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中国火狐电竞新能源汽车技术路线回顾与展望(

作者:火狐电竞 发布时间:2022-09-11 13:00

火狐电竞我国新能源汽车技术路线经历了四个发展阶段,2003-2005年:国家中长期科技发展规划确立了节能与新能源汽车战略(低能耗、新能源车辆); 2009-2012年:科技部、工信部发展规划确立“纯电驱动”技术改造战略; 2014年:新能源汽车发展受到中央领导重视。新能源汽车产业化新阶段; 2018年11月,全国政协召开“促进新能源汽车产业健康发展”双周座谈会。燃油车分区域禁售时间表和行业发展预期趋稳,拉开了新一轮战略讨论的序幕。

中国科学院院士、中国电动汽车百家会常务副主席欧阳明高作为见证者回顾并期待中国新能源汽车技术路线的探索、实践和创新进程,希望为新能源汽车的下一步发展提供见解。制定策略的参考。本文改写自作者的著作《汽车动力系统——电控发动机系统、动力电池系统、燃料电池系统、混合动力系统》,该书将由科学出版社出版。第1部分:节能与新能源电力系统简介。尽量用通俗易懂的语言,把与发展战略和技术路线相关的发展理念、技术概念、论证逻辑、演进脉络等内容讲清楚,使相关讨论能够以相互理解的思维和话语方式顺利进行制度,推动我国新发展。能源汽车将更好更快地发展,早日实现汽车强国的目标。

中国新能源汽车技术战略选择与实施

火狐电竞1.中国新能源汽车技术战略选择研究

2001年,经部门领导、行业专家和企业代表论证,基于电动汽车在科技制高点的重要地位和中国汽车自主创新的共识,科技启动“电动汽车重大工程”战略规划研究,这是我国新能源汽车技术战略的起点。

为探索我国节能与新能源汽车技术路径,作者及其团队在汽车能源系统方向进行了长期的基础研究,并先后完成了国家自然科学基金项目科技部科技计划(863、科技支撑,国际合作),重点研究汽车保有量与能源需求、燃料全生命周期能效与排放等研究任务,车辆行驶特征数据库的构建与利用。获得《基于复杂多变宏观条件和车辆生存规律的中长期汽车保有量和能源需求分析模型》、《基于全生命周期物质流和能量流跟踪的我国氢能流图》、《GPS-基于车辆的“插电式混合动力汽车行驶特性与能耗评价”等成果。以基础研究为支撑,参与一系列国家战略研究和科技规划工作,代表中国参与编写联合国气候变化专门委员会IPCC第五次评估报告的交通部门分报告.

火狐电竞2003年,在《国家中长期科技规划战略研究》中,作者首次提出节能减排发展“转型”与“转型”的双重战略思路。新能源汽车。一些车辆使用能源动力系统开发节能汽车;同时,开发新一代汽车能源动力系统,发展新能源汽车,最终实现可持续汽车能源动力的目标。 2005年,这一理念的具体建议被纳入国家中长期科技发展规划优先主题——低能耗与新能源汽车与前沿技术——氢能与燃料电池。

中国火狐电竞新能源汽车技术路线回顾与展望(二)——中国新能源汽车技术战略选择与实施

图1节能与新能源汽车发展双战略

要实现上述双重策略,需要三个技术路径,如图2所示。

中国火狐电竞新能源汽车技术路线回顾与展望(二)——中国新能源汽车技术战略选择与实施

图2 车用能源动力系统的三个基本路径

第一个技术路径是液体燃料开发路径。发展先进的内燃机技术,发展混合动力和可外充电的混合动力;第二条技术路径是气体燃料开发路径。从天然气内燃机技术到燃料电池发动机,从混合动力到氢燃料电池汽车;第三条技术路线是电能技术路线。开发电池/电机驱动系统,开发集成可再生能源发电的纯电动汽车,包括增程。三种技术路线的能耗和排放对比(以国内中型车为例)如图3所示,从中可以看出:从碳排放和能耗的角度来看,纯电动和燃料电池技术路线明显优于内燃机和传统混合动力技术。电力技术路线。燃料电池与纯电动技术路线的比较取决于一次能源的来源。当一次能源为天然气时,燃料电池汽车的效率高于纯电动汽车,当一次能源为可再生能源时,纯电动汽车的效率明显优于燃料电池汽车。而且,燃料电池汽车和纯电动汽车的碳排放量也明显低于内燃机汽车和传统混合动力汽车。只有依靠可再生能源,才能实现近零碳排放。

