“大力發展汽車技術是保障國家能源戰略安全、減輕環保壓力、實現《中國制造2025》制造強國目標的重要手段。近日,《節能與新能源汽車技術路線圖》發布,一項新的以技術路線為指引的汽車產業戰略發展藍圖出籠,未來中國汽車產業的技術路線有了明確的方向。低碳化、信息化、智能化成為未來汽車技術的發展趨勢,而節能汽車、新能源汽車、智能網聯汽車則成為未來產品的發展方向。
10月26日,在上海召開的第23屆中國汽車工程學會年會暨展覽會(2016SAECCE)上,清華大學歐陽明高教授受國家制造強國建設戰略咨詢委員會主任路甬祥委托,以節能與新能源汽車技術路線圖戰略咨詢委員會的名義,宣讀并發布了《節能與新能源汽車技術路線圖》(以下簡稱技術路線圖)。由此,一項新的以技術路線為指引的汽車產業戰略發展藍圖出籠,未來中國汽車產業的技術路線有了明確的方向。
社會愿景與產業愿景結合
技術路線圖開明宗義即指出,大力發展汽車技術是保障國家能源戰略安全、減輕環保壓力、實現《中國制造2025》制造強國目標的重要手段。
中國工業報記者注意到,低碳化、信息化、智能化成為未來汽車技術的發展趨勢,而節能汽車、新能源汽車、智能網聯汽車則成為未來產品的發展方向。此次技術路線圖的制定,是參考了美國、歐洲、日本等世界上三大主要汽車產區的相關技術規劃,以社會發展和產業發展兩個維度綜合考慮,形成了最終的技術路線圖。
在技術路線圖總體目標中,汽車產業碳排放總量將先于產業規模,在2028年提前達到峰值,這可以看作是整個中國汽車產業對國家相關戰略的最好承諾。
在總體目標中,新能源汽車逐漸成為主流產品,汽車產業初步實現電動化轉型;智能網聯技術產生一系列原創性科技成果,并有效普及應用;技術創新體系基本成熟,持續創新能力具備國際競爭力。以上這些,語氣上基本客觀,顯示出技術路線圖制定者心里既有實現總體目標的信心,同時也有實現總體目標的相應措施和手段。
難度不小環環相扣
具體指標上,三大產品方向——節能汽車、新能源汽車、智能網聯汽車皆有2020年、2025年、2030年三個階段性目標。
節能汽車方面,2020年,乘用車新車平均油耗要達到5升/100公里,商用車新車油耗接近國際先進水平;2025年,乘用車新車平均油耗要達到4升/100公里,商用車新車油耗達到國際先進水平;2030年,乘用車新車平均油耗要達到3.2升/100公里,商用車新車油耗同步國際領先水平。
新能源汽車方面,2020年,新能源汽車占總銷量7%以上;2025年,新能源汽車占總銷量15%以上;2030年,新能源汽車占總銷量40%以上。
智能網聯汽車,2020年,駕駛輔助/部分自動駕駛車輛市場占有率達到約50%;2025年,高度自動駕駛車輛市場占有率達到約15%;2030年,完全自動駕駛車輛市場占有率接近10%。
整體來看,不管哪個方面的具體指標,要想如期達到難度都不小。例如,比較遠期的2030年目標中的乘用車新車平均油耗要達到3.2升/100公里、新能源汽車占總銷量40%以上、完全自動駕駛車輛市場占有率接近10%,看似簡單,但相比當前接近7升/100公里的乘用車平均油耗和略大于1%市場占有率的新能源汽車,以及只有一些高檔乘用車才具有部分輔助駕駛性能外,目標的實現要靠具體更多子目標的分解,一步一個腳印地去實現。
另外,看似三個獨立的目標,但其技術發展方向是環環相扣和相互影響的。比如,節能汽車只有更多融入新能源和智能因素,才有可能在嚴苛目標體系中達到各個階段性目標。
總量增長50%下更要實現智慧交通體系
在產業總體技術路線圖中,又按照市場需求、產品應用、產業基礎三個層次,分為2015~2020、2020~2025、2025~2030三個階段,對上述三個大方向的目標進行分解,實事求是地把技術路線圖劃分定義為三個層次,以求按照汽車生態需求和產業發展規律真正把握住汽車產業的升級發展。
在市場需求層次上,第一次明確提出了到2020年汽車產業年產銷規模達到3000萬輛、2025年達到3500萬輛、2030年達到3800萬輛的目標。這個目標的提出,事實上也對業界對汽車產業產能是否過剩給予了部分回答——中國汽車產業總需求量還將繼續上升,在2015年基礎上再增長50%并不是終極目標。
同時,在相關節能要求下,排放標準也沒有松懈,乘用車分別要求在三個階段中實施國五、國六和測試循環按中國道路狀況調整后的國七排放標準。另外,在乘用車油耗限值要求的情況下,對商用車也提出了平均油耗累計降低10%、15%、20%,以適應上述三個階段性的目標要求。
