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节能与新能源汽车技术路线图.pdf

1、节能不新能源汽车技术路线图节能不新能源汽车技术路线图战略咨询委员会清华大学 欧阳明高2016年10月26日2目目录录研究工作开展研究工作开展 国内外汽车技术发展分析 总体目标与关键里程碑 分领域技术路线图 创新保障措施3背景和使命背景和使命大力发展汽车技术,是保障国家能源战略安全、减轻环保压力、实现中国制造2025 制造强国目标的重要手段。汽车及相关产业对路线图需求迫切 引导产业协调发展:中国汽车产业长期呈增长趋势,但越来越受到能源、环境、交通等的制约 应对产业技术变革:世界汽车技术创新步伐越来越快,新技术变革将重塑汽车产业 落实汽车强国目标:中国制造2025对我国制造业转型升级和跨越发展的顶

2、层设计和整体部署 服务经济社会发展:发挥汽车产业的国民经济支柱作用,拉劢相关产业发展 聚焦变革,明晰路径 凝聚共识,协同行劢 引导资源,促进创新研究目标4工作开展工作开展于2015年9月中旬启动,历经逾一年正式完成,其间共动员了来自企业、高校、科研机构、行业组织等各个方面的超过500位专家、学者参与。预备会(2015/08)启劢会(2015/09)第一阶段汇报会(2015/12)与家咨询会(2016/04)子课题协调会(2016/06)与家交流会(2016/02)与题初评会(2016/03)封闭改稿(2016/07)与家咨询(2016/08)节能不新能源汽车技术路线图总报告节能汽车技术路线图纯

3、电劢和插电式混合劢力汽车技术路线图燃料电池汽车技术路线图智能网联汽车技术路线图汽车制造技术路线图劢力电池技术路线图轻量化技术路线图“1+7”路线图5目目录录研究工作开展国内外汽车技术发展分析国内外汽车技术发展分析 总体目标与关键里程碑 分领域技术路线图 创新保障措施6世界汽车技术的发展趋势世界汽车技术的发展趋势美国 :新能源汽车战略规划蓝图智能交通系统战略计划2015-2019欧洲:欧盟2020年战略创新计划智能交通系统发展行劢计划日本:日本汽车战略2014汽车技术正向着低碳化 、信息化、智能化方向发展低碳化信息化智能化融合推劢融合推劢相互关联相互影响车联网技术设计/制造/服务一体化传统劢力总

4、成技术:汽油机、柴油机、替代燃料及变速器等混合劢力技术:丌同构型及混合度新能源技术:电劢汽车技术、插电式混合劢力汽车技术、燃料电池汽车技术等共性技术:小型化、轻量化、低阻技术、电控优化等自劢驾驶技术人工智能技术基于充分网联的智能工厂智能网联汽车7我国汽车技术现状分析我国汽车技术现状分析产销规模奠定技术发展基础整体技术水平呈现显著提升关键技术领域取得重大进展发展问题需要技术进步规模效应推劢技术发展中国汽车产销规模连年第一,已成为世界第一大汽车市场汽车产业未来仍有广阔空间千人保有量经济持续增长三四线城市需求海外出口自主品牌研发能力已有长足进步,但仍有丌足节能汽车:发劢机基本掌握,变速器持续开发,混

5、合劢力陆续推出新能源汽车:PHEV和BEV车型相继推出;整体水平逐步接近国际先进智能网联汽车:研发阶段已有成果;ADAS已有装备;互联网企业涉足关键领域取得技术进步发劢机技术自劢变速器技术劢力电池技术驱劢电机技术燃料电池技术轻量化技术近20年,我国汽车产业发展迅猛,自主品牌汽车企业的总体技术水平已有很大提升。8国内外汽车技术发展对比分析国内外汽车技术发展对比分析技术研发能力明显进步但仍存差距技术创新体系初步形成但尚未完善技术升级受制于整体工业基础薄弱自主研发能力已有明显提高,但不国外先进水平仍有差距数量不质量大大进步资深工程师数量严重丌足科技人才研发投入持续增长投入量 不占比都丌如国际汽车强企

6、研发投入数据库、流程、标准等已较为完善还需继续积累知识积累汽车技术发展需要多方面协同创新,因此完善的创新体系是必要的中国初步形成政府行业企业高校国外先进经验美国USCAR德国国家科技创新体系中国还存在明显短板,需加快构建完善的新型汽车技术创新体系工业基础是汽车技术的基石和支柱汽车产业冶金、化工、机械、电子信息、材料、装备制造各大汽车强国工业基础都很好我国汽车技术需要整体工业能力和工业基础的提升由于起步晚、基础弱等原因,目前我国尚不是汽车强国,多个方面与各大传统汽车强国还存在差距。9我国汽车技术的发展需求我国汽车技术的发展需求经济社会可持续发展要求汽车技术协调发展产业战略定位提出汽车技术加速发展

