2020年12月23日，中國(guó)汽研成功舉辦《2020第三屆新能源汽車測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)國(guó)際論壇》。中國(guó)汽研將連續(xù)為大家推送精彩演講實(shí)錄，本文為中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)國(guó)際汽車工程科技戰(zhàn)略研究院戰(zhàn)略規(guī)劃部副部長(zhǎng)鄭亞莉帶來(lái)的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0成果研討》。

演講實(shí)錄：

01 節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖編制背景及過(guò)程

自2019年5月正式啟動(dòng)以來(lái)，歷時(shí)1年半，組織了涵蓋汽車、能源、材料等相關(guān)領(lǐng)域的行業(yè)組織、高校及研究機(jī)構(gòu)、上中下游企業(yè)等全產(chǎn)業(yè)鏈的1000多位專家參與路線圖2.0的編制工作。路線圖2.0的編制有力地支撐了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》、《交通科技中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》以及《新能源汽車“十四五”重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)》等多項(xiàng)國(guó)家戰(zhàn)略與規(guī)劃的研究工作。

02 汽車產(chǎn)業(yè)變革趨勢(shì)與發(fā)展新需求

從產(chǎn)業(yè)層面來(lái)看，新一輪的科技革命主要是能源、互聯(lián)、智能革命為汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展注入強(qiáng)勁新動(dòng)能。能源革命帶來(lái)了汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的變革，互聯(lián)革命和智能革命帶來(lái)了汽車產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、運(yùn)行模式以及消費(fèi)模式的變革。

從技術(shù)趨勢(shì)上看，全球汽車技術(shù)的低碳化、信息化和智能化的趨勢(shì)進(jìn)一步深化并深度融合。在低碳化方面，多種技術(shù)路線并向發(fā)展，當(dāng)前，節(jié)能汽車仍然是市場(chǎng)的主力，全球的主要國(guó)家和市場(chǎng)也在加速電動(dòng)化的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，燃料電池電池汽車產(chǎn)業(yè)化預(yù)期提前；在信息化和智能化方面，在產(chǎn)品端，主要體現(xiàn)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，技術(shù)融合跨界成為創(chuàng)新發(fā)展的主基調(diào)，在制造端，主要體現(xiàn)在數(shù)字化賦能，汽車從“制造”邁向“智造”。

從發(fā)展形勢(shì)上看，國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，生態(tài)文明建設(shè)，制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)以及消費(fèi)升級(jí)的發(fā)展需求也賦予了汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的新使命，這其中也包括了汽車產(chǎn)業(yè)支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)清潔低碳化轉(zhuǎn)型技術(shù)的自立自強(qiáng)和“汽車+跨界”融合發(fā)展等新需求和新使命。

03 我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與評(píng)估

在汽車節(jié)能技術(shù)趨勢(shì)方面，汽車產(chǎn)業(yè)的節(jié)能水平持續(xù)提升，國(guó)產(chǎn)乘用車汽車平均能耗也已由2016年的6.7L/100km下降到了2019年的5.5L/100km，雖然距2020年5L/100km的目標(biāo)有一定的差距，但是在節(jié)能技術(shù)應(yīng)用方面還是取得了顯著的進(jìn)展，這其中也包括了商用車。

在純電動(dòng)方面，整車能耗、續(xù)駛里程、智能化應(yīng)用等綜合性能實(shí)現(xiàn)全面進(jìn)步，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力顯著提高。國(guó)產(chǎn)純電動(dòng)轎車的平均續(xù)駛里程也由2016年的190公里提升到了360公里。能耗和智能化水平也達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)提高。這其中包括比亞迪，蔚來(lái)等自主品牌也初步實(shí)現(xiàn)了品牌的向上突破。在關(guān)鍵核心零部件方面，也取得了突出的進(jìn)展，以動(dòng)力電池為例，動(dòng)力電池的技術(shù)水平和規(guī)模都達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先，同時(shí)也培育出了像寧德時(shí)代，比亞迪等龍頭企業(yè)。這些零部件企業(yè)也都進(jìn)入到了國(guó)際供應(yīng)鏈配套體系，這其中也包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)等核心零部件。

