【正文】 I 密級(jí)：內(nèi)部 “十一五” 863 計(jì)劃 節(jié)能與新能源汽車 重大項(xiàng)目 立項(xiàng)建議書 項(xiàng)目名稱： 節(jié)能與新能源 汽車 重大項(xiàng)目 所屬領(lǐng)域： 交通領(lǐng)域 編報(bào)日期： 2021 年 4 月 II 目 錄 一、項(xiàng)目提出的背景、意義和必要性 ...................... 1 1 立項(xiàng) 背景 ....................................... 1 交通能源與環(huán)境問題是 21 世紀(jì)全球面臨的重大挑戰(zhàn) . 1 各國(guó)政府積極推動(dòng)節(jié)能與新能源汽車技術(shù)的發(fā)展 .... 2 我國(guó)面臨能源和環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn) ................. 3 我國(guó)面臨汽車技術(shù)變革的重大機(jī)遇 ............... 5 2 項(xiàng)目的意義和必要性 .............................. 5 發(fā)展節(jié)能 與新能源汽車是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需要 ........................................ 6 發(fā)展節(jié)能與新能源汽車是提高汽車工業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的迫切要求 ........................................ 7 開發(fā)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)品是汽車技術(shù)不斷發(fā)展的需求 8 節(jié)能與新能源汽車具有廣闊的市場(chǎng)前景 ........... 8 二、項(xiàng)目相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢(shì) ................ 10 1 國(guó)外電動(dòng)汽車技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢(shì) ...................... 10 2 國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ...................... 13 3 代用燃料汽車國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢(shì) ................. 15 4 專利分析 ...................................... 19 電動(dòng)汽車專利分析 ........................... 19 代用燃料汽車專利分析 ....................... 24 專利分析結(jié)論 .............................. 27 三、項(xiàng)目發(fā)展戰(zhàn)略 .................................... 30 1 指導(dǎo)思想 ...................................... 30 2 總體目標(biāo) ...................................... 30 3 研發(fā)布局 ...................................... 32 四、項(xiàng)目的主要研究?jī)?nèi)容、目標(biāo)及具體指標(biāo) ................ 35 1 電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)和整車產(chǎn)品 ............... 35 III 燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)和示范樣車 ....... 35 燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)研究開發(fā) ..... 35 燃料電池汽車示范樣車開發(fā)和生產(chǎn) .......... 36 混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)和整車產(chǎn)品 ....... 38 混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)研究開發(fā) ..... 38 混合動(dòng)力汽車產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化 ............ 40 純電動(dòng)汽車 動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)和整車產(chǎn)品 ......... 43 純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)研究開發(fā) ...... 43 純電動(dòng)汽車產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化 .............. 44 2 代用燃料汽車 ................................... 46 燃?xì)馄嚠a(chǎn)品開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化 ................... 46 煤基燃料及生物柴油汽車的應(yīng)用研究 ............ 47 3 關(guān)鍵零 部件技術(shù) ................................. 49 電動(dòng)汽車關(guān)鍵零部件 ......................... 49 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā) ..................... 49 大功率 DC/DC 變換器研發(fā)和 產(chǎn)業(yè)化 .......... 51 動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)（包括超級(jí)電容器）研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化 ..................................... 