中國汽車技術(shù)的現(xiàn)狀、發(fā)展需求與未來方向＊

劉宗巍 史天澤 郝瀚 趙福全

（清華大學(xué)，汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究院 汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084）

中國汽車技術(shù)的現(xiàn)狀、發(fā)展需求與未來方向＊

劉宗巍 史天澤 郝瀚 趙福全

（清華大學(xué)，汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究院 汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084）

梳理了中國汽車技術(shù)的現(xiàn)狀，重點(diǎn)理清了與世界先進(jìn)水平的主要差距及其原因，全面分析了中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和科技變革對(duì)汽車技術(shù)提出的發(fā)展需求。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合全球汽車技術(shù)“低碳化、信息化、智能化”的發(fā)展趨勢，提出了中國汽車技術(shù)的發(fā)展愿景及階段性目標(biāo)，并對(duì)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了識(shí)別，闡明了各領(lǐng)域的重要性及其相互關(guān)系，明確了中國汽車技術(shù)的未來方向和發(fā)展路徑。

1 前言

當(dāng)前，新一輪科技和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾，引發(fā)新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合。在此過程中，汽車正由百余年前典型的機(jī)械產(chǎn)品，逐步演變?yōu)闄C(jī)電一體化、智能網(wǎng)聯(lián)化的高科技產(chǎn)品，呈現(xiàn)出與能源、材料、電子、信息等相關(guān)產(chǎn)業(yè)緊密相連、協(xié)同發(fā)展的趨勢。未來汽車產(chǎn)業(yè)和技術(shù)將發(fā)生深刻變革，其中低碳化、信息化、智能化技術(shù)的不斷進(jìn)步，將催生全新的產(chǎn)品形態(tài)與商業(yè)模式，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)格局和生態(tài)的重構(gòu)[1～2]。

汽車產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品涉及的技術(shù)種類繁多、異常復(fù)雜，且各種技術(shù)相互交織、彼此影響，必須通過綜合研究和深入分析，進(jìn)行系統(tǒng)梳理和準(zhǔn)確識(shí)別，以確定具體的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，明確細(xì)分技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)和優(yōu)先級(jí)，為汽車技術(shù)的發(fā)展指明方向，進(jìn)而形成集中優(yōu)勢資源重點(diǎn)攻關(guān)、加快推進(jìn)核心技術(shù)的良好態(tài)勢。本文對(duì)汽車關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了識(shí)別和辨析，指明了技術(shù)發(fā)展路徑，為中國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。

2 中國汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 中國汽車技術(shù)現(xiàn)狀總覽

近20年來，我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，總體技術(shù)水平有了很大的提升，同時(shí)仍有明顯的不足[3～12]。

a.整體技術(shù)水平顯著提升。經(jīng)過多年發(fā)展，中國汽車產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平顯著提升，自主研發(fā)能力不斷提高，集中體現(xiàn)在汽車產(chǎn)品取得了長足的進(jìn)步。總體上，我國汽車技術(shù)水平呈現(xiàn)穩(wěn)步提升的態(tài)勢，業(yè)已基本形成了自主研發(fā)能力，不斷取得各領(lǐng)域的重點(diǎn)突破，初步掌控了部分關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)前沿技術(shù)也有所布局。當(dāng)然，與世界先進(jìn)水平相比，我國汽車技術(shù)仍有不足，如自動(dòng)變速器技術(shù)尚在攻關(guān)、汽車電子電氣技術(shù)還有很大提升空間、整車集成優(yōu)化能力需要進(jìn)一步提升、新能源汽車技術(shù)也無國際優(yōu)勢等。

b.關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破。整體技術(shù)水平的提升，與各關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步密不可分。其中，在先進(jìn)動(dòng)力總成、動(dòng)力電池及驅(qū)動(dòng)電機(jī)、燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)和整車輕量化等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，近年來我國都在不同程度上取得了重大突破，部分技術(shù)接近或達(dá)到了國際先進(jìn)水平。當(dāng)然，我國仍在諸多核心技術(shù)領(lǐng)域或單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)上相對(duì)落后，如發(fā)動(dòng)機(jī)新型燃燒技術(shù)應(yīng)用不足、能量管理技術(shù)尚待突破，自動(dòng)變速器尚待大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化檢驗(yàn)，電子電氣關(guān)鍵零部件與核心技術(shù)多為外資掌控，混合動(dòng)力技術(shù)尚需系統(tǒng)性整體提升，三元電池先進(jìn)技術(shù)多由日韓企業(yè)把持，智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)有待實(shí)質(zhì)性突破且關(guān)鍵部件還受制于人等。

2.2 中外主要差距分析

由于我國汽車工業(yè)起步較晚、基礎(chǔ)薄弱，我國尚不是汽車強(qiáng)國，其中汽車技術(shù)與世界先進(jìn)水平相比還有明顯差距是重要因素之一，具體體現(xiàn)在研發(fā)能力、創(chuàng)新體系和工業(yè)基礎(chǔ)等方面。

2.2.1 技術(shù)研發(fā)能力明顯進(jìn)步但仍存差距

經(jīng)過幾十年的努力，特別是改革開放以來的快速發(fā)展，我國汽車技術(shù)的自主研發(fā)能力已有明顯提升，但是總體來看與國外先進(jìn)水平相比仍有一定差距，表現(xiàn)在科技人才、研發(fā)投入、知識(shí)積累等方面。