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(上)欧洲情景下各类汽车从油井到车轮的能源消耗和碳排放

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(下)中国情景下各类汽车从动力油井到车轮的能源消耗和碳排放

图3 三种技术路线的能耗和排放对比

以上三种技术路线中,纯电动汽车动力系统相对简单,混合动力系统较为复杂,燃料电池动力系统最为复杂。这些动力系统虽然差别很大,但共享核心技术中国车用能源展望,包括发动机、动力电池、电机驱动、燃料电池发动机,如图4所示。因此,国家研发新能源汽车的核心目标是建立新能源动力系统通用核心技术平台,为企业开发各类产品提供技术支持。

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图4 新能源汽车动力系统通用技术平台

以上思路是节能与新能源汽车研发的基本共通原则。但是,如何形成中国新能源汽车产业的竞争优势,还需要从中国国情和中国特色出发,探索中国新能源汽车独特的产业化发展路径。

作者对中国交通的构成进行了深入研究,提出了中国交通系统的“点-线-面”模型。所谓“点”代表北京、上海等一线城市,所谓“线”代表这些一线城市之间相距200-300多公里的线路,如京沪高速等等。所谓“面子”,是指广大的三四线城市。 、城镇和中小农村。就“分”而言中国车用能源展望,中国新能源城市客车遥遥领先于世界。截至2017年底,新能源城市客车保有量达到26万辆,当年市场占有率超过70%,全球占有率超过90%。交通部计划2020年公交车基本实现电动化;在“线”上,我国高铁覆盖率和申请量均居世界第一。到2017年底,我国高铁运营设计速度达到350-380公里/小时,运营里程达到2.5万公里,约占全市总运营里程的2/3世界高铁,2020年将继续建设2.3万公里;摩托车等小型个人电动汽车(包括两轮车和三轮车)保有量居世界第一。截至2017年底,中国轻型电动汽车(电动两轮车和三轮车)保有量已超过2.500万辆,占全球90%以上。上述分析表明,我国已形成电气化交通的整体特色和优势。中国新能源汽车,特别是新能源乘用车的发展,要与中国的电气化交通体系相适应。以此为基础,发展我国新能源汽车的整体竞争优势。

在以上概念的指导下,作者提出了一系列战略建议。 2009年3月,笔者在全国两会联合小组会议上向胡锦涛总书记汇报了新能源汽车的发展情况。胡锦涛总书记明确指出,新能源汽车代表了汽车产业的发展方向。笔者随后在全国政协全体会议上发表讲话:“抓住新能源汽车战略机遇推动我国交通能源转型和汽车产业振兴”,并提出三点建议:专注于锂动力电池,掌握自主核心技术;聚焦电动汽车,推动自主品牌新能源汽车规模化商业化;围绕电动汽车标准法规,建立独立的产业政策体系。 2009年8月,在“北戴河电动汽车战略研讨会”上,笔者代表国家863“节能与新能源汽车”重大项目总专家组向中央领导汇报了我国发展中的一些关键问题。全国纯电动汽车。相信在国际汽车产业“转移”和“转型”的背景下,电动汽车将成为我国汽车产业由大国向强国转型的最佳选择;在中国特色煤基能源结构下中国车用能源展望,电动汽车动力系统电气化将是煤基能源交通应用的最佳途径;在可持续能源发展的前景下,汽车电气化将是新能源与可再生能源的最佳结合。并提出三点建议:在技术方面,动力电池的技术突破仍需国家科技专项支持,组织全行业产学研资源开展技术攻关;产业方面:电动汽车仍处于产业化初期,需要政府对技术和产业给予特殊支持;政策方面:国家需要对汽车产业特别是纯电动汽车领域的发展给予支持,在产业政策规划上给予支持。 2009年9月,笔者提出,电动汽车可以按照电力电气化程度分为两类。杂交种;另一类是动力电池容量大、具有纯电驱动功能的电动汽车,如插电式电动汽车、纯电动汽车、增程式电动汽车、电-电混合燃料电池汽车等。从培育战略性新兴产业的角度来看,此类电动化程度较高的电动汽车是新能源汽车的发展方向和重中之重。在坚持节能与新能源汽车“转型与转型”并行互动、共同发展的总原则指导下,进一步确立汽车动力电气化技术改造战略,重点发展具有电气化程度高。建议在5-10年内实施“两端拥挤”的市场推进战略,即优先发展电动汽车在城市公交车辆和私人小型乘用车中,启动大规模市场。随后将滚动发展,逐步占领中高端乘用车市场空间。