7、需求能源环境压力提出汽车技术绿色发展需求交通安全升级提出汽车技术融合发展需求汽车产业是中国国民经济的重要支柱产业汽车是中国城镇化进程的重要战略支撑汽车是未来中国高端制造业的重要输出点汽车产业是中国工业化不信息化深度融合的重要交汇点能源问题日益严重环境形势迫在眉睫汽车产业的发展有重要影响节能不新能源汽车双管齐下借力信息化、智能化技术应用效率不安全是交通体系的升级方向更加高效、安全的交通体系升级汽车信息化、智能化的应用不融合发展效率:拥堵情况愈发严重安全:交通事故数量、造成损失较大经济发展、社会进步、产业变革需要汽车技术的支撑科技变革不产业重构要求汽车技术创新发展10制定汽车技术路线图的重要意义制

8、定汽车技术路线图的重要意义汽车技术自身的复杂性与当前的外部机遇共同要求明确清晰的技术路线图。制定科学、合理、清晰的技术路线图,具有至关重要的指导意义和深远价值在科技变革影响下,汽车技术创新进入高度活跃时期,汽车产业迎来重大机遇需要结合中国汽车产业不技术形势,明确中国汽车技术的发展方向复杂的汽车产业及技术汽车对社会的巨大影响汽车产业不技术涉及多个领域,技术种类繁多、相互交织、彼此影响,复杂性极高上游下游 机械 钢铁 销售 金融 设计制造使用回收关联产业社会影响能源环境交通出行低碳化信息化智能化指向低碳化、信息化、智能化的新技术、新形势、新状态种类繁多,各国选取的技术路线各丌相同11目目录录研究工

9、作开展国内外汽车技术发展分析 总体目标与关键里程碑总体目标与关键里程碑 分领域技术路线图 创新保障措施12发展愿景与总体目标发展愿景与总体目标发展愿景:社会和产业两个维度。节能汽车新能源汽车智能网联汽车低碳化信息化智能化汽车技术进步产品方向技术趋势社会愿景产业愿景能源环境的友好发展社会资源的顺畅移劢和谐健康的汽车社会产品品质丌断提高产业生态全面升级汽车产业持续发展汽车强国成功建成安全高效的智能交通发展愿景互为支撑总目标主要里程碑203020252020乘用车新车平均油耗5L/100km商用车新车油耗接近国际先进水平节能汽车新能源汽车智能网联汽车乘用车新车平均油耗4L/100km商用车新车油耗达

10、到国际先进水平乘用车新车平均油耗3.2L/100km商用车新车油耗同步国际领先水平新能源汽车占总销量7%以上新能源汽车占总销量15%以上新能源汽车占总销量40%以上驾驶辅劣/部分自劢驾驶车辆市场占有率达到约50%高度自劢驾驶车辆市场占有率达到约15%完全自劢驾驶车辆市场占有率接近10%汽车产业碳排放总量先于产业规模,在2028年提前达到峰值智能网联技术产生一系列原创性科技成果,幵有效普及应用新能源汽车逐渐成为主流产品,汽车产业初步实现电劢化转型技术创新体系基本成熟,持续创新能力具备国际竞争力总目标和里程碑12节能汽车34567纯电劢不插电式汽车燃料电池汽车智能网联汽车汽车制造劢力电池轻量化技术

11、确定发展目标分析技术路径识别发展重点紧抓战略机遇,以新能源汽车和智能网联汽车为主要突破口,以动力系统优化升级为重点,以智能化水平提升为主线,以先进制造和轻量化等共性技术为支撑,全面推进汽车产业由大国向强国的历史转型。发展方向与路径识别发展方向与路径识别14产业总体技术路线图产业总体技术路线图产业基础2015202020252030市场需求产品应用乘用车新车整体油耗降至乘用车新车整体油耗降至5 L/100km乘用车新车整体油耗降至乘用车新车整体油耗降至4 L/100km节能汽车年销量占比超过30%节能汽车年销量占比达到40%乘用车新车整体油耗降至乘用车新车整体油耗降至3.2L/100km节能汽车

12、年销量占比50%形成低碳消费与管理体系乘用车国五排放标准乘用车国六排放标准测试循环调整,乘用车国七排放标准商用车平均油耗累计降低商用车平均油耗累计降低10%以上以上汽车年产汽车年产销销规模达到规模达到3000万辆万辆汽车年产销规模达到汽车年产销规模达到3500万辆万辆汽车年产销规模达到汽车年产销规模达到3800万辆万辆商用车平均油耗累计降低商用车平均油耗累计降低15%以上以上商用车平均油耗累计降低商用车平均油耗累计降低20%以上以上低碳化、信息化和智能化成为解决“能源、污染、拥堵、安全”形成全国生命周期低碳管理体系汽车碳排放总量在2030年前达到峰值并呈现下降新能源汽车年销量超过总销量新能源汽

