中國(guó)工程院陳清泉院士：新能源汽車發(fā)展意義及技術(shù)路線研究
發(fā)布時(shí)間：2023-09-07 來(lái)源：未知 分享到：
伴隨互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的掀起，新技術(shù)、新能源、新工藝以及新的商業(yè)模式不斷涌現(xiàn)，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)正面臨從量變到質(zhì)變的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。新能源汽車作為未來(lái)汽車發(fā)展的重要方向，協(xié)同智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展，正逐步促進(jìn)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
本文從能源、環(huán)境、信息、科技等方面，剖析了我國(guó)發(fā)展新能源汽車的重大意義。規(guī)劃設(shè)計(jì)出到2050年我國(guó)新能源汽車發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)路線。分析探討了未來(lái)新能源汽車發(fā)展的整車基本技術(shù)路線、動(dòng)力電池基本技術(shù)路線以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)、系統(tǒng)構(gòu)型等動(dòng)力總成的基本技術(shù)路線。針對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)攻關(guān)，提出組建國(guó)家級(jí)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟的建議，以期為我國(guó)未來(lái)新能源汽車發(fā)展提供戰(zhàn)略參考。本文選自中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2018年第1期新能源汽車發(fā)展意義及技術(shù)路線研究[J].中國(guó)工程科學(xué),2018,20(1):68-73.
“十三五”以來(lái)，我國(guó)汽車行業(yè)由持續(xù)多年的高速增長(zhǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠椒€(wěn)增長(zhǎng)。汽車大國(guó)背景下，產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)模式、競(jìng)爭(zhēng)格局都在發(fā)生深刻變化，而能源、污染、交通等因素的制約也日益嚴(yán)重。同時(shí)，隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的掀起，新技術(shù)、新能源、新工藝以及新的商業(yè)模式的不斷涌現(xiàn)，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)正面臨從量變到質(zhì)變的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。新能源汽車作為未來(lái)汽車發(fā)展的重要方向，協(xié)同智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展，正逐步促進(jìn)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。在此過(guò)程中，需進(jìn)一步明確我國(guó)發(fā)展新能源汽車的重大意義以及推進(jìn)路徑。（一）我國(guó)能耗及環(huán)保形勢(shì)不容樂(lè)觀，發(fā)展新能源汽車是節(jié)能減排的重要途徑
目前，我國(guó)人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（人均GDP）尚未達(dá)到10 000美元，若按照目前的發(fā)展模式與能源結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)我國(guó)人均GDP增長(zhǎng)到18 000美元時(shí)，人均能源消耗將達(dá)到8000kg石油當(dāng)量，即為美國(guó)、加拿大目前的人均能耗水平，但目前這些國(guó)家的人均GDP均已達(dá)到40 000美元甚至更高。為此，要提升經(jīng)濟(jì)實(shí)力，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)，必須改革發(fā)展模式，合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，走上綠色可持續(xù)發(fā)展道路。
