节能与新能源汽车技术路线图

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紧抓战略机遇,以新能源汽车和智能网联汽车为主要突破 口,以动力系统优化升级为重点,以智能化水平提升为主 线,以先进制造和轻量化等共性技术为支撑,全面推进汽 车产业由大国向强国的历史转型。
产业总体技术路线图
2016 2020 2025 2030
市 汽车年产销规模达到3000万辆 汽车年产销规模达到3500万辆 汽车年产销规模达到3800万辆 场 乘用车新车整体油耗降至5L/100km 乘用车新车整体油耗降至4L/100km 乘用车新车整体油耗降至3.2L/100km 需 求 商用车平均油耗累计降低10%以上 商用车平均油耗累计降低15%以上 商用车平均油耗累计降低20%以上 节能汽车年销售量量占比超过30% 节能汽车年销售量量占比超过40% 产 新能源汽车年销量超过总销量7% 品 远程通讯互联终端整车装备将达 应 50% 用 驾驶辅助(DA)、部分自动驾驶 (PA)车辆市场占有率约50% 形成低碳消费与管理体系 节能汽车年销售量量占比超过50%
汽车技术正向着低碳化、信息化、智能化方向发展
传统动力总成技术:汽油机、柴油机、替代燃料及变速器等 混合动力技术:不同构型及混合度
新能源技术:电动汽车技术、插电式混合动力汽车技术、燃料电 池汽车枝术等
共性技术:小型化、轻量化、低阻技术、电控优化等 ……
车联网枝术 设计/制造/服务一体化 ……
自动驾驶技术 人工智能技术 ……
1.节能汽车
发展目标
乘用车新车平均油耗: 2015年7.97L/100km ◆ 2020年:5.0L/100km ◆ 2025年:4.0L/100km ◆ 2030年:3.2L/100km 商用车平均油耗相比2015年 ◆ 2020年:降低10% ◆ 2025年:降低15% ◆ 2030年:降低20% 节能汽车市场占有率: ◆ 2020年:30% ◆ 2025年:40% ◆ 2030年:50%
目录
●研究工作开展 ●国内外汽车技术发展分析 ●总体目标与关键里程碑
●分领域技术路线图
●创新保障措施
1.节能汽车
总体思路
◆以混合动力技术为重点,以动力总成优化升级、降摩擦和先 进电子电气技术为支撑,全面提升传统燃油汽车节能技术和燃 油经济性水平; ◆以结构节能与技术节能并重,加快紧凑型及以下小型车的推 广,显著提高小型车比例; ◆以发展天然气车辆为主要方向,因地制宜适度发展替代燃料 汽车,推动我国汽车燃料的低碳化、多元化,降低对石油的依 赖。
汽车产业的发展有重要影响 1. 节能与新能源汽车双管齐下 2. 借力信息化、智能化技术应用
1. 更加高效、安全的交通体系升级 2. 汽车信息化、智能化的应用与融 合发展
科技变革与产业重构要求汽车技术创新发展
制定汽车技术路线图的重要意义
汽车技术自身的复杂性与当前的外部机遇共同要求明确清晰的 技术路线图。
燃 料 电 池 汽 车 技 术 路 线 图
智 能 网 联 汽 车 技 术 路 线 图
汽 车 制 造 技 术 路 线 图
动 力 电 池 技 术 路 线 图
轻 量 化 技 术 路 线 图
目录
●研究工作开展
●国内外汽车技术发展分析
●总体目标与关键里程碑 ●分领域技术路线图 ●创新保障措施
世界汽车技术的发展趋势
节能乘用车: ◆ 提高发动机热效率 ◆ 优化动力总成匹配 ◆ 降低传动损失 ◆ 减少整车能量损耗 ◆ 混合动力发动机专用化 ◆ 提高混合动力系统效率 节能商用车: ◆ 提高柴油机热效率 ◆ 降低整车能量损耗 ◆ 混合动力
1.节能汽车
乘用车:总体执行车辆轻量化/小型化、大力发展混合动力、 动力总成升级优化、电子电器节能、降低摩擦损失、替代燃料 分担六大节能路径。
和谐健康的汽车社会
社会资源的顺畅移动 安全高效的智能交通
总目标
汽车产业碳排放总量先于产业规模,在2028年提前达到峰值 新能源汽车逐渐成为主流产品,汽车产业初步实现电动化转型 智能网联技术产生一系列原创科技成果,并有效普及应用 汽车产业碳排放总量先于产业规模,在2028年提前达到峰值
发展方向与路径识别
替代燃料分担 ■ 以天然气为主 ■ 2030年占比提高至8%