13、车年销量超过总销量7%新能源汽车年销量超过总销量新能源汽车年销量超过总销量15%新能源汽车年销量超过总销量新能源汽车年销量超过总销量40%驾驶辅助(驾驶辅助(DA)、部分自动驾驶)、部分自动驾驶(PA)车辆市场占有率约)车辆市场占有率约50%DA、PA车辆占有率保持稳定,高度自车辆占有率保持稳定,高度自动驾驶(动驾驶(HA)车辆占有率约)车辆占有率约10%-20%远程通讯互联终端整车装备率将达50%远程通讯终端整车装备率增至80%,近距通讯互联终端整车装备率达到30%智慧交通系统基础设施建设完成,信息化、智能化法律法规与标准完善完全自主驾驶(完全自主驾驶(FA)车辆市场占有)车辆市场占有率近率

14、近10%初步形成以企业为主体、市场为导向、政产学研用紧密结合、跨产业协同发展的汽车自主创新体系基本建成自主可控完整的汽车产业链与绿色、智慧交通体系普通道路的交通效率提高80%,交通事故数减少80%,交通事故死亡人数减少90%,汽车交通碳排放减少20%单位单位GDP能耗水平下降能耗水平下降20%单位单位GDP能耗水平下降能耗水平下降35%单位单位GDP能耗水平下降能耗水平下降50%实现汽车全生命周期的数字化网络化智能化,初步完成汽车产业转型升级启动智慧交通城市建设,基于网络的设计、制造、服务一体化工程初步形成可实现“超低碳、零伤亡、零拥堵”的智慧交通体系以智能网联汽车为重点形成产业共性技术创新中

15、心突破动力电池、电控系统、传感器等核心关键技术形成完善的汽车技术创新体系,围绕产业链形成完备的创新链与资源链消费者对信息化与智能化产品需求的持续增强汽车碳排放总量在2028年前达到峰值15目目录录研究工作开展国内外汽车技术发展分析 总体目标与关键里程碑 分领域技术路线图分领域技术路线图 创新保障措施总体思路以混合动力技术为重点,以动力总成优化升级、降摩擦和先进电子电气技术为支撑,全面提升传统燃油汽车节能技术和燃油经济性水平;以结构节能与技术节能并重,加快紧凑型及以下小型车的推广,显著提高小型车比例;以发展天然气车辆为主要方向,因地制宜适度发展替代燃料汽车,推动我国汽车燃料的低碳化、多元化,降低

16、对石油的依赖。1.1.节能汽车节能汽车1.1.节能汽车节能汽车发展目标技术路径发展重点乘用车新车平均油耗: 2020年:5.0L/100km 2025年:4.0L/100km 2030年:3.2L/100km商用车平均油耗相比2015年 2020年:降低10% 2025年:降低15% 2030年:降低20%节能乘用车: 提高发劢机热效率 优化劢力总成匹配 降低传劢损失 减少整车能量损耗 混合劢力发劢机与用化 提高混合劢力系统效率节能商用车: 提高柴油机热效率 降低整车能量损耗 混合劢力 先进内燃机燃烧机理研究 自主控制系统开发 全可变气门技术 废气能量回收 发劢机热管理技术 变速器自劢化、高效

17、化及何鑫零部件技术 低摩擦技术研究 增压器不应用技术 先进燃油喷射系统研究 48V系统开发 混合劢力发劢机技术 混合劢力机电耦合技术节能汽车市场占有率: 2020年:30% 2025年:40% 2030年:50%181.1.节能汽车节能汽车乘用车:总体执行车辆轻量化/小型化、大力发展混合动力、动力总成升级优化、电子电器节能、降低摩擦损失、替代燃料分担六大节能路径。推劢车辆轻量化、小型化紧凑型及以下车辆占比2020年超过55%、2025年60%、2030年70%左右轻量化产品、技术、工艺加速应用大力发展混合劢力2020年占比达到8% ,油耗4L/100km2025年占比提升至20%,油耗3.6L

18、/100km2030年占比提升至25%,油耗3.3L/100km劢力总成升级优化2020年汽油机热效率提升至40%2025年汽油机热效率提升至44%2030年后期通过HCCI等热效率提升至48%提升电子电器节能效果大力发展48V系统电劢空调、EPS等技术成为标配持续电能损耗降低摩擦损失前期低滚阻中期低内阻后期低风阻替代燃料分担以天然气为主2030年占比提高至8%191.1.节能汽车节能汽车商用车:总体执行动力总成升级优化、逐步发展混合动力、空气动力学优化、降低运行能耗、替代燃料分担、持续推进轻量化六大节能路径。劢力总成升级优化高压低速高扭、电控优化、小后桥速比实现热效率50%发劢机热管理技术、

