中国新能源汽车的研发及展望

李栋

摘要：近年来中国新能源汽车发展迅速，成为技术创新和产业升级的亮点领域。核心技术的突破带动了产品性能的提升，鼓励政策的实施促进了产业化的进程。本文对国家科技研发计划支持下的新能源汽车技术进步及其产业化进行了总结，展望了未来新能源汽车科技研发的重点。

关键词：新能源汽车;电动汽车;产业化

1 新能源汽车科技研发历程

中国从“十五”开始对电动汽车技术进行大规模有组织的研究开发。“十五”期间是中国新能源汽车打基础的阶段，组织实施了国家“十五”电动汽车重大科技专项;“十一五”期间是中国新能源汽车从打基础到示范考核的阶段，组织实施了“十一五”“863计划”节能与新能源汽车重大项目;“十二五”期间是中国新能源汽车从示范考核到产业化启动阶段，组织实施了“十二五”电动汽车重点专项。

1.1 “十五”电动汽车重大专项

在中国汽车产业快速发展、传统汽车技术落后、电动汽车与国外处于相近起跑线的背景下，为在世界汽车工业新一轮竞争中占领制高点、取得有利地位，提高中国汽车工业的国际竞争力，从而实现中国汽车工业跨越式发展，2001年，经国家科教领导小组批准，中国实施了国家电动汽车重大科技专项。电动汽车重大专项以汽车整车技术和关键零部件技术为开发重点，采取整车牵头、零部件配合、产学研相结合的模式，根据整车产品特征属性和关键核心系统共享属性，建立了电动汽车“三纵三横”的矩阵式研发布局。

1.2 “十一五”节能与新能源汽车重大项目

随着《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》的发布，与优先主题之一“低能耗与新能源汽车”和前沿技术之一“氢能及燃料电池技术”相呼应，“十一五”总体研发思路是：基于国家中长期科学和技术发展规划交通与能源领域战略研究成果，推进节能与新能源汽车并行互动与协调发展。一方面优化现有以内燃机为基础的车用能源动力系统，发展节能汽车;另一方面开发新一代车用能源动力系统，发展新能源汽车。通过“过渡”与“转型”的双重战略促进汽车动力电控化和电气化双重技术变革。研发总体布局在保持“三纵三横”的基本框架下，在车型“三纵”方面的内涵相应有所扩展，将基于燃油的节能内燃机汽车和混合动力汽车，基于气体燃料的燃气汽车和氢燃料电池汽车以及基于电能的纯电动车和增程式电动车综合考虑。

1.3 “十二五”电动汽车重点专项

“十二五”期间，中国新能源汽车发展面临更加紧迫的战略需求，科技部制定了《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》，在“十一五”节能与新能源汽车研发成果基础上，以全面实施“纯电驱动”技术转型为总体战略，提出了技术平台“一体化”、车型开发“两头挤”、产业推进“三步走”的技术发展路径。在城市公共用车和私人小型轿车上优先发展“纯电驱动”电动汽车，形成“两头挤”发展格局，启动市场。然后滚动发展，逐步挤占中高档轿车这一市场空间。项目的组织实施落实了国务院2010年“关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定”精神，成为培育和发展新能源汽车战略性新兴产业的重大科技举措。

2 新能源汽车技术进展

经过3个五年计划的科技攻关，中国掌握了新能源商用车的整车技术，实现了从混合动力向纯电驱动的转型;发展出了独具特色的新能源乘用车纯电驱动技术路线，实现了技术的跨越式发展;燃料电池汽车形成了自主研发能力，实现了与国际技术的基本同步;在关键零部件方面，锂离子车用动力电池技术和电机驱动系统技术取得重大进展;在公共平台技术方面，建立了新能源汽车标准体系和整车、电池、电机测试平台。

3 新能源汽车研发展望

3.1新能源汽车重点专项背景与目标

当前，中国汽车产业发展正面临3个重大挑战和历史任务。第一，汽车产业由大到强转型的挑战。习近平总书记明确指出：“发展新能源汽车是我国由汽车大国迈向汽车强国的必由之路”;第二，汽车排气污染治理的挑战。大气污染控制的国家行动计划倒逼零排放汽车的发展;第三，汽车保有量快速上升带来的能源安全和低碳发展的挑战。2020年乘用车企业平均油耗降到百公里5 L的国家油耗法规，倒逼中国汽车新型能源动力的全面发展。

从全球范围看，以动力电气化、材料轻量化、车辆智能化三大科技为核心的新能源汽车技术大变革，正在深入发展，未来5～10年，将迎来全球汽车产业重组和技术转型升级的重要战略机遇期。

总体看，中国新能源汽车核心关键技术尚未彻底突破，例如新型高比能量、长寿命、高安全动力电池技术，第三代燃料电池膜电极技术，新一代电机驱动电力电子技术等;配套体系不够完善，例如充电基础设施的技术、规范和运营模式大大滞后于整车市场发展;产品性能还不能完全满足市场需求，例如纯电动轿车的性价比与燃油轿车相比还偏低。中国新能源汽车技术研发虽然起步不晚、速度不慢，但基础不牢、体制不顺，与国际领先水平相比仍有差距。作为一个完全开放的市场，技术竞争压力越来越大，加快新能源汽车持续创新，推进中国汽车产业技术转型升级，是中国科技发展的重大战略需求。

3.2 研发布局与重点任务

燃料电池动力系统研究重点与目标：重点突破高功率密度、低成本的乘用车燃料电池发动机产业化技术和长寿命、高效率商用车燃料电池发动机产业化技术。到2020年，轿车燃料电池电堆体积功率密度超过3.1 kW/L，发动机最高效率达到55%;客车燃料电池发动机耐久性超过1万h，最高效率达到60%。加速开展氢能的“储-输-运”体系研究和基础设施建设，支撑燃料电池汽车的规模化示范和推广应用。

纯电动力系统研究重点与目标：全面提升纯电动轿车底盘一体化、车身轻量化、整车智能化综合技术水平。以集中驱动式电动轿车为重点，通过技术进步全面提升主流电动轿车性价比，A级车百公里电耗降低20%，达到12 kW·h（工况法测试），续驶250 km左右的小型纯电动轿车，取消补贴后购置+使用综合成本可以与燃油车竞争。同时研发高性能电动轿车技术：针对典型车型（车长≥4.5 m），同时实现百公里电耗≤10 kW·h（工况法测试）和续驶里程≥400 km（工况法测试）。重点加强充电基础设施技术支撑能力，提高互联互通水平，开展无线充电和V2G等前沿技术研发，实现推广应用。

4 结论

经过艰苦努力，中国新能源汽车经历了从打基础、示范考核、到产业化启动的发展进程，“三纵三横”研发布局的内涵和外延不断得到完善，“纯电驱动”的技术转型战略得以确定，核心技术的突破带动了产品性能的提升，我们要尽最大努力抓住新能源、新材料、信息化科技带来的新能源汽车新一轮技术变革机遇，实现新能源汽车动力系统全面升级，尤其是要加快实现动力电池革命性突破，以完善的科技体系支撑新能源汽车产业又好又快发展，最终实现中国汽车工业的技术强国梦。

参考文献

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[2] 万钢. 中国“十五”电动汽车重大科技专项进展综述[J]. 中国科技产业， 2006（2）： 110-117.

[3] 嚴陆光， 陈俊武. 中国能源可持续发展若干重大问题研究[M]. 北京：科学出版社， 2007.