解析七大路线图之一：纯电动与插电式混合动力汽车技术路线图（收藏版）

10月26日，中国汽车工程学会在年会上发布了《节能与新能源汽车技术路线图》，其中包括节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车制造技术的发展路线，未来15年的汽车轻量化技术和动力电池技术。工业和信息化部装备工业司副司长曲国春强调，路线图为汽车行业的发展指明了发展方向，明确了重点和路径，希望成为行业一致的行动指南。

为了详细解读与中国汽车产业发展相关的七条路线图，第一电气网将结合完整版的《节能与新能源汽车技术路线图》，在七篇文章中逐一介绍七条路线的背景和详细发展规划。本文是第一篇：纯电动和插电式混合动力汽车的技术路线图。

新能源汽车国际推广现状

美国：美国政府大力推动成熟的混合动力技术成为当前电动汽车市场的主流技术。2015年，美国市场销售的新能源汽车总数达到11.6万辆，2016年上半年销量接近6.57万辆，预计全年将超过13万辆。

纯电动汽车以Model S和Model X为代表。Model S包括单电机后轮驱动和双电机全轮驱动，配备85kWh或60kWh的锂离子电池，百公里加速约5.7秒，续航里程可达502公里。

插电式混合动力汽车的代表：通用Volt和福特Fusion Energi。伏特采用1.5升直喷发动机，压缩比为12.5:1，两台电机，电池容量为18.4kWh，巡航里程为80公里，加速时间为每100公里8.4Ss。

日本：纯电动汽车的代表车型是日产聆风和三菱iMiEV电动汽车。2016年，新款Leaf配备了一个30kWh的电池组，能量密度约为157Wh/kg，峰值功率约为80kW，巡航里程为174公里（EPA），每100公里功耗为14.6kWh。

混合动力电动汽车的技术非常成熟：代表车型有：丰田、本田、三菱和日产。丰田普锐斯配备了1.8升2ZR-RXZ阿特金森循环发动机。电机最大输出功率为66千瓦，锂离子电池的电池容量为9.8千瓦时，纯电续航里程为56公里。

日本新能源汽车销量在2014年达到3.16万辆的峰值后，由于国际油价持续下跌，2015年首次出现下滑，销量降至2.32万辆。2016年上半年，市场开始回暖，销量达到1.37万台。

欧洲：欧洲纯电动汽车以德国为代表，代表车型为大众E-Golf和宝马i3。大众E-Golf采用永磁同步电机，峰值功率85kW，峰值扭矩270Nm，百公里加速时间10.4s，最高速度140km/h，锂电池组24.2个，整备质量1510kg，续航里程190km。

插电式混合动力在欧洲的代表车型是宝马530Le和A6L e-tron。宝马530Le搭载2.0升涡轮增压汽油发动机，最大功率160千瓦，峰值功率70千瓦，百公里加速7.1秒，最高时速233公里，纯电动模式下最高时速120公里，续航里程58公里。

国际充电基础设施建设现状

美国：2009年，美国实施了“电动汽车项目计划”，建造了12000个交流二级充电设备和100个直流快速充电器，并帮助普及了8000辆电动汽车（日产聆风和通用伏特）。2012年3月，“电动汽车无处不在”项目启动。2022年之前，建立了一个五人坐在普通电动车上的量产系统，可以购买美国的平均收入。参与充电桩建设和运营的公司包括Charge Point、Blink、eVgo、SemaChina和OpConnect，其中Charge Point和Blink拥有近一半的充电桩，加上特斯拉建造的太阳能超级充电站，充电桩的数量……

预计美国电动汽车的es将超过5.1万辆。

日本：制定了“下一代汽车战略2010”的发展计划，“国家、地方政府和行业合作，共同推进充电基础设施建设”是日本推进的总体思路。充电基础设施建设的主体是民营企业。日本已经拥有4万个汽车充电桩，其中包括家用充电桩，数量已经超过了传统的加油站。当地四大车企丰田、日产、本田和三菱也与日本政策投资银行共同成立了“日本充电服务”公司，并主动承担充电桩安装费用和八年免费保修。

CHAdeMO标准快充桩是日本直流快充桩的代表。目前，38个国家的341多家机构加入了CHAdeMO协会，其中包括能源公司、汽车公司和充电设施公司。日本和世界上的CHAdeMO快速灌注桩数量分别达到3087根和5735根。

