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1.3 新能源汽车的发展目标及技术路线

1.3.1 新能源汽车的发展目标

纯电动、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车作为我国新能源汽车的重要组成部分,是我国战略性新兴产业之一,同时也是《中国制造2025》的重点研究领域。

1.纯电动和插电式混合动力汽车发展目标

根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》预测,到2025年新能源汽车保有量达2500万辆,新能源乘用车当年销量约550万辆,新能源客车销量10万~15万辆,占客车总销量30%,新能源货车销量40万~60万辆,占货车总销量大于12%,其中纯电动和插电式混合动力汽车销量占新能源汽车销量的15%~25%。

到2030年新能源汽车保有量达8000万辆,新能源乘用车当年销量约1400万辆,新能源客车销量15万~18万辆,占客车总销量40%,新能源货车销量60万~80万辆,占货车总销量大于17%,其中纯电动和插电式混合动力汽车销量占新能源汽车销量的30%~40%。

到2035年新能源汽车保有量达1.6亿辆,新能源乘用车当年销量约2300万辆,新能源客车销量18万~20万辆,占客车总销量50%,新能源货车销量70万~90万辆,占货车总销量大于20%,其中纯电动和插电式混合动力汽车销量占新能源汽车销量的50%~60%。新能源汽车分阶段目标和里程碑见表1-1。

表1-1 新能源汽车分阶段目标和里程碑

2035年,纯电动和插电式混合动力汽车领域将形成自主、完整的产业链。自主品牌汽车产品技术水平和国际同步,拥有在全球销量进入前5位的一流整车企业,动力蓄电池、驱动电机等关键系统实现批量出口,完成纯电动和插电式混合动力汽车、融合风/光发电的智能电网整体联网的区域试点,换电技术完成较大规模的示范。

2.燃料电池汽车发展目标

到2025年,加快实现氢能及燃料电池汽车的推广应用。以大型SUV、公共服务用车的批量应用为主,基于现有储运加注技术,基于150km的辐射距离,因地制宜地推广氢能与燃料电池技术,优化燃料电池系统结构设计,加速关键部件产业化,大幅降低燃料电池系统成本。燃料电池汽车保有量达到5万~10万辆规模。

到2030年,实现氢能及燃料电池汽车的大规模推广应用。大规模氢的制取、存储、运输、应用一体化,加氢站现场储氢、制氢模式的标准化和推广应用;完全掌握燃料电池核心关键技术。建立完备的燃料电池材料、部件、系统的制备与生产产业链。燃料电池汽车规模在50万~80万辆,氢气来源50%为清洁能源。

到2035年,突破新一代储运技术,突破加氢站数量瓶颈,城市间联网跨域运行,实现百万辆的燃料电池汽车推广应用。我国氢燃料电池汽车阶段性发展目标见表1-2。

表1-2 我国氢燃料电池汽车阶段性发展目标

1.3.2 新能源汽车技术路线

新能源汽车的技术路线发展

1.纯电动汽车技术路线

到2025年,在中型以下乘用车公务、租赁服务车,家用短途代步车,出租、网约车,市内物流、公交、环卫车中大批量应用。技术领先的典型纯电动客车(12m)综合工况电耗小于65kW·h/100km(CHTC工况)。典型A00级车型续驶里程约200km,综合工况电耗小于9kW·h/100km。典型A级车型续驶里程约300km,综合工况电耗小于11kW·h/100km。典型B级车型综合工况续驶里程约500km,综合工况电耗小于13kW·h/100km,具备较好的加速性和良好驾驶体验。先进驱动方式(包括集中式和分布式驱动)驱动电机功率密度达到5.0kW/kg,控制器功率密度40kW/L。蓄电池系统实现高比能、高安全、低成本,高端车型能量型动力蓄电池单体能量密度达到800W·h/L,电压平台达到500~700V;实现底盘电动化、电驱动与电制动系统集成。整车安全技术水平全面提升,整车能效优化控制、轻量化技术进一步提升。

到2030年,在高端商务、专用场地、短途商用车上实现大批量应用。乘用车技术领先的典型A级纯电动汽车综合工况电耗小于10.5kW·h/100km(CLTC)。公交客车技术领先的典型纯电动客车(12m)综合工况电耗小于60kW·h/100km(CHTC)。典型A00级车型续驶里程约200km,综合工况电耗小于8.5kW·h/100km,慢充为主,具备L3/DA自动泊车等功能。典型A级车型续驶里程约300km,综合工况电耗小于10.5kW·h/100km,出租车场景可搭载换电技术。典型B级车型综合工况续驶里程小于600km,法规工况电耗小于12.5kW·h/100km,具备快/慢充换电技术,具备L4级智能网联水平。高效、高性能驱动方式驱动电机功率密度达到6.0kW/kg,控制器功率密度达到50kW/L;高端车型能量型动力蓄电池单体能量密度达到900W·h/L,电压平台达到750~900V;开发基于下一代动力系统的全新概念纯电动汽车底盘设计技术。