據(jù)中國(guó)工程院研究報(bào)告結(jié)論，2020年是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，屆時(shí)煤、石油等傳統(tǒng)化石能源占比將開(kāi)始大幅下降，而水電、核電等清潔能源則將開(kāi)始快速增長(zhǎng)。我國(guó)汽車成品油消耗量接近石油消費(fèi)總量的一半，發(fā)展新能源汽車可以減少國(guó)家石油資源消耗，是順應(yīng)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。同時(shí)，由于新能源汽車天然的低排放特點(diǎn)，大力推廣新能源汽車可大幅度削減車輛運(yùn)行階段大氣污染物的排放，對(duì)改善城市空氣質(zhì)量，保證人群健康均有重要意義。
（二）汽車的電動(dòng)化以及智能互聯(lián)，正在形成新一輪的技術(shù)沖擊浪潮
近年來(lái)，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、4G、衛(wèi)星定位技術(shù)等的快速發(fā)展，汽車的電動(dòng)化及智能互聯(lián)浪潮正在席卷全球。各相關(guān)領(lǐng)域已達(dá)成一個(gè)普遍共識(shí)，即未來(lái)的汽車將從今天的代步工具進(jìn)化為一個(gè)“移動(dòng)智能終端”，成為一個(gè)隨時(shí)互聯(lián)互通、具備多種功能的交互應(yīng)用平臺(tái)。相比傳統(tǒng)汽車，新能源汽車是智能化技術(shù)應(yīng)用集成更為理想的平臺(tái)，兩者的緊密聯(lián)系和互動(dòng)將催生出更多新理念、新模式、新維度，進(jìn)而帶動(dòng)信息技術(shù)的發(fā)展。
（三）新能源汽車涉及面廣、融合度高，承載著我國(guó)汽車強(qiáng)國(guó)建設(shè)的重任
新能源汽車作為低碳化和智能化這兩個(gè)未來(lái)時(shí)代主題高度融合的典型產(chǎn)品，涉及材料科學(xué)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、制造工藝、制造裝備等幾大領(lǐng)域。其產(chǎn)業(yè)發(fā)展將有效促進(jìn)各領(lǐng)域相關(guān)的前沿基礎(chǔ)研究、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、測(cè)試、生產(chǎn)制造等各環(huán)節(jié)的技術(shù)進(jìn)步和科技創(chuàng)新，其相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新將對(duì)其他產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新起到示范帶動(dòng)作用。
同時(shí)，新能源汽車的核心是驅(qū)動(dòng)力的新能源化，其創(chuàng)新與發(fā)展，除了革新汽車電機(jī)、電控乃至整車技術(shù)外，還將高度融合能源管理、智能互聯(lián)和云服務(wù)，極大地重塑汽車產(chǎn)業(yè)鏈，這對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的我國(guó)來(lái)說(shuō)，既是契機(jī)，更是挑戰(zhàn)。節(jié)能與新能源汽車作為十大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一，是實(shí)現(xiàn)2025目標(biāo)的重要抓手和組成部分，也是實(shí)現(xiàn)汽車強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要機(jī)遇。
從現(xiàn)在起到2050年，以節(jié)能減排為主驅(qū)動(dòng)力，根據(jù)產(chǎn)品成熟度的不同，有計(jì)劃、有安排、有次序地在各領(lǐng)域推廣應(yīng)用不同類型的新能源汽車，并逐步提升技術(shù)水平、調(diào)整車型結(jié)構(gòu)、提高應(yīng)用規(guī)模，最終實(shí)現(xiàn)新能源汽車占我國(guó)汽車總保有量的50%，如表1所示。
表1? 新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)整車路線圖
第一階段：從現(xiàn)在起到2020年，重點(diǎn)減少汽車PM2.5排放。主要在公交出租、物流運(yùn)輸、公務(wù)機(jī)構(gòu)等公共服務(wù)及小型純電動(dòng)乘用車領(lǐng)域推廣應(yīng)用新能源汽車。該階段重點(diǎn)發(fā)展純電動(dòng)與插電式混合動(dòng)力汽車，支持鼓勵(lì)燃料電池汽車技術(shù)研發(fā)。到2020年，新能源汽車年產(chǎn)銷量達(dá)200萬(wàn)輛，市場(chǎng)占比為5%~10%，占我國(guó)汽車總保有量的2%以上。