從科技人才方面來看，隨著汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，國家及行業(yè)對(duì)汽車科技人才培養(yǎng)的重視程度日益提升，我國汽車科技人才的數(shù)量和質(zhì)量都有很大進(jìn)步，汽車行業(yè)工程技術(shù)人員的人數(shù)及其在行業(yè)從業(yè)者總數(shù)中的占比連年增長。但是，由于汽車人才培育周期長、中國汽車產(chǎn)業(yè)起步晚，目前中國汽車產(chǎn)業(yè)的科研人員和工程師仍然以中青年為中堅(jiān)力量。與國外相比，經(jīng)驗(yàn)豐富的資深工程師數(shù)量嚴(yán)重不足，整體人才結(jié)構(gòu)偏向年輕化，經(jīng)驗(yàn)普遍欠缺。科技人才的差距仍是制約行業(yè)整體研發(fā)能力的突出問題之一。

從研發(fā)投入方面來看，中國汽車產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入總量連年提高，研發(fā)投入在營收中的占比總體上也呈增長態(tài)勢，但無論從研發(fā)投入總量還是其占營收的比例上看，中國與汽車強(qiáng)國相比都還有一定差距。上市公司年報(bào)數(shù)據(jù)顯示，全球主要汽車制造企業(yè)的研發(fā)投入占比大都在4%以上，投入額度折合人民幣300億元以上，如2015年大眾汽車集團(tuán)研發(fā)投入折合人民幣高達(dá)990億元以上[13]，占比超過6%。顯然，作為后發(fā)者，中國在研發(fā)投入方面還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

從知識(shí)積累方面來看，目前多數(shù)主流自主品牌車企已經(jīng)初步建立較為完善的汽車技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，既包括大量的技術(shù)參數(shù)與數(shù)據(jù)，也包括豐富的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范等，同時(shí)也基本形成了較為完整的產(chǎn)品開發(fā)流程。但必須清醒地看到，自中國汽車產(chǎn)業(yè)第一輪合資起，我國現(xiàn)代化汽車技術(shù)積累不過20年，而西方汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展自工業(yè)革命以來已經(jīng)有100多年的歷史和積累，雙方的差距仍很明顯。

2.2.2 技術(shù)創(chuàng)新體系初步形成但有待完善

汽車技術(shù)需要前瞻性的創(chuàng)新研究，更需要面向產(chǎn)業(yè)化的開發(fā)應(yīng)用，因此，多領(lǐng)域、多學(xué)科和多方面的協(xié)同創(chuàng)新至關(guān)重要，而分工明確、環(huán)環(huán)相扣的技術(shù)創(chuàng)新體系是支撐核心技術(shù)不斷突破的動(dòng)力源泉，也是把握歷史機(jī)遇、實(shí)現(xiàn)后來居上的關(guān)鍵因素。

目前，中國汽車產(chǎn)業(yè)初步形成了包括政府、行業(yè)、企業(yè)以及高校等研究機(jī)構(gòu)在內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新體系。在國家層面，以“中國制造2025”及相關(guān)落實(shí)文件為指導(dǎo)綱領(lǐng)，以不斷完善中的汽車產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)與政策體系為重要保障，以“互聯(lián)網(wǎng)+”和“大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)”營造創(chuàng)新環(huán)境，以國家科技計(jì)劃和產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工程為支撐，圍繞重大戰(zhàn)略需求，逐漸形成創(chuàng)新體系；在行業(yè)層面，多行業(yè)的跨界合作與行業(yè)內(nèi)的交流協(xié)同也呈現(xiàn)日趨緊密的態(tài)勢，產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟和共性技術(shù)研發(fā)平臺(tái)等創(chuàng)新機(jī)制正在發(fā)揮越來越大的作用；在企業(yè)層面，創(chuàng)新主體地位得到充分肯定，加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)成為多數(shù)主流企業(yè)的共識(shí)；在研究機(jī)構(gòu)層面，高等院校和科研院所的學(xué)術(shù)成果數(shù)量也明顯增加。

然而，汽車強(qiáng)國的技術(shù)創(chuàng)新體系更為完善，整體上仍領(lǐng)先于我國。例如：美國汽車研究理事會(huì)（United States Council for Automotive Research，USCAR）創(chuàng)新平臺(tái)分為公共、行業(yè)和企業(yè)三級(jí)，通過合理的管理架構(gòu)有效聯(lián)通產(chǎn)、學(xué)、研、用各方力量；德國的國家科技創(chuàng)新體系通過政府的有效引導(dǎo)和行業(yè)組織、科技中介的紐帶作用，廣泛聯(lián)通了科研系統(tǒng)、企業(yè)、高校等各方面資源，使技術(shù)從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到產(chǎn)業(yè)化研究真正連接成為一個(gè)完整的鏈條。

