5 技术路线图

5.1 总体技术路线图

节能汽车技术路线图编制总体思路：同步执行技术节能与结构节能的发展路径，以动力总成优化升级、提升混合动力系统应用占比为重点，以降摩擦、替代燃料、电子电器、热管理等为支撑，全面降低传统能源汽车能耗。

在乘用车方面，重点考虑了国内乘用车当前油耗情况、国内乘用车节能技术与国际先进水平之间的差距、传统能源乘用车节能潜力、主流整车企业发展目标及其他国家的乘用车节能规划，提出如下目标：到2035年，乘用车节能技术比肩国际先进水平；2019—2035年，通过乘用车节能技术优化升级及传统能源乘用车混合动力化发展，传统能源乘用车油耗按每年3.0%～4.6%的幅度下降。

在商用车方面，考虑到商用车的生产资料属性，主要考虑了国际先进整车油耗改善法规趋势、油耗与排放的关系、油耗改善的技术代价等，提出如下目标：到2035年，商用车节能技术同步国际领先；2035年载货汽车油耗较2019年降低15%～20%，客车油耗较2019年降低20%～25%。

节能汽车总体技术路线图如图2-5-1所示。

5.2 乘用车节能技术路线图

5.2.1 乘用车总体技术路线图

乘用车领域同步执行结构节能与技术节能的发展路径，提升混合动力车型占比并利用天然气等燃料分担成品油消耗量，同时通过动力总成优化升级、低摩擦、先进电子电器等技术应用全面降低乘用车能耗水平。

乘用车总体技术路线图如图2-5-2所示。

5.2.2 混合动力乘用车技术路线图

总体目标为不断突破核心技术以降低整车油耗，同时通过提升重度混合动力车型占比实现混合动力乘用车平均油耗降低。重点掌握混合动力整车集成、专用发动机、专用动力耦合机构、高性能电机、高水平功率型蓄电池、电控系统开发优化六项技术。

1）在混合动力整车集成方面。 重视混合动力整车的系统性开发，针对混合动力系统的特点，加强整车热管理、低压能量管理、动力匹配、整车电器集成、制动能量回收、轻量化、低摩擦、整车NVH、整车电磁兼容等技术的研究开发和应用，进行系统优化和升级，提升每一部分的效率，实现整体油耗的改善；到2025年，重度混合动力A级整车油耗降至4.1L/100km（WLTC工况）；到2030年，重度混合动力A级整车油耗降至3.6L/100km（WLTC）；到2035年，重度混合动力A级整车油耗降至3.3L/100km（WLTC）。

2）在专用发动机方面。 开发阿特金森循环发动机，推动高压喷射、缸内直喷+歧管喷射、大比例中冷废气再循环、电动气门、高能点火、高滚流比气道、低黏度0W-20机油、电子水泵、全可变机油泵、压燃稀薄燃烧技术，不断提高发动机压缩比；到2025年，实现发动机热效率达到42%~44%；到2030年，实现发动机热效率达到46%~48%；到2035年，实现发动机热效率达到49%~50%。

3）在专用动力耦合机构方面。 进行构型优化和研究，重点在系统集成度、可靠性、耐久性、高效性、性价比等方面开展相关研究，主要包括提升机电一体集成度和系统的输出能力，优化系统传动效率，提高系统NVH性能，优化系统冷却性能，改善系统电磁兼容（EMC）品质，在技术、质量、成本、工艺等方面逐步提升，开发出具备世界先进水平的动力耦合机构；到2025年，专用动力耦合机构效率达到95%；到2030年，专用动力耦合机构效率达到95.5%；到2035年，专用动力耦合机构效率达到96%。

4）在高性能电机方面。 到2025年，驱动电机功率密度达到5kW/kg，电机控制器功率密度达到40kW/L；到2030年，驱动电机功率密度达到6kW/kg，电机控制器功率密度达到50kW/L；到2035年，驱动电机功率密度达到7kW/kg，电机控制器功率密度达到70kW/L。

5）在高水平功率型蓄电池方面。 到2025年，动力蓄电池比能量达到80W·h/kg，能量密度达到160W·h/L，比功率达到5kW/kg；到2030年，动力蓄电池比能量达到100W·h/kg，能量密度达到200W·h/L，比功率达到6kW/kg；到2035年，动力蓄电池比能量达到120W·h/kg，能量密度达到240W·h/L，比功率达到7kW/kg。