欧洲：2014年9月，通过了《替代能源基础设施建设指令》，要求成员国在2020年建设合理数量的充电设施，并建议平均至少有10辆电动汽车拥有公共充电桩。坚持欧洲标准协调（CCS），并希望在2017年允许充电设施运营商在公共平台上提供充电服务。

国内新能源汽车发展现状

纯电动汽车：中国纯电动乘用车技术取得了巨大进步。该车的整体技术水平接近外国公司的产品，部分产品的性能指标与外国公司相当。巡航续航里程、可靠性、安全性和动力水平不断提高，经济性和综合效益水平不断优化，具备商业推广条件。纯电动公交车的整体技术水平达到国际领先水平，开发了覆盖6-12米的多种纯电动公交车车型。

插电式混合动力汽车：插电式混动乘用车技术取得进步，部分产品性能指标与国外相当。对于商用车而言，自主掌握PHEV多能动力系统、大功率电机系统、混合动力自动变速器和增程辅助发电机组的车辆控制等关键技术，以及双电机串并联、AMT并联等不同技术路线，具有良好的市场表现。

驱动电机：已开发出驱动电机系列产品，功率可满足从乘用车到大型客车的需求，驱动电机的功率密度、效率等技术水平基本与国际水平相当。峰值功率密度多为2.8-3.0kW/kg，连续功率密度为1.2-1.6kW/kg，最大驱动电机可达12000rpm。

动力电池：磷酸铁锂电池的能量密度从2007年的90kW/kg提高到近140kW/kg。三元混合锰酸锂电池的能量密度达到180Wh/kg，与国际水平基本同步。电池系统的价格从2007年的5元/瓦时降至3元/瓦小时以下。动力电池的最大比功率为3000W/kg，相当于国际先进水平。钛酸锂电池用于快速充电总线。

车辆控制与集成：基于“多V”模式开发系统，初步具备从系统、软件到硬件的三级开发能力。它具有功能安全、诊断控制、通信协议、校准和开发等基本系统功能。软硬件开发模式已与世界先进的AUTOSAR系统兼容，硬件可批量生产。我基本掌握了纯电动汽车的集成技术、性能控制和评估技术。

充电基础设施：积极参与ISO/IEC国际标准制定，研究电动汽车充换电设施的高效能量转换、充换电过程控制和有序充电灯等关键核心技术。开发了交流慢充、直流快充和电池更换的关键设备。关键技术研究……

电动汽车充换电服务网络运营平台ies已经开展。目前，无线充电技术在全球也处于商业化的初级阶段，在中国相对同步。

2015年，纯电动乘用车累计销量超过14万辆，微型纯电动汽车占比达到85%。插电式混合动力乘用车销量接近6万辆，占中级（AO级及以上）新能源乘用车的82%。各类新能源公交车年累计产量超过11.2万辆。高速发展也带来了质量参差不齐、产业链不协调等问题。据不完全统计，我国有3600个充电站，4.9万个公共充电桩。在社会力量的积极参与下，已经涌现出10多家具有核心竞争力的充电设施企业。

未来15年中国新能源汽车发展总体目标

新能源汽车产业链不断完善，产学研市场化、企业化、紧密融合的新能源汽车工业体系逐步建立，形成了自主可控、完整的新能源车产业链，进一步完善新能源汽车自主产业链。2020年，纯电动汽车和插电式混合动力新能源汽车的销量将占汽车行业总销量的7%-10%，2025年将占15%-20%，2030年将占40%-50%。

纯电动汽车技术路线

2020-2030年，将逐步实现在城市家庭用车、租赁服务和紧凑型乘用车及以下公务用车的批量应用，并在公交车、市政卡车、短途物流车等特定市场和特定使用领域实现批量应用。2025年，将在城市家庭用车、租赁服务和中型及以下乘用车的公务用车中实现大规模应用；到2030年，它将广泛应用于乘用车和短距离商用车。

2020年，一辆典型的乘用车小型纯电动汽车（车辆质量为1200公斤）的耗电量将低于12千瓦时/100公里，在2020年指标的基础上，2025年和2030年将降低10%。2020年、2025年和2030年，公交车的耗电量分别低于3.5千瓦时/100公里t、3.2千瓦时/100 km t和3.0千瓦时/100千米t。

典型的A0级车辆，2020年车辆质量将达到1200公斤以下，综合工况下巡航里程将达到300公里，法定工况下功耗将低于12千瓦时/100公里；2025年，整车质量将达到1150公斤以下，综合工况巡航里程将达到400公里，法定工况功耗将低于11千瓦时/100公里；2030年，整车质量将达到900公斤以下，综合工况巡航里程将达到500公里，法定工况功耗将低于10千瓦时/100公里。