相比之下，我國技術(shù)創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化還存在一些較為突出的問題。主要包括：“產(chǎn)”“學(xué)”“研”創(chuàng)新主體定位不突出，創(chuàng)新資源分散重復(fù)，未形成穩(wěn)定創(chuàng)新鏈；產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)化價(jià)值鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)相對(duì)薄弱，甚至存在相互割裂、斷檔的情況，尤其是從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化之間的工程轉(zhuǎn)化能力不強(qiáng)；專業(yè)化程度高、種類齊全的工程公司在技術(shù)創(chuàng)新中的作用被嚴(yán)重低估；缺乏具備核心零部件、模塊、總成開發(fā)能力的供應(yīng)商；各環(huán)節(jié)對(duì)自己的工作定位及分工認(rèn)識(shí)不夠清晰，彼此之間互動(dòng)不足。為此，我國應(yīng)積極借鑒汽車強(qiáng)國的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建并不斷完善新型技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，真正打通產(chǎn)、學(xué)、研、用之間的藩籬，有效支撐汽車技術(shù)的突破與應(yīng)用。

2.2.3 技術(shù)升級(jí)受制于整體工業(yè)基礎(chǔ)薄弱

工業(yè)基礎(chǔ)是一個(gè)國家制造業(yè)發(fā)展的共性基礎(chǔ)，也是產(chǎn)業(yè)做強(qiáng)的基石和技術(shù)創(chuàng)新的支柱。汽車產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、涉及面廣，是最為復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)之一，其能否做強(qiáng)在很大程度上受制于整個(gè)工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)水平[14]。工業(yè)基礎(chǔ)主要包括基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)工藝和技術(shù)基礎(chǔ)，即“四基”。

目前，我國在車用高強(qiáng)度鋼、超高強(qiáng)度鋼、輕質(zhì)合金、車身用復(fù)合材料、高品質(zhì)底盤橡膠件用材料、后處理催化材料等方面尚與國外存在差距。以高強(qiáng)度鋼為例，國內(nèi)已有車用高強(qiáng)度鋼產(chǎn)品推出，但尚不能覆蓋車用需求全部強(qiáng)度級(jí)別，成形性等關(guān)鍵指標(biāo)也尚顯不足?，F(xiàn)階段，國內(nèi)車用高強(qiáng)度鋼屈服強(qiáng)度主要集中在210～340 MPa，屈服強(qiáng)度大于550 MPa的超高強(qiáng)度鋼用量較少，相比之下，國外一些車型上，780 MPa及以上強(qiáng)度鋼的整車應(yīng)用比例已達(dá)到30%以上。未來汽車輕量化等技術(shù)不斷發(fā)展，將對(duì)基礎(chǔ)材料提出更高要求。

當(dāng)前，我國基礎(chǔ)工藝水平不足，關(guān)鍵高端裝備缺乏，工藝裝備主要集中在粗加工，加工穩(wěn)定性低、可靠性差，雖然也有部分精加工和自動(dòng)化程度高的加工中心，但加工質(zhì)量與國外先進(jìn)水平相比仍有差距。這一劣勢集中體現(xiàn)在液壓成型及焊接、高精度切削加工、大型鋁/鎂合金精密真空壓鑄、高強(qiáng)度薄壁鑄鐵結(jié)構(gòu)精密鑄造、碳纖維材料成型及連接、內(nèi)高壓成型、精密冷溫?cái)D壓成型等技術(shù)以及相應(yīng)的高端制造裝備都有欠缺，對(duì)包括汽車產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的高端制造業(yè)形成了嚴(yán)重制約。

我國汽車技術(shù)發(fā)展受制于基礎(chǔ)零部件制造技術(shù)薄弱的現(xiàn)象非常明顯。中國本土零部件企業(yè)普遍規(guī)模小、技術(shù)差，競爭力不足，絕大多數(shù)處于產(chǎn)業(yè)鏈下游，而附加值高的關(guān)鍵零部件仍幾乎全部依靠進(jìn)口或外資獨(dú)資在華生產(chǎn)，如動(dòng)力總成電控系統(tǒng)、底盤電控系統(tǒng)、超低摩擦關(guān)鍵零部件、可變配氣機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)后處理器、雙離合總成、高效作動(dòng)器、高品質(zhì)底盤橡膠元件、高精度電流傳感器等都存在較大的自主缺失。

我國的技術(shù)基礎(chǔ)還有較大欠缺：在標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)積累方面，標(biāo)準(zhǔn)制度化和汽車技術(shù)數(shù)據(jù)庫建設(shè)還處于落后位置，同時(shí)中國特色不明顯，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)性不強(qiáng)；在檢測配套方面，檢測設(shè)備多為引進(jìn)，自主配套能力不強(qiáng)，汽車檢測設(shè)備品種不全、技術(shù)更新較慢、技術(shù)含量偏低；在共性技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)方面，自主創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)體系尚存在明顯短板。

反觀各大汽車強(qiáng)國，其工業(yè)基礎(chǔ)都較為雄厚。其中，作為一直高度重視實(shí)體經(jīng)濟(jì)的老牌工業(yè)強(qiáng)國，德國的總體工業(yè)基礎(chǔ)實(shí)力最強(qiáng)，與汽車相關(guān)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為全面。相比之下，美國在基礎(chǔ)材料領(lǐng)域具有較強(qiáng)實(shí)力，日本的優(yōu)勢則主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)工藝領(lǐng)域。而中國無論在基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝，還是在基礎(chǔ)零部件、技術(shù)基礎(chǔ)方面，與上述汽車強(qiáng)國相比都還存在著較大的差距。

