歐陽(yáng)明高

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中國(guó)新能源汽車(chē)的研發(fā)及展望

歐陽(yáng)明高

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)獲得飛躍發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一，年產(chǎn)量已突破2000萬(wàn)輛大關(guān)，并預(yù)計(jì)在2020年前超過(guò)3000萬(wàn)輛。與此同時(shí)，汽車(chē)保有量也快速上升，已突破1.5億輛大關(guān)，并預(yù)計(jì)在2020年前達(dá)到2.5億輛左右。在汽車(chē)業(yè)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)和國(guó)民富裕的重要標(biāo)志的同時(shí)，中國(guó)也面臨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，以及越來(lái)越嚴(yán)重的汽車(chē)尾氣污染和石油安全等重大問(wèn)題。

汽車(chē)能源與環(huán)境問(wèn)題也是21世紀(jì)全球汽車(chē)業(yè)共同面臨的巨大挑戰(zhàn)。全球低碳發(fā)展目標(biāo)和日益嚴(yán)格的油耗法規(guī)客觀上要求盡快實(shí)現(xiàn)車(chē)輛能源動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。為此，引發(fā)了全球汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)變革：以汽車(chē)排放潔凈化、汽車(chē)燃料節(jié)約化、汽車(chē)能源多元化為主要特征的各種節(jié)能環(huán)保汽車(chē)迅猛發(fā)展，混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，燃料電池汽車(chē)進(jìn)入市場(chǎng)，動(dòng)力電池和燃料電池等核心技術(shù)不斷突破和升級(jí)。預(yù)示著21世紀(jì)的前20年將是汽車(chē)能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇期。從中長(zhǎng)期看，為了達(dá)到2050年全球溫室氣體減排目標(biāo)，全球能源結(jié)構(gòu)也將發(fā)生重大調(diào)整，以化石能源為主的集中供應(yīng)能源體系將轉(zhuǎn)變?yōu)橐郧鍧?、可再生能源為主、分布與集中供應(yīng)相結(jié)合的能源網(wǎng)絡(luò)新模式。以插電式混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)為代表的新能源汽車(chē)，作為能源網(wǎng)絡(luò)中用能、儲(chǔ)能和回饋能源的終端，將成為世界經(jīng)濟(jì)新體系中的重要組成部分，并從根本上解決空氣污染、能源安全、低碳發(fā)展等重大問(wèn)題。

全球汽車(chē)能源動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)變革為中國(guó)提供了歷史機(jī)遇。與此同時(shí)，中國(guó)還具有獨(dú)特的發(fā)展環(huán)境和優(yōu)勢(shì)。中國(guó)交通體系結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的“點(diǎn)—線—面”特征：大城市和大城市群為“點(diǎn)”，聯(lián)接大城市的交通干道為“線”，廣大中小城鎮(zhèn)和農(nóng)村區(qū)域?yàn)椤懊妗?。在“點(diǎn)”上，公交系統(tǒng)占主導(dǎo)，公交車(chē)輛電動(dòng)化全球領(lǐng)先；在“線”上，鐵路占主導(dǎo)，高鐵電氣化全球領(lǐng)先；在“面”上，短途交通工具占主導(dǎo)，電動(dòng)自行車(chē)全球領(lǐng)先。在這一交通體系中，中國(guó)乘用車(chē)主要集中在城區(qū)駕駛，具有短途出行為主的特征，加之中國(guó)道路交通建設(shè)與管理的體制優(yōu)勢(shì)，在已有的交通電氣化基礎(chǔ)上，中國(guó)新能源電動(dòng)汽車(chē)具有發(fā)展出全球領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的巨大潛力。

中國(guó)政府高度重視新能源汽車(chē)發(fā)展，將其確立為國(guó)家戰(zhàn)略。中國(guó)節(jié)能與新能源汽車(chē)的發(fā)展經(jīng)歷了“十五”以來(lái)的在國(guó)家科技計(jì)劃支持下的研發(fā)、示范與考核，近年來(lái)在國(guó)家政策的大力推動(dòng)下，產(chǎn)業(yè)化與市場(chǎng)推廣形勢(shì)喜人，2015年年銷(xiāo)量已突破30萬(wàn)輛，居世界第一位。本文對(duì)中國(guó)新能源汽車(chē)研發(fā)進(jìn)展進(jìn)行簡(jiǎn)要總結(jié)與展望。

1　新能源汽車(chē)科技研發(fā)歷程

中國(guó)從“十五”開(kāi)始對(duì)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模有組織的研究開(kāi)發(fā)?！笆濉逼陂g是中國(guó)新能源汽車(chē)打基礎(chǔ)的階段，組織實(shí)施了國(guó)家“十五”電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)；“十一五”期間是中國(guó)新能源汽車(chē)從打基礎(chǔ)到示范考核的階段，組織實(shí)施了“十一五”“863計(jì)劃”節(jié)能與新能源汽車(chē)重大項(xiàng)目；“十二五”期間是中國(guó)新能源汽車(chē)從示范考核到產(chǎn)業(yè)化啟動(dòng)階段，組織實(shí)施了“十二五”電動(dòng)汽車(chē)重點(diǎn)專項(xiàng)。

1.1“十五”電動(dòng)汽車(chē)重大專項(xiàng)

在中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、傳統(tǒng)汽車(chē)技術(shù)落后、電動(dòng)汽車(chē)與國(guó)外處于相近起跑線的背景下，為在世界汽車(chē)工業(yè)新一輪競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)制高點(diǎn)、取得有利地位，提高中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，從而實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)跨越式發(fā)展，2001年，經(jīng)國(guó)家科教領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)，中國(guó)實(shí)施了國(guó)家電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)。電動(dòng)汽車(chē)重大專項(xiàng)以汽車(chē)整車(chē)技術(shù)和關(guān)鍵零部件技術(shù)為開(kāi)發(fā)重點(diǎn)，采取整車(chē)牽頭、零部件配合、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的模式，根據(jù)整車(chē)產(chǎn)品特征屬性和關(guān)鍵核心系統(tǒng)共享屬性，建立了電動(dòng)汽車(chē)“三縱三橫”的矩陣式研發(fā)布局。

