节能与新能源汽车技术路线图年度评估报告 2018(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-09-03 13:37:13

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作者:中国汽车工程学会

出版社:机械工业出版社

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节能与新能源汽车技术路线图年度评估报告  2018

节能与新能源汽车技术路线图年度评估报告 2018试读:

本书是《节能与新能源汽车技术路线图》的深化研究成果,旨在动态研究和评估节能与新能源汽车领域的技术进展,对年度标志性进展及距离路线图规划目标存在的挑战进行分析和总结。

全书构建了“综合评估报告全面洞察、专题评估报告深刻聚焦、行业发展指引与数据透视趋势”三位一体的报告体系。综合评估报告围绕产业趋势、技术进展、发展环境等情况,对节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车、智能网联汽车、动力电池技术、汽车轻量化技术等关键领域的年度技术进展和目标实现程度进行评估。专题评估报告聚焦新能源汽车领域技术进展,开展了新能源汽车专题评估。行业发展指引与数据透视趋势部分主要关注产业发展环境和技术应用状况等领域,基于持续的技术统计数据开展技术趋势研究。

本书是《节能与新能源汽车技术路线图》的延续、深化和拓展,为路线图的更新和修订提供支撑,从而保证路线图的科学性、时效性和引领性,充分发挥路线图对汽车产业技术创新的参考价值和指导作用。

图书在版编目(CIP)数据

节能与新能源汽车技术路线图年度评估报告.2018/中国汽车工程学会,丰田汽车公司编.—北京:机械工业出版社,2018.12

ISBN 978-7-111-61549-1

Ⅰ.①节… Ⅱ.①中…②丰 Ⅲ.①节能—新能源—汽车—产业发展—研究报告—中国—2018 Ⅳ.①U469.7 ②F426.471

中国版本图书馆CIP数据核字(2018)第275666号

机械工业出版社(北京市百万庄大街22号 邮政编码100037)

策划编辑:赵海青     责任编辑:赵海青

责任校对:张文贵     责任印制:李 昂

北京瑞禾彩色印刷有限公司印刷

2019年1月第1版第1次印刷

184mm×260mm·13.75印张·278千字

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标准书号:ISBN 978-7-111-61549-1

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封面无防伪标均为盗版《节能与新能源汽车技术路线图年度评估报告2018》编委会编委会主任 付于武  小林一弘编委会副主任 张进华  董长征编委会成员 付于武  王秉刚  张进华  林 逸赵福全  李开国  中尾清哉 董长征张 宁  吴志新  吉田耕三 汤田修事王晓明  侯福深  公维洁  刘  鹏主    编 张进华副主编 侯福深  汤田修事 冯锦山  刘 鹏执笔人 (以内容出现先后为序)冯锦山  赵立金  姜建娜  吴胜男郑亚莉  孙 宁  程 蕊  杨 洁王利刚  陈 敏  王鹏飞  刘国芳序言

随着移动互联、大数据、云计算、人工智能、新材料等新兴技术的快速发展及其与汽车产业的深度融合,汽车技术正迎来史无前例的大变革时代。为应对这一变革,助力汽车强国建设,2015-2016年在国家制造强国建设战略咨询委员会、工业和信息化部的指导下,中国汽车工程学会组织上千位专家编制并于2016年10月发布了《节能与新能源汽车技术路线图》(简称《技术路线图》),同时启动了《技术路线图》的深化研究和年度评估工作。《技术路线图》发布以来,得到了汽车产业及相关产业界、科研院所、金融机构等各方面的高度关注,在未来发展方向预判、企业战略制订等方面发挥了重要作用,并在引导社会各类资源向新能源汽车、智能网联汽车等热点领域集聚发挥了重要作用。