由此可知，建設(shè)汽車強(qiáng)國是一項(xiàng)艱巨的系統(tǒng)工程，不僅需要汽車產(chǎn)業(yè)自身理清發(fā)展戰(zhàn)略、加強(qiáng)自主創(chuàng)新、提升技術(shù)水平，也需要我國整體工業(yè)能力的不斷提升和工業(yè)基礎(chǔ)的持續(xù)完善。

3 中國汽車技術(shù)發(fā)展需求分析

3.1 經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展要求汽車技術(shù)協(xié)調(diào)發(fā)展

當(dāng)前，汽車產(chǎn)業(yè)在中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的地位越來越重要，建設(shè)汽車強(qiáng)國的需求日益迫切，亟需汽車技術(shù)的有力支撐。同時(shí)，汽車保有量的增長也帶來了能源、環(huán)境、交通、安全等問題，這些問題又倒逼汽車技術(shù)必須加快發(fā)展[14～15]。

首先，汽車產(chǎn)業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中具有重要地位，這一戰(zhàn)略定位要求汽車技術(shù)必須加速發(fā)展，以支撐產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具體體現(xiàn)在四個(gè)方面。第一，汽車產(chǎn)業(yè)是中國國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)。如果汽車技術(shù)始終滯后，我國無法建成汽車強(qiáng)國，難以實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，勢必動(dòng)搖汽車產(chǎn)業(yè)的支柱地位，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成嚴(yán)重影響。第二，汽車產(chǎn)業(yè)是中國工業(yè)化與信息化深度融合的重要交匯點(diǎn)。規(guī)模龐大的汽車產(chǎn)業(yè)涉及面廣，集成度高，資金、技術(shù)、人才高度密集，是未來我國兩化深度融合的最強(qiáng)需求、最佳載體和最大平臺(tái)，也是我國推進(jìn)“中國制造2025”、建設(shè)制造強(qiáng)國的龍頭和抓手，具有帶動(dòng)、引領(lǐng)整個(gè)制造業(yè)搶占未來戰(zhàn)略制高點(diǎn)的核心地位。信息化技術(shù)的全面介入及其與工業(yè)化技術(shù)的深度融合使汽車技術(shù)有了全新內(nèi)涵，也給汽車技術(shù)的發(fā)展提出了新的需求。第三，汽車是未來中國高端制造業(yè)輸出的重要支點(diǎn)。中國未來的工業(yè)產(chǎn)品輸出將從勞動(dòng)密集型的輕工業(yè)制品逐漸向技術(shù)密集型的高端制造業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變。在不斷進(jìn)步的汽車技術(shù)支撐下，日益增強(qiáng)的汽車產(chǎn)業(yè)有望成為中國輸出高端制造業(yè)的又一戰(zhàn)略選項(xiàng)。第四，汽車是中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的重要戰(zhàn)略支撐。汽車作為可以自由移動(dòng)的交通運(yùn)載工具，能夠真正實(shí)現(xiàn)全“面”聯(lián)通，這與未來中小城鎮(zhèn)星羅棋布于若干中心大都市周圍的城市集群規(guī)劃相得益彰。在此前景下，汽車技術(shù)亟需加快發(fā)展，持續(xù)完善產(chǎn)品性能和質(zhì)量，并不斷提升信息化、智能化程度，方能適應(yīng)未來智能交通體系和智慧城市規(guī)劃的需求，有效發(fā)揮自身在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的重要作用。

其次，日益嚴(yán)峻的能源、環(huán)境、交通、安全等問題提出汽車技術(shù)的綠色、融合發(fā)展要求。當(dāng)前，影響汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的多種制約因素日益凸顯，對(duì)汽車技術(shù)的進(jìn)步形成了倒逼作用。在能源與環(huán)境方面，隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷深入，我國整體的能源需求和環(huán)境壓力也持續(xù)增大，而汽車產(chǎn)業(yè)既是化石能源消耗的“大戶”，也是城市環(huán)境污染的重要貢獻(xiàn)者之一。汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模的井噴式增長，使我國“跑步”邁入汽車社會(huì)，也使交通擁堵與行車安全兩大汽車社會(huì)問題尤為凸顯，因此，升級(jí)交通體系，提高交通效率和安全性，成為城市規(guī)劃與建設(shè)的緊迫需求。

3.2 科技變革與產(chǎn)業(yè)重構(gòu)要求汽車技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展

以萬物互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、增材制造和人工智能等為代表技術(shù)的新一輪科技變革正在到來，與此前歷次科技變革主要以某個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)突破為標(biāo)志進(jìn)而帶動(dòng)整體進(jìn)步不同，本次科技變革的廣度和深度都前所未有，不僅是在多個(gè)重要領(lǐng)域同時(shí)發(fā)生突破，而且各個(gè)領(lǐng)域之間又緊密聯(lián)系、相互影響，波及到人類社會(huì)的方方面面[16]。對(duì)于汽車技術(shù)來說，其主要影響集中在三個(gè)方面。

