动力电池运行安全大数据分析与应用
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第1章 概述

1.1 新能源汽车发展背景

1.1.1 新能源汽车发展的必要性

1.发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路

为有效缓解能源和环境压力,推动我国汽车产业健康可持续发展,加快汽车产业转型升级,国务院于2020年11月印发了《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》(国办发〔2020〕39号,以下简称《规划》)。《规划》确立了“以纯电动汽车、插电式混合动力(含增程式)汽车、燃料电池汽车为‘三纵’,布局整车技术创新链,并提出了“到2025年,我国新能源汽车市场竞争力明显增强,动力电池、驱动电机、车用操作系统等关键技术取得重大突破,安全水平全面提升”以及“纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右,高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用,充换电服务便利性显著提高”的目标。

为了贯彻落实党中央、国务院的战略部署,科学有效实施《规划》,国务院领导同志多次开展专题调研并召开会议,着力解决产业发展遇到的重大问题。工业和信息化部、公安部、交通运输部、应急管理部、市场监管总局联合发布了《关于进一步加强新能源汽车企业安全体系建设的指导意见》(工信厅联通装〔2022〕10号),进一步推动建立长期稳定的新能源汽车政策体系。在发展改革委、公安部、财政部等20个单位参加的节能与新能源汽车产业发展部际联席会议2022年度工作会议上,提出坚持电动化、网联化、智能化方向,大力推动新能源汽车产业高质量发展。

截至2022年底,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%。乘用车市场信息联席会数据显示,2022年我国动力电池累计装机量221.6GW·h,同比增长92.3%,依旧呈现持续快速增长发展势头。

2.汽车低碳化是实现交通领域碳达峰、碳中和的重要支撑

中国提出的“30·60”目标将为经济社会可持续发展带来影响深远的变革。当前,交通领域碳排放在我国全社会碳排放总量中的占比超过8%,以汽车为主的道路交通在交通领域中占比超过82%。汽车行业作为中国实现碳达峰、碳中和重要支撑行业之一,需要全行业节能减排。根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的发展目标,传统燃油汽车仍是汽车产业的重要组成部分,2025年占比80%,2030年占比60%,2035年占比50%。混合动力汽车是节能汽车主要发展方向,目前先进混合动力技术节油率在30%左右,未来混合动力节油率将达40%,混合动力是汽车转型升级及低碳化发展的重要技术路线。

3.各国政府对汽车排放提出了严格的法规要求

2014年欧洲议会通过新排放标准法案,要求2021年开始新车平均CO2排放量不得高于95g/km,换算成油耗约为4L/100km。2018年,欧盟各国政府代表以及欧洲议会将2030年汽车平均CO2排放目标设定为59.4g/km(2.5L/100km),比2021年95g/km(约4L/100km)减少37.5%。2012年,美国政府公布2017—2025年的企业燃油经济标准(Corporate Average Fuel Economy, CAFE),要求从2016年的35.5mpg(约6.63L/100km)开始,以每年约5%的幅度逐步提升燃油效率,至2025年达到54.5mpg(约4.3L/100km)。日本、韩国等其他发达国家也都设置了汽车油耗/排放标准。

为了应对日趋严苛的油耗和排放法规,对于传统能源汽车,仅通过提升发动机效率难以实现更低油耗目标,需要不断加大混合动力技术的应用。全球各主要车企均已在未来五年内大幅度降低了传统动力系统的研发力度,同时提高了混合动力系统的研发比例。国外混合动力系统研发起步早,产品经过了多轮迭代与优化。过去7年中,全球混合动力汽车产量增长近3倍。