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      推動(dòng)混合動(dòng)力成為汽車節(jié)能減排重要技術(shù)路線的思考
      來源:綠色節(jié)能網(wǎng)
      2017-12-20 09:20
       隨著我國(guó)汽車油耗標(biāo)準(zhǔn)的不管提高,未來我國(guó)在推行純電動(dòng)汽車發(fā)展的同時(shí),還需大幅提高單車燃油經(jīng)濟(jì)性。混合動(dòng)力技術(shù)作為提高單車燃油經(jīng)濟(jì)性的重要技術(shù)之一,隨著外資品牌在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的普及,我國(guó)也獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,將成為未來推動(dòng)汽車節(jié)能減排的重要技術(shù)路線。賽迪智庫(kù)裝備工業(yè)研究所進(jìn)行了深入分析,認(rèn)為目前混合動(dòng)力汽車發(fā)展主要受到主要市場(chǎng)被日系車企占據(jù),產(chǎn)業(yè)化初期成本壓力較大等因素制約,與此同時(shí),動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)的革新也成為該領(lǐng)域重要的突破方向。基于此,提出了我國(guó)發(fā)展混合動(dòng)力汽車的三點(diǎn)建議:提高關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新力度,進(jìn)一步完善財(cái)稅政策支持和加強(qiáng)節(jié)能汽車普及推廣。
      近年來,歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家都在通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)不斷提高乘用車燃料消耗量要求。我國(guó)工信部出臺(tái)的第四階段油耗限值標(biāo)準(zhǔn)要求乘用車生產(chǎn)企業(yè)的平均油耗必須從2015年的6.9L/100km下降至2020年的5.0L/100km,2025年將進(jìn)一步下降至4.0L/100km以下。
      2016年9 月工信部公布了《企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理暫行辦法》的征求意見稿,在具體規(guī)范和懲罰方案落地后,車企將面臨更迫切的降油耗壓力。因此,要達(dá)到更高標(biāo)準(zhǔn)的油耗指標(biāo),未來我國(guó)在推行以純電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車的同時(shí),還需大幅提高單車燃油經(jīng)濟(jì)性。混合動(dòng)力技術(shù)作為提高單車燃油經(jīng)濟(jì)性的重要技術(shù)之一,隨著外資品牌在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的普及,我國(guó)也獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,將成為未來汽車節(jié)能減排發(fā)展的重要技術(shù)路線。
      我國(guó)汽車混合動(dòng)力技術(shù)已取得一定成績(jī)
      (一)國(guó)家高度重視混合動(dòng)力汽車技術(shù)的發(fā)展
      我國(guó)高度關(guān)注和支持節(jié)能汽車技術(shù)的發(fā)展。《中國(guó)制造2025》已明確將節(jié)能與新能源汽車列為重點(diǎn)發(fā)展的十大領(lǐng)域之一。《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》對(duì)油耗提出了階段性明確的目標(biāo);2017年4月發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2016-2025年)》中,提出將節(jié)能汽車作為我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要突破口之一。2016年10月26日,《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》正式發(fā)布,其中,混合動(dòng)力技術(shù)引起了空前的重視。技術(shù)路線圖描繪了我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展藍(lán)圖,提出“1+7”的基本框架,其中節(jié)能汽車作為7大領(lǐng)域之一的重點(diǎn)領(lǐng)域,指出了“以混合動(dòng)力為重點(diǎn),以動(dòng)力總成優(yōu)化升級(jí)、降摩擦和先進(jìn)電氣技術(shù)為支撐,全面提升傳統(tǒng)燃油汽車節(jié)能技術(shù)和燃油經(jīng)濟(jì)性水平”的總體思路。此次發(fā)布的技術(shù)路線圖還首次對(duì)混合動(dòng)力汽車提出了“硬指標(biāo)”,規(guī)劃到2020年混合動(dòng)力汽車銷量占比達(dá)到8%,油耗4L/100km;2025年占比提升至20%,油耗3.6L/100km;2030年占比提升至25%,油耗3.3L/100km。