第一，新一輪科技變革指明汽車技術(shù)發(fā)展方向。與一般產(chǎn)業(yè)的情況不同，汽車產(chǎn)業(yè)的升級(jí)將是汽車“智能制造”與智能汽車產(chǎn)品的雙向并行、共同發(fā)展。一方面，未來汽車產(chǎn)品將向網(wǎng)聯(lián)、智能和新能源的方向持續(xù)發(fā)展，并以智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為必然的產(chǎn)品體現(xiàn)形式；另一方面，汽車智能制造則是工業(yè)體系整體升級(jí)到“智能制造”的先導(dǎo)、基礎(chǔ)和載體。兩者相互影響、相互促進(jìn)，引發(fā)汽車產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品與技術(shù)內(nèi)涵和范疇的重新定義，并形成汽車產(chǎn)業(yè)的新變局。

第二，產(chǎn)業(yè)全生態(tài)重構(gòu)創(chuàng)造汽車技術(shù)全新可能。新一輪科技變革將引發(fā)汽車產(chǎn)業(yè)向充分互聯(lián)協(xié)作的智能制造體系演進(jìn)，促使汽車的生產(chǎn)方式、產(chǎn)品形態(tài)、合作模式和商業(yè)模式等各個(gè)方面都發(fā)生根本改變，帶來產(chǎn)業(yè)全生態(tài)的重構(gòu)。這個(gè)轉(zhuǎn)變過程，是以相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步為基礎(chǔ)和支撐的，特別有賴于網(wǎng)聯(lián)技術(shù)與汽車移動(dòng)屬性的有效結(jié)合。反過來講，新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)又將促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的深度融合和加速發(fā)展。

第三，核心技術(shù)成為把握重大歷史機(jī)遇的關(guān)鍵。全球新一輪科技變革引發(fā)的產(chǎn)業(yè)重構(gòu)期和我國建設(shè)制造強(qiáng)國的關(guān)鍵攻關(guān)期形成了歷史性交匯，未來汽車產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品也將與現(xiàn)在大不相同，從而為后來居上創(chuàng)造了更大的機(jī)遇。巨大的機(jī)遇同時(shí)也意味著巨大的挑戰(zhàn)，如何應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)、把握機(jī)遇成為中國建設(shè)汽車強(qiáng)國乃至制造強(qiáng)國的關(guān)鍵。而掌控核心技術(shù)無疑是重中之重，未來，汽車產(chǎn)業(yè)的競爭歸根到底還是核心技術(shù)的競爭，如果不能加快彌補(bǔ)在核心技術(shù)水平與自主研發(fā)能力方面與國外的差距，我國汽車產(chǎn)業(yè)的整體競爭力將不可能進(jìn)入世界先進(jìn)行列。同時(shí)，在轉(zhuǎn)型時(shí)期，大量“新”技術(shù)將與“舊”技術(shù)發(fā)生交融和組合，產(chǎn)生各種不同變化。這就需要我們既加強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的持續(xù)追趕，也關(guān)注對(duì)新興技術(shù)的不斷開拓。最終，通過汽車核心技術(shù)的有效掌控、有效融合，把握最大歷史機(jī)遇，占據(jù)未來的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

4 中國汽車技術(shù)未來方向與發(fā)展路徑

4.1 未來發(fā)展愿景

未來，以節(jié)能汽車、新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車為產(chǎn)品方向和集成載體，汽車技術(shù)向低碳化、信息化和智能化發(fā)展的趨勢將日趨明顯[17～21]，而隨著汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步，最終期待在社會(huì)和產(chǎn)業(yè)兩個(gè)維度實(shí)現(xiàn)發(fā)展愿景。

在社會(huì)愿景方面：

a.實(shí)現(xiàn)能源、環(huán)境的友好發(fā)展。持續(xù)提升汽車低碳化技術(shù)水平，使汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能夠與中國能源、環(huán)境戰(zhàn)略目標(biāo)相適應(yīng)，為建設(shè)綠色、低碳社會(huì)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

b.實(shí)現(xiàn)安全高效的智能交通。以智能網(wǎng)聯(lián)汽車為核心樞紐環(huán)節(jié)，促進(jìn)智能交通體系的有效應(yīng)用和加快完善，以大幅度減少交通事故、提升交通效率，同時(shí)助力降低整個(gè)交通系統(tǒng)的能耗和排放。

c.實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源的順暢移動(dòng)。通過充分網(wǎng)聯(lián)、高度智能的汽車產(chǎn)品，提高車輛的運(yùn)輸能力與效率，滿足包括人在內(nèi)的各種社會(huì)資源自由移動(dòng)和順暢流通的戰(zhàn)略需求。

d.實(shí)現(xiàn)和諧健康的汽車社會(huì)。通過節(jié)能環(huán)保水平、交通運(yùn)載能力的提升，綜合解決汽車社會(huì)的能耗、污染、擁堵和行車安全問題，確保汽車與人員、其他交通工具、道路設(shè)施及城市規(guī)劃與建筑的協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建和諧、健康的汽車社會(huì)。

