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第二节 中国汽车技术发展情况

一、轻量化技术应用带动车身减重明显

近年来,随着能源危机、环境保护和交通安全问题得到持续关注,以及铝合金生产成本的降低,铝合金材料快速应用到车身和零部件领域,对整车减重贡献明显。

在乘用车方面,根据2020年新车型《公告》申报数据统计,在新产品电器配置、舒适性配置等需求不断增加的情况下,整备质量在1800kg以上的车型占比仍相对较低,多数新车型整备质量为1000~1599kg,部分新产品整备质量下探到1000kg以下。

在商用车方面,根据机构统计,2015—2019年,重型载货汽车整备质量平均每年下降1%~1.5%;2020年,随着新能源电池技术提升及电池系统降重,新能源货车整备质量呈下降趋势,整备质量在12t以下的车型数量逐步增加。

二、乘用车平均油耗持续下降

2016—2020年,行业传统能源乘用车平均油耗逐年走低,从2016年的6.87L/100km降至2020年的6.31L/100km,年均降幅为2.10%(见图1-8)。其中,考虑循环外技术等减免优惠的影响后,2020年国产传统能源乘用车的平均油耗下降0.56L/100km;进口乘用车多为传统能源豪华车型,油耗水平普遍偏高,下降空间较大,其平均油耗下降了0.78L/100km。计入新能源乘用车后,国产、进口乘用车油耗大幅降低,行业平均油耗由2016年的6.43L/100km降至2020年的5.61L/100km,年均降幅达3.32%。

图1-8 2016—2020年乘用车平均油耗年度变化情况

数据来源:乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分管理平台

《节能与新能源汽车技术路线图2.0》预测,到2035年,乘用车(含新能源汽车)油耗达到2.0L/100km,随着油耗标准的逐步加严,以及企业技术研发实现突破,2035年传统燃油车全部升级为节能汽车成为行业共识,将有效促进油耗水平的降低(见表1-2)。根据2020年新车型《公告》申报数据统计,超过55%的传统燃油乘用车100km工况油耗在7.0L以下,仅不到10%的中大型、大型乘用车100km工况油耗在9.0L以上。

表1-2《节能与新能源汽车技术路线图2.0》实施目标路径

数据来源:《节能与新能源汽车技术路线图2.0》

三、节能技术搭载率不断提升

(一)发动机涡轮增压、缸内直喷等传统节能技术应用占比快速攀升

根据《公告》及机动车出厂合格证数据统计,2020年国产汽油乘用车搭载涡轮增压技术的车型产量占比已达65.0%,较2016年的32.9%有显著提升(见图1-9)。国内众多主机厂家、发动机厂家均已成熟应用涡轮增压技术,并继续开发应用新型、效率更高的涡轮增压发动机产品;搭载缸内直喷技术的车型产量占比约69.1%,较2016年的21.3%增长迅速,包括一汽、长安、长城、吉利均有缸内直喷发动机量产应用;搭载先进变速器的车型产量占比接近70%,CVT与DCT搭载规模最大,二者搭载率之和超过50%,6挡以上变速器应用率超过60%,其中,中国品牌整车企业主要以DCT为主,包括长城、长安、吉利、上汽、广汽等车企先后实现7挡DCT变速器量产。

图1-9 2016—2020年汽油乘用车涡轮增压技术应用量及占比

数据来源:《道路机动车辆生产企业及产品公告》及机动车出厂合格证

(二)米勒循环、三缸发动机等新型节能技术应用取得重大突破

国内整车企业已大量应用“高压缩比+米勒循环+变排量附件+低摩擦技术”等先进节能技术,汽油机的热效率正逐步接近国际先进水平。如一汽2.0T机型,通过增压米勒循环技术组合实现了39%的热效率;广汽增压米勒循环三缸机型1.5TM达到了38.9%的热效率,其同平台产品2.0TM可达到39.4%的热效率;长安1.5TGDI机型通过深度米勒循环和高压缩比的技术组合已实现40%的热效率。此外,大部分整车企业已实现混合动力技术储备,48V混合动力车型将陆续推出。