19、自劢变速器等,热效率52%朗肯循环等实现55%热效率目标逐步发展混合劢力系统构型、关键零部件研究,中后期成本下降后,逐步向重型商用车推广空气劢力学优化前期重点发展低滚阻中后期大力开展流线型外观设计和优化降低运行能耗跟踪车辆队列、提升运输效率等新型节能技术智能网联技术成熟后逐步应用替代燃料分担适度推劢以天然气为主的替代燃料商用车稳定发展示范运营和试点应用持续推进轻量化201.1.节能汽车节能汽车项目类型项目类型技术创新需求技术创新需求优先行动项优先行动项基础前瞻基础前瞻发动机新型燃烧基础理论新型发动机结构优化设计发动机新型燃料机理应用型研究新型发动机结构及燃烧理论研究新型发动机结构及燃烧理论研究

20、高效动力总成技术创新工程高效动力总成技术创新工程先进电子电器技术创新工程先进电子电器技术创新工程先进节能汽车技术推广先进节能汽车技术推广应应用与示范用与示范工程工程电控系统开发与测试共性技术平台电控系统开发与测试共性技术平台应用技术应用技术新型发动机及关键零部件高效变速器及关键零部件混合动力专用发动机基于中大型柴油机的商用车动力总成48V系统及核心部件研制整车电能管理系统智能化、电子化、低能耗附件系统提升商用车运行效率的关键电子电器设备示范与产业化示范与产业化核心技术与关键总成的产业化推广与应用先进节能汽车的市场推广与示范共性平台共性平台电控开发、测试、标定等基础平台(含测试评价数据平台)建设

21、基于乘用车/商用车传统动力平台、混合动力平台的控制策略软件开发/模型开发/硬件在环测试/精细化、智能标定 以中型及以下车型规模化发展纯电动乘用车为主,实现纯电动技术在家庭用车、公务用车、租赁服务以及短途商用车等领域的推广应用; 以紧凑型及以上车型规模化发展插电式混合动力乘用车为主,实现插电式混合动力技术在私人用车、公务用车以及其他日均行驶里程较短的领域推广应用; 以动力电池、驱动电机突破发展支撑整车竞争力提升并实现关键部件批量出口; 以覆盖全国的充电设施与服务网络建设支撑电动汽车大规模推广。2.2.纯电动与插电式混合动力汽车纯电动与插电式混合动力汽车总体思路2.2.纯电动与插电式混合动力汽车纯

22、电动与插电式混合动力汽车发展目标发展目标技术路径技术路径发展重点发展重点纯电动乘用车续驶里程纯电动乘用车续驶里程公交客车单位载质量电耗水平公交客车单位载质量电耗水平(kWh/100kmkWh/100km t t)插电式混合动力汽车混动模式油耗插电式混合动力汽车混动模式油耗2020年2025年2030年300km400km500km2020年2025年2030年3.53.23.02020年2025年2030年比2020年ICE降低25%比2020年PHEV降低10%比2020年PHEV降低20%纯电动汽车:纯电动汽车: 提高动力电池能量密度提高动力电池能量密度 提高电驱动系统效率提高电驱动系统效

23、率 底盘电动专用化底盘电动专用化插电式混合动力汽车:插电式混合动力汽车: 优化混合动力系统构型优化混合动力系统构型 基于多信息的整车预测控基于多信息的整车预测控制制 动力系统集成设计动力系统集成设计充电基础设施:充电基础设施: 快速充电技术快速充电技术 互联互通技术互联互通技术 充电便利性充电便利性 低成本、高效率混合动力低成本、高效率混合动力总成开发技术总成开发技术 动力电机与底盘集成技术动力电机与底盘集成技术 纯电动汽车动力系统集成纯电动汽车动力系统集成及其控制技术及其控制技术 高性能动力电机技术高性能动力电机技术 新型电机控制器技术新型电机控制器技术 先进充电技术先进充电技术 整车只能能

24、量管理技术整车只能能量管理技术 纯电动和插电式混合动力纯电动和插电式混合动力汽车整车控制技术汽车整车控制技术2.2.纯电动与插电式混合动力汽车纯电动与插电式混合动力汽车总体技术路线图242.2.纯电动与插电式混合动力汽车纯电动与插电式混合动力汽车项目类型项目类型技术创新需求技术创新需求优先行动项优先行动项基础前瞻基础前瞻电池系统的安全性和可靠性管理理论与策略下一代电力电子功率器件分布式驱动控制技术制动能量回收系统多能源动力系统集成技术与车辆互联互通、多能源高度融合智能电网技术无线充电技术插电式混合动力与纯电动汽车动力总成集成控制开发下一代高性能纯电动和插下一代高性能纯电动和插电式混合动力汽车产

25、业化电式混合动力汽车产业化示范工程示范工程关键零部件技术突破与应关键零部件技术突破与应用示范工程用示范工程可再生能源发电系统、智可再生能源发电系统、智能电网、智能社区与新能能电网、智能社区与新能源汽车互联互通综合示范源汽车互联互通综合示范工程工程应用技术应用技术一体化、轻量化纯电动汽车底盘开发电池系统的集成优化开发下一代电机驱动技术开发电动热泵空调技术智能充电技术示范与产示范与产业化业化下一代高性能纯电驱动整车示范及产业化高性能插电式混合动力汽车动力总成产业化下一代电机及电机控制器产业化电池系统产业化可再生能源发电系统、智能电网、智能社区与新能源汽车互联互通示范工程共性平台共性平台纯电动、插电

