中國儲能網(wǎng)訊：10月26日，中國汽車工程學會在其年會上發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》，包括節(jié)能汽車、純電動和插電式混合動力汽車、燃料電池汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、汽車制造技術、汽車輕量化技術及動力電池技術等七大領域未來15年的發(fā)展路線制定。工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司副司長瞿國春強調(diào)，路線圖為汽車產(chǎn)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。
為了詳細解讀這份關乎中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的七大路線圖，我們將結(jié)合《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》完整版，分七篇逐一介紹七大技術路線圖的制定背景以及詳細的發(fā)展規(guī)劃。此文為第一篇：純電動與插電式混合動力汽車技術路線圖。
國際——新能源汽車推廣現(xiàn)狀
美國：美國政府把較為成熟的混合動力技術最為目前電動汽車市場的主流技術大力推廣，2015年美國市場銷量11.6萬輛，2016年上半年銷量接近6.57萬輛，全年預計超過13萬輛。
純電動車型代表有Model S和Model X，Model S車型包括單電機后輪驅(qū)動和雙電機全輪驅(qū)動兩種，搭載85kWh或60kWh鋰離子電池，百公里加速約5.7s，續(xù)航里程最高達502km。
插電式混合動力車型代表：通用Volt和福特公司FusionEnergi。Volt采用1.5升壓縮比為12.5：1的直噴發(fā)動機和兩個電動機，電池容量為18.4kWh，續(xù)航里程為80公里，百公里加速時間為8.4Ss。
日本：純電動代表車型為日產(chǎn)Leaf和三菱的iMiEV電動車，2016新款Leaf搭載能量密度約157Wh/kg的30kWh電池組，采用峰值功率約80kW，續(xù)航里程達174km(EPA)，百公里電耗14.6kWh。
混合動力汽車技術已經(jīng)非常成熟：代表車型：豐田、本田、三菱、日產(chǎn)。豐田普銳斯搭載1.8升2ZR-RXZ阿特金森循環(huán)方式的發(fā)動機，電動機的最大輸出功率為66kW，鋰離子電池組電量9.8kWh，純電續(xù)航里程56km。
日本新能源汽車銷量在2014年達到3.16萬輛峰值后，受國際油價持續(xù)走低的影響，2015年首次出現(xiàn)下降，銷量減少至2.32萬輛。2016年上半年市場開始回暖，銷量達到1.37萬輛的規(guī)模。
歐洲：歐洲純電動車以德系為代表，代表車型為大眾E-Golf，寶馬i3。大眾E-Golf采用峰值功率為85kW、峰值扭矩為270Nm的永磁同步電機，百公里加速時間10.4s，最高車速140km/h，24.2鋰電池組，整備質(zhì)量1510kg，續(xù)航里程190km。
歐洲插電式混合動力發(fā)展較為成熟代表車型寶馬530Le和A6Le-tron，寶馬530Le裝備2.0升渦輪增壓汽油機，最大功率為160kW，電機的峰值功率70kW，百公里加速7.1s，最高車速233km/h，純電動模式下最高車速120km/h，純電續(xù)航里程58km。
國際——充電基礎設施建設現(xiàn)狀
美國：2009年，美國實施了“EVProject計劃”，建立12000個AC level 2充電設備和100DC快速充電機，幫助推廣8000輛電力驅(qū)動車輛(日產(chǎn)Leaf和通用Volt)。2012年3月，啟動了“EV Everywhere”項目，2022年前，建立5人坐普通電價汽車量產(chǎn)體系，美國平均收入可購買。參與充電樁建設和運營的公司包括Charge Point、Blink、eVgo、SemaChina和OpConnect等，其中Charge Point和Blink擁有將近一半的充電樁，加上特斯拉自建的太陽能超級充電站，美國電動汽車充電樁預計已經(jīng)超過5.1萬個。