“三縱”是指燃料電池汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)3種整車(chē)。“三橫”是指動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、多能源動(dòng)力總成電控等三大關(guān)鍵零部件系統(tǒng)。在“三縱三橫”研發(fā)布局中，整車(chē)項(xiàng)目單位對(duì)整車(chē)各個(gè)階段和總體目標(biāo)的質(zhì)量、進(jìn)度和資金運(yùn)用全部負(fù)責(zé)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)總成、子系統(tǒng)和零部件研究課題的擇優(yōu)組合、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)、監(jiān)控，從而構(gòu)成了產(chǎn)業(yè)鏈縱向子聯(lián)盟；同時(shí)，為了使“橫向”能夠聯(lián)合和交流，培育3種整車(chē)共同的零部件基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)鏈，分別成立電池、電機(jī)、電控3個(gè)專題組，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)零部件系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)，建立評(píng)估和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，同步進(jìn)行安全性、可靠性協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)等。

通過(guò)“十五”國(guó)家科研資金的投入，在國(guó)內(nèi)形成了200多家企業(yè)、高校和科研院所，2000多名技術(shù)骨干組成的研發(fā)隊(duì)伍，培養(yǎng)了一批中青年技術(shù)骨干，建立了中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需的人才隊(duì)伍，推動(dòng)出臺(tái)了26項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；累計(jì)申請(qǐng)796項(xiàng)國(guó)內(nèi)外專利。專項(xiàng)的實(shí)施，對(duì)于提升中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)跨越，發(fā)揮了重要作用，為電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

1.2“十一五”節(jié)能與新能源汽車(chē)重大項(xiàng)目

隨著《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006 —2020年）》的發(fā)布，與優(yōu)先主題之一“低能耗與新能源汽車(chē)”和前沿技術(shù)之一“氫能及燃料電池技術(shù)”相呼應(yīng)，“十一五”總體研發(fā)思路是：基于國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃交通與能源領(lǐng)域戰(zhàn)略研究成果，推進(jìn)節(jié)能與新能源汽車(chē)并行互動(dòng)與協(xié)調(diào)發(fā)展。一方面優(yōu)化現(xiàn)有以內(nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ)的車(chē)用能源動(dòng)力系統(tǒng)，發(fā)展節(jié)能汽車(chē)；另一方面開(kāi)發(fā)新一代車(chē)用能源動(dòng)力系統(tǒng)，發(fā)展新能源汽車(chē)。通過(guò)“過(guò)渡”與“轉(zhuǎn)型”的雙重戰(zhàn)略促進(jìn)汽車(chē)動(dòng)力電控化和電氣化雙重技術(shù)變革。研發(fā)總體布局在保持“三縱三橫”的基本框架下，在車(chē)型“三縱”方面的內(nèi)涵相應(yīng)有所擴(kuò)展，將基于燃油的節(jié)能內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)，基于氣體燃料的燃?xì)馄?chē)和氫燃料電池汽車(chē)以及基于電能的純電動(dòng)車(chē)和增程式電動(dòng)車(chē)綜合考慮。

“十一五”節(jié)能與新能源汽車(chē)重大項(xiàng)目，以“十五”電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)和清潔汽車(chē)科技行動(dòng)計(jì)劃研發(fā)成果為基礎(chǔ)，以“建立技術(shù)平臺(tái)，突破關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越”、“建立研發(fā)平臺(tái)，形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，營(yíng)造創(chuàng)新環(huán)境”和“建立產(chǎn)品平臺(tái)，培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展”為三大核心目標(biāo)，在關(guān)鍵零部件、動(dòng)力系統(tǒng)、整車(chē)集成、測(cè)試平臺(tái)、示范推廣以及標(biāo)準(zhǔn)政策研究等方面安排課題270項(xiàng)，以整車(chē)集成為載體、動(dòng)力系統(tǒng)為核心，重點(diǎn)突破關(guān)鍵零部件瓶頸技術(shù)，支撐產(chǎn)業(yè)化示范推廣。國(guó)內(nèi)整車(chē)及零部件企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)院校等432家單位14600名科技人員參與研發(fā)工作，構(gòu)建了中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研發(fā)創(chuàng)新體系。

通過(guò)5年國(guó)家科技計(jì)劃實(shí)施，攻克了一大批節(jié)能與新能源汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)，有各類(lèi)新能源汽車(chē)350余款進(jìn)入國(guó)家汽車(chē)公告目錄，在25個(gè)示范城市有超過(guò)19000輛自主研發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品示范應(yīng)用；突破了一批代用燃料汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)，帶動(dòng)形成國(guó)內(nèi)140萬(wàn)輛天然氣汽車(chē)應(yīng)用規(guī)模；結(jié)合2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)等國(guó)際大型活動(dòng)的舉辦，成功開(kāi)展了集中化、高強(qiáng)度的電動(dòng)汽車(chē)示范運(yùn)行，取得了良好的國(guó)際影響；制定電動(dòng)汽車(chē)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)59項(xiàng)，基本滿足電動(dòng)汽車(chē)科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化需求；建成15個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程技術(shù)研究中心，形成電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)平臺(tái)48個(gè)；項(xiàng)目成果獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)10項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)22項(xiàng)；累計(jì)申請(qǐng)專利2011項(xiàng)，其中，發(fā)明專利1015項(xiàng)。

1.3“十二五”電動(dòng)汽車(chē)重點(diǎn)專項(xiàng)

“十二五”期間，中國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展面臨更加緊迫的戰(zhàn)略需求，首先是作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，新能源汽車(chē)承載了汽車(chē)技術(shù)轉(zhuǎn)型需求，其次是國(guó)家汽車(chē)節(jié)能環(huán)保法規(guī)不斷嚴(yán)格帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代需求。國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人在多次聽(tīng)取專家意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，以胡錦濤總書(shū)記2010年在兩院院士大會(huì)上的講話為起點(diǎn)、習(xí)近平總書(shū)記在2014年關(guān)于新能源汽車(chē)的講話為標(biāo)志，電動(dòng)汽車(chē)上升為國(guó)家戰(zhàn)略。

在此背景下，科技部制定了《電動(dòng)汽車(chē)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，在“十一五”節(jié)能與新能源汽車(chē)研發(fā)成果基礎(chǔ)上，以全面實(shí)施“純電驅(qū)動(dòng)”技術(shù)轉(zhuǎn)型為總體戰(zhàn)略，提出了技術(shù)平臺(tái)“一體化”、車(chē)型開(kāi)發(fā)“兩頭擠”、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)“三步走”的技術(shù)發(fā)展路徑。在城市公共用車(chē)和私人小型轎車(chē)上優(yōu)先發(fā)展“純電驅(qū)動(dòng)”電動(dòng)汽車(chē)，形成“兩頭擠”發(fā)展格局，啟動(dòng)市場(chǎng)。然后滾動(dòng)發(fā)展，逐步擠占中高檔轎車(chē)這一市場(chǎng)空間。項(xiàng)目的組織實(shí)施落實(shí)了國(guó)務(wù)院2010年“關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定”精神，成為培育和發(fā)展新能源汽車(chē)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重大科技舉措。