2010-2012年,国家863“节能与新能源汽车”总专家组承担科技部“十二五”电动汽车技术发展规划,进一步研究了“纯电动汽车”的具体内容。电驱动”技术转型战略思路与实施。 2012年3月,科技部正式发布《电动汽车技术发展规划》,其中明确提出:从培育战略性新兴产业的角度,发展“纯电驱动”电动汽车发展程度较高电动化是新能源汽车的发展方向。以及重中之重(“纯电驱动”电动汽车包括:纯电动汽车、插电式混合动力汽车、增程式电动汽车、电-电混合燃料电池电动汽车)。 “十二五”电动汽车技术发展专项规划的目标是全面实施“纯电驱动”技术改造战略中国车用能源展望,通过技术创新支持汽车行业新型动力系统的自主发展随后,工信部印发了《节能与新能源汽车产业发展规划2012-2020年》,重申实施“纯电驱动”技术改造战略。从近几年战略实施的实践来看,所谓“纯电驱动”技术改造战略,就是在常规混合动力和纯电驱动动力系统之间选择后者作为发展工业化的战略突破口。新能源汽车。纯电动汽车,特别是纯电动和插电式混合动力汽车的规模化产业化,带动动力电池等核心技术的发展,形成具有技术竞争力的动力电池产业。电池汽车和混合动力汽车的全面发展,形成了我国节能和新能源汽车的整体竞争优势。

2014年,在技术选择的基础上,新能源汽车发展战略正式上升为国家战略的政治选择。今年,习近平总书记发出号召:“发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。”这不仅正式确立了新能源汽车发展的国家战略,而且将新能源汽车发展提升为建设汽车强国的战略。在此基础上,中央各部委响应习近平总书记号召,出台一系列新能源汽车激励政策,开启了实施新能源汽车强国战略、推进汽车产业化的新阶段。新能源汽车。

2.中国新能源汽车战略实施及国家研发进程

“十五”是我国新能源汽车打基础的阶段。 “十一五”“电动汽车”重大科技专项建立“三纵三横”矩阵技术研发体系(“三纵”:燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车;“三横”:电池、电机和电控),如图5所示。

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图5“十一五”国家“电动汽车”重大科技项目布局图

“十一五”是我国新能源汽车从立项到示范考核的阶段。 863“节能与新能源汽车”重大项目已经实施,如图6所示。2008年北京奥运会期间,各重大项目参与单位,在科技部、国家科技部统一领导下整体专家组技术协调,成功开展北京奥运新能源汽车技术示范工程,共计500辆各类电动汽车(纯电动、混合动力、燃料电池)投入示范运行。在此基础上,“十一五”863“节能与新能源汽车”重大项目总体专家组对“十城千辆”示范工程提出初步建议,经市领导决定科技部等五部委,2009年,2008年,“十城千辆”示范工程正式启动。

