而中國未來較長一段時間內汽車保有量仍將處於增長期。因此,與發達國家相比,中國道路交通的清潔化轉型面臨著更大壓力。  

數據顯示,2008年-2018年,中國交通二氧化碳排放增長了5.8億噸,其中5.1億噸來自道路交通領域,佔比88%。而在這其中,乘用車保有量的增長是造成道路交通領域碳排放增長的主要原因。  

「如果新增保有量仍然是以燃油車為主,那將造成巨大的災難。但如果新增部分都是零排放或超低排放的汽車,再加上存量汽車更新時陸續轉向電動化,道路交通排放的目標才有可能實現。」陳清泰呼籲,中國汽車的電動化進程必須快於其他國家,即必須按照國家碳達峰、碳中和的時間表來制定道路交通的「雙碳」時間表,並以相應的措施來推動實現。  

他同時強調,汽車的電動化必須放在綠色能源的基礎之上。目前中國風、光等可再生能源處在良好的發展狀態,電動車要與這些間歇性可再生能源構成互補搭配;但這涉及到能源體系與交通體系的對接、技術創新的支持、基礎設施的保障,以及標準法規的規範等,是一項巨大的系統工程,需要政府未雨綢繆,按照中國實現「碳達峰」、「碳中和」的時間節點規劃部署和統籌協調。  

工信部原部長、中國工業經濟聯合會會長李毅中也認為,「產品結構方面,應不斷創新品種,替代原有品種,如積極發展電動汽車逐步替代燃油車。」從中長期看,純電動車將成為實現汽車產業「雙碳」目標的主要方面。  

「純電動車在使用過程中不直接產生二氧化碳。」李毅中分析表示,以電動乘用車百公里耗電17度計算,約排放二氧化碳9.6kg,而燃油乘用車百公里耗油以6升計算,約排放12.5kg。「從使用環節看,純電動車可減排二氧化碳約25%。隨著電力中非化石能源佔比的提高,其減排效果愈加明顯。」  

但同時,李毅中指出,除要計算汽車使用過程中的耗能外,還要重視汽車製造和報廢、回收再製造階段的減碳減排。他建議,燃油車與電動車可採用鋁合金、非金屬功能性輕質高強材料,通過「輕量化」優化汽車結構,減輕汽車自重。電動車還要提高動力電池能量密度,減輕電池重量,減少電池製造環節電耗。「退休電池仍有70%-80%的剩餘容量,仍可在較溫和的使用場景下梯次利用,最終報廢時可回收鋰、鈷、鎳等有價金屬。  

不僅如此,在李毅中看來,智能化也是推動汽車減碳減排的技術創新動力。「當前已經起步的汽車智能網聯將車、路、人有機融合,運用現代通訊和網路技術,使無人智能駕駛實現安全、有序、高效、節能,無疑對減碳減排做出貢獻。」  

晶元和操作系統將成為汽車革命下半場競爭焦點

「在全球汽車電動化的進程中,中國汽車產業憑藉先發優勢取得了舉世矚目的成績,但這只是汽車革命的上半場,下半場是基於高新技術的網聯化、智能化、數字化。」陳清泰表示,汽車革命的下半場充滿了機遇和挑戰。作為數字化的基礎,晶元和操作系統將是競爭的焦點。  

但去年下半年以來蔓延的車規級晶元供應持續緊缺的問題正使全球汽車產能面臨挑戰,並令汽車產業供應鏈穩定性成為各方關注的焦點。  

根據全球汽車諮詢機構AutoForecastSolutions統計的數據,截至10月10日,由於晶元短缺,全球汽車市場已累計減產934.5萬輛,比前一周增加了約25萬輛,其中中國市場減產1.3萬輛汽車,約佔5.2%左右。  

「汽車晶元的穩定供應成為影響中國汽車產業供應鏈自主可控的重要因素。」據苗圩介紹,按功能劃分,車規級晶元可分為功能型晶元、功率半導體和感測器晶元三大類。其中,功率半導體包括IGBT、場效應晶體管(MOSFET)和電源管理晶元,在汽油車中佔比約40%左右,在新能源汽車中佔比為50%,是目前最緊缺的晶元。」  

在陳清泰看來,全球半導體產業的過度集中使得某個區域或國家出現自然災害、基礎設施障礙或地緣政治摩擦等問題時,全球晶元產業出現不同規模、持續時間不等的斷供。「今年馬來西亞疫情的暴發就將此風險暴露無遺。」他認為,「中國作為全球最大的汽車產銷國,應該吃一塹長一智,要從長計議。」  

