节能与新能源汽车技术路线图分析

陈卫华 胡双炎

(娄底职业技术学院，湖南 娄底 417000)

1 节能与新能源汽车技术路线图2.0的变动情况分析

《节能与新能源汽车技术路线图2.0》主要基于《节能与新能源汽车技术路线图1.0》完成编制，相比于技术路线图1.0来说，技术路线图2.0在多个方面均进行了调整，其中，最值得关注的变动内容集中在节能与新能源汽车的市场渗透量方面，具体如下：在技术路线图1.0中提出，截至2020年底，新能源汽车的市场渗透率达到7%～10%，节能汽车的市场渗透率达到30%；截至2025年底，新能源汽车的市场渗透率达到15%～20%，节能汽车的市场渗透率达到40%；截至2030年底，新能源汽车的市场渗透率达到40%～50%，节能汽车的市场渗透率达到50%。而在技术路线图2.0中提出，截至2025年底，新能源汽车的市场渗透率达到20%，混合动力汽车的市场渗透率达到40%～48%；截至2030年底，新能源汽车的市场渗透率达到40%，混合动力汽车的市场渗透率达到45%～51%；截至2035年底，新能源汽车的市场渗透率达到50%，混合动力汽车的市场渗透率达到50%。技术路线图2.0的核心在于持续降低汽车产业碳排总量，并推动新能源汽车逐渐提升，因此设置了20%的市场渗透目标[1]。在后文的研究中，未进行特殊标注的技术路线图均为2019年5月正式启动的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》。

2 节能与新能源汽车技术路线图的总体目标及重要时间节点分析

2.1 节能与新能源汽车技术路线图的总体目标

该技术路线图对我国节能与新能源汽车产业至2035年末的发展提出了如下目标：第一，汽车产业的碳排放总量符合国家节能减排要求，至2035年末，汽车产业的碳排放总量降低至峰值的80%。第二，发展至2035年，新能源汽车发展成为市场主流产品，我国汽车产业实现向电动化方面的转型。第三，基于中国化的智能网联汽车技术体系生成且逐步完善，相关汽车产品也得到大规模的推广应用。第四，关键技术、关键构件实现国产化、自主化，降低对国外进口的依赖程度[2]。第五，汽车智能出行体系基本建成，相关产品的配套设施完善。第六，中国节能与新能源汽车的研发、生产水平达到世界领先地位，且可以在激烈的市场竞争中实现可持续发展。

2.2 节能与新能源汽车技术路线图的重要时间节点

在该技术路线图中，提出了2025年、2030年以及2035年这3个重要时间节点，并根据此设定了阶段性的技术与产业发展目标。具体而言，截至2025年底，我国节能与新能源汽车的产业规模、市场规模持续扩展，市场销售目标量为0.3亿万辆；截至2030年底，我国节能与新能源汽车的市场销售目标量设定在0.35亿万辆；截至2035年底，我国节能与新能源汽车的市场销售目标量设定在0.38亿万辆。技术路线图提出，节能与新能源汽车产业发展至2035年底，汽车产业将实现电动化转型，同时，燃料电池汽车的市场保有量稳定在100万辆，各类自动驾驶车辆在国内市场的销售占比上升。

同时，技术路线图还就这3个重要时间节点的汽车整体油耗水平也进行了设定，提出截至2025年底，汽车的整体油耗水平将下降至4.62 L/100 km；截至2035年底，汽车的整体油耗水平将下降至2 L/100 km。

3 节能与新能源汽车技术路线图的要点内容探究

3.1 各类型新能源汽车发展的规划

(1)节能汽车的发展规划。混合动力技术转变为节能汽车的关键技术，结合降摩擦技术、电子电气技术的应用，提升汽车的节能经济性水平。在此基础上，加大对小型汽车的市场推广力度，同时实现技术节能以及结构节能，促使小型汽车在我国汽车市场中的占有量大幅提高。在节能汽车的发展中，天然气汽车为发展重点，因地制宜展开天然气汽车的设计、开发、制造与营销，促使市面上的传统燃油汽车逐步被天然气汽车所取代。

(2)插电式及纯电动混合动力汽车的发展规划。中型以下车型的纯电动乘用车是纯电动混合动力汽车的主流发展车型，同时，推动电动乘用车逐步拓展至租赁、商用、家庭等领域；紧凑型以上车型为插电式混合动力汽车的主流发展车型，重点延长插电式混合动力汽车的行驶路程，持续优化动力电池与驱动电机的创新研发。从出口方面来看，依托技术升级，拓展国外市场，积极向发达国家出口插电式混合动力汽车的关键部件。另外，要持续完善基于插电式及纯电动混合动力汽车的配套基础设施建设，保证插电式及纯电动混合动力汽车可以在我国得到大规模的推广与应用。