混合动力电动汽车技术路线

2020-2030年，该应用领域将主要应用于紧凑型及以上乘用车的私家车、公务车等日均行程较短的细分市场。要求纯电动驾驶在城市工况下的加速性能接近传统汽车。2020年，混合动力模式的油耗将比传统汽车低25%。在混合动力模式下，整车油耗较2020年水平下降5%以上；2030年，混合动力模式下的整车油耗将比2020年水平降低10%以上。

典型的A级车，2020年混合动力模式下的油耗不超过5L/100km（工况下）；到2025年，混合动力模式下的油耗将不超过4.5L/100km（工况下）；

到2030年，混合动力模式下的油耗将不超过4.3升/100公里（工况下）。

关键部件技术路线——电气传动系统

2020年，电驱动系统关键部件的性能将得到提高，以满足纯电动和插电式混合动力的性能要求，独立电机的研发和商业化能力将达到国际先进水平，高输出密度和高效永磁电机技术将得到发展，逆变器的性能和可靠性将达到国际先进水平。

关键部件的技术路线——动力电池和电池管理系统

2020年，将进一步提高动力电池系统的能量密度，降低系统成本，开发高比能、高安全的动力电池技术和高精度、高可靠性的电池管理技术。

关键零部件技术路线车辆电子控制系统、车载充电器

充电基础设施技术路线

2020年，将建设1.2万多座充换电站和500多万个交直流充电桩，并在小规模城市群建设充电服务网站。慢充功率将提高到6.6kW以上，电动汽车每快充15分钟可行驶100公里以上，实现无线充电、移动充电等充电新技术的试点运行，探索清洁能源与电动汽车的融合，实现电网与车辆的双向充电技术（V2G）；2025年，将建成3.6万多座充换电站和2000多万个交直流充电桩，建成全国范围的充电服务网络。慢充功率将提高到10kW，快充每10分钟可行驶100公里以上，实现无线充电、移动充电等新型充电技术的大规模普及应用，实现可再生能源与电动汽车融合的示范应用；

2023年，将建设4.8万多个充电站和8000多万个交直流充电桩，并进一步完善和优化全国充电服务网络，将风能和太阳能接入充电服务网络中，实现可再生能源与电动汽车融合的大规模应用。10月26日，中国汽车工程学会在年会上发布了《节能与新能源汽车技术路线图》，其中包括节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车制造技术的发展路线，未来15年的汽车轻量化技术和动力电池技术。工业和信息化部装备工业司副司长曲国春强调，路线图为汽车行业的发展指明了发展方向，明确了重点和路径，希望成为行业一致的行动指南。

为了详细解读与中国汽车产业发展相关的七条路线图，第一电气网将结合完整版的《节能与新能源汽车技术路线图》，在七篇文章中逐一介绍七条路线的背景和详细发展规划。本文是第一篇：纯电动和插电式混合动力汽车的技术路线图。

新能源汽车国际推广现状

美国：美国政府大力推动成熟的混合动力技术成为当前电动汽车市场的主流技术。2015年，美国市场销售的新能源汽车总数达到11.6万辆，2016年上半年销量接近6.57万辆，预计全年将超过13万辆。

纯电动汽车以Model S和Model X为代表。Model S包括单电机后轮驱动和双电机全轮驱动，配备85kWh或60kWh的锂离子电池，百公里加速约5.7秒，续航里程可达502公里。

插电式混合动力汽车的代表：通用Volt和福特Fusion Energi。伏特采用1.5升直喷发动机，压缩比为12.5:1，两台电机，电池容量为18.4kWh，巡航里程为80公里，加速时间为每100公里8.4Ss。

日本：纯电动汽车的代表车型是日产聆风和三菱iMiEV电动汽车。2016年，新款Leaf配备了一个30kWh的电池组，能量密度约为157Wh/kg，峰值功率约为80kW，巡航里程为174公里（EPA），每100公里功耗为14.6kWh。

混合动力电动汽车的技术非常成熟：代表车型有：丰田、本田、三菱和日产。丰田普锐斯配备了1.8升2ZR-RXZ阿特金森循环发动机。电机最大输出功率为66千瓦，锂离子电池的电池容量为9.8千瓦时，纯电续航里程为56公里。

日本新能源汽车销量在2014年达到3.16万辆的峰值后，由于国际油价持续下跌，2015年首次出现下滑，销量降至2.32万辆。2016年上半年，市场开始回暖，销量达到1.37万台。

