德国新能源发展及其国际合作

   摘要：从政策环境上看，欧盟拟定全欧电动车发展路线图，并依托公私伙伴绿色轿车行动等框架开展促进行动。德政府已拟定《德国联邦政府国家电动车发展规划》，并依托多个政府资助框架促进电动车研发，产业界则配套投入更多资金；德国家发展规划拟定德成为电动车领导市场的路径。德主要领先企业都已在电动车研发方面开展国际合作，并取得研发成果。未来新能源汽车业发展能为中国汽车业、中外合作提供机遇，中德电动车合作，在电池技术、汽车研发和商业化、可再生能源融入电网、配套电子电信技术、技术标准和管理框架等方面，富有潜力。

一、欧盟拟定电动车发展路线图

(一)出台背景。2009年6月26日，欧盟委员会在布鲁塞尔举行电动车专家工作小组会议，与会人员包括来自欧委会、成员国政府部门的资深专家和部门负责人；来自多个欧盟技术平台(ETPs)的产业界人士。这些技术平台包括：欧盟道路交通研究咨询委员会(ERTRAC)、欧盟智能系统一体化联盟(EPoSS)和欧盟智能电网(Smart Grids)等。会议主要议题是：欧盟成员国政府和欧委会之间在电动车开发方面的信息交流问题。会议共同讨论了由ERTRAC、EPoSS和欧盟智能电网联合草编的《欧盟道路交通电动化路线图》。

(二)路线图基本框架。欧盟于2009年10月30日正式公告《欧盟交通道路电动化路线图》(3.5版)。路线图首先规定欧盟电动车发展3大“里程碑(时点)”，规定在每一时段上拟实现目标；再规定6大技术领域的分阶段细化目标；最后，按照技术领域分类，设定各具体事项完成时间表。

1.基本阶段及其总体目标。(1)第一里程碑，预定在2012年前为引入阶段，对现有汽车进行调整和改装。(2)第二里程碑，2012～2016年为过渡阶段，第二代电动车问世。(3)第三里程碑，预定在2016～2020年，为大规模生产阶段。到2020年，全欧范围混合动力汽车和电动车将得到全面使用。作为最关键部件，电池使用寿命和电量密度(待机时间)将是现在的3倍，而制造成本将是现在的30%。电动车形成市场竞争力，不需政府补贴就能赢得消费者。电网和充电设施能为消费者提供自动、便捷、高效的充电服务。经10年左右的发展，整个欧盟将实现总计有500万左右电动和混合动力车上路的发展目标。

2.六大技术领域的细分目标。据欧盟工作小组辨识，电能储存系统、车辆驱动技术、系统一体化、电网一体化、交通系统、安全为电动车发展六大关键技术领域。表1所示的是六大技术领域分阶段细化目标。

3.具体技术领域下工作事项细化目标。六大技术领域，又可进一步细分为具体工作事项。欧盟路线图为每一工作事项的启动和完成都厘定时间表。如在“电能储存系统”下第7工作事项为“研究后锂电池技术”，路线图规定该项工作2012年启动，2018年完成研发，2020年实现生产和销售(因以下将详示德国电动车发展路径，欧盟细化工作事项计划时间表从略)。

表1：欧盟电动车发展六大技术领域细化目标

(三)欧盟层面其他促进措施。除发布路线图开展指导之外，在欧盟层面，还开展以下重要工作。

1.在(2008年11月启动的)欧盟经济复苏计划(EERP)框架下，欧委会发起公私伙伴绿色轿车行动(Public Private Partnership Green Cars Initiatives)，预计欧委会、各成员国政府、产业界将为这一行动拨付资金总额10亿欧元。2010～2013年，欧委会将继续使用已建成框架工具，面向绿色轿车行动，执行欧盟第7期研发框架项目。2010年，欧委会通过相关指令，开展“欧盟绿色轿车行动--2010年机会”活动，欧委会和欧洲投资银行一道推进相关工作项目。

2. 欧盟成员国通过欧盟研究区域联络网(ERA-NET)框架，可开展电动车的联合研发和信息沟通；法国、意大利、比利时、丹、荷兰、瑞典等国，还可在国际能源组织“混动和电动车”协议框架下，开展电动车研发信息交流。

