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工信部:中國制造2025 詳解新能源車發展目標

發布日期:2017-09-15


《中國制造2025》提出“節能與新能源汽車”作為重點發展領域,明確了“繼續支持電動汽車、燃料電池汽車發展,掌握汽車低碳化、信息化、智能化核心技術,提升動力電池、驅動電機、高效內燃機、先進變速器、輕量化材料、智能控制等核心技術的工程化和產業化能力,形成從關鍵零部件到整車的完成工業體系和創新體系,推動自主品牌節能與新能源汽車與國際先進水平接軌。”的發展戰略,為我國節能與新能源汽車產業發展指明了方向。

按規劃,2025年,中國自主品牌新能源汽車年銷量將達到300萬輛,在國內市場占80%以上。

一、汽車產業是制造強國戰略的必然選擇

從制造強國看,汽車產業以其在國民經濟中的重要地位和對經濟增長的重要貢獻被列為國家的戰略性競爭產業。以汽車為代表的第二次工業革命延續了百余年,歐美日等制造強國也無一不是汽車強國。當前,以第三次工業革命為背景,全球技術創新與經濟復蘇日趨活躍,汽車產業又是第三次工業革命涉及的數字化、網絡化、智能化以及新能源、新材料、新裝備等技術創新最全面、大規模的載體與平臺,因此再次成為工業革命和工業化水平的代表性產業。

無論是從創新驅動發展,還是國民經濟的可持續健康發展,具有大規模效應與產業關聯帶動作用的汽車產業都應是戰略必爭產業。中國汽車工業增加值占GDP的比重僅為1.53%,與汽車強國4%的水平存在較大差距,其原因就是我們在產業鏈的低端,是制造而非創造,因此汽車工業做強將為國民經濟發展發揮更重要的作用。同時,汽車工業極強的產業關聯與帶動性,也是中國制造業技術創新水平的集中體現。

二、汽車產業發展面臨的主要問題與制約因素  

(一)對汽車產業在制造強國建設和經濟轉型升級中的重要戰略地位認識不足,清晰系統持續的產業發展戰略和頂層設計缺失。近年來我國汽車產業發展迅猛,但汽車產業發展戰略依舊不清晰,缺乏系統完整的汽車強國戰略。汽車產業政策的不持續性,導致國內汽車市場波動大,企業產能要么難以適應,要么出現閑置,加劇了國內市場的低水平競爭,產業大而不強。

(二)關鍵核心技術受制于人,自主創新能力偏弱。目前,我國主要汽車集團在乘用車平臺技術、發動機系統、新能源電池等領域仍未完全掌握關鍵技術,尚未形成完整工業體系及能力。

(三)缺乏基礎研究共性技術平臺與創新體系支撐。目前,我國初步建立官產學研相結合的創新體系,但是由于產業組織結構、企業規模及治理模式等多種因素制約,對基礎共性技術的研究仍偏弱,另外,目前尚無跨行業、跨領域、跨技術的協調管理機制。

(四)傳統汽車產業整體技術水平和研發能力薄弱,供應鏈體系不完整,制約戰略新興產業的快速發展。由于我國傳統汽車及其相關產業的創新能力、研發投入強度相對薄弱,相關產業鏈尚不完善,部分關鍵零部件原材料和關鍵元器件依賴國外,制約了節能與新能源汽車的快速發展。

(五)商業運營模式、人文等軟環境發展滯后,自主品牌培育仍需時日。目前,汽車產業主導的商業模式仍未確定,汽車文化環境建設滯后,同時國產汽車技術水平、產品質量、性能等方面仍與國際先進水平存在差距,缺乏核心競爭力。

三、節能與新能源汽車是汽車制造強國的必由之路

隨著全球汽車保有量的迅速增長,面臨能源、環境和安全的壓力日益加大。從可持續發展看,汽車產業必須解決能源、污染、安全和擁堵全球公認的四大汽車公害,低碳化、信息化與智能化汽車已被認為是最終解決方案。

美日歐等國家都已提出了汽車低碳化、電動化、智能化的發展目標,并通過加強技術創新、跨產業協同融合等規劃,加快推動實現汽車產業在新一代信息技術、清潔能源技術發展大背景下的轉型和變革。

在低碳化方面,主要汽車發達國家基本都提出了乘用車燃料消耗量達到2020年5L/100km,2025年4L/100km左右的目標。

在電動化方面,在各國政府的積極推動和主要汽車制造商努力下,基于動力電池技術進步和成本降低,全球汽車電動化進程不斷加快。2014年全球電動汽車銷量達30萬輛。據國際能源機構預測,到2030年電動汽車將占世界汽車銷量的30%。

