汽新能源汽车发展战略及技术研发实践

1一汽新能源汽车发展战略及技术研发实践刘明辉中国第一汽车股份有限公司技术中心2011年09月07日2目录中国汽车产业低碳问题分析中国汽车产业低碳问题分析11一汽集团新能源汽车发展战略一汽集团新能源汽车发展战略22一汽新能源汽车技术研发实践一汽新能源汽车技术研发实践333注：2005年前数据来源于VDA1.1中国汽车工业发展与石油资源短缺的挑战发展：中国汽车用油增长快、占比大，预测到2020年达到3.5～4.5亿吨挑战：中国汽车产业要可持续发展就必须通过低碳化技术弥补高于1.5亿吨的汽车用油缺口200220032004200520062007200820092020中国石油总消费量（亿吨）200120002.252.32.492.723.173.33.523.663.733.924.55中国汽车成品燃油消费量（亿吨）国家可供汽车用油总量按发达国家汽车用油平均占比50%计·中国汽车燃油用量趋势预测值3.75汽车用油存在1.5亿吨缺口石油对外依存度52%，超过国际能源安全警戒线2020年不同情景预测（按目前油耗水平）保守:年需求2500万辆普遍:年需求3000万辆乐观:年需求4000万辆3.514.562.33.751.中国汽车产业低碳问题分析42.20.50.51.41.91.64.5580600683353455385791.11.61.01.11.20.91.84447019113384444308845981383123263德国韩国日本英国法国中国508478636613621128147740（保守预测）（乐观预测）2007年单车油耗（吨/辆）2008保有量（辆/千人）2008人均耕地面积（亩/人）2008人均GDP(美元)2020年保有量（辆/千人）注：单车油耗和2020总油耗根据VDA数据计算所得注：本观测值已考虑三阶段技术进步1.1中国汽车工业发展与石油资源短缺的挑战发展：中国汽车单车油耗远高于发达国家水平，是日本的1.8倍，如此难以维系高保有量挑战：若中国实施汽车低碳化技术使单车油耗达到日本07年水平，2020年将节油1.2亿吨1.中国汽车产业低碳问题分析5184160130？95？Actual2008Target2015Target2020Target2025-29%137.5Target2015155168-43%Actual2006216117-46%Actual2006Target2016Target20201.2世界各国汽车业CO2排放法规发展：未来十年为减少温室气体污染，各汽车大国均制定了严格的乘用车CO2排放法规挑战：未来十年低碳化是全球汽车新的和最具挑战的法规约束低碳化CO2g／km年代国家95？Target20201.中国汽车产业低碳问题分析6在CO2法规的驱动下，全球主要汽车厂商均提出了节能低碳的技术路线新能源汽车是低碳问题的主要解决方案全混&起停10%小型化GDI15%-25%小型化DCT&起停GDI&EV起停＞15%小型化GDI/DCT/VVT小型化起停&PHEVGDI/DCT15%小型化&3缸机系列轻混GDI/DCT10%-15%小型化起停轻/全混轻混汽油机小型化全混起停小型化+两阶涡轮增压GDI&轻/全混10%-20%小型化GDI&起停15%小型化GDI&起停法规标准（gCO2/km）160140120＜120130宝马丰田大众PSA福特本田欧宝雷诺菲亚特起停1.中国汽车产业低碳问题分析1.3世界主要汽车公司低碳技术路线分析71.