      以混合動(dòng)力為代表的節(jié)能汽車技術(shù)應(yīng)用成為我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)降低能耗,實(shí)現(xiàn)國(guó)家碳減排承諾的重要保障,也是企業(yè)和行業(yè)的內(nèi)在發(fā)展需求。從需求端看,相較于純電動(dòng)車,混和動(dòng)力汽車無續(xù)航里程限制,在使用習(xí)慣上與傳統(tǒng)汽車產(chǎn)品相容度最高,易被消費(fèi)者接受;從配套設(shè)施看,混合動(dòng)力汽車無需充電,不需要建立充電設(shè)施,可在短期內(nèi)獲得較快發(fā)展;從企業(yè)內(nèi)生動(dòng)力來講,混合動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用是企業(yè)滿足不斷趨嚴(yán)的油耗標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的重要措施。此外,混合動(dòng)力技術(shù)未來在PHEV、HEV、燃料電池汽車等新能源汽車上仍然可以應(yīng)用,具有良好的技術(shù)延展性。
      (二)我國(guó)混合動(dòng)力汽車技術(shù)獲得較快發(fā)展
      在我國(guó)汽車工業(yè)節(jié)能減排工作中,發(fā)展以純電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車是國(guó)家戰(zhàn)略,發(fā)展混合動(dòng)力汽車則是近中期切實(shí)可行的技術(shù)路徑之一。在國(guó)家的政策支持下,近年來我國(guó)汽車自主節(jié)能技術(shù)獲得較快發(fā)展,生產(chǎn)成本快速下降,已進(jìn)入市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化階段。
      一是形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的混合動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái),混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、電池管理系統(tǒng),整車控制系統(tǒng)等,建立了產(chǎn)學(xué)研的合作研發(fā)體系。例如,科力遠(yuǎn)與吉利共同研發(fā)的CHS混合動(dòng)力總成系統(tǒng)成功通過國(guó)家級(jí)科技成果鑒定,成為國(guó)內(nèi)唯一達(dá)到世界領(lǐng)先水平的混合動(dòng)力系統(tǒng),為多家整車企業(yè)的10余款車型進(jìn)行CHS總成系統(tǒng)配置試驗(yàn)。目前,CHS系統(tǒng)全面進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,并將應(yīng)用于深度油電混合動(dòng)力汽車(HEV)和插電式混合動(dòng)力汽車(PHEV)。
      二是很多企業(yè)逐步掌握了關(guān)鍵零部件核心技術(shù),自主開發(fā)出系列化產(chǎn)品,關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化全面跟進(jìn)。尤其是在混合動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)、車用電驅(qū)動(dòng)技術(shù)、48V系統(tǒng)開發(fā)、啟停技術(shù)等領(lǐng)域均有自主品牌的零部件企業(yè)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。上汽捷能的雙電機(jī)電驅(qū)變速箱已申請(qǐng)國(guó)內(nèi)外近百項(xiàng)專利,與通用汽車、豐田汽車的電驅(qū)系統(tǒng)并列世界三大驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。與此同時(shí),節(jié)能汽車關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化全面跟進(jìn),生產(chǎn)配套能力顯著增強(qiáng)。主要電池及電機(jī)企業(yè)加強(qiáng)與上下游企業(yè)合作,積極完善產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),為整車開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