在產品應用層次上,與新能源汽車產銷量占比目標相對應的是,智能網聯汽車也都有相應的階段性目標,如到2020年前遠程通訊終端整車裝備率要達到50%,未來智慧交通系統基礎設施建設基本完成,智能化法律法規將逐步完善。
在產業基礎層次上,三大汽車產品發展已經與社會、交通、環境等徹底融為一體,整個產業單位GDP能耗水平將在規劃末期下降一半。同時,要達到普通道路交通效率提高80%、交通事故數減少80%、交通事故死亡人數減少90%的目標,初步形成可實現“超低碳、零傷亡、零擁堵”的智慧交通體系建設。
三大產品技術路徑
從三大產品與技術路線的技術路徑看,節能乘用車的技術路徑包括:提高發動機熱效率,優化動力總成匹配,降低傳動損失,減少整車能量損耗,混合動力發動機專用化,提高混合動力系統效率等;節能商用車的技術路徑包括:提高柴油機熱效率,降低整車能量損耗,以及混合動力技術。
屬于新能源汽車范疇的純電動與插電式混合動力汽車方面,純電動汽車的技術路徑包括:提高動力電池的能量密度,提高電驅動系統效率,底盤電動專用化;插電式混合動力汽車的技術路徑包括:優化混合動力系統構型,基于多信息的整車預測控制,動力系統集成設計。
屬于新能源汽車的另一大分支燃料電池汽車的技術路徑包括:燃料電池關鍵材料技術,電堆技術,系統集成與控制技術,動力系統開發技術,燃料電池汽車的設計與集成技術,提高功率密度,提高耐久性,降低成本,提高載氫安全。
智能網聯汽車的技術路徑包括:加速發展感知、定位、通信技術,同步發展多源信息融合技術,推進智能網聯汽車相關標準,推動道路交通等設施的信息化和智能化。
可以說,三大產品及其技術路徑已經明確,接下來需要的是各相關企業從已公布的重點發展項目中匹配自己最為優勢的技術,以在三大產品與技術的相互交錯中找到適合自身的技術路徑與發展模式。
其他輔助技術不容忽視
在與新能源汽車相關的技術路徑解析中,業界比較關注的動力電池技術路徑包括:加大新體系電池的研發,提升關鍵材料及關鍵裝備水平,提高電池的安全性、壽命和一致性,加速動力電池標準體系建設和電池回收再利用的技術研究。
比較共性化的輕量化技術方面,其技術路徑包括:輕質材料的應用,新的制造技術和工藝,先進的結構優化或設計方法,大力推進高強度鋼、鋁合金、鎂合金、工程塑料、復合材料等在汽車上的應用。
在汽車制造技術方面,技術路線圖同樣提出了相應的技術路徑,它包括:傳統制造技術,新材料制造技術,新總成及零部件制造技術,智能化制造技術。看著似乎比較虛,但有關的輕量化制造技術與精密制造技術以及綠色制造、智能制造、快速制造等技術均包含在其中。同時,汽車制造技術的相關技術路徑的選擇,也是整個汽車產業能否實現階段性單位GDP能耗目標下降的關鍵。
另外,在相關的充電基礎設施建設方面,其技術路徑包括:快速充電技術,互聯互通技術,充電便利性,從整個社會資源上將新能源汽車發展的基礎設施建設充分加以考慮。
輕量化技術路線單獨提出
在此要特別強調的一點是,隨著市場上SUV等產品的持續暢銷,整體市場中車輛變大變重似乎已經成為趨勢。在這種背景下,輕量化技術就顯得極為重要。
記者注意到,在技術路線圖中,特意單獨設定了三個階段的車輛整備質量的減重目標,即到2020年時,車輛整備質量較2015年時減重10%;到2025年時,車輛整備質量較2015年時減重20%;到2030年時,車輛整備質量較2015年時減重35%。
隨著消費者需求喜好的變化和車輛本身電子裝備的增多,減重10%、20%、35%將是極其困難的目標。要想做好整車的輕量化工作,除了車輛結構設計與工藝水平的提高外,此次技術路線圖顯然把重點放在了各種輕量化材料的應用上。
其中,單就鋁合金和鎂合金這兩項,技術路線圖給出的各階段性目標分別是:2020年,單車用鋁量達到190公斤;2025年,單車用鋁量超過250公斤;2030年,單車用鋁量超過350公斤。2020年,單車用鎂量達到15公斤;2025年,單車使用鎂合金達25公斤;2030年,單車使用鎂合金達45公斤。
有一點不太明確的是,如果把高強度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維增強復合材料等都計算在內,技術路線圖中所期望的目標值是不是在一輛單車上全都要實現呢?(中國工業報記者 趙三明)
轉自:中國工業報
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