为做好《技术路线图》的深化研究和持续评估工作,中国汽车工程学会整合行业资源,聚焦节能与新能源汽车技术发展,展开技术跟踪和调研,以《技术路线图》为基准开展年度评估工作,形成年度评估报告,即《节能与新能源汽车技术路线图年度评估报告2018》(简称《评估报告2018》),以期在日新月异的外部环境下,实时了解新技术、新模式、新生态,把握发展趋势,预判技术发展方向,及时对《技术路线图》进行必要的更新和修订准备工作,以保证《技术路线图》的科学性、时效性和引领性。《评估报告2018》按照《节能与新能源汽车技术路线图》“1+7”的技术领域框架,即节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车、智能网联汽车、动力电池、汽车轻量化等开展年度进展评估,评估工作分为综合评估和专题评估。

综合评估模块主要围绕节能与新能源汽车发展的外部环境、产业趋势、技术进步等一系列情况,对汽车技术主要领域进行评估,对年度标志性进展及距离目标存在的挑战进行分析。具体而言,对节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车动力电池、汽车轻量化、汽车制造7项关键领域的年度技术进展和目标实现程度进行了评估。

在行业权威专家的指导下,基于对各自领域的重点企业、科研机构和高校的实地调研和咨询,各研究小组完成了各个细分领域的评估报告。从评估结果来看,2017-2018年我国节能汽车技术持续发展,并与电动化、智能化加速融合,乘用车新车平均燃油消耗量逐年下降;纯电动和插电式混合动力汽车综合性能全面提升,产品持续迭代升级,电动化和智能化融合发展趋势愈发显著;动力电池技术能量密度、制造工艺等技术水平稳步提升;燃料电池汽车在动力系统和关键零部件方面取得显著进展,并在多个省市开展示范运行,规模达到千辆级;智能网联汽车在标准法规能力建设、车辆/信息等关键技术以及产业链布局等方面取得了积极进展,部分领域关键技术已和国际水平保持同步;汽车轻量化应用水平提升较快,在高性能铝合金、碳纤维等产业化应用方面取得重大进展。

专题评估模块则围绕智能网联汽车、新能源汽车、节能汽车、汽车制造等主题,每年选择一个主题滚动开展专题研究,其中新能源汽车对应《技术路线图》中的纯电动和插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车、汽车动力电池三个领域,节能汽车对应《技术路线图》中的节能汽车和汽车轻量化。2018年度专题评估模块则从2017年的智能网联汽车过渡到新能源汽车。

专题评估的具体工作由中国汽车工程学会和电动汽车产业技术创新战略联盟完成,编写组通过实地调研、专家访谈等方式深度开展行业调研和技术交流,形成了报告初稿。在此基础上,面向新能源汽车以及电池、电机、燃料电池、充电站、加氢站等细分领域,编写组进一步咨询专家意见,对评估报告初稿进行修改和完善并形成了终稿。从初步评估结果来看,2017-2018年汽车电动化和智能化、共享化加速融合发展,电动汽车为人工智能与互联网技术的加速应用提供了绝佳的平台,智能化配置逐步增多,整车产品科技感日益增强;纯电动和插电式混合动力汽车技术进展方面,整车设计和集成技术稳步提升,精益化设计水平日臻完善,核心技术的自主化程度加深,电动化平台研发加速推进,并推动其续驶里程快速提升,整车能耗逐步降低,整车综合性能改善,具备一定的智能化水平;氢燃料电池汽车技术进展方面,部分乘用车企业自主掌握了燃料电池动力系统、整车集成关键技术,拉动氢燃料电池汽车产业链雏形的形成,并启动了技术示范验证工作,宇通、福田、中通等公司已经开发了多款燃料电池客车并启动了千辆级的示范运行,动力电池技术性能向着高比能方向快速发展。此外,我国在直流大功率充电设施研发方面已经有了一定的技术积累,直流大功率技术正处于大功率充电关键技术研究、关键标准制订以及小规模示范运行阶段。