在產(chǎn)業(yè)愿景方面：

a.實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)的不斷提高。持續(xù)提升汽車產(chǎn)品的安全性、經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、可靠性及耐久性，使我國汽車產(chǎn)品質(zhì)量控制能力逐步達(dá)到世界先進(jìn)水平，全面提高消費(fèi)者對(duì)汽車產(chǎn)品的綜合感受和滿意程度。

b.實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的全面升級(jí)。引導(dǎo)并構(gòu)建適應(yīng)新一輪科技變革的汽車產(chǎn)品形態(tài)、使用方式、商業(yè)模式及全產(chǎn)業(yè)鏈，以產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與核心競爭力提升為目標(biāo)，重構(gòu)汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

c.實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。推動(dòng)汽車制造、使用直至報(bào)廢回收全生命周期的低碳化，確保汽車產(chǎn)業(yè)能夠在能源、環(huán)境承載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。同時(shí)，通過實(shí)現(xiàn)更高效、節(jié)約的汽車使用模式提高車輛利用率，確保產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)資源消耗的總體可控。保持汽車產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，銷量在2020年達(dá)到3 000萬輛、2025年達(dá)到3 500萬輛、2030年達(dá)到3 800萬輛。

d.實(shí)現(xiàn)汽車強(qiáng)國的成功建成。以自主品牌逐步掌控重點(diǎn)核心技術(shù)為依托，培育2～3家具有國際競爭力和品牌知名度的自主整車企業(yè)，把我國成功建設(shè)成為汽車強(qiáng)國。

4.2 總體發(fā)展目標(biāo)

未來發(fā)展愿景為我國汽車技術(shù)提出了明確需求，也指出了前進(jìn)方向。以此為出發(fā)點(diǎn)，在制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的指引下，結(jié)合全球汽車技術(shù)“低碳化、信息化、智能化”的發(fā)展趨勢，依據(jù)“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、兩化融合”的基本方針，按照“重點(diǎn)突破、全面推進(jìn)”的指導(dǎo)思想，對(duì)我國汽車技術(shù)未來15年的發(fā)展進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，選取了最能體現(xiàn)主要領(lǐng)域持續(xù)進(jìn)步的表征性指標(biāo)，提出了中國汽車技術(shù)總體發(fā)展目標(biāo)。

4.2.1 節(jié)能汽車技術(shù)

推動(dòng)汽車低碳化方向發(fā)展進(jìn)程，通過技術(shù)進(jìn)步和重點(diǎn)產(chǎn)品的推廣，汽車產(chǎn)業(yè)碳排放總量先于產(chǎn)業(yè)規(guī)模，在2028年提前達(dá)到峰值。新車油耗水平達(dá)到國際先進(jìn)水平，形成自主、可控、完整的節(jié)能汽車產(chǎn)業(yè)鏈，具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自主產(chǎn)品份額不斷提升。掌控包括先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)、高效傳動(dòng)系統(tǒng)、多種混合動(dòng)力以及輕量化、低阻等共性技術(shù)在內(nèi)的節(jié)能汽車關(guān)鍵技術(shù)。至2020年，乘用車新車平均油耗達(dá)到5 L/100 km，商用車新車油耗接近國際先進(jìn)水平；2025年，乘用車新車平均油耗達(dá)到4 L/100 km，商用車新車油耗達(dá)到國際先進(jìn)水平；2030年，乘用車新車平均油耗達(dá)到3.2 L/100 km，商用車新車油耗與國際領(lǐng)先水平同步。

4.2.2 新能源汽車技術(shù)

在穩(wěn)步提升的新能源汽車技術(shù)支撐下，新能源汽車逐漸成為市場上的主流產(chǎn)品，汽車產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。全面掌握高能量密度動(dòng)力電池、高效驅(qū)動(dòng)電機(jī)、先進(jìn)電控系統(tǒng)、全新整車平臺(tái)以及低成本燃料電池等新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)，并達(dá)到國際先進(jìn)水平。以技術(shù)突破為支撐，推動(dòng)新能源汽車銷量不斷提升，助力中國汽車產(chǎn)業(yè)低碳化進(jìn)程。至2020年，新能源汽車銷量占總銷量7%以上；2025年，新能源汽車銷量占比15%以上；2030年，新能源汽車銷量占比達(dá)到40%以上。

4.2.3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)不斷發(fā)展，產(chǎn)生一系列原創(chuàng)性科技成果，并有效普及應(yīng)用，使我國在該領(lǐng)域能夠逐漸引領(lǐng)全球趨勢。逐步掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域內(nèi)的車輛感知、決策及控制關(guān)鍵技術(shù)，信息交互關(guān)鍵技術(shù)以及高精度地圖與定位等基礎(chǔ)支撐關(guān)鍵技術(shù)。依托我國較為強(qiáng)大的信息產(chǎn)業(yè)實(shí)力和全球翹楚的汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模，加速在汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)信息化與工業(yè)化的深度融合，有效形成發(fā)展合力，推動(dòng)汽車技術(shù)信息化、智能化發(fā)展。至2020年，實(shí)現(xiàn)以自主環(huán)境感知為主，網(wǎng)聯(lián)信息服務(wù)為輔的部分自動(dòng)駕駛，駕駛輔助/部分自動(dòng)駕駛車輛市場占有率達(dá)到約50%；2025年，實(shí)現(xiàn)V2X協(xié)同控制、高度/完全自動(dòng)駕駛功能，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)駕駛車輛市場占有率達(dá)到約15%；2030年，完全自動(dòng)駕駛車輛市場占有率接近10%。

