淺談我國節能汽車技術的發展現狀

汪坤

摘 要：本文主要針對中國節能汽車各項技術的發展現狀進行了梳理，重點對照國外先進水平，理清了與其的主要差距以及原因，全面分析了當前中國經濟社會發展和科技變革下對節能汽車技術發展提出的需要。

關鍵詞：節能汽車；先進水平；汽車技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.016

0 前言

汽車產業是制造的典型代表，是體現國家競爭力和制造業實現創新驅動、轉型升級、由大變強的標志性領域之一[4]。當前，新一輪科技和產業變革方興未艾，引發新一代信息技術與制造技術的深度融合[1]。在此過程中，汽車產業正加快與新能源、新材料、電子信息等融合發展，綠色化、信息化、智能化發展趨勢愈加明晰。

改革開放三十年多年，我國汽車產業規模和總體實力大幅提升。2009年以來，我國汽車產銷量已連續七年全球第一，成為名副其實的汽車大國[2]。但是我國的汽車產業仍大而不強，在汽車強國的三大要素上還未取得顯著突破：核心技術尚未完全掌握；還沒有形成一批具有國際競爭力的企業和知名品牌；主導利用國際國內兩個資源、兩個市場的能力還不夠強，特別是國際市場的占有率較低。在三要素中，掌握核心技術是重中之重，是后兩個要素的基礎，也是我國汽車產業把握產業發展新機遇的關鍵。因此，在全球科技變革之際，我國汽車工業必須抓住這個機會，通過對汽車產業以及相關產業的綜合研究和深入分析，進行系統梳理和準確識別，以確定節能汽車具體的關鍵技術領域，明確細分節能汽車技術的發展目標和優先級，為節能汽車技術的發展指明方向，進而形成集中優勢資源重點攻關、加快推進節能汽車核心技術發展的良好態勢[1]。

1 國外節能汽車的發展現狀與趨勢

1.1 日本節能汽車發展現狀與趨勢

由于日本國內資源匱乏，石油基本依賴進口，因此日本車企不斷研發應用混合動力、“輕四輪車”等節能技術產品，持續降低了汽車平均油耗。日本乘用車節能水平全球領先，主推小型化和混合動力技術。日本乘用車新車平均油耗在2014年已經為4.5L/100km，其提前達到了2020年所規定的油耗法規目標值。其平均油耗水平較低的主要原因在于其0.66L/排量的輕四輪車（K-car）及混合動力車占比分別到達了40%和20%。日本商用車以輕型載貨汽車為主，動力總成升級及混合動力是其主要的節能路徑。

1.2 美國節能汽車發展現狀及趨勢

美國是全球最早創建汽車企業平均燃料經濟性（CAFE）評價體系并予以實施的國家。CAF?標準歷經多次加嚴，有效促進了美國各項汽車節能技術的發展。由于美國大中型乘用車占比較高，導致其乘用車平均油耗偏高。在2015年美國乘用車新車平均油耗約為6.7L/100km，高于歐洲、日本同期水平。由于受到CAF?新規（2025年油耗達到4.32L/100km）推動，預計未來美國乘用車將通過發動機優化、變速器升級、電子電器技能、混合動力的全面發展來實現油耗法規目標。空氣動力學性能優化是美國“超級卡車”的主要節油措施，原因在于美國高速公路發達，車輛行駛速度較高，降低風阻對整車節能提升效果普遍可達15%～25%。因此，在未來美國將加快推動“超級卡車”技術的應用步伐，在優化空氣動力學性能的基礎上，逐步應用朗肯循環、余熱回收、降低空載、駕駛行為優化等前沿性技術來提高汽車的節能效果。

1.3 歐洲節能汽車發展現狀及趨勢

近年來，歐盟連續出臺多部車輛碳排放標準/指令，有效促進了歐洲乘用車及商用車節能技術的不斷進步與提升。2015年歐洲乘用車平均油耗約為5.27L/100km，商用車油耗處于世界領先水平。歐洲乘用車主要依靠清潔柴油機及48V系統達成油耗目標。預計未來歐洲乘用車仍主要依靠清潔柴油機、48V混合動力系統等技術組合實現法規目標，同步發展合適排量增壓汽油機、多檔位變速器、低摩擦等技術。

1.4 小結

總體來看，在乘用車領域，美國、歐洲、日本的節能技術路徑各有側重，但動力總成升級優化、先進電子電器技術應用、混合動力技術是共性的節能技術。日本小型車占比高的產品結構，對其油耗目標貢獻直接有效。