      三是節(jié)能汽車市場(chǎng)規(guī)模增大,自主品牌整車企業(yè)加快研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化步伐。2016 年1-10月,我國(guó)混合動(dòng)力車型累計(jì)銷量已達(dá)6.27萬輛,增長(zhǎng)十分迅猛。目前,國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)已將節(jié)能汽車作為未來主流競(jìng)爭(zhēng)型產(chǎn)品,在戰(zhàn)略上高度重視,除吉利已有部分混合動(dòng)力車型實(shí)現(xiàn)批量上市外,一汽、東風(fēng)、上汽、長(zhǎng)安、奇瑞等企業(yè)都已完成了混合動(dòng)力等節(jié)能車型的樣車開發(fā)。其中,吉利EC7混合動(dòng)力汽車搭載CHS系統(tǒng),搭載CHS混合動(dòng)力系統(tǒng)的吉利帝豪HEV車型已實(shí)現(xiàn)NEDC工況下4.9L/100km的油耗,節(jié)油40%,整車排放達(dá)到國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)。
      我國(guó)發(fā)展混合動(dòng)力技術(shù)面臨的問題和機(jī)遇
      (一)主要市場(chǎng)被日系車企占據(jù)
      自2009年至2016年,我國(guó)混合動(dòng)力轎車?yán)塾?jì)生產(chǎn)3.9萬輛,其中豐田累計(jì)生產(chǎn)3.3萬輛,占比85%,自主品牌中有5家生產(chǎn)混合動(dòng)力轎車企業(yè),累計(jì)產(chǎn)量3829輛,占比10%,產(chǎn)量較多的企業(yè)有上汽1028輛、華晨899輛。2009至2015年,共有36款混合動(dòng)力車型量產(chǎn),油耗優(yōu)于2016年開始實(shí)施的乘用車第四階段標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)值的車型有17款,全部來自豐田,其中油耗優(yōu)于目標(biāo)值18%以上的車型有10款。2016 年5 月,日本豐田公司宣布,其混合動(dòng)力和插電式混合動(dòng)力車型在全球的累計(jì)銷量已經(jīng)達(dá)到901.4 萬輛,并且擁有目前全球混合動(dòng)力汽車市場(chǎng)80%以上的市場(chǎng)份額。
      (二)產(chǎn)業(yè)化初期成本壓力較大
      隨著混合度提高,混合動(dòng)力成本隨之不斷增加,與傳統(tǒng)汽車相比,產(chǎn)業(yè)化初期的混合動(dòng)力汽車不具價(jià)格優(yōu)勢(shì),無法形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。相比傳統(tǒng)轎車,微混成本增加0.2-0.3萬元,占整車成本3%左右;輕/中混成本增加0.5-1.5萬元,占整車成本的6-15%;重混增加3-4萬元,占整車成本的20%左右。另外,制造成本偏高影響其商業(yè)化進(jìn)程。混合動(dòng)力汽車采用兩套動(dòng)力系統(tǒng)并且配有復(fù)雜的能源管理系統(tǒng),增加了許多電器元件及其控制件,配備了動(dòng)力蓄電池,產(chǎn)量低,工時(shí)多,因此其制造成本要比同類型的傳統(tǒng)汽車高出20%-30%。國(guó)外的混合動(dòng)力汽車市場(chǎng)也是通過多年的市場(chǎng)推廣才形成了現(xiàn)有的規(guī)模。而我國(guó)混合動(dòng)力汽車還處于產(chǎn)業(yè)化初期,市場(chǎng)認(rèn)同度都不高,這也將直接影響混合動(dòng)力汽車的商業(yè)化進(jìn)程。
      (三)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)革新成為重要突破方向
      總體來看,混合動(dòng)力車的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是利用新技術(shù)、新材料來不斷提高汽車環(huán)保水平、降低成本,而其中動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)革新是混合動(dòng)力汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向。從汽車動(dòng)力系統(tǒng)的角度,其未來的技術(shù)路線有三種:第一種路線是著眼于研發(fā)先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī),即借助汽車電子改善內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率和研究新的替代燃料;第二種路線是著眼于研發(fā)先進(jìn)的電力驅(qū)動(dòng);第三種路線應(yīng)該是第一路線和第二路線的結(jié)合,也就是研發(fā)先進(jìn)的混合動(dòng)力系統(tǒng),其關(guān)鍵就是內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的優(yōu)化集成。
      幾點(diǎn)建議
      (一)提高關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新能力
