汽车轻量化发展背景及空间如何?

汽车轻量化发展背景及空间如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/01/17 09:44

政策指引+电动化持续渗透,汽车轻量化发展加速。

1. 机动车是大气污染重要来源,发展汽车轻量化实现节能减排刻不容缓

机动车保有量持续增长,2022 年达 4.17 亿辆,其中汽车占比 76.5%。据公 安部统计,2022 年全国机动车保有量达 4.17 亿辆,其中汽车为 3.19 亿辆,同比 +5.6%,每年以约 2000 万辆的速度增长;机动车驾驶人数达 5.02 亿,其中汽车 驾驶人数为 4.64 亿。此外,2022 年全国有 84 个城市的汽车保有量超过百万辆, 同比增加 5 个城市,39 个城市超 200 万辆,21 个城市超 300 万辆,其中北京、 成都、重庆、上海超过 500 万辆,苏州、郑州、西安、武汉超过 400 万辆。高汽 车保有量使得尾气排放对环境污染严重。

机动车成为重要大气污染源,碳减排目标下汽车低碳化发展刻不容缓。根据 中国政府网发布的《第二次全国污染源普查公报》,2017 年全国大气氮氧化物排 放量 1785.22 万吨,颗粒物排放量 1684.05 万吨,挥发性有机物排放量 1017.45 万吨。2017 年统计汇总机动车保有量 2.67 亿辆,其排放氮氧化物 595.14 万吨、 颗粒物 9.58 万吨、挥发性有机物 196.28 万吨,分别占全国比重为 0.57%、33.34%、 19.29%。对此,《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》提出,我国汽车技术发展的 总体目标之一为汽车产业碳排放总量先于国家碳减排承诺于 2028 年左右提前达 到峰值,到 2035 年排放总量较峰值下降 20%以上,汽车减排、低碳化发展迫在 眉睫。

我国机动车污染排放减排速度放缓,汽车节能减排进入攻坚期。近年来随着 我国污染治理政策持续大力推进,全国机动车四项污染物排放量持续降低,2017 年全国机动车保有量 3.10 亿辆,四项污染物排放总量为 4359.7 万吨;2021 年全 国机动车保有量增长至 3.95 亿辆,与此同时,四 项污染物排放总量降至 1557.7 万吨,年均降速达 22.7%。这“一升一降”背后彰显了我国污染防治颇具成效。 然而,尽管从总量上看全国机动车四项污染物排放量持续下降,减排速度却有所 放缓,2018-2021 年排放量分别同比-6.8%、-59.1%、-4.3%、-2.2%,汽车节能 减排进入攻坚期。 汽车整车重量与燃油消耗显著相关,汽车轻量化节能减排效果显著。汽车轻 量化就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量, 从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。世界铝业协会的报告指 出,汽车整车重量降低 10%,燃油效率可提高 6%-8%。大众汽车研究认为,汽车 整备重量每减少 100 千克,每公里二氧化碳排放可减少 8-11g,百公里油耗可降 低 0.3-0.5 升。因此,在当前汽车减排压力日益增大的背景下,汽车轻量化对于节 约能源、减少排放、实现可持续发展战略具有十分积极的意义。

2. 燃油车减耗目标高,整车减重可有效提升燃油效率

燃油车油耗持续降低,但减耗目标下仍压力重重。根据《节能与新能源汽车 技术路线图 2.0》,得益于高压缩比(12-13)+米勒循环+变排量附件+低摩擦技术 等先进节能技术的大量应用,汽油机热效率逐步靠近 40%(国际先进水平),全国 乘用车(含新能源汽车)油耗、传统能源乘用车油耗均持续下降,2019 年分别为 5.56、6.46L/100km。同时技术路线图提出,考虑到节能技术进步和综合工况切换 的影响,至 2025 年乘用车(含新能源汽车)油耗、传统能源乘用车油耗目标分别 为 4.6、5.6L/100km,2035 年分别为 2.0、4.0L/100km,减耗压力重重。

轻量化成为燃油车发展重点方向,2025 年燃油乘用车整车轻量化系数降幅目 标为 10%。在燃油车减耗目标下,大力发展汽车轻量化技术、持续构建汽车轻量 化技术开发和应用体系变得至关重要。《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》摒弃 以整车装备质量和轻质材料用量为衡量标准的传统做法,引入整车轻量化系数等 作为衡量整车轻量化水平的依据,并提出 2025 年、2030 年、2035 年我国燃油乘 用车整车轻量化系数需分别降低 10%、18%、25%,载货车、牵引车和客车分别 降低 5%、10%、15%。

3. 电动车三电系统重量大,提升续航里程需求推动轻量化发展

2022 年新能源汽车渗透率同比快速提升,全国新能源汽车保有量大幅增长至 1310 万辆。据公安部统计,2022 年全国新能源汽车保有量达 1310 万辆,占汽车 总量的 4.10%,扣除报废注销量比 2021 年增加 526 万辆,增长 67.13%。其中, 纯电动汽车保有量 1045 万辆,占新能源汽车总量的 79.78%。2022 年全国新注 册登记新能源汽车 535 万辆,占新注册登记汽车总量的 23.05%,与上年相比增 加 240 万辆,增长 81.48%。新注册登记新能源汽车数量从 2018 年的 107 万辆 到 2022 年的 535 万辆,呈高速增长态势。

与燃油车相比,新能源汽车减重需求更为迫切: 1)新能源车整车质量高于传统燃油车。与燃油车配备发动机、变速箱不同, 新能源汽车动力来源于电池、电驱、以及电控三大系统,合计占整车质量的 30- 40%。在现有电池密度水平下,新能源汽车的动力系统质量显著高于燃油车。尤 其是围着网联化、智能化不断推进,未来搭载相关配置后,整车质量将进一步提 升。 2)新能源汽车续航里程为用户核心关切,降低整车质量提升续航能力将进一 步增强新能源汽车竞争力。一般而言,新能源汽车续航里程取决于电池容量、电 机效率、温度、工况等多种因素影响。尽管当前新推出车型续航里程有所增加,然 而实际行驶续航里程往往与官方公布的有较大差距,甚至在冬季出现续航减半的现象,这严重影响了消费者的购买决策。而国家新能源汽车技术创新中心研究表 明,降低整车质量能显著提升续航里程,整车重量每降低 10kg,续航里程可增加 约 2.5km。 因此,中国汽车工程学会提出到 2025 年、2030 年、2035 年纯电动乘用车轻 量化系数分别降低 15%、25%、35%。

参考报告REPORT

汽车行业专题报告:汽车轻量化势不可挡,一体化压铸东风已至.pdf

汽车行业专题报告:汽车轻量化势不可挡,一体化压铸东风已至。政策指引+电动化持续渗透,推动汽车轻量化发展加速。2021年全国机动车保有量增长至3.95亿辆,四项污染物排放总量为1557.7万吨,同比-2.2%,减排速度有所放缓。而相关研究表明,车重每减轻10%,油耗可降低6%-8%。“双碳”政策及燃油车减耗目标下,汽车轻量化发展刻不容缓。此外对新能源汽车而言,续航里程焦虑仍是客户主要关切,而整车重量每降低10kg,续航里程可增加约2.5km。叠加新能源汽车三电系统重量大,加速催化汽车轻量化发展。材料、结构、工艺轻量化为汽车减重三大着手点。①材料轻量化:采用高强度钢、铝合金...

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