日本：制定了《下一代汽車戰(zhàn)略2010》發(fā)展規(guī)劃，“國家、地方政府及產(chǎn)業(yè)界合作共同推進充電基礎設施建設”是日本推進的總思路。充電基礎設施的建設主體為私營公司，日本已經(jīng)擁有包含家用充電樁在內(nèi)共4萬個汽車充電樁，在數(shù)量上已經(jīng)超過了傳統(tǒng)加油站。豐田、日產(chǎn)、本田、三菱這四大本土車企還與日本政策投資銀行共同成立了“日本充電服務”公司，主動承擔起在充電樁的安裝成本和8年的免費保修。
CHAdeMO標準快充樁是日本直流快充樁的代表，目前全球已經(jīng)有38個國家超過341個機構加入CHAdeMO協(xié)會，包括能源公司、整車企業(yè)、充電設施企業(yè)等。CHAdeMO快充樁在日本和全球的數(shù)量也分別達到了3087和5735個。
歐洲：2014年9月通過了《替代能源基礎設施建設指令》，要求成員國在2020年建設合理數(shù)量的充電設施，建議至少達到平均10輛電動車1個公共充電樁。堅持全歐洲標準統(tǒng)一(CCS)，并希望在2017年實現(xiàn)允許充電設施運營商在公共平臺上提供充電服務。
國內(nèi)——新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀
純電動汽車：我國純電動乘用車技術取得重大進展，車輛整體技術水平接近國外公司產(chǎn)品，部分產(chǎn)品性能指標已與國外公司產(chǎn)品不相上下，續(xù)航里程、可靠性、安全性、動力性水平不斷提高，經(jīng)濟性和綜合效益水平持續(xù)優(yōu)化，具備了商業(yè)推廣的條件。純電動客車整體技術水平達到國際領先，開發(fā)出覆蓋6米-12米的多種純電動公交車型。
插電式混合動力汽車：插電式混合動力乘用車技術取得進展，部分產(chǎn)品性能指標已與國外不相上下。商用車方面，自主掌握PHEV多能源動力系統(tǒng)整車控制、高功率電機系統(tǒng)、混合動力自動變速箱、增程式輔助功率發(fā)電單元等關鍵技術，雙電機串并聯(lián)、AMT并聯(lián)等不同技術路線具有不俗的市場表現(xiàn)。
驅(qū)動電機：開發(fā)出驅(qū)動電機系列化產(chǎn)品，功率滿足從乘用車到大型公交車的需求，驅(qū)動電機功率密度、效率等電機技術水平與國際水平基本相當。峰值功率密度大多在2.8-3.0kW/kg、連續(xù)功率密度在1.2-1.6kW/kg，驅(qū)動電機最高可以達到12000rpm。
動力電池：磷酸鐵鋰電池單體能量密度從2007年的90kW/kg提高到接近140kW/kg。三元材料混合錳酸鋰材料的電池單體的能量密度達到180Wh/kg，與國際水平基本同步；電池系統(tǒng)的價格從2007年的5元/瓦時降至3元/瓦時以下。功率型電池比功率最高達到3000W/kg，與國際先進水平相當。鈦酸鋰電池應用于快速充電的公交車輛。
整車控制及集成：基于“多V”模式開發(fā)體系，初步具備系統(tǒng)、軟件到硬件的三層級開發(fā)能力。具備功能安全、診斷控制、通訊協(xié)議、標定開發(fā)等基本系統(tǒng)功能。軟硬件開發(fā)模式已兼容全球先進AUTOSAR體系，硬件能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)。已基本掌握純電動整車集成技術、性能控制和評價技術。
充電基礎設施：積極參與ISO/IEC國際標準制定工作，研究了電動汽車充換電設施高效能量變換、充換電過程控制、有序充電燈關鍵核心技術。研制了交流慢充、直流快充、電池更換關鍵設備。已開展電動汽車充換電服務網(wǎng)絡運營平臺關鍵技術的研究。無線充電技術目前在國際上也處于商業(yè)化起步階段，國內(nèi)較為同步。
2015年，純電動乘用車累積銷量超過14萬輛，微小型純電動占比達到85%。插電式混合動力乘用車銷量接近6萬輛，占中級(AO級以上)新能源乘用車的82%。各類新能源客車年累積產(chǎn)量超過11.2萬輛。高速發(fā)展也帶來質(zhì)量參差不齊、產(chǎn)業(yè)鏈不協(xié)調(diào)等問題。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國建成各類充電站3600個，公共充電樁4.9萬個。社會力量積極參與，涌現(xiàn)了10余個具有核心競爭力的充電設施企業(yè)。
未來15年我國新能源汽車發(fā)展總體目標