在研發(fā)布局上，以“三縱三橫”為基礎(chǔ)，進(jìn)一步強(qiáng)化純電驅(qū)動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)型，“三縱”方面，純電動(dòng)汽車(chē)、增程式電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)作為純電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的基本類(lèi)型歸為一個(gè)大類(lèi)；燃料電池汽車(chē)作為純電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的特殊類(lèi)型繼續(xù)獨(dú)立作為一“縱”；混合動(dòng)力汽車(chē)則主要為常規(guī)混合動(dòng)力汽車(chē)。在“三橫”方面，電池包括動(dòng)力電池和燃料電池；電機(jī)包括電機(jī)系統(tǒng)及其與發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱總成一體化技術(shù)等；電控包括電轉(zhuǎn)向、電空調(diào)、電制動(dòng)等在內(nèi)的電動(dòng)汽車(chē)電子控制系統(tǒng)技術(shù)。同時(shí)，為了適應(yīng)從科技研發(fā)向示范推廣轉(zhuǎn)型的需求，增加了標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)、能源供給、集成示范等三大支撐平臺(tái)的研發(fā)，從而形成“三橫三縱三大平臺(tái)”戰(zhàn)略重點(diǎn)與任務(wù)布局。

在組織實(shí)施上，根據(jù)“三縱”（混合動(dòng)力、純電驅(qū)動(dòng)、燃料電池）技術(shù)發(fā)展的不同階段，分別以“產(chǎn)業(yè)鏈”、“價(jià)值鏈”、“技術(shù)鏈”為紐帶，建立“三縱三鏈”技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟開(kāi)展研發(fā)活動(dòng)。專項(xiàng)部署的項(xiàng)目共61項(xiàng)，包括863項(xiàng)目18項(xiàng)、科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目36項(xiàng)、國(guó)際合作項(xiàng)目3項(xiàng)、公益類(lèi)項(xiàng)目4項(xiàng)。全國(guó)177家高校和科研院所參與。截至2015年，已經(jīng)驗(yàn)收的首批啟動(dòng)項(xiàng)目完成新產(chǎn)品、新工藝及相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)500多項(xiàng)，發(fā)表科技論文1000多篇，申請(qǐng)國(guó)內(nèi)發(fā)明專利1000多項(xiàng)。專項(xiàng)的實(shí)施全面帶動(dòng)了關(guān)鍵零部件、整車(chē)和支撐平臺(tái)的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，技術(shù)支撐了中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化在2015年躍居全球首位。

2　新能源汽車(chē)技術(shù)進(jìn)展

經(jīng)過(guò)3個(gè)五年計(jì)劃的科技攻關(guān)，中國(guó)掌握了新能源商用車(chē)的整車(chē)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從混合動(dòng)力向純電驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)型；發(fā)展出了獨(dú)具特色的新能源乘用車(chē)純電驅(qū)動(dòng)技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的跨越式發(fā)展；燃料電池汽車(chē)形成了自主研發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際技術(shù)的基本同步；在關(guān)鍵零部件方面，鋰離子車(chē)用動(dòng)力電池技術(shù)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)取得重大進(jìn)展；在公共平臺(tái)技術(shù)方面，建立了新能源汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系和整車(chē)、電池、電機(jī)測(cè)試平臺(tái)。

2.1關(guān)鍵零部件技術(shù)

1）動(dòng)力電池技術(shù)。至今為止，中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池研發(fā)經(jīng)歷了3個(gè)階段。“十五”起步階段：主要研發(fā)鎳氫動(dòng)力電池和錳酸鋰鋰離子動(dòng)力電池；“十一五”發(fā)展階段：加大了磷酸鐵鋰電池研發(fā)，支撐了“十二五”電動(dòng)汽車(chē)示范與產(chǎn)業(yè)化；“十二五”升級(jí)階段：重點(diǎn)支持三元材料動(dòng)力電池的研發(fā)，電池比能量目標(biāo)要求達(dá)到180（W·h）/kg。經(jīng)過(guò)3個(gè)五年計(jì)劃，中國(guó)已基本掌握了電池材料、單體電池、電池系統(tǒng)、批量生產(chǎn)工藝等核心技術(shù)。中國(guó)已形成包括磷酸鐵鋰和錳酸鋰正極材料、三元材料前驅(qū)體、石墨負(fù)極材料、鈦酸鋰負(fù)極材料、電解液和PP/PE隔膜在內(nèi)的完整電池材料技術(shù)體系，技術(shù)水平與國(guó)際基本同步。中國(guó)單體電池設(shè)計(jì)制造能力取得重要突破，電池能量密度顯著提高，如磷酸鐵鋰電池單體的能量密度從2007年的90（W·h）/kg提高到接近140（W·h）/kg，三元材料的電池單體的能量密度達(dá)到180（W·h）/kg，與國(guó)際水平基本保持同步；功率型電池比功率最高達(dá)到3000 W/kg，與國(guó)際先進(jìn)水平相當(dāng)。中國(guó)在電池系統(tǒng)集成技術(shù)和能力方面取得較大進(jìn)展和突破，動(dòng)力電池模塊的比能量最高達(dá)到140（W·h）/kg以上，鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平已經(jīng)具備支撐電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)展大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)條件。但是，中國(guó)在先進(jìn)電池材料與機(jī)理等基礎(chǔ)研究方面，以及電池一致性和良品率等方面與國(guó)際領(lǐng)先水平相比還存在差距。

2）電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)方面，采用車(chē)用電機(jī)多領(lǐng)域集成優(yōu)化設(shè)計(jì)理念，解決了多目標(biāo)高性能車(chē)用電機(jī)的極限設(shè)計(jì)、多物理場(chǎng)精確分析、控制策略、系統(tǒng)集成等技術(shù)難題。采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與變速器在機(jī)械、電磁、熱的高度一體化設(shè)計(jì)與應(yīng)用。利用中國(guó)稀土資源優(yōu)勢(shì)，逐步形成了車(chē)用永磁電機(jī)技術(shù)特色，中國(guó)多個(gè)電機(jī)企業(yè)突破高效、高功率密度車(chē)用永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，研制出功率密度超過(guò)3 kW/kg的高速高密度永磁電機(jī)，在多款純電動(dòng)轎車(chē)、插電式混合動(dòng)力轎車(chē)上獲得了廣泛應(yīng)用。中國(guó)商用車(chē)電機(jī)（特別是直驅(qū)電機(jī)）在轉(zhuǎn)矩指標(biāo)、成本控制方面已經(jīng)具備較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