6）在电控系统开发优化方面。 进行自主车规级芯片、自主车规级操作系统、自主核心传感器、执行器的研究与开发，使用量产化自主车规级芯片，自主车规级操作系统开发出符合功能安全标准要求的控制器、基于大数据平台的智能化/网联化的多能源管理策略和云端刷写技术（FOTA），到2025年之前完全独立、成熟地掌握电控系统的开发能力，形成大批量配套的量产化产品。到2025年，应用怠速停机等策略实现整车节能减排；到2030年，利用导航定位功能并接入智能交通网络系统，优化对发动机和电机能量管理策略，开发具备驾驶习惯预测及辅助的整车控制自学习智能系统，结合车联网技术进一步提升整车燃料经济性；到2035年，通过高性能摄像技术、遥感技术以及与智能网络的交互，研发人工智能算法，突破无人驾驶技术，进一步优化整车燃料经济性，提升整车网络信息安全、功能安全技术等。

混合动力乘用车技术路线图如图2-5-3所示。

5.2.3 非混合动力乘用车技术路线图

总体目标为持续降低整车油耗。到2035年，平均油耗达到5.3L/100km（WLTC工况），不断突破核心技术并最终达到国际先进水平。重点进行动力总成优化升级并提升电子电器节油效果，同步降低摩擦损失并适度发展替代燃料。

1）在发动机方面。 主要从先进燃烧、可变技术、排放后处理、增压直喷等方面进行相关研究。包括掌握增压直喷技术；成熟掌握并应用米勒循环/阿特金森循环、可变压比、稀薄燃烧、快速燃烧、冷却EGR等技术，不断提高发动机压缩比；成熟应用电动可变气门正时（VVT）技术、电动连续气门升程调节（CVVL）/连续可变气门持续期（CVVD）技术；重点研究低成本催化剂、催化器和GPF集成设计、二次空气、GPF再生、稀燃氮氧化物捕集（LNT）、主被动式催化还原（SCR）等技术。

2）在变速器方面。 主要从自动液力变速器、机械无级变速器、双离合变速器、机械式变速器和电控开发及应用等方面进行相关研究。包括持续进行效率及轻量化方面的提升研究，力争传动效率提升1%～1.5%；近期成熟掌握8档自动变速器研发及量产制造能力，中期开发出9档及以上自动变速器；近期开发出8档以上双离合变速器，中期突破双离合器、电磁阀等核心零部件自主开发、制造能力；近期突破钢带或链条制造技术，开发出承载能力达到350N·m的机械无级变速器，中后期研发承载能力400N·m、速比宽度达7.5的机械无级变速器；近期实现控制软件应用层白盒化，实现控制软件自主开发和产业化应用，中后期实现控制器及底层软件自主开发。

3）在电子电器方面。 主要从发动机附件、热泵空调、智能格栅等方面展开研究。包括持续推进发动机附件电动化，实现发动机附件负载的精确控制；近期成熟掌握热泵空调核心部件研发、系统匹配及标定能力，同时有效利用电机等余热，优化控制策略，空调系统能耗降低25%，中期成熟掌握搭载补气增焓（VPI）压缩机的热泵空调研发及制造能力，空调系统能耗降低35%，后期实现二氧化碳制冷剂热泵空调系统开发及应用能力；近期实现智能格栅硬件及控制电机的自主设计，中期实现控制软件的自主设计。

4）在低摩擦方面。 主要从低黏度机油、低滚阻轮胎、空气动力学等方面展开研究。包括近期重点研发开发GF-6机油，中期实现规模化应用5W/0W-20低黏度GF-6机油，后期开发xW-8低黏度GF-7机油；近期重点研发低滚动阻力轮胎，中期重点掌握低滚动阻力轮胎胎面结构尺寸的优化设计能力，后期自主研发高性能的轮胎橡胶材料；逐步掌握整车低风阻外形设计及优化能力，持续降低车辆风阻系数，到2035年实现同等车型整车风阻系数平均降低10%以上。

5）在替代燃料方面。 主要从专用发动机、专用底盘、压力升级等方面展开研究。包括近期持续开发和扩大替代燃料专用发动机，建立完善的替代燃料热力学开发体系，形成成熟的燃烧分析等仿真技术、热力学试验能力，中后期与增压直喷、米勒循环等先进发动机技术结合，提高发动机压缩比和热效率，开发乘用车和商用车专用底盘；近期重点完成压缩天然气（CNG）系统压力升级，开发轻型高压储气瓶，中后期开发天然气缸内直喷系统，进一步提升天然气发动机热效率。

