探索我国新能源汽车企业创新效率

2021-04-10 19:16张永安
新型工业化 2021年11期
关键词:燃料电池新能源电池

张永安

(忻州市高级技工学校,山西 忻州 034000)

0 引言

汽车工业已成为世界主要工业化国家的支柱产业,是一个国家现代化水平的重要标志之一[1]。随着汽车产量和拥有量的不断增加,以石油产品为动力的汽车排放的废气已成为影响地球气候和城市的主要环境污染源。此外,能源短缺的问题变得越来越严重。能源和环境问题已经成为传统汽车发展的最大障碍。寻找和开发新型的汽车清洁能源是汽车研究领域的一个热点问题。随着汽车燃油经济性要求的不断提高和环保理念的不断强化,未来汽车的发展将朝着清洁、高效的方向发展,基于传统化石燃料的汽车动力系统将逐步向混合动力过渡。新能源汽车作为一种低排放、能源利用多样化的环保节能汽车,呈现出加速发展的趋势,对促进高新技术、新兴产业和经济发展将产生深远影响。新能源汽车对稳定能源供应、发展低碳交通、保持汽车产业可持续发展具有重要意义。

新能源汽车作为战略性新兴产业,促进其快速增长,加强其技术创新,形成具有国际竞争力的汽车企业和供应商。在过去的十年中,1996年至2018年,拥有汽车的个人数量增长了21.8倍[2]。国内新能源汽车的快速发展已经成为中国汽车行业乃至制造业赶超国际汽车企业的重要机遇。因此,能源部门(尤其是新能源汽车)是全球经济中最重要的产业之一。然而,创新效率是工业或企业现代化投资的良好指标。创新效率的提高等于最小化创新资源的投入或最大化创新成果的产出。在过去几年快速发展的新能源汽车产业中,技术创新效率是怎样的,创新效率的影响因素有哪些。探索这些问题,可以有效推动汽车企业和政府在未来做出最佳投资选择,支持中国新能源汽车产业继续高效发展,增强竞争力。

为了弥补现有研究的不足,新能源汽车作为一个新兴产业,具有很强的代表性;因此,选择新能源汽车企业作为研究对象,应该丰富和拓展企业工程技术的研究。通过实证分析,分析影响新能源汽车工业效率的低效因素,突出政府的调控作用,为新能源汽车可持续发展提供参考和建议。

1 新能源汽车行业的发展现状

与传统的燃料汽车相比,新能源汽车是一种新型汽车。燃料电池汽车与传统汽车的区别在于其动力系统。燃料电池汽车的动力学条件复杂,系统的动态响应速度慢。在启动、加速或爬升条件下,燃料电池的输出特性不能完全满足车辆的行驶要求。因此,在燃料电池汽车的实际应用中,经常使用燃料电池混合动力汽车的设计方法。引入辅助能源装置,将动力电子装置与燃料电池连接,提供峰值功率,补充燃料电池在车辆加速或爬升时的输出功率。燃料电池电动汽车的外观和内部空间与普通汽车几乎相同。它们之间的主要区别在于电力系统[3]。混合动力电动汽车的动力不仅仅来自一个方面,而是将电机与传统燃油发动机相结合,实现了一种新的平衡,完成同样的里程消耗更少的能量,污染物的排放远低于传统燃油汽车。

新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池乘用车。由于燃料电池乘用车只排放水,无污染物排放,加氢时间长,行驶里程长,能源转换效率高,被认为是新能源汽车最有前途的发展方向之一。燃料电池电动汽车由于具有效率高、污染少、噪音低、余热可重复利用、燃料补给快、燃料容易获取、长期可靠等优点,在汽车应用领域具有巨大的潜力,成为当今世界的研究热点。燃料电池汽车仍然面临着许多技术问题,从成本上来说,商业化还有很长的路要走。然而,燃料电池汽车具有无与伦比的良好性能,代表了电动汽车的发展方向[4]。

2 新能源汽车企业创新效率的度量

类似于其他许多新兴产业的发展,新能源汽车市场仍处于初期阶段必须解决很多问题:如高初始生产投资、电池成本高、缺乏充电设施、电池寿命短、电池安全、技术缺陷、处置废物、客户偏好和外部成本。特别是在中国,新能源汽车市场也面临着许多问题,如本地保护、有限的停车和安装本地充电设施。首先,虽然中国的新能源汽车行业在过去的几年里繁荣程度很高,但该行业仍然依赖于政府的支持。一方面,消费者的购买价格受到政府数万元的补贴,弥补了电动汽车相对于燃油汽车的价格劣势。另一方面,产业链上的企业入驻园区,享受了大量的政府土地和税收补贴。然而,2019年新能源汽车销售增速总体呈下降趋势[5]。补贴将在未来两年内减少并取消,消费者可能因价格补贴减少而不再购买新能源汽车。目前工业技术发展中存在的瓶颈,如动力电池的高能量密度、安全性等,尚未得到平衡和解决。最后,随着新能源汽车全球化的兴起,海外汽车厂商将新能源汽车作为未来的发展方向。这些制造商将在未来几年推出新的车型,为消费者提供更多的选择,这对国内企业是一个巨大的挑战。

