浅谈我国节能汽车技术的发展现状

汪坤

摘 要：本文主要针对中国节能汽车各项技术的发展现状进行了梳理，重点对照国外先进水平，理清了与其的主要差距以及原因，全面分析了当前中国经济社会发展和科技变革下对节能汽车技术发展提出的需要。

关键词：节能汽车；先进水平；汽车技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.016

0 前言

汽车产业是制造的典型代表，是体现国家竞争力和制造业实现创新驱动、转型升级、由大变强的标志性领域之一[4]。当前，新一轮科技和产业变革方兴未艾，引发新一代信息技术与制造技术的深度融合[1]。在此过程中，汽车产业正加快与新能源、新材料、电子信息等融合发展，绿色化、信息化、智能化发展趋势愈加明晰。

改革开放三十年多年，我国汽车产业规模和总体实力大幅提升。2009年以来，我国汽车产销量已连续七年全球第一，成为名副其实的汽车大国[2]。但是我国的汽车产业仍大而不强，在汽车强国的三大要素上还未取得显著突破：核心技术尚未完全掌握；还没有形成一批具有国际竞争力的企业和知名品牌；主导利用国际国内两个资源、两个市场的能力还不够强，特别是国际市场的占有率较低。在三要素中，掌握核心技术是重中之重，是后两个要素的基础，也是我国汽车产业把握产业发展新机遇的关键。因此，在全球科技变革之际，我国汽车工业必须抓住这个机会，通过对汽车产业以及相关产业的综合研究和深入分析，进行系统梳理和准确识别，以确定节能汽车具体的关键技术领域，明确细分节能汽车技术的发展目标和优先级，为节能汽车技术的发展指明方向，进而形成集中优势资源重点攻关、加快推进节能汽车核心技术发展的良好态势[1]。

1 国外节能汽车的发展现状与趋势

1.1 日本节能汽车发展现状与趋势

由于日本国内资源匮乏，石油基本依赖进口，因此日本车企不断研发应用混合动力、“轻四轮车”等节能技术产品，持续降低了汽车平均油耗。日本乘用车节能水平全球领先，主推小型化和混合动力技术。日本乘用车新车平均油耗在2014年已经为4.5L/100km，其提前达到了2020年所规定的油耗法规目标值。其平均油耗水平较低的主要原因在于其0.66L/排量的轻四轮车（K-car）及混合动力车占比分别到达了40%和20%。日本商用车以轻型载货汽车为主，动力总成升级及混合动力是其主要的节能路径。

1.2 美国节能汽车发展现状及趋势

美国是全球最早创建汽车企业平均燃料经济性（CAFE）评价体系并予以实施的国家。CAF?标准历经多次加严，有效促进了美国各项汽车节能技术的发展。由于美国大中型乘用车占比较高，导致其乘用车平均油耗偏高。在2015年美國乘用车新车平均油耗约为6.7L/100km，高于欧洲、日本同期水平。由于受到CAF?新规（2025年油耗达到4.32L/100km）推动，预计未来美国乘用车将通过发动机优化、变速器升级、电子电器技能、混合动力的全面发展来实现油耗法规目标。空气动力学性能优化是美国“超级卡车”的主要节油措施，原因在于美国高速公路发达，车辆行驶速度较高，降低风阻对整车节能提升效果普遍可达15%～25%。因此，在未来美国将加快推动“超级卡车”技术的应用步伐，在优化空气动力学性能的基础上，逐步应用朗肯循环、余热回收、降低空载、驾驶行为优化等前沿性技术来提高汽车的节能效果。

1.3 欧洲节能汽车发展现状及趋势

近年来，欧盟连续出台多部车辆碳排放标准/指令，有效促进了欧洲乘用车及商用车节能技术的不断进步与提升。2015年欧洲乘用车平均油耗约为5.27L/100km，商用车油耗处于世界领先水平。欧洲乘用车主要依靠清洁柴油机及48V系统达成油耗目标。预计未来欧洲乘用车仍主要依靠清洁柴油机、48V混合动力系统等技术组合实现法规目标，同步发展合适排量增压汽油机、多档位变速器、低摩擦等技术。

1.4 小结

总体来看，在乘用车领域，美国、欧洲、日本的节能技术路径各有侧重，但动力总成升级优化、先进电子电器技术应用、混合动力技术是共性的节能技术。日本小型车占比高的产品结构，对其油耗目标贡献直接有效。