非混合动力乘用车技术路线图如图2-5-4所示。

5.3 商用车节能技术路线图

5.3.1 商用车总体技术路线图

在商用车领域，应以先进的整车动力学、动力系统、混合动力、传动系统、电子电器、热管理为研究重点，实现商用车核心节能技术的快速突破，不断缩小并最终消除与国际先进水平之间的差距。

商用车总体技术路线图如图2-5-5所示。

5.3.2 商用车整车动力学技术路线图

总体目标为掌握先进的低摩擦技术开发能力，持续降低整车摩擦能量损失。通过整车造型优化、低风阻组件、列队行驶等技术，不断优化商用车风阻系数；不断降低车辆行驶过程中的滚动阻力，提升低滚阻轮胎的耐磨性。

1）在载货汽车空气动力学领域。 近期进行导流罩、封闭式轮罩、封闭式裙板、大圆弧保险杠和前面罩、驾驶室流场平顺化的研究；中远期开展半长头驾驶室、长头驾驶室、弹出式车门开关、主动进气格栅等组件的空气动力学研究及应用，并普及智能驾驶、列队行驶等智能化技术，进一步降低整车风阻。

2）在客车空气动力学领域。 近期开展低风阻流水槽、空调导流槽、悬架导流板、底盘封板、气坝等组件的空气动力学研究，掌握基于敏感度分析的局部造型风阻优化技术；中远期进行隐藏式流水结构、低风阻轮辋结构、涡流发生器、电子后视镜等方面的研究，进一步降低客车整车风阻。

3）在低滚动阻力领域。 通过原、辅材料的使用，结构设计，更改花纹形式和花纹深度等方式降低滚动阻力系数的同时，又保证轮胎耐磨性能。

商用车整车动力学技术路线图如图2-5-6所示。

5.3.3 商用车动力系统技术路线图

总体目标是以柴油机为核心，持续提高发动机热效率，同步推动替代燃料发动机技术发展。

1）柴油机领域。 在基础燃烧理论方面，逐步开展并掌握发动机高效燃烧的机理，并在此基础上优化发动机结构；在发动机电控方面，重点掌握发动机及后处理电控逻辑开发能力，实现自主设计、自主标定，从而提高发动机热效率；在进排气及废气再循环系统方面，优化发动机进排气系统，减少泵气损失，提高涡轮增压器效率，开发集成VTG、两级增压等技术，探索电子增压器，逐步提升发动机热效率；在低摩擦方面，在优化发动机结构的基础上，通过低摩擦活塞环、活塞冷却喷嘴（PCN）、绝热涂层、集成可变速油泵和水泵等技术，降低发动机摩擦损失。在后处理方面，开发高效后处理系统，满足各阶段的排放法规要求。

2）替代燃料发动机领域。 推动替代燃料发动机与电动技术相结合，逐步掌握先进的替代燃料发动机电控技术；持续进行柴油喷射系统及替代燃料供给系统优化；研发适用于替代燃料发动机的高效后处理系统。

商用车动力系统技术路线图如图2-5-7所示。

5.3.4 商用车混合动力技术路线图

总体目标为持续推进混合动力技术在商用车领域的应用，同时通过不断提升核心技术降低整车油耗。

1）在混合动力客车领域。 持续提升关键零部件性能、集成度及效率；提升整车控制技术，由以能量管理为核心逐步发展为与智能化、信息化融合的整车智能控制技术；推进整车轻量化研究并持续进行底盘集成优化。

2）在混合动力载货汽车领域。 重点突破混合动力能量控制策略，实现电控系统自主设计、标定及优化；重点研究48V混合动力系统更高电机转矩及功率，最大限度提高在此电压平台下的电机利用效率，以及一体化集成技术；强化机械式自动变速器电控模块自主开发、测试及标定能力，提升机械式自动变速器控制技术的稳定性及可靠性；研究高功率蓄电池，通过策略优化、完善的热管理以及精准的匹配，实现动力蓄电池与整车同寿命；掌握增程器的紧凑型高功率密度发电机的集成设计，并进一步建立发动机飞轮集成式电机设计及批量生产能力，提升增程器系统集成能力。