在電機(jī)控制器技術(shù)方面，采用電力電子模塊集成技術(shù)，將汽車(chē)級(jí)IGBT模塊、長(zhǎng)壽命膜電容與低電感復(fù)合母排高度集成、低熱阻散熱技術(shù)以及小型化電路板設(shè)計(jì)技術(shù)高度集成，降低了電機(jī)控制器的體積和重量，提高了系統(tǒng)集成度，實(shí)現(xiàn)了電力電子與信息處理技術(shù)的融合。中國(guó)典型電機(jī)控制器功率密度達(dá)到8 kW/L，控制器峰值效率超過(guò)97%，大于90%的高效率區(qū)超過(guò)50%。全速度范圍的轉(zhuǎn)矩控制精度提升至±2～3 N·m或±3%～5%。但是中國(guó)在芯片集成設(shè)計(jì)、電力電子系統(tǒng)集成等方面與國(guó)際領(lǐng)先水平還存在差距。

3）車(chē)用燃料電池技術(shù)。燃料電池系統(tǒng)技術(shù)鏈長(zhǎng)，中國(guó)相關(guān)基礎(chǔ)薄弱。經(jīng)過(guò)多年努力，中國(guó)在燃料電池電化學(xué)基礎(chǔ)材料器件和電堆方面取得了顯著的進(jìn)步，近年來(lái)突破了耐久性強(qiáng)化的復(fù)合膜、高活性抗毒催化劑、高導(dǎo)電性碳紙、低鉑載量的電極組件、超薄金屬雙極板沖壓、防腐蝕、焊接和密封等關(guān)鍵技術(shù)；中國(guó)在“十二五”期間已基本突破了金屬雙極板電堆的設(shè)計(jì)技術(shù)，研制的樣堆功率密度突破2 kW/L的水平，為今后高功率密度發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。研制的燃料電池催化劑、復(fù)合膜、碳紙、膜電極及雙極板樣品從性能指標(biāo)上已經(jīng)能夠滿足商業(yè)化需求，但是需要建立批量化生產(chǎn)線，大力開(kāi)展測(cè)試評(píng)價(jià)并建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)中國(guó)燃料電池技術(shù)趕上國(guó)際先進(jìn)水平。

4）電動(dòng)化附件技術(shù)。電空調(diào)：開(kāi)發(fā)了無(wú)位置傳感器的變頻壓縮機(jī)電機(jī)控制技術(shù)、高效的一體化低噪聲電動(dòng)空調(diào)技術(shù)、基于總線控制技術(shù)的電動(dòng)空調(diào)高效控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了空調(diào)與電池的集成熱管理。

電轉(zhuǎn)向：突破了轉(zhuǎn)向傳感器、EPS控制器、EHPS控制器、EPS與電動(dòng)轎車(chē)匹配，EHPS與電動(dòng)客車(chē)匹配等電控助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。電控助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)-40～85℃范圍內(nèi)正常工作，具有良好的高低溫穩(wěn)定性。

電制動(dòng)：在中國(guó)已有液壓和氣壓ABS系統(tǒng)自主技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)集成化設(shè)計(jì)，成功地開(kāi)發(fā)出能量回饋式液壓和氣壓制動(dòng)系統(tǒng)，打破了國(guó)際壟斷，且在成本上有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)安全性、系統(tǒng)可靠性與壽命、制動(dòng)舒適性與制動(dòng)能量回收效率的綜合優(yōu)化?；仞佒苿?dòng)對(duì)能量經(jīng)濟(jì)性的貢獻(xiàn)率達(dá)到20%以上。

2.2整車(chē)技術(shù)

1）純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)。純電動(dòng)汽車(chē)是中國(guó)新能源汽車(chē)的主要類(lèi)型。經(jīng)過(guò)3個(gè)五年計(jì)劃的努力，中國(guó)純電動(dòng)乘用車(chē)技術(shù)取得重大進(jìn)展，整體技術(shù)水平接近國(guó)際先進(jìn)水平，續(xù)駛里程、可靠性、安全性不斷提高，能效持續(xù)優(yōu)化，完全具備了商業(yè)化推廣條件。尤其是形成了中國(guó)特色小型純電動(dòng)轎車(chē)技術(shù)特色。

純電動(dòng)公交車(chē)整體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)。已建立起純電動(dòng)客車(chē)設(shè)計(jì)理論與系統(tǒng)集成體系；在高效電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、整車(chē)輕量化、動(dòng)力電源熱電集成和管理技術(shù)等方面取得了重大進(jìn)展，通過(guò)關(guān)鍵部件通用化、總成配置模塊化、機(jī)電接口標(biāo)準(zhǔn)化建立了新能源客車(chē)的技術(shù)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)出低地板公交車(chē)專用電動(dòng)化底盤(pán)，基于平臺(tái)開(kāi)發(fā)的整車(chē)性能優(yōu)異，12 m公交大客車(chē)實(shí)際運(yùn)行百公里電耗在100 kW·h左右。

電動(dòng)汽車(chē)充換電設(shè)施技術(shù)方面，建立了電動(dòng)汽車(chē)充換電設(shè)施仿真平臺(tái)；研發(fā)了基于交流和直流能源供給模式的多種變換容量的充換電設(shè)備接口技術(shù)、充換電過(guò)程控制技術(shù)、電能計(jì)量技術(shù)、安全可靠性技術(shù)；研發(fā)了40 kW單口三相交流車(chē)載充電技術(shù)和450 kW直流非車(chē)載充電技術(shù)及產(chǎn)品；新型換電技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)3 min內(nèi)更換11箱電池。開(kāi)發(fā)了無(wú)線充電系統(tǒng)樣機(jī)，開(kāi)始在整車(chē)上進(jìn)行示范。

2）插電式混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)。在乘用車(chē)方面，國(guó)內(nèi)基本掌握了混合動(dòng)力機(jī)電耦合、混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制與能量管理系統(tǒng)等核心關(guān)鍵技術(shù)。形成了比亞迪秦為代表的P3后并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)及在此基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的四驅(qū)混聯(lián)系統(tǒng)；上汽榮威550為代表的雙電機(jī)串并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，吉利和科力遠(yuǎn)聯(lián)合研制的“CHS”為代表的雙行星排功率分流構(gòu)型混合動(dòng)力系統(tǒng)，基本打破了日本公司在國(guó)際上的技術(shù)壟斷。進(jìn)入“十二五”以來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛發(fā)力插電式/增程式汽車(chē)，推出了如比亞迪秦、上汽榮威550、廣汽傳祺等插電式混合動(dòng)力車(chē)型。其中，比亞迪秦百公里加速時(shí)間達(dá)到5.9 s，百公里綜合油耗低至1.6 L，總體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。榮威550插電式車(chē)型實(shí)現(xiàn)了純電行駛里程58 km，百公里綜合油耗2.3 L（工況法測(cè)試），百公里加速時(shí)間10.2 s等先進(jìn)性能指標(biāo)。