在插電式混動(dòng)方面，我國(guó)主要的自主品牌企業(yè)也根據(jù)自身的技術(shù)積累和優(yōu)勢(shì)，插電混動(dòng)技術(shù)水平也在持續(xù)提升，像比亞迪、廣汽等也推出了不同類型、不同技術(shù)方案的插電式混合動(dòng)力混合動(dòng)力技術(shù)產(chǎn)品。

在燃料電池技術(shù)方面，初步實(shí)現(xiàn)了燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，包括關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化，整車目前也進(jìn)入了示范導(dǎo)入期。燃料電池電堆的關(guān)鍵材料和部件方面基礎(chǔ)還較為薄弱。

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車方面，智能網(wǎng)聯(lián)汽車整車智能化水平進(jìn)一步提升，在封閉、半封閉的特定場(chǎng)景應(yīng)用，網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平同步發(fā)展，人工智能，信息化和高精度地圖與定位等基礎(chǔ)技術(shù)也在加速落地。

在產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐方面，從2016年路線圖1.0發(fā)布至今，國(guó)內(nèi)相關(guān)的汽車企業(yè)的研發(fā)投入在大幅增加，年均研發(fā)投入/營(yíng)收占比達(dá)到了3.5%，科技人才數(shù)量質(zhì)量也在雙提升，汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)明的專利數(shù)量5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了翻番，也已經(jīng)形成了多部門協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，覆蓋關(guān)聯(lián)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制。

在產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得累累碩果的同時(shí)，也需認(rèn)識(shí)到汽車產(chǎn)業(yè)有一些基礎(chǔ)薄弱環(huán)節(jié)，特別是在基礎(chǔ)軟件，零部件，元器件關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，基礎(chǔ)工藝等存在短板有待突破。

04 我國(guó)汽車技術(shù)的發(fā)展愿景與目標(biāo)

通過(guò)綜合考慮新技術(shù)，新業(yè)態(tài)，新形勢(shì)的影響，提出了未來(lái)汽車發(fā)展的愿景，在新技術(shù)方面，主要是現(xiàn)代人工智能，云計(jì)算為代表的新技術(shù)；在新業(yè)態(tài)方面，包括數(shù)字經(jīng)濟(jì)，智能經(jīng)濟(jì)的影響以及現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)安全的新形勢(shì)帶來(lái)的對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)特別是全球產(chǎn)業(yè)格局對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)安全帶來(lái)的深刻影響。所以提出了能源環(huán)境友好共生，安全高效智慧出行，數(shù)字經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展，和諧健康汽車社會(huì)4個(gè)方面的汽車社會(huì)愿景，也提出了汽車產(chǎn)品品質(zhì)不斷提高，核心環(huán)節(jié)安全可控，汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建完成，汽車強(qiáng)國(guó)成功建成等5個(gè)方面的產(chǎn)業(yè)愿景。

基于汽車技術(shù)發(fā)展的社會(huì)愿景和產(chǎn)業(yè)愿景，技術(shù)2.0提出了面向2035的六大總體目標(biāo)：汽車產(chǎn)業(yè)碳排放總量先于國(guó)家碳減排承諾于2028年左右提前達(dá)到峰值，到2035年排放總量較峰值下降20%以上；新能源汽車逐漸成為主流產(chǎn)品，汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型；中國(guó)方案智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)體系基本成熟，產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用；關(guān)鍵核心技術(shù)自主化水平顯著提升，形成協(xié)同高效、安全可控的產(chǎn)業(yè)鏈；建立汽車智慧出行體系，形成汽車-交通-能源-城市深度融合生態(tài)；技術(shù)創(chuàng)新體系優(yōu)化完善，原始創(chuàng)新水平具備全球引領(lǐng)能力。