商用車油耗是國外節能技術關注的重點，動力總成升級優化、空氣動力學性能優化、輕量化技術、智能駕駛技術等先進節能技術發展迅速，成為國外商用車的主要節能路徑。

2 我國節能汽車發展現狀

近年來，我國乘用車平均油耗逐年下降，商用車燃油經濟性也有一定程度的提高。但是我國汽車油耗與國外先進水平仍有不小的差距，核心技術也較為缺失。

2.1 乘用車發展現狀

2.1.1 總體現狀

（1）政策法規獎懲結合，推動了乘用車平均油耗持續下降；（2）車型結構以傳統動力為主，混合動力及替代燃料節能效果明顯但是規模較小；（3）各項節能技術應用比例持續上升；（4）車輛大型化趨勢明顯，不利于汽車整體節能減排。

2.1.2 核心技術發展現狀

當前，我國乘用車節能技術主要圍繞汽油機及變速器開展，電子電器、低摩擦、輕量化的技術正加快并逐漸對整車節能形成一定支撐，混合動力及替代燃料專業零件產業鏈條也逐漸補齊。總體來看，我國乘用車節能技術取得了重點突破、系統推進的良好局面，但先進技術研發不足的特征也面對同樣突出。

（1）重點提高汽油機熱效率，支撐整車節油水平大幅提升；（2）變速器向自動化、多檔化方向升級，關鍵產品陸續突破；（3）先進電子電器初步實現應用，核心產品自主化程度不足；（4）低摩擦尚處于起步階段，具備較大的潛力挖掘空間；（5）混合動力專業零部件產業趨勢齊全，初步具備大規模發展基礎；（6）替代燃料專用零部件全面實現自主研發，但是需要重點加強專用發動機研發力度。

2.2 商用車發展現狀

2.2.1 總體現狀

（1）重型商用車油耗與國際先進水平仍有差距；（2）核心節能技術掌握程度不足；（3）產業生態對整車節能技術發展形成制約。

2.2.2 核心技術發展現狀

（1）動力總成升級優化成為商用車主要的節能手段：1）重點提升柴油機熱效率；2）以手動變速器為主；3）高效傳動技術需要加快跟進；（2）輕量化水平有所提高，但技術應用成本壓力相對較大：1）載貨汽車主要圍繞結構優化開展輕量化；2）多種技術手段推動客車輕量化水平不斷提高；3）輕量化材料成本相對較高，整車企業存在應用成本壓力；（3）低摩擦水平參差不齊，需加大發展力度：1）整車滾動阻力系數偏高，低滾動阻力輪胎研發不足；2）載貨汽車風阻系數高于國際先進水平，客車風阻系數有顯著降低；（4）混合動力技術差異化發展，節油效果明顯，但產業化程度較低：1）公交車已規模化應用混合動力技術；2）普通客車及載貨汽車仍未實現產業化應用；（5）替代燃料技術較為成熟，但市場應用相對較少：1）重型

（下轉第2頁）

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載貨汽車主要應用LNG燃料，占比僅為3%左右；2）CNG、LNG同步發展；其他燃料技術已基本滿足產業化運行要求。（6）智能網聯技術研發應用滯后：1）部分技術得到加快發展和應用；2）先進智能網聯技術研發進度滯后。

3 總結

在乘用車方面，今年來我國汽油發動機的技術研發和應用水平大幅提升，但是對基礎理論研究的重視不足，電控等關鍵核心技術尚未突破，混合動力汽車和替代燃料汽車的推廣應用不足，車輛大型化發展趨勢等也為行業總體油耗水平降低帶來了嚴峻的挑戰。

在商用車方面，客車節能技術的研發和應用水平較高，在某些關鍵技術方面已達到國際先進水平，但是載貨汽車仍處于圍繞動力總成升級優化開展節能技術提升的階段，一方面核心技術掌握不足、先進技術發展滯后，另一方面產業生態也使得輕量化技術等先進節能技術應用緩慢。

參考文獻：

[1]劉宗巍，史天澤，郝瀚，趙福全.中國汽車技術的現狀、發展需求與未來方向[J].汽車技術，2017，1（24）.

[2]中國汽車工程學會.節能與新能源汽車技術路線圖[M].機械工業出版社，2017（1）第一版.

[3]國務院關于印發節能與新能源汽車產業發展規劃（2012—2020年）的通知[S].中華人民共和國國務院公報，2012.

[4]發展和改革委員會.節能與新能源汽車產業發展規劃（2012—2020年[S].2012.