四、新能源汽车整车及关键技术水平显著提升

(一)整车续驶里程、能耗等关键指标持续优化

在乘用车方面,2020年国产纯电动乘用车平均续驶里程达到382km,较2016年提升 86%,续驶里程超过 400km的纯电动乘用车产量占比达 60%以上;平均电能消耗量降至12.49kWh/100km,较2016年下降21%。在新产品方面,2020年《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中,续驶里程为 300~400km的车型占纯电动乘用车的比例为26.3%,400km以上车型占比为61.8%。

在货车方面,2020年纯电动货车的平均续驶里程达321km,单位载质量能量消耗量(E kg )平均值为0.244Wh/km·kg。2020年《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中,重型货车续驶里程持续提升,不断满足长时间及中长途运输场景需求。其中,国产纯电动中重型货车续驶里程主要集中在 200~400km,最长续驶里程可达 600km;随着电池技术的不断突破,纯电动中重型货车续驶里程逐步突破500km。

在客车方面,非快充类纯电动客车平均续驶里程大幅提升,由2018年的340km提升到2020年的425km,单位载质量能量消耗量(E kg )平均值由2018年的0.18Wh/km·kg下降到2020年的0.15Wh/km·kg,优化7%,其中2020年分别有91%、82%产量的E kg 不大于0.17Wh/km·kg、0.15Wh/km·kg。

(二)动力电池系统能量密度提升明显

在乘用车方面,2020年纯电动乘用车的电池系统能量密度平均值为149.4Wh/kg,分别有 86%、71%、11%产量的纯电动乘用车电池系统能量密度处于 125Wh/kg及以上、140Wh/kg及以上、160Wh/kg及以上。2018—2020年,纯电动乘用车电池系统能量密度由2018年的142.7Wh/kg提升到2020年的149.3Wh/kg左右,提升5%。

在货车方面,2020年纯电动货车的电池系统能量密度平均值为141.7Wh/kg,分别有100%、89%、67%产量的纯电动货车电池系统能量密度处于125Wh/kg及以上、130Wh/kg及以上、135Wh/kg及以上。2018—2020年,纯电动货车的电池系统能量密度大幅提升,由2018年的128.9Wh/kg提升到2020年的142.8Wh/kg,提升11%。

在客车方面,2020年非快充类纯电动客车电池系统能量密度平均值为149.1Wh/kg,分别有34%、66%产量的非快充类纯电动客车电池系统能量密度分布在135~150Wh/kg、150Wh/kg以上。2018—2020 年,非快充类纯电动客车电池系统能量密度大幅提升,由2018年的140Wh/kg提升到2020年的157Wh/kg,提升12%。

(三)电驱动总成系统相关技术指标达到国际水平

在驱动电机方面,功率密度、系统集成度、电机最高效率和转速、绕组制造工艺、冷却散热技术等方面持续进步,与国外先进水平同步发展。上海电驱动、精进电动已开发功率密度达3.8~4.6W/kg的产品,最高转速达13000~14000rpm,实现电驱动一体化集成,相关技术指标与国际水平并驾齐驱。在电机控制器方面,上海电驱动、中车时代、深圳汇川、精进电动等均推出基于IGBT定制化封装模块和标准模块的电机控制器样机。但在轮毂电机方面,技术主要被欧美供应商掌控,国内车企尚未实现量产。

五、智能网联汽车技术实现规模化应用

在智能化方面,视觉传感器、激光雷达、毫米波雷达等技术取得国产化突破,初步具备自主可控能力;自动紧急制动、自适应巡航、车道保持和自动泊车等核心自动驾驶控制算法已实现量产应用。在网联化方面,我国V2X通信技术发展与国际领先水平保持同步,大数据、云计算基础平台架构相较国外更具先进性,V2X产业体系基本形成,初步实现跨通信模组、跨终端、跨整车的互联互通网络和信息交互平台。此外,高精度地图、定位技术进展也与国际水平保持同步,已完成国家标准和团体标准两个层面的标准体系架构的构建,技术层面已实现广域亚米级、局部分米级定位,高精度地图的精度和覆盖范围已能支持有条件的自动驾驶。但在计算平台、车载专用芯片、关键机电一体化执行机构等产品技术上,与国外相比仍存在较大差距。 b8WbeJIrkBNfaZBAX35xqKOzewcuvyeaiIodoxgdvX7pdycIWMQQVvPfkE47B47m

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