[本章執筆人程廣宇，中國科學技術發展戰略研究院助理研究員。]
第一節 中國新能源汽車的發展曆程及特點
自20世紀70年代能源危機爆發以來，研究開發低油耗的傳統內燃機汽車和發展替代石油燃料的新能源汽車已經逐步成為全球汽車工業發展的主要方向。發展節能與新能源汽車已成為世界各國應對交通能源和環境問題所采取的共同措施。美國、日本、歐盟及中國等國均先後開始持續支持新能源汽車的研發及產業化。目前，在新能源汽車領域，已取得了一係列關鍵技術突破，形成了一批新能源汽車整車產品，若幹個品牌的混合動力汽車已實現批量生產、上市銷售，一些品牌的純電動汽車和燃料電池汽車已進入小規模商業化示範運行階段。
中國新能源汽車的探索始於20世紀60—70年代，係統研發卻起步於“九五”時期，比美國、日本、歐盟等國家至少晚20年的時間。然而，經過十多年的快速發展，中國的新能源汽車僅用了不到20億元的投入，走過了日美歐20年發展的過程，在許多關鍵技術方麵取得了重要突破，在動力係統和一些關鍵零部件開發方麵取得了跨越性的發展，在整車生產和應用等方麵取得了重大進展。尤其是在2008年北京奧運會期間，成功組織實施了奧運曆史上規模最大的新能源汽車運輸服務，充分彰顯了中國新能源汽車的發展水平。目前，自主研發的新能源汽車整車產品已實現小批量進入市場，共有48個型號的各類新能源汽車獲得國家機動車新產品公告，混合動力汽車已具備批量生產能力，純電動汽車產品開始出口，成本具有明顯的國際競爭優勢，燃料電池汽車主要性能接近國際先進水平。
雖然新能源汽車在中國已有近五十年的發展曆史，但真正的快速發展還是在近十年。中國新能源汽車是在國家持續大力加強關鍵技術研發攻關的過程中逐漸發展起來的，其發展是與中國汽車工業的自主創新進程密不可分的，是整個汽車工業自主創新的一部分，是一個依靠自主研發促進產業發展的典型行業。
一、幾個重要的發展階段
中國最早開始研究新能源汽車是在20世紀60年代，最初主要關注的是純電動汽車領域的研發，隨後逐漸延伸到燃料電池汽車和混合動力汽車等方麵。中國新能源汽車的發展大致經曆了三個曆史階段。
第一階段，20世紀60年代到2001年前後的萌芽階段。這一時期，中國並沒有係統地支持新能源汽車領域的技術研發，國內各企業集團也沒有將新能源汽車作為研發投入的重要方麵。中國汽車製造企業沒有推出一款新能源汽車整車產品，以石油為燃料的傳統內燃機汽車居於統治地位。這與國內汽車工業的整體發展狀況密不可分。該時期，整個國內汽車工業更多的是依靠引進技術、引進車型謀求規模擴張，對創新的關注度較低，全行業自主創新進展非常緩慢，新能源汽車研發並未得到實質性推進。而同一時期，國外大汽車公司已開發生產了一百多種型號的新能源汽車，其中，已有十多種純電動汽車車型投入商業化生產。對比而言，中國的新能源汽車發展至少落後於發達國家20年。然而，可喜的是，從“八五”電動汽車被列入國家科技攻關計劃以來，在“九五”時期，我國政府已經意識到發展新能源汽車的重要性，正式將其列入國家重大科技產業工程項目，主要開展電動概念車（含相關技術）研究、電動改裝車開發、試驗示範區建設、運行機製和政策法規及技術標準的研究，這為新能源汽車的進一步研發奠定了基礎。
