新能源汽车概论(第2版)
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1.3.2 新能源汽车技术路线

新能源汽车的技术路线发展

1.纯电动汽车技术路线

到2025年,在中型以下乘用车公务、租赁服务车,家用短途代步车,出租、网约车,市内物流、公交、环卫车中大批量应用。技术领先的典型纯电动客车(12m)综合工况电耗小于65kW·h/100km(CHTC工况)。典型A00级车型续驶里程约200km,综合工况电耗小于9kW·h/100km。典型A级车型续驶里程约300km,综合工况电耗小于11kW·h/100km。典型B级车型综合工况续驶里程约500km,综合工况电耗小于13kW·h/100km,具备较好的加速性和良好驾驶体验。先进驱动方式(包括集中式和分布式驱动)驱动电机功率密度达到5.0kW/kg,控制器功率密度40kW/L。蓄电池系统实现高比能、高安全、低成本,高端车型能量型动力蓄电池单体能量密度达到800W·h/L,电压平台达到500~700V;实现底盘电动化、电驱动与电制动系统集成。整车安全技术水平全面提升,整车能效优化控制、轻量化技术进一步提升。

到2030年,在高端商务、专用场地、短途商用车上实现大批量应用。乘用车技术领先的典型A级纯电动汽车综合工况电耗小于10.5kW·h/100km(CLTC)。公交客车技术领先的典型纯电动客车(12m)综合工况电耗小于60kW·h/100km(CHTC)。典型A00级车型续驶里程约200km,综合工况电耗小于8.5kW·h/100km,慢充为主,具备L3/DA自动泊车等功能。典型A级车型续驶里程约300km,综合工况电耗小于10.5kW·h/100km,出租车场景可搭载换电技术。典型B级车型综合工况续驶里程小于600km,法规工况电耗小于12.5kW·h/100km,具备快/慢充换电技术,具备L4级智能网联水平。高效、高性能驱动方式驱动电机功率密度达到6.0kW/kg,控制器功率密度达到50kW/L;高端车型能量型动力蓄电池单体能量密度达到900W·h/L,电压平台达到750~900V;开发基于下一代动力系统的全新概念纯电动汽车底盘设计技术。

到2035年,在新增乘用车中占据主流,市内公交及物流实现全覆盖,在特种商用车上大批量使用。技术领先的典型A级纯电动汽车综合工况电耗小于10kW·h/100km(CLTC)。技术领先的典型纯电动客车(12m)综合工况电耗小于55kW·h/100km(CHTC)。典型A00级车型续驶里程约200km,综合工况电耗小于8kW·h/100km。典型A级车型续驶里程约300km,综合工况电耗小于10kW·h/100km,优选网约车搭载双电机分布式驱动技术。典型B级车型续驶里程小于650km,法规工况电耗小于12kW·h/100km,具备优异的加速性、良好驾驶体验和分布式驱动系统,达到L5级智能网联水平。持续优化的高效驱动方式驱动电机功率密度达到7.0kW/kg,控制器功率密度达到70kW/L;高端车型能量型动力蓄电池单体能量密度达到900W·h/L,电压平台达到750~900V。纯电动汽车技术路线见表1-3。

2.插电式混合动力汽车技术路线

到2025年,插电式混合动力汽车在有限行、限购、限号的城市批量应用,满足日均行驶里程较短的细分市场。城市工况纯电动行驶加速性能接近传统汽车水平,电量维持模式油耗比同级别传统车型节油30%。技术领先的典型A级及以上PHEV车型在电量维持模式油耗小于4.3L/100km,建议纯电续驶里程不超过80km。技术领先的插电混动专用发动机点工况最高热效率可达到44%。开发机电耦合机构、电机集成技术和以能量管理为核心的整车控制技术。

到2030年,在A级以上私人乘用车、公务用车及其他日均行程适中的领域实现批量应用。城市工况纯电动行驶加速性能接近传统汽车水平,电量维持模式油耗比同级别传统车型节油38%。技术领先的典型A级及以上PHEV车型的电量维持模式油耗小于4.0L/100km,建议纯电续驶里程不超过80km。技术领先的插电混动专用发动机点工况最高热效率可达到47%,发展与智能化、信息化融合的整车智能控制技术。

到2035年,在A级以上私人乘用车、公务用车及其他日均行程较长的领域实现大量应用。城市工况纯电动行驶加速性能接近传统汽车水平,电量维持模式油耗比同级别传统车型节油42%。技术领先的典型A级及以上PHEV车型在电量维持模式油耗小于3.8L/100km。技术领先的插电混动专用发动机点工况最高热效率可达到50%。发展与自动驾驶相融合的整车控制技术。开发节油效果更优、全工况适用、平台通用性好的混合动力总成、整车匹配技术、总布置优化技术、电动汽车整车安全、NVH、寿命等性能控制技术以及轻量化技术,排放水平达到同期法规标准(表1-4)。

表1-3 纯电动汽车技术路线

表1-4 插电式混合动力汽车技术路线

3.氢燃料电池汽车技术路线

到2025年,基于现有储运加注技术,各城市因地制宜,经济辐射半径约150km,运行车辆5万~10万辆,燃料电池系统产能超过1万套/企业。氢燃料电池汽车冷起动温度达到-40℃,提高燃料电池功率,整车成本达到混合动力汽车的水平。商用车续驶里程不小于500km,乘用车续驶里程不小于650km。高速无油空压机与高集成空气系统、氢循环泵引射泵与氢循环系统、含交流阻抗功能的专用DC/DC、70MPa储氢瓶、液氢储氢瓶等关键系统附件性能满足车用指标要求,鼓励可再生能源分布式制氢。

到2030年,基于现有储运加注技术,运行车辆80万~100万辆,燃料电池系统产能超过5万套/企业。燃料电池功率进一步提高,商用车续驶里程不小于550km,乘用车续驶里程不小于750km,可再生能源分布式制氢。

到2035年,突破新一代储运技术,突破加氢站数量瓶颈,城市间联网跨域运行,保有量100万辆以上,燃料电池系统产能超过10万套/企业。燃料电池商用车动力性、经济性及成本需达到燃油汽车水平。商用车和乘用车续驶里程不小于800km,可再生能源分布式制氢。氢燃料电池技术路线见表1-5。

表1-5 氢燃料电池汽车技术路线