商用車(chē)方面，國(guó)內(nèi)基本掌握了混合動(dòng)力整車(chē)控制、高功率電機(jī)系統(tǒng)、混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱及控制、APU發(fā)電單元等關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的整車(chē)系統(tǒng)。具有中國(guó)技術(shù)特色的直驅(qū)混聯(lián)系統(tǒng)節(jié)油率達(dá)到40%。基于自主AMT技術(shù)的同軸并聯(lián)混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)構(gòu)型混動(dòng)模式下的節(jié)油率>30%。以車(chē)載發(fā)電裝置和儲(chǔ)能裝置共同驅(qū)動(dòng)電機(jī)為特征的新型純電驅(qū)動(dòng)客車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)形成了插電、增程、純電動(dòng)、燃料電池等各種技術(shù)路線的一體化平臺(tái)，具有總成模塊化、能源多元化、車(chē)型系列化的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

3）燃料電池汽車(chē)技術(shù)。中國(guó)燃料電池轎車(chē)采用獨(dú)具特色的“電-電混合”動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)技術(shù)方案，具有“動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)整車(chē)適配、電-電混合能源動(dòng)力控制、車(chē)載高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)、工業(yè)副產(chǎn)氫氣純化利用”的技術(shù)特征。進(jìn)入“十二五”后，以上汽為代表的汽車(chē)集團(tuán)制定了燃料電池汽車(chē)發(fā)展的5年規(guī)劃，開(kāi)始投入大量資金研發(fā)燃料電池汽車(chē)，完成了第3代燃料電池轎車(chē)FCV的開(kāi)發(fā)，在2011年必比登比賽中，上汽開(kāi)發(fā)的FCV在燃料電池轎車(chē)組別中，名列第三名。

中國(guó)燃料電池城市客車(chē)在三大系統(tǒng)（燃料電池/蓄電池混合動(dòng)力、電動(dòng)化底盤(pán)、整車(chē)控制）和三大技術(shù)（燃料電池耐久性、氫電安全性、整車(chē)燃料經(jīng)濟(jì)性）取得重要突破?；趪?guó)家標(biāo)準(zhǔn)公交循環(huán)的整車(chē)氫耗≤7.5 kg/100 km，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。“十二五”期間，以宇通客車(chē)為代表的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的新能源客車(chē)企業(yè)全面介入燃料電池客車(chē)研發(fā)，開(kāi)發(fā)出獲得國(guó)家產(chǎn)品公告的燃料電池客車(chē)，并制定了“十三五”燃料電池客車(chē)商業(yè)化計(jì)劃。

中國(guó)已基本掌握35 MPa加氫站系統(tǒng)集成技術(shù)。加氫站三大關(guān)鍵設(shè)備：45 MPa大容積儲(chǔ)氫罐、35 MPa加氫機(jī)和45 MPa隔膜式壓縮機(jī)已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。在上海2010世博會(huì)上，規(guī)?；母碑a(chǎn)氫氣提純、輸送以及由2輛移動(dòng)車(chē)（移動(dòng)加氫站）和2座固定加氫站構(gòu)成的小型加氫網(wǎng)絡(luò)成功為世博園區(qū)內(nèi)外196輛燃料電池觀光車(chē)、轎車(chē)和大巴提供高壓氫氣加注服務(wù)，安全性和可靠性得到檢驗(yàn)。

3　新能源汽車(chē)示范考核與推廣應(yīng)用

3.1新能源汽車(chē)示范推廣歷程

中國(guó)新能源汽車(chē)示范推廣經(jīng)歷了3個(gè)階段。

第一階段（2003—2008年）：技術(shù)驗(yàn)證與科技示范工程。2003—2007年，在“十五”電動(dòng)汽車(chē)重大專項(xiàng)和“十一五”節(jié)能與新能源汽車(chē)重大項(xiàng)目支持下，開(kāi)展了小規(guī)模的電動(dòng)汽車(chē)示范運(yùn)行和技術(shù)驗(yàn)證，積累了大量的技術(shù)研發(fā)和升級(jí)的寶貴數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，中華人民共和國(guó)發(fā)展和改革委員會(huì)于2007年11月正式公布實(shí)施《新能源汽車(chē)生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》及《車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》的管理規(guī)定。2008年開(kāi)始，先后配合北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、深圳大運(yùn)會(huì)等重大國(guó)際活動(dòng)開(kāi)展新能源汽車(chē)科技示范工程。其中，作為科技示范工程的起點(diǎn)和標(biāo)志開(kāi)展了全球最大規(guī)模的奧運(yùn)會(huì)新能源汽車(chē)示范運(yùn)行，共投入595輛節(jié)能與新能源汽車(chē)為奧運(yùn)會(huì)提供服務(wù)，累計(jì)行駛371.4萬(wàn)km，載客441.7萬(wàn)人次。在奧運(yùn)史上第一次實(shí)現(xiàn)了中心區(qū)零排放、周邊地區(qū)交通低排放，對(duì)中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化發(fā)揮了啟動(dòng)作用。

第二階段（2009—2012年）：十城千輛示范推廣工程一期。2009年開(kāi)始，中國(guó)加大了對(duì)新能源汽車(chē)示范推廣的投入力度，出臺(tái)了系列支持措施。2009年，中華人民共和國(guó)財(cái)政部、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、發(fā)展和改革委員會(huì)等4部門(mén)共同啟動(dòng)組織實(shí)施“十城千輛”新能源汽車(chē)示范推廣工程。為鼓勵(lì)新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用積極性，2009和2010年，先后出臺(tái)公共服務(wù)領(lǐng)域和私人購(gòu)買(mǎi)領(lǐng)域新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策。為提升新能源汽車(chē)產(chǎn)品性能及產(chǎn)業(yè)化水平，2012年9月，中華人民共和國(guó)財(cái)政部、工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部組織實(shí)施《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工程》。2009—2012年，中國(guó)在25個(gè)試點(diǎn)城市開(kāi)展的新能源汽車(chē)規(guī)?；痉哆\(yùn)行，總共推廣新能源汽車(chē)2.7萬(wàn)輛。

