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中国电动汽车发展前景预测与分析

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M JI市场分析>> ARKET ANALYSlS 中国电动汽车发展前景预测与分析 杨国丰。周庆凡,侯明扬,.占雪梅 (中国石化石油勘探开发研究院) 摘 要:利用弹性系数法和Bass模型对中国民用汽车和电动汽车保有量进行预测研究。中国民用汽车保有量将在 2035-f--前后达到4.95"fL ̄峰值,电动汽车保有量将保持稳定增长,: ̄]2035年有望达到25O0万辆左右,约占q-国民用汽 车保有量的5%,可大致替代1300万吨汽油消费。 关键词:电动汽车;Bass模型;汽车保有量;替代效应 Analysis of China’S electric vehicles and its prospect YANG Guofeng,ZHOU Qingfan,HOU Mingyang,LU Xuemei (Sinopec Petroleum Exploration and Production Research Institut Abstract:The paper analyzes and predicts the holding volume of China’S civilian vehicles and electric vehicles by means of elastic coeficient fmethod and Bass mode1.The domestic civilian vehicles will be he peak of t495 million and the number of the electric cars could be 25 million with the stable growth around 2035.Electric vehicles would account for 5%ofthe domestic civilian vehicles and therefore will probably substitute gasoline consumption of 13 million tons. Key words:electric vehicles;Bass model;car holding number;substitution effect jl市场分析 当年电动汽车销售量占本国汽车销售总量的比例)来看, ARKET ANALYSIS 政策铺垫和相关技术攻关,2014和2015年迎来了电动汽车 的爆发式增长。2014年,电动汽车销售量猛增至7.8万辆, 欧洲国家普遍较高,挪威居首,约为23%。 2015年,在全球销售的125.5万辆电动汽车中,纯电动 是2013年的3倍多。2015年,销售量又翻了一番,达 ̄lJ20.7 汽车为73.9万辆,插电式混合动力汽车为51.6万辆。近5年 万辆,中国成为全球电动汽车销售量最大和增长最快的国 来主要国家销售情况表明,不同国家的电动汽车推广重点 家。公安交通管理局的数据显示,截至2015年底,中国的 有差异(见图4)。荷兰消费者比较青睐插电式混合动力汽 电动汽车保有量达N58.32万辆,其中纯电动汽车33.2万 车,其销售量明显高于纯电动汽车,2015年的插电式混合 动力汽车与纯电动汽车销量比高达16。中国和挪威则以纯 电动汽车为主,各年度两类车销售量之比均低于0.5。德国 在2015年前以推广纯电动汽车为主,两类车销量比在0.5以 下,2015年N ̄Yria整,二者销量比接近1,目前德国国内市 场在售的电动汽车以插电式混合动力汽车为主。美国和日 本则一直保持纯电动汽车和插电式混合动力汽车并举的策 略,二者销售量比值常年保持在1左右。不过未来美国的电 动汽车发展重点可能出现变化。奥巴马政府主导制定的绿 色新政(Green New Dea1)对企业生产汽车的平均燃油经 济性(Corporate Average Fuel Economy)进行了调整,要求 美国市场上各车企2017—2025年的新款轿车和轻型卡车的 燃油经济性平均值达到4.3升/百千米。该标准几乎只有当前 车辆油耗水平的一半,将推动更多的汽车制造商生产和销 售传统混合动力汽车以及插电式混合动力汽车。 2中国电动汽车发展预测 2OO1年,中国开始规划推广电动汽车,经过十多年的 美国 中国 日本 挪威 德国 荷兰 ●2011年-2012 ̄一2013年_2014 ̄一2015年 图4 201 1—201 5年主要国家的插电式混合动力汽车与纯电 动汽车销售量比值 数据来源:根据IEA Globa]EV 0ut]ook 201 6数据整理 辆。根据国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划 (2012—2020年)》, ̄1J2o2o年,中国的电动汽车生产能 力将达N2oo万辆,保有量将达N5oo万辆,届时中国将成 为全球电动汽车保有量最大的国家,约占全球电动汽车总 量的40% 50% 2.1 民用汽车保有量预测 目前,对中国绝大多数家庭而言,汽车还属于高值消 费品,刨除限号等政策措施导致的“冲动性”消费,汽车 消费主要受经济环境约束。