第二階段：2020—2030年，以節(jié)能為主要驅(qū)動(dòng)力，PM2.5得到有效控制，CO2排放有所上升。在全社會(huì)各領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng)用純電動(dòng)與插電式混合動(dòng)力汽車，同時(shí)實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化并達(dá)到一定的產(chǎn)銷規(guī)模。大力研發(fā)、成熟應(yīng)用清潔發(fā)電及氫燃料制備（如利用自產(chǎn)可燃冰等資源發(fā)電、制氫）等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)氣、可燃冰等資源用量超過(guò)石油用量。到2030年，新能源汽車年產(chǎn)銷量達(dá)2000萬(wàn)輛，市場(chǎng)占比為50%左右，占我國(guó)汽車總保有量的15%。
第三階段：2030—2050年，以減少CO2排放量為主要驅(qū)動(dòng)力，降低全產(chǎn)業(yè)鏈能耗水平。在全國(guó)各領(lǐng)域開(kāi)始大規(guī)模推廣氫燃料電池汽車，建設(shè)完善能滿足全面普及燃料電池汽車的基礎(chǔ)設(shè)施。研發(fā)應(yīng)用更清潔更高效的燃料制備技術(shù)，利用太陽(yáng)能、潮汐能、風(fēng)能等可再生能源生產(chǎn)燃料。同時(shí)擴(kuò)充燃料類型，積極開(kāi)發(fā)生物質(zhì)燃料、甲醇、CO等多種燃料類型。到2050年，基本實(shí)現(xiàn)新能源汽車占我國(guó)汽車總保有量的50%以上，其中相當(dāng)部分為燃料電池汽車。在關(guān)鍵零部件中，高能量密度動(dòng)力電池是新能源汽車當(dāng)前的迫切需求。目前三元層狀鋰離子電池材料是最有應(yīng)用前景的高能量密度正極材料，發(fā)展方向主要有高鎳及高電壓兩個(gè)方向。高電壓三元材料受高電壓電解液等配套技術(shù)不成熟的限制，短期內(nèi)還無(wú)法大批量應(yīng)用。而高鎳正極材料組合Si基負(fù)極是三元?jiǎng)恿﹄姵孛嫦?00 Wh/kg以上要求的主要技術(shù)路線，如圖1所示。Si具有最高的理論嵌鋰容量（約4200 mAh/g）和較為適中的嵌脫鋰電位（約0.45 V vs.Li/Li+），在高速充電時(shí)能更好地避免鋰在極片表面的析出和枝晶生長(zhǎng)，從而改善電池的操作安全性，可適應(yīng)較寬的溫度范圍和較高的倍率性能。
圖1 300 Wh/kg以上三元?jiǎng)恿﹄姵丶夹g(shù)路線
但是，高鎳三元材料隨著鎳含量的增加，其氧化性、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性隨之明顯增加。目前，為提升能量密度的約束，在提升材料的克容量時(shí)，其循環(huán)壽命、熱存儲(chǔ)、安全性等性能都會(huì)惡化。因此，只有這些性能達(dá)成一個(gè)平衡狀態(tài)，滿足實(shí)際使用需求時(shí)，才能真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。
鋰離子電池屬于封閉體系，其能量提升空間存在一定的瓶頸，因此未來(lái)將逐漸被新型電池所替代。當(dāng)前研究比較熱門的下一代動(dòng)力電池有全固態(tài)電池、鋰硫電池、金屬空氣電池、燃料電池等。
全固態(tài)電池電壓平臺(tái)高，固態(tài)電解質(zhì)比有機(jī)電解液普遍具有更寬的電化學(xué)窗口，且能阻隔鋰枝晶生長(zhǎng)，為具有更高能量密度空間的新型鋰電技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。全固態(tài)鋰電池當(dāng)前能量密度約為350 Wh/kg，預(yù)估最大值可達(dá)900 Wh/kg，但其生產(chǎn)工藝流程和技術(shù)跟當(dāng)前的常規(guī)液態(tài)鋰離子電池完全不同，產(chǎn)業(yè)化面臨相當(dāng)高的技術(shù)壁壘。由于固體電解質(zhì)中離子傳輸速度較慢，固體電解質(zhì)和正負(fù)極材料界面的電阻很大，決定了其倍率性能必然是短板，同時(shí)全固態(tài)電池的循環(huán)性和溫度性能也會(huì)面臨很大挑戰(zhàn)。當(dāng)前全固態(tài)鋰電池還處于試驗(yàn)階段，商業(yè)化還需時(shí)日。
鋰硫電池以硫作為正極，其理論比能量高達(dá)2600 Wh/kg，且單質(zhì)硫成本低、資源豐富、對(duì)環(huán)境友好，目前主要存在活性物質(zhì)利用率低和循環(huán)性差等問(wèn)題。開(kāi)展高性能碳硫復(fù)合材料制備技術(shù)、高穩(wěn)定性鋰或鋰合金負(fù)極制備技術(shù)以及鋰硫電池制備技術(shù)的優(yōu)化等，獲得比能量大于500 Wh/kg的鋰硫電池，方可滿足新能源汽車長(zhǎng)續(xù)駛里程的使用要求。