本书在综合评估和专题评估模块的基础上,设置了行业发展指引与数据透视趋势模块,收录了中国汽车工程学会于2017-2018年组织行业专业力量编制《汽车产业中长期发展规划》重点工程实施方案的部分重点内容,希望对汽车行业加快贯彻落实汽车产业中长期发展规划能够起到一定的指引作用。数据透视趋势板块,在进一步扩展和完善汽车产业科技相关数据来源的基础上,聚焦于产业发展环境、技术应用状况、研发能力基础、技术研发趋势等领域,开展了连续的基于技术统计数据的趋势研究,后续报告也希望能够更多聚焦汽车电动化、智能化、网联化和共享化等主要趋势。数据透视趋势部分继续采用图表为主、文字为辅的表现形式,通过简短的文字说明配合图表呈现技术发展趋势,让读者直观地获取有价值的信息,快速判断发展趋势。《评估报告2018》的出版,凝聚了诸多方面的心血和汗水。编著人员付出了辛勤劳动,重点汽车企业、机构和高校对调研和评估工作给予了宝贵支持,节能与新能源汽车技术路线图战略咨询委员会相关专家为本报告提出了大量的宝贵意见,电动汽车产业技术创新战略联盟、中国智能网联汽车产业创新联盟、汽车轻量化技术创新战略联盟等提供了有力支持,编委会成员为本书提供了系统全面的指导。最后,感谢丰田汽车公司对本书成稿给予的大力支持,感谢机械工业出版社为本书出版所做的大量工作。希望这份凝聚了各位专家学者心血和智慧的年度报告,能够为我国汽车产业技术快速发展做出更大贡献!中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长2018年11月第一部分 综合评估报告一 导言(一)评估范围和目的《节能与新能源汽车技术路线图》(简称《路线图》)自2016年10月发布以来,得到了汽车产业及相关产业界、科研院所、金融机构等各方面的高度关注,在未来发展方向预判、企业战略制定等方面发挥了重要作用,并在引导社会各类资源向新能源汽车、智能网联汽车等热点领域集聚发挥了重要作用。

在《节能与新能源汽车技术路线图》发布之后,中国汽车工程学会作为《节能与新能源汽车技术路线图》的牵头编制单位,同步启动了节能与新能源汽车技术路线图年度进展评估工作,并于2017年完成了《节能与新能源汽车技术路线图年度进展评估报告2016-2017》。2017-2018年的本项评估报告按照节能与新能源汽车技术路线图的年度评估框架(图1-1),延续了综合评估报告的内容,包括节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车、智能网联汽车、动力电池、汽车轻量化等技术路线图的“1 +7”综合性年度进展评估,年度专题评估报告则从2016-2017年的智能网联汽车过渡到新能源汽车。图1-1 节能与新能源汽车技术路线图年度评估框架

在《节能与新能源汽车技术路线图》发布之后,随着新一轮科技革命和产业变革步伐的日趋加快,汽车产业技术发展的外部环境也在发生一些变化,以“电动化、智能化、网联化、共享化”为代表的新技术、新模式、新生态不断涌现,这些都需要对技术路线图进行定期的评估工作,包括主要技术领域的发展方向评估、标志性进展等内容,并根据实际发展需求,在认真评估的基础上,适时对技术路线图进行必要的更新和修订工作,以便保证《节能与新能源汽车技术路线图》的科学性、时效性和引领性。(二)评估过程

本项评估报告自2018年2月启动,至2018年10月正式完成,其间经历了评估方案论证、实地调研、专家咨询等主要阶段。在充分依托《节能与新能源汽车技术路线图》专家的基础上,研究小组总体上完成了对技术路线图发展方向判断、主要技术领域的标志性进展等方面的评估工作。其中,纯电动和插电式混合动力汽车、智能网联汽车、汽车轻量化等专题技术路线图的进展评估工作还得到了电动汽车产业技术创新战略联盟、中国智能网联汽车产业创新联盟、汽车轻量化技术创新战略联盟等创新联盟的大力支持,“1+7”技术路线图相关专家在评估过程中也提供了重要的专家咨询意见。二 汽车产业技术发展方向评估

在以信息技术为代表的新一轮科技革命和产业变革的大背景下,汽车产业整体上正向着“低碳化、信息化、智能化”的发展方向前进。而在2016-2018年,汽车产业与移动互联、大数据、云计算、人工智能、新材料等的融合加速发展,在一定程度上来说,全球汽车产业面临的技术变革和产业创新比过去20年还要更多。(一)多重因素影响下汽车电动化发展成为国内外车企的必选项