最能反映一个国家经济环境的 参数是GDP,本研究将中国GDP增长率与民用汽车保有量 增长率之比作为弹性系数进行预测。 中国近20年来的GDP增长率与民用汽车保有量增长率 有较高的一致性(见图5)。将GDP增长率与民用汽车保 有量增长率之比作为弹性系数,绘制近20年来各年份所对 应弹性系数的散点图并进行拟合,剔除拟合程度较低和不 合理的曲线类型后发现,弹性系数与其所对应年份的数据 有比较好的二次函数关系(见图6)。 根据相关专家和机构的预测,中国未来的GDP增长 图5 1 995—201 5年中国民用汽车保有量增长率与GDP增长 率的关系 数据来源国家统计局 to1.25,No.04 2 0 1 7 Jl国际石油经济 INTERNATIONAL PETROLEUM ECONOMICS 0一 r 一 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 201 1 2013 2015年 图6弹性系数与所对应年份的函数关系 莒 1 0 聋 晷誊 暑年 图7弹性系数模型预测的中国2040年前各年民用汽车保有量 亿5 4 3 2 两囤 目目。 N 率将维持在中高水平, “十三五”期间将高于6.5%,未 数据来源历史数据来自国家统计局 来20年内在5%一8%。利用弹性系数模型对中国民用汽 车保有量进行预Nu,t,设定2020年之前的GDP增长率为 f]L 为t+1时段新增消费数量占该时间段潜在消费数 6.8%,2020年之后为6.5%。根据弹性系数与所对应年份 量的比例,F 为到t时间段内累计的消费数量占该时 的函数关系预测未来各年的弹性系数,结合GDP增长率数 间段内总潜在消费数量的比例,P为创新系数,p为模 据,可以得到各年民用汽车保有量增长率,进而预测未来 仿系数。 一段时问内民用汽车保有量(见图7)。预计,2020年中 根据Bass模型,人们对一个新产品的消费由两部分组 国民用汽车保有量将达到2.75亿辆,2030年达到约4.79亿 成,即创新消费和模仿消费,消费量最终受最大市场潜力 辆,2035年将实现保有量峰值,约为4.95亿辆。为验证该 的制约。创新系数、模仿系数和最大市场潜力是预测新产 预测结果的准确性,选择几个主要的时间节点,将预测结 品消费量的3个参数。 果与汽车行业的预期值进行比较(见表1)。该方法预测 中国的电动汽车消费者可分为两大类。一类为创新消 的民用汽车保有量与汽车行业相关机构的预期值吻合程度 费者,主要是为了尝试新事物购买电动车,能很快适应电 较高,说明至少在现阶段,该模型的预测结果具有较高的 动汽车这种交通模式,购买决策不受其他消费者的影响, 可信度。 同时受交通条件、基础设施等外部因素的影响较小。创新 系数(P)体现的即是这部分消费者所贡献的电动汽车销 2_2 电动汽车的创新消费系数和模仿消费系数 量,P的取值在0—1之间,数值越大表示创新消费者接受 Bass模型由美国的Frank Bass提出,该模型的离散 电动汽车的速度越怏。销售历史数据充足的情况下可直接 时间公式为: f十 _尸[1一, ]十Q, 【1.F ]。式中: 根据时问序列数据,利用最小二乘法、极大似然法等方法 表1 弹性系数模型预测结果与汽车行业预期对比 }I I市场分析>> ARKET ANALYSIS  得出P的估值,但中国的电动汽车推广时间短,可用数据 表2影响电动汽车消费量的创新系数(尸)和模仿系数(Q)少,本研究中采用广泛类比法来确定。另一类为模仿消费 者,购买电动汽车的意愿更容易受其他消费者满意度和口 碑的影响。模仿系数(p)体现的即是这部分消费者所贡 献的电动汽车销售量。0的取值也在0—1之间,数值越大 表示电动汽车在潜在消费人群中的推广速度越快,估值方 法与璞似。 为确定P和p值,我们选取了3类广泛类比对象:一 是与具有高值耐耗品相似特征的传统汽车、房地产和奢 侈品,此类的权重为20%;二是具有更新换代速度快、 技术含量高等相似特征的电子产品,所占权重为35%; 三是美国历年的电动汽车销售和保有量数据,所占权重 为45%。综合3方面类比结果,结合中国的电动汽车发展 情况,我们认为中国的电动汽车创新消费系数P开始值为 0.0 1,之后缓慢增加,在电动汽车设计和技术进步的推 动下其增幅会加速,达到相对成熟阶段后趋于平缓,在 预测期内的最大值为0.1 1。模仿系数0开始值为0_3,变化 趋势与P类似,但时问上略滞后,在预测期内的最大值为 0.87(见表2)。 2.3不同情景下的中国电动汽车保有量预测 消费者对电动汽车的兴趣,会在一定程度上受到价 动汽车的市场潜力较大。反之,消费者购买电动汽车的意 格、替代成本、政策等因素的影响,最终影响电动汽车的 愿较低,市场潜力较小。本文根据不同假设条件,通过文 市场潜力。最大市场潜力制约着电动汽车消费量,该参数 献调研和问卷调查,依据电动汽车在当年新增民用汽车总 与当年新增民用汽车总量有关。 量中的占比,设定了电动汽车在高、基准和低三种情景下 若电动汽车技术持续进步、车辆成本不断降低、性价 的最大市场潜力(见表3)。 