    二、德国政府促进电动车发展的规划和行动

(一)总体规划。德联邦政府于2009年8月发布《德国联邦政府国家电动车发展规划》，其目标是：到2020年，德国所拥有已上路电动和插电混合动力车(PHEV)达100万辆。在规划第一实施期(2009～2011年)，研发资金总额4亿欧元，作为2009年春季启动的德经济刺激计划组成部分而发起，研发范围包括电能储存系统、机车技术、汽车电网互动及其示范，现场运作测试。在规划第二(2012～2016年)、第三 (2017～2020年)实施期，除进行研发外，还将开展市场启动和商务开发等方面的工作。

(二)德国联邦政府已开展主要促进行动回顾

1.面向电动车研发的主要政府资助框架。德联邦政府“第5期能源创新和新能源技术研究项目”是由联邦经济部领导的“能源和气候项目”的组成部分。从侧面支持了电动运输研发行动。联邦政府第3期“汽车和运输技术交通研究项目”(3^rd TRPMTT)，政府高技术战略(High-Tech Strategy)，与民间研究活动(见下文)一道，集聚了研究力量，带来了协同效应；联邦交通部(BMVBS)组织实施的“国家氢燃料电池技术创新项目”，致力于以氢燃料电池为支撑，开发替代性机车驱动方式。

2.各技术领域政府研发资助及配套产业界行动。

(1)电能储存。产业界承诺要在此领域投入多于政府资助的资金。在政府高技术战略下，联邦教研部(BMBF)发起锂电池联盟(Lithium-ion Battery Alliance，LIB 2015)。该联盟开展的研发始于2008年末。联邦政府曾为该联盟行动拨付6000万欧元预算资金；产业界则再投入3.6亿欧元。LIB 2015联盟主要行动目标是持续推进锂电池研发。在该联盟行动下开展的若干联合研究项目值得一提：LISA，投入资金170万欧元；REALIBATT，投入资金210万欧元；LIHEBE，投入资金220万欧元。

在能源储存元器件开发方面，经济部组织的专家工作小组于2007年10月形成工作成果，由此联邦经济部得以在2008年发布汽车和普通蓄电池概念。与能源储存元器件技术关联的多个研究项目，既要在技术上实现集聚能源、提升能量容量和周期稳定性，也要基于新手段(如基于超导材料)探索新储存方式。2009～2012年，由经济部负责实施“蓄电池项目计划”，联邦政府将为此提供3500万美元，促进电池创新开发。

(2)车辆驱动技术。由联邦经济部领导实施第3期“关于汽车和运输技术的交通研究项目”(3^rd Transport Research Program on Mobility and Transport Technologies)，所设定目标包括对驱车技术研究开展资助，特别重视形成能降低能耗、减少道路交通污染的新机车概念和技术。

随着2005年“关于替代动力/混合动力概念的意见书”发布，联邦经济部对驱动技术的资助集中于开发混动车。当前研究的目标是提升混动车关键部件，新工作模块的应用开发和一体化。开发目标是整个系统的标准化和模式化。为此，德联邦经济部提供3000万欧元资金，资助研究机构和工业企业开展研究，包括35个合作方正联合开展10个研究项目，其中所做工作还包括要寻求解决方案，实现燃油消耗减少30%的目标。

在联邦教研部 “ICT 2020 I创新研究项目”框架下，政府还对“汽车电子创新联盟”(EENOVA)开展支持。该联盟关键行动之一也包括汽车能源管理。联邦教研部总计将在未来若干年间为EENOVA提供1亿欧元资金；而产业界则承诺在这一研究领域投入5亿欧元的资金。其他对汽车电子学研究的资助，则通过资助公告的途径开展，如对“能源效率提升电力电子学(PEEEE)”开展资助。