国际主要汽车企业发布了全新的新能源汽车发展规划。随着电池等核心技术的不断发展成熟,各主要国家政策导向的驱动,整个社会认知度和接受度的持续提高,充电基础设施的不断完善以及《巴黎协定》的签署和“柴油门”事件等的影响,电动汽车发展的预期不断增强,一大批新进入的整车企业、电池企业等希望在汽车产业几十年不遇的大转型中谋得大发展,传统汽车企业和能源企业也不得不积极应对、谋求转型。要想在未来汽车产业中占据一席之地,电动化转型已经变成了必选项,全球整车企业关于电动化目标的声明汇总见表1-1。表1-1 全球整车企业关于电动化目标的声明汇总资料来源于《中国汽车产业发展报告2018》。

我国新能源汽车产业化的初步成功,以及新能源汽车双积分政策的实施,在推动汽车企业的电动化转型方面也发挥了重要作用。 我国新能源汽车的示范推广自2009年实施的“十城千辆”新能源汽车推广应用示范工程开始,顺利实现了新能源汽车从研发向产业化发展阶段的转型。截至2017年底,新能源汽车年产量接近80万辆,保有量达到180万辆,全球占比均达到了50%,在全球范围内来看,我国新能源汽车产业取得了突破性进展(图1-2),这也是国内外加速电动化转型的重要驱动因素。此外,在后补贴时代接续新能源汽车财政补贴政策的新能源汽车双积分政策也成为各主要车企加速电动化转型(图1-3),加快新能源汽车市场化步伐的重要驱动要素之一。图1-2 中国成为驱动世界汽车产业电动化转型的中坚力量注:数据来源于中国汽车工业协会、MARKLINES相关数据。图1-3 新能源汽车双积分政策驱动汽车企业加速电动化转型的步伐(二)人工智能、自动驾驶和互联技术在车辆上加速应用

人工智能是未来科技发展的重点方向及各国的发展战略。经过对算法研究的知识准备与硬件计算性能的提升,人工智能正在迎来新一波的发展热潮。人工智能的发展,对自动驾驶领域的车辆智能计算平台体系架构、车载智能芯片、自动驾驶操作系统、车辆智能算法等关键技术以及车辆智能化平台的发展提供了重要支撑,并大大加快了车辆网联化的发展。

传统汽车制造商则纷纷发布智能网联汽车发展规划,加快产品的智能化和网联化转型(图1-4)。其中,丰田、宝马、沃尔沃、通用等在其发布的智能网联汽车发展规划中,多数选择了在2017-2018年推出部分自动驾驶产品(PA 级),基本具备全自动泊车、拥堵跟车、集成式自适应巡航等功能;2019-2020年,推出有条件自动驾驶产品(CA级),主要具备限定条件高速公路自动驾驶、限定条件城郊道路自动驾驶等功能;2021年及其后推出高度或全自动驾驶产品(HA/FA)。国内汽车企业(如一汽、上汽、东风、长安、北汽等)在智能网联汽车产品发展的时间表方面与国际汽车企业的时间表基本一致见图1-5,在网联化方面于2018年实现了车载移动4G网联的规划。图1-4 国际主要汽车企业的智能网联汽车发展规划注:数据来源于中国智能网联汽车产业创新联盟。图1-5 国内主要整车企业的智能网联汽车发展规划注:数据来源于中国智能网联汽车产业创新联盟。