第二階段，2001年9月到2007年11月的研發培育階段。該時期的劃分是以兩個標誌性事件為起始點的。首先，2001年9月，國家科技部組織召開了“十五”國家高技術研究發展計劃（以下簡稱863計劃）“電動汽車重大科技專項”可行性研究論證會，會議通過專項可行性研究報告，這標誌著對我國汽車產業發展具有重大戰略意義的電動汽車專項正式啟動，這是我國第一次係統支持新能源汽車的研發。其次，2007年11月，《新能源汽車生產準入管理規則》正式實施，該規則的實施為新能源汽車在我國正式上市銷售鋪平了道路。這一時期，中國的新能源汽車取得了一係列關鍵技術突破，三類電動汽車分別完成了功能樣車、性能樣車和產品樣車試製；以幸福使者微型轎車為基礎開發的純電動轎車實現了批量生產和出口；若幹個品牌的純電動客車、混合動力客車和混合動力轎車在北京、武漢等城市進行了小規模示範運行；一批具有自主品牌的純電動客車、混合動力客車已獲國家發改委汽車新產品公告批準；部分自主研發的混合動力轎車已基本完成了商品化的前期準備工作。這一時期，中國新能源汽車實現了快速發展，與發達國家的差距逐步縮小。
第三階段，2007年11月《新能源汽車生產準入管理規則》正式實施後的產業培育階段。這一時期，隨著863計劃取得成果的陸續產業化，中國汽車製造企業的新能源汽車整車產品開發能力大幅提升，一批具有自主品牌的混合動力轎車產品獲國家發改委汽車新產品公告批準，長安汽車、奇瑞汽車和比亞迪汽車的自主創新混合動力轎車上市銷售。對新能源汽車的政策支持實現了從重點加強關鍵技術研發向研發與產業培育並重的轉變，主要體現在持續深入地開展新能源汽車示範運行等方麵。雖然從2003年起，北京、天津、武漢、深圳等七個城市及國家電網公司先後開展了電動汽車小規模示範運行考核，但真正集中開展新能源汽車示範運行的是2008年的北京奧運會。奧運期間，共集中投入了595輛自主研發的混合動力、純電動及燃料電池等電動汽車，成功地實現了在局部區域規模化、集中化、高強度的較大規模商業化示範運行。奧運示範運行的成功表明中國新能源汽車已經具備形成產業的基本實力。全國政協副主席、科技部部長萬鋼說：我國自主研發的節能與新能源車輛在北京奧運會期間實現了規模化、集中化、高強度的成功應用，是我國節能與新能源汽車發展的重要裏程碑”。
因此，中國新能源汽車的培育和產業化形成已經成為當前該領域發展的關鍵。為此，2009年1月，國家財政部和科技部聯合發布了《關於開展節能與新能源汽車示範推廣工作試點工作的通知》，不僅將試點城市擴大到13個，而且明確中央財政應重點對試點城市購置混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池等節能與新能源汽車給予一次性定額補助。可以預期，在未來的幾年內，以新能源客車和混合動力轎車的持續發展為核心，中國的新能源汽車產業將逐步形成，產業鏈將逐步得到完善，產業的自主創新能力和水平將逐步增強。
二、幾個重要特點
與發達國家政府加強對新能源汽車研發支持相似，中國新能源汽車的發展也與政府支持密不可分。但由於我國汽車企業具有規模較小和數量眾多的典型特征，我國新能源汽車發展及其研發組織呈現出一些與眾不同的特征。
（一）自主研發和政策扶持對行業發展影響較大。
首先，新能源汽車行業是依靠自主研發逐漸形成和發展的。21世紀初，由於一批中國汽車製造企業開始加強自主創新投入，中國汽車行業的自主創新能力顯著提升，陸續推出了一批有影響力的自主品牌轎車，聚集了一批優秀的科研開發人才，搭建了一批具有自主知識產權的車型開發平台，這些都為新能源汽車的發展奠定了基礎。在整個汽車行業持續創新的過程中，依靠863計劃的強有力支持，中國新能源汽車在自主研發的過程中逐漸起步；依靠持續的科研開發，中國的新能源汽車技術逐步突破，從無到有，從分散到係統，逐步形成了目前能基本支撐產業發展所需的技術體係。可以說，中國新能源汽車行業的形成與發展是與自主研發活動相伴隨的，是依靠自主研發拉動的。誠然，對於技術領先國家而言，新興產業的形成與發展一般都是與技術進步緊密聯係的，但對於技術落後國家而言，則不完全是這樣的，技術引進等途徑也在深刻地影響著產業發展。在中國像新能源汽車這樣依靠自主研發推動產業形成與發展的行業並不多。