金屬空氣電池因?yàn)殡姵仃帢O活性物質(zhì)O2可以從環(huán)境中攝取而不需要存儲(chǔ)于電池體系中，因而具有較高的理論能量密度（～11 500 Wh/kg，不包括O2質(zhì)量），也因此成為近年來(lái)人們研究的熱點(diǎn)。以鋰空氣電池（Li-O2）為例，最近的研究表明，可以承受100周期以上的循環(huán)，同時(shí)充放電過(guò)程中Li2O2的生成/分解也被證實(shí)。但是，Li-O2電池陰極氧電極充放電動(dòng)力學(xué)過(guò)程緩慢，且存在較大的極化過(guò)電位，所以導(dǎo)致目前報(bào)道的Li-O2電池能量效率較低。開(kāi)發(fā)高效的雙功能催化劑，以較大限度地提高Li-O2電池的能量效率是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。目前研究較為廣泛的氧電極催化劑包括碳材料、非貴金屬（氧化物）及貴金屬（氧化物）等。
另外一種研發(fā)比較熱門的新型電池是燃料電池，其獨(dú)特的異相電催化反應(yīng)過(guò)程，使得不管是氫的電化學(xué)氧化還是氧的電化學(xué)還原，都可以在Pt/C催化劑表面獲得較高的交換電流密度。同時(shí)兼具高能量和高功率的工況特性，這恰恰是現(xiàn)代汽車對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的最基本的技術(shù)要求。站在電化學(xué)器件的角度，相較于二次電池，燃料電池是化學(xué)電源的一個(gè)更高的發(fā)展層次。燃料電池和二次電池在工作方式上的本質(zhì)不同，決定了二次電池適用于中小功率的儲(chǔ)能應(yīng)用，而燃料電池則適合于較大功率的儲(chǔ)能應(yīng)用。
綜合來(lái)看，未來(lái)5~10年內(nèi)全固態(tài)電池、鋰硫電池、金屬空氣電池、燃料電池產(chǎn)業(yè)化的可能性都較小，動(dòng)力鋰電池在未來(lái)幾年將迎來(lái)快速發(fā)展期。
目前全球高端動(dòng)力鋰電池產(chǎn)能吃緊，正極、負(fù)極、電解液等關(guān)鍵原材料高端產(chǎn)品被日本企業(yè)所控制。目前我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)在動(dòng)力鋰電池電芯制造領(lǐng)域具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)，其電池能量密度與國(guó)外接近，但差距主要體現(xiàn)在可靠性及一致性上。
燃料電池方面，國(guó)外汽車企業(yè)早于我國(guó)率先進(jìn)行技術(shù)布局，并建立了燃料電池發(fā)展路線，形成了多國(guó)聯(lián)合研發(fā)陣營(yíng)，鉑金催化劑等關(guān)鍵技術(shù)已實(shí)現(xiàn)突破，并完成產(chǎn)業(yè)化升級(jí)，同時(shí)推出了市場(chǎng)化乘用車產(chǎn)品。我國(guó)燃料電池汽車基礎(chǔ)較弱，關(guān)鍵材料和部件大多依賴進(jìn)口，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)成本居高不下，其耐久性、環(huán)境適用性等方面還存在技術(shù)瓶頸，有待繼續(xù)研究突破。五、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及系統(tǒng)構(gòu)型基本路線
新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)相對(duì)成熟。我國(guó)電機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)與產(chǎn)品滿足了新能源商用車、乘用車和特殊用途車輛的需求，多家驅(qū)動(dòng)電機(jī)企業(yè)產(chǎn)能達(dá)到萬(wàn)套級(jí)以上，部分產(chǎn)品已經(jīng)批量出口歐美國(guó)家，驅(qū)動(dòng)電機(jī)部分指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際水平。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)主流路線有異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)。其中，永磁同步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、響應(yīng)快速、調(diào)速范圍寬、定位準(zhǔn)確等特點(diǎn)，已經(jīng)成為主流技術(shù)。國(guó)內(nèi)外近期上市的新能源汽車大多采用永磁同步電機(jī)，個(gè)別企業(yè)如美國(guó)特斯拉汽車公司采用異步電機(jī)。2016年，在我國(guó)新能源汽車中，配套永磁同步電機(jī)的比例高達(dá)81.7%，而配套交流異步電機(jī)的比例則為17.8%。