新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，逐步建成以市場為導向、企業(yè)為主體、產(chǎn)學研緊密結(jié)合的新能源汽車產(chǎn)業(yè)體系，形成自主可控完整的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈，新能源汽車自主產(chǎn)業(yè)鏈進一步完善。2020年，純電動汽車和插電式混合動力動力新能源汽車銷量占汽車行業(yè)總銷量7%-10%，2025年比例達到15%-20%，2030年比例達到40%-50%。
純電動汽車技術路線
從2020年-2030年，逐步實現(xiàn)在緊湊型及以下乘用車的城市家庭用車、租賃服務、公務車實現(xiàn)批量應用，在公交客車、市政卡車、短途物流車以及其他特定市場、特定用途領域?qū)崿F(xiàn)大批量應用。2025年，在中型及以下乘用車的城市家庭用車、租賃服務、公務車實現(xiàn)大批量應用；2030年，在乘用車和短途商用車上實現(xiàn)大批量應用。
2020年，乘用車典型小型純電動車(整車質(zhì)量1200kg)法規(guī)工況電耗小于12kWh/100km，2025年、2030年在2020年指標基礎上降低10%。公共客車在2020年、2025年、2030年法規(guī)工況整車電耗分別小于3.5kWh/100km·t、3.2kWh/100km·t、3.0kWh/100km·t。
典型A0級車型，2020年，整車質(zhì)量達到1200kg以下，綜合工況續(xù)航里程達到300km，法規(guī)工況電耗小于12kWh/100km；2025年，整車質(zhì)量達到1150kg以下，綜合工況續(xù)航里程達到400km，法規(guī)工況電耗小于11kWh/100km；2030年，整車質(zhì)量達到900kg以下，綜合工況續(xù)航里程達到500km，法規(guī)工況電耗小于10kWh/100km。
混合動力汽車技術路線
從2020年到2030年，應用領域主要在緊湊型及以上乘用車的私人用車、公務用車以及其他日均行程較短的細分市場實現(xiàn)批量應用。要求城市工況純電動行駛加速性能接近傳統(tǒng)車水平，2020年，混合動力模式油耗相比傳統(tǒng)車型節(jié)油25%；混合動力模式下整車油耗相比2020年水平降低5%以上；2030年，混合動力模式下整車油耗相比2020年水平降低10%以上。
典型A級車型，2020年，混動模式下油耗不超過5L/100km(工況下)；2025年，混動模式下油耗不超過4.5L/100km(工況下)；2030年，混動模式下油耗不超過4.3L/100km(工況下)。
關鍵零部件技術路線——電驅(qū)動系統(tǒng)
2020年，提升電驅(qū)動系統(tǒng)關鍵部件性能，滿足純電動和插電式混合動力性能要求，自主電機研發(fā)與商品化能力達到國際先進水平，開發(fā)出高輸出密度、高效率永磁電機技術，逆變器性能和可靠性達到國際先進水平。
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關鍵零部件技術路線——動力電池及電池管理系統(tǒng)
2020年，進一步提升動力電池系統(tǒng)能量密度，降低系統(tǒng)成本，開發(fā)出高比能、高安全的動力電池技術，以及高精度、高可靠的電池管理技術。
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關鍵零部件技術路線——整車電控系統(tǒng)、車載充電機
充電基礎設施技術路線
2020年，建成超過1.2萬座充換電站，超過500萬個交直流充電樁，在小規(guī)模城市群建設充電服務網(wǎng)站，慢充功率提高至6.6kW以上，快充每充電15min電動汽車可以行使里程大于100km，實現(xiàn)無線充電、移動充電等新型充電技術試點運營，探索清潔能源與電動汽車的融合，實現(xiàn)電網(wǎng)與車輛雙向充電技術(V2G)；2025年，建成超過3.6萬座充換電站，超過2000萬個交直流充電樁，建成覆蓋全國的充電服務網(wǎng)絡，慢充功率提高至10kW，快充每充電10min可行駛超過100km，實現(xiàn)無線充電、移動充電等新型充電技術大規(guī)模推廣應用，實現(xiàn)可再生能源與電動汽車融合的示范應用；2023年，建成超過4.8萬座充電站，超過8000萬個交直流充電樁，進一步完善優(yōu)化全國充電服務網(wǎng)絡，將風能、太陽能等接入充電服務網(wǎng)絡，實現(xiàn)可再生能源與電動汽車融合的規(guī)模化應用。
