中國儲能網(wǎng)訊：在“雙碳”目標的背景下，進一步大力發(fā)展節(jié)能與新能源汽車，成為汽車行業(yè)實現(xiàn)減碳脫碳，助力“雙碳”目標達成的關(guān)鍵。
作為推進節(jié)能與新能源汽車發(fā)展的行動綱領(lǐng)和指南，《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》（簡稱《技術(shù)路線圖2.0》）于2020年發(fā)布。在剛剛過去的2021年，《技術(shù)路線圖2.0》的落地有何實質(zhì)性效果？又有哪些關(guān)鍵技術(shù)取得重大進展？日前，中國汽車工程學(xué)會“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖系列年度研究成果”發(fā)布，對2021年度節(jié)能與新能源汽車標志性技術(shù)進展以及2022年最受關(guān)注的十大技術(shù)趨勢進行了詳細研判。
年度標志性技術(shù)進展出爐
據(jù)了解，節(jié)能與新能源汽車2021年度標志性技術(shù)進展，圍繞《技術(shù)路線圖2.0》中9大核心技術(shù)方向及領(lǐng)域展開，由中國汽車工程學(xué)會牽頭，負責路線圖編制的行業(yè)領(lǐng)軍專家組評估產(chǎn)生。
“自2016年《技術(shù)路線圖1.0》發(fā)布以來，中國汽車工程學(xué)會就持續(xù)組織并開展技術(shù)路線圖的深化研究和動態(tài)評估工作，分別在2017、2018和2019年發(fā)布了技術(shù)路線圖年度評估報告。此次節(jié)能與新能源汽車2021年度標志性技術(shù)進展的評估圍繞《技術(shù)路線圖2.0》展開，作為《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)年度評估報告（2021）》的重點內(nèi)容，目的也是為了保證技術(shù)路線圖推進和實施的科學(xué)性、時效性和引領(lǐng)性。”中國汽車工程學(xué)會國汽戰(zhàn)略院戰(zhàn)略規(guī)劃部副部長鄭亞莉在接受本報記者采訪時說。
據(jù)了解，節(jié)能與新能源汽車2021年度標志性技術(shù)進展共52項，其中節(jié)能汽車標志性技術(shù)進展6項、新能源汽車標志性技術(shù)進展6項、氫燃料電池汽車標志性技術(shù)進展5項、智能網(wǎng)聯(lián)汽車標志性技術(shù)進展5項、動力電池標志性技術(shù)進展9項、電驅(qū)動總成標志性技術(shù)進展7項、充電基礎(chǔ)設(shè)施標志性技術(shù)進展4項、汽車輕量化標志性技術(shù)進展5項、汽車智能制造與關(guān)鍵裝備標志性技術(shù)進展5項。
獲得2021年度標志性技術(shù)進展的企業(yè)，涉及整車、動力電池及核心零部件、充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等各相關(guān)領(lǐng)域，覆蓋節(jié)能與新能源汽車從研發(fā)到使用環(huán)節(jié)的全產(chǎn)品周期。在整車領(lǐng)域，既有廣汽、奇瑞、吉利、長城、比亞迪等傳統(tǒng)車企的技術(shù)研發(fā)成果位列2021年度標志性技術(shù)進展，也有蔚來、嵐圖、智己、極狐等新勢力和新創(chuàng)品牌的相關(guān)技術(shù)入圍。在零部件及相關(guān)領(lǐng)域，華為、寧德時代、地平線、黑芝麻、合肥國軒、蜂巢等企業(yè)在傳統(tǒng)汽車節(jié)能、電動化、智能化相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)也成為2021年度標志性技術(shù)進展。
整車技術(shù)更著重節(jié)能減排效率
從獲得2021年度節(jié)能汽車標志性進展的6項技術(shù)看，這一特征十分明顯。比如，以吉利和比亞迪為代表的混合動力高效發(fā)動機熱效率超過43％，達到國際量產(chǎn)領(lǐng)先水平；比亞迪、長城、廣汽、奇瑞和東風等企業(yè)的雙電機混動系統(tǒng)技術(shù)取得突破，城市工況節(jié)油率普遍超過40％，達到國際領(lǐng)先水平；蔚來、智己設(shè)計的乘用車風阻低至0.21，達到全球前三水平；北汽福田、中國重汽、陜西汽車等商用車企的智能AMT換擋技術(shù)與網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)結(jié)合，整車綜合油耗下降最高達5％；北汽福田的高效、小速比、輕量化驅(qū)動橋全新平臺產(chǎn)品開發(fā)并實現(xiàn)批量生產(chǎn)，綜合效率提升1％，技術(shù)達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平；中國重汽、陜汽、北汽福田的商用車造型改進設(shè)計，整車風阻系數(shù)降幅達20％，風阻最低可達到0.353，達到國際領(lǐng)先水平。