第三階段（2013—2015年）：十城千輛示范推廣工程二期。2013年開(kāi)始，國(guó)家對(duì)新能源汽車(chē)的支持政策密集出臺(tái)，促成了新能源汽車(chē)大規(guī)模示范推廣。2013年，第二期示范推廣工程補(bǔ)貼政策出臺(tái)。2014年，國(guó)務(wù)院先后4次發(fā)布加快新能源汽車(chē)發(fā)展的政策措施。2014年5月，新能源汽車(chē)決策咨詢平臺(tái)——中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)成立，研究聚焦新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化初期政策、技術(shù)與市場(chǎng)之間的復(fù)雜互動(dòng)關(guān)系，整車(chē)開(kāi)發(fā)、關(guān)鍵零部件供應(yīng)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題。在國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)和多部門(mén)多領(lǐng)域多行業(yè)共同努力下新能源汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展出現(xiàn)快速增長(zhǎng)的良好勢(shì)頭。2015年中國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到33萬(wàn)輛，在新增汽車(chē)銷(xiāo)售中的占比首次突破1%，在2015全球銷(xiāo)售新能源汽車(chē)的占比超過(guò)50%，中國(guó)首次超過(guò)美國(guó)銷(xiāo)量居全球第一。中國(guó)成為全球最大的新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用區(qū)域，新能源汽車(chē)?yán)鄯e推廣接近50萬(wàn)輛。截至2015年底，建成充電站3600座，充電樁48000個(gè)，初步形成了充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用，有力支撐了新能源汽車(chē)推廣。

3.2關(guān)鍵零部件技術(shù)示范考核與產(chǎn)業(yè)化

中國(guó)新能源汽車(chē)示范推廣與產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展源于關(guān)鍵零部件產(chǎn)品技術(shù)性能突破和產(chǎn)業(yè)鏈體系建設(shè)。占據(jù)新能源汽車(chē)保有量95%以上市場(chǎng)份額的中國(guó)品牌新能源汽車(chē)依靠的是基于自主核心技術(shù)的電池、電機(jī)和電控關(guān)鍵部件。而且，其中的高端產(chǎn)品已與德國(guó)寶馬等國(guó)際頂級(jí)廠商開(kāi)發(fā)的車(chē)型配套。

1）動(dòng)力電池。中國(guó)已建立起較為完整的鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈，形成了珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、中原地區(qū)和北京-天津區(qū)域?yàn)橹鞯乃拇髣?dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化聚集區(qū)域。鋰離子動(dòng)力電池正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜已進(jìn)入國(guó)際動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)供應(yīng)體系。磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)成熟度和規(guī)模國(guó)際領(lǐng)先，采用三元正極材料的高比能量電池和鈦酸鋰負(fù)極材料的快充電池大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。在整車(chē)需求的帶動(dòng)下，中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，2015年產(chǎn)量達(dá)到20 GW·h，涌現(xiàn)出比亞迪和寧德時(shí)代新能源等具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的動(dòng)力電池生產(chǎn)商，其中，比亞迪建成全球最大的鋰離子動(dòng)力電池生產(chǎn)基地，浙江微宏動(dòng)力的車(chē)用鋰離子電池系統(tǒng)規(guī)模出口歐洲。中國(guó)車(chē)用鋰離子電池產(chǎn)業(yè)總體上處于國(guó)際前3甲。

2）電機(jī)驅(qū)動(dòng)總成。中國(guó)的乘用車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)和商用車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)已形成規(guī)?；a(chǎn)業(yè)。乘用車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)形成了系列化產(chǎn)品，并為國(guó)內(nèi)多款乘用車(chē)配套，部分產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了批量出口；開(kāi)發(fā)出了深混動(dòng)力分流雙電機(jī)、并聯(lián)單電機(jī)和高速橋驅(qū)電機(jī)等重點(diǎn)產(chǎn)品，應(yīng)用于混合動(dòng)力和插電混合動(dòng)力以及各類(lèi)純電動(dòng)車(chē)型。在商用車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品方面，形成了65～200 kW的系列化電動(dòng)客車(chē)用電機(jī)及其控制系統(tǒng)產(chǎn)品，分別應(yīng)用于10.5～12 m插電式混合動(dòng)力客車(chē)和12～13.7 m純電動(dòng)客車(chē)；開(kāi)發(fā)出了同軸混聯(lián)雙電機(jī)動(dòng)力總成產(chǎn)品，應(yīng)用于12 m插電式混合動(dòng)力公交車(chē)。

基本形成電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)零部件的完整產(chǎn)業(yè)鏈，包括硅鋼片、液冷鑄鋁殼體、永磁體等。中國(guó)也建立了“電動(dòng)汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”和“中國(guó)IGBT技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”，在高性能硅鋼、高性能磁鋼、車(chē)用功率模塊、車(chē)用膜電容器、旋轉(zhuǎn)變壓器、車(chē)用接插件以及車(chē)用DC/DC變換器等方面，形成了一大批典型產(chǎn)品，其指標(biāo)和性能與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相當(dāng)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面也取得快速進(jìn)展，推動(dòng)了中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3.3新能源整車(chē)技術(shù)示范考核與產(chǎn)業(yè)化

伴隨著國(guó)家科技項(xiàng)目和推廣工程的實(shí)施，各龍頭企業(yè)加快了新能源客車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，形成了混合動(dòng)力客車(chē)、純電動(dòng)客車(chē)、燃料電池客車(chē)等多種技術(shù)路線。2014年起，各種車(chē)型的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速，2015年實(shí)現(xiàn)了新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展。2015年銷(xiāo)售各類(lèi)新能源汽車(chē)33萬(wàn)輛，有4家企業(yè)進(jìn)入全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量前10名，比亞迪成為全球最大的新能源汽車(chē)生產(chǎn)商。中國(guó)新能源汽車(chē)，尤其是新能源商用車(chē)開(kāi)始規(guī)模出口發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)。

