1、中國汽車發動機節能發展研究,2,主 要 內 容,一、我國汽車節能減排現狀 二、我國汽車發動機能量消耗情況 三、汽車發動機節能重點發展方向 四、相關政策建議,3,一、我國汽車節能減排現狀,4,汽車工業飛速增長,2007年我國汽車產銷量分別達到888萬輛和879萬輛。在汽車產量上，我國僅次于美國、日本位居世界第三位。在汽車銷量上，我國已超過日本，低于美國，成為世界第二大汽車市場,5,全國汽車保有量增長迅猛,7年間增長了2.6倍,6,中國目前每千人擁有汽車量為25，相當于美國1914年的保有量，今后隨著國民經濟的增長，汽車保有量仍將保持較快增長的態勢,7,國內外有關機構對我國汽車保有量的預測（萬輛,

2、2010年 50006300萬輛,2020年 1.21.6億輛,8,汽車耗能不斷攀升,2006年，車用燃油消耗占國內石油消耗總量的27%，其中汽油占全國汽油消耗總量的86.4%，柴油占全國柴油總消耗量的38.5%，農用車對柴油的消耗達到11,9,國家石油對外依賴度加大,2007年，我國成為僅次于美國的石油消費國。 石油消費量達3.46億噸。 2007年，我國石油對外依賴度達到46.2%，石油供應安全面臨嚴峻挑戰， 國內原油產量為1.87億噸，石油凈進口量1.59億噸,10,目前的汽車產品和產品結構不利于節能,我國汽車產品的平均油耗明顯高于歐美國家的平均水平。 總體差距的范圍在9%16%，差距最

3、大的車型是整車整備質量1000kg以下的小型汽車。 汽車整備質量有上升趨勢。 2002年我國乘用車平均整車整備質量只有1230kg，到2006年，則增加至1356kg，與2002年相比，增加了10%。 轎車產品結構小排量份額偏小，中大排量份額偏大，不利于節能。 在2006年、2007年新生產的轎車產品中，1.52.0升排量的比例分別為58.9%和60.4%，2.02.5升排量的轎車所占比例為10.6%和11.6%，而1.0升以下的轎車所占比例僅為9.3%和5.2,11,相關標準和財稅政策有待完善,汽車燃油經濟性標準處于實施初期，且覆蓋范圍較小。 目前，實施燃油經濟性標準只局限于新生產的乘用車及

4、輕型商用車，還沒有覆蓋到其他車型。 與汽車相關的稅費設置和結構沒有充分體現出對“節能減排”的合理引導作用。 新能源汽車發揮的石油替代作用較小。 2007年我國新能源汽車替代的石油燃料僅占車用燃料總消耗量的5%左右,12,缺少針對節能與新能源汽車的具體的、目標明確的綱領性政策,13,二、我國汽車發動機能量消耗情況,14,我國近期商用車是燃料消耗的主力，商用車消耗的燃料占70%； 以轎車為主的乘用車所消耗的燃料，近幾年呈現快速增加的趨勢； 在未來的汽車能源消耗中，乘用車的燃料消耗比例將逐步上升，并處于主導地位,商用車和乘用車都必須重視節能,15,商用車能量消耗平衡圖（客車,數據來源：中國企業試驗數

5、據,16,乘用車能量消耗平衡圖（轎車,數據來源：中國企業試驗數據,17,三、汽車發動機節能重點發展方向,18,對于傳統能源發動機： 發展小型高效車用發動機（1.0L排量及以下） 通過先進的發動機技術提高汽油發動機的工作效率 由于柴油發動機的效率高于汽油機，可以發展乘用車用柴油發動機 替代能源方面 混合動力可以大大提高能源利用效率 天然氣發動機 純電動,主要圍繞以下兩大方面,19,一）發展1.0L排量及以下車用發動機,小型乘用車具有良好的節能減排和經濟性效益。替代高排量車型后綜合節油效果可達到35%左右，因此應重點發展1.0L排量及以下小型乘用車用發動機。 建議“小型乘用車”的定義為：1.0L排

6、量及以下，同時滿足升功率、整備質量、外形尺寸、油耗四方面指標限值要求的乘用車統稱為小型乘用車,20,一）發展1.0L排量及以下車用發動機,我國目前發展小型乘用車還面臨一些障礙，需要大力扶持。 我國小型乘用車總體技術水平偏低； 由于技術水平相對較低，消費者消費熱情不高、部分地方出臺了限制政策等； 國家有關總體稅費政策尚未能體現出對節能產品和技術的鼓勵作用。 小型乘用車具備進一步發展的產業條件 目前已經形成了五大小型乘用車生產企業，在國際上具備了性價比的相對優勢。國內一些企業已經推出了具備升功率50千瓦以上先進小型乘用車發動機和排放滿足國、國標準的較高檔次小型乘用車。 近期發展目標： 到2010年