在新能源汽車（純電動/插電式混合動力車型）領(lǐng)域，2021年度標志性技術(shù)進展涵蓋自主專屬電動汽車整車平臺、高效熱管理等，這些技術(shù)為提升新能源汽車的安全性、環(huán)保性、低溫等特殊環(huán)境下的穩(wěn)定性提供了解決方案。采訪中，鄭亞莉向記者舉了幾個例子：比亞迪的基于自主關(guān)鍵核心技術(shù)高集成、高性能純電專屬平臺全面提升整車性能；嵐圖、上汽、北汽極狐、比亞迪、蔚來的一體化高效熱泵空調(diào)熱管理技術(shù)量產(chǎn)應(yīng)用，實現(xiàn)零下7℃低溫采暖能耗下降45％以上，進一步提高系統(tǒng)環(huán)保性和低溫適應(yīng)性；比亞迪的充電和驅(qū)動一體高壓化電氣平臺兼容不同電壓平臺充電樁；蔚來的基于車云閉環(huán)高精度電池故障診斷技術(shù)，實現(xiàn)故障識別準確率達95％以上；蜂巢智能轉(zhuǎn)向研發(fā)的支持L4級自動駕駛的冗余智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，達到國際領(lǐng)先水平，采用雙硬件電控單元，實現(xiàn)任一硬件失效都滿足100％助力需求，實現(xiàn)傳動比個性化定義；奧特佳的超低溫熱泵壓縮機技術(shù)達到國內(nèi)領(lǐng)先，可以滿足55℃高溫環(huán)境及零下30℃低溫環(huán)境運行。
氫燃料電池汽車方面，2021年度標志性技術(shù)進展主要涉及電池系統(tǒng)功率的提升以及電池膜量產(chǎn)技術(shù)的突破及實現(xiàn)國產(chǎn)化等。比如，上海捷氫的車規(guī)級燃料電池系統(tǒng)功率達到117kW，一級零部件全部實現(xiàn)國產(chǎn)化；億華通研發(fā)的燃料電池系統(tǒng)額定質(zhì)量功率密度達701W/kg，達到國際領(lǐng)先水平；東岳的國產(chǎn)化高性能燃料電池膜量產(chǎn)技術(shù)實現(xiàn)突破；上海唐鋒的車用低鉑高耐受膜電極pt載量降低至0.2g/kW以下，達到國際先進水平；濟平新能源的國產(chǎn)化燃料電池催化劑實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，并實現(xiàn)出口。
在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域，入圍2021年度標志性技術(shù)進展的有：紅旗、通用、蔚來等車企從網(wǎng)聯(lián)通信芯片到模組、終端等方面具備較強產(chǎn)業(yè)供應(yīng)能力，多個車型實現(xiàn)C-V2X終端量產(chǎn)前裝；華為、覽沃科技、圖達通、速騰聚創(chuàng)的多款半固態(tài)激光雷達在性能比肩國際先進水平的同時，實現(xiàn)成本從數(shù)萬美元降至1000美元級別；華為、地平線、黑芝麻的自動駕駛車規(guī)級AI計算芯片在芯片算力、能效比等方面，逐步趕超進口芯片產(chǎn)品，迅速實現(xiàn)商業(yè)化落地等。
鄭亞莉表示，通過2021年度節(jié)能與新能源汽車標志性技術(shù)進展看，一個明顯的趨勢是，從發(fā)動機到混合動力系統(tǒng)，從風阻系數(shù)到輕量化驅(qū)動橋平臺，從專屬電動汽車整車平臺到兼容充電樁，從特殊使用環(huán)境下對產(chǎn)品性能的保障到自主車規(guī)級芯片商業(yè)化的落地，無論是在乘用車還是商用車領(lǐng)域，2021年節(jié)能與新能源汽車技術(shù)在逐漸普及的基礎(chǔ)上，進入到更高效、更全面的新境界，很多標志性技術(shù)進展達到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平。
“三電”系統(tǒng)能效高成本低 充電設(shè)施技術(shù)便于市場化