1.节能汽车
商用车:总体执行动力总成升级优化、逐步发展混合动力、空 气动力学优化、降低运行能耗、替代燃料分担、持续推进轻量 化六大节能路径。
动力总成升级优化 ■ 高压低速高扭、电控优化、小后桥速比实现热效率50% ■ 发动机热管理技术、自动变速器等,热效率52% ■ 朗肯循环等实现50%热效率目标 替代燃料分担 ■ 适度推动以天然气为主的替代燃料商用车稳定发展 ■ 示范运营和试点应用 逐步发展混合动力 ■ 系统构型、关键零部件研究 ■ 中后期成本下降后,逐步向重型商 用车推广
需要结合中国汽车产业与技术形势,明确中国汽车技术的发展方向 制定科学、合理、清晰的技术路线图,具有至关重要的指导意义和深远价值
目录
●研究工作开展 ●国内外汽车技术发展分析
●总体目标与关键里程碑
●分领域技术路线图 ●创新保障措施
发展愿景与总体目标
发展愿景:社会和产业两个维度。
发展愿景
产品方向 节能汽车 新能源汽车 智能网联汽车 技术趋势 低碳化 信息化 智能化 汽车技 术进步 社会愿景 能源环境的友好发展 产业愿景 产品品质不断提高 互为 支撑 产业生态全面升级 汽车产业持续发展 汽车强国成功建成
引导产业协调发展:中国汽车产业 长期呈增长趋势,但越来越受到能 源、环境、交通等的制约 汽车及相关产业对 路线图需求迫切 落实汽车强国目标:《中国制造 2025》对我国制造业转型升级和 跨越发展的顶层设计和整体部署
应对产业技术变革:世界汽车技术 创新步伐越来越快,新技术变革将 重塑汽车产业
服务经济社会发展:发挥汽车产业 的国民经济支柱作用,拉动相关产 业发展
知识 积累
中国还存在明显短板,需加快构建 完善的新型汽车技术创新体系
我国汽车技术的发展需求
经济发展、社会进步、产业变革需要汽车技术的支撑
经济社会可持续发展要求汽车技术协调发展
产业战略定位提出汽车技术加速 发展需求 汽车产业是中国国民经济的重要 支柱产业 汽车产业是中国工业化与信息化 深度融合的重要交汇点 汽车是未来中国高端制造业的重 要输出点 汽车是中国城镇化进程的重要战 略支撑 能源环境压力提出汽车技术绿色 wk.baidu.com展需求 能源问题日 益严重 环境形势迫 在眉睫 交通安全升级提出汽车技术融合 发展需求 效率与安全是交通体系的升级方 向 效率: 拥堵情况愈 发严重 安全: 交通事故数 量、造成损 失较大
研究目标
聚焦变革,明晰路径 凝聚共识,协同行动 引导资源,促进创新
工作开展
于2015年9月中旬启动,历经逾一年正式完成,其间共动员了 来自企业.、高校、科研机构、行业组织等各个方面的超过500 位专家、学者参与。
“1+7”路线图
节能与新能源汽车技术路线图总报告
节 能 汽 车 技 术 路 线 图 纯电 动和 插电 式混 合动 力汽 车技 术路 线图
技术创新体系初步形成但尚未完善
技术升级受制于整体工业基础薄弱
汽车技术发展需要多方面协同创新, 工业基础是汽车技术的基石和支柱 因此完善的创新体系是必要的 中国初步形成 政府 行业 企业 高校 国外先进经验 美国 USCAR 德国国家科 技创新体系 冶金、化工、机械、电子…… 汽车产业 信息、材料、装备制造…… 1. 各大汽车强国工业基础都很好 2. 我国汽车技术需要整体工业能 力和工业基础的提升
技术路径
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发展重点
先进内燃机燃烧机理研究 自主控制系统开发 全可变气门技术 废气能量回收 发动机热管理技术 变速器自动化、高效化及 核心零部件技术 低摩擦技术研究 增压器与应用技术 先进燃油喷射系统研究 48V系统开发 混合动力发动机技术 混合动力机电耦合技术
单位GDP能耗水平下降20% 单位GDP能耗水平下降35% 单位GDP能耗水平下降50% 初步形成以企业为主体、币场为导 普通道路的交通效率提高80%,交通 产 向、政产学研用紧密结合、跨产业 基本建成自主可控完整的汽车产业 事故数减少80%,交通事故死亡人数 链与绿色、智慧交通体系 业 协同发展的汽午自主创新体系 减少20% 基 实现汽车全生命周期的数字化网络 础 启动智慧交通城市建设,基于网络 化智能化,出步完成汽车产业转型 初步形成可实现“超低碳,零伤亡、 的设计、制造、服务一体化工程 零拥堵”智慧交通体系 升级 突破动力电池、电控系统、传感器 以智能网联汽车为重点形成产业共 形成完善的汽车技术创新体系,围绕 等核心关键技术 性技术创新中心 产业链形成完备的创新链与资源链
