节能与新能源汽车路线图解读.ppt

节能与新能源汽车路线图解读,李骏 博士中国工程院 院士中国第一汽车股份有限公司副总工程师中国第一汽车股份有限公司技术中心主任,中国制造2025重点领域技术路线图绿皮书发布会,内 容,1 汽车领域发展现状,1.1 中国是世界第一汽车制造大国,2009年至今，中国汽车产销规模稳居世界首位，产品比例结构与国际成熟汽车市场趋同,33%,67%商,55%,45%,53%,47%,46%,54%,27%,73%,28%,72%,28%,72%,25%,75%,16%,84%,全球占比,商乘比例,排名,年产量(万辆),汽车总产值、工业增加值及直接从业人数持续快速增长，对上下游相关产业带动作用强,1.2 汽车产业在国民经济中作用重要,汽车总产值、增加值占GDP比重,万亿元,汽车行业直接从业人数,万人,以1:7-1:8的比例带动相关人员就业,1 汽车领域发展现状,1 汽车领域发展现状,1.3 自主品牌新车质量显著提升,每百辆车问题数,自主品牌每百辆车问题数与国际品牌的差距已由十几年前近400个缩至36个，近两年尤为显著,1 汽车领域发展现状,1.4 汽车产业技术能力快速提升,2001-2013年我国汽车产业技术能力指数,2001-2013年相对于2001年世界先进水平,以2001年世界先进水平为基准，我国汽车产业技术能力由20.75%提升至2013年的53.9%,%,年代,1 汽车领域发展现状,1.5 与汽车强国相比核心技术与人才水平是最大劣势,1 汽车领域发展现状,1.6 从汽车大国向汽车强国发展的关键难题,内 容,汽车领域发展现状,汽车领域发展需求,汽车领域发展重点,汽车领域发展举措,汽车领域发展目标,2 汽车领域发展需求,2.1 节能、新能源、智能网联汽车是汽车领域发展重点,四大公害,低碳化,智能化,信息化,“节能与新能源汽车”被确定为重点领域,三大优先发展方向,绿色采购,建立供应商绿色认证体系，削减温室气体负荷,使用可再生能源，提高原材料利用率，降低生产能耗,扩大船舶、铁路运输比例，包装简易、可回收,建立销售商绿色认证体系，减少运营能源、减少资源消费,提升报废车辆回收率，实现资源循环利用,绿色生产,绿色物流,绿色销售,绿色回收,2 汽车领域发展需求,2.2 低碳化是汽车领域发展的重大需求,通过低碳技术和扩大绿色可再生能源应用率实现汽车产品低碳化通过生产制造全过程资源高效利用实现汽车制造低碳化通过节能驾驶和信息化智能化交通系统实现汽车出行低碳化,中国石油消费量/目标量（亿吨）,中国汽车燃油消费量/预测量（亿吨）,中国石油对外依存度从2009年的51%持续增长，目前已近60%减少汽车的石油消耗已经成为解决中国能源安全问题的关键,注：石油消费总量及对外依存度的控制目标依据我国能源安全战略新闻稿,2010,2011,4.8,4.3,4.5,2012,2013,4.9,5.5,2.4,3.0,满足 CFCR IV,满足 CFCR III,3.9,2009,2.5,51%,58%,63%,2020,1.2,1.4,1.7,1.9,2.1,汽车燃油消费量预测基于汽车市场销量3000万辆汽车市场保有量2.3亿辆,30%,42%,“可供车用油耗总量”按发达国家汽车用油平均占比45%计,石油对外依存度,汽车燃油消费占比,55%,CFCR=中国油耗法规,2 汽车领域发展需求,2.2 低碳化是汽车领域发展的重大需求,2.2 低碳化是汽车领域发展的重大需求,中国碳排放总量大，增速快，实现2020、2030年碳减排承诺面临严峻挑战中国汽车碳排放份额不高，但总量大，增长快，必须依靠低碳技术实现碳排放总量控制,2 