汽车网联化(V2X)成为连接“人、车、路、云”等多元素于一体的新一代汽车技术。汽车网联化具有重要的经济和社会效益,特别是在缓解汽车社会问题方面效益显著。相关研究表明,汽车网联化可以带来交通事故下降90%,交通燃油经济性提高20%~30%,道路交通效率提高10%。因此,各国都非常重视汽车网联化的发展。美国支持汽车网联化的特点是“强装+部署指南+大规模测试示范”,交通部强制安装基于DSRC的V2V通信,并组织大规模城市级测试示范,联邦公路局V2I部署指南。日本支持网联化的特点是“政府企业联合推动+将V2X纳入战略规划”,日本政府和企业联合推进智能道路计划,日本内阁将V2X纳入《SIP(战略性创新创造项目)自动驾驶系统研究开发计划》。欧洲支持汽车网联化的特点是“C-ITS战略+平台推动”,欧盟委员会发布欧洲合作式智能交通系统战略,提出在2019年商用C-ITS,并大规模部署网联汽车,搭建C-ITS合作平台来指导具体的工作。我国政府也在积极推动汽车网联化的发展,各个部门结合自身业务积极推动,工信部提出明确LTE-V2X产业实施路径及未来的5G阶段的V2X通信整体发展规划,交通运输部开展智慧公路与国家交通控制网试点,公安部建设智能交通综合测试基地,并在无锡开展城市级示范,国家发改委编制了《智能汽车创新发展战略(征求意见稿)》。

从产业界来看,全球汽车企业、科技公司等也在积极加速发展汽车网联化的发展,并呈现出以下九大趋势:①网联汽车将成为移动大数据终端,网联汽车的数据量已经从2013年的10MB增加到2018年的5GB,而2013年仅有2%的汽车数据有货币价值,未来汽车大数据的货币价值潜力巨大;②5G网络将加快汽车网联化的增长速度,其高速网联数据传输速度可比LTE增加70%,并成为实现高度自动驾驶、无线传输和实现混合VR的基础;③信息娱乐HMI正在快速演变成整体驾驶舱HMI,HMI正成为特征集成、特征体验、驾驶人操作负荷管理等汽车信息物理融合高科技产品,整体智能驾驶舱将是OEM信息娱乐系统研发的主要发展趋势;④远程通信技术正在成为汽车网联化核心技术,基于安全和信息隐私的远程通信技术不断嵌入到汽车网联产品中;⑤OEM开始专注于汽车生活特征集成领域,突破汽车网联服务界限;⑥汽车网联化标准日趋完善,美日欧均基于DSRC各自制定了一套完善的汽车网联化V2X技术标准,我国也初步形成了一套基于LTE-V2X的汽车网联化标准;⑦各国政府规划商用频段支撑汽车网联化发展;⑧各国积极开展汽车网联化应用场景研究;⑨组织了大规模测试评价和示范活动。

全球汽车制造商和供应商都在大力推动网联汽车的商品化发展(图1-6),并重点放在了安全、出行、销售、售后、新业务等方面。此外,消费电子巨头和无线装备提供商也纷纷进入网联汽车这个未来的大市场(图1-7),如丰田推出了连接导航仪和智能手机的SDL(Smart Device Link)服务;法雷奥推出了在视觉上扫除障碍物的网联计算机视觉摄像头“XtraVue”系统,其结合远程信息处理系统天线、激光扫描仪与摄像头的图像识别体系,整合多个摄像头的信息进行图像处理,从而提供超出驾驶人视野范围的所有信息,博世则面向出行服务,推出了车联网服务、组件和云平台。图1-6 全球汽车网联化进入商品化发展阶段图1-7 全球消费电子纷纷进入汽车网联化市场(三)汽车产业朝着全生命周期数字化转型

在新一代信息技术和制造业深度融合的大背景下,数字化通过借助数字化虚拟和仿真、云计算、大数据、物联网、传感器、控制器等技术对汽车产业的全面渗透和改造,开始推动汽车制造向软硬结合、虚实结合方向发生着根本性变化,这将带来汽车产业的产品、技术、模式、业态的深刻变革,带来汽车产业格局的调整和重构,推动汽车产业进入以数字化为特征的崭新发展阶段。