到2035年,在新增乘用车中占据主流,市内公交及物流实现全覆盖,在特种商用车上大批量使用。技术领先的典型A级纯电动汽车综合工况电耗小于10kW·h/100km(CLTC)。技术领先的典型纯电动客车(12m)综合工况电耗小于55kW·h/100km(CHTC)。典型A00级车型续驶里程约200km,综合工况电耗小于8kW·h/100km。典型A级车型续驶里程约300km,综合工况电耗小于10kW·h/100km,优选网约车搭载双电机分布式驱动技术。典型B级车型续驶里程小于650km,法规工况电耗小于12kW·h/100km,具备优异的加速性、良好驾驶体验和分布式驱动系统,达到L5级智能网联水平。持续优化的高效驱动方式驱动电机功率密度达到7.0kW/kg,控制器功率密度达到70kW/L;高端车型能量型动力蓄电池单体能量密度达到900W·h/L,电压平台达到750~900V。纯电动汽车技术路线见表1-3。

2.插电式混合动力汽车技术路线

到2025年,插电式混合动力汽车在有限行、限购、限号的城市批量应用,满足日均行驶里程较短的细分市场。城市工况纯电动行驶加速性能接近传统汽车水平,电量维持模式油耗比同级别传统车型节油30%。技术领先的典型A级及以上PHEV车型在电量维持模式油耗小于4.3L/100km,建议纯电续驶里程不超过80km。技术领先的插电混动专用发动机点工况最高热效率可达到44%。开发机电耦合机构、电机集成技术和以能量管理为核心的整车控制技术。

到2030年,在A级以上私人乘用车、公务用车及其他日均行程适中的领域实现批量应用。城市工况纯电动行驶加速性能接近传统汽车水平,电量维持模式油耗比同级别传统车型节油38%。技术领先的典型A级及以上PHEV车型的电量维持模式油耗小于4.0L/100km,建议纯电续驶里程不超过80km。技术领先的插电混动专用发动机点工况最高热效率可达到47%,发展与智能化、信息化融合的整车智能控制技术。

到2035年,在A级以上私人乘用车、公务用车及其他日均行程较长的领域实现大量应用。城市工况纯电动行驶加速性能接近传统汽车水平,电量维持模式油耗比同级别传统车型节油42%。技术领先的典型A级及以上PHEV车型在电量维持模式油耗小于3.8L/100km。技术领先的插电混动专用发动机点工况最高热效率可达到50%。发展与自动驾驶相融合的整车控制技术。开发节油效果更优、全工况适用、平台通用性好的混合动力总成、整车匹配技术、总布置优化技术、电动汽车整车安全、NVH、寿命等性能控制技术以及轻量化技术,排放水平达到同期法规标准(表1-4)。

表1-3 纯电动汽车技术路线

表1-4 插电式混合动力汽车技术路线

3.氢燃料电池汽车技术路线

到2025年,基于现有储运加注技术,各城市因地制宜,经济辐射半径约150km,运行车辆5万~10万辆,燃料电池系统产能超过1万套/企业。氢燃料电池汽车冷起动温度达到-40℃,提高燃料电池功率,整车成本达到混合动力汽车的水平。商用车续驶里程不小于500km,乘用车续驶里程不小于650km。高速无油空压机与高集成空气系统、氢循环泵引射泵与氢循环系统、含交流阻抗功能的专用DC/DC、70MPa储氢瓶、液氢储氢瓶等关键系统附件性能满足车用指标要求,鼓励可再生能源分布式制氢。

到2030年,基于现有储运加注技术,运行车辆80万~100万辆,燃料电池系统产能超过5万套/企业。燃料电池功率进一步提高,商用车续驶里程不小于550km,乘用车续驶里程不小于750km,可再生能源分布式制氢。

到2035年,突破新一代储运技术,突破加氢站数量瓶颈,城市间联网跨域运行,保有量100万辆以上,燃料电池系统产能超过10万套/企业。燃料电池商用车动力性、经济性及成本需达到燃油汽车水平。商用车和乘用车续驶里程不小于800km,可再生能源分布式制氢。氢燃料电池技术路线见表1-5。

表1-5 氢燃料电池汽车技术路线 3HE3ZHqb3uYfiH1FwAzl8Ng5fIIRviTcGcDBV8vwnup71xqJ6VJNjo915G+WfLqe

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