26、式混合动力汽车标准法规研究平台纯电动、插电式混合动力汽车整车及关键零部件测试评价平台纯电动、插电式混合动力汽车整车、关键零部件及材料行业基础数据库纯电动、插电式混合动力汽车整车及系统安全研究平台智能电网、微网、可再生能源、纯电动与插电式混合动力汽车互联互通、智能管理及系统安全运行研究、检测评价和监测平台 近期(5年内)以中等功率燃料电池与大容量动力电池的深度混合动力构型为技术特征,实现燃料电池汽车在特定地区的公共服务用车领域大规模示范应用; 中期(十年内)以大功率燃料电池与中等容量动力电池的电电混合为特征,实现燃料电池汽车的较大规模批量化商业应用; 远期(十五年内)以全功率燃料电池为动力特征,

27、在私人乘用车、大型商用车领域实现百万辆规模的商业推广;以可再生能源为主的氢能供应体系建设与规模扩大支撑燃料电池汽车规模化发展。3.3.燃料电池汽车燃料电池汽车总体思路3.3.燃料电池汽车燃料电池汽车发展目标发展目标技术路径技术路径发展重点发展重点20202020年到年到20302030年逐步由示范运行向年逐步由示范运行向大规模推广应用发展。大规模推广应用发展。燃料电池车发展规模:燃料电池车发展规模:燃料电池堆比功率(燃料电池堆比功率(kW/kgkW/kg)燃料电池堆耐久性(小时)燃料电池堆耐久性(小时)2020年2025年2030年5000辆5万辆百万辆2020年2025年2030年22.52

28、.52020年2025年2030年500060008000 燃料电池关键材料技术燃料电池关键材料技术 电堆技术电堆技术 系统集成与控制技术系统集成与控制技术 动力系统开发技术动力系统开发技术 燃料电池汽车的设计与集燃料电池汽车的设计与集成技术成技术 提高功率密度提高功率密度 提高耐久性提高耐久性 降低成本降低成本 提高载氢安全提高载氢安全 新型燃料电池核心材料新型燃料电池核心材料 先进燃料电池电堆先进燃料电池电堆 关键辅助系统零部件技术关键辅助系统零部件技术 高性能燃料电池系统高性能燃料电池系统 混合型燃料电池动力系统混合型燃料电池动力系统 制氢运氢储氢及加氢基础制氢运氢储氢及加氢基础设施设施

29、273.3.燃料电池汽车燃料电池汽车总体技术路线282015202020252030基于现有材料体系优化膜电极结构,优化金属双极板和石墨双极板的结构应用新型电极材料和电堆结构 性能的提升优化电堆设计、提高电堆关键部件的一致性优化电堆水管理技术、强化新材料应用 寿命的提升开发高效水管理技术、应用新材料研究关键材料和部件低温特性 环境适应性开发电堆低温启动技术减少关键材料用量,降低材料成本应用低成本关键材料和部件,降低制造成本 成本控制强化新材料和结构的应用验证开发动力系统综合热管理技术2015年现状:年现状:最高效率最高效率55%冷启动温度冷启动温度 -20 材料成本材料成本4000元元/kW乘

30、用车:乘用车:额定功率额定功率35kW寿命寿命3000h体积比功率体积比功率2.0kW/L 质量比功率质量比功率1.5kW/kg商用车:商用车:额定功率额定功率35kW寿命寿命3000h体积比功率体积比功率1.5kW/L 开发复合质子交换膜、新型催化剂等关键材料开发金属和石墨双极板的批量制备技术2020年达到:年达到:最高效率最高效率60%冷启动温度冷启动温度 -30 材料成本材料成本1000元元/kW乘用车:乘用车:额定功率额定功率70kW寿命寿命5000h体积比功率体积比功率3.0kW/L 质量比功率质量比功率2.0kW/kg商用车:商用车:额定功率额定功率70kW寿命寿命10000h体积

31、比功率体积比功率2.0kW/L 2025年达到:年达到:最高效率最高效率65%冷启动温度冷启动温度 -40 材料成本材料成本500元元/kW乘用车:乘用车:额定功率额定功率90kW寿命寿命6000h体积比功率体积比功率3.5kW/L 质量比功率质量比功率2.5kW/kg商用车:商用车:额定功率额定功率120kW寿命寿命20000h体积比功率体积比功率2.5kW/L2030年达到:年达到:最高效率最高效率65%冷启动温度冷启动温度 -40 材料成本材料成本150元元/kW乘用车:乘用车:额定功率额定功率120kW寿命寿命8000h体积比功率体积比功率4.0kW/L 质量比功率质量比功率3.0kW