53 電機(jī)及其控制系統(tǒng)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化 ............ 54 代用燃料汽車關(guān)鍵零部件 ..................... 56 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化 ............ 56 煤基燃料及氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā) .......... 57 4 共性基礎(chǔ)技術(shù) ................................... 58 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵材料與技術(shù)研究 ............ 58 動(dòng)力電池關(guān)鍵材料與技術(shù)研究 .................. 59 電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵材料與部件研究 ....... 60 車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)研發(fā) ........................... 61 基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)研究 ........................... 61 5 公共支撐 平臺(tái) ................................... 65 IV 節(jié)能與新能源汽車政策環(huán)境研究 ................ 65 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究 .............................. 66 檢測(cè)評(píng)價(jià)方法研究 ........................... 67 電動(dòng)汽車檢測(cè)評(píng)價(jià)方法研究 ............... 67 整車測(cè)試方法研究 ..................... 67 燃料電池測(cè)試方法研究 ................. 68 動(dòng)力電池及超級(jí)電容器測(cè)試方法研究 ...... 69 電機(jī)測(cè)試方法研究 ..................... 71 代用燃料汽車公共測(cè)試平臺(tái)建設(shè) ............ 72 知識(shí)產(chǎn)權(quán)與產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投資研究 .............. 73 知識(shí)產(chǎn)權(quán)研究 .......................... 73 產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投資研究 ................... 73 示范運(yùn)行和推廣應(yīng)用 ......................... 74 電動(dòng)汽車示范運(yùn)行和推廣應(yīng)用 .............. 74 代用燃料汽車示范運(yùn)行和推廣應(yīng)用 .......... 75 信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)與咨詢服務(wù) ................... 76 五、項(xiàng)目擬采取的技術(shù)路線 ............................ 77 六、項(xiàng)目年度任務(wù)安排 ................................ 78 1 項(xiàng)目總體安排 ................................... 78 2 動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)、整車產(chǎn)品、關(guān)鍵部件和共性基礎(chǔ)技術(shù) . 78 3 公共支撐平臺(tái)建設(shè) ............................... 78 七、項(xiàng)目的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益分析 ......................... 81 1 減少燃料消耗、優(yōu)化交通能源結(jié)構(gòu) ................... 81 2 減少排放、保護(hù)大氣環(huán)境 .......................... 81 3 自主開發(fā)、提升核心競(jìng)爭(zhēng)能力 ...................... 82 4 帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)繁榮 .......... 83 八、項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)需求及來(lái)源 ............................ 84 九、項(xiàng)目支撐條件及組織措施 ........................... 85 1 支撐條件 ...................................... 85 V 2 組織措施 ...................................... 86 十、項(xiàng)目主要任務(wù)承擔(dān)單位建議 ......................... 92 1 選擇承擔(dān)單位的基本原則 .......................... 92 2 主要課題承擔(dān)單位建議及遴選程序 ................... 92 十一、其他 需要說(shuō)明的問題 ............................ 94 1 項(xiàng)目發(fā)展機(jī)遇 ................................... 94 2 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能遇到的風(fēng)險(xiǎn) .................... 95 附件一：建議在“十一五”科技計(jì)劃其它領(lǐng)域安 排的研究?jī)?nèi)容 . 98 1 一、項(xiàng)目提出的背景、意義和必要性 1 立項(xiàng)背景 交通能源與環(huán)境問題是 21 世紀(jì)全球面臨的重大挑戰(zhàn) 目前世界汽車保有量約 8 億輛，并以每年 3000 萬(wàn)輛的速度遞增，預(yù)計(jì)到 2021 年全球汽車保有量將達(dá)到 10 億輛。