新能源汽车年销量超过总销量15% 新能源汽车年销量超过总销量40% 远程通讯终端整车装备达到80%,近 智慧交通系统基础设施建设完成,信 距离通讯互联终端整车装备达到30% 息化、智能化法津法现与标准完善 DA, PA车辆占有率保持稳定、高度 完全自主驾驶 (FA)车辆市场占有 自动驾驶(HA)车辆占有率约10-20% 率近10% 形成全国生命周期低碳管理体系 汽车碳排放总量在2028年达到峰值
产销规模奠定技术发展基础
中国汽车产销规模连年第一,己成 为世界第一大汽车市场 汽车产业未来仍有广阔空间 1. 千人保有量105.83 2. 经济持续增长 3. 三四线城市需求 4. 海外出口 1. 发展问题需要技术进步 2. 规模效应推动技术发展
整体技术水平呈现显著提升
自主品牌研发能力己有长足进步, 但仍有不足 节能汽车:发动机基本掌握。变速 器持续开发,混合动力陆续推出 新能源汽车:PHEV和BEV车型相继 推出整体水平逐步接近国际先进 智能网联汽车:研发阶段已有成果; ADAS已有装备;互联网企业涉足
基于充分网联的智能工厂 智能网联汽车
美国:《新能源汽车战略规划蓝图》《智能交通 系统战略计划2015-2019》 欧洲:《欧盟2020年战略创新计划》《智能交通 系统发展行动计划》 日本:《日本汽车战略2014》
我国汽车技术现状分析
近20年,我国汽车产业发展迅猛,自主品牌汽车企业的总体 技术水平已有很大提升。
动力总成升级优化 ■ 2020年汽油机热效率提升至40% ■ 2025年汽油机热效率提升至44% ■ 2030年后期通过HCCI等热效率提升至48%
提升电子电器节能效果 ■ 大力发展48V系统 ■ 电动空间、EPS等技术成为标配 ■ 持续电能损耗
降低摩擦损失 ■ 前期低滚阻 ■ 中期低内阻 ■ 后期低风阻
关键技术领域取得重大进展
发动机技术 自动变速器技术 动力电池技术 驱动电机技术 燃料电池技术 轻量化技术
关 键 领 域 取 得 技 术 进 步
国内外汽车技术发展对比分析
由于起步晚、基础弱等原因,目前我国尚不是汽车强国,多个 方面与各大传统汽车强国还存在差距。
技术研发能力明显进步但仍存差距 自主研发能力已有明显示提高,但 与国外先进水平仍有差距 科技 人才 研发 投入 1. 数量与质量大大进步 2. 资深工程师数量严重 不足 1. 研发投入持续增长 2. 投入量与占比都不如 国际汽车强企 1. 数据库、流程、标准 等已较为完善 2. 还需继续积累
推动车辆轻量化、小型化 ■ 紧凑型及以下车辆占比2020年超过55%、2025年 60%、2030年70%左右 ■ 轻量化产品、技术、工艺加速应用 大力发展混合动力 ■ 2020年占比达到8%,油耗4L/100km ■ 2025年占比提升至20%,油耗3.6L/100km ■ 2030年占比提升至25%,油耗3.3L/100km
节能与新能源汽车技术路线图战略咨询委员会 清华大学 欧阳明高 2016.10.26
目录 ●研究工作开展
●国内外汽车技术发展分析
●总体目标与关键里程碑 ●分领域技术路线图 ●创新保障措施
背景和使命
大力发展汽车技术,是保障国家能源战略安全、减轻环保压力、 实现《中国制造2025》制造强国目标的重要手段。
复杂的汽车产业及技术 低碳化 设计 制造 使用 回收 …… 信息化
汽车产业与技术涉及多个领域,技术种类 繁多、相互交织、彼此影响,复杂性极高
汽车对社会的巨大影响 关 联 产 业 上 游 下 游 机械 钢铁 …… 销售 金融 …… 能源 环境 交通 出行 …… 社 会 影 响
智能化
在科技变革影响下,汽车技术创新进入高度活跃时期,汽车产业迎来重大机遇 指向低碳化、信息化、智能化的新技术、新形势、新状态种类繁多,各国 选取的技术路线各不相同
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