(3)系统和电网一体化。联邦经济部和环境部2008年末联合发起E-Energy项目，推进采用信息通讯(ICT)技术控制和优化供电系统。其目标是在6个试点地区，形成数字化网路和技术系统、供电市场关系的新调度方案，并开展广泛试验。这将提供解决方案，使所有电力生产、电网、储存和消费更加智能化，并推进可再生能源一体化。经济部和环境部已为E-Energy项目提供总计6000万欧元资金，以支持直至2012年的研究；加上企业界资金，E-Energy总计可筹集资金总额为1.4亿欧元。

先进电网一体化，不仅能做到电网向汽车供电，而且也能实现汽车向电网回充电量；这是联邦经济部2008年4月所成立工作组拟解决的问题。在工作组框架下，来自汽车制造和能源供应行业的代表与元器件制造商和科学家，探讨了全面电动化的必要步骤，并强烈建议经济部启动新的研究项目，首选课题方向为“未来电网”，并将其纳入德联邦政府“能源研究计划”。

基于《可再生能源优先法》促进可再生能源发展。可再生能源供电比率已提高至15%，到2020年要再提高至30%。通过电传输车中间储存，可再生能源发电量要在用电高峰时注入到电网之中，并满足负荷需要。关于如何提升可资利用的可再生能源总量，联邦环境部正开展相关项目。

3.市场开发。德联邦政府已开始通过具体多个行动启动市场准备。在联邦环境部气候保护行动框架下，由政府提供1500万欧元资金，开展持续4年的现场测试工作，用于解决各种实际问题。其中，可再生电能的中间储存和使用是重点问题之一。

(三)即将开展和得到提议的促进措施。在第二套经济刺激方案框架下，德联邦政府已主要面向电动车促进增加5亿欧元拨款。该方案提出的汽车扶持重点包括研发、市场准备等，并对试点地区事项给予特别关注。第二套经济刺激方案的措施在2010～2011年间生效。此外，政府和产业界还提出一系列要在未来几年开展的项目和措施，包括：(1)建立一个电动车系统研究的人才网络，目的在于将弗朗霍夫学会所有电动车专业人士联系起来，充分发挥作用；（2)在大学和非学术研究机构，着眼解决电动电池技术问题，确定电化学领域研究重点，形成培养年轻科学家的课程体系；(3)在能源研究方面，启动新资助行动，资助电动汽车配套电力行业关键技术，重点是电力储存单元、未来供电网，电网一体化和燃料电池概念；(4)开发锂电池和电池系统，形成富有竞争力的自动流水线技术和锂电池生产线；(5)交通领域研究，实施正提出的项目建议(如元件和系统，电力机车优化，发电增程、使用废弃物加热发电，各方面标准化等)，场地测试的科学技术准备和监控；(6)扩充E-Energy项目，主要着眼于在电动和电网中渗透ICT技术；(7)电动轿车场地试验，研究领域包括替代充电方式，可再生能源电网一体化的进一步发展，升级版推动系统的测试与接受；(8)电动商用车场地试验，包括面向可再生能源在商用交通领域应用开发电网一体化方式、日常机车测试、保证能源要求和客户接受；(9)公共交通领域电动车工作计划，在所选试点地区开展重点事项；(10)建立电池测试中心；(11)锂电池回收试验厂的研究开发；(12)(通过复兴信贷银行支持)实现开展地方生态客运的混合动力公共汽车；(13)建立25个试点氢燃料电池充电站；(14)开展生物柴油车试点项目；(15)建立生产高质量合成燃油的试点制造厂。

(四)德国成为电动车领导市场的路径。分三个阶段：阶段1从2009～2011年，市场准备；阶段2从2011～2016年，市场快速发展；阶段3从2017～2020年，培育形成大规模市场，使德成为世界电动汽车领导市场。

    1.研究与开发。研发在各阶段，对各技术环节都非常重要。

2.电池和双层电容器。(1)2009～2011年。基于研发，启动第1代锂电池生产；研究开发第2代锂电池和双层电容器。(2)2011～2016年。锂电池和双层电容器示范和现场测试；第1代锂电池规模化生产；启动第2代锂电池和双层电容器生产；启动第3、第4代锂电池研发。(3)2017～2020年。第2代锂电池和双层电容器大规模生产；启动第2代锂电池和双层电容器生产；继续研发锂电池和替代电力储存技术。