在智能化方面,世界先進國家已將汽車產業的發展藍圖確定為要實現基于網絡的設計、制造、服務一體化的數字模型。如,德國工業4.0清晰定義了基于互聯網的智能汽車、設施及制造服務的信息物理融合系統,以及明確了從汽車機電一體化到智能駕駛信息物理融合推進時間表。歐盟計劃2050年形成一體化智能和互通互聯汽車的交通區,互聯汽車將于2015年上市。

2014年中國汽車銷量達2439萬輛,截至2014年底,汽車保有量1.45億輛。近年來,中國石油進口依存度已接近60%,交通領域石油消費占比接近50%,其中近80%被汽車消耗。同時,城市道路交通矛盾日益突出,汽車成為環境污染排放的重要來源,由此可見,汽車產業肩負改善交通、保護環境、節約能源等的重要責任,中國汽車產業發展節能與新能源汽車,實現低碳化、電動化、智能化發展刻不容緩。從中國汽車產業的現狀看,依據汽車產業的現有基礎、在國家戰略性新興產業與節能減排法規的促進下,經過“十三五”期間的扎實推進與重點突破,有可能在“十四五”形成低碳化、信息化、智能化的節能與新能源汽車優勢領域。

四、推動節能與新能源汽車產業發展的戰略目標

(一)純電動汽車和插電式混合動力汽車

1. 產業化取得重大進展。到2020年,自主品牌純電動和插電式新能源汽車年銷量突破100萬輛,在國內市場占70%以上;到2025年,與國際先進水平同步的新能源汽車年銷量300萬輛,在國內市場占80%以上。

2. 產業競爭力顯著提升。到2020年,打造明星車型,進入全球銷量排名前10,新能源客車實現批量出口;到2025年,2家整車企業銷量進入世界前10。海外銷售占總銷量的10%。

3. 配套能力明顯增強。到2020年,動力電池、驅動電機等關鍵系統達到國際先進水平,在國內市場占有率80%;到2025年,動力電池、驅動電機等關鍵系統實現批量出口。

4. 逐步實現車輛信息化、智能化。到2020年,實現車-車、車-設施之間信息化;到2025年,智能網聯汽車實現區域試點。

(二)燃料電池汽車

1.關鍵材料、零部件逐步國產化。到2020年,實現燃料電池關鍵材料批量化生產的質量控制和保證能力;到2025年,實現高品質關鍵材料、零部件實現國產化和批量供應。

2.燃料電池堆和整車性能逐步提升。到2020年,燃料電池堆壽命達到5000小時,功率密度超過2.5千瓦/升,整車耐久性到達15萬公里,續駛里程500公里,加氫時間3分鐘,冷啟動溫度低于-30℃;到2025年,燃料電池堆系統可靠性和經濟性大幅提高,和傳統汽車、電動汽車相比具有一定的市場競爭力,實現批量生產和市場化推廣。

3.燃料電池汽車運行規模進一步擴大。到2020年,生產1000輛燃料電池汽車并進行示范運行;到2025年,制氫、加氫等配套基礎設施基本完善,燃料電池汽車實現區域小規模運行。

(三)節能汽車

到2020年,乘用車(含新能源乘用車)新車整體油耗降至5升/100公里,2025年,降至4升/100公里左右。到2020年,商用車新車油耗接近國際先進水平,到2025年,達到國際先進水平。

(四)智能網聯汽車

到2020年,掌握智能輔助駕駛總體技術及各項關鍵技術,初步建立智能網聯汽車自主研發體系及生產配套體系。到2025年,掌握自動駕駛總體技術及各項關鍵技術,建立較完善的智能網聯汽車自主研發體系、生產配套體系及產業群,基本完成汽車產業轉型升級。

五、推動節能與新能源汽車產業發展的重點領域

(一)純電動汽車和插電式混合動力汽車

純電動汽車是指其動力系統主要由動力蓄電池和驅動電機組成,從電網獲得電力,并通過動力蓄電池向驅動電機提供電能驅動的汽車。插電式混合動力汽車是一種能從外部電源對其能量存儲裝置進行充電的混合動力汽車,具有純電行駛模式。圍繞純電動汽車和插電式混合動力汽車,將主要在以下重點領域開展工作:

1. 研發一體化純電動平臺。開發高集成度的電動一體化底盤產品技術,高度集成電池系統、高效高集成電驅動總成、主動懸架系統、線控轉向/制動系統、集成控制系統,實現整車操縱穩定性、電池組安全防護、底盤系統的輕量化的研究應用。