汽车领域发展需求,5.1%,5.3%,5.5%,6.0%,(2008),(2009),(2010),(2011),汽车保有量（亿辆）,汽车碳排放量（亿吨）,2020年碳排放总量按CFCR末期水平2015年水平：汽车保有量2.3亿辆，汽车碳排放量7.3亿吨,2012年中国碳排放构成（按行业分）,中国汽车行业碳排放量,汽车低碳化即有害物排放之后，成为国际汽车工业新的挑战2010-2025年，乘用车新车平均油耗降低42%,2 汽车领域发展需求,2.2 低碳化是汽车领域发展的重大需求,2 汽车领域发展需求,2.3 信息化和智能化是工业革命4.0时代汽车领域发展的重大需求,通过协同式智能车辆控制可以实现汽车产品的信息化与智能化通过基于网络的设计、制造、服务一体化可以实现汽车制造体系的信息化与智能化通过协同式智能交通管理与信息服务可以实现汽车出行的信息化与智能化,信息化,智能化,环境感知 车辆控制人机协同 安全管理,车-人 车-车 车-OEM车-社会 车-家庭,协同式智能车辆控制协同式智能交通管理与信息服务,社会与用户对汽车信息物理融合的需求是更高效、更安全、更舒适的“机动出行”,2 汽车领域发展需求,2.3 信息化和智能化是工业革命4.0时代汽车领域发展的重大需求,2 汽车领域发展需求,发展智能汽车制造、推动传统汽车行业向智能化、互联化转型升级，是国家“互联网+”行动计划的一个重要组成部分,2.3 信息化和智能化是工业革命4.0时代汽车领域发展的重大需求,2 汽车领域发展需求,中国虽然千人汽车保有水平还远低于世界平均水平，但单车道路资源占有量已高于世界水平,2012年各省市单位公路里程汽车保有量,2012年全国平均单位公路里程汽车保有量,世界平均单位公路里程汽车保有量,26,32,2012年各省市千人汽车保有量,2012年全国平均千人汽车保有量,2012年世界平均千人汽车保有量,辆/公里,辆/千人,158,80,2.3 信息化和智能化是工业革命4.0时代汽车领域发展的重大需求,2 汽车领域发展需求,安全五星汽车比例和主动安全装置配备率的提升反映出用户对安全舒适汽车产品的强烈需求,获C-NCAP测评五星的车型比例逐年提升,近年来主动安全装置配备率持续攀升,2.3 信息化和智能化是工业革命4.0时代汽车领域发展的重大需求,内 容,汽车领域发展现状,汽车领域发展需求,汽车领域发展重点,汽车领域发展举措,汽车领域发展目标,3 汽车领域发展目标,3.1 确定原则以中国制造2025行动纲领为核心,3 汽车领域发展目标,3.1 确定原则以新竞争趋势下切实可行的突破发展为准则,工业4.0、3.0、2.0，深刻认识中国汽车工业对应各阶段的不足及当前的机遇国际汽车工业发展趋势“三化二高”不低于国际在中国的投放水平,把握趋势,分析需求，找到需求突破口，形成具有中国创新特色的发展路线要与相关产业目标紧密结合围绕制造强国目标体现国家、行业、企业、基础联动，创新驱动发展,形成特色,目标要实且具有一定挑战性指标不可能全强，但一定要突出几个强路线要宽实施要分段强力支撑制造强国目标实现,实施可行,3 汽车领域发展目标,3.1 确定原则以行业和20余家企业研究结果与创新需求为依据,具有一定难度，是现汽车强国是必须实现的目标,是主要整车企业和零部件企业依据行业发展与自身能力提出的各类别与各阶段发展目标,依据法规、环境及行业发展趋势进行的行业各类别与各阶段发展目标预测,3 汽车领域发展目标,3.2 总体目标,产品向信息物理融合方向发展企业向互联网+方向迈进培育特色，以创新引领竞争规则,产品向高效、节能方向发展企业向绿色低碳方向迈进以领跑者机制引导自主创新,产品向电驱动方向发展企业向新能源方向迈进形成完整自主可控产业链,3 