32、/kg商用车:商用车:额定功率额定功率170kW寿命寿命30000h体积比功率体积比功率3.0kW/L 3.3.燃料电池汽车燃料电池汽车燃料电池堆技术路线图293.3.燃料电池汽车燃料电池汽车项目类型项目类型技术创新需求技术创新需求优先行动项优先行动项基础前瞻基础前瞻新型燃料电池核心材料研究燃料电池过程机理研究乘用车燃料电池动力系统及整车乘用车燃料电池动力系统及整车集成技术集成技术商用车燃料电池动力系统和整车商用车燃料电池动力系统和整车的集成技术的集成技术应用技术应用技术电池堆组件性能提升技术空气压缩机组件、氢气再循环泵等关键辅助零部件高比功率燃料电池系统(发动机)研发长寿命燃料电池系统(发动

33、机)研发乘用车燃料电池动力系统及整车集成技术商用车燃料电池动力系统及整车集成技术示范与产业化示范与产业化若干城市燃料电池汽车商业化示范运行燃料电池汽车国际科技合作共性平台共性平台燃料电池动力系统测试评价平台氢能系统创新平台 近期以自主环境感知为主,推进网联信息服务为辅的部分自动驾驶(即PA级)应用; 中期重点形成网联式环境感知能力,实现可在复杂工况下的半自动驾驶(即CA级); 远期推动可实现V2X协同控制、具备高度/完全自动驾驶功能的智能化技术。4.4.智能网联汽车智能网联汽车总体思路发展目标发展目标技术路径技术路径发展重点发展重点2020年年初步形成智能网联汽车自主创新初步形成智能网联汽车自

34、主创新体系体系。启动智慧城市相关建设启动智慧城市相关建设。有条件自动驾驶及以下级有条件自动驾驶及以下级(DA、PA、CA)新车装备率新车装备率50%。交通事故减少交通事故减少30%,交通效率交通效率提升提升10%,油耗与排放降低油耗与排放降低5%加速发展感知加速发展感知、定位定位、通信通信技术技术,同步发展多源信息融合技术同步发展多源信息融合技术推进智能网联汽车相关标准推进智能网联汽车相关标准推动道路交通等设施的信息推动道路交通等设施的信息化和智能化化和智能化智能网联汽车环境感知系统智能网联汽车环境感知系统搭建搭建智能电动汽车集成控制技术智能电动汽车集成控制技术车载车载V2X无线通信技术的应无

35、线通信技术的应用用智能网联汽车信息安全检测智能网联汽车信息安全检测与防护关键技术与防护关键技术机器视觉深度认知技术机器视觉深度认知技术云网一体化技术研究及应用云网一体化技术研究及应用智能网联汽车测试评价体系智能网联汽车测试评价体系与测试环境建设与测试环境建设动态高精度地图综合研究动态高精度地图综合研究2030年年基本建成智能网联汽车产业链与基本建成智能网联汽车产业链与智慧交通体系智慧交通体系。DA、PA、CA、HA(高度自高度自动驾驶动驾驶)/FA(完全自动驾驶完全自动驾驶)新车装备率达新车装备率达80%。汽车交通事故减少汽车交通事故减少80%,普通普通道路的交通效率提升道路的交通效率提升30

36、%,油油耗与排放均降低耗与排放均降低20%。4.4.智能网联汽车智能网联汽车4.4.智能网联汽车智能网联汽车智能网联汽车技术架构与发展愿景 安全大幅降低交通事故和交通事故伤亡人数 效率显著提升交通效率 节能减排有效降低交通能源消耗和污染排放 舒适和便捷提高驾驶舒适性,解放驾驶员 人性化使老年人、残疾人等都拥有驾车出行的权利环境感知技术云平台不大数据技术基础设施车载平台车辆/设施关键技术信息交互关键技术基础支撑技术高精度定位智能决策技术控制执行技术V2X通信技术信息安全技术高精度地图标准法规不测试评价发展愿景发展愿景33车道保持自动紧急制动辅助泊车自适应巡航全自动泊车换道辅助车道内自动驾驶协同式

37、队列行驶城郊公路自动驾驶高速公路自动驾驶交叉口通行辅助市区自动驾驶车路协同控制无人驾驶智能化智能化网联化网联化联网联网辅助辅助信息信息交互交互联网联网协同协同感知感知网联协网联协同决策同决策与控制与控制4.4.智能网联汽车智能网联汽车智能网联乘用车里程碑2016201720182019202020222025+驾驶辅助驾驶辅助(DADA)部分自动驾驶(部分自动驾驶(PAPA)有条件自动驾驶(有条件自动驾驶(CACA)高度高度/ /完全自动驾驶完全自动驾驶(HA/FAHA/FA)344.4.智能网联汽车智能网联汽车项目类型项目类型技术创新需求技术创新需求优先行动项优先行动项基础前瞻基础前瞻机器视

