乘用车节能主要指标及实现情况见表2-3-1。
表2-3-1 乘用车节能主要指标及实现情况
(续)
① 数据来源:MarkLines。
商用车节能主要指标及实现情况见表2-3-2。
表2-3-2 商用车节能主要指标及实现情况
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从表2-3-1可见,“节能汽车技术路线图1.0”中提出的2020年乘用车总体油耗、动力总成、电子电器、轻量化目标已达成或预计将在2020年前顺利达成。
1)乘用车油耗方面。 根据《中华人民共和国工业和信息化部商务部海关总署市场监管总局公告2019年第24号》,2018年中国乘用车企业平均燃料消耗量为5.8L/100km(含新能源汽车),进一步趋近2020年乘用车平均燃料消耗量5L/100km的目标。然而需要重点指出的是,受新能源汽车核算优惠影响,2015年后我国乘用车平均燃料消耗量存在一定失真,传统能源乘用车燃料消耗量的实际降幅有限。
国内乘用车燃料消耗量变化情况如图2-3-1所示。其中,乘用车(含新能源汽车)新车平均燃料消耗量来源于国家部委发布的数据;传统能源乘用车新车平均燃料消耗量依据国家部委发布的2016—2018年度《中国乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分核算情况表》,将新能源汽车燃料消耗量按0计,参考新能源汽车核算系数计算得出。2016—2018年,国内传统能源乘用车平均燃料消耗量分别为6.88L/100km、6.77L/100km及6.62L/100km,燃料消耗量降幅有限。“乘用车平均燃料消耗量”指标受新能源汽车销量影响较大,无法真实反映传统能源乘用车燃料消耗量实际变化情况。
图2-3-1 国内乘用车燃料消耗量变化情况
2)动力总成方面。 我国汽油机热效率指标预计到2020年将基本达成,变速器档位目标已提前达到。
3)在电子电器方面。 目前,我国正按照重点发展48V混合动力系统并提升效率的既定方向推进搭载应用,长安、吉利等车企已上市搭载48V混合动力系统的车型,更多的整车企业正在推进开发和应用。
4)轻量化方面。 截至2019年8月,我国主流乘用车钢质车身的高强度钢板应用比例均达到50%,部分车型甚至超过60%;铝合金单车平均用量约为120kg,镁合金单车用量不超过5kg,预计2020年指标将顺利达成。
2020年,乘用车混合动力、低摩擦、车辆小型化目标难以实现。
1)混合动力方面。 2018年混合动力汽车销量为19.7万辆,离“2020年占乘用车销量8%”的目标差距较大。国内整车企业在混合动力系统及专用发动机方面投入较少,相关技术发展缓慢;同时,国内混合动力汽车系统性开发能力不足,导致国内混合动力车型油耗水平与目标存在差距。由于48V混合动力系统价格低且能带来一定节油效果,各整车企业纷纷开始48V混合动力系统的搭载应用。未来伴随油耗法规加严、新能源补贴退坡、双积分政策修订等多重政策的叠加,预计混合动力乘用车会加速发展。
2)低摩擦方面。 目前,我国轮胎品牌集中在中低端,高端品牌主要为外资品牌(一线轿车品牌配套轮胎几乎全部为外资品牌)。我国轮胎企业的设计、工艺及生产技术主要基于对外资企业先进技术进行消化吸收和利用,自主研发设计能力有待提升。
3)车辆小型化方面。 车辆小型化推行效果不佳,乘用车整备质量不降反增。一方面,消费升级及国内消费者对SUV等中大型乘用车的偏好,影响了车辆小型化推行效果;另一方面,部分整车企业舍弃车辆小微型化的发展策略,增加车辆尺寸空间,以使车辆在市场上有更好的竞争力及议价能力。在这一背景下,通过合理引导车辆生产、消费及轻量化技术应用,将车辆整备质量控制在合理水平比追求“紧凑型及以下车型销量占比”更有意义。
从表2-3-2可见,“节能汽车技术路线图1.0”中提出的2020年商用车柴油机热效率较难实现;“发展低滚阻轮胎”的目标推进情况不太理想。
1)柴油机热效率方面。 相比2017年国内市场上主流国五排放的商用车柴油机,2019年,我国市场上的商用车柴油机油耗率有约5g/kW·h的小幅下降,重型柴油机有效热效率约为46%。2020年柴油机热效率50%的目标较难实现的原因主要有以下两点。一是柴油机节能技术的应用缺乏高端柴油机的支撑。高爆发压力、高轨压、高压缩比是未来柴油机节能技术的显著特征,也是实现高效燃烧和做功的基础条件。目前,我国市场上主流重型商用车柴油机爆发压力为160~180bar,距离实现50%有效热效率所需的大于250bar的爆发压力存在较大差距,各大主机厂需要投入大量时间和资源进行高端柴油机的研发。二是柴油机节能技术缺乏高性能核心零部件的支持。以燃油系统和增压器为例,目前,我国商用车柴油机最高燃油喷射压力为1600~1800bar,增压器总效率低于50%,而达到50%有效热效率目标需要2500bar燃油系统和大于55%的增压器总效率,我国缺少可实现此类高水平发动机零部件产品化的供应商。
2)低滚阻轮胎方面。 国内轮胎的滚阻系数较国际先进水平略有差距,国际低滚阻轮胎在国内有商品化应用,但由于成本、耐磨里程及全生命周期(TCO)使用成本等原因,应用率不高,主要是根据客户需求进行订单式生产。但总体而言,商用车低滚阻轮胎技术会持续稳步提升,这主要是由于两方面原因:一是滚阻对商用车油耗影响较大,随着国家燃油限值法规的加严,整车企业必然会对轮胎滚阻系数提出更高的要求;二是轮胎供应商之间竞争激烈,谁能开发出性价比高的轮胎,谁就能在激烈的竞争中取胜,这也促使轮胎供应商投入资源提升技术。
我国商用车正按照“节能汽车技术路线图1.0”中提出的“逐步扩大混合动力应用比例”“商用车智能化节能技术应用”“整车轻量化”“发展替代燃料车型”等既定方向推进,但进展相对缓慢,这是以下多种因素综合作用的结果。
1)政策法规的复杂影响:排放法规升级加严,提升了整车油耗控制难度;商用车部分法规如对载货汽车车长、客车行李舱容积等要求,限制了整车低风阻设计;普通混合动力汽车系统成本较高且不能享受政策补贴,难以形成规模应用等。
2)部分技术力量薄弱,难以支撑关键技术指标的达成,进而影响了节能目标的实现:我国一汽、东风、法士特、万里扬等相继研发了机械式自动变速器产品,但在产品性能、软件功能、系统可靠性等方面存在差距,目前仍然没有得到广泛的应用;道路预见系统、列队行驶技术取得了一些进展,但道路预见系统因目前国内地图“两号”未获得国家批复,并未实现批量生产;列队行驶技术由于单车造价昂贵及核心技术缺失等原因仍处于样车验证阶段;我国以天然气为主要替代燃料的客车有一定的规模应用,但与国外相比,我国天然气发动机技术较落后,国内市场上天然气发动机热效率低于38%,而欧洲天然气发动机热效率已达到40%。
3)市场终端价格因素影响:节能技术导致成本增加明显,随着节能效果的增加,成本大幅提升,市场终端接受度受到影响,这也导致了商用车厂家进一步研究和应用节能技术的驱动力不足。