中国汽车产业低碳问题分析1.4中国汽车产业低碳技术路线分析—各种动力总成低碳潜力分析0%现状-20%-10%-30%-40%-50%NEDC循环低碳潜力PFI0，自然吸气增加成本（￥）045009000135001800022500167PFI1，直接启停、热管理、轻混、电池管理、高效油泵161PFI2，VVT、直接启停、热管理、轻混、电池管理、高效油泵155GDI0，Downsizing、VVT142GDI1，电池管理、热管理、Downsizing、VVT130GDI2，GDI1+VVL，减少气缸112GDIH，GDI+Hybrid182-60%PFI3，Hybrid126144D0，柴油机现状D1，启停、热管理、电池管理131112D2，启停、热管理、电池管理、降排量、降转速105D3，启停、热管理、电池管理、降排量、降转速、NOx-EGT……86D4H：HybridD4，启停、热管理、电池管理、降排量（1.2L，3缸）、降转速、NOx-EGT……9797柴油机CRS汽油机PFI汽油机DI汽油机PFI+手动变速器80GDIH，GDI+PHEV传统内燃机的高效化与电驱动系统的科学结合是中国汽车低碳化的关键技术路线88.0L/184g2010年7.7L/177g0.9%0.0%0.0%93.5%(7.7L/100km)5.7%2025年4.1L/95g32%(5.8L/100km)4%50%(4L/100km)14%2020年5.6L/130g14.4%(6.7L/100km)61.1%(5.8L/100km)3.5%15.0%(5.3L/100km)6%6.9L/159g0.2%0.0%79.4%(7.1L/100km,在2010年相应车型基础上降8%)19.4%(6.5L/100km)1.0%2008年油耗/CO2L/100kmg/km95.3%(8.0L/100km)3.8%0.9%汽油车（PFI）汽油车（GDI）其它燃料HEV/PHEVEV2015年6.2L/143g42.3%56.5%(5.8L/100km,较PFI相应车型降13%)0.2%0.0%1.0%(6.7L/100km,在2010年基础上降12%)年代过去十年中国自主轿车开发和投产了大量CO2排放较高的PFI汽油机产品未来五到十五年中国汽车工业面临结构性的电动化产业调整1.中国汽车产业低碳问题分析1.4中国汽车产业低碳技术路线分析—解决方案9目录中国汽车产业低碳问题分析中国汽车产业低碳问题分析11一汽集团新能源汽车发展战略一汽集团新能源汽车发展战略22一汽新能源汽车技术研发实践一汽新能源汽车技术研发实践33102.一汽集团新能源汽车发展战略2.1一汽集团面向低碳的“蓝途”战略传统动力低碳节能技术和新能源汽车技术并举的“蓝途”战略112.一汽集团新能源汽车发展战略2.1一汽集团面向低碳的“蓝途”战略一汽新能源汽车技术战略的总体思想：“经济上可行、技术上可能、环境上可容”12新能源汽车核心支撑核心零部件核心总成整车平台突破核心技术，加速商品开发，掌控关键部件资源核心技术支撑包括产品开发技术和产品制造技术两方面零部件体系要向高技术含量、高附加值的产品结构调整集团继续建设核心总成战略资源，统一谋划，统一调配打造支撑集团发展的战略性产品平台及核心整车平台五大战略培养一汽核心零部件体系能力、提高自主产品的核心竞争力核心零部件体系新能源汽车体系合资合作体系自主商用车体系自主乘用车体系研发体系加速新能源车商品化开发、强化新能源汽车研发能力建设培育并形成自主的产品开发能力，加大对自主体系的支撑力度调整中重型产品结构、掌控核心技术、调整生产布局、提升产能、发展全系列轻型商用车产品做好基础平台、拓展平台车系、打造核心车型、做强动力总成、提升品牌溢价能力整合研发资源、强化研发管理、不断提高研发效率、保持国内领先的自主创新能力与水平六大体系任务2.一汽集团新能源汽车发展战略2.1一汽集团面向低碳的“蓝途”战略新能源汽车技术已被列为一汽“五大战略”之一和“六大体系任务”之一132.一汽集团新能源汽车发展战略2.2一汽新能源汽车技术路线---面临多种可选技术路线起动机-发电机皮带式起动发电机集成式起动发电机并联式混合动力并联式混合动力混联式混合动力独立电动轴驱式混合动力串联式混合动力纯电动重点——具备纯电动功能或可插电化的方案发动机变速器离合器电机1)发电机2)起动机3)皮带式起动/发电机4)集成式起动发电机资料来源：罗兰贝格具备纯电动功能或可插电化的方案是优选技术路线14HEVHEVPHEVPHEVR-ER-EEVEVFC-EVFC-EVHEV：混合动力汽车PHEV：插电式混合动力汽车R-E：里程延长型电动汽车EV：纯电动汽车FC-EV：燃料电池汽车2.