2. 高性能插電式混合動力總成和增程式器發動機。開發高性能插電式混合動力總成,開展離合器、電機及變速箱集成開發、混合動力系統控制和集成技術開發。重點掌握新型結構發動機、高效高密度發電機的開發,研究高效發動機與發電機的集成的核心關鍵技術,形成增程器系統的自主開發和配套能力。

3. 下一代鋰離子電動力電池和新體系動力電池,高功率密度、高可靠性電驅動系統的研發和產業化,構建自主可控的產業鏈。建立和健全富鋰層氧化物正極材料/硅基合金體系鋰離子電池、全固態鋰離子電池、金屬空氣電池、鋰硫電池等下一代鋰離動力電池和新體系動力電池的產業鏈,并推動高功率密度、高效化、輕量化、小型化的驅動電機的研發。

4. 基于大數據系統的智能化汽車產業鏈建設,突破車聯網應用、信息融合、車輛集成控制、信息安全等關鍵技術。建立基于大數據系統的智能網聯汽車自主研發體系和生產配套體系,基本完成汽車產業轉型升級突破環境感知與多傳感器信息融合技術、信息支撐平臺與協同通信技術、智能決策及智能線控技術、智能網聯汽車的車輛集成技術、智能網聯汽車信息安全技術等關鍵技術。

(二)燃料電池汽車

燃料電池汽車是指利用氫氣和空氣中的氧在催化劑作用下,在燃料電池中電化學反應產生的電能作為主要動力源的汽車。圍繞燃料電池汽車,將主要在以下重點領域開展工作:

1.燃料電池催化劑、質子交換膜、碳紙、膜電極組件、雙極板等關鍵材料批量生產能力建設和質量控制技術研究。開展高功率密度電堆用的低Pt催化劑、復合膜、擴散層(碳紙、碳布)、高性能及耐受性質子交換膜材料、高可靠性及低鉑擔量的膜電極(MEA)、高性能及高可靠性的金屬雙極板的開發和質量控制技術的研究,形成批量生產能力。

2.燃料電池堆系統可靠性提升和工程化水平的研究。提高催化劑及其載體的抗氧化能力,質子膜的機械和化學穩定性;改進燃料電池材料制備工藝和質量控制,提高電堆設計水平;驗證電堆運行壽命,解決車輛運行條件下的電堆均一性問題;結合車輛動態運行特征,對系統級運行與操作條件做匹配優化;實現系統級壽命驗證與參數表征,提高產品級壽命;提高系統零部件的可靠性,開展系統可靠性分析與設計改進。

3.汽車、備用電源、深海潛器等燃料電池通用化技術研究。開展燃料電池通用化技術研究,2020年,實現關鍵技術攻關,研發出新一代的金屬雙極板電堆,2025年,完成商業化產品全產業鏈的建設。

4.燃料電池汽車整車可靠性提升和成本控制技術。開展燃料電池發動機系統集成與優化,實現燃料電池整車可靠性提高;推動燃料電池關鍵材料(膜、炭紙、催化劑、MEA、雙極板等)及系統關鍵部件(空壓機、膜增濕器、電磁閥、車載70MPa氫瓶等)國產化,開發超低鉑,非鉑催化劑,降低材料成本,促進燃料電池系統產品化和工程化,實現燃料電池系統設計模塊化,并改進生產制造工藝。

(三)節能汽車

節能汽車是指以內燃機為主要動力系統,綜合工況燃料消耗量優于下一階段目標值的汽車,主要涵蓋先進汽柴油汽車、替代燃料汽車、混合動力汽車等。圍繞節能汽車,將主要在以下重點領域開展工作:

1.整車輕量化技術、低滾阻輪胎,車身外形優化設計。推廣應用鋁合金、鎂合金、高強度鋼、塑料及非金屬復合材料等整車輕量化材料和車身輕量化、底盤輕量化、動力系統、核心部件輕量化設計。形成低滾阻輪胎開發技術、節能、安全、舒適等性能控制技術、低風阻整車開發技術、整車智能熱管理技術等整車集成技術的開發和產業化能力。