汽车领域发展目标,3.3 节能汽车发展目标,乘用车关键零部件自主化率达到50%以上；商用车新车油耗接近国际先进水平，关键零部件自主化率70%以上,自主产品PP100质量水平与合资品牌相当,拥有明星车型与明星车企，节能车销量排名前十的企业达到5家,节能车销量排名前五的企业达到3家，自主产品美誉度超过合资品牌,乘用车关键零部件的自主化率达80%以上；商用车关键零部件的自主化率达90%以上,满足用户对节能、环保、安全、舒适、信息、娱乐、智能、低成本汽车产品的需求,乘用车关键零部件的自主化率达到60%以上；商用车整车出口占20%,关键零部件的自主化率达到80%以上,自主产品PP100质量水平实现国际领先,2015,2020,2025,2030,体系目标,产品目标,技术和产业目标,社会目标,综合目标,自主节能汽车市场份额达50%,经济目标,自主节能汽车市场份额达40%,乘用车新车整体油耗降至5L/100km，商用车新车油耗接近国际先进水平,乘用车新车整体油耗拟降至4L/100km，商用车油耗达到国际先进水平,乘用车新车整体油耗拟降至3.2L/100km，商用车油耗达国际领先,自主节能汽车市场份额达60%,节能汽车技术打破石油资源消耗总量的限制,满足温室气体排放总量控制需求，环境保护的需求,拥有5家以上节能汽车全球强企,3 汽车领域发展目标,3.4 新能源汽车发展目标,动力电池、驱动电机等关键系统达到国际先进水平，在国内市场占有率80%;实现燃料电池关键材料批量化生产的质量控制和保证能力,新能源汽车年销量将占汽车总体需求量的5%以上，规模为200万辆左右,突破整车构型、性能控制、能量管理、轻量化等整车集成关键技术,培育3家具有国际领先水平的新能源汽车零部件企业,新能源汽车年销量占汽车总体需求量比例将继续大幅提高，规模超过千万辆,动力电池、驱动电机等关键系统实现批量出口;燃料电池高品质关键材料、零部件实现国产化和批量供应,新能源汽车年销量占汽车总体需求量比例将超过20%,2015,2020,2025,2030,与国际先进水平同步的新能源汽车年销量300万辆，在国内市场占80%以上,自主品牌新能源汽车年销量突破100万辆，国内市场占70%,乘用车新车整体油耗降至5L/100km，商用车新车油耗接近国际先进水平,乘用车新车整体油耗拟降至4L/100km，商用车油耗达到国际先进水平,乘用车新车整体油耗拟降至3.2L/100km，商用车油耗达国际领先,自主品牌新能源汽车在国内市场占绝对主导地位，出口份额达到总产量的30%,新能源汽车使用将由目前的公务用车、公交、出租等公共服务领域扩大至私人用车、客运、货运等大多数汽车使用领域,与汽车轻量化、信息化、智能化同步规划、融合发展、协同创新，并成为新技术先导应用的载体,体系目标,产品目标,技术和产业目标,社会目标,综合目标,经济目标,3 汽车领域发展目标,3.5 智能网联汽车发展目标,掌握传感器、控制器关键技术，供应能力满足自主规模需求,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,汽车信息化产品自主份额达50%，DA、PA整车自主份额超过40%,初步形成以企业为主体、市场为导向、政产学研用紧密结合、跨产业协同发展的互联智能汽车自主创新体系,基本建成自主可控完整的互联智能汽车产业链与智慧交通体系,启动智慧交通城市建设，基础设施建设自主产品占有率80%以上,部分智慧城市与高速公路的智慧交通体系示范运营,全面实现自主对标准、技术、市场三个层面的掌控,汽车信息化产品自主份额达70%，PA、HA、FA整车自主份额达50%以上,初步形成可实现“零伤亡、零拥堵”的智慧