我國新能源汽車十多年的研發和示范運行,在電池、電機、電子控制和系統集成等關鍵技術方面取得重大進步。近年來,汽車節能技術推廣應用也取得積極進展,先進內燃機、高效變速器、輕量化材料、整車優化設計以及混合動力等節能技術和產品得到大力推廣,汽車平均燃料消耗量明顯降低。但總體上看,我國新能源汽車整車和部分核心零部件關鍵技術尚未突破,產品成本高,社會配套體系不完善,產業化和市場化發展受到制約;汽車節能關鍵核心技術尚未完全掌握,燃料經濟性與國際先進水平相比還有一定差距,節能型小排量汽車市場占有率偏低。
為應對日益突出的燃油供求矛盾和環境污染問題,大力發展節能和新能源汽車。日前發布的“《中國制造2025》重點領域技術路線圖”(以下簡稱《路線圖》)明確提出,2025年,形成自主可控完整的節能汽車產業鏈,自主產品市場份額達到50%;商用車新車油耗達到世界先進水平,國產關鍵零部件市場份額超過80%。至2025年,形成自主可控完整的產業鏈,與國際先進水平同步的新能源汽車年銷量300萬輛,自主新能源汽車市場份額達到80%以上。2025年,基本建成自主的智能網聯汽車產業鏈與智慧交通體系。汽車信息化產品自主份額達60%。
自主產品市場份額目標明確
傳統汽車在未來三十年內仍將在消費中占絕對主體地位,因此節能汽車的大量普及對緩解我國能源與環境壓力起著至關重要的作用。傳統動力汽車技術的持續優化也是我國汽車工業縮短差距并有利于新能源汽車發展和市場導入的重要舉措。
目前,車用汽柴油消費占全國汽柴油消費的比例已經達到55%左右,每年新增石油消費量的70%以上被新增汽車所消耗。伴隨節能環保法規的不斷加嚴,無論是國家層面、企業層面,還是用戶層面,都對節能汽車提出強烈需求。近來年,汽車平均油耗持續下降,節能汽車的市場規模呈現快速提升態勢。2020年,中國節能汽車年銷量將達到汽車市場需求總量的30%,2025年銷量占比超過40%。
《路線圖》提出,2020年,形成以市場為推動、企業為主體、產學研用緊密結合的節能汽車產業體系。自主產品市場份額達到40%;商用車新車油耗接近國際先進水平,國產關鍵零部件市場份額超過70%。2025年,形成自主可控完整的節能汽車產業鏈,自主產品市場份額達到50%;商用車新車油耗達到世界先進水平,國產關鍵零部件市場份額超過80%。
節能汽車發展重點確定
《路線圖》提出了節能汽車的發展重點。節能內燃動力乘用車,要以小排量節能乘用車的開發和大量普及為主,實現汽油機技術升級、能量損失減少、中低壓助力與能量回收、先進柴油機等技術在全系列乘用車產品的推廣應用。混合動力乘用車以A級以上混合動力乘用車的開發和普及為主,實現混合動力技術在家庭用車、商務用車等全系列乘用車的推廣應用,綜合工況節能效果超過同期傳統動力20%。
節能柴油商用車以節能型半掛牽引車等的大批量發展為主,實現高效動力總成、綜合電子控制、輕量化等技術在全系列商用車的推廣應用。以綜合燃料消耗和市場份額均位于前20%的商用車為帶動,形成中國特色節能品牌產品。混合動力商用車以混合動力城市公交客車的大規模發展為主,實現動力系統的專用化設計、控制策略優化等技術在全系列公交車、物流運輸車等上的推廣應用,城市工況燃料消耗較內燃動力同期車型節能25%。替代燃料汽車要實現天然氣等低碳燃料在商用車和乘用車上的大量應用,全生命周期碳排放優于汽柴油節能型產品。
