2020年10月27日在上海舉行的“2020中國汽車工程學會年會暨展覽會”上,中國工程院院士、中國汽車工程學會理事長、清華大學教授李駿院士宣布,《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0)》正式發(fā)布。
【解讀】《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0)》為汽車產業(yè)發(fā)展指明了發(fā)展方向,明晰了重點和路徑,希望成為行業(yè)一致的行動指南。給中國面向2035年新能源汽車規(guī)劃研究以及與汽車相關的“十四五”科技規(guī)劃研究工作提供重要支撐。
一、《路線圖2.0》關鍵發(fā)展方向和發(fā)展目標
《路線圖2.0》確認了全球汽車技術“低碳化、信息化、智能化”的發(fā)展方向。
【解讀】
全球汽車技術發(fā)展方向是“三化”,不是“四化”,共享化,不是汽車技術的發(fā)展方向,是市場模式而言,電動化是“三化”的技術手段。
《路線圖2.0》我國汽車產業(yè)未來15年的關鍵發(fā)展方向和發(fā)展目標,以2035年為節(jié)點,我國汽車產業(yè)發(fā)展的六大目標:
1)汽車碳排放總量:
2028年達到峰值,2035年相較峰值下降20%(國家目標:2030年達到峰值,2060年實現(xiàn)碳中和)。
2)汽車總產銷總規(guī)模:
2025年產銷為3200萬輛,2030年為3800萬輛,2035年為4000萬輛。
3) 乘用車整體油耗:
2025年為百公里4.6升,2030年為3.2升,2035年為2升。
4)銷量結構:
2035年節(jié)能汽車與新能源汽車銷量各占一半。節(jié)能汽車100%全部為混合動力,新能源汽車95%為純電動汽車,同時電動汽車和充電設施具備V2G功能。
5)氫燃料電池汽車:
2035年保有量為100萬輛。
6)智能網聯(lián)汽車:
2025年L2/L3銷量占比50%,2030年L2/L3占比70%,L4占比20%,2035年高精度地圖定位為厘米級。
【解讀】
①未來15年分為3個時間節(jié)點,2025年、2030年、2035年;
②汽車碳排放總量,服從于碳達峰、碳中和總要求;
③乘用車整體油耗,服從于碳達峰、碳中和總要求技術指標;
④銷量結構指標,體現(xiàn)了純電驅動的戰(zhàn)略意圖,節(jié)能汽車混動化,新能源汽車純電動化。
⑤氫燃料電池汽車、智能網聯(lián)汽車指標體現(xiàn)了是在新能源基礎之上的發(fā)展。
二、《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0)》整體結構
《路線圖2.0》延續(xù)了“總體技術路線圖+重點領域技術路線圖”的基本框架,把原來的“1+7”研究布局深化拓展,變成了“1+9”。其研究領域可概括為1(即產業(yè)總體)+9大技術發(fā)展方向。
1)總體技術路線圖
《路線圖2.0》總體技術路線圖是堅持純電驅動發(fā)展戰(zhàn)略。
2)9大重點領域技術路線圖
節(jié)能汽車、純電動和插電式混合動力汽車、氫燃料電池汽車、智能網聯(lián)汽車、汽車動力電池、新能源汽車電驅動總成系統(tǒng)、充電基礎設施、汽車輕量化、汽車智能制造與關鍵裝備。
【解讀】
①堅持純電驅動發(fā)展戰(zhàn)略,其中的“純”是針對“混”而言的,中國新能源汽車是“純電動”,不是“混動”,節(jié)能汽車的“插電式混動化”是邁向“純電動”制度性安排。
②汽車種類分為4類:節(jié)能汽車、純電動和插電式混合動力汽車、氫燃料電池汽車、智能網聯(lián)汽車。其中純電動和插電式混合動力汽車為電動一大類。
③支撐技術分為五個方面:汽車動力電池、新能源汽車電驅動總成系統(tǒng)、充電基礎設施、汽車輕量化、汽車智能制造與關鍵裝備。其中:汽車動力電池是最關鍵、最核心地位。
三、我國動力電池產業(yè)化聚集區(qū)域
主要有四個:珠江三角洲、長江三角洲、中原地區(qū)和京津冀區(qū)域。超過100家動力電池企業(yè)開展動力電池及電池系統(tǒng)的研發(fā)及產業(yè)化工作,超過了1000億產業(yè)資金投入,形成了超過400億瓦時的年生產能力,技術研發(fā)及產業(yè)化進展顯著。
四、世界范圍內動力電池的研發(fā)和產業(yè)化