商用车油耗是国外节能技术关注的重点，动力总成升级优化、空气动力学性能优化、轻量化技术、智能驾驶技术等先进节能技术发展迅速，成为国外商用车的主要节能路径。

2 我国节能汽车发展现状

近年来，我国乘用车平均油耗逐年下降，商用车燃油经济性也有一定程度的提高。但是我国汽车油耗与国外先进水平仍有不小的差距，核心技术也较为缺失。

2.1 乘用车发展现状

2.1.1 总体现状

（1）政策法规奖惩结合，推动了乘用车平均油耗持续下降；（2）车型结构以传统动力为主，混合动力及替代燃料节能效果明显但是规模较小；（3）各项节能技术应用比例持续上升；（4）车辆大型化趋势明显，不利于汽车整体节能减排。

2.1.2 核心技术发展现状

当前，我国乘用车节能技术主要围绕汽油机及变速器开展，电子电器、低摩擦、轻量化的技术正加快并逐渐对整车节能形成一定支撑，混合动力及替代燃料专业零件产业链条也逐渐补齐。总体来看，我国乘用车节能技术取得了重点突破、系统推进的良好局面，但先进技术研发不足的特征也面对同样突出。

（1）重点提高汽油机热效率，支撑整车节油水平大幅提升；（2）变速器向自动化、多档化方向升级，关键产品陆续突破；（3）先进电子电器初步实现应用，核心产品自主化程度不足；（4）低摩擦尚处于起步阶段，具备较大的潜力挖掘空间；（5）混合动力专业零部件产业趋势齐全，初步具备大规模发展基础；（6）替代燃料专用零部件全面实现自主研发，但是需要重点加强专用发动机研发力度。

2.2 商用车发展现状

2.2.1 总体现状

（1）重型商用车油耗与国际先进水平仍有差距；（2）核心节能技术掌握程度不足；（3）产业生态对整车节能技术发展形成制约。

2.2.2 核心技术发展现状

（1）动力总成升级优化成为商用车主要的节能手段：1）重点提升柴油机热效率；2）以手动变速器为主；3）高效传动技术需要加快跟进；（2）轻量化水平有所提高，但技术应用成本压力相对较大：1）载货汽车主要围绕结构优化开展轻量化；2）多种技术手段推动客车轻量化水平不断提高；3）轻量化材料成本相对较高，整车企业存在应用成本压力；（3）低摩擦水平参差不齐，需加大发展力度：1）整车滚动阻力系数偏高，低滚动阻力轮胎研发不足；2）载货汽车风阻系数高于国际先进水平，客车风阻系数有显著降低；（4）混合动力技术差异化发展，节油效果明显，但产业化程度较低：1）公交车已规模化应用混合动力技术；2）普通客车及载货汽车仍未实现产业化应用；（5）替代燃料技术较为成熟，但市场应用相对较少：1）重型

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载货汽车主要应用LNG燃料，占比仅为3%左右；2）CNG、LNG同步发展；其他燃料技术已基本满足产业化运行要求。（6）智能网联技术研发应用滞后：1）部分技术得到加快发展和应用；2）先进智能网联技术研发进度滞后。

3 总结

在乘用车方面，今年来我国汽油发动机的技术研发和应用水平大幅提升，但是对基础理论研究的重视不足，电控等关键核心技术尚未突破，混合动力汽车和替代燃料汽车的推广应用不足，车辆大型化发展趋势等也为行业总体油耗水平降低带来了严峻的挑战。

在商用车方面，客車节能技术的研发和应用水平较高，在某些关键技术方面已达到国际先进水平，但是载货汽车仍处于围绕动力总成升级优化开展节能技术提升的阶段，一方面核心技术掌握不足、先进技术发展滞后，另一方面产业生态也使得轻量化技术等先进节能技术应用缓慢。

参考文献：

[1]刘宗巍，史天泽，郝瀚，赵福全.中国汽车技术的现状、发展需求与未来方向[J].汽车技术，2017，1（24）.

[2]中国汽车工程学会.节能与新能源汽车技术路线图[M].机械工业出版社，2017（1）第一版.

[3]国务院关于印发节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）的通知[S].中华人民共和国国务院公报，2012.

[4]发展和改革委员会.节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年[S].2012.