在關鍵零部件上,發動機、變速器電控系統達到國際先進水平,國產核心控制器國內市場占有率達到20%、國產關鍵傳感器國內市場占有率達到80%。國產混合動力核心控制器國內市場占有率達到80%。控制器關鍵芯片國內市場占有率達到30%,自主實時操作系統應用率達到50%。此外,還要突破高效內燃機、高效內燃機關鍵部件、混合動力電機、電池、專用發動機、中低壓助力與能量回收技術、高效自動變速器、自動變速器關鍵零部件、輕量化的零部件、低滾阻輪胎的研發。
在一些關鍵共性技術上。要突破節能車系列化開發、匹配與控制技術難題。突破小型化增壓直噴汽油機燃燒和控制技術、突破高效商用車柴油機燃燒和控制技術、突破乘用車先進柴油機技術。突破高效自動變速器的開發和控制技術。突破輕質材料、復合材料汽車零部件性能分析、成型及連接等技術難題。突破低風阻、低滾阻、低摩擦等技術難題。
自主新能源汽車發展目標明確
新能源汽車的大規模發展是有效緩解我國能源與環境壓力,推動汽車產業技術創新與轉型升級的重要戰略舉措。近年來,新能源汽車呈現快速發展態勢。2014年中國新能源汽車銷售7.5萬輛,同比增長3.2倍,是全球第二大新能源汽車市場。
國際預測表明,2020年前中國將成為全球第一大新能源汽車市場。隨著新能源汽車在家庭用車、公務用車和公交客車、出租車、物流用車等領域的大量普及,2020年中國新能源汽車的年銷量,將達到汽車市場需求總量的5%以上,2025年增至20%左右。在國家碳排放總量目標和一次能源替代目標需求下,2030年新能源汽車年銷量占比將繼續大幅提高,規模超過千萬輛。
《路線圖》提出,2020年,初步建成以市場為導向、企業為主體、產學研用緊密結合的新能源汽車產業體系。自主新能源汽車年銷量突破100萬輛,市場份額達到70%以上;打造明星車型,進入全球銷量排名前10,新能源客車實現規模化出口,整車平均故障間隔里程達到2萬公里;動力電池、驅動電機等關鍵系統達到國際先進水平,在國內市場占有率80%。至2025年,形成自主可控完整的產業鏈,與國際先進水平同步的新能源汽車年銷量300萬輛,自主新能源汽車市場份額達到80%以上;產品技術水平與國際同步,擁有2家在全球銷量進入前10的一流整車企業,海外銷售占總銷量的10%;制氫、加氫等配套基礎設施基本完善,燃料電池汽車實現區域小規模運行。
新能源汽車的發展重點確定
《路線圖》提出了新能源汽車的發展重點。一是插電式混合動力汽車。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的推廣應用。混合動力模式油耗相比傳統車型節油25%(不包括增程式電動車)。二是純電動汽車。以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。典型小型純電動乘用車法規工況電耗小于11.5kWh/km;公交客車電量消耗量小于3.2kWh/100km/t。三是燃料電池汽車。以城市私人用車、公共服務用車的批量應用為主,實現燃料電池技術的推廣應用。通過優化燃料電池系統結構設計,加速關鍵部件產業化,大幅降低燃料電池系統成本。
關鍵零部件要重點推進電機、電池、逆變器等關鍵核心零部件自主化,滿足新能源汽車產業的發展需求。突破一批關鍵共性技術。突破融合多信息、以能量管理為核心的整車智能控制技術、高集成度的動力系統電動化等技術難題,開發太陽能電池整車集成應用技術。突破電機與傳動裝置、逆變器集成,高集成電驅動系統專用變速器等技術難題。能量存儲系統技術:突破寬溫度、長壽命、全固態電池,低成本、高集成化電池管理等技術難題。燃料電池系統技術:突破高可靠性膜、催化劑及雙極板,高可靠性供給系統及其關鍵部件等技術難題。高壓電氣系統技術:突破無線充電、高耐壓等級薄壁絕緣層等技術難題。