一汽集团新能源汽车发展战略2.2一汽新能源汽车技术路线实现节能低碳：满足国家中长期《乘用车燃料消耗量限值》标准要求逐步电驱动化：根据动力电池技术成熟和成本可接受程度，逐步开发相应新能源车型核心技术自主：关键总成、核心技术自主掌控面向未来汽车：社会、家庭、汽车低碳一体化1560%√√--√-RE35%/50%(-)/√√√√√√HEV/PHEV100%√√√√√-FCEV√(-)/√外接充电100%35%/50%低碳水平√√制动能量回收-√联合驱动√√行车发电√√纯电动行驶-√怠速起停功能构型定义EVHEV/PHEV技术路线2.一汽集团新能源汽车发展战略2.3一汽新能源汽车发展原则根据各种电动汽车技术路线，制定一汽电动汽车动力系统构型方案，满足整车低碳水平16根据动力电池技术成熟和成本可接受程度，逐步开发相应新能源车型2.一汽集团新能源汽车发展战略2.3一汽新能源汽车发展原则△○◎产业化潜力△○◎充电设施依赖△◎◎△◎△◎-EV○○○○○◎○◎PHEV◎△△-△◎△◎HEV成本增加节油效果排放性能充电时间再生制动总续驶里程纯电动里程发动机启停特点分类HEV、PHEV及EV构型特点HEV、PHEV及EV构型特点纯电动车燃料电池汽车插电式混合动力车全混微混/轻混20102015202020252030低动力总成的电动化高电池发展技术水平△：一般○：较好◎：好172010年2015年2020年2025年电驱动系统储能系统电控系统整车匹配z二次开发z性能评价系统集成z控制系统开发z系统生产部件开发z关键部件开发z中试生产自主生产z建立产品生产体系整车匹配z二次开发z性能评价系统集成z系统生产zPack及BMS开发部件开发z单体开发z实现中试自主生产z电池系统自主生产完全自主2.一汽集团新能源汽车发展战略2.3一汽新能源汽车发展原则逐步实现核心技术自主掌控、关键总成自主开发18社会、家庭、汽车一体化是未来低碳社会的综合解决方案PHEV/EV是汽车发展的最终趋势社会再生能源高效利用智能交通系统智能电网社会再生能源高效利用智能交通系统智能电网家庭家用再生能源发电家用储能系统家庭用电智能管理家庭家用再生能源发电家用储能系统家庭用电智能管理汽车平衡家庭用电平衡电网智能控制充电、馈电汽车平衡家庭用电平衡电网智能控制充电、馈电EVPHEV2.一汽集团新能源汽车发展战略2.3一汽新能源汽车发展原则19目录中国汽车产业低碳问题分析中国汽车产业低碳问题分析11一汽集团新能源汽车发展战略一汽集团新能源汽车发展战略22一汽新能源汽车技术研发实践一汽新能源汽车技术研发实践3320红旗串联功能车红旗串联功能车奔腾混联产品车奔腾混联产品车奔腾混联性能车奔腾混联性能车20红旗混联性能车红旗混联性能车1998-20002002-20052006-20082009-20132.一汽电动汽车开发历时十余年自主开发，一汽混合动力轿车开发技术趋于成熟3.一汽集团新能源汽车技术研发实践3.1一汽混合动力轿车—研发历程2110.5加速性(s)(0-100km/h)180最高车速(km/h)性能5.9NEDC油耗(L/100km)5AMT变速器发动机起停,纯电动,助力,再生制动功能电池组驱动电机发动机整备质量(kg)长/宽/高(mm)项目参数300V/5.3Ah/锂电CA4GA5H4缸1.5L总成永磁同步40kW15204705/1782/1465车辆整车产品描述：采用FAW-TMH深度混合动力系统满足欧洲2015年的CO2排放限值整车价格20万元以内可PHEV化3.一汽集团新能源汽车技术研发实践3.1一汽混合动力轿车—奔腾B70HEV开发计划：2011完成性能样车开发；2013年实现SOP222