以六大目標(biāo)為指引，技術(shù)2.0分別以2025、2030、2035年為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，設(shè)立了汽車產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展的里程碑。預(yù)計(jì)到2035年，新能源汽車和節(jié)能汽車的年銷量各占50%，汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。燃料電池方面，燃料電池汽車保有量達(dá)到100萬(wàn)輛左右，商用車實(shí)現(xiàn)氫動(dòng)力轉(zhuǎn)型。各類網(wǎng)聯(lián)式高度自動(dòng)駕駛車輛在國(guó)內(nèi)廣泛運(yùn)行，中國(guó)方案智能網(wǎng)聯(lián)汽車與智慧能源、智能交通、智慧城市深度融合。

05 “1+9”技術(shù)路線圖

從架構(gòu)上，技術(shù)路線圖2.0延續(xù)了總體路線圖+重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖的研究框架，并將1.0的“1+7”的研究布局拓展成“1+9”，形成了總體路線圖+節(jié)能汽車、純電動(dòng)與插電式混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、動(dòng)力電池、電驅(qū)動(dòng)總成、充電基礎(chǔ)設(shè)施、輕量化、智能制造與關(guān)鍵裝備等“1+9”的研發(fā)布局。

首先是產(chǎn)業(yè)總體路線圖，包括幾個(gè)方面，市場(chǎng)需求方面，綜合考慮了我國(guó)宏觀政策法規(guī)、能源、人口、經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展趨勢(shì)，也結(jié)合了典型國(guó)家汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展特征等歷史數(shù)據(jù)，建立了市場(chǎng)預(yù)見模型，和碳排放預(yù)測(cè)模型，提出至2025年，汽車市場(chǎng)總量達(dá)到3200萬(wàn)輛，2030年接近4000萬(wàn)輛。消費(fèi)需求上，提出至2035年，“安全、高效、便捷、經(jīng)濟(jì)、綠色” 成為人們出行消費(fèi)需求升級(jí)的主要方向，也是汽車產(chǎn)品升級(jí)的主要方向；產(chǎn)品應(yīng)用方面，至2035年，汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型，一方面是節(jié)能汽車全部實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力化，另一方面是新能源汽車銷量占比超過(guò)50%；產(chǎn)業(yè)融合方面，當(dāng)前，汽車產(chǎn)業(yè)與能源、交通、信息通信等多領(lǐng)域相互賦能、協(xié)同發(fā)展已成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的內(nèi)在需求，為指導(dǎo)跨產(chǎn)業(yè)協(xié)同銜接，研究提出汽車與能源、交通、信息通信深度融合、統(tǒng)籌推進(jìn)的技術(shù)路線，這方面的研究也支撐了新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃產(chǎn)業(yè)融合相關(guān)章節(jié)的研究工作。例如在汽車與能源方面，提出到2035年，通過(guò)V2G的技術(shù)應(yīng)用，在新增的電動(dòng)汽車和充電基礎(chǔ)設(shè)施中全面普及V2G，實(shí)現(xiàn)新能源汽車和能源的融合發(fā)展。在信息通信融合方面，提出實(shí)現(xiàn)V2G技術(shù)，V2X技術(shù)支持在高級(jí)別自動(dòng)駕駛車輛上的商業(yè)化應(yīng)用，也提出了地圖定位技術(shù)要求；在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)方面，綜合考慮產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)、新型生產(chǎn)方式、自主創(chuàng)新體系、支持政策與管理體系、人才等對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用，結(jié)合逆全球化傾向和國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)，提出未來(lái)產(chǎn)業(yè)支撐的發(fā)展目標(biāo)。