其次，新能源汽車行業的形成是與政策多方麵支持緊密相關的。目前，由於新能源汽車前期研發等投入較大，整車生產成本比傳統內燃機汽車高，因此，新能源汽車的售價較高，在市場競爭中處於不利地位；對於純電動汽車而言，由於使用中對充電站等基礎設施的依賴較強，存在前期基礎設施投入較大等問題，新能源汽車的發展需要所在國在政策方麵的扶持。中國新能源汽車的發展從道路準入到小規模示範，再到大規模運行，乃至向普通消費者銷售，各個環節都受到來自政策的深刻影響。剛剛出台的《關於開展節能與新能源汽車示範推廣工作試點工作的通知》為中國新能源汽車的進一步發展指明了方向。
（二）製度設計對研發組織貢獻較大
首先，非常注重研發體係的前期規劃。不僅由於中國汽車企業數量一直保持在117家左右，數量遠較發達國家為多，研發資源較為分散，而且由於汽車工業的研發能力較弱，整合、集成研發資源對中國加強新能源汽車研發支持非常重要。因此，在加強研發支持的過程中，中國首先加強了新能源汽車研發體係的前期規劃，這是中國新能源汽車發展的一個重要特征。
由於在電動汽車重大科技專項啟動前，中國在新能源汽車領域還沒有成熟的研發體係，這使得重新規劃研發體係成為了可能。因此，在技術開發過程中，863計劃確立並堅持了“三縱三橫”的研發布局，即以燃料電池汽車、混合電動汽車、純電動汽車為“三縱”，以多能源動力總成控製、驅動電機、動力蓄電池及燃料電池等關鍵零部件為“三橫”，全麵推動電動汽車整車開發和關鍵零部件核心競爭力的提升。其中燃料電池轎車布局在上海，依托上海燃料電池汽車動力係統有限公司和同濟大學；燃料電池大客車布局在北京，依托清華大學和北京客車廠等；混合動力轎車布局在武漢，主要依托東風電動汽車公司開發，後來奇瑞和長安公司也加入；混合動力大客車布局在武漢和長春，主要由一汽集團和東風電動汽車公司利用各自的底盤技術進行開發；純電動汽車布局在北京和天津，客車由北京理工科淩電動車輛有限公司研發，轎車由天津清源動力有限公司研發，之後奇瑞汽車公司也加入。
再次，圍繞整車企業開展研發攻關，產品的目標導向明確。由於新能源汽車研發是以推出整車產品為階段目標的。整車是一個係統，各零部件相對而言是一個子係統，整車功能靠零部件的集成而實現。整車企業是最接近市場和用戶，並把握和引導著整個研發方向的。因此，中國開展的新能源汽車研發是以“整車企業牽頭、零部件企業協同”的模式開展的，依靠這種模式，強化了科技項目的產業化目標，有效整合了國內研發資源。在作為牽頭單位的整車企業中，既有專業的整車汽車企業，如一汽、東風、奇瑞、長安等汽車公司，也有以大學或科研院所的人才為主組建的新型科技企業，如北京清能華通科技發展有限公司、上海燃料電池汽車動力係統有限公司、天津清源電動車輛有限責任公司、北京理工科淩電動車輛有限公司等，完全是按照各自的能力與所長安排布局的。