商用车混合动力技术路线图如图2-5-8所示。

5.3.5 商用车传动系统技术路线图

总体目标为持续优化手动变速器及机械式自动变速器（AMT）传动效率，提升AMT变速器电子控制、关键零部件制造能力并逐步实现大批量应用，逐步提升自动变速器开发能力。不断提升驱动桥传动效率水平，重点在提高传动效率、降低内部阻力、整体轻量化三大领域开展技术攻关。

1）变速器领域。 在AMT方面，近期逐步提升AMT开发及标定能力，中期成熟掌握AMT软件逻辑开发及标定技术，后期具备AMT与动力一体化匹配能力；在自动变速器方面，逐步提升自动变速器开发能力，实现技术储备；在手动变速器方面，提升高效率变速器总成研发能力，包括高精度齿轮技术、低摩擦轴承、低摩擦油封及低黏度润滑油的应用。同时不断提升变速器轻量化技术，包括总成结构、齿轮参数优化设计、齿轮高性能材料、表面强化技术及轻质高强度壳体材料的应用等。

2）驱动桥领域。 在高传动效率方面，逐步开展并掌握高功率密度主被动齿轮、小偏置结构主被动齿轮、小速比技术；在降低内部阻力方面，重点掌握低摩擦轴承、可变液面液位、低黏度润滑油；在整体轻量化方面，同步开展小壁厚桥壳、整体结构减壳/差壳、轴承轮毂单元、轻量化制动鼓/制动器/制动气室的轻量化研究。

商用车传动系统技术路线图如图2-5-9所示。

5.3.6 商用车电子电器技术路线图

总体目标是结合智能化、网联化技术发展，完善电子电器节能技术的开发及应用，重点从能量回收、可视化节油驾驶辅助、智能电源管理、道路预见性巡航、列队行驶等方向开展关键技术研究，支撑商用车油耗降低目标。

1）在制动能量回收方面，研发并掌握适合高速及城郊工况的混合动力系统构型及控制策略。

2）在可视化节油驾驶辅助方面，按照单机版及基于中控大屏、车联网、仪表的多终端集成显示的技术路线进行研发与应用。

3）在发电机方面，遵循附件“按需工作”的原则，掌握局域互联网络（LIN）智能发电机及智能电源管理的控制策略设计。

4）在巡航控制方面，实现道路预见性巡航、智能滑行等智能控制功能。

5）在列队行驶方面，逐渐形成完善的产品自主研发和配套体系，实现重型货车多场景、低成本、多车型的列队行驶应用。

6）在零部件电动化方面，研究客车电动增压器、带传动一体化起动/发电机（BSG）、DC/DC等48V系统核心部件，扩展发动机及整车附件电动化。

商用车电子电器技术路线图如图2-5-10所示。

5.3.7 商用车热管理技术路线图

总体目标是提升商用车热管理的精准度，降低整车的热损失，改善整车热管理的效率。通过核心零部件的优化和新型材料工艺提升和应用，进一步降低商用车整车油耗。

1）在发动机冷却方面，掌握发动机精准冷却技术、发动机分体式冷却技术，干湿式结合缸套、匹配低转速/低能耗水泵设计，电子冷却液泵、电子节温器、加速暖机、各水道间采用温度调节阀控制流量比率等热管理关键零部件设计。实现发动机冷却系统智能化，降低能耗，提高效率。

2）在余热回收方面，逐步研发朗肯循环、动力涡轮、热电转换等余热回收技术、加大电控附件应用比例，持续研发车身保温技术。

3）在排气后处理控制方面，逐步掌握排气隔热涂层、后处理温度包裹技术、燃烧/尾管后喷、旁通式废气再循环冷却器、排气余热发电系统等技术。

4）在机外冷却系统附件优化方面，逐步掌握电子驱动及冷却液温度智能控制的冷却液泵、电子风扇、电控硅油离合器风扇、风扇叶型优化、主动进气格栅优化、冷却水管优化等技术。

5）在材料工艺方面，重点突破材料热力性能、余热梯级利用、冷却液道低阻设计、车身保温材料、排气隔热保温等技术。研究冷却液箱、受热部件等新材料、新工艺，持续提高轻量化水平。

商用车热管理技术路线图如图2-5-11所示。