3.车辆技术。(1)2009～2011年。以现有车辆样式为模板，生产插电式复合电动车(PHEV)；基于性能、安装、安全、可靠性要求调整驱车技术(发电机/转换器)；研发面向插电式混合电动车(PHEV)和纯电动车(BEV)的电气、电子和机械部件。(2)2011～2016年。以贴牌生产(OEM)方式，小规模生产插电式混合电动车和纯电动车；第2代复合电动车和纯电动车批量生产走向成熟；为第2代车研发经济的驱车技术和机车部件。(3)2017～2020年。第2代PHEV/BEV规模化生产；生产高性能BEV/PHEV。

4.基础设施。(1)2009～2011年。研发新元器件；为电网一体化试验建立测试和模拟设施；建立首座公共充电站；为匹配可再生能源开展研究和示范。(2)2011～2016年。在多城乡地区建立充电基础设施；就电网一体化(负荷管理)开展研发和启动实验；与可再生能源供电相匹配，开发先进充电和能源传输系统。(3)2017～2020年。对全套系统开展现场测试；充电设施实现道路全覆盖；实现电网一体化和电力回充；对快速符合、无接触电力传送开展初步实验。

5.管理和促进框架。(1)2009～2011年。制定安全标准、技术规范框架，实现界面标准化。(2)2011～2016年。在公共部门推行采购指导，建立激励评估体系。

6.市场开发。(1)2009～2011年。车队测试成果应用。(2)2011～2016年。出现首个私人电动车客户；形成充电、回充和电池商业模式。(3)2017～2020年。2020年德国电动车拥有量达100万辆，成为世界电动车领导市场。

三、若干典型德国企业电动车成就及企业外合作

(一)戴姆勒公司。在2009年第63届法兰克福车展上，戴姆勒旗下的梅塞德斯-奔驰公司推出B系F-CELL氢燃料电动汽车，续航里程达400公里，2010年将投入约200辆进入市场。另外该公司还展出新版Smart电动车，续航里程达115公里，预计由法国Hambach公司小量代工投入生产。该公司近年主要在电动汽车领域开展以下对外合作。

1.2009年1月，戴姆勒和美国电动车制造商Tesla开始着手锂电池和充电设施方面的合作研发；2009年5月19日宣布已收购Tesla近10%的股权。两家公司要继续共同研发电动车电池、电力驱动系统和整车制造；两公司已实现将Tesla公司锂电池和充电器运用到戴姆勒Smart电动汽车之中。

2.2009年3月，戴姆勒与德赢创（Evonik）公司合作成立Accumotive有限责任公司，专业从事电动车电池开发生产。

3.2009年6月，戴姆勒与德国第二大公用事业公司启动Smart电动车实验。

4.2010年3月，戴姆勒宣布，与中国比亚迪股份有限公司签署备忘录，双方将共同开发新型电动汽车，并创立新品牌。双方还将在中国建立用于开发和测试电动汽车的技术中心；3月2日，比亚迪公司在日内瓦车展上展出其研发的电动车e6。

(二)大众公司。在2009年第63届法兰克福车展上，大众汽车展出新一代“E-Up”，续航里程130公里，预计2013年投放市场；大众旗下奥迪还展出电动R8概念车型；在2010年3月上旬日内瓦车展上，大众展示Touareg混合动力汽车，奥迪展出A1 e-Tron电动概念车。2010年3月1日，大众公司推出电动车发展计划，2011年试投放500辆E-Golf电动汽车；2013年，E-UP电动车投入生产，2013年底规模化生产E-Golf和E-Jetta。大众汽车瞄准的电动车战略市场包括欧洲、北美和中国，目标是到2018年，大众成为电动汽车市场领先者，电动汽车市场占公司销售额的3%。近年，公司主要在电动汽车领域开展以下对外合作：