7、，小型乘用車產量達到200萬輛，占乘用車市場份額的20%，替代高排量車型70萬輛，實現當年節油量約50萬噸,21,先進柴油發動機具有油耗低、CO2排放少的優點。 研究表明：與汽油車相比，柴油車可平均節油30%左右；上海市柴油轎車示范結果顯示，與同級別的汽油車相比，柴油車的百公里油耗降低了35%42%。 我國柴油乘用車還面臨一些制約因素，占汽車總保有量的比重不到1%。 柴油機的制造成本高，導致整車價格增加10%以上； 高品質柴油還不能滿足市場需求； 主要大城市還存在限制柴油車使用的政策。 在每年新增的乘用車中，柴油車的比例仍然較低，2007年銷售的乘用車中柴油只有4.3萬輛，市場占有率僅為0.7

8、%。 我國汽車企業和內燃機企業從“十五”末期已經開始研發生產乘用車柴油機的準備，已具備較好的產業化基礎。 目前有十多家企業已經開發或引進了乘用車用柴油機，產品具有先進的節能排放技術水平，多數已達到批量生產的技術狀態，大部分產品具有自主知識產權,二）發展轎車用柴油發動機,22,二）發展轎車用柴油發動機,近期發展目標： 發展達到國標準的柴油乘用車技術； 增加柴油乘用車市場份額，尤其是提高出租車、SUV與MPV的柴油車比例； 2010年，柴油乘用車產量達到40萬輛，占乘用車市場的34%，實現節油40萬噸； 進一步推行商用車柴油化，爭取實現3.5t以上商用車全部柴油化； 針對車用柴油品質及供給問題，應

9、加快二甲醚替代柴油的可行性研究，對二甲醚汽車的技術開發與推廣應用予以大力支持。在組織示范運行的同時，加快相關標準的研究與制定，建立完善二甲醚輸配系統，在取得一定經驗后進行推廣并形成車用替代燃料產業，以實現對車用柴油的替代； 建議國家盡快出臺燃油稅政策，以促進節能型柴油乘用車的應用與發展； 建議繼續強化乘用車燃油經濟性標準，以促進柴油乘用車的發展,23,提高汽油機效率是汽車節能最重要、最直接、最現實的措施之一； 目前國內99%以上的乘用車是汽油車，在可以預計的將來，汽油機仍將是汽車的主要動力； 全面推廣多氣門技術，增加可變氣門技術的應用，適度采用增壓和汽油直噴技術，是近期內實現汽油發動機節能降耗

10、的主要技術途徑,三）發展高效汽油發動機,汽油機新技術對燃油經濟性及成本的影響,24,三）發展高效汽油發動機,推廣高效汽油機技術必須重視小型汽油發動機的技術提升； 通過合資生產、技術引進和自主開發，我國目前在推廣高效汽油機技術方面已經具備了一定的產業基礎。 多氣門技術和氣門可變技術已經開始在國內許多汽車車型上得到應用； 汽油機缸內直噴技術在國家科技項目支持下開展了研究工作，部分車型上已經開始應用,25,三）發展高效汽油發動機,近期發展目標： 2010年將淘汰2氣門技術產品，全部采用多氣門技術；新產品采用氣門可變技術的比例，從近30增加到45；部分中高級車采用增壓技術。2010年實現節油30萬噸

11、； 2010年在中高檔車上采用汽油直噴技術，考慮汽油品質的實際狀況，1的均質汽油直噴技術是近期比較現實的技術方案。預計2010年國內采用汽油直噴技術的中高檔轎車市場占有率將達到2%，即當年銷售20萬輛，市場保有量超過43萬輛，實現節油8萬噸,26,四）發展混合動力,在多數行駛工況下，特別是在城市行駛工況下，混合動力汽車具有明顯的節油效果。根據動力混合形式和程度的不同，混合動力汽車比同型汽油車節油10%40%； 在三類電動汽車中，混合動力汽車是現階段最具產業化前景、最現實的技術方案； 在國家“863”重大專項的支持下，我國混合動力汽車的技術研發工作進展迅速，已有多個城市開始混合動力客車、出租車的