其次是9大領(lǐng)域的技術(shù)路線圖，節(jié)能汽車的路線圖，能耗指標(biāo)方面，路線圖2.0綜合考慮了節(jié)能技術(shù)進(jìn)步和工況切換帶來(lái)的影響，提出了乘用車（含新能源），傳統(tǒng)能源乘用車（不含新能源汽車）以及混合動(dòng)力乘用車的技術(shù)指標(biāo)，其中最受行業(yè)關(guān)注，引起討論最多的是第一個(gè)指標(biāo)，提出至2025、2030、2035年3個(gè)階段，乘用車（含新能源汽車）的平均油耗分別為（4.6、3.2、2.0）L/100km，其中4.6L/100km是5階段油耗要求從WLTC工況轉(zhuǎn)換至NEDC的硬性指標(biāo)，3.2L/100km和2.0L/100km目標(biāo)主要是結(jié)合了專家對(duì)節(jié)能技術(shù)的預(yù)見以及新能源汽車銷量占比加權(quán)平均核算出來(lái)的數(shù)值。商用車節(jié)能方面，預(yù)計(jì)到2035年，載貨汽車油耗較2019年降低15%～20%；客車油耗較2019年降低20%～25%。在產(chǎn)品應(yīng)用方面，提出混合動(dòng)力汽車的應(yīng)用比例2025年達(dá)到50-60%，2035年達(dá)到100%，這里的混合動(dòng)力也包含了微混，中重混以及多種混合技術(shù)。

純電動(dòng)與插電式混合動(dòng)力汽車，也是我國(guó)新能源汽車的重要組成部分，預(yù)計(jì)到2035年，新能源汽車的銷量將占到汽車總銷量的50%以上，其中純電動(dòng)占新能源汽車的95%以上，在應(yīng)用領(lǐng)域方面，實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)技術(shù)在家庭用車、公務(wù)用車、出租車、租賃服務(wù)用車以及短途商用車等領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。

燃料電池汽車，結(jié)合路線圖以及今年啟動(dòng)的燃料電池示范，從技術(shù)特征和研發(fā)現(xiàn)狀來(lái)看，燃料電池汽車特別是燃料電池商用車將成為氫能和燃料電池商業(yè)化的突破口，同時(shí)結(jié)合當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和可行性，客車和城市物流車將作為切入的領(lǐng)域，逐步拓展至中大型客車和物流車并擴(kuò)展至載重量大、長(zhǎng)距離的中重卡、牽引車、港口拖車及乘用車等領(lǐng)域。結(jié)合未來(lái)長(zhǎng)途重載商用車的使用特征以及當(dāng)前的氫能供應(yīng)現(xiàn)狀，區(qū)域間的聯(lián)合示范是實(shí)現(xiàn)燃料電池商用車規(guī)?；瘧?yīng)用，構(gòu)建氫能基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用環(huán)境的理性選擇。展望未來(lái)，2030-2035年，實(shí)現(xiàn)氫能及燃料電池汽車的大規(guī)模推廣應(yīng)用，燃料電池汽車保有量達(dá)到100萬(wàn)輛左右。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車，因?yàn)橹悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車涉及了汽車、信息通信、交通等多個(gè)領(lǐng)域，技術(shù)架構(gòu)較為復(fù)雜，為了給行業(yè)形成更加清晰的技術(shù)發(fā)展指引，技術(shù)圖線路2.0深化和完善了“三橫兩縱”的技術(shù)架構(gòu)，涵蓋車輛關(guān)鍵技術(shù)、信息交互關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)支撐關(guān)鍵技術(shù)（“三橫”）以及車載平臺(tái)和基礎(chǔ)設(shè)施（“兩縱”），對(duì)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車，預(yù)計(jì)2025年，HA級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車開始進(jìn)入市場(chǎng)；2030年，實(shí)現(xiàn)HA級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車在高速公路廣泛應(yīng)用，在部分城市道路規(guī)?；瘧?yīng)用；2035年，HA、FA級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)車輛具備與其他交通參與者間的網(wǎng)聯(lián)協(xié)同決策與控制能力，各類網(wǎng)聯(lián)式高度自動(dòng)駕駛車輛廣泛運(yùn)行于中國(guó)廣大地區(qū)。