事實上,中國汽車晶元行業設計起步比較晚,涉及汽車安全的發動機、底盤、車身控制等關鍵晶元的國產化率僅有3%;同時,車企對國產晶元的信任度也較低。不過,近年來,隨著智能網聯汽車在中國的發展,國內晶元設計企業也在快速成長,車用晶元設計不斷取得新突破,在傳統晶元供應鏈「卡脖子「的情況下,國內車企也增強了選擇國內企業研發設計晶元的意願。  

「傳統晶元供應體系供應不足和目前全球高性能車載計算晶元的產業格局還沒有固化,這兩個因素為中國新興車載晶元企業打開了一個在競爭中崛起的機會窗口。」陳清泰指出,當下晶元緊缺的情況,對國內半導體企業來說是一次發展的機遇。「我們一定要抓住這個難得的歷史機會,闖進全球晶元的供應鏈。」  

苗圩認為,解決晶元短缺的問題應立足國內,實行車企ICT企業之間的合作。此外,他也表示,智能網聯汽車將成為汽車產業變革下半場的競爭焦點,真正決定勝負的也是以智能網聯汽車為標誌的下半場競爭。在智能網聯汽車的發展進程中,「操作系統已成為兵家必爭之地」。  

而在陳清泰看來,「中國具有開發更加適合中國需要的『中國版』智能汽車操作系統的機會。」  

他指出,未來的智能汽車是千姿百態的,但操作系統的程序和動作應該是相似或者是相同的。因此,適應不同場景需求,可以與多樣化軟硬體銜接,能夠適應各類車型的操作系統的基礎軟體是研發的方向。「目前智能汽車的操作系統還沒有形成統一的格局,在操作系統歸一的過程中,各家企業都有競爭勝出的機會。」  

陳清泰同時談道,雖然開發這樣一套操作系統存在較大難度,但中國是智能網聯汽車創新最活躍、用戶多樣化要求最迫切的國家,也是產業規模最大、產業鏈比較完整的國家。在基礎軟體涉及的互聯網、物聯網、大數據、雲計算以及語音識別等相關方面都不落後,具備開發出更適合中國需要的自主可控的「中國版」智能汽車操作系統的條件。  

傳統零部件體系70%以上將面臨重構

在目前汽車產品朝著電動化加速轉型的同時,汽車供應鏈格局也正被改寫。  

「過去汽車的產業鏈、供應鏈基本是垂直一體化的鏈式關係,一家總成和零部件企業,可能同時要供應多家整車廠商的多個車型,同時一個車型又需要有多家供應商來供貨。但現在的分工體系是一種網狀生態,原有的分工已經被打破,專業化分工體系正在重塑,網狀的產業鏈、供應鏈體系正在加速構建。」苗圩稱。  

在陳清泰看來,在燃油車時代,中國政府與企業更加關注的是整車和生產規模,對研發和零部件關注度不足,投入也不夠,導致「汽車產業規模上去了,卻留下了一個技術空心化的心病,至今也沒有翻身。」他表示,新能源汽車是一個新的開始。中國電動汽車產業化先行一步,在沒有國外成熟技術可供借鑒和沒有成熟部件可供選購的情況下,主要企業對研發和零部件的重視程度,以及在人力、財力和物力方面的投入力度都是前所未有的。跨界的產業和企業從中看到了機會並大舉進入,通過與整車企業合作比較快地建起了新能源汽車的產業鏈。  

「未來汽車的產業鏈還沒有固化,還在完善過程之中。」陳清泰提到,未來汽車新物種使汽車零部件的概念和範疇發生了變化。從動力系統的電池、電機、電控,到網聯化、智能駕駛、智慧座艙涉及的晶元、計算平台、激光雷達等,再到車載控制系統、高清地圖、雲控平台、AI演算法、語音識別等部件和軟體,都成了產業鏈的重要組成部分。「可以說,傳統零部件體系70%以上將面臨重構。」  

與此同時,陳清泰認為,汽車產業的價值鏈也在迅速變化,軟體將成為未來汽車的基礎和競爭力的核心。機構預判,在整車成本系統中軟體將從成本的15%上升到60%。「目前新型零部件的技術壁壘尚未形成,存在很大的創新空間,這就給中國的零部件企業,特別是科技型中小企業的發展,帶來了歷史性的機遇。  

他表示,新型產業鏈所涉及的信息化、網聯化、人工智慧等領域,都是近年來中國發展狀況良好的領域,要抓住時機,針對「卡脖子」環節下大功夫,力爭一項一項地突破,打牢中國汽車產業的新型零部件基礎。  

「未來汽車所涉及的軟硬體系統,絕不是一個行業、更不是一個企業所能全部覆蓋的,跨界融合、企業合作是成功的關鍵,建立起穩定高效的供應鏈和產業生態才能固本強基。我們要以零部件強國支撐汽車強國,要改寫技術空心化的歷史,必須做持續的努力。」陳清泰強調稱。  

新京報貝殼財經記者 張冰 編輯 徐超 校對 柳寶慶

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