基本建成智能網聯汽車產業鏈
智能網聯汽車是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置,并融合現代通信與網絡技術,實現車內網、車外網、車際網的無縫鏈接,具備信息共享、復雜環境感知、智能化決策、自動化協同等控制功能,與智能公路和輔助設施組成的智能出行系統,可實現“高效、安全、舒適、節能”行駛的新一代汽車。
智能網聯汽車分為DA、PA、HA、FA四級,DA指駕駛輔助,包括一項或多項局部自動功能,如ESC、ACC、AEBS等,并能提供基于網聯的智能提醒信息;PA指部分自動駕駛,在駕駛員短時轉移注意力時仍可保持控制,失去控制10秒以上予以提醒,并能提供基于網聯的智能引導信息;HA指高度自動駕駛,在高速公路和市內均可自動駕駛,偶爾需要駕駛員接管,但是有充分的移交時間,并能提供基于網聯的智能控制信息;FA指完全自主駕駛,駕駛權完全移交給車輛。
《路線圖》提出,至2020年,遠程通訊互聯終端整車裝備率將達50%,駕駛輔助(DA)、部分自動駕駛(PA)車輛市場占有率約30%。2025年,遠程和短程通訊終端的整車裝備率增至80%,DA、PA車輛占有率保持穩定,高度自主駕駛(HA)車輛市場占有率約10%~20%。2020年,汽車信息化產品自主份額達50%,DA、PA整車自主份額超過40%,掌握傳感器、控制器關鍵技術,供應能力滿足自主規模需求,產品質量達到國際先進水平。啟動智慧交通城市建設,自主設施占有率80%以上。2025年,基本建成自主的智能網聯汽車產業鏈與智慧交通體系。汽車信息化產品自主份額達60%,DA、PA、HA整車自主份額達50%以上;自主智能卡車開始大規模出口;實現汽車全生命周期的數字化、網絡化、智能化,初步完成汽車產業轉型升級。
重點發展基于網聯的車載智能信息服務系統、駕駛輔助級智能汽車、部分或高度自動駕駛級智能汽車、全自主駕駛級智能汽車、智慧出行用車。關鍵零部件方面,車載光學系統中的光學攝像頭、夜視系統等,具備圖像處理和視覺增強功能,性能與國際品牌相當并具有成本優勢,自主市場份額80%以上。車載雷達系統自主市場份額40%以上。基于北斗系統開發,實現自主突破,車載定位精度可達到亞米級精度,實現對GPS的逐步替代與升級,自主市場份額60%以上。車載信息娛樂系統自主份額達到70%,遠程通訊模塊自主份額達到60%,近距通訊模塊自主份額超過90%。
開發域控制器,實現對各子系統的精確控制及協調,并形成技術、成本優勢,自主份額達到50%。此外,還要突破多源信息融合技術、車輛協同控制技術、數據安全及平臺軟件、人機交互與共駕技術等關鍵共性技術。
戰略支撐和保障措施
最后,《路線圖》還提出了戰略支撐和保障措施。建議在國家層面形成節能汽車、新能源汽車、中國版智能網聯汽車自主創新發展規劃。建立節能汽車產業共性基礎技術研究院。分級別實施持續可行的節能汽車補助、稅費優惠政策及高燃耗車輛高稅制等。加大對高效動力總成、低行駛阻力、輕量化等關鍵核心技術的研發支持,加強行業合作,開發共性通用技術。加強充電站、加氫站等基礎設施建設。形成新能源汽車與智能網聯汽車、智能電網、智慧城市建設及關鍵部件、材料等的協同發展機制。制定出臺國家層面的智能網聯汽車車載環境感知傳感器、網絡通訊、網絡安全及信息服務等技術標準。完善智能汽車相關的法律和法規體系,建立新型智能網聯汽車共享商業化運行模式,完善配套管理機制。
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