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盘点欧盟/美国/日本乘用车节能减排技术规划

国际新能源网  来源:高工锂电网  日期:2017-07-14
  我们制定开展了一系列传统汽车节能减排的可能性计划:可大幅减缓成品油消费量增长速度;支撑巴黎气候大会承诺减碳目标达成;促进自主创新能力比肩国际先进水平等。从这个层面来看,节能车和新能源汽车是不可割裂开的
 
  大力发展节能与新能源汽车,是保障中国能源战略安全、减轻环境保护压力、推动产业健康发展、实现《中国制造2025》制造强国战略目标的重要手段,但预计2030年前之前,内燃机搭载的汽车依然占据50%以上的市场。
 
  “因此我们制定开展了一系列传统汽车节能减排的可能性计划:可大幅减缓成品油消费量增长速度;支撑巴黎气候大会承诺减碳目标达成;促进自主创新能力比肩国际先进水平等。从这个层面来看,节能车和新能源汽车是不可割裂开的。”
 
  7月12日,在高工产业研究院(GGII)和中信证券联合举办的新能源汽车产业投资策略会上,中汽研北京分院副院长沈斌通过对国内、外节能汽车技术和发展路径解析,进一步阐明了国内乘用车节能技术前进方向。
 
  沈斌对国内、外乘用车节能技术及发展形势进行了介绍:
 
  日本
 
  2015年日本乘用车平均油耗为4.5L/ 100km,提前达到2020年4.9L/100km油耗法规目标。轻四轮车占比超过40%,混合动力车型占比约20%。发动机升级优化、CVT、多档AT等节能技术协同推进。
 
  由于国内资源匮乏,日本车企对混合动力技术极为重视,目前丰田普瑞斯四代同比一代已实现26.7%的节油水平提升,涉及领域涵盖轻量化、电池、控制系统、发动机等,它的油耗已经达到3.3L/100km,第五代普瑞斯也正在研发中。
 
  日产推出e-Power,搭载串联式混合动力技术,在JC08工况下取得每升油行驶34km的优异成绩,折算约为2.94L/100km
 
  日本国内还提出了名为下一代发动机的重点课题,提出要将发动机热效率做到50%。在40%的发动机热效率下配合混合动力,丰田可以做到3.3L,如果发动机热效率做到50%的话运用到混合动力车上是很容易实现的。
 
  美国
 
  美国是全球最早创建汽车企业平均燃料经济性评价体系(CAFE)并予以实施的国家,CAFE标准历经多次加严,有效促进了美国各项汽车节能技术的发展。
 
  在NRC等评估中,发动机仍是节能核心领域,通过逐步加强增压直喷机型应用比例和小型化、减少泵气损失、精确热管理及电控策略等降低发动机油耗是其节能的重要举措。
 
  而美国车企正在加强多挡变速器升级步伐,通用、福特联合开发出全球首款10档纵置自动变速器,目前已实现车型搭载,计划在2018年实现10款车型以上覆盖
 
  同时,美国作为全球第二大混合动力市场,车企正在加速混合动力车型的投放力度,君悦30H等车型更已实现同比35%左右的燃油经济性提升,着力打破日系一枝独秀的局面。
 
  但在未来,美国能耗法规相比中国、日本、欧盟宽松,无法为节能与新能源汽车发展提供足够倒逼动力;美国缺少全国性NEV法规;美国新一届政府退出巴黎协定等举措,将减缓节能技术发展趋势,不利于节能与新能源技术发展。
 
  欧洲
 
  近年来,欧盟连续出台多部车辆碳排放标准/指令,有效促进了欧洲汽车节能技术的不断进步与提升,乘用车及商用车平均油耗水平均处于世界先进。
 
  此外,大众排放门事件也对柴油机技术路线产生了一定影响,汽油机受重视程度提升,但奥迪主张汽油机由DownSizing向RightSizing变化,同时将增压技术与弥勒循环结合。
 
  在欧零部件企业的推动下,节能减排明显、成本相对重混更低、可模块化供应的48V系统正逐渐走向市场应用阶段,预计将在2018-2019年成为主流车型标准配置。
 
  总体来看,美国、欧洲、日本节能技术路径各有侧重,呈现出动力总成升级优化、先进电子电器、混合动力是共性节能技术;日本小型车占比高的产品结构,对其油耗目标贡献度直接有效等特点。
 
  中国
 
  截止到2015年底到2016年初,国内乘用车平均燃料消耗量从2013年7.23L下降到2016年的6.5L(涵盖了新能源),而2016年传统车的能耗与2015年的6.50L变化不大,因此国内大力发展新能源汽车,实际影响和制约传统车的发展。
 
  具体来看在国内乘用车在发动机、变速器、混合动力、子电器、低摩擦、轻量化等方面都取得不同程度进展,前三项突破较大。
 
  在零部件领域,随着近几年自主品牌的大力发展,零部件领域和国外的差距实际也在缩小,发动机自主品牌的效率,主流是在33%-37%之间的热效率,最新的奇瑞、长安、广汽热效率在38%左右,其中38%达到目前主流合资品牌的热效率水平。
 
  变速器领域,国内改变了之前百分百依赖进口的局面,如今国内以6AT、6DCT、7DCT为主,最高13AT的样机已出产,相比五年前发生了颠覆性的变化。
 
  在混合动力方面,国内自主研发出的P2、PS等构型及电池、电机、电控,均已实现了产业化的应用,销售量至少在5000台以上,能耗表示较为可喜
 
  整体来看,近年来我国围绕汽车及的技术研发和应用水平大幅度提升,但对理论研究重视不足、电控等关键技术尚未突破、混合动力汽车和替代染料汽车推广应用不足等对国内总体油耗水平降低带来严重挑战。
 
  国内乘用车节能技术发展路线
 
  结合国内节能车发展进程,可以预见未来乘用车方面的节能技术进展将成为节能领域的关键里程碑。
 
  沈斌认为,未来乘用车节能可以重点从发展混合动力、动力总成优化及电子电器,同步发展车辆轻量化、小型化、降低摩擦损失、替代燃料等支撑技术等方面具体展开。
 
  并制定长期战略规划,在2020年乘用车达到5L、2025年4L、2030年达到更高的目标。
 
  确保在传统动力、替代染料、混合动力车型都有一定的发展和比例,传统车型2020年占80%以上,替代染料占8%以上。2025年传统动力占50%,替代染料占24%。
 
  2020年,对涡轮增压器、液力变矩器、高精度电磁阀、高性能电池及电机、48V系统、混合动力专用发动机、天然气专用发动机等核心零部件开展重点攻关并取得突破。
 
  2025年,推动混合动力及替代染料大规模发展,车辆小型化初见成效,实现自主核心零部件的产业化。抑制重大型过快增长势头,推动紧凑型及以下车辆销量占比超过60%,实现混合动力专用发动机、涡轮增压器、行星齿轮等关键零部件的大规模产业化。
 
  2030年,掌握均质稀薄燃烧、超高压缩比等前瞻性技术,并实现产业化应用。
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