(3)智能联网汽车的发展规划。自主环境感知技术的升级是2035年以前智能联网汽车的关键发展内容，优化网联信息服务，推动智能联网汽车自动驾驶功能的升级。实践中，需要持续完善自主环境感知服务以及网联信息功能，赋予智能联网汽车以更加强大的网联式环境感知能力，为复杂路况下智能联网汽车半自动驾驶的实现提供支持，并逐步达到自动驾驶的效果。

(4)燃料电池汽车的发展规划。截至2025年底，燃料电池汽车的发展重点聚焦于大容量动力电池、中等功率燃料电池的研发方面，结合燃料电池与动力电池形成深度混合动力结构，促使公共服务用车领域(如公交车)可以大规模使用燃料电池汽车；截至2030年底，燃料电池汽车的发展重点聚焦于中等容量动力电池、大功率燃料电池的研发方面，结合燃料电池与动力电池的整合使用，促使商业用车领域可以大规模使用燃料电池汽车；截至2035年底，燃料电池汽车的发展重点聚焦于全功率动力特征的实现，促使商业用车领域、私人乘用车领域可以大规模使用燃料电池汽车。

3.2 汽车产业变革及发展趋势的探究

(1)能源、互联及智能革命。在能源革命的大背景下，并行于传统汽车动力系统产业链的新产业链应运而生，配套的基础设施、运营服务体系形成并逐步完善。受到互联革命与智能革命的共同影响，互联化技术与智能化技术发展成为节能与新能源汽车的核心技术，推动着汽车产业的更新与变革[3]。综合而言，能源革命、互联革命以及智能革命的展开，为汽车产业的技术创新与产业升级提供了新动力。

(2)低碳化、信息化与智能化。从低碳化的角度来说，就当前汽车产业的发展情况来看，多技术路线并行发展的新格局已然形成，在一段时间内，节能汽车仍旧可以在汽车市场中占据着主体地位。同时，受到世界主要经济体、重要企业的电动化战略转型深入推行的影响，氢燃料电池汽车产业的发展受到重点关注，该产业的发展时间节点呈现出提前的状态。从信息化与智能化的角度来说，智能网联汽车产业迅速发展，且随着数字化技术的升级，汽车产业逐步向着智能制造的方向前进。

3.3 我国汽车产业现实情况的评估

(1)汽车节能技术的持续更新升级。就当前的情况来看，我国乘用车(新车)的平均油耗量呈现出逐年下降的趋势，汽油机的热效率也达到了世界领先技术水平；在商用车领域，柴油机的热效率提升至50%及以上，商用车的节能效果更加理想。发展至今，技术路线图中有关于2020年前的规划全部实现，汽车节能技术升级、节能与新能源汽车产业更好发展，逐步向着2025年的目标前进。

(2)新能源汽车整体技术的升级。从纯电动汽车的角度来看，相关技术已然发展至世界领先水平，能耗量下降、智能化程度上升，相应汽车产品的市场竞争力明显提高。从插电式混合动力汽车的角度来看，截止2025年底，我国的插电式混合动力汽车B状态油耗量稳定在4 L/100 km水平，达到预设目标。从氢燃料电池汽车的角度来看，其续驶里程、氢耗量(每百公里)的水平均达到2020年的预设目标，相关技术已然发展至世界领先水平，与国际市场保持同步。同时，在氢燃料电池汽车的核心技术方面也有了重大突破，实现了压缩机、燃料电池电堆的国产化。

(3)智能联网汽车技术的升级。节能与新能源汽车的智能化水平明显上升，自动驾驶功能得到广泛应用，部分高级别的自动驾驶汽车已然可以应用部分场景中。从车用无线通信技术的发展情况来看，我国的相应技术发展水平与国际领先水平基本保持一致；从大数据、云计算基础平台的搭建方面来看，我国的相应技术发展水平具有更强的先进性；从定位技术、导航技术的发展方面来看，我国的相应技术发展水平与国际领先水平基本保持一致，基于国家标准的体系架构以及基于团体标准的体系架构均完成搭建。

(4)创新支撑能力增强。自技术路线图发布以来，我国汽车企业在技术创新研发方面投入的资金、人力呈现出明显的增高趋势；5年内，汽车产业的专利申请数量(年度)提升了一倍。综合来看，我国汽车产业的技术创新能力及其支持保障能力均得到显著提升。