汽车产业开始向着数字化时代迈进,信息物理系统(Cyber-Physical Systems,CPS)的引入出现了数字零售、互联供应链和车联网的概念。汽车企业可以有效地将核心应用和各个利益相关者结合起来,推动基于网络的研发、设计、制造和服务一体化,如图1-8所示。在未来的数字化工厂里,汽车的整个制造过程将尽可能减少人机交互,通过自动排产、智能物流、自主优化等方式,按照客户需求生产定制化产品,最终实现“数字化”时代向“智能化”时代的转变。图1-8 整车工程开发项目的全周期过程示意图注:资料来源于麦肯锡。

基于数字化技术的汽车设计、制造、服务一体化是以网络与系统为基础,以数据流动和信息交互为特征,通过利用互联网、云计算、数据挖掘、大数据技术、异地协同管理等先进网络支撑技术,将汽车策划、研发、生产、销售、服务等环节有机地联系起来,建立统一的产品生命周期管理及数据集成体系,即形成“设计-制造-销售-服务-设计”闭环一体化工作模式(图1-9),这对汽车技术水平、产品质量和服务水平的提高都将具有重大意义,也代表了汽车服务数字化的发展趋势。图1-9 基于数字化技术的汽车研发、制造、服务一体化注:资料来源于中国工程院《基于网络的设计/制造/服务一体化技术发展战略研究报告》。

在新的数字化竞争时代,汽车产业的数字化需求主要体现在以下几个方面:①通过基于模型的企业(Model Based Enterprise,MBE)的虚拟仿真设计和制造,可以大大提高新产品的研制效率,缩短研发和上市周期;②基于工业大数据平台和相关供应链关系管理(Supply Chain Management,SCM)的集成,实现供应链和整车制造过程的无缝对接;③基于实体工厂和虚拟工厂通过大数据平台交互可提高整车装配和生产的质量和效率;④借助数字化的车联网平台实现产品服务的延伸和价值链的提升;⑤个性化产品定制,实现柔性制造。(四)基于用户体验的移动出行成为汽车制造商和科技公司转型新方向

随着科技的发展和消费者消费观念的变化,人们希望始终保持在线状态,并以自然和直观的方式与外界互动,这种生活习惯的变化在智能手机的发展中愈加明显。未来,消费者对汽车拥有的观念将逐步减弱,并且转为按需购买出行服务,随着智能网联技术的发展,消费者将从驾驶中解放出来,并带来一个庞大的乘客经济,特别是在车辆软件、大数据、移动互联、自动驾驶等技术的推动下,从“汽车即资产”到“汽车即服务”的转型将更快到来(图1-10)。相关研究表明,未来在移动出行服务市场将为汽车产业带来30%甚至100%的增量。图1-10 数据驱动的商业模式的变化带来产业价值链变革

汽车企业和科技公司纷纷布局未来移动出行领域。正是看到了这一重大发展机遇,同时也面临新进入者的竞争,2015年以来,国内外主要的汽车制造商纷纷加快在移动出行服务领域的布局,并将自己从汽车制造商重新定义为出行服务商。随着移动出行服务企业战略的设施,在未来10年,移动出行服务将在全球形成一定的市场规模。同时,一大批科技公司也纷纷进入移动出行服务领域,滴滴、优步、Lyft以及Zipcar等网约车服务以及汽车共享服务的普及,强化了人们对车辆的观念从保有车辆转变为按需出行的预期。由此,移动出行领域竞争合作态势已基本形成,如图1-11所示。图1-11 全球科技创新催生汽车产业链重大变革

丰田汽车在丰田智能中心、大数据中心、金融及计算中心等基础之上,推出了集成出行服务所需主要功能的出行服务平台MSPF。在合资合作方面,对Uber进行了投资。丰田在移动出行战略转型方面的标志性进展是在2018年国际消费类电子产品展(CES)上推出了新一代移动服务(MaaS)电动汽车e-Palette Concept,如图1-12所示。应用了电动化、互联化、自动驾驶等先进技术的MaaS专用新一代电动汽车,适用于移动、物流、产品销售等各类服务场景,从而为人们的日常生活提供了全新的移动解决方案。图1-12 丰田新一代移动服务e-Palette概念车