最後，促進參與項目企業間的競爭與加強國際研發合作相結合。一方麵，新能源汽車是市場競爭產品，而不是壟斷產品，中國在組織研發的過程中突出強調了這種特征，在參與項目研發的企業中建立並實施了擇優競爭機製，即在項目實施中有多家企業從事相近的研究內容，選取最好的作為後續滾動支持的單位，通過項目承擔單位間的競爭，保障技術開發目標的順利實現。另一方麵，在全球範圍內，新能源汽車是一個朝陽產業，各國都在研發，但並沒有成熟的研發方向，因此，國際合作對推動新能源汽車的開發非常重要。在係統開展新能源汽車研發之初，中國就強調國際合作的重要性，強調自主創新與國際合作相結合。從2002年開始，在中法兩國能源交通科技協作備忘錄的基礎上，國家科技部每年與法國總理府電動汽車部際協調委員會舉行一次中法電動汽車指導小組會議；在中美《關於能源效率和可再生能源技術及利用合作議定書》的框架下，雙方於2003年10月簽署了為期五年的《關於電動汽車和燃料電池汽車技術合作開發》附件；持續與德國交通、建設與住房部，以及加拿大國家研究理事會開展了多種形式的合作等。
第二節 國外新能源汽車的主要進展與中國的發展現狀21世紀以來，由於車用動力電池、電機、控製係統等瓶頸技術領域的重大突破，新能源汽車呈現出加速發展的趨勢。十年間，不論是中國，還是美、日、歐盟等國的新能源汽車都實現了快速發展。
一、國外新能源汽車取得的主要進展
21世紀初，由於鋰離子電池技術的突破，尤其是高性能磷酸鐵鋰電池技術的成熟，在全球範圍內促進了新能源汽車的產業化。截至2008年年底，混合動力汽車全球累計銷量已超過150萬輛，實現了商業化，純電動汽車已實現規模化商業運行，燃料電池汽車已進入租賃市場進行商業示範。在可以預見的未來三年內，全球各主要汽車公司還將有數十款新能源汽車投放市場。
（一）鋰離子電池性能取得跨越性的提升
一直以來，電池的壽命和成本問題一直是製約電動汽車發展的技術瓶頸。動力電池逐步從鉛酸電池發展到鎳氫電池、鋰離子電池等，在比能量、比功率、安全性、可靠性、循環壽命、成本等方麵有了較大提升。尤其是20世紀90年代以來的15年間，電池的能量密度跨越性地提升了5.2倍，增長速度是之前15年的近三倍。電池性能的提升主要源於新型鋰離子電池技術的突破。目前，鋰離子動力電池已成為車用動力電池技術研究開發的主要方向，得到來自國際各大電池公司的巨額研發資助。不僅在法國建成投產世界上第一家專門生產車用鋰離子電池、年生產能力為5 000套電池組的工廠，而且研製出了能量密度高、安全性好、可在-20～60℃放電及在-40～60℃儲存、循環壽命是鉛酸電池6～7倍的磷酸鐵鋰電池。隨著新能源汽車產量的逐年增加，鋰離子電池將實現規模化生產，這將有助於電池一致性的提高，降低電池成本，從而進一步推動鋰離子電池技術的發展。日本政府發布的“下一代車輛燃料行動計劃”估計，到2015年，電池性能要比2010年的水平提高1.5倍，成本降至當前電池的1/7；到2030年，電池性能提高7倍，成本降至當前的1/40。
（二）混合動力汽車成為新能源汽車進入市場的排頭兵從1997年全球第一輛混合動力轎車——豐田第一代Prius混合動力汽車——上市銷售以來，在十多年的時間裏，混合動力汽車技術不斷成熟，混合動力汽車整車產品已成為新能源汽車進入市場的排頭兵。目前，僅日本豐田汽車公司——全球第一家率先實現混合動力汽車產業化的汽車製造企業——全球累計銷售就達125萬輛混合動力汽車。其中，僅2007年，豐田混合動力汽車銷量達到近28萬輛，同2006年相比增長44%。豐田公司搭載第三代THS技術的第二代混合動力汽車將於2009年底或2010年初上市，整車能源效率將從原來的28%提升到37%。本田最新一代Insight小型混合動力車2008年在美國上市，基本型售價僅為1.9萬美元，是目前價格最低的混合動力車型。此外，美國、歐盟和韓國的汽車製造企業也都將混合動力汽車作為其進軍新能源汽車市場的首選，如通用、福特已向市場投放多款混合動力汽車，奔馳汽車還投放了采用鋰電池的S400混合動力豪華轎車。