2.柴油機高壓共軌、汽油機缸內直噴、均質燃燒和渦輪增壓等高效率發動機,提高熱動能量轉化效率。促進柴油機高壓共軌技術的自主開發,推動柴油發動機在乘用車上的應用。推動高效汽油發動機的自主開發和產業化,提升熱動能量轉化效率,降低能耗。促進汽油機缸內直噴、均值燃料、廢氣再循環+高壓縮比、可變氣門正時(VVT)、可變氣門升程(VVL)、廢氣渦輪增壓和機械增壓技術等高效燃燒技術的開發與自主供應;低摩擦軸承、低粘度機油、激光珩磨等低摩擦新產品和新工藝的開發;形成電子節溫器、電子水泵、智能發電機等高效附件的開發與商品化能力。

3.商用車自動控制機械變速器、高效變速器、節能空調、起停技術和制動能量回收技術的研究優化。實現雙離合器總成、電液耦合液壓閥體、液力變矩器、高壓靜音油泵核心技術突破與國產化。促進機械變速器自動控制、變速器多檔化、手動變速器平臺化、提升變速器效率,與國際趨勢接軌。研究優化節能空調技術、啟停技術、制動能量回收技術和零部件的開發,實現國產化批量供應。

(四)智能網聯汽車

智能網聯汽車是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置,并融合現代通信與網絡技術,具備復雜環境感知、智能化決策、自動化控制功能,使車輛與外部節點間實現信息共享與控制協同,實現“零傷亡、零擁堵”,達到安全、高效、節能行駛的下一代汽車。圍繞智能網聯汽車,將主要在以下重點領域開展工作:

1、基于車聯網的車載智能信息服務系統。在現有的Telmatics系統基礎上,為乘客的安全便利出行提供全方位的信息服務。

2、公交及營運車輛網聯化信息管理系統。全面升級及優化公交、出租及各種運營車輛信息服務及管理系統,為專業駕駛員的安全、綠色與高效出行提供全方位信息服務,同時為營運管理與交通管理部門提供系統的監控、調度和管理服務。

3、裝備智能輔助駕駛系統的智能網聯汽車。包括車道偏離預警系統、盲區預警系統、駕駛員疲勞預警系統、自適應巡航控制系統及預測式緊急剎車系統,能提供至少兩種可共同運行的主要控制功能,如自適應巡航控制(ACC)與車道偏離預警的結合,以減輕駕駛人負擔。減少交通事故30%以上,減少交通死亡人數10%以上。

4、裝備自動駕駛系統的智能網聯汽車。包括結構化道路下和各種道路下的自動駕駛系統,可執行完整的安全關鍵駕駛功能,在行駛全程中檢測道路狀況,實現可完全自動駕駛。無人駕駛最高安全車速達到120km/h,綜合能耗較常規汽車降低10%以上,減少排放20%以上。

六、推動節能與新能源汽車產業發展的主要路徑

(一)加強對關鍵核心技術和零部件研發和產業化支持。掌握電池、電機、電控核心技術,加大對燃料電池關鍵材料和零部件的研發支持和產業鏈建設,以及促進傳統能源動力系統應用新一代增壓直噴、混合動力、低摩擦等技術的開發和產業化,形成完整的節能與新能源汽車產業配套體系,推動插電式混合動力、純電動及燃料電池汽車工程化和產業化水平,促進節能產品的應用。

(二)搭建產業共性技術平臺,加強優勢技術的共享應用以及通用技術與部件的聯合批量供應。發揮產業創新聯盟的作用,加強統籌協調,開展關鍵共性技術研發與工程化應用,采取多種形式的商業化合作模式,創新供應體系,建立行業共享的汽車產品開發數據庫,全面提升我國汽車工業自出開發能力和整體技術水平。

(三)完善標準法規體系,提升檢測評價能力,加強產品事中事后監管。進一步完善新能源汽車準入管理制度和汽車產品公告制度,嚴格執行準入條件、認證要求;加強新能源汽車安全標準的研究與制定,加快研究制定新能源汽車以及充電、加注技術和設施的相關標準;制定分階段的乘用車、輕型商用車和重型商用車燃料消耗量目標值標準,實施乘用車企業平均燃料消耗量管理和重型商用車燃料消耗量標示制度。

(四)完善政策保障體系。通過稅收、補貼等鼓勵政策,加強混合動力系統的規模應用;推動新能源汽車的推廣應用;完善充電基礎設施保障體系并加快制氫、儲氫、加氫等配套體系建設;加快燃料電池在交通、通訊、能源、航空、船舶等領域的應用,促進產業協同發展。

(五)加強國際合作,強化國際化布局。加強在新技術、新材料、關鍵零部件等方面的合作開發,加強國際化產業布局。積極參與制定國際標準法規的制定,為我國節能與新能源汽車走向國際奠定基礎。


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