戴姆勒公司在2008年开始启动出行解决方案“CAR2GO”。会员可以通过手机应用软件(APP)完成查找、预定、支付等程序。截至目前,“CAR2GO”项目已在全球30个城市提供汽车共享出行服务,拥有了130万会员。宝马集团在其发布的“第一战略”中把出行服务作为传统汽车业务之外的一个发展重点,聚焦科技创新、数字化、可持续出行,推出的“DRIVE NOW”汽车共享计划在国际上取得了初步成功。大众公司在《携手同心——2025战略》中,提出将在2025年致力于成为全球出行服务提供商的领导者。在具体实施层面,大众设立了专注于出行服务的品牌“Moia”(图1 -13),将其作为集团第13个品牌进行重点打造。同时,瞄准欧洲最大的出行服务商Gett进行了3亿美元的战略投资。图1-13 大众Moia城市共享出行用车

相关政府和机构也在推动与未来移动出行相关的愿景和议程。在政府层面,欧盟发布了《欧盟安全、低碳、高效和经济的移动出行议程》(图1-14),旨在加强欧洲移动出行部门的竞争力,促进就业、经济和投资增长,同时解决移动出行所面临的的紧迫社会问题,并将欧洲塑造成为移动出行的全球引领者。日本汽车工业协会在其制定的《出行愿景2030》(图1-15)中,提出了未来出行生态系统的框架,旨在通过行业内外协调举措,打造移动出行的未来。图1-14《欧盟安全、低碳、高效和经济的移动出行议程》图1-15 日本汽车工业协会提出的《出行愿景2030》(五)智能汽车、智能交通、智慧城市融合发展

智能网联汽车可以直接提高道路运输的效率、大幅度减少拥堵、保证交通安全,是解决当前城市发展中所遇到问题的重要途径。以智能网联汽车为基础,进一步建设智能交通系统和智慧城市(图1-16),可提供更加完善的城市化综合解决方案,无疑是促进社会经济发展的一大推力。基于此,各国都高度重视智能网联汽车和智慧城市的发展。图1-16 欧盟智能网联汽车、智能交通和智慧城市发展愿景

智慧城市是未来城市发展的方向,智能网联汽车作为智慧城市的重要组成单元,两者之间具有重要关联,如图1-17所示。智慧城市最重要的组成部分是智能交通系统,在互联网、大数据等新技术快速发展的智能化时代,实时互联、自动驾驶的智能交通才能满足人们智慧、安全兼具娱乐的出行选择。而智能交通系统则直接依托于智能网联汽车,只有以智能网联汽车作为载体,才能真正实现车辆与车辆、车辆与基础设施、车辆与人员、车辆与智能家居、车辆与云端、车辆与能源系统的多方面互联,充分满足人们的出行需求和整个城市的发展效率需求。图1-17 智能汽车、智能交通、智慧城市正逐渐深度融合

智慧城市需要将能源网、交通网以及信息网“三网融合”,如图1-18所示。这三个网都与未来的智能网联汽车密切相关。未来智能网联汽车将基于新能源汽车开发,实现与能源网的联系;车辆作为交通系统的基本元素,天然地与交通网有密切关系;未来智能网联汽车作为人类出行的移动终端,又承载了信息载体的功能,直接与信息网相关联。能源网、交通网、信息网构成了智慧城市的基本框架,智能网联汽车则是填充框架的重要元素。基于智能网联汽车和智慧城市的融合,还将推动共享经济的发展。图1-18 基于SVSTSC融合的新一代创新出行服务(MaaS)

基于智能网联汽车(SV)、智能交通(ST)和智慧城市(SC)深度融合的发展趋势,国内外汽车企业和科技公司均在打造面向SVSTSC深度融合的产业生态,如图1-19所示。典型汽车制造商通过向出行服务商转型,提供出行服务,实现与智能交通的融合,相关科技公司则通过提供数据服务、位置服务等提供出行服务。

