新能源汽车的发展趋势

新能源汽车的发展趋势

汽车行业是市场很广阔、技术含量和管理精细化程度很高的行业，发展新能源汽年是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，今后10年或者几十年，发展新能源是撬动我国甚至全球经济、社会发展的一个“杠杆”，具有良好的发展前景。

从全球范围看，以动力深度电气化、车身底盘轻量化、整车智能网联化三大科技为核心的新能源汽车技术大变革，正在深入发展。未来5～10年，将迎来全球汽车产业重组和转型升级的重要战略机遇期。与此同时，这一重大技术变革还将促进可再生能源、智能电网、新材料工业、高端制造、移动互联、智能机器人、各类交通运载工具与交道系统、城市建设与城镇化等方面全方位变革，对我国推动第三次工业革命和迎接工业4.0时代的到来将发挥重大引领和集成作用。

1动力深度电气化

现如今，第三次工业革命推动能源动力电气化转型升级。从全球范围看，纯电驱动正成为主流的技术路线。纯电驱动汽车的大规模市场正在形成。2017年全球新能源乘用车销量累计突破122万台，同比增长58%。其中，中国是全球最大的新能源乘用车市场。2017年中国新能源乘用车销量超过了57.8万，占比高达46.70%；美国排在了第二位，销售了近20万辆新能源汽车；挪威排第三位，累计销售了6万余辆，占全球新能源乘用车市场的为5.08%。

相关的动力电池、氢燃料电池、太阳能电池（转化效率高达30%）等能源技术突飞猛进，各类电动动力系统的技术已经开始全面商业化，被业界认为很难的燃料电池汽车也进入市场。可以说，电动汽车的技术全方位产业化已经开始。这其中包含三大技术。

首先，插电式混合动力汽车。机电混合装置也已经成熟，尤其值得一提的是，比亚迪“秦”成为全球最畅销的插电式车型之一，总体上达到了国际先进水平。同时，在商用车方面，中国特色的深度混合动力系统，节油率达到35%以上，产业规模全球第一。

第二，动力电池与纯电动汽车的技术。今后10年，动力电池的比能量会有大幅度增长，成本也将会随着比能量的提升大幅下降，但是安全性和耐久性的问题会进一步突显。到2025年，锂离子电池的单体比能量会达到350 W·h/kg，体积比能量会提升1 kW·h，这是锂离子电池的性能极限。电池系统会达到200～250 W·h/kg，性能比现在提高近1倍，成本降低约50%。除了锂离子电池，其他的非锂离子电池技术也在研发之中。

第三，燃料电池汽车。燃料电池发动机技术在不断进步，燃料电池的波载量已经从1 g/kW下降到目前像丰田的0.3g/kW 以下，实验室数据已经到0.1g/kW，将来会接近于现在燃油汽车催化剂的波载量，而且燃料电池发动机正逐步成熟。

2车身底盘轻量化

在车身底盘轻量化方面，电动汽车比传统汽车更需要轻量化，更能平衡轻量化材料导数的成本上升，也更能够带动轻量化的规模应用。为提升电动汽车的能效和续驶里程，国际上先进的轻量化材料与技术呈现广泛应用到电动汽车上的趋势。宝马i3电动汽车大量使用碳纤维轻质材料，单一车门重量不到8kg，比铝合金车门减轻30%，而比起钢板车门减轻50%，i3配备22 kW·h的动力电池，整备质量仅为1.2t。

碳纤维车身和铝镁合金已经开始应用，同时车身上会逐步增加太阳能薄膜的电池，其转化效率已经达到占30%。但成本还是偏高，10年之内产业化应该会有所发展。

轻量化材料与车身电池相结合是理想化目标，特斯拉电动汽车是汽车轻量化的典型代表。它在设计制造方面有重大的变革，传统的全承载式车身已经不见了，因为要放电池，所以形成了真正的电池车身底盘，承载除了这个车身之外还有底盘的框架，面且全采用了铝合金。