38、觉深度深度认知基于深度学习的道路场景感知技术自动驾驶局部路径实时规划与评价方法研究车载V2X无线通信技术云网一体化技术研究及应用智能网联汽车信息安全理论模型动态高精度地图综合研究针对复杂环境感知和规则认知的软硬针对复杂环境感知和规则认知的软硬件研发及其产业化件研发及其产业化车载车载V2XV2X无线通信系统的研发、测试、无线通信系统的研发、测试、应用示范及其产业化应用示范及其产业化智能网联汽车分级式平台体系架构与智能网联汽车分级式平台体系架构与交互标准交互标准高精度地图和高精度定位定姿的关键高精度地图和高精度定位定姿的关键技术及其应用技术及其应用智能网联汽车信息安全防护与测评关智能网联汽车信息安

39、全防护与测评关键技术研究及产业化开发键技术研究及产业化开发新型智慧城市智能汽车的总体设计与新型智慧城市智能汽车的总体设计与示范推广示范推广智能网联汽车行业标准化研究智能网联汽车行业标准化研究智能网联汽车测试评价体系与测试环智能网联汽车测试评价体系与测试环境建设境建设应用技术应用技术智能网联汽车环境感知系统基于驾驶员驾驶行为的自动驾驶决策控制功能开发智能电动汽车集成控制技术研究智能网联汽车电子电气EE架构设计基于V2X的车载安全、交通效率和节能应用研究智能网联汽车基础数据交互平台建设智能网联汽车信息安全检测与防护关键技术研究基于高精度地图及高精度定位定姿技术的智能网联汽车感知和认知系统示范与产示

40、范与产业化业化面向高度自动驾驶的环境感知控制系统研制及产业化应用V2X环境下辅助驾驶和部分自动驾驶应用示范智能网联大数据共享及应用合作研究智能网联汽车信息安全网关研发及示范应用高精度地图综合试验和测评体系研究智慧城市智能汽车开发共性平台共性平台车载V2X无线通信技术测试实验平台智能网联汽车信息安全监控与测试评价平台智能网联汽车测试评价体系与测试环境建设智能网联驾驶标准法规建设高精度地图数据模型与存储格式标准化5 5、动力电池技术、动力电池技术 近中期在优化现有体系锂离子动力电池技术满足新能源汽车规模化发展需求的同时,以开发新型锂离子动力电池为重点,提升其安全性、一致性和寿命等关键技术,同步开展

41、新体系动力电池的前瞻性研发。 中远期在持续优化提升新型锂离子动力电池的同时,重点研发新体系动力电池,显著提升能量密度,大幅降低成本,实现新体系动力电池实用化和规模化应用。总体思路5.5.动力电池技术动力电池技术发展目标发展目标技术路径技术路径发展重点发展重点为了支撑新能源汽车的发展,需要为了支撑新能源汽车的发展,需要持续提升电池单体能量密度和降低持续提升电池单体能量密度和降低单体成本单体成本单体能量密度(单体能量密度(WhWh/kg/kg):):电池系统成本(元电池系统成本(元/ /WhWh):):2020年2025年2030年BEV350400500PHEV200250300 加大新体系电池

42、的研发加大新体系电池的研发 提升关键材料及关键装备提升关键材料及关键装备水平水平 提高电池的安全性,寿命提高电池的安全性,寿命和一致性和一致性 加速动力电池标准体系建加速动力电池标准体系建设和电池回收再利用技术设和电池回收再利用技术研究研究动力电池新材料新体系动力电池新材料新体系动力电池安全性及长寿命技术动力电池安全性及长寿命技术动力电池设计及仿真技术动力电池设计及仿真技术动力电池及其关键材料产业化动力电池及其关键材料产业化技术技术动力电池系统及控制技术动力电池系统及控制技术动力电池测试分析技术及标准动力电池测试分析技术及标准体系体系动力电池梯级利用及资源回收动力电池梯级利用及资源回收技术技术

43、2020年2025年2030年BEV10.90.8PHEV1.51.31.1375 5. .动力电池技术动力电池技术EV电池技术发展路线(p346 图7-4-1)2020年2025年2030年比 能 量 : 单 体 400Wh/kg, 系 统 280Wh/kg能量密度:单体800 Wh/L,系统500 Wh/L比功率:单体1000 W/kg ,系统700 W/kg寿命:单体4500次/12年,系统3500次/12年成本:单体0.5元/Wh,系统0.9元/Wh比 能 量 : 单 体 500Wh/kg, 系 统350Wh/kg;能 量 密 度 : 单 体 1000Wh/L, 系 统700Wh/L;

44、比功率:单体1000W/kg ,系统700W/kg寿命:单体5000次/15年,系统4000次/15年成本: 单体0.4元/Wh,系统0.8元/Wh比能量:单体350 Wh/kg,系统250 Wh/kg;能量密度:单体650 Wh/L,系统320 Wh/L比功率:单体1000 W/kg,系统700 W/kg寿命:单体4000次/10年,系统3000次/10年成本:单体0.6元/Wh,系统1.0元/Wh满足300 KM以上纯电劢EV应用需求满足400 KM以上纯电劢EV应用需求满足500 km以上纯电劢EV应用需求基于现有高容量材料体系、优化电极结构、提高活性物质负载量应用新型材料体系、提高电池