未來(lái)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)展趨勢(shì)主要包括：電機(jī)的功率密度不斷提高，永磁電機(jī)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大；電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的集成化和一體化趨勢(shì)更加明顯，電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、底盤(pán)系統(tǒng)的集成度不斷提高；車用電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)字化程度不斷加大。
（二）混合動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型
目前市面上的混合動(dòng)力車型，主要匹配有增程式、并聯(lián)、混聯(lián)三種系統(tǒng)構(gòu)型。
增程式構(gòu)型通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)向電池充電，僅由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，這樣可以使發(fā)動(dòng)機(jī)一直在最佳工況下工作且效率較高，即使在城市擁堵工況行駛也可以保持較低的油耗。但在高速工況下，由于能量傳遞有層級(jí)，會(huì)造成部分功率的損失，油耗偏高。其代表車型有寶馬i3、奧迪A1e-tron等。
并聯(lián)構(gòu)型大多是在傳統(tǒng)燃油車的基礎(chǔ)上增加電動(dòng)機(jī)、電池、電控，由電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輪，這樣能充分利用功率，沒(méi)有浪費(fèi)問(wèn)題，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)純電與混動(dòng)模式兩種工況。其缺點(diǎn)在于，混動(dòng)模式下由于單電機(jī)不能同時(shí)發(fā)電與驅(qū)動(dòng)車輛，所以發(fā)動(dòng)機(jī)不能保持最佳工況，油耗較高。其代表車型有奔馳550插電版、比亞迪秦等。
混聯(lián)構(gòu)型則有兩個(gè)電機(jī)，一個(gè)電動(dòng)機(jī)僅用于直接驅(qū)動(dòng)車輪，另一個(gè)電機(jī)即可用于充電，也可輸出驅(qū)動(dòng)力。其優(yōu)點(diǎn)在于，任何行駛工況發(fā)動(dòng)機(jī)均能保持最佳轉(zhuǎn)速，油耗較低，但也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、開(kāi)發(fā)難度高等缺點(diǎn)。其代表車型有豐田普銳斯插電版、上汽榮威等。
市面上并聯(lián)、混聯(lián)構(gòu)型車型較多。國(guó)外實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)的乘用車混合動(dòng)力系統(tǒng)多使用功率分流、混聯(lián)系統(tǒng)，傳遞效率高、節(jié)油性能好。國(guó)內(nèi)目前的混合動(dòng)力系統(tǒng)仍然以微混和中混為主，混合動(dòng)力系統(tǒng)的可升級(jí)產(chǎn)品（如插電式混合動(dòng)力汽車，PHEV），主要是基于汽車起動(dòng)發(fā)電一體機(jī)（ISG）的構(gòu)型拓展而來(lái)。自主汽車企業(yè)推出的插電式混合動(dòng)力乘用車型，多使用并聯(lián)、串并聯(lián)系統(tǒng)，綜合性能距離國(guó)外還有一定的差距。尤其在專用發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)電耦合裝置、系統(tǒng)集成及控制等核心技術(shù)方面水平不高，與國(guó)外差距較大。
當(dāng)前全球及我國(guó)在發(fā)展新能源汽車的過(guò)程中，均面臨著傳統(tǒng)鋰電池技術(shù)性能提升困難、新體系電池處于研發(fā)中、燃料電池技術(shù)不成熟等核心障礙，導(dǎo)致新能源汽車?yán)m(xù)駛里程無(wú)法與傳統(tǒng)汽車競(jìng)爭(zhēng)。新體系電池技術(shù)存在一定的顛覆性，燃料電池技術(shù)代表未來(lái)車用清潔能源的終極方向，我國(guó)的深度混合動(dòng)力技術(shù)儲(chǔ)備相較國(guó)際領(lǐng)先水平還存在差距。因此，必須高度重視，組建國(guó)家級(jí)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，加強(qiáng)投入力度，引導(dǎo)創(chuàng)新突破，掌握產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)與發(fā)展先機(jī)。