12、示范運行工作； 我國微混合、輕度混合轎車，串聯式、并聯式混合動力公交車，已經進入或即將進入產業化和商業化階段,27,發展目標： 綜合考慮我國混合動力汽車目前的技術發展狀況，近期和中期，我國應重點發展BSG（皮帶傳動啟動機和發電機系統）混合動力轎車、ISG（集成的啟動機和發電機系統）混合動力轎車，串聯混合動力公交車、并聯混合動力公交車及其核心關鍵技術和零部件（比如動力電池、混合動力專用發動機、動力耦合系統等）； 目標用戶是：家庭用車，出租車和城市公交車,四）發展混合動力,28,年度新增混合動力汽車預測和新增節能減排目標預測,注1：ISG混合動力轎車節油率15%，BSG混合動力轎車節能10%，新增

13、車輛作為出租車，年行駛里程10萬公里，對比車型的百公里油耗為8L; 注2：混合動力公交客車的節油率20%，年行駛里程10萬公里，對比車型百公里油耗為40L; 注3：Prius的節油率40%，Civic的節油率30%，均作為私家用車，年行駛里程2萬公里，對比車型百公里油耗8L,四）發展混合動力,29,天然氣屬于低碳燃料，天然氣發動機具有明顯的環保效益和溫室氣體減排效果; 天然氣發動機的常規排放低于汽柴油車。據有關資料顯示，與同功率的傳統燃油汽車相比，天然氣發動機尾氣中HC可下降90%，CO下降約80%，NOx下降約40%。 天然氣發動機在溫室氣體減排方面具有顯著的優勢。據國內外研究結果表明，天然

14、氣發動機的CO2排放量與傳統車相比可降低20%以上。 天然氣發動機具有較高的全壽命周期能量效率； 在現有的汽車驅動技術中，僅低于柴油車和純電動汽車,五）發展天然氣發動機,30,天然氣發動機控制技術發展路線圖,五）發展天然氣發動機,天然氣發動機技術發展的主要趨勢是：缸內直噴技術、氣門可變技術、稀薄燃燒技術、新型催化劑和催化技術,天然氣發動機的技術發展趨勢,31,我國已經具備發展天然氣發動機的產業基礎 2007年，我國天然氣汽車(含底盤)產量達到5.7萬 輛。產品覆蓋客車、轎車、貨車、市政專用車等多個細分市場； 國內有58家企業生產天然氣汽車，累計有347個天然氣汽車車型（包括底盤）進入國家機動車

15、新產品公告； 國內有18家企業生產天然氣發動機，共有98款天然氣發動機產品在市場中銷售； 我國形成了全系列天然氣氣瓶的設計與生產制造技術，產業化能力超過80萬只/年； 自主開發的減壓器、電控單元ECU、燃氣噴嘴等燃氣汽車專用裝置，開始批量投放市場； 加氣站凈化裝置、儲氣裝置、壓縮機和加氣機等加氣站設備全部實現國產化，國產設備的市場份額在90%以上，部分產品達到100,五）發展天然氣發動機,32,我國已經具備天然氣發動機應用基礎 2007年底，全國16個清潔汽車重點推廣城市共發展天然氣汽車27萬輛，建成天然氣加氣站555座； 單一燃料天然氣汽車保有量達到2.5萬輛，天然氣原廠車（OEM）接近10

16、萬輛，占天然氣汽車總保有量的比例達到30%； 年替代燃油超過200萬噸，占汽車總保有量不到1%的天然氣汽車實現了超過2%的車用能源替代。重點推廣城市天然氣汽車行業年產值超過百億元； 建立起天然氣汽車推廣體系，形成了較為完善的政策法規與組織管理體系,五）發展天然氣發動機,33,發展目標： 2010年：天然氣汽車保有量達到80萬輛，車用天然氣消費量達到80億立方米， 替代燃油700萬噸； 發展重點： 技術路線 重型發動機采用電控、增壓中冷、稀燃技術和后處理技術； 轎車采用多點順序噴射技術、后處理技術； 鼓勵應用的技術產品 單一燃料電噴燃氣轎車； 單一燃料電控增壓中冷稀燃重型發動機； 重型燃氣發動機