交通体系,拥有供应量在世界排名前十的企业2家，产品质量达到国际先进水平,汽车信息化产品自主份额达60%，DA、PA、HA整车自主份额达50%以上,2015,2020,2025,2030,体系目标,产品目标,技术和产业目标,社会目标,综合目标,提出车辆相关的智慧交通解决方案，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%，汽车二氧化碳排放大约减少20%,自主智能卡车实现大规模出口，逐步达到全球销量的30%,经济目标,传感器、控制器达到国际先进水平，掌握执行器关键技术，自主份额达50%以上,内 容,汽车领域发展现状,汽车领域发展需求,汽车领域发展重点,汽车领域发展举措,汽车领域发展目标,4 汽车领域发展重点,4.1 节能汽车 重点产品,市场及其规模,整车技术水平,关键技术掌控,4 汽车领域发展重点,4.1 节能汽车 关键零部件,整车集成技术,动力技术,传动技术,轻量化技术,低阻力技术,突破节能车系列化开发、匹配与控制技术难题,突破小型化增压直喷汽油机燃烧和控制技术；突破高效商用车柴油机燃烧和控制技术、突破乘用车先进柴油机技术,突破高效自动变速器的开发和控制技术,突破轻质材料、复合材料汽车零部件性能分析、成形及连接等技术难题,突破低风阻、低滚阻、低摩擦等技术难题,4 汽车领域发展重点,4.1 节能汽车 关键共性技术,市场及其规模,整车技术水平,关键部件掌控,在紧凑型及以上乘用车的私人用车、公务用车、以及其他日均行驶里程较短的使用领域实现大规模应用,在中型及以下乘用车的城市家庭第二辆用车、租赁服务、公务车实现大批量应用,在城市私人用车、公共服务用车领域实现区域小规模运行,混合动力模式下整车油耗相比传统燃油车节油25%以上,乘用车：法规工况整车电量整车电耗小于11.5kWh/100km公交客车：法规工况整车电量消耗量小于3.2kWh/100kmt,整车耐久性超过15万公里，燃料电池堆使用寿命超过5000h在当期政策下优于传统动力车型整车全生命周期成本（TCO）,关键零部件国产化率超过80%,关键零部件国产化率超过80%,掌握双极板、膜电极等关键材料部件制造工艺，关键材料及电堆产品国产化率50%,插电式混合动力汽车（PHEV）,纯电动汽车（EV）,燃料电池汽车（FCEV）,4 汽车领域发展重点,4.2 新能源汽车 重点产品,驱动电机,增程式发动机,高压总成,研发与商品化能力达到国际先进水平，乘用车驱动电机20s有效比功率超过4kW/kg，商用车30s有效比扭矩超过19Nm/kg,增程式发动机最低比油耗降至225g/kWh以下，自主化率达到80%,DC/DC、充电器系统效率达到95%以上，高压继电器、熔断器实现小型化、低成本；高压铝导线实现大批量应用,电机控制器,机电耦合装置,整车控制器,实现功率密度不低于25kW/L，综合性能达到国际先进水平，自主率达到60%以上,纯电驱动系统最高传动效率达到93%以上，机电耦合变速器实现高集成度专用化,具备与3S系统相结合的智能行驶控制功能，整车控制系统自主化率达到80%，自主实时操作系统应用率达到50%,动力电池系统,燃料电池电堆及系统,轻量化车身,电池单体比能量达到400Wh/kg以上，成本降至0.8元/Wh；系统成本降至1元/Wh,冷起动温度达到-30以下，体积比功率达到3kW/L，寿命超过5000h，燃料电池系统产能超过10万套,实现复合材料/混合材料技术突破，降低成本，在新能源汽车上的应用率达到30%，自主率超过50%,4 汽车领域发展重点,4.2 新能源汽车 