1.2008年6月，大众公司宣布与日本三洋公司达成协议，联合开发电动车锂电池。

2.2009年2月，大众公司与日本东芝公司签署备忘录，共同开发电动汽车动力系统和附属电子部件，双方还有意合作开发新一代电动汽车高能源密度电池。

3.2009年5月，大众与中国比亚迪公司签署备忘录，准备在混合动力和纯电动车领域开展合作。

4.2009年12月，大众出资收购日本铃木公司19.9%的股份，铃木人士透露，双方将在电动、混合动力车研发和汽油引擎改良方面，开展合作。

(三)宝马公司。在2009年第63届法兰克福车展上，宝马公司首次推出混合动力车ActiveHybrid 7和ActiveHybrid X6。在2010年3月北美车展上，宝马公司将展出BMW Active E高效电动车；这是宝马公司自Mini E之后的第二款纯电动车。宝马将电动车汽车发展项目称为“项目i”，在项目i框架内，已有600辆Mini纯电动车在全球进行了实路测试。目前，宝马集团“项目i”第二步已经启动，计划开展基于BMW concept Active E的第二组电动汽车测试。宝马会把测试经验反馈到未来电动车开发中，该款车预定2015年以后面市。正是由于各国政策支持重点和市场行情有所改变，宝马公司对发展新能源汽车的侧重点也有所转变，原来宝马在氢能源汽车上投入很大，并取得相应成就；从2010年开始，宝马集团暂缓推行正在开展的某些氢能源汽车行动，将新能源汽车开发重点转移到电动汽车上来。在企业外合作方面，宝马Mini E是宝马集团和瑞典国有电力企业瓦滕法尔电力公司的合作成果。

五、启示

欧盟和德国政府、行业、企业的实践和进展能为我国电动汽车发展提供有益启示。一是中国电动车发展也应有类似路线图的全面规划。规划要明确指出关键技术、科研开发、产业制造、公共管理等方面的具体步骤和分阶段目标。二是新能源汽车发展为中国抢占产业技术、品牌销售的制高点提供了新机遇。目前，即使发达国家，以电动汽车为代表的新能源汽车，都处在研发早期，大规模生产尚需时日。相比传统汽车，在电动汽车技术领域，中国和发达国家的技术差距相对较小，由此全球汽车产业技术的专利、技术标准、市场格局都将重新洗牌，只要中国积极参与，必将在新能源汽车技术、市场方面争得一席之地。三是新能源汽车发展，为中国和发达国家在汽车研发、生产、销售等方面开展各种合作提供了机遇。发展新能源汽车，已成为全球的共识和抉择，开展相互合作，能够缩短全球汽车技术和产业创新的时间。

在新能源汽车开发和商业化方面，中国和德国，中国和欧洲在以下领域的合作将富有潜力和前景：

(一)电池技术领域。电池技术是电动汽车开发的关键，中国应密切关注，包括欧洲和德国在内世界各国电池技术进展，取长补短，谋取电池技术的领先地位。

(二)混合动力车和电动车的研发、制造和商业化。目前，我国在解决充电回充、电动驱车等技术问题方面，可能和德国等发达国家一争高低，但德国汽车商在规模化生产、品牌影响力、全球营销网络、企业管理等方面的优势，是不容质疑的。当我们在电动汽车某些技术领域取得突破的时候，就可通过技术协议、合资等方式与德方形成合作关系，让我们的技术、品牌或重新组建的品牌，借助德方营销、管理、制造优势，赢得世界影响力。

(三)可再生能源融入充电电网。德国的可再生能源发电及可再生能源材料制造，在世界处于领先地位。德国也是汽车消费大国。今后，在可再生能源和充电电网一体化、利用可再生能源充电等方面，德国也会相对走在世界前列；中国应跟踪、借鉴德国经验，必要时开展相关技术和生产合作。

(四)电动车配套电子电信技术。德国电子电信科学技术先进，其利用电子电信技术解决电力驱动、电网一体化、汽车控制的问题，值得中国跟踪和借鉴。

(五)技术标准和管理框架。随着电动车开发深入，在电动车、电动车部件的技术标准、安全标准、产品规格、测试参数等方面，政府管理步伐都要及时跟上；在这方面，中国应密切关注德国和欧盟的动向，通过竞争、合作、互动，一方面力图跟上全球电动车先进规格和标准步伐，另一方面应注意基于中国部分先进技术、标准，提升中国技术、标准、产品的国际影响力。

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