      以行業(yè)龍頭企業(yè)為創(chuàng)新主體,以協(xié)同創(chuàng)新為動(dòng)力,以構(gòu)建混合動(dòng)力汽車技術(shù)自主研發(fā)及創(chuàng)新體系為目標(biāo),推動(dòng)建設(shè)混合動(dòng)力汽車共性技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái),加快推進(jìn)混合動(dòng)力技術(shù)的研發(fā)并給予政策支持。平臺(tái)建設(shè)可以由電池、電機(jī)、電控、先進(jìn)變速器、先進(jìn)電子電器、整車、運(yùn)營(yíng)等上下游企業(yè),科研機(jī)構(gòu)及大專院校組成。平臺(tái)面向全行業(yè)開放,實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果共享,共同推進(jìn)中國(guó)混合動(dòng)力汽車技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。重點(diǎn)突破整車輕量化、混合動(dòng)力、高效內(nèi)燃機(jī)、先進(jìn)變速器、制動(dòng)能量回收、怠速啟停、整車優(yōu)化設(shè)計(jì)等節(jié)能汽車領(lǐng)域前沿及共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)運(yùn)用、科技成果商業(yè)化應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)制定、公共服務(wù)、人才培訓(xùn)、國(guó)際合作等工作,提升國(guó)內(nèi)節(jié)能汽車技術(shù)研發(fā)及制造創(chuàng)新能力。
      (二)進(jìn)一步完善財(cái)稅政策支持
      首先,繼續(xù)完善乘用車燃料消耗管理制度。在大力支持新能源汽車研發(fā)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,同步加強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用的引導(dǎo)和鼓勵(lì),建立和完善以積分管理為基礎(chǔ)的消耗量管理制度,對(duì)混合動(dòng)力汽車采取一定比例的積分折算優(yōu)惠,通過市場(chǎng)機(jī)制和經(jīng)濟(jì)手段來推動(dòng)企業(yè)加快研發(fā)先進(jìn)節(jié)能技術(shù),推進(jìn)節(jié)能與新能源汽車的協(xié)同發(fā)展。其次,進(jìn)一步完善鼓勵(lì)節(jié)能汽車產(chǎn)品消費(fèi)的財(cái)稅政策,對(duì)在用混合動(dòng)力公交車給予一定運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼;同時(shí),在自主品牌混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域,研究制定以燃料消耗量為基準(zhǔn)的汽車稅收制度,引導(dǎo)消費(fèi)者購(gòu)買低油耗自主品牌汽車,從而實(shí)現(xiàn)通過消費(fèi)端的拉動(dòng)作用,促進(jìn)企業(yè)加快節(jié)能汽車研發(fā)推廣。
      (三)加強(qiáng)節(jié)能汽車的普及推廣
      首先,建立以市場(chǎng)導(dǎo)向?yàn)橹鳌⒍愂罩С譃檩o的節(jié)能汽車推廣機(jī)制,進(jìn)一步引導(dǎo)節(jié)約型小型節(jié)能乘用車開發(fā)和使用,提高節(jié)能型小排量汽車的市場(chǎng)占有率。充分借鑒美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)在推動(dòng)節(jié)能汽車關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展過程中已經(jīng)取得的成功經(jīng)驗(yàn),為我國(guó)節(jié)能汽車技術(shù)路徑設(shè)計(jì)提供有效的參考和指引。此外,以技術(shù)產(chǎn)業(yè)化為抓手,推動(dòng)節(jié)能汽車行業(yè)推廣與運(yùn)營(yíng)。重點(diǎn)推動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)總成的產(chǎn)業(yè)化推廣與運(yùn)營(yíng)。在城市公交客車、出租車、網(wǎng)約車、物流運(yùn)輸車等公共出行市場(chǎng)推廣應(yīng)用混合動(dòng)力系統(tǒng)的專用化設(shè)計(jì)、控制策略優(yōu)化等技術(shù),降低推廣成本,提升消費(fèi)者對(duì)節(jié)能汽車節(jié)油及經(jīng)濟(jì)性的市場(chǎng)認(rèn)知度,從而培養(yǎng)和引導(dǎo)節(jié)能汽車持續(xù)、健康、穩(wěn)步發(fā)展。
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