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中國制造2025下的汽車技術發展方向

關鍵詞 中國制造 , 汽車|2015-07-25 08:48:08|來源 中國工業報
摘要 對于中國制造2025與汽車產業發展方向,官方與民間的討論頗多,但都不外乎與節能和智能化相關。其實,從節能、新能源、智能網聯三大主題出發,能夠挖掘出汽車安全、效率,甚至包含整個社會交...
       對于中國制造2025與汽車產業發展方向,官方與民間的討論頗多,但都不外乎與節能和智能化相關。其實,從節能、新能源、智能網聯三大主題出發,能夠挖掘出汽車安全、效率,甚至包含整個社會交通和諧發展的更多內涵,這也可以說是中國制造2025賦予汽車產業的使命。
       中國汽車制造2025總體布局的三個方向
       從以往到現在,從現在到將來,汽車產業的發展都離不開能源、環境、安全、交通等諸多命題,與此對應的主要措施是低碳化、信息化和智能化。從國家對于中國汽車制造2025技術路線的制定與前不久舉辦的VTI2015的各個研討環節可知,通過相應的新能源技術、車聯網V2V技術、自動駕駛汽車技術,每年分別可減少大量的二氧化碳排放,減少約一半以上因交通事故死亡的人數,并可為全球貢獻可觀的經濟效益。
       中國對世界減排新的承諾以及中美氣候變化聯合聲明,均表明了中國對未來排放峰值的承諾,以及對未來非石化能源占一次能源消費比例的承諾,這些都直接關系到中國汽車制造2025的三大發展方向。
       中國工程院院士、一汽集團技術中心主任李駿博士在談到中國汽車制造2025的總體布局時表示,汽車低碳化技術總體布局的油耗目標是2015~2025年,平均油耗要降低42%;企業油耗達標所需新能源汽車產量占比超過20%,并通過整車平臺、動力系統平臺和儲能技術三個層面的創新解決新能源汽車的成本和使用方便性問題;智能網聯汽車實現基礎設施配套與升級,交通效率提高50%,交通事故減少80%,并由此進一步減少二氧化碳排放10%。
       探尋中國特色節能路徑意在長遠
       說到汽車節能技術的途徑,恐怕仍然離不開歐洲、日本、美國等汽車技術先進國家已經開發并應用的成熟技術。中國汽車工程院副院長周舟在談到我國汽車產業現狀與當前主流節能技術路徑時表示,中國自主整車企業在節能技術應用上主要受市場需求和政策法規的影響,從技術角度上看,目前市場偏向于歐洲的增壓直噴汽油機+DCT的技術路線,同時輔以部分先進的電子電器、低磨擦、輕量化、清潔柴油機技術,未來則考慮通過擴大混合動力與純電動的規模來應對更為嚴苛的法規標準。
       根據對國內現有上市車型的統計,2012~2014年我國乘用車產品油耗分布狀況顯示:盡管目前已經有近半數車型提前達到或接近三階段油耗法規標準,但除插電式混合動力車型外,整體無一滿足四階段油耗標準。
       在這張油耗分布顯示圖上可以明顯看出,即使是現有的柴油動力產品,也基本上處于三階段與四階段法規標準之間,與歐洲市場上最為先進的清潔柴油技術還有一定的差距。
       周舟也談到,目前我國節能汽車技術應用的比例還較低,且主要集中在發動機、變速器領域,在車身、底盤、內飾等其他領域所做的應對策略還不多。根據我國地形和路況與日本相仿,油耗、排放法規參照歐洲體系,用戶需求、使用習慣與平均油耗現狀同美國較為一致的特征,周舟認為,結合我國獨立自主的能源戰略和汽車工業發展規劃,乘用車節能減排工作既要充分汲取、借鑒國外的成功經驗,又不能照搬某個國家或地區的某種技術路線,必須探尋一條具有中國特色、可持續發展的節能技術發展路徑。
       輕量化仍然是重中之重
       在汽車節能的諸多途徑中,輕量化歷來被認為是最為有效的可實現方式之一。歐洲、日本、美國等汽車技術先進國家和地區在推動汽車產品節能減排的各項措施中,也均將汽車輕量化作為一項重要的舉措。
       記者注意到,在中國制造2025對汽車輕量化的需求中,強調汽車輕量化重點工作領域包含推廣應用鋁合金、鎂合金、高強度鋼、塑料及非金屬復合材料等整車輕量化材料和車身輕量化、底盤輕量化、動力系統以及核心部件的輕量化設計。在中國制造2025有關“先進基礎工藝、關鍵基礎材料”的“四基”論述中,也把高性能結構材料、功能性高分子材料、先進復合材料等作為發展重點。
       從工信部發布的2014年度國內乘用車企業平均油耗核算情況公告看,在88家乘用車企業中,仍然有27家處于整體不達標區域。從這些不達標企業的車型分析,其油耗指標偏高與其車重偏高有關很大的關聯。
       從汽車輕量化觀點看,在幾項典型乘用車輕量化材料的應用上,在同級別車上我國與國外先進水平還有著明顯的差距。如,高強度鋼,國外的平均應用達65%,我國的平均水平是30%;鋁合金國外單車平均應用達127公斤,我國平均水平是80公斤;鎂合金國外的應用范圍在20%~33%之間,在我國還鮮有應用;非金屬材料國外單車應用至少在30公斤以上,在我國的應用也還處在一個較低的水平。