據(jù)美國(guó)能源部做出的長(zhǎng)期估計(jì)： 2050 年全球的汽車保有量將增長(zhǎng)到 35 億輛，其中發(fā)展中國(guó)家增長(zhǎng) 15 倍。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)（ IEA）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明 ， 2021 全球57%的石油消費(fèi)在交通領(lǐng)域 ， 預(yù)計(jì)到 2020 年交通用油占全球石油總消耗 的 62%以上。美國(guó)能源部研究預(yù)測(cè)， 2020 年以后，全球石油需求與常規(guī)石油供給之間將出現(xiàn)凈缺口， 2050 年的供需缺口將達(dá)到 500 億桶，幾乎相當(dāng)于 2021 年世界石油總產(chǎn)量的兩倍。與此同時(shí)，交通能源消耗也是造成局部環(huán)境污染和全球溫室氣體排放的主要來(lái)源之一 ，交通能源轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。 經(jīng)過(guò)多年討論和探索，國(guó)際上對(duì)于汽車能源和動(dòng)力轉(zhuǎn)型比較一致的看法是： 各種高新技術(shù)特別是新型動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步賦予了純電動(dòng)汽車新的生命力和發(fā)展機(jī)遇。 混合動(dòng)力 作為新型汽車能源動(dòng)力 技術(shù) 共性平臺(tái) 繼承了 先進(jìn) 內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，結(jié)合高效潔凈的電力驅(qū)動(dòng)方式， 既 充分 利用現(xiàn)有燃料基礎(chǔ)設(shè)施， 又能包容各種 代用燃料 ，現(xiàn)已成為新型動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化的里程碑 。 燃料電池作為一種 新興 能量轉(zhuǎn)換裝置， 盡管目前還存在很多需要克服的技術(shù)障礙，但其作為新一代汽車能源動(dòng)力系統(tǒng) 的遠(yuǎn)期解決方案 仍然被全球所看好 。 以傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車，通過(guò)燃料供給系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)的局部改進(jìn)，可以燃用天然氣、液化石油氣、生物柴油、合成燃料、醇類燃料、醚類等清潔替代能源，成為解決石油資源短缺的重要途徑。從而與電動(dòng)汽車一起，構(gòu)成了應(yīng)2 對(duì) 21 世紀(jì)能源挑戰(zhàn)，從以石油為主的汽車燃料結(jié)構(gòu)向車用能源多元化轉(zhuǎn)化的總體路線圖。 各國(guó) 政府 積極推動(dòng)節(jié)能與新能源 汽車技術(shù) 的 發(fā)展 汽車工業(yè)在推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保障國(guó)家能源安全方面具有重要 作用 ，各國(guó)政府都對(duì)汽車 節(jié)能與新能源 技術(shù)發(fā)展給予了高度的重視。 首先是 實(shí)施大規(guī)模的 “ 政府企業(yè)合作伙伴 ” 項(xiàng)目，如美國(guó)的FreedomCAR 計(jì)劃、 清潔城市計(jì)劃、 歐洲的 CUTE 項(xiàng)目、日本 JHFC 燃料電池汽車推廣應(yīng)用項(xiàng)目等。 其次是 通過(guò)各種政策 鼓勵(lì)節(jié)能與新能源汽車的推廣和應(yīng)用 ,例如美國(guó)在新的能源法案中對(duì)節(jié)能汽車的消費(fèi)者給與一定的財(cái)稅補(bǔ)貼，其中對(duì)純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車減免 4000美元、對(duì)混合動(dòng)力汽車減免最高 3000 美元的所得稅 ；日本政府對(duì)購(gòu)買混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車的用戶給予 2021 美元的補(bǔ)貼。韓國(guó)政府從 2021 年 開始 將斥資 1449 億韓元（約合人民幣 億元），用于刺激國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)節(jié)能混合動(dòng)力車的需求， 為每輛混合動(dòng)力 汽車 購(gòu)買者提供 2800 萬(wàn)韓元的補(bǔ)貼。 在各種研發(fā)計(jì)劃和鼓勵(lì)政策的推動(dòng)下，節(jié)能與新能源汽車在國(guó)外得到快速發(fā)展，其中混合動(dòng)力汽車最有代表性。從 2021 年開始，以美國(guó)和日本為主要市場(chǎng)的全球混合動(dòng)力 汽車 保有量以年均 70%的速度增加， 3 年增加了將近 3 倍。美國(guó)預(yù)測(cè) 2021 年，市場(chǎng)上的混 合動(dòng)力汽車車型將從現(xiàn)在的 11 種增加到 50 多種，銷售量達(dá)到 70 多萬(wàn)輛，占美國(guó)汽車總銷量的比例也將從 2021 年的 ％上升到 ％。 燃料電池汽車的研究得到大量經(jīng)費(fèi)資助，并正在進(jìn)行各種示范驗(yàn)證。據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)（ IEA） 2021 年統(tǒng)計(jì)，全球能源科技研發(fā)公共資金中約 12％投入到燃料電池研發(fā)。美國(guó) 2021 年 8 月通過(guò)的能源立法3 法案將原 FreedomCAR 計(jì)劃的 20 億美元 5 年預(yù)算增加到 億，并計(jì)劃在未來(lái)十年投入總計(jì) 123 億美元 ， 作為研發(fā)、示范、采購(gòu)和免稅補(bǔ)貼 的 費(fèi)用 ；日本政府 2021～ 2021 兩年的燃料電池技術(shù)研究經(jīng)費(fèi)總計(jì)超過(guò) 6 億美元。目前全球投入商業(yè) 化示范運(yùn)行的燃料電池汽車數(shù)量超過(guò) 800 輛，示范項(xiàng)目包括美國(guó)的 CaHFC Partnership、日本的 JFHC項(xiàng)目、歐盟的 CUTE 項(xiàng)目和聯(lián)合國(guó) /全球環(huán)境基金資助的 6 個(gè)燃料電池客車示范項(xiàng)目等。 在清潔替代燃料方面，世界上許多國(guó)家在技術(shù)研發(fā)、市場(chǎng)導(dǎo)入、政策激勵(lì)等各方面開展了卓有成效的工作，取得了顯著的節(jié)能和環(huán)保