在创新效率的度量方面,学者们经常使用单次投入与单次产出的比值作为效率指标。然而,这一比率没有考虑到多种投入,不能识别效率低下的原因。因此,采用了更合适的方法,学者们试图将前沿分析应用于解决类似问题。有研究表明,当生产函数设置合理时,随机前沿法方法比数据包络分析方法更有效。新能源汽车作为高新技术企业,运用随机前沿法方法测算了我国新能源汽车企业的工业增加值,分析了影响新能源汽车企业工业增加值的因素。此外,大多数工业工程研究是在宏观层面进行的,重点是行业或地理区域,很少有文章从微观层面探讨企业创新效率。此外,学者们通常使用径向数据包络分析方法来衡量两阶段创新效率,这并不能解释每项投入和产出的非径向松弛所导致的效率低下。因此,本文的目的是应用国家经济指标来衡量新能源汽车企业的企业经济效益[6]。

3 新能源汽车中创新效率的影响因素

环境支持应被视为一个投入因素,而不是外生的干扰。研发资本存量反映了公司在创新方面的投资能力,且具有累积性。环境支持投入:本文根据新能源汽车的特点,从基础设施投入和技术知识支持环境两个方面对工业工程的环境支持投入进行了测算。用合作高校数量、科研机构数量来反映技术和知识支持环境。

将新能源汽车企业创新效率的低效率因素分为外部因素和内部因素。外部因素主要是指国家政策和外部经济环境。通常情况下,新能源汽车公司创新效率的改善,内部因素包括财务因素和管理因素。操作能力。发现营运能力对环境上市公司技术创新具有显著的正向影响。本文选用资产周转率来表示经营能力,这个指标是营业收入与平均总资产的比率。偿付能力。对于企业能否将压力转化为推动创新效率改进的动力,学者们还没有形成统一的看法。管理激励机制。管理层人均薪酬对创新效率有显著的负向影响。本文选择管理层人均薪酬作为反映管理层激励的代理指标。人在企业中发挥着不可替代的重要作用。政府支持。与传统产业相比,新能源汽车产业可以获得政府更多的支持,特别是在研发活动方面的资金支持,这将有助于创新效率的推广。政府支持可以促进化工行业的技术创新。政府的支持主要是补贴的形式,通常包括贷款利息支付、退税和出口鼓励。

设备影响因素中电池作为新能源汽车的动力来源,是目前我国面临的主要技术瓶颈。新能源汽车动力电池主要包括铅酸电池、锂电池和氢燃料电池。能量密度是其核心技术指标。铅酸电池发展缓慢。我国铅酸电池的比能已由早期的20 Wh/kg提高到40 Wh/kg,而胶体电池、线圈式铅酸电池、铅碳超级电池等突破性技术均在国外开发。此外,铅酸电池对环境的污染明显,在新能源汽车领域的商业化案例较少。锂电池技术还没有实质性突破。锂电池主要包括三元锂电池、LiFePO4电池、LiMn2O4电池和固态电池。正负极材料对其质能密度的影响最大。国内科研人员采用高温固相还原、喷雾干燥结合低温微波水热法、机械研磨流体混合法、溶胶-凝胶法、富氧烧结处理等方法制备了高放电比容量电极材料。为高能量密度电池的发展做出了贡献。然而,美国、韩国和德国等国家拥有锂电池产业的大部分专利。中国的大部分研究都是基于现有技术,没有实质性突破。燃料电池的关键材料技术陷入困境。日本、韩国等发达国家掌握燃料电池质子交换膜、催化剂、气体扩散层等关键材料技术。虽然我国燃料电池对铂碳、铂合金化、核壳、非贵金属等催化剂进行了深入研究,但产品不具备市场竞争力。我国的气体扩散层供应一直处于垄断状态。其核心碳纤维技术由日本东丽公司掌握,短期内难以实现优质碳纤维原料和关键设备的批量生产。

4 结语

新能源汽车是我国汽车工业未来发展的一个重要趋势。我国在新能源汽车的研发上投入了大量的人力物力,并取得了巨大的成就,其中一些成果已经在投入生产的新能源汽车中得到了体现,但仍有一些核心问题没有得到解决,影响新能源汽车的进一步发展。加强新能源汽车的推广,有利于缓解中国的能源危机,保护中国的生态环境,促进中国汽车工业的健康可持续发展。

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