比提高,充电桩等基础设施不断完善,汽油车等其他燃料 根据我们所能获得的数据及交管局公布的数据,中国  15和2015年的电动汽车保有量分别为8000辆和58.32万 车辆成本处于较高水平,政府为电动汽车提供较大优惠补 201贴政策,那么消费者购买电动汽车的意愿就会比较强烈, 辆,2020年的规划数据为500万辆。我们在预测中国电动 电动汽车在当年新增民用汽车中所占的比例相应提高,电 汽车保有量时以201 15作为起点,只使用这一年的历史数 表3电动汽车最大市场潜力预测  { 1Vo1.25,No 04[I国际石油经济 2 0]7 INTERNATIONAL PETROLEUM ECONOMICS 辆∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ O 万 ∞ 加 佰 ∞ 5 暑耋言詈耋謇吾 銎蓍菖蓉蓉营蓉量吾 莒吾基年 N O-1 t"N N 一基准情景 一高速情景 *低速情景 一基准情景・・一高速情景 一低速情景 图8 不同情景下中国201 1—2035年电动汽车保有量预测 图9 不同情景下电动汽车对汽油消费的替代量 据,将2015年的 实际数据和2020年的规划数据用来验 而替代的汽油消费量约为29.97万吨,约t 当年汽油产量 预测结果的准确惟 按照前述的P ̄:11Q值范围.结合不同情形下的电动汽 频率和燃油效率不发生重大变化,结合前面j种不I州情景 砘 O 0 O O 0 0舳 ∞  12103.6万吨的0 25%。假设未来20年内中【玉l私家车的使川 车的最大订丁场潜力.叮以对不时隋景下的电动汽车保有量 下的电动汽车保有量数据,可以得到不 年份电动汽车对 进行颅测( I剞8) 【刘中标出了三种不 情景F,中国 汽油消费的替代量(见图9)。根据我们的测算,在基准 在 01 5、2020 ̄12030年的电动汽车保有量及其占比。在基 情景下, ̄2020年汽油消费替代量为254.1 0万吨,2030年 准情景下, f,1 ̄12ol 5年干¨2020年的电动汽车保有量分别为 为l225.49万吨,大约相当于中国201 5年汽油产量的10%. 58.2万辆1:11494.4万辆交管局公布的 }J圈截争2015年底的  ̄q2035年可能将替代1290.88万吨汽油 以上电动汽车对汽油消费的替代效应是在不考虑能效 电动汽车 仃萤为58.32万辆,2020年的保有量规划目标为 1中l玉I汽车 5(10厅辆. 预测值大致卡}{、 .表明预测结果具有较高可 变化等 素下所做的静态计算。根据2016年l0)信 : 工程学会牵头制定的《节能与新能源汽车技术路线图》.  ̄J2020年,中 乘 车新车平均油耗要降 5.0升/ 千 3电动汽车发展对汽油消费的影响 米,商用车新车油耗接近国际先进水平,新能源汽车销量 占汽车总体销量的比例达到7%以上; ̄2025年,乘片】车 根据If- 家统汁玛的数据,III国民用汽车I}I的 新车平均油耗4.0升/百千米,商用车新车油耗达到 际先 84 0 为小型载客汽车(私家车)。H前的电动汽车消费 进水平,新能源汽车销量占汽车总体销量的比例达f ̄J2o% 以私家乍替代为主,所替代的车用燃油主要是汽油 相 以上; ̄2030年,乘用车新车油耗3.2升/百千米.商用车 父统汁 示,北京等・线城市的私家车平均每年行驶里 油耗I 步国际先进水平,新能源汽车销量・ 汽车总体销量 张约、勾1.5万千米.受交通没施、卅行刊惯、经济等『大]素 的比例达 ̄J4o%以上 汽车能效的提高和电动汽车的广泛 响,其他地 的私家车使J}}j频率和行驶里程会低于这 推广将对中 未来的汽油消费产生较大影响. 内石油企 ・水 ,我fI在本次测算・『jftf 没全 私家车的年均行驶 业应对此有一定的预估。 电动汽车发展给石油公百J带来挑战的 时也大来了机 遇。一方而,电动汽车的快速发展会增加电力需求,『 }- L 为1万千米 家 币¨信息化部公布的数据显示,201 5年中 ii ̄11: 均燃料消耗蕈实际值为7.047t‘/百千米,汽油的密度 国电力市场的结构性矛盾突出,天然气作为渊峰者的角色 、 ,J为0.73t1 ̄/乜方米,【}J 201 5年的电动汽车保有量为 有望进一步得到加强,这为石油公司发展天然气业务提供 58.32厅辆按照以l 数据估算,20l 5年 电动汽车的使用 了机会 另一方面,电动汽车的发展需要一个完整的产、l M II.市 场分析 链,其中的充电、租赁等电动汽车增值服务领域都可以与 [8】Coneawe,EUCAR(European Council for Automotive R&D),JRC ARKET ANALYs JS 加油站业务相结合,石油公司也能分享到电动汽车发展的 红利。 参考文献: [1】lEA.Global EV Outlook 2016:Beyond one million electric (Joint Research Centre of theEuropean Commission).Well—to. wheels analysis of future automotive fuels and powertrains in the European context[R].2008—09. 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