图1-19 典型汽车企业和科技公司正在打造面向SVSTSC融合的产业生态(六)相关宏观政策环境发生变化

相关宏观政策环境的变化,甚至是政策动议或政策预期的变化都会对节能与新能源汽车技术路线带来显著的影响。2017-2018年度,在世界范围内来看,对汽车技术路线图可产生显著影响的宏观政策环境有欧洲相关国家启动禁售燃油车的动议,美国特朗普政府有可能放宽企业平均燃油经济性标准,中国开始实施新能源汽车双积分政策。

欧盟相关国家禁售燃油车的动议大大增强了汽车电动化加速转型的预期,同时,推动了柴油乘用车市场份额的持续下降,预计此电动汽车和柴油车“一增一减”的效应,将在很大程度上影响汽车厂商及社会各界的预期,并改变汽车产品和技术结构。根据国际能源署的报告,欧盟的柴油乘用车的市场份额从2017年上半年的42.5%显著下滑至2018年上半年的36.5%,其中,英国市场柴油乘用车的市场份额大幅下降了30%。

美国总统特朗普为兑现在竞选总统期间的诺言,提出了冻结企业平均燃油经济性标准的动议。美国环保署在2018年下半年正式提出了在2020-2026年冻结燃油经济性标准的方案。该项政策当前还在征求意见阶段,一旦实施,也将显著影响节能与新能源汽车产品技术发展路线,新能源汽车的市场化推广速度将明显下降。(七)技术路线图确立的发展方向评估《节能与新能源汽车技术路线图》确定的“低碳化、信息化、智能化”的发展方向,以及节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车动力电池、汽车轻量化、汽车智能制造七个关键技术领域,与国际汽车产业和技术发展方向总体一致。

汽车电动化、智能化、共享化的融合发展需要引起新的关注,特别是在共享化的发展,与电动化、智能化的两两叠加,以及共享化与电动化、智能化的三者叠加,可能给汽车产业结构、产品结构、商业模式等带来显著甚至巨大的变化,进而对汽车低碳化、信息化、智能化技术的发展和应用带来显著影响。在《节能与新能源汽车技术路线图》后续的年度评估,以及面向2035年的全新的技术路线图的编制时,无论是未来的汽车产业规模,还是汽车产业组织结构、产品技术结构,都应将汽车共享化发展作为重大的影响变量来看待。

新一代移动通信技术、大数据、云计算等新兴技术带来了人、车、路、城市等系统的深度融合,智能网联汽车、智能交通、智慧能源、智慧城市等系统之间的协同和融合发展上升至全新的发展阶段,这要求在汽车的电动化、智能化、共享化之间取得协同发展,还会对下一代的车辆、道路、能源、信息基础设施、城市等不同系统之间的融合带来新的需求,因此,必须站在系统工程的高度来看待未来智能网联汽车、智能交通和智慧城市的协同发展。具体到节能与新能源汽车技术路线,在未来的全新研究和编制过程中,注重不同技术路线的协同发展将成为必然选择。三 面向达成路线图目标的技术进展与挑战(一)节能汽车

1.面向达成路线图目标的标志性进展

2017年,我国节能汽车技术持续发展,并与电气化、智能化加速融合。乘用车新车平均油耗逐年下降,根据工信部发布的公示,2017年,国内乘用车新车平均油耗已由2016年的6.5L/100km(含新能源汽车)下降至6L/100km(含新能源汽车),进一步趋近2020年乘用车平均油耗5L/100km的目标。

在自主研发小排量增压发动机方面,三缸小排量发动机取得显著进展,长安三缸1.0TGDI(缸内直喷)发动机研发成功,并搭载成熟车型上市。在混合动力技术方面,自主品牌车企加大混合动力车型的研发,P2横置混合动力系统集成化程度达到国际水平,并可实现量产。在变速器方面,广汽集团研发7速湿式双离合自动变速器(7WDCT),实现核心部件共用,适合A+/B/C各平台车型。在商用车变速器方面,陕西法士特集团公司研发出集成化的AMT(自动变速器),并实现量产搭载,通过AMT软件控制系统,辅以硬件在环、台架及实车验证,实现最佳换档控制。表1-2为节能汽车主要指标及实现程度。表1-2 节能汽车主要指标及实现程度

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