主要集中在三個區(qū)域,分別位于德國、美國,及中日韓所在的東亞地區(qū),鋰離子動力電池的生產目前也主要集中在中日韓三個國家。從技術及產業(yè)的角度綜合來看,日本在技術方面依舊領先,韓國在市場份額上超越日本占據第一位,中國的電池企業(yè)數量最多,產能最大。
五、我國動力電池現(xiàn)狀
動力電池作為能量儲存裝置,是電動汽車的核心部件。主要指標有:安全性、能量密度、功率密度、壽命以及成本等。
①動力電池單體和模塊通過了GB/T31485安全性的要求,但電池系統(tǒng)的安全性有待進一步驗證和提升。
②單體技術水平與國外基本處于同一水平,掌握了動力電池的配方設計、結構設計和制造工藝技術
③關鍵材料基本實現(xiàn)了國產化,生產線逐漸從半自動中試向全自動大規(guī)模制造過渡。
④形成了較為完善的鋰離子動力電池產業(yè)鏈體系,但產品均勻一致性、系統(tǒng)集成技術、生產自動化程度,還有差距。
六、汽車動力電池技術路線圖
1)總體要求:
基于2035年中國動力電池技術總體基于國際領先,并形成完整、自主、可控的動力電池產業(yè)鏈。
【解讀】
這里強調的是動力電池產業(yè)鏈,不是企業(yè),也不是一個環(huán)節(jié),而是“總體基于國際領先,并形成完整、自主、可控”。
關鍵是“自主、可控”4個字。“自主”2字具體體現(xiàn)在知識產權上,“可控”2字具體體現(xiàn)在企業(yè)股權上。
2)三大技術方向:
動力電池技術路線涵蓋了能量型、能量功率兼顧型和功率型
【解讀】
能量型、功率型是兩頭,能量功率兼顧型是中間。
3)兩大應用領域:
乘用車和商用車
面向普及型、商用型、高端型車型,實現(xiàn)動力電池單體、系統(tǒng)集成、新體系動力電池、關鍵材料、制造技術及關鍵裝備測試評價、梯次利用以及回收利用等產業(yè)鏈全鏈條覆蓋。
【解讀】
①動力電池是汽車動力電池,即乘用車和商用車的動力電池,沒有涉及其他機動車輛。
②普及型、商用型、高端型車型是針對乘用車而言,動力電池市場重心在乘用車。
七、動力電池2.0技術路線圖分階段、分車型規(guī)劃
動力電池作為新能源汽車的心臟,為實現(xiàn)2035年上述目標,2.0技術路線圖在技術路線方向,電池技術詳細參數等領域分階段、分車型做了更全面細致的規(guī)劃。
1)在關鍵材料領域,完全具備自主能力,產品性能達到國際水平。同時形成多材料體系動力電池、模塊、系統(tǒng)產品平臺,安全可靠性及耐久性顯著提升。
2)在新材料、新結構、新體系動力電池上,實現(xiàn)突破和工程應用,擁有自主原始創(chuàng)新技術。
3)在制造裝備和制造過程上,要實現(xiàn)數字化與無人化。同時,形成精細化、智能化、高值化退役動力電池循環(huán)利用體系。
4)在動力電池詳細參數設置上,分階段做了詳細劃分,如對比能量密度、電池壽命、成本等參數設置最低門檻及提升方向。
①針對普及型車型
a)能量型電池,2025年比能量要求高于200Wh/kg,電池壽命高于3000次或12年,電池成本要低于0.35元/Wh;
b)2030年電池循環(huán)壽命不變,但比能量要求提升至250Wh/kg以上,且電池成本低于0.32元/Wh;到2035年其比能量要求提高為300Wh/kg以上,電池成本降低至0.3元/Wh,動力電池壽命不變。
②針對高端車型
能量型電池2025年循環(huán)次數高于1200次或12年,成本要求低于0.5元/Kh,但比能量密度門檻提升至350Wh/kg以上,到2035年比能量密度門檻要求達到500Wh/kg,成本低于0.4元/Wh。
八、未來15中國國動力電池發(fā)展分為三個時間節(jié)點
①2025年,能量型鋰離子電池單體比能量達到350Wh/kg,能量功率兼顧型動力電池單體比能量達到200Wh/kg。動力電池實現(xiàn)智能化制造,產品性能、質量大幅度提升,成本顯著降低,純電動汽車的經濟性與傳統(tǒng)汽油車基本相當,插電式混合動力汽車步入普及應用階段。
②2030年,動力電池產業(yè)發(fā)展與國際先進水平接軌。形成2-3家具有較強國際競爭力的大型動力電池公司,國際市場占有率達到30%。固態(tài)電池、鋰硫電池、金屬燃料電池等新體系電池技術不斷取得突破,比能量達到400Wh/kg以上。
③2035年,新體系電池實現(xiàn)實用化。電池單體比能量達到500Wh/kg以上,成本進一步下降;動力電池技術及產業(yè)發(fā)展處于國際領先水平。