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图6“十一五”863“节能与新能源汽车”重大项目布局图

“十二五”是新能源汽车从示范评估进入产业化阶段的关键阶段。 “十二五”“电动汽车”重大工程启动。在研发布局上,以“三纵三横”为基础,进一步加强纯电驱动技术改造。在“三纵”方面,纯电动汽车和插电式混合动力汽车作为纯电动汽车的基本类型,归为一类;燃料电池汽车作为一种特殊类型的纯电动汽车,继续作为“垂直”独立;混合动力汽车 电动汽车主要是传统的混合动力汽车。在“三横”方面,电池包括动力电池和燃料电池;电机包括电机系统及其与发动机和变速箱组件的集成技术;电子控制包括电动转向、电动空调、电动制动等。汽车电气配件和电子控制系统技术。同时,为适应技术研发向产业化转型的需要,增加了标准测试、能源供应、集成示范三大支撑平台的开发,形成了“ “三横三纵”作为战略重点。 (图7)。在组织实施上,按照“三垂直”(混合动力、纯电驱动、燃料电池)、“产业链”、“价值链”的技术发展阶段不同以“技术链”为纽带,建立“三纵三链”技术创新联盟,开展研发活动。

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图7“十二五”863“电动汽车”重大项目布局图

“十三五”国家重点研发计划“新能源汽车”是新能源汽车进入产业化后实施新能源汽车技术升级战略的重大科技行动计划。面对全球汽车智能化新趋势,“十三五”国家重点研发计划新能源汽车重点专项,将攻坚目标进一步升级为建立新能源智能电动汽车技术平台。技术上,强调动力的深度电动化、车身底盘的轻量化、整车的智能网联化。其中,三大“电”核心技术内涵进一步丰富,“电池”强调电池系统,“电机”强调电力电子,“电控”更新为电动汽车智能化技术。同时,按照全创新链的设计原则,新能源汽车重点专项总体布局分为基础科学问题、共性核心技术、动力系统技术、集成开发与集成四个层次。示范。每层有三个模块:三个基本科学问题; “三横”共性核心技术; “三纵”电力系统技术;集成开发示范三大支撑平台(图8)。以上12个模块串并联组合中国车用能源展望,形成六大创新链(动力电池与电池管理、电机驱动与电力电子、电动汽车智能技术、燃料电池动力系统、插电式/增程式混合动力系统和纯电力系统),共部署了39项重点任务。

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图8“十三五”国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项研发布局

在国家科技研发计划的推动下,我国新能源汽车研发与示范评估工作全面展开,形成了中国汽车工业史上规模空前的科技创新运动。

3.中国新能源汽车技术战略实施效果

经过数个五年研发规划,我国新能源汽车技术取得重大突破。核心技术方面,以锂离子电池为例,从2011年到2017年,锂离子电池的比能量在7年内翻了近一倍,面向大规模车载应用的动力电池系统比能量接近 160 Wh/kg。比能量接近250 Wh/kg;价格翻了一番多,三元锂离子电池价格达到1.2元/Wh,磷酸铁锂单体价格达到0.7元/Wh(接近平衡点与燃油汽车的成本效益竞争);打造全球产业链最完整、规模最大的动力电池产业,动力电池整体水平位居世界前三。在系统集成技术方面,普通纯电动乘用车的平均续驶里程普遍从最初的150公里增加到300公里以上。以比亚迪全新一代唐、上汽荣威MARVELX等车型为代表的国产新能源汽车技术与品质全面逼近世界顶级车型;纯电驱动商用车整体技术水平处于世界领先地位,产品大规模出口。我国燃料电池汽车技术特别是燃料电池商用车技术也取得了重大进展,在燃料电池与动力电池混合动力系统集成技术方面形成了我国的技术特色和优势。燃料电池汽车的商业化也正式启动。 2017年底,燃料电池汽车保有量突破1000辆,加氢站12座。

2011年到2017年,中国新能源汽车年产量从不足5000辆增长到80万辆,保有量从1万辆增加到180万辆,占世界总量的50%以上,领跑全球方式,如图9所示。2018年产量突破100万台。这是中国首次在世界范围内成功地大规模进口高科技民用大宗消费品。 2017年,国际知名咨询公司罗兰贝格发布第三方评价:从市场、行业和技术角度看,中国新能源汽车总体发展指数位居世界第一。 2018年,习近平总书记在中科院院士大会上指出:在引领行业向中高端迈进方面,新能源汽车第三...代核电“华龙一号”

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火狐电竞图9中国新能源汽车市场发展历程

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