45、工作电压优化新型材料体系、使用新型电池结构引入固态电解质、优化固液界面固、液电解质结合技术、新型材料体系优化设计、提升制造水平新材料应用、新制造工艺和装备新型材料体系、新型制造工艺路线比能量的提升:寿命的提升:安全性的提升:成本的控制:能量型锂离子电池新体系电池开发长寿命正、负极材料、提升电解液纯度;开发添加剂、优化电极设计、优化生产工艺不环境控制采用电极界面沉积、开发新体系锂盐、优化生产工艺不环境控制新型隔膜、新型电解液、电极安全涂层、优化电池设计新型隔膜、新型电解液、电极安全涂层、优化电池设计385 5. .动力电池技术动力电池技术PHEV电池技术发展路线(p347 图7-4-2)2020

46、年2025年2030年比能量:单体250 Wh/kg系统150 Wh/kg能量密度:单体500 Wh/L系统300 Wh/L充电比功率:单体1500 W/kg 系统1000 W/kg全生命周期寿命:系统4000次/12年成本:单体0.9元/Wh系统1.3元/Wh比能量:单体200 Wh/kg系统120 Wh/kg能量密度:单体400 Wh/L系统240 Wh/L充电比功率:单体1500 W/kg 系统900 W/kg全生命周期寿命:系统3000次/10年成本:单体1.0元/Wh系统1.5元/Wh基于现有高容量材料体系提升材料的功率性能、优化电极设计优化新型材料体系、使用新型电池结构开发长寿命正

47、、负极材料、提升电解液纯度幵开发添加剂、优化电极设计、优化生产工艺不环境控制引入固态电解质、优化固液界面新型隔膜、新型电解液、电极安全涂层、优化电池设计固、液电解质结合技术、新型材料体系优化设计、提升制造水平新型材料体系、新型制造工艺路线比能量和比功率的提升:寿命的提升:安全性的提升:成本的控制:比能量:单体300 Wh/kg系统180 Wh/kg能量密度:单体600 Wh/L系统350 Wh/L充电比功率:单体1500 W/kg 系统1000 W/kg全生命周期寿命:系统5000次/15年成本:单体0.8元/Wh系统1.1元/Wh395 5. .动力电池技术动力电池技术项目类型项目类型技术创

48、新需求技术创新需求优先行动项优先行动项基础前瞻基础前瞻面向500Wh/kg动力电池的新型储能材料技术研究能量密度500Wh/kg的动力电池技术研究新型动力电池及关键材料仿真技术研究新型动力电池的管理技术研究储能材料及动力电池测试评价储能材料及动力电池测试评价技术平台技术平台动力电池产业化技术研究动力电池产业化技术研究能量密度能量密度400Wh/kg400Wh/kg的高比能的高比能动力电池安全性技术研究动力电池安全性技术研究动力电池梯级利用及资源回收动力电池梯级利用及资源回收技术研究技术研究动力电池数字化工厂技术研究动力电池数字化工厂技术研究应用技术应用技术能量密度400Wh/kg的高比能动力电

49、池安全性技术研究能量密度400Wh/kg的高比能动力电池长寿命技术研究动力电池梯级利用及资源回收技术研究示范与产示范与产业化业化动力电池关键原材料产业化技术研究动力电池产业化技术研究共性平台共性平台储能材料及动力电池测试评价技术平台动力电池标准化技术研究平台动力电池数字化工厂技术研究 近期重点发展超高强钢和先进高强钢技术,实现高强钢在汽车应用比例达到50%以上; 中期重点发展第三代汽车钢和铝合金技术,实现铝合金覆盖件和铝合金零部件的批量生产和产业化应用; 远期重点发展镁合金和碳纤维复合材料技术,实现碳纤维复合材料混合车身及碳纤维零部件的大范围应用。6 6、轻量化技术、轻量化技术总体思路6.6.

50、轻量化技术轻量化技术发展目标发展目标技术路径技术路径发展重点发展重点到到20302030年:年:高强钢应用比例大幅增加高强钢应用比例大幅增加单车用铝量超过单车用铝量超过350kg350kg单车使镁合金单车使镁合金45kg45kg碳纤维使用量占车重碳纤维使用量占车重5%5%整车比整车比20152015年减重:年减重:2020年2025年2030年10%20%35% 轻质材料的应用轻质材料的应用 新的制造技术和工艺新的制造技术和工艺 先进的结构优化或设计方先进的结构优化或设计方法法 大力推进高强度钢、铝合大力推进高强度钢、铝合金、镁合金、工程塑料、金、镁合金、工程塑料、复合材料等在汽车上的应复合材

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