1）新能源商用車(chē)。新能源商用車(chē)從2013年開(kāi)始產(chǎn)銷(xiāo)量快速增長(zhǎng)，2015年產(chǎn)量超過(guò)17萬(wàn)輛。其中，新能源客車(chē)產(chǎn)量超過(guò)12萬(wàn)輛，占據(jù)全球總量的80%以上，居全球首位。新能源公交車(chē)是新能源客車(chē)推廣的先行者和主力軍。截至2015年新能源公交車(chē)保有量超過(guò)10萬(wàn)輛，現(xiàn)在已經(jīng)占到國(guó)內(nèi)公交車(chē)保有量19%左右，在全球遙遙領(lǐng)先。新能源商用車(chē)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力取得重大突破，行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)新能源客車(chē)整車(chē)與總成開(kāi)始規(guī)模出口。目前，各種混合動(dòng)力客車(chē)產(chǎn)品成熟度較高，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)拉動(dòng)作用，產(chǎn)品性能逐步提高，與國(guó)際對(duì)標(biāo)水平（25 L/100 km）相比，中國(guó)混合動(dòng)力大客車(chē)的油耗已經(jīng)從2012年的局部相當(dāng)（11款車(chē)型中2款達(dá)到25 L/100 km），改善到2014年全面超越的水平（最佳達(dá)到21 L/100 km），并發(fā)展出插電式混合動(dòng)力產(chǎn)品系列，2015年技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)的插電式混合動(dòng)力客車(chē)的油耗水平已經(jīng)降至19 L/100 km。純電動(dòng)客車(chē)經(jīng)歷了電池快換、大容量電池慢充、小容量電池多次快充的示范考核與技術(shù)選擇，已逐步形成主流技術(shù)和主流車(chē)型。隨著性能的不斷提升，電動(dòng)客車(chē)逐步受到市場(chǎng)認(rèn)可，運(yùn)營(yíng)效率已經(jīng)從最初的60%提升至93%，運(yùn)營(yíng)成本下降到2元/km左右，基本可以與傳統(tǒng)燃油車(chē)競(jìng)爭(zhēng)。

2）新能源乘用車(chē)。從2010年開(kāi)始新能源乘用車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量逐年高速增長(zhǎng)。2010年新能源乘用車(chē)產(chǎn)量?jī)H為3773輛，2014年的產(chǎn)量增加到6.2萬(wàn)輛，2015年，產(chǎn)量大幅上升到20.5萬(wàn)輛。新能源乘用車(chē)在新增乘用車(chē)銷(xiāo)售中的占比首次突破1%，這是一個(gè)具有里程碑意義的數(shù)據(jù)，它表明新能源乘用車(chē)已經(jīng)從示范推廣階段的產(chǎn)品導(dǎo)入期進(jìn)入規(guī)?；茝V階段的產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)期。分車(chē)型來(lái)看，純電動(dòng)乘用車(chē)以微小型電動(dòng)轎車(chē)為主，而且比例在逐年提高，2015年占比超過(guò)了85%，小型電動(dòng)汽車(chē)性價(jià)比高，節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯，有望成為中國(guó)電動(dòng)國(guó)民車(chē)的戰(zhàn)略車(chē)型，同時(shí)具有形成國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的巨大潛力。中高級(jí)別新能源乘用車(chē)以插電式混合動(dòng)力車(chē)為主，2015年銷(xiāo)量占比超過(guò)82%。尤其是以比亞迪唐為代表的插電式SUV受到市場(chǎng)歡迎，銷(xiāo)量直線上升。SUV的插電化正在成為重要的發(fā)展趨勢(shì)，這對(duì)進(jìn)一步增強(qiáng)中國(guó)品牌SUV競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)解決SUV油耗和排放問(wèn)題將發(fā)揮重要作用，有望成為中國(guó)品牌主流戰(zhàn)略車(chē)型。從插電式混合動(dòng)力乘用車(chē)實(shí)際使用看，基于用車(chē)大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，隨著充電基礎(chǔ)設(shè)施的改善，用電的比例在大幅上升，純電行駛里程已經(jīng)占到總行駛里程的2/3以上，純電驅(qū)動(dòng)的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)正在顯現(xiàn)。

4　“十三五”新能源汽車(chē)研發(fā)展望

4.1“十三五”新能源汽車(chē)重點(diǎn)專項(xiàng)背景與目標(biāo)

當(dāng)前，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展正面臨3個(gè)重大挑戰(zhàn)和歷史任務(wù)。第一，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)由大到強(qiáng)轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。習(xí)近平總書(shū)記明確指出：“發(fā)展新能源汽車(chē)是我國(guó)由汽車(chē)大國(guó)邁向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的必由之路”；第二，汽車(chē)排氣污染治理的挑戰(zhàn)。大氣污染控制的國(guó)家行動(dòng)計(jì)劃倒逼零排放汽車(chē)的發(fā)展；第三，汽車(chē)保有量快速上升帶來(lái)的能源安全和低碳發(fā)展的挑戰(zhàn)。2020年乘用車(chē)企業(yè)平均油耗降到百公里5 L的國(guó)家油耗法規(guī)，倒逼中國(guó)汽車(chē)新型能源動(dòng)力的全面發(fā)展。

從全球范圍看，以動(dòng)力電氣化、材料輕量化、車(chē)輛智能化三大科技為核心的新能源汽車(chē)技術(shù)大變革，正在深入發(fā)展，未來(lái)5～10年，將迎來(lái)全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)重組和技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。

總體看，中國(guó)新能源汽車(chē)核心關(guān)鍵技術(shù)尚未徹底突破，例如新型高比能量、長(zhǎng)壽命、高安全動(dòng)力電池技術(shù)，第三代燃料電池膜電極技術(shù)，新一代電機(jī)驅(qū)動(dòng)電力電子技術(shù)等；配套體系不夠完善，例如充電基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)、規(guī)范和運(yùn)營(yíng)模式大大滯后于整車(chē)市場(chǎng)發(fā)展；產(chǎn)品性能還不能完全滿足市場(chǎng)需求，例如純電動(dòng)轎車(chē)的性價(jià)比與燃油轎車(chē)相比還偏低。中國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)研發(fā)雖然起步不晚、速度不慢，但基礎(chǔ)不牢、體制不順，與國(guó)際領(lǐng)先水平相比仍有差距。作為一個(gè)完全開(kāi)放的市場(chǎng)，技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)壓力越來(lái)越大，加快新能源汽車(chē)持續(xù)創(chuàng)新，推進(jìn)中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)，是中國(guó)科技發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求。

“十三五”新能源汽車(chē)科技創(chuàng)新的總體目標(biāo)是：落實(shí)《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》；實(shí)施新能源汽車(chē)“純電驅(qū)動(dòng)”技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略；完善電動(dòng)汽車(chē)“三縱三橫”技術(shù)體系和新能源汽車(chē)研發(fā)體系，升級(jí)新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)；抓住新能源、新材料、信息化科技帶來(lái)的新能源汽車(chē)新一輪技術(shù)變革機(jī)遇，超前研發(fā)下一代技術(shù)；到2020年，建立起完善的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)科技體系和產(chǎn)業(yè)鏈，技術(shù)支撐新能源汽車(chē)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展。

4.2研發(fā)布局與重點(diǎn)任務(wù)

