「節能與新能源汽車技術路線圖」發布,核心要點最全解讀

「節能與新能源汽車技術路線圖」發布,核心要點最全解讀

10月26日召開的2016汽車工程學會年會暨展覽會上,受工業和信息化部委託,中國汽車工程學會牽頭的節能與新能源汽車技術路線圖正式發布。國家強國戰略諮詢委員會、清華大學教授歐陽明高作為代表現場發布了路線圖內容。

「節能與新能源汽車技術路線圖研究」是500位專家歷時一年完成的大型聯合研究項目,總體框架為「1+7」結構,包括節能與新能源汽車總體技術路線圖,節能汽車、純電動和插電式混合動力汽車、燃料電池汽車、智能網聯汽車、汽車製造技術、動力電池技術、汽車輕量化技術等七項專題技術路線圖。

本文中,總路線圖以2020年、2025年、2030年為節點,介紹了市場需求、產品應用以及產業基礎。其中節能汽車、純電動和插電式混合動力汽車、氫燃料電池汽車、智能網聯汽車是我國汽車產業發展轉型中的重點產品。路線圖就以上述重點產品,分別制定了產品路線圖和支撐重點產品發展的技術路線圖。車雲菌將核心內容整理如下。

產業總體路線圖

對於產業總路線圖可以重點關注幾組數據。以2020年、2025年、2030年為節點,總路線圖重點指出了不同時間節點汽車產業規模、新能源車銷量佔比和智能汽車的市場佔有率。

汽車產業規模預測:

2020年3000萬輛,2025年3500萬輛,2030年3800萬輛。

節能汽車乘用車平均油耗2025年4L/100km,2030年3.2L/100km。

新能源汽車年銷量佔比:

2015-2020 新能源汽車年銷量超過總銷量7%

2020-2025 新能源汽車年銷量超過總銷量15%

2025-2030 新能源汽車年銷量超過總銷量40%

智能網聯汽車市場佔有率:

2015-2020 駕駛輔助(DA)、部分自動駕駛(PA)車輛市場佔有率約50%

2020-2025 DA、PA車輛佔有率保持穩定、高度自動駕駛(HA)車輛佔有率約15%

2025-2030 完全自動駕駛(FA)車輛市場佔有率接近10%

節能汽車

節能汽車方面總體思路是以混合動力為重點,以動力總成升級,先進電子電器為支撐,全面提升傳統燃油車節能技術和燃油經濟水平。第二,進行結構節能與技術節能並重,加快緊湊型及以下小型車的推廣,顯著提高小型車比例。第三,以發展天然氣車輛為主要方向。

節能汽車技術路線重點在於採用高效燃燒,降低摩擦,先進控制等技術提高發動機熱效率,以多擋化和高效化提高傳動效率,採用混合動力技術進一步降低整車油耗。

節能乘用車方面,難度最大的是節能乘用車動力總成升級優化,2020年汽油機熱效率提升至40%,2025年提升至44%,2030年後期通過HCCI等熱效率提升至48%。此外尋找替代燃料分擔,以天然氣為主,2030年佔比提高了8%。

節能商用車方面,重中之重仍然是動力總成的能量轉換效率,分別到了50%、52%和55%。天然氣的商用車在未來會是替代燃料的主體之一。

純電動和插電式混合動力汽車

在應用領域上,中型及以下車型規模化發展純電動乘用車為主,實現純電動技術在家庭用車、公務用車、租賃服務以及短途商用車等領域的推廣應用;以緊湊型及以上車型規模化發展插電式混合動力乘用車為主,實現插電式混合動力技術在私人用車、公務用車以及其他日均行駛里程較短的領域推廣應用,以動力電池、驅動電機突破發展支撐整車競爭力提升並實現關鍵部件批量出口,以覆蓋全國的充電設施與服務網路建設支撐電動汽車大規模推廣。

純電動和插電式混合動力汽車技術路線重點在於:為了實現純電動汽車和插電式混合動力汽車的大批量市場推廣,形成完善的整車、關鍵總成生產體系和社會生態環境;以降低整車成本、提升整車技術先進性為目標、突破先進驅動電機和動力電池等關鍵零部件開發技術,加快充電設備技術研究以充電基礎設施推廣普及。

純電動乘用車的行駛里程,2020年300km,2025年400km,2030年500km,這裡說的是不補貼情況下做到性價比,並且普遍達到的目標。電池能量密度提高的同時確保電池安全性。確保電池體積大幅度減少。

燃料電池汽車

氫燃料電池汽車產品近期是實現大規模示範應用,遠期以全功率燃料電池為特徵,實現大規模發展,實現了百萬量級的商業化推廣,基本上要在2030年完全的商業化,五年之內基本上達到商業化水平。整個過程中,將進一步提高氫燃料電池汽車低溫啟動,可靠耐久、使用壽命等性能並降低整車成本,逐步擴大燃料電池系統產能,完善氫氣供應運輸及加註基礎設施建設,支撐氫燃料電池汽車的產業化發展。