欧洲：欧洲纯电动汽车以德国为代表，代表车型为大众E-Golf和宝马i3。大众E-Golf采用永磁同步电机，峰值功率85kW，峰值扭矩270Nm，百公里加速时间10.4s，最高速度140km/h，锂电池组24.2个，整备质量1510kg，续航里程190km。

插电式混合动力在欧洲的代表车型是宝马530Le和A6L e-tron。宝马530Le搭载2.0升涡轮增压汽油发动机，最大功率160千瓦，峰值功率70千瓦，百公里加速7.1秒，最高时速233公里，纯电动模式下最高时速120公里，续航里程58公里。

国际充电基础设施建设现状

美国：2009年，美国实施了“电动汽车项目计划”，建造了12000个交流二级充电设备和100个直流快速充电器，并帮助普及了8000辆电动汽车（日产聆风和通用伏特）。2012年3月，“电动汽车无处不在”项目启动。2022年之前，一个五人坐在普通电力中的大规模生产系统……

s成立，美国的平均收入可以购买。参与充电桩建设和运营的公司包括Charge Point、Blink、eVgo、SemaChina和OpConnect，其中Charge Point和Blink拥有近一半的充电桩，加上特斯拉建造的太阳能超级充电站，美国电动汽车的充电桩数量预计将超过5.1万个。

日本：制定了“下一代汽车战略2010”的发展计划，“国家、地方政府和行业合作，共同推进充电基础设施建设”是日本推进的总体思路。充电基础设施建设的主体是民营企业。日本已经拥有4万个汽车充电桩，其中包括家用充电桩，数量已经超过了传统的加油站。当地四大车企丰田、日产、本田和三菱也与日本政策投资银行共同成立了“日本充电服务”公司，并主动承担充电桩安装费用和八年免费保修。

CHAdeMO标准快充桩是日本直流快充桩的代表。目前，38个国家的341多家机构加入了CHAdeMO协会，其中包括能源公司、汽车公司和充电设施公司。日本和世界上的CHAdeMO快速灌注桩数量分别达到3087根和5735根。

欧洲：2014年9月，通过了《替代能源基础设施建设指令》，要求成员国在2020年建设合理数量的充电设施，并建议平均至少有10辆电动汽车拥有公共充电桩。坚持欧洲标准协调（CCS），并希望在2017年允许充电设施运营商在公共平台上提供充电服务。

国内新能源汽车发展现状

纯电动汽车：中国纯电动乘用车技术取得了巨大进步。该车的整体技术水平接近外国公司的产品，部分产品的性能指标与外国公司相当。巡航续航里程、可靠性、安全性和动力水平不断提高，经济性和综合效益水平不断优化，具备商业推广条件。纯电动公交车的整体技术水平达到国际领先水平，开发了覆盖6-12米的多种纯电动公交车车型。

插电式混合动力汽车：插电式混动乘用车技术取得进步，部分产品性能指标与国外相当。对于商用车而言，自主掌握PHEV多能动力系统、大功率电机系统、混合动力自动变速器和增程辅助发电机组的车辆控制等关键技术，以及双电机串并联、AMT并联等不同技术路线，具有良好的市场表现。

驱动电机：已开发出驱动电机系列产品，功率可满足从乘用车到大型客车的需求，驱动电机的功率密度、效率等技术水平基本与国际水平相当。峰值功率密度多为2.8-3.0kW/kg，连续功率密度为1.2-1.6kW/kg，最大驱动电机可达12000rpm。

动力电池：磷酸铁锂电池的能量密度从2007年的90kW/kg提高到近140kW/kg。三元混合锰酸锂电池的能量密度达到180Wh/kg，与国际水平基本同步。电池系统的价格从2007年的5元/瓦时降至3元/瓦小时以下。动力电池的最大比功率为3000W/kg，相当于国际先进水平。钛酸锂电池用于快速充电总线。

车辆控制与集成：基于“多V”模式开发系统，初步具备从系统、软件到硬件的三级开发能力。它具有功能安全、诊断控制、通信协议、校准和开发等基本系统功能。软硬件开发模式已与世界先进的AUTOSAR系统兼容，硬件可批量生产。我基本掌握了纯电动汽车的集成技术、性能控制和评估技术。

充电基础设施：积极参与……

参与制定ISO/IEC国际标准，研究电动汽车充换电设施的高效能量转换、充换电过程控制和有序充电灯等关键核心技术。开发了交流慢充、直流快充和电池更换的关键设备。开展了电动汽车充换电服务网络运营平台关键技术研究。目前，无线充电技术在全球也处于商业化的初级阶段，在中国相对同步。