4.2.4 技術(shù)創(chuàng)新體系

培育并完善完整的汽車技術(shù)創(chuàng)新價(jià)值鏈，使技術(shù)創(chuàng)新體系基本成熟，持續(xù)創(chuàng)新能力具備國際競爭力。建成支撐汽車技術(shù)自主研發(fā)與持續(xù)創(chuàng)新的完整體系，全面覆蓋汽車技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。包括國家層面的頂層設(shè)計(jì)、企業(yè)層面的有效實(shí)施以及研究機(jī)構(gòu)層面的有力支持，通過搭建自主研發(fā)共性關(guān)鍵技術(shù)的公共平臺(tái)、持續(xù)完善科技創(chuàng)新的管理機(jī)制、構(gòu)建科技創(chuàng)新的支撐服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)政、產(chǎn)、學(xué)、研的各司其職、協(xié)力發(fā)展，使我國汽車產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新能力和持續(xù)創(chuàng)新能力具備國際競爭力。

4.3 重點(diǎn)發(fā)展方向

汽車技術(shù)涉及要素廣、關(guān)鍵領(lǐng)域多、相互影響強(qiáng)、發(fā)展變數(shù)大，準(zhǔn)確識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域及其相互關(guān)系至關(guān)重要。根據(jù)汽車各項(xiàng)技術(shù)的內(nèi)涵、特點(diǎn)及相互關(guān)聯(lián)，將低碳化、信息化、智能化技術(shù)予以綜合分析與系統(tǒng)分解，明確我國汽車技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向，如圖1所示。

圖1 我國汽車技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向

當(dāng)前，節(jié)能汽車、新能源汽車以及智能網(wǎng)聯(lián)汽車已被確定為我國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。新能源汽車包括純電動(dòng)、插電式混合動(dòng)力及燃料電池汽車，其中，動(dòng)力電池又處于關(guān)鍵地位。同時(shí)，汽車制造技術(shù)和輕量化技術(shù)作為共性基礎(chǔ)技術(shù)，也具有重要價(jià)值。由此確定了汽車技術(shù)的7個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向。

a.節(jié)能汽車技術(shù)。在可預(yù)期的未來，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車仍將占據(jù)汽車產(chǎn)品的主要份額，因此節(jié)能汽車是未來汽車產(chǎn)品的重要形態(tài)之一，提高節(jié)能汽車在傳統(tǒng)動(dòng)力汽車中所占比例，推廣先進(jìn)節(jié)能技術(shù)在節(jié)能汽車上的應(yīng)用，推動(dòng)其不斷向低碳化方向發(fā)展，也是汽車產(chǎn)業(yè)降低能源消耗、減輕環(huán)境污染、最終實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)的重要保障。

b.純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力技術(shù)。新能源汽車有助于國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，最終確保汽車產(chǎn)業(yè)的綠色、和諧發(fā)展，代表了汽車的發(fā)展方向。當(dāng)前，純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車是已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化推廣的重要產(chǎn)品，也是未來10～15年內(nèi)新能源汽車逐漸成為汽車產(chǎn)品主流的關(guān)鍵所在。

c.燃料電池汽車技術(shù)。燃料電池汽車具有零排放、零污染的特點(diǎn)，是氫能清潔能源應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一，代表著人類能源結(jié)構(gòu)“脫碳入氫”的發(fā)展方向。

d.智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車是新一輪技術(shù)變革和產(chǎn)業(yè)重構(gòu)前景下，打造全新智能汽車生態(tài)圈的核心，也是實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要支撐。

e.動(dòng)力電池技術(shù)。支撐純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車的核心是動(dòng)力電池，其技術(shù)進(jìn)步和性能水平直接決定新能源汽車的續(xù)駛里程、使用壽命、成本等關(guān)鍵指標(biāo)，是新能源汽車普及的關(guān)鍵要素。

f.汽車輕量化技術(shù)。減輕車輛質(zhì)量意味著在汽車行駛過程中可直接節(jié)省大量能量，同時(shí)，汽車行駛過程中所受到的阻力也與車輛質(zhì)量相關(guān)。作為共性基礎(chǔ)技術(shù)之一，汽車輕量化是有效降低能耗及排放的重要領(lǐng)域。

g.汽車制造技術(shù)。作為節(jié)能汽車、新能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的共性基礎(chǔ)，汽車制造技術(shù)是有效打造未來汽車產(chǎn)品的前提。同時(shí)，汽車制造過程中的低碳化、信息化、智能化技術(shù)應(yīng)用，也是汽車技術(shù)發(fā)展的重要方向。

上述重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域共同體現(xiàn)了汽車技術(shù)低碳化、信息化、智能化的發(fā)展方向，同時(shí)彼此之間又緊密關(guān)聯(lián)、相互影響。

其中，節(jié)能汽車、新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的體現(xiàn)形式和最終載體。三者之間不是割裂的，節(jié)能與新能源汽車共同面對(duì)節(jié)能、環(huán)保等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而智能網(wǎng)聯(lián)汽車不僅直接關(guān)系到交通擁堵、行車安全等問題的最終解決，也與節(jié)能汽車、新能源汽車彼此作用、相互促進(jìn)。一方面，節(jié)能汽車和新能源汽車最終都可以也必須成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車；另一方面，充分網(wǎng)聯(lián)與高度智能將大大提升車輛的節(jié)能環(huán)保效果、運(yùn)行效率以及安全性能。

