节能与新能源技术路线图2.0发布,2035年混动和新能源各半-电动汽车观察家

节能与新能源技术路线图2.0发布,2035年混动和新能源各半

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在1.0版本发布5年后,《节能与新能源汽车技术路线图》2.0版本(下称技术路线图2.0)更新发布。

10月27日, 中国汽车工程学会理事长、中国工程院院士李骏在2020中国汽车工程学会年会暨展览会开幕式上就技术路线图2.0的编制背景和主要内容进行了发布。

电动汽车观察家》对比1.0版本,发现技术路线图2.0有了很多调整。

例如,路线图研究领域进一步拓展,从总体框架为“1+7”结构拓展为“1+9”结构,将节能汽车与新能源汽车路线图一分为二,变成节能汽车路线图和纯电动与插电式混合动力汽车两个路线图,并新增智能制造与关键装备路线图。

从总体目标来看,2.0版本的节能汽车路线图的目标更切实际。例如,2015年发布的1.0版本提到的目标是,节能车销量在总销量占比要在2030年达到50%,2.0版本放缓到2035年占比50%;对新能源汽车的要求不变,还是延续2030年占比达到40%,2035年占比达到50%。

智能网联汽车完全自动驾驶汽车没有提出具体目标,例如,不再强调2035年完全自动驾驶车辆的占比。

不过,路线图2.0对L2和L3级自动驾驶市占率提出了更高的目标。

燃料电池汽车发展速度加快,由1.0版本的2025年达到5万辆,提升至10万辆,到2035年,要达到100万辆左右。

此外,技术路线2.0版本提出了“全面电驱动化”,并引入了很多场景化应用,技术指标有所差异,例如对电池提出了能量型、能量功率兼顾型和功率型三大技术方向,并按照应用场景进行细分。

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汽车技术愿景与目标

总体目标方面,坚持纯电驱动发展战略。

总体发展目标分为六个方面。

一是,汽车产业碳排放总量先于国家碳减排承诺,在2028年要达到峰值,到2035年,碳排放总量较峰值下降20%。到2060年,中国碳排放降低到碳中和。

二是,新能源汽车逐渐发展为主流产品,汽车产业实现电动化转型。

三是,中国智能网联汽车技术体系基本成熟,产品大规模应用。

四是,关键核心技术自主化水平显著提升,形成协同高效安全可控的汽车产业链。

五是,建立汽车智慧出行体系,形成汽车交通、能源、城市深度融合生态。

六是,技术创新体系优化完善,原始创新水平具备全球引领能力。

技术路线图2.0的框架延续1.0版本,由1+7布局拓展至1+9。形成了总体技术路线图、节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车动力电池、新能源汽车电驱动系统、充电基础设施、汽车轻量化和汽车智能制造与关键装备的1+9 总体布局。

具体指标是:

(1)节能汽车2035年油耗达到2升/100km

提出了2025、2030、2035 三个阶段,乘用车含新能源汽车的新车平均油耗分别要达到百公里 4.6、3.2和2.0升。传统能源乘用车不含新能源汽车的新车平均油耗分别达到百公里 5.6、4.8和 4.0升,对商用汽车,预计在2035年,载货汽车油耗较2019年水平要下降 15%—20%,客车油耗较 2019 年平均油耗要降低 20%—25%。

(2)2035年新能源汽车占比销量达到50%以上

依然坚持纯电驱动发展战略。至 2035 年,传统能源动力乘用车将全面转化为混合动力,新能源汽车将成为主流,销量占比达50%以上,其中纯电动汽车将占新能源汽车的 95%以上,实现纯电驱动技术在家庭用车、公共用车、出租车、租赁服务用车以及短途商用车等领域的全面推广。

(3)2035年燃料电池汽车保有量达100万辆

将燃料电池商用车作为氢能燃料电池行业的突破,并把客车和城市物流车作为切入领域,重点在可再生能源制氢、工业副产氢丰富的地区,推广大中型客车、物流车,并推广至中重型卡车、牵引车和港口物流车,以及部分乘用车领域。

未来2030-2035年,实现氢能级燃料电池汽车大规模的应用。燃料电池汽车保有量可达到100万辆左右。同时未来也要从电堆控制技术,储氢技术等方面,实现根本的技术突破。

(4)2035年自动驾驶车辆与普通车辆混行

智能网联汽车领域涉及汽车、信息、通信、交通等多个领域,其技术架构较为复杂,为了给行业形成更加清晰的技术路线指引,技术路线2.0深化完善了“三横两纵”的技术架构,涵盖了车辆关键技术、信息交互关键技术和基础支撑关键技术的“三横”,以及车载平台和基础设施的“两纵”。

对智能网联汽车,预计到 2025年高度自动驾驶的汽车将切入市场;到2030年预计实现高度自动驾驶汽车在高速公路上的广泛应用,以及在部分城市道路情况下,特别是智慧城市场景下的规模化应用。

到2035年,高度自动驾驶和完全自动驾驶的智能网联汽车将具备与其他交通参与物和其他车辆的混合运行,两者之间的网联协同决策和控制能力将得到较大提升,各类网联式高度自动驾驶车辆能够在中国广泛应用。

