节能与新能源汽车发展情况介绍
一、节能汽车发展
(一)节能汽车市场分析
1.产销总体情况
我国节能惠民政策主要针对1.6L及以下排量的乘用车实施。本报告定义排量在1.6L及以下的乘用车为节能乘用车。2019年节能乘用车市场占有率低于2018年。2019年节能乘用车销售1443.4万辆,同比下降
约9%,占乘用车销售比重为67.3%(见图1),同比下降0.5个百分点。
图1 2018~2019年1.6L及以下乘用车占乘用车销量比重
2.产销细分情况
本报告对2019年节能乘用车产销量及各项参数进行统计分析,并与往年数据形成对比。总体而言,1.0L及以下排量的车型市场占比提升,1.0L<V≤1.6L节能乘用车市场同比萎缩,2019年1.0L及以下排量车型共销售44.7万辆,是2018年的2倍多。1.0L<V≤1.6L排量车型共销售1398.7万辆,较2018年下滑10.5%(见表1),1.0L<V≤1.6L车型销量占节能乘用车为96.9%,同比下降1.8个百分点。
表1 2018~2019年我国节能乘用车分排量产销量
(二)存在的问题及发展建议
1.存在的问题
(1)当前政策法规对节能汽车发展助力不足
当前我国能效法规无法衡量各技术路线间的能效差异,也无法有效反映车辆的实际运行情况,导致车辆标称能耗与实际能耗间存在一定的差距。目前实施的乘用车双积分政策对新能源汽车实施优惠核算,会使部分企业减少改善传统车油耗的努力,影响国家节能目标的实现。若不计入新能源汽车优惠核算,2013年以来传统车平均油耗从7.33L/100km下降至2018年的6.6L/100km,年均降幅仅2.1%,远低于优惠核算油耗4.2%的年均降幅水平。
另外,我国汽车税制未能发挥出对汽车行业的节能减排引导作用。我国汽车消费税、车船税以及发动机排量设置税率,未考虑节能环保指标;应用先进技术的节能汽车产品相对价格较高,消费税、车辆购置税均从价计征,对节能减排技术的应用和市场推广助力不足。
(2)节能汽车关键技术与先进水平仍有差距
乘用车节能技术。发动机方面,国内新一代发动机聚焦于涡轮增压机型,排量集中于1.5T和2.0T两个排量,缺乏大排量(>1.8L)自然吸气发动机,同时在混合动力专用发动机开发方面起步较晚,缺乏真正意义上的混合动力专用发动机,与国际领先产品性能差距明显。传动系统方面,国内MT、CVT扭质比基本能够达到国外主机厂水平,在DCT及AT与国外主机厂尚有一定差距,液力变矩器、双离合器、液压油泵、电磁阀、电控系统等核心零部件自主研发能力尚不成熟。
商用车节能技术。发动机方面,相比于2017年国内市场上主流国五排放的商用车柴油机,2019年国内市场上的商用车柴油机油耗率有约5g/kWh的下降,重型柴油机有效热效率约为46%。传动系统方面,我国与国外产品相比在齿轮材料、产品设计理论及验证、产品质量稳定性方面还存在差距。混合动力方面,国内卡车混合动力产品开发、推广方面进展不如
国外大,客车由于普通混合动力在国内不属于新能源产品,没有政策补贴,因此未能得到大规模的推广。
此外,目前,我国对于低摩擦、轻量化、能量管理等基础技术储备较少,且缺乏核心零部件的技术前瞻性研究,对于如何将电动化、智能化等前瞻科技实现在核心零部件产品开发中的投入不足。
2.发展建议
(1)优化汽车财税相关政策,引导向节能方向发展
随着汽车节能技术的发展,汽车排量与节能减排效果正相关性越来越弱,应加快启动汽车税收优化调整工作。针对当前按发动机排量大小征收消费税的单一方式,综合考虑车型排量、能耗、排放、级别等多元因素,进一步细化消费税征收条件,适时调整征收机制。通过从实际能耗与排放角度出发,优化汽车相关财税政策,引导消费者更多选择节能环保车型,提升企业开发混合动力等节能环保车型内在动力,并不断提高汽车行业节能技术水平。
(2)完善“双积分”政策,建立积分动态调整机制
2.0排量汽车购置税
加快建立乘用车“双积分”交易机制,明确各项交易细则及办法,在推进新能源汽车快速发展的同时,也应进一步提升节能环保汽车发展速度,促使企业加速布局混合动力车型。建议实施CAFC积分及NEV积分动态调节机制,根据技术先进度及发展阶段,对积分进行合理赋值,引导先进节能环保汽车与新能源汽车的协同发展,共同提升我国汽车产业节能减排水平。
商用车方面,行业认为应注重与环保、交通、财税政策协同提升商用车节能环保水平,科学研究和审慎推出商用车新能源积分管理制度。在政策制定过程中,重点考虑商用车多品种小批量特性,针对不同车型进行区别对待;充分考虑与乘用车积分的联动及流转特性,提升积分运行及管理效率;加强企业纳入管理的门槛研究,强化行业监管及运营规范体系建设,循序渐进推进管理制度实施,推动商用车节能减排科学有序发展。
(3)加强关键核心技术研发应用工作
引导先进技术快速突破和推广应用,培育形成具有自主知识产权的高效率动力总成及混合动力系统产品,提升企业自主创新能力。高效发动机方面,重点研究基础燃烧理论,缸内直喷、电子增压、VVT及VVL等进排气技术,汽油机15∶1高压缩比、HCCI等先进燃烧技术,发动机热管理技术,曲柄连杆机构优化设计、DLC涂层等低摩擦技术。高效变速器方面,在AT、DCT、CVT及电控开发及应用等方面进行关键技术、工艺制造、核心零部件国产化攻关,促进自主自动变速器大规模产业化突破。混合动力系统方面,重点开发应用48V系统