1）研發(fā)布局?！笆濉毙履茉雌?chē)試點(diǎn)專項(xiàng)總體布局，按照全創(chuàng)新鏈設(shè)計(jì)原則分為4個(gè)層次：基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題、共性核心技術(shù)、動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)、集成開(kāi)發(fā)與示范。每層有3個(gè)模塊：三大基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題；“三橫”共性核心技術(shù)；“三縱”動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)；面向集成開(kāi)發(fā)與示范的三大支撐平臺(tái)。

將上述12個(gè)模塊通過(guò)串并聯(lián)組合形成從基礎(chǔ)研究、重大共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)到應(yīng)用示范的全鏈條貫穿的6個(gè)創(chuàng)新鏈條（動(dòng)力電池與電池管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與電力電子、電動(dòng)汽車(chē)智能化技術(shù)、燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)、插電/增程式混合動(dòng)力系統(tǒng)和純電動(dòng)力系統(tǒng)），共部署39個(gè)任務(wù)。

2）重點(diǎn)任務(wù)與目標(biāo)。動(dòng)力電池與管理系統(tǒng)研究重點(diǎn)與目標(biāo)：重點(diǎn)突破高比能量動(dòng)力電池技術(shù)和電池管理系統(tǒng)、電池安全性等電池系統(tǒng)集成技術(shù)。2020年，量產(chǎn)化能量型動(dòng)力電池單體比能量達(dá)到300（W·h）/kg，系統(tǒng)比能量大于210（W·h）/kg，壽命達(dá)到1500次，成本達(dá)到0.8元（/ W·h）；示范用新型能量型電池單體比能量達(dá)400（W·h）/kg，探索性能量型動(dòng)力電池新體系單體比能量達(dá)到500（W·h）/kg；高功率長(zhǎng)壽命型動(dòng)力電池單體比功率達(dá)到1500 W/kg，循環(huán)壽命達(dá)到10000次。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)與動(dòng)力電子研發(fā)重點(diǎn)與目標(biāo)：開(kāi)發(fā)功率密度超過(guò)4 kW/kg的高速、高效和輕量電機(jī)系統(tǒng)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器比功率2020年達(dá)到17 kW/L，新一代車(chē)載電力電子變換器功率密度>30 kW/L。

電動(dòng)汽車(chē)電控與智能化研究重點(diǎn)與目標(biāo)：突破純電動(dòng)汽車(chē)智能化平臺(tái)技術(shù)，電動(dòng)汽車(chē)智能化水平達(dá)到SAE 3級(jí)（結(jié)構(gòu)化道路的無(wú)人駕駛）。實(shí)現(xiàn)百輛級(jí)自動(dòng)駕駛智能電動(dòng)汽車(chē)、千輛級(jí)網(wǎng)聯(lián)化智能電動(dòng)汽車(chē)示范運(yùn)行。插電/增程式混合動(dòng)力系統(tǒng)研究重點(diǎn)與目標(biāo)：形成中國(guó)特色插電式電動(dòng)汽車(chē)主流技術(shù)路線和處于世界領(lǐng)先地位主流車(chē)型；到2020年，插電式混合動(dòng)力轎車(chē)百公里綜合油耗小于1.3 L，混合工況節(jié)油率大于45%；插電式混合動(dòng)力客車(chē)（12 m）百公里油耗小于16 L。

燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)研究重點(diǎn)與目標(biāo)：重點(diǎn)突破高功率密度、低成本的乘用車(chē)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和長(zhǎng)壽命、高效率商用車(chē)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。到2020年，轎車(chē)燃料電池電堆體積功率密度超過(guò)3.1 kW/L，發(fā)動(dòng)機(jī)最高效率達(dá)到55%；客車(chē)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性超過(guò)1萬(wàn)h，最高效率達(dá)到60%。加速開(kāi)展氫能的“儲(chǔ)—輸—運(yùn)”體系研究和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，支撐燃料電池汽車(chē)的規(guī)?；痉逗屯茝V應(yīng)用。

純電動(dòng)力系統(tǒng)研究重點(diǎn)與目標(biāo)：全面提升純電動(dòng)轎車(chē)底盤(pán)一體化、車(chē)身輕量化、整車(chē)智能化綜合技術(shù)水平。以集中驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)轎車(chē)為重點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)進(jìn)步全面提升主流電動(dòng)轎車(chē)性價(jià)比，A級(jí)車(chē)百公里電耗降低20%，達(dá)到12 kW·h（工況法測(cè)試），續(xù)駛250 km左右的小型純電動(dòng)轎車(chē)，取消補(bǔ)貼后購(gòu)置+使用綜合成本可以與燃油車(chē)競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)研發(fā)高性能電動(dòng)轎車(chē)技術(shù)：針對(duì)典型車(chē)型（車(chē)長(zhǎng)≥4.5 m），同時(shí)實(shí)現(xiàn)百公里電耗≤10 kW·h（工況法測(cè)試）和續(xù)駛里程≥400 km（工況法測(cè)試）。重點(diǎn)加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)支撐能力，提高互聯(lián)互通水平，開(kāi)展無(wú)線充電和V2G等前沿技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。

5　結(jié)論

經(jīng)過(guò)3個(gè)五年計(jì)劃的艱苦努力，中國(guó)新能源汽車(chē)經(jīng)歷了從打基礎(chǔ)、示范考核、到產(chǎn)業(yè)化啟動(dòng)的發(fā)展進(jìn)程，“三縱三橫”研發(fā)布局的內(nèi)涵和外延不斷得到完善，“純電驅(qū)動(dòng)”的技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略得以確定，核心技術(shù)的突破帶動(dòng)了產(chǎn)品性能的提升，中國(guó)已成為全球新能源汽車(chē)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化最活躍的區(qū)域之一，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展被李克強(qiáng)總理稱為中國(guó)“新經(jīng)濟(jì)”在工業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)志性行業(yè)。隨著動(dòng)力電氣化、材料輕量化、車(chē)輛智能化的新能源汽車(chē)技術(shù)大變革的深入，作為一個(gè)完全開(kāi)放的市場(chǎng)，中國(guó)面臨的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)壓力也越來(lái)越大。我們要盡最大努力抓住新能源、新材料、信息化科技帶來(lái)的新能源汽車(chē)新一輪技術(shù)變革機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)全面升級(jí)，尤其是要加快實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池革命性突破，以完善的科技體系支撐新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的技術(shù)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)。

【作者單位：清華大學(xué)汽車(chē)安全與節(jié)能?chē)?guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室】

（摘自《科技導(dǎo)報(bào)》2016年第6期）