       汽車輕量化技術專家、國汽(北京)汽車輕量化技術研究院有限公司總經理林逸建議,汽車產業應盡快完善整體行業的輕量化數據庫建設與汽車輕量化技術規范的制定,并盡快建立汽車輕量化評價體系,完成車身輕量化系數、名義密度法整車輕量化評價、輕量化綜合評價指數法整車輕量化評價、重量比功率法整車輕量化評價等幾個方面的輕量化評價技術,建立輕量化成本分析技術體系。
       新能源與現有傳統技術并不矛盾
       近一年多以來,我國新能源汽車產銷量持續快速增長,世界汽車產業的關注焦點再一次回到了中國,新能源汽車產業的成敗似乎已經不僅僅是中國人自己的事情,同時也關系著全球新能源汽車產業的命運。
       北京新能源汽車股份有限公司總工程師陳平指出,在世界汽車工業百余年的發展史中,經歷了裝配流水線、多品種生產方式和精益生產方式的三次變革,由于電動汽車與互聯智能化技術的興起,當前正在經歷著第四次重大變革。圍繞電動化、智能化、輕量化、互聯網化的發展趨勢,新能源汽車的發展方向顯然是對這些技術的融合,而不是割斷與傳統汽車技術的關聯。
       對此,陳平表示,汽車產業目前主動迎接電動化的趨勢已不可逆轉,但傳統汽車技術以及傳統汽車的輕量化、智能化、互聯網化等技術也在逐步向電動汽車匯聚。雖然目前已經有不少IT、化學企業布局到新能源汽車產業之中,但以汽車本身為載體的技術仍將會是推動新能源汽車技術向前的重要因素。
       周舟也認為,發展新能源汽車的同時,也要高度關注節能技術的產業化研發與攻關,因為這是現實中更可以解決和應用的技術。我國在節能技術應用上同國外差距較大,當前大部分節能技術在國外已成熟應用,同時也是新能源汽車與智能汽車的基礎共性技術。在新能源汽車技術與產業規模尚未有效突破前,節能技術更具技術與成本優勢,且提升潛力巨大,國家應大力支持引導自主企業加速節能技術,尤其是高效發動機、先進變速器、混合動力系統、智能電子電器、車量化材料的產業化攻關。
       網聯智能化是融合發展方向
       如果問汽車未來三大技術變革是什么?也許有人隨口能說出:電動化、智能化、輕量化。對不對呢?可以說對,也可以說不對。教育部長江學者特聘教授、清化大學汽車工程系主任李克強認為,在互聯網時代的今天,汽車未來三大技術變革應該是:電動化、智能化、網聯化。
       對于智能汽車的定義,可謂是五花八門、人說亦云。但李克強對之的定義很明確:在普通汽車的基礎上增加先進的傳感器、控制器、執行器等裝置,通過車載傳感系統和信息終端實現車與X(人、車、路、云等)智能信息交換,具備智能的環境感知能力,能夠自動分析汽車行駛的安全及危險狀態,按照人的意志到達目的地,最終實現替代人來操作的新一代汽車。
       智能網聯汽車的技術關鍵除了本身的智能之外,必須由車內網、車際網、車載移動互聯網組成的三網融合的車聯網來支撐。李克強認為,智能網聯汽車技術可在多個方面解決實際問題,如交通安全、交通效率、節能減排。通過智能網聯汽車的應用,交通事故率可降低到目前的1%,道路交通效率可提高10%,協同式交通系統可提高油耗經濟性20%~30%,高速公路編隊行駛則可降低油耗10%~15%,甚至人們的生活方式也會隨著駕駛負擔的減輕以及車輛共享的普及而變得更加輕松便捷。
       盡管智能網聯汽車是一種消費互聯網與產業互聯網技術的緊密結合,但李克強同時也指出,智能網聯汽車的開發,應是互聯網思維與工匠文化的結合,它并不能憑空站在傳統形式汽車之上獨立地發展。對此,陳平也提出,智能汽車+電動汽車=智能電動汽車。確實,在電驅動基礎上的智能汽車,或者是已經智能化的電驅動技術,可能是未來能夠融合節能、新能源、智能互聯三大技術方向的一個結合點,可以說是汽車技術未來的發展方向。
       相關管理與核心技術是關鍵
       對于與節能相關的政府管理工作,是公眾對相關企業和相關產品了解和促進企業進步的重要手段。
       一個比較有趣的現象是,對于中國乘用車燃油耗限值的法規,不僅國內的企業非常關注,一些在中國市場長期運作的海外背景企業也頗為關心。來自吉孚動力技術(中國)有限公司標定與應用部的經理DavidBarnett先生就提出,國家相關管理部門應當公布企業平均油耗限值未達標企業名單,并禁止向未達到油耗限值標準的新車型發放生產許可證,同時未達標企業將按照要求進行整改,并可自行通過與其他企業組合的方式來滿足企業平均燃油耗法規的要求。
       從管理回到技術本身,不管是傳統技術的新發展,還是新能源技術的進步,都離不開一些核心關鍵技術的支撐。對此,主管汽車產業的工信部相關部門負責人認為,到目前為止,我國主要汽車集團在乘用車平臺技術、發動機系統、動力電池系統集成等領域仍未完全掌握關鍵核心技術,尚未形成完整工業體系和開發能力。因此,突破關鍵零部件和共性技術是中國制造2025所提強國目標的關鍵和重點。
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