(5) 动力电池首分能量型、能量功率兼顾型和功率型三大技术

由于我国节能与新能源汽车产品应用领域和细分市场的逐步清晰,对应的车型产品特征比较显著,涵盖了纯电动、插电式和混合动力三大车型。基于以上这些考虑,技术路线图 2.0动力电池领域涵盖了能量型、能量功率兼顾型和功率型三大技术方向,以乘用车和商用车为两大应用领域,抓住普及型、商用型、高端型三类应用场景,按照应用场景细分。

在架构设计和研究方面,实现从单体、系统集成、新体系动力电池、关键材料、制造技术及关键装备测试评价、梯次利用以及回收利用等产业链全链条覆盖。

预计到 2035 年我国新能源汽车动力电池技术总体国际领先,并形成完整、自主、可控的动力电池产业链。

(6)2035年乘用车电机比功率达到 7kW/kg

未来将以纯电驱动总成、插电式基电耦合总成、商用车动力总成、轮毂轮边电机总成为重点,以基础核心零部件元器件国产化为支撑,重点提升我国电驱动总成集成度与性能水平。预计2035 年,我国新能源汽车电驱动系统产品总体达到国际先进水平,其中乘用车电机比功率达到7kW/kg,乘用车电机控制器功率达到70kW/L,驱动系统比功率达到 3kW/kg。

(7)2035年将建成慢充桩接口达到 1.5 亿端以上

以构建慢充普及覆盖,快充、换电网络化部署来不同充电需求的立体充电体系为目标。预计到2035 年,将建成慢充桩接口(含自有桩及公用桩)达到 1.5 亿端以上。

公共快充端口(含专用车辆)达到 146 万端,支撑 1.5 亿辆以上的车辆充电运行,同时实现城市出租车、网约车共享换电模式的大规模应用。

(8)2035年纯电动乘用车轻量化系数降低 35%

在轻量化方面,近期以完善高强度钢应用为体系重点,中期以形成轻质合金应用体系为方向;远期形成多材料混合应用体系为目标。不同于传统技术路线把整车整备质量和轻载材料应用作为衡量标准,技术路线图2.0引入了新概念:即整车轻量化系数、载质量利用系数、挂牵比等作用衡量整车轻量化水平的依据。

到 2035 年预计燃油乘用车整车轻量化系数降低 25%,纯电动乘用车整车轻量化系数降低 35%。

(9)2035年预计关键工序智能化率达到 90%以上

面向汽车制造通用化、自适应化、透明化和智能化的发展方向,到2035年,预计关键工序智能化率达到 90%以上,设备OE接口综合效率比2020年提高10%,劳动生产率比2020年提高50%以上。

路线图2.0也对中国汽车行业现状和薄弱环节做了评价。

整体来看,当前我国乘用车新车平均油耗持续下降,已接近2020年百公里5升的目标值,汽油机热效率达到40%的国际领先水平,自动变速器占比已经达到70%以上。而且7DCT和8AT相继量产。

商用车方面,柴油机热效率已经达到47%。商用车多档变速器,小速比后桥等方面明显的推动了商用车节能技术。纯电动汽车技术水平和产品竞争力全面提升,达到国际先进水平。

我国纯电动汽车在整车能耗、行驶里程,智能化应用等方面,实现了全面进步,产品竞争力显著提高。

此外,我国动力电池技术和规模都进入世界前列。驱动电机与国外技术水平相当,插电式混合动力汽车相关技术提前实现性能目标。

2019年我国插电式混合动力乘用车B状态油耗已经达到4.3升/100km,相比乘用车平均水平节油25.9%,提前实现了1.0版本5升/100km目标。

与此同时,自主品牌车企插电式混合动力技术持续提升,比亚迪、广汽等骨干企业推出了不同类型的新型的机电耦合装置。

氢燃料电池汽车加快进入示范导入期。性能指标方面,燃料电池客车在续驶里程、百公里氢耗量等方面都已经实现了2020年目标。商用车燃料电池系统多项指标也与国际先进技术水平同步。

核心技术方面,我国已经实现燃料电池堆电堆、压缩机等关键零部件的国产化。但催化剂、炭纸、质子交换膜等核心材料和部件的基础还比较薄弱。

智能网联汽车技术水平显著提升,整车智能化水平明显提高,PA(部分自动驾驶)级自动驾驶已经大量应用,高级别自动驾驶汽车已在部分场景展开示范应用。

同时我国已完成国家标准和团体标准两个层面的标准体系架构。

从技术路线图1.0发布至今,国内相关汽车产业研发投入持续大幅攀升。据统计,年度科研应收比已经达到了3.5%左右,企业科研投入更大。

汽车科技人才数量与质量双方提升,汽车产业发明专利年度公开量5年翻番,多部门协同、覆盖相关汽车产业的产业间的协同创新机制得到不断提升。

不过产业的基础薄弱环节仍存在。

首先,汽车研发用设计与模拟的软件平台,车规级计算芯片等基础软件、器件短板尚未补齐。

其次,高品质电工钢、非晶体金属等关键材料尚待突破。

第三,部分基础工艺尚有缺陷,影响技术创新,从研发到产业化的实施。

第四,智能网联汽车操作系统等关键部件对进口的依赖依然严重,难以达到产业化水平。

总体来看,技术路线2.0相比1.0版本更加切合实际,结合产业最新发展动态,调整了产业发展目标,并进一步拓展了路线图范围,更具产业指导意义。(完)

 

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