国内外新能源汽车技术发展现状和趋势

国内外新能源汽车技术发展现状和趋势侯福深中国汽车工程学会2016年7月6日，安庆目录一、全球新能源汽车发展概况及总体趋势二、我国新能源汽车技术进展及发展趋势三、中汽学会推动新能源汽车技术发展的主要工作2（一）国际新能源汽车技术的市场渗透情况—总体情况2011-2015年，全球新能源汽车年销量增长迅速，从5.0万辆增长到59.4万辆。保有量130万辆。3资料来源：根据MARKLINES数据整理，中国数据采用的是合格证数据，且包括新能源商用车，其他国家为新能源乘用车数据5.012.120.730.659.40.010.020.030.040.050.060.070.02011年2012年2013年2014年2015年全球新能源汽车销售总量（万辆）2016年1-5月，全球新能源汽车销售23.4万辆，同比增长69.8%，继续保持快速增长趋势。全球新能源汽车销售总量月度对比图（辆）2012718902345422557038803353923035857720568165392375.8%60.6%67.1%122.2%39.0%0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%120.0%140.0%0100002000030000400005000060000700001月2月3月4月5月2015年2016年同比增长4（一）国际新能源汽车技术的市场渗透情况—分国别情况中国,379000美国,115335日本,23180法国,16888英国,10768加拿大,5524德国,7120瑞典,8595挪威,4039丹麦,4553其他,18922其他,48753中国美国日本法国英国加拿大德国瑞典挪威丹麦其他2015年全球新能源汽车销售排行榜（辆）2015年，中国以37.9万辆的产销量位居全球第一，约占全球总量的64%，其次是美国、日本、法国和英国。美国和日本市场受低油价等因素影响较2014年明显放缓，分别同比降低2.8%和26.7%，法国、英国等欧洲国家销量明显提升，分别同比增长50.1%和40.0%。资料来源：根据MARKLINES数据整理，中国数据采用的是合格证数据，且包括新能源商用车，其他国家为新能源乘用车数据5（一）国际新能源汽车技术的市场渗透情况—分车型情况7262766596439894104201071111962153561546716488172821750818375188462039024083318984325943651513900100002000030000400005000060000奇瑞eQ康迪K10福特C-Max…福特Fusion…江淮iEV荣威550奥迪A3e-Tron大众e-高尔夫众泰Z100北汽E系列大众高尔夫…雪佛兰沃蓝达比亚迪唐雷诺Zoe康迪K11宝马i3比亚迪秦三菱欧蓝德日产聆风特斯拉ModelS奇瑞eQ福特C-MaxEnergiEVPHV4984388701545560100000200000300000400000500000FCVEVPHV2015年全球新能源汽车分车型销售排行榜（辆）分技术类型来看，2015年全球新能源汽车销量主体是纯电动汽车和插电式混合动力汽车，前者的销量接近后者的3倍，燃料电池汽车销量极少，主要集中在日本和美国，分别是411辆和74辆。2015年全球新能源汽车销量—分技术类型（辆）分车型来看，TOP20中，EV车型有12款，PHV车型有8款。特斯拉ModelS成为2015年主流畅销车型。中国有9款车型进入全球畅销车型TOP20之列，在市场化进程方面处于领先地位。资料来源：根据MARKLINES数据整理资料来源：根据车质网数据整理宝马i3轻量化:“全碳纤维车身+铝合金底盘+非金属覆盖件”特斯拉轻量化:“铝合金车身+铝合金覆盖件+铝合金底盘”特斯拉ModelS构造车身时，95%的车身应用铝合金取消了副车架后悬架下摇臂和连杆都采用铝合金材质整备质量仅为1195kg，比传统电动车减轻了250～350kg。全碳纤维复合材料车身，车体总重量仅180公斤；碳纤维复合材料使用率为49.4%铝合金构造的底盘轻量化技术经济性研究表明：每减重1%，各级别车型的节油率分别为：A级车0.6%，B级车0.7%，C级车0.9%。轻量化不仅带来车辆节能，还将带来研发及制造工艺的变化。以宝马i3为例，通过采用全碳纤维复合材料、铝合金等轻量化材料，比同级别电动车减轻了250-350kg,由于采用碳纤维、铝合金，并用陶氏的结构粘连胶，生产工艺也随之变化，零部件减少1/3。（二）新能源汽车产业技术总体趋势—轻量化在新一轮科技革命的浪潮下，未来汽车产业转型升级将是汽车制造和汽车产品两个体系并行互动、同步实现智能化的过程，汽车“智造”将与智能汽车互为依托、互相促进，共同支撑汽车产业整体上迈上未来全新的智能境界，而新能源汽车智能化趋势将愈加显著。（二）新能源汽车产业技术总体趋势—智能化智能化等级商用化技术日本时间欧洲时间Level2自动纵向跟随系统2015-20162013-2015转向避撞系统2017-2018多车道自动驾驶系统20172016Level3自动合流系统2020-20252020Level4全自动驾驶2025-20302025-2028（高速）2027-2030（城市）日本、欧洲自动驾驶汽车商用化时间表智能化和网联化技术的分级实现尽管新能源汽车具有在使用环节零排放或低排放的特点，但是为了充分发挥其节能减排潜力，必须推动其全生命周期内的低碳化，因此，未来新能源汽车将与可再生能源、智能交通等实现深度融合，并形成新的生态圈，同时，动力电池的梯次利用也将扮演重要角色，新能源汽车甚至会成为分布式储能单元，并与电网实现V2G。