針對(duì)電動(dòng)汽車的三大關(guān)鍵領(lǐng)域，建議由國(guó)家組織建立三家技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟：國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心（已有）、國(guó)家新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)研究中心、國(guó)家燃料電池技術(shù)創(chuàng)新中心，并設(shè)置目標(biāo)任務(wù)書(shū)和實(shí)施制度約束，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)資源集聚和研發(fā)產(chǎn)出。
定位目標(biāo)：引導(dǎo)汽車及相關(guān)行業(yè)集成現(xiàn)有創(chuàng)新資源，組建協(xié)同攻關(guān)、開(kāi)放共享的創(chuàng)新平臺(tái)。加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，開(kāi)展關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)與工程化應(yīng)用。發(fā)展模塊化供貨等先進(jìn)模式以及高附加值、知識(shí)密集型等高端零部件。全面提升我國(guó)汽車工業(yè)自主開(kāi)發(fā)能力和整體技術(shù)水平。
研究領(lǐng)域：動(dòng)力電池（新型電池隔膜、新型電解液、新型正負(fù)極材料等）、動(dòng)力系統(tǒng)（混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力專用耦合機(jī)構(gòu)、絕緣柵雙極型晶體管、高速減速器、逆變器集成技術(shù)等）、燃料電池（電池堆、高性能膜材料、低鉑催化劑、制氫/儲(chǔ)氫/運(yùn)氫技術(shù)等）。
組織形式：由國(guó)家相關(guān)部門組織科研機(jī)構(gòu)、整車企業(yè)、零部件企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)、高等院校等建立創(chuàng)新聯(lián)盟，并分別設(shè)定一家牽頭單位（原則上由第三方科研機(jī)構(gòu)牽頭，各單位按任務(wù)分工分頭開(kāi)展研究）。
運(yùn)行機(jī)制：國(guó)家相關(guān)部門制定各階段的研究目標(biāo)及任務(wù)書(shū)，由牽頭單位組織成員單位共同完成，實(shí)行研究成果（包括技術(shù)專利、數(shù)據(jù)、資料等）共享，并逐步實(shí)施成果的推廣計(jì)劃。
資金需求：國(guó)家每年定期投入30%的研究經(jīng)費(fèi)，企業(yè)自籌70%，鼓勵(lì)吸收社會(huì)資本、金融資本參與、政府和社會(huì)資本合作（PPP）等融資模式，解決資金需求。
總結(jié)來(lái)看，發(fā)展新能源汽車對(duì)我國(guó)降低石油對(duì)外依存度、緩解環(huán)境污染壓力、帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新、助推制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)等都具有重大意義。目前各種產(chǎn)品的技術(shù)路線還處于不斷探索改進(jìn)的階段，電池技術(shù)尚未形成終極方案、混合動(dòng)力技術(shù)構(gòu)型還在優(yōu)化，整車推進(jìn)步驟也會(huì)伴隨產(chǎn)品成熟度的發(fā)展做出調(diào)整。未來(lái)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還將伴隨補(bǔ)貼力度下降、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)接踵而來(lái)的挑戰(zhàn)，為此，必須堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為第一核心，發(fā)揮好國(guó)家級(jí)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟的作用，加強(qiáng)產(chǎn)品技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。
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