2015年，纯电动乘用车累计销量超过14万辆，微型纯电动汽车占比达到85%。插电式混合动力乘用车销量接近6万辆，占中级（AO级及以上）新能源乘用车的82%。各类新能源公交车年累计产量超过11.2万辆。高速发展也带来了质量参差不齐、产业链不协调等问题。据不完全统计，我国有3600个充电站，4.9万个公共充电桩。在社会力量的积极参与下，已经涌现出10多家具有核心竞争力的充电设施企业。

未来15年中国新能源汽车发展总体目标

新能源汽车产业链不断完善，产学研市场化、企业化、紧密融合的新能源汽车工业体系逐步建立，形成了自主可控、完整的新能源车产业链，进一步完善新能源汽车自主产业链。2020年，纯电动汽车和插电式混合动力新能源汽车的销量将占汽车行业总销量的7%-10%，2025年将占15%-20%，2030年将占40%-50%。

纯电动汽车技术路线

2020-2030年，将逐步实现在城市家庭用车、租赁服务和紧凑型乘用车及以下公务用车的批量应用，并在公交车、市政卡车、短途物流车等特定市场和特定使用领域实现批量应用。2025年，将在城市家庭用车、租赁服务和中型及以下乘用车的公务用车中实现大规模应用；到2030年，它将广泛应用于乘用车和短距离商用车。

2020年，一辆典型的乘用车小型纯电动汽车（车辆质量为1200公斤）的耗电量将低于12千瓦时/100公里，在2020年指标的基础上，2025年和2030年将降低10%。2020年、2025年和2030年，公交车的耗电量分别低于3.5千瓦时/100公里t、3.2千瓦时/100 km t和3.0千瓦时/100千米t。

典型的A0级车辆，2020年车辆质量将达到1200公斤以下，综合工况下巡航里程将达到300公里，法定工况下功耗将低于12千瓦时/100公里；2025年，整车质量将达到1150公斤以下，综合工况巡航里程将达到400公里，法定工况功耗将低于11千瓦时/100公里；2030年，整车质量将达到900公斤以下，综合工况巡航里程将达到500公里，法定工况功耗将低于10千瓦时/100公里。

混合动力电动汽车技术路线

2020-2030年，该应用领域将主要应用于紧凑型及以上乘用车的私家车、公务车等日均行程较短的细分市场。要求纯电动驾驶在城市工况下的加速性能接近传统汽车。2020年，混合动力模式的油耗将比传统汽车低25%。在混合动力模式下，整车油耗较2020年水平下降5%以上；2030年，混合动力模式下的整车油耗将比2020年水平降低10%以上。

典型的A级车，2020年混合动力模式下的油耗不超过5L/100km（工况下）；到2025年，混合动力模式下的油耗将不超过4.5L/100km（工况下）；

到2030年，混合动力模式下的油耗将不超过4.3升/100公里（工况下）。

关键部件技术路线——电气传动系统

2020年，电驱动系统关键部件的性能将得到提高，以满足纯电动和插电式混合动力的性能要求，独立电机的研发和商业化能力将达到国际先进水平，高输出密度和高效永磁电机技术将得到发展，逆变器的性能和可靠性将达到国际先进水平。

关键部件的技术路线——动力电池和电池管理系统

2020年，将进一步提高动力电池系统的能量密度，降低系统成本，开发高比能、高安全的动力电池技术和高精度、高可靠性的电池管理技术。

关键零部件技术路线车辆电子控制系统、车载充电器

充电基础设施技术路线

2020年，将建设1.2万多座充换电站和500多万个交直流充电桩，并在小规模城市群建设充电服务网站。慢充功率将提高到6.6kW以上，电动汽车每快充15分钟可行驶100公里以上，实现无线充电、移动充电等充电新技术的试点运行，探索清洁能源与电动汽车的融合，实现电网与车辆的双向充电技术（V2G）；2025年，将建成3.6万多座充换电站和2000多万个交直流充电桩，建成全国范围的充电服务网络。慢充功率将提高到10kW，快充每10分钟可行驶100公里以上，实现无线充电、移动充电等新型充电技术的大规模普及应用，实现可再生能源与电动汽车融合的示范应用；2023年，将建设4.8万多个充电站和8000多万个交直流充电桩，并进一步完善和优化全国充电服务网络，将风能和太阳能接入充电服务网络中，实现可再生能源与电动汽车融合的大规模应用。

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