丹麦智能电网和电动汽车融合项目日本智能社区（二）新能源汽车产业技术总体趋势—低碳化目录一、全球新能源汽车发展概况及总体趋势二、我国新能源汽车技术进展及发展趋势三、中汽学会推动新能源汽车技术发展的主要工作9（一）国内新能源汽车技术的市场渗透情况—总体情况108270590314417104182103216307826222129313603010997.2%40.0%53.5%201.0%43.2%0.0%50.0%100.0%150.0%200.0%250.0%050001000015000200002500030000350001月2月3月4月5月2015年2016年同比增长0.711.462.38.3937.905101520253035402011年2012年2013年2014年2015年2011-2015年，在中央和地方政府对新能源汽车产业的大力推动及产学研各界努力之下，中国新能源汽车产量从0.71万辆到37.9万辆。中国新能源汽车产量（万辆）资料来源：根据机动车合格证数据整理2016年1-5月，中国新能源汽车累计生产10.8万辆，比2015年产量有大幅提高，月平均增长率为87.0%。中国新能源汽车销售总量月度对比图（辆）（一）国内新能源汽车技术的市场渗透情况—分车型情况11中国2015年新能源汽车产量—分技术类型（万辆）14.286.3614.792.4605101520253035EVPHV商用车乘用车资料来源：根据中商情报网数据整理2015年中国新能源汽车分车型销售排行（辆）分技术类型来看，2015年，中国纯电动汽车总产量为29.07万辆，其中商用车和乘用车数量相当；插电式混合动力汽车（PHV）总产量8.82万辆，是EV产量的1/3，其中乘用车所占比例较大。分车型来看，2015年中国新能源汽车最畅销车型为比亚迪秦，销量超过3万辆，康迪熊猫EV紧随其后，销量超过2万辆。最畅销的EV车型为康迪熊猫。最畅销车型TOP10中，PHV车型有3款，EV车型有7款。资料来源：根据机动车合格证数据整理6885702972621042010711154671648818375203903189805000100001500020000250003000035000奇瑞QQEV比亚迪e6奇瑞eQ江淮iEV荣威550众泰云100北汽E系列EV比亚迪唐康迪熊猫EV比亚迪秦奇瑞QQEV荣威550EVPHV（二）国内新能源汽车技术发展状况-纯电动乘用车12纯电动乘用车技术取得重大进展，车辆整体技术水平与国外公司产品差距缩短至2-3年，部分产品性能指标已与国外公司产品不相上下。1、纯电动乘用车技术持续提升，与国际水平相比仍有差距车型续驶里程(km)电池容量(kWh)比亚迪E630061比亚迪新款E630061特斯拉MODELS(60kwh)37560特斯拉MODELS(85kwh)50085上汽荣威E5012018北汽E150EV一代16026（磷酸铁锂）北汽E150EV二代20030（三元系）日产聆风16024纯电续驶里程：电池容量与续驶里程车型价格(低配,元)参照汽油车型价格售价差(%)比亚迪e6300,000思锐100,000200.0%特斯拉MODELS（60kwh）437000BMWM3Coupe377,00015.9%上汽荣威E50234,900荣威35075700210%北汽E150EV220,800北汽E15060,000268.0%日产Leaf176,000Tiida110,0066.0%通用Volt214000Cruze100,00094.5%比亚迪秦1660000速锐77,000115.6%车辆成本：车辆售价车型能耗水平(Kwh/100km)重量(kg)比亚迪e619.52380特斯拉MODELS(60kwh)18.82108特斯拉MODELS(85kwh)18.82108上汽荣威E5011.61080北汽E150EV151350日产Leaf11.4日本：1,430/1,440/1,460美国：1,493/1,515欧洲：1,525-1,540能耗水平车型最高车速km/h加速能力比亚迪e614014(0-96)特斯拉MODELS（60kwh）1905.9(0-96)特斯拉MODELS（85kwh）2005.9(0-96)上汽荣威E5013014.66(0-100)北汽E150EV125--江淮iEV5120--日产聆风14511.5(0-100)动力性能：最高车速与加速能力纯电动汽车国内外对标：与国外仍存在差距14进入十二五以来，国内企业比亚迪、上汽、广汽等纷纷发力插电式/增程式汽车，其中，比亚迪秦成为世界第4畅销的插电式车型，百公里加速时间达到5.9秒，百公里综合油耗低至1.6L。2、插电式混合动力乘用车技术取得进展，部分产品性能指标处于国际领先水平（二）国内新能源汽车技术发展状况-插电式乘用车15（二）国内新能源汽车技术发展状况-新能源客车3、新能源客车技术处于世界领先地位客车电动化主要集中在城市应用领域，即公交电动化，公交车是我国新能源汽车最活跃的创新领域，无论是技术发展还是应用规模均处于世界领先地位，我国主要电动客车的技术类型如下：类型长续驶里程充电式中续驶里程浅充式短续驶里程快充式换电式在线充电式增程式插电式混合动力典型储能装置磷酸铁锂磷酸铁锂钛酸锂磷酸铁锂超级电容（超级电容+磷酸铁锂）磷酸铁锂+内燃机（氢燃料电池）燃油（燃气）强混系统+电容+电池车重重中等较轻较重较轻较轻较轻一次充电续驶里程(公里)200-300100-15050100-20020-40400以上400以上基础设施站内快慢充站内浅充站内快充换电站接触式（非接触式）在线充电站内充电+燃油（氢）加注站内充电+燃油（燃气）加注充(换)电时间夜间为主移动充电车进站休息时全日在线夜间为主综合成本高较低较低最高较低较低16覆盖了200kW以下新能源汽车用电机动力的需求。驱动电机的功率密度、效率等电机技术水平与国际水平基本相当。峰值功率密度大多在2.8~3.0kW/kg、连续功率密度在1.2～1.6kW/kg，国内驱动电机最高可以达到12000rpm。驱动电机动力电池磷酸铁锂电池单体的能量密度从2007年的90Wh/kg提高到接近140Wh/kg。三元材