宝马i3的轻量化技术也是这样，采用一个独立的底盘平台，车身全部采用碳纤维，这导致汽车整个的生产工艺全部发生革命性变化，未来轻量化材料和新型车型结构将会导致汽车设计制造体系的重大变革，也会由在目前的高档车中应用逐步向中级轿车发展。

车身底盘轻量化设计在新能源汽车上的应用，使新能源汽车在保证强度和安全性能的前提下，降低了整车的整备质量，减少了燃料消耗，降低了排气污染，使新能源汽车的节能效果更佳。

3整车智能网联化

在整车智能网联化方面，电动汽车是实现智能化技术的最佳移动平台，整车智能网联化技术的应用必将推动电动汽车产业和技术的大发展。宝马、奔驰、大众，丰田、现代等汽车

公司均推出其各自研发的多款拥有自动驾驶技术等智能技术的汽车，除了传统汽车企业在开发自动驾驶技术，像谷歌等互联网公司也纷纷借助车辆智能，开始介入智能驾驶、自动驾驶的研究开发。

整车智能网联化技术变革包含了三个方面、三个阶段。目前是以驾驶人为中心的主动安全辅助阶段，接着会有以网络为中心的网联汽车阶段，再到以车辆为中心的自动驾驶阶段，美国汽车工程学会制定的智能化水平，一级是辅助驾驶，二级是集成式循环空驶，三级则是高速公路的自动驾驶。

目前，智能驾驶辅助系统（ADAS）系统已是欧美争相市场普及化的热点。在国际上，大陆、德尔福、博世、日立、电装等公司等先后开发环境感知核心技术井以此占据全球ADAS市场。国内汽车厂近年来开始逐渐引进国外的汽车电子装备并开始试搭载部分ADAS子系统。

整车智能网联化技术在产业化方面，美、德两国走在前列，德国汉堡Ibeo公司研制的智能驾驶汽车预计近年内能够投入生产。美国通用汽车公司计划近几年就将智能驾驶汽车推向市场。2015年，奔驰公司正式发布F015 Luxury in Motion自动驾驶概念汽车。配备高级驾驶辅助及自动驾驶系统，应用新型锂电池-氢燃料电池混合动力技术，续驶里程可以达到1100公里。同时，德国弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所正在开发一个全电动汽车自主驾驶及智能概念“Afkar”系统，让车辆自主导航，实现避障、泊车等各种操作。可在车辆、车库管理系统、充电桩之间通过无线交互接口，让车辆判断充电桩是否被用，可用时自动进入充电站进行充电。此外，一些信息技术公司也加入智能汽车技术开发行列中，如谷歌公司长期采用普锐斯混合动力汽车作为自动驾驶汽车试验的原型车。截至2014年12月，谷歌公司研发的智能车Google Driverless Car已经安全行驶了超过120万公里。

在欧美车企加快民用自动驾驶技术应用的同时，中国车企也已开始涉足这一领域，现阶段国内一汽、上汽、长安、广汽、比亚迪和吉利等多家自主车企开始相继研发自动驾驶技术。清华大学、北京理工大学、同济大学、合肥物质研究所、西安交通大学等多家科研院所也相继投入自动驾驶技术的研发。国内汽车厂近年来开始逐浙引进国外的汽车电子装备并开始试搭载部分智能辅助驾驶（ADAS）子系统。

以电动汽车为储能终端的能源互联网、汽车物联网、信息互联网将会相互融合，也就是说在人类历史上第一次将能源、信息、物质这三个基本元素全部连起来——这要靠电动汽车，因为电动汽车与智能电网的互动是双向的，既可以储能作为分布式的能源，也可以往电网回馈电，这是第三次工业革命的一个核心支柱。

三大战略之间是相互关联的，动力深度电气化只有和车身底盘轻量化与整车智能网联化相结合才能真正解决动力深度电气化技术带来的电池重量增加和里程限制的挑战：车身底盘轻量化只有和动力深度电气化与整车智能网联化相结合才能真正解决车身底盘轻量化技术的成本与碰撞安全性挑战；整车智能网联化只有和动力深度电气化结合才能真正解决智能化技术的底层执行机构以及传统汽车电子系统依赖国外技术的问题。