汽車輕量化和先進(jìn)制造等，是節(jié)能汽車、新能源汽車與智能網(wǎng)聯(lián)汽車的共性基礎(chǔ)技術(shù)，將為未來所有的汽車產(chǎn)品提供有效支撐。面向新一輪科技變革及其引發(fā)的產(chǎn)業(yè)重構(gòu)，共性基礎(chǔ)技術(shù)的重要性并未下降，而是具有了全新內(nèi)涵與發(fā)展空間。例如，與應(yīng)用于傳統(tǒng)的節(jié)能汽車不同，輕量化技術(shù)對(duì)于新能源汽車而言，意味著大量節(jié)約高成本動(dòng)力電池的可能性；又如，作為高度復(fù)雜的民用工業(yè)品，智能汽車是與汽車“智能制造”相向并行、同步升級(jí)的，前者為后者提出了最高的發(fā)展需求，后者則確保前者能夠真正被制造出來。

因此，我國應(yīng)沿著上述7個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向，加快推進(jìn)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的不斷進(jìn)步，以最終解決能源、環(huán)境、擁堵與安全問題，支撐中國汽車產(chǎn)業(yè)向著強(qiáng)國目標(biāo)不斷邁進(jìn)。

1 中國汽車技術(shù)研究中心，中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì).中國汽車工業(yè)年鑒，2015.

2 周濟(jì).智能制造——“中國制造2025”的主攻方向.中國機(jī)械工程，2015（17）：2273～2284.

3 GB 27999—2011乘用車燃料消耗量評(píng)價(jià)方法及指標(biāo).

4 發(fā)展和改革委員會(huì).節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）.2012.

5 EPA,NHTSA.EPA and NHTSA Set Standards to Reduce Greenhouse Gases and Improve Fuel Economy for Model Years 2017-2025 Cars and Light Trucks.2012.

6 中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì).中國汽車工業(yè)產(chǎn)銷快訊，2000～2015.

7 國務(wù)院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究部，中國汽車工程學(xué)會(huì)，大眾汽車集團(tuán)（中國）.中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告.北京：社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2011～2015.

8 中國與世界社會(huì)發(fā)展數(shù)據(jù)庫.中國交通領(lǐng)域碳排放現(xiàn)狀、低碳政策與行動(dòng).北京：社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2011.

9 NRC.Cost,Effectiveness and Deployment of Fuel Economy Technologies for Light-Duty Vehicles.2015.

10 EPA.Joint Technical Support Document:Final Rulemak?ing for 2017-2025 Light-Duty Vehicle Greenhouse Gas Emission Standards and Corporate Average Fuel Economy Standards.2012.

11 IEA.Energy Technology Perspectives 2012.2012.

12 ICCT.Hybrid Vehicles Technology Development and Cost Reduction.2015.

13 搜狐汽車.最新全球車企研發(fā)投入排行榜[EB/OL].（2016-02-22）[2016-12-23].http://auto.sohu.com/20160222/n438062179.shtml.

14 趙福全，劉宗巍.我國建設(shè)汽車強(qiáng)國的戰(zhàn)略判斷.汽車工程學(xué)報(bào)，2014（5）：313～318.

15 趙福全，劉宗巍.汽車強(qiáng)國戰(zhàn)略視角下的本土企業(yè)定位分析.汽車科技，2014（6）：1～5.

16 趙福全，劉宗巍.我國建設(shè)汽車強(qiáng)國的行動(dòng)方向.汽車工業(yè)研究，2014（10）：4～7.

17 李駿.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù).北京：北京理工大學(xué)出版社，2011.

18 中國汽車工程學(xué)會(huì)，豐田汽車公司（中國）.中國汽車技術(shù)發(fā)展報(bào)告.北京：北京理工大學(xué)出版社，2015.

19 中國汽車技術(shù)研究中心.節(jié)能與新能源汽車年鑒.北京：中國經(jīng)濟(jì)出版社，2015.

20 國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會(huì).中國制造2025重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖.2015.

21 制造強(qiáng)國戰(zhàn)略研究項(xiàng)目組.制造強(qiáng)國戰(zhàn)略研究：領(lǐng)域卷.北京：電子工業(yè)出版社，2015.

（責(zé)任編輯 斛 畔）

修改稿收到日期為2016年10月9日。

Current Situation,Development Demand and Future Trend of Automotive Technologies in China

Liu Zongwei,Shi Tianze,Hao Han,Zhao Fuquan
（Tsinghua Automotive Strategy Research Institute,State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University,Beijing 100084）

In this paper,current situation of China automotive technologies is sorted out clearly.Major gaps between China and developed countries in automobile technologies and cause of these gaps are analyzed,and the development demand of China economic and social development and technological transformation on automobile technologies is analyzed.Based on this,in combination with the global development trend of automobile technologies,featuring low carbon, informatization,intelligentization,we propose the development vision of China automobile technologies and periodical targets,and identify key technology fields,illustrate the importance of each fields and their correlations,classify the future direction and development path of China automobile technologies.

Automotive industry,Automotive technology,Technology route,Development demand,Development path

汽車產(chǎn)業(yè) 汽車技術(shù) 技術(shù)路線 發(fā)展需求 發(fā)展路徑

U461.99

A

1000-3703（2017）01-0001-06

中國工程院“制造強(qiáng)國戰(zhàn)略研究”項(xiàng)目第一期（2013-ZD-4）；中國工程院“制造強(qiáng)國戰(zhàn)略研究”項(xiàng)目第二期（2015-ZD-07）。