動(dòng)力電池，路線圖綜合考慮了技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)需求的特征，從技術(shù)上將動(dòng)力電池分為三個(gè)技術(shù)類別，為能量型、能量功率兼顧型和功率型，同時(shí)也抓住普及、商用、高端三類應(yīng)用場(chǎng)景，以需求導(dǎo)向提出了各自的發(fā)展目標(biāo)，其中普及型主要面向經(jīng)濟(jì)型車型的需求，以低成本為主要技術(shù)導(dǎo)向；商用型主要面向網(wǎng)約車、商用車等運(yùn)營(yíng)類的車輛需求，以長(zhǎng)壽命為主要導(dǎo)向；高端型主要面向高端車型需求，以能量密度為主要導(dǎo)向。體系方面，路線圖從單體、集成、新體系動(dòng)力電池、關(guān)鍵材料、制造技術(shù)等，覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈條均提出了技術(shù)路線和發(fā)展目標(biāo)。

新能源汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是所有類型汽車的核心，也是實(shí)現(xiàn)新能源汽車電動(dòng)化的重要技術(shù)基礎(chǔ)。從發(fā)展思路上，未來(lái)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要以純電驅(qū)動(dòng)總成、插電式機(jī)電耦合系統(tǒng)、商用車動(dòng)力總成、輪轂/輪邊電機(jī)總成為重點(diǎn)，以基礎(chǔ)核心零部件/元器件自主化為支撐，重點(diǎn)提升電驅(qū)動(dòng)總成的集成度與性能水平。主要目標(biāo)是到2035年新能源汽車的電驅(qū)動(dòng)總成產(chǎn)品總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中乘用車電機(jī)比功率達(dá)到7.0kW/kg，乘用車電機(jī)控制器功率密度達(dá)到70kW/L，純電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比功率為3.0kW/kg。

充電基礎(chǔ)設(shè)施，是新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是保證新能源汽車推廣應(yīng)用的關(guān)鍵?？傮w思路是以實(shí)現(xiàn)充電基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和新能源汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展作為總體導(dǎo)向，提出到2035年建成慢充樁端口達(dá)1.5億端以上，公共快充端口146萬(wàn)端，同時(shí)實(shí)現(xiàn)城市出租車/網(wǎng)約車共享?yè)Q電模式的大規(guī)模應(yīng)用。

汽車輕量化技術(shù)，首先在指標(biāo)體系方面，不同于傳統(tǒng)汽車以汽車整備質(zhì)量和輕質(zhì)材料用量為衡量標(biāo)準(zhǔn)，路線圖引入了“整車輕量化系數(shù)”，“載質(zhì)量利用系數(shù)”，“掛牽比”作為衡量汽車輕量化水平的依據(jù)。其次，在發(fā)展路線中提出近期以完善高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用體系為重點(diǎn)，中期以形成輕質(zhì)合金應(yīng)用體系為方向，遠(yuǎn)期形成多材料混合應(yīng)用體系。最后，在發(fā)展目標(biāo)上提出到2035年預(yù)計(jì)燃油乘用車整車輕量化系數(shù)降低25%，純電動(dòng)乘用車整車輕量化系數(shù)降低35%。

智能制造和關(guān)鍵裝備，主要面向制造環(huán)節(jié)的智能化，提出面向智能制造的“通用化、自適應(yīng)化、透明化和智能化”的發(fā)展方向，提出到2035年關(guān)鍵工序智能化率達(dá)到90%以上，設(shè)備的綜合效率比2020年提高10%以上，勞動(dòng)生產(chǎn)率比2020年提高50%以上。

06 總結(jié)

綜上是路線圖2.0的主要研究成果?！肮?jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖”的研究是支撐政府科技和產(chǎn)業(yè)相關(guān)規(guī)劃、引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、引導(dǎo)社會(huì)各類資源聚集等的重要工作?！豆?jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》已正式發(fā)布，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)也將對(duì)該技術(shù)路線圖進(jìn)行深入解讀，為政產(chǎn)學(xué)研用各界提供創(chuàng)新決策參考。

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