(5)依然存在一些薄弱环节。诚然，我国的节能与新能源汽车产业在发展中取得了很好成效，但是依然存在着一些问题。技术路线图中的内容指出，在基于汽车研发的模拟软件平台等方面存在短板[4]；关键材料的研制有待进一步升级；智能网联汽车操作系统等大量关键部件依然依赖于进口，国内相关技术研发情况尚未达到产业化标准等等，这些也是我国节能与新能源汽车产业在当前与未来的主要发展方向。

3.4 9大技术方向的实现

技术路线图使用了总体技术路线图与重点领域技术路线图相结合的方式，将技术路线图1.0中的7项重点领域拓展至9项，具体包括：节能汽车、插电式及纯电动混合动力汽车、氢燃料电池汽车、汽车动力电池、智能网联汽车、汽车轻量化、新能源汽车电驱动总成系统、配套基础设施、汽车智能制造及关键构件。其中，节能汽车包括混合动力、动力系统、传动系统、电子电气；插电式及纯电动混合动力汽车包括动力电池、驱动电机、机电耦合技术、整车集成；燃料电池汽车包括燃料电池电堆、燃料电池系统、动力系统与整车集成、氢基础设施；智能网联汽车包括车辆关键技术、信息交互、基础支撑。

技术路线图提出，在新能源电驱动系统的未来发展中，插电式机电耦合总成、纯电驱动总成、商用车动力总成等为需要重点研发的内容，汽车行业与企业要不断推动相应关键性基础部件的国产化，实现中国制造。截至2035年底，汽车(乘用车)电机的比功率将提升至7 kW/kg；汽车的电机控制器功率将提升至70 kW/L；纯电驱动系统的比功率会将提升至3 kW/kg。配套基础设施建设在促进我国汽车产业的发展中发挥着重要作用，特别是充电基础设施的配置直接与我国节能及新能源汽车的市场销售量相关联，通常来说，如果充电基础设施的配置不健全，则出于对出行、驾驶便利程度的考量，人们选择以电能为动力的节能及新能源汽车的意愿更低，相应汽车产品的市场销量大幅下降，难以达到理想水平。基于这样的情况，技术路线图中对配套基础设施建设也提出了一定的建设要求。截至2035年底，节能及新能源汽车配套基础设施(充电基础设施)建设数量上升，保证满足人们的现实需求，与节能及新能源汽车保有量保持匹配；慢充桩接口的数量稳定在不低于1.5亿端(包含公用桩以及自有桩)的水平下；公共快充端口的数量达到146万端，能够为至少1.5亿辆车提供充电服务。轻量化也是降低汽车运行中能源消耗量的重要手段，在技术路线图中指出，截至2035年底，燃油车辆的轻量化系数实现25%的下降；纯电动车量的轻量化系数实现35%的下降。

3.5 发展思路及愿景

(1)动力电池的发展思路。在2020-2025年，动力电池的发展重点聚焦于锂离子电池技术的优化升级，保证可以在新能源汽车中得到大规模应用；新型锂离子动力电池的研发与应用也是这一阶段的主要工作，促使新能源汽车的使用年限延长。在2025-2035年，动力电池的发展重点聚焦于新型锂离子动力电池的优化升级，增加电池能量密度、降低电池生产成本，保证汽车产业中动力电池得到大规模应用。

(2)销售目标的设定。技术路线图中提出，截至2025年底，节能与新能源汽车的市场销售增长达到40%～48%及以上；截至2030年底，节能与新能源汽车的市场销售增长达到45%～51%；截至2035年底，节能与新能源汽车的市场销售增长达到50%及以上。

(3)汽车技术发展愿景的提出。在技术路线图中，主要从社会愿景与产业愿景2方面入手，对我国汽车技术发展愿景进行了阐述。从社会愿景的角度来说，更加强调能源环境的友好共生，出行更加智慧以及安全高效；促进汽车技术与数字经济协同发展，积极建成更为健康、和谐的汽车社会。从产业愿景的角度来看，强调汽车产品的质量、核心环节的安全可控性得以提高，依托技术升级推动汽车产业实现可持续发展，积极构建我国汽车的新产业生态，促使汽车强国战略得以全面落实。

4 结语

综上所述，相比于技术路线图1.0来说，技术路线图2.0在多个方面均进行了调整，强调持续降低汽车产业碳排总量，并推动新能源汽车占比逐渐提升，因此设置了20%的市场渗透目标。同时，在技术路线图2.0中，还提出了各类型新能源汽车发展的规划、汽车产业变革及发展趋势、我国汽车产业现实情况的评估、九大技术方向的实现、动力电池的发展思路、新能源汽车的销售目标、汽车技术发展愿景，为推动我国汽车产业技术升级与可持续发展指明了方向。