采訪中，鄭亞莉表示，在電池、電機、電控領(lǐng)域，2021年度標志性技術(shù)進展的特征是：能效更高、成本更低，在新能源汽車的使用環(huán)節(jié)，很多充電技術(shù)設(shè)施的技術(shù)解決方案也在提升用戶充電便利性的同時，更加便于市場化推廣。與此同時，多項自主創(chuàng)新技術(shù)也突破了技術(shù)壁壘，實現(xiàn)了國產(chǎn)化量產(chǎn)。
比如，入圍2021年度動力電池標志性技術(shù)進展的蜂巢能源正極采用鎳錳二元無鈷材料的電池能量密度達到240Wh/kg，容量為115Ah-MEB，處于全球領(lǐng)先水平；寧德時代、力神、國軒高科的300Wh/kg級三元材料電池實現(xiàn)量產(chǎn)裝車，處于全球先進地位；寧德時代的鈉離子電池比能量達到160Wh/kg，處于全球領(lǐng)先；北京衛(wèi)藍新能源的固液混合動力電池技術(shù)實現(xiàn)比能量達300Wh/kg；奇瑞新能源的高性能冷熱集成熱管理技術(shù)，實現(xiàn)溫差小于2℃降本50％；深圳吉陽的鋰電池高速復(fù)合疊片機疊片速度達0.125秒/片，處于國際先進水平。
入選2021年度電驅(qū)動總成標志性進展的技術(shù)中，上海捷能高功率密度扁線油冷電機，該技術(shù)可使電機峰值和持續(xù)功率密度分別達到7.0kW/kg和4.3kW/kg，較路線圖2025年目標（2.8kW/kg）高出53％；中國科學(xué)院電工研究所的高功率密度碳化硅電機控制器，功率密度達到47.8kW/L，最高效率為99.8％，工作環(huán)境水溫105℃；一汽集團的高性能三合一電驅(qū)動總成的峰值功率達到245kW，相比同級別總成電機本體最高效率大于97％，系統(tǒng)最高效率大于93％；比亞迪的高集成度八合一電驅(qū)動總成在滿足總成性能需求的前提下，相比同級別總成質(zhì)量減輕10％，空間體積減小13％，成本降低10％；蘇州巨峰的自主電機高端絕緣材料及系統(tǒng)實現(xiàn)批量應(yīng)用，如漆包線耐電暈壽命大于100小時。
在充電基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，包括國家電網(wǎng)的有序充電和V2G技術(shù)規(guī)模化試點，特來電、普天新能源的構(gòu)建車、樁、云信息安全統(tǒng)一防護體系，以及中國電力企業(yè)聯(lián)合會的充電漫游應(yīng)用服務(wù)技術(shù)標準體系等項目取得標志性進展。
汽車輕量化的標志性技術(shù)進展中，長城汽車的一體式熱沖壓門環(huán)集成設(shè)計與成形性關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)自主突破，效率及成本趕超國外水平；宇通客車自主開發(fā)的客車用2GPa級高應(yīng)力板簧用鋼，超越國外材料性能；東風商用車鋁合金傳動軸首次在重型商用車中實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用，最高降重約50％。在智能制造與關(guān)鍵裝備領(lǐng)域，獲得2021年度標志性技術(shù)進展的項目包括一汽-大眾自動變速器總成下線測試臺自學(xué)習(xí)方法實現(xiàn)應(yīng)用；北京富通東方AI多目標求解技術(shù)在汽車生產(chǎn)計劃排程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用；吉利的單車全域信息溯源與智能應(yīng)用等，這些技術(shù)目前已經(jīng)達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平。
在“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖系列年度研究成果”中，還公布了2022年度我國汽車最受關(guān)注的十大技術(shù)趨勢。其中包括100TOPS以上車規(guī)級計算芯片即將實現(xiàn)量產(chǎn)裝車、第三代半導(dǎo)體電機控制器將實現(xiàn)多車企量產(chǎn)應(yīng)用、安全性技術(shù)提升推動300Wh/kg高比能動力電池實現(xiàn)裝車應(yīng)用、長壽命燃料電池系統(tǒng)將實現(xiàn)商用車領(lǐng)域多場景應(yīng)用、基于專用平臺的純電動乘用車市場占有率將超過65％、國產(chǎn)高性能純電動乘用車將更多采用800V電壓平臺、DHT混合動力系統(tǒng)裝車規(guī)模將實現(xiàn)倍增等。