氫燃料電池汽車技術路線以實現氫燃料電池汽車產業化為目標,開展燃料電池系統、燃料電池堆及材料、車載儲氫與加氫站等關鍵產業環節技術與產品攻關、突破核心技術、提高性能並進一步減低成本,建立並完善燃料電池關鍵技術及產業鏈,燃料電池乘用車與商用車具有較強市場競爭力並實現全面產業化。

中國燃料電池系統啟動時要依託純電動汽車平台發展燃料電池,帶動燃料電池的發展。中期會以大功率燃料電池與中等容量的電池混合。

智能聯網汽車

基於自主環境感知的單項駕駛輔助功能(DA),大規模運用將於2016年實現,以自主環境感知為主,網聯信息服務為輔的部分自動駕駛(PA)應用將於2018年實現,融合自車感測器和網聯信息,可在複雜工況下的半自動駕駛(CA)將於2020年實現,在2025年以後可實現V2X協同控制,完成高度/完全自動駕駛功能(HA/FA),在2030年左右實現一定規模的產業化應用。

智能網聯汽車技術路線重點在於開展以環境感知技術,高精度定位與地圖,車載終端機人機介面(HMI)產品,集成控制及執行系統為代表的關鍵零部件技術研究,開展以多源信息融合技術,車輛協同控制技術,通信與信息交互平台技術,電子電氣架構,信息安全技術,人機交互與共駕駛技術,道路基礎設施,標準法規等為代表的共性關鍵技術研究。

汽車動力電池技術

汽車動力電池技術路線以高安全,高比能,長壽命,低成本為總目標,以電池材料研發為核心,以能量型和能量功率兼顧型動力電池產品為重點,以先進位造技術裝備為保障,遠近結合,統籌推進新型鋰離子電池和新體系電池的研發和產業化,近期主要以提升現有體系電池性能為主,支撐目前新能源汽車技術快速發展,中期以開發新體系電池為主,突破核心技術,遠期實現新體系電池的產業化。

汽車輕量化技術

2016年-2020年為第一階段,重點發展超高強度鋼和先進高強度鋼技術,包括材料性能開發,輕量化設計方法,成型技術,焊接工藝和測試評價方法等,實現高強度鋼在汽車應用比例達到50%以上,開展鋁合金板材衝壓製作技術研究並在車身實踐,研究不同材料的連接技術。

2021年-2025年為第二階段,以第三代汽車鋼和鋁合金技術為主線,實現鋼鋁等多種材料混合車身,全鋁車身的大範圍應用,實現鋁合金覆蓋件和鋁合金零部件的批量生產和產業化應用,同時加大對鎂合金和碳纖維複合材料零部件生產製造技術的開發,增加鎂合金和碳纖維零部件的應用比例。

2026年-2030年為第三階段,重點發展鎂合金和碳纖維複合材料技術,解決鎂合金及複合材料循環再利用問題,實現碳纖維複合材料混合車身及碳纖維零部件的大範圍應用,突破複雜零件成型技術和異種零件連接技術。

汽車製造技術

汽車製造技術路線圖以「綠色製造,智能製造,優質製造,快速製造」為發展主線,全面提質增效降耗,以鋁鎂合金和碳纖維複合材料為重點,逐步掌握輕量化材料製造技術,以動力總成及新能源汽車電驅動系統為突破口,顯著提升軸、齒等零部件的加工製造技術,實現製造裝備的數字化、智能化。

技術路線圖實施效果預估

如果2030年按本次路線圖提出的75g/km、新能源汽車占銷量40%以上測算,我國汽車產業從油井到車輪的CO2排放總量將從2028年就開始呈現下降趨勢,如果2025年前我國電網能實現從高碳電網向低碳電網的轉型,汽車產業從油井到車輪的CO2排放總量將在2026年之後就開始明顯下降。

戰略支撐與保障措施建議

汽車產業規模大,關聯行業多,且是眾多產業技術創新的集合體。有效實施汽車產業技術路線圖,推動汽車產業由大變強,必須發揮制度優勢,動員各方面力量,完善政策措施,建立靈活高效的實施機制,營造良好的發展環境。

a、成立國家汽車強國建設領導小組

b、打造新型汽車產業創新體系

c、創新方式充分發揮財政資金的引導和槓桿效應

d、組建國家智能網聯汽車創新中心

e、多措並舉培育優勢領域與領跑者企業

f、建立基於車輛能效的獎懲體系

g、加快國有汽車企業管理和考核體制改革

h、建立高品質汽車產品管理體系與技術標註體系
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