17、電控系統； 優先應用領域 公交車、出租車、都市物流車、市政車輛、城際客運與貨運車輛,五）發展天然氣發動機,34,純電動汽車能效高、能量來源廣泛； 純電動汽車具有零排放、低噪聲、能量利用效率高等顯著特點； 電能來源廣泛（包括水電、核電、火電、風電、太陽能、生物質能、海洋潮汐、地熱等等），并不特別依賴某一種能源，而且可以是可再生能源、實現無污染發電； 純電動汽車的驅動系統、動力電池等的技術研發受到日益廣泛的重視； 汽車動力系統的電動化，將促使汽車底盤和驅動系統的融合，推動其構型發生重大變革； 隨著動力電池的技術進步，純電動汽車將會在節能減排中、推動汽車結構概念變化中扮演越來越重要的角色,六）發展純

18、電動汽車,35,電機從過去的直流有刷電機，發展到全數字矢量控制的交流感應電機和 永磁同步電機； 動力電池從過去的鉛酸電池發展到鎳氫動力電池、鈷酸鋰、錳酸鋰、聚合物、三原材料、磷酸鐵鋰等先進的綠色動力電池； 美、日及歐洲發達國家純電動汽車即將進入實用化階段,近30年電池技術的發展態勢,日本下一代車輛燃料行動計劃中 對電動汽車動力電池發展的預期和目標,純電動汽車的關鍵零部件技術快速發展,36,發展現狀 純電動汽車關鍵部件的技術，純電動汽車整車產品技術和產業化基礎，與國際基本同步，而且在某些領域還具有獨特的優勢； 純電動客車動力系統已經實現國產化 ； 國內一些廠家已經具備了純電動乘用車的生產能力。目

19、前已經累計出口1200多輛。年產能2萬輛純電動轎車柔性總裝生產線和產能3萬套的動力總成生產線已在天津建成 ； 我國研發的搭載錳酸鋰動力蓄電池的純電動轎車，不僅完成了國家標準規定的所有試驗，還進行了動力電池的各項濫用試驗，并在 2006年完成了國際首例整車正面碰撞試驗，證實了高性能純電動汽車產品的安全性； 在電動汽車用動力蓄電池、驅動電機等關鍵零部件技術、電子控制技術和系統集成技術上取得了較大進展，初步形成電動汽車關鍵零部件配套產業鏈,我國已經具備了較好純電動汽車應用基礎,37,發展目標,我國純電動汽車發展目標的設定,38,四、相關政策建議,39,四、政策建議,1.0L排量及以下發動機： 給予小

20、型乘用車生產和消費在稅收和征費方面更多的優惠。在乘用車生產環節，把小型乘用車的消費稅從3%降至1%或完全取消，購置稅由目前的10%降至5%。在使用環節上，乘用車車船使用稅可按照發動機排量實行較高的累進稅率；在汽車強制保險上對小型乘用車進行較大幅度地優惠。 取消針對節能環保低排量的小型汽車的各種限制，制定國家標準。 建議盡快出臺燃油稅。 大力推進政府公務車采購改革，政府部門應帶頭使用節能、環保、低排量的小型乘用車。 加強“小型乘用車”技術標準和評價體系的研究制定工作。 加大技術研發投入，改變小型乘用車低質低價的形象，提高性能、品質和服務。注重關鍵技術的研發，特別是小排量發動機技術,40,四、政策

21、建議,柴油發動機： 建議地方政府調整或取消對柴油乘用車的限制政策； 建議國家有關部門出面協調相關石化企業增加高品質柴油的產量，以適應我國柴油汽車的發展需要； 建議政府相關部門組織乘用車柴油機關鍵技術攻關，支持關鍵零部件開發，引導產品產業化； 建議國家盡快出臺燃油稅政策，以促進節能型柴油乘用車的應用與發展； 建議繼續強化乘用車燃油經濟性標準，以促進柴油乘用車的發展,41,四、政策建議,高效汽油發動機 采用汽油直噴技術需要高品質的燃油，國家應進一步提高國家燃油標準，并對煉油工業投入資金進行升級改造； 汽車行業應加強零部件生產配套，如油泵、噴油器等，填補在采用缸內直噴技術所需要的一些關鍵零部件生產供應方面的空缺,42,四、政策建議,混合動力： 稅收激勵政策：減免混合動力汽車購買者的車輛購置稅； 直接經濟補貼：采取直接補貼方式與上述稅收激勵政策相結合，形成對混合動力汽車與同檔次傳統車輛差價的50%的經濟支持力度； 出臺價格或相關稅收政策，使燃油價格趨于合理化； 電動汽車的用電價格按照居民用電價格計算,43,四