及其关键零部件,阿特金森/米勒循环专用发动机、行星齿轮等动力耦合机构及一体化变速器、动力分配策略等。
(4)加快新材料新技术应用,提升整车轻量化水平
轻量化已成为汽车发展的必然需求。降低汽车自身重量可以有效提高整车输出功率、提升操控性、提高车速、降低噪声和油耗、减少污染物排放量。提升轻量化技术水平是促进发展节能汽车的重要举措。首先采用高强度和轻质材料,如高强度钢材、铝合金、镁合金、工程塑料及纤维增强复合材料等;其次是零部件的结构优化设计,利用结构解析和CAD、CAE 等技术进行结构优化设计,以减少无用材料、减薄壁厚、减少零部件数量等;最后是采用先进的制造工艺,如激光拼焊、辊压成形、高强
度钢热成形、内高压成形等先进制造技术,结构胶黏接和异种材料铆接等先进连接技术。
(三)节能汽车发展趋势及展望
节能汽车是我国汽车产业发展重要方向。2019年我国传统能源汽车产量占比仍高达95%,在燃油消耗量和排放法规进一步加严、新能源汽车补贴即将退出等因素的驱动下,持续降低燃油汽车产品能耗,发展节能技术、推广节能汽车是实现我国节能减排目标的重要举措。
1.提高动力总成节能效果,拓展混合动力系统应用
目前我国发动机在新技术研究方面仍然落后于国外,核心技术应用实施率也低于国际水平,国际一流车企已量产推出热效率接近或已突破40%的先进发动机产品,国内主流车企正朝着40%热效率加速靠近,大量38%~40%热效率的发动机产品正在研发,通过压缩比、空燃比、进排气压差、壁面传热、机械阻力等可控因子的优化来实现降低发动机的冷却损失、排气损失、泵气损失、机械损失。变速器方面,将继续围绕提升动力总成燃油经济性开发,技术发展方向为多挡位、宽速比、低能耗、机型机构紧凑、小型轻量化、电气化、混动化等。除应用先进技术提高动力总成节能效果外,加快推动新一代混合动力专用发动机的开发成为我国汽油机的下一个重要发展方向,同时48V BSG系统可实现5%~8%节油率(WLTC),正被国内外企业视为解决排放法规问题的技术路线之一。
2.替代燃料汽车将进一步得到发展
替代燃料汽车的发展主要依赖于其经济性,但随着节能、环保压力的升级,其节能、环保属性将逐渐成为替代燃料汽车发展的推动力之一。对于天然气乘用车,压缩天然气压力升级工程的实施,轻质高压储气瓶的使用,乘用车专用底盘的开发,以及高热效率、混合动力等发动机和整车节能技术的推广,使天然气汽车节能效果充分发挥,补齐续驶里程等短板,提升竞争力,使天然气汽车逐渐摆脱低端车型的印象,将会有不同层级的天然气车型供消费
者选择。未来除运营车辆外,家庭用车也将成为天然气汽车的应用领域。商用车领域,随着LNG供给体系的完善,天然气在重型卡车上将进一步取代柴油成为重要的车用燃料。
3.智能化节能技术节油效果显著,产业化应用将逐步提速
目前国外已开展道路预见性系统、驾驶人改进助手、列队行驶等新型节能技术的研究,对整车运行效率有极为明显的提升作用,我国在智能化节油技术路线上实践相对较少,随着智能网联进程加快,智能化节油技术将成为商用车节能减排的重要手段。
道路预见技术,目前,欧洲多家企业在开展以预见性驾驶为主的智能化技术,如大陆集团开发的“电子地平线系统”,目的是应用高精度地图提前判断坡度情况、应用交通流量预测提前判断线路拥堵情况,通过智能化控制巡航,实现节能的目标。根据欧洲市场反馈,该技术在高速公路路段节油率达到8%以上。
驾驶人改进助手对汽车节能有一定影响,美国对车辆特性的研究非常深入,驾驶证发放考评严格,交通管理规范,道路基础设置良好,驾驶人改进助手应用效果明显。研究数据表明,在高速公路上,驾驶技术娴熟的比驾驶技术一般的驾驶员平均节约燃油8%~10%;通过指导驾驶技术一般的驾驶,尽量匀速行驶、在经济行驶区行驶,减少不必要的急加速、急减速,可节油5%~9%。
列队行驶技术,通过网联技术将同向行驶的车辆进行连接并编队,进而有效控制车辆之间的间距和车队的行驶状态,减小车队行驶中的风阻,从而降低车辆的燃油消耗。当前,欧洲已经可以实现在90km/h车速,车间距稳定在10m左右,领航车(HV)减少油耗4.5%,第一辆跟随车(FV-1)减少了10%,第二辆跟随车(FV-2)减少了12%。
目前国内多家企业已针对智能化节油技术开展专项研究及道路试验工作,需加快推动其在商用车领域的应用及运营。
二、新能源汽车发展
(一)新能源汽车市场分析
1.市场总体情况
2019年新能源汽车产销分别完成124.2万辆和120.6万辆,同比下降2.3%和4.0%,是新能源汽车发展
十年来的首次下滑。其中纯电动汽车产销分别完成102.0万辆和97.2万辆,比上年同期增长3.4%和下降1.2%;插电式混合动力汽车产销分别完成22.0万辆和23.2万辆,比上年同期下降22.5%和14.5%;燃料电池汽车产销分别完成2833辆和2737辆,同比增长85.5%和79.2%(见表2)。除燃料电池汽车销量相比上年增长明显外,其他销量下降较多。