关键零部件,整车集成技术,电驱动技术,能量存储技术,燃料电池技术,高压电气技术,突破融合多信息、以能量管理为核心的整车智能控制技术、高集成度的动力系统电动化等技术难题，开发太阳能电池整车集成应用技术,突破电机与传动装置、逆变器集成，高集成电驱动系统专用变速器等技术难题,突破宽温度、长寿命、全固态电池，低成本、高集成化电池管理等技术难题,突破高可靠性膜、催化剂及双极板，高可靠性供给系统及其关键部件等技术难题,突破无线充电、高耐压等级薄壁绝缘层等技术难题,4 汽车领域发展重点,4.2 新能源汽车 关键共性技术,4 汽车领域发展重点,4.3 智能网联汽车 重点产品,车载光学系统,车载互联终端,光学摄像头、夜视系统等，具备图像处理和视觉增强功能，性能与国际品牌相当并具有成本优势，自主市场份额80%以上,车载信息娱乐系统自主份额达到70%，远程通讯模块自主份额达到60%，近距通讯模块自主份额超过90%,车载雷达系统,集成控制系统,中远距毫米波雷达、近距毫米波雷达、远距超声波雷达、激光雷达等，有效目标识别精度与国际品牌相当，并具有成本优势，自主市场份额40%以上,开发域控制器，实现对各子系统的精确控制及协调，并形成技术、成本优势，自主份额达到50%,高精定位系统,基于北斗系统开发，实现自主突破，车载定位精度可达到亚米级精度，实现对GPS的逐步替代与升级，自主市场份额60%以上,4 汽车领域发展重点,4.3 智能网联汽车 关键零部件,4 汽车领域发展重点,4.3 智能网联汽车 关键共性技术,内 容,汽车领域发展现状,汽车领域发展需求,汽车领域发展重点,汽车领域发展举措,汽车领域发展目标,5 汽车领域发展举措,5.1 战略支撑与保障 节能汽车,5 汽车领域发展举措,5.1 战略支撑与保障 新能源汽车,5 汽车领域发展举措,5.1 战略支撑与保障 智能网联汽车,42,42,以符合国际汽车制造业发展趋势，能使我国汽车制造业创新发展的重大需求为引领 打造出实现汽车强国的汽车产业核心技术与创新能力的四大基础,5 汽车领域发展举措,5.2 汽车强国的工业强基工程,领 域,汽车动力系统节能环保技术基础,汽车轻量化技术基础,新能源汽车电驱动与储能技术基础,汽车电子控制技术基础,实施途径,5 汽车领域发展举措,5.2 汽车强国的工业强基工程,44,建立基于互联网+的分布式技术众创平台,实现基于成熟度的技术货架与产学研项目,将成熟的新技术、新想法不断转化成产品的设计需求,技术创新漏斗,5 汽车领域发展举措,5.3 建立“互联网+”的汽车技术众创模式,45,市场服务数字化、网络化管理,建立基于网络的设计、制造、服务一体化的新型两化融合汽车产业,企业技术中心,各零部件技术中心,各整车生产企业,各零部件生产企业,整车销售企业,售后服务企业,生产工艺数字化、网络化管理,产品设计数字化、网络化管理,设计EBOM,制造MBOM,服务MBOM,5 汽车领域发展举措,5.3 建立“互联网+”的汽车技术众创模式,新能源汽车,节能汽车,智能汽车,汽车电子,智能制造,汽车工业研究院,企业创新联盟,培育并大力发展竞争优势领域,着力并加快突破战略必争领域,强化“四基”、实施质量和品牌战略、构建协同高效的汽车制造业创新体系,商用汽车,5 汽车领域发展举措,5.4 实现低碳化、信息化、智能化的中国汽车强国愿景,5.4 实现低碳化、信息化、智能化的中国汽车强国愿景,47,2015,2025,2035,智能制造,FCEV,HEV,生物燃料,娱乐导航,PFI,MT,动力升级,先进轻量化,生物燃料,EV/PHEV,FCEV,EV/PHEV,先进轻量化,高度自动+无缝V2X,动力升级,ADAS,智能交通,HEV,PA,基础性V2X,轻量化,基础性V2X,PA,EV/PHEV,5 汽车领域发展举措,