重大项目立项建议书

“十一五”863计划

节能与新能源汽车重大项目

立项建议书

项目名称：节能与新能源汽车重大项目

所属领域：交通领域

目录

一、项目提出的背景、意义和必要性

1 立项背景

1.1 交通能源与环境问题是21世纪全球面临的重大挑战

目前世界汽车保有量约8亿辆，并以每年3000万辆的速度递增，预计到2010年全球汽车保有量将达到10亿辆。据美国能源部做出的

亿

目前还存在很多需要克服的技术障碍，但其作为新一代汽车能源动力系统的远期解决方案仍然被全球所看好。以传统内燃机为动力的汽车，通过燃料供给系统和燃烧系统的局部改进，可以燃用天然气、液化石油气、生物柴油、合成燃料、醇类燃料、醚类等清洁替代能源，成为解决石油资源短缺的重要途径。从而与电动汽车一起，构成了应

对21世纪能源挑战，从以石油为主的汽车燃料结构向车用能源多元化转化的总体路线图。

1.2 各国政府积极推动节能与新能源汽车技术的发展

汽车工业在推动国家经济发展和保障国家能源安全方面具有重要作用，各国政府都对汽车节能与新能源技术发展给予了高度的重视。首先是实施大规模的“政府企业合作伙伴”项目，如美国的

燃

用

汽车车型将从现在的11种增加到50多种，销售量达到70多万辆，占美国汽车总销量的比例也将从2005年的1.3％上升到4.2％。

燃料电池汽车的研究得到大量经费资助，并正在进行各种示范验证。据国际能源机构（IEA）2004年统计，全球能源科技研发公共资金中约12％投入到燃料电池研发。美国2005年8月通过的能源立法法案将原FreedomCAR计划的20亿美元5年预算增加到38.7亿，并

计划在未来十年投入总计123亿美元，作为研发、示范、采购和免税补贴的费用；日本政府2004～2005两年的燃料电池技术研究经费总计超过6亿美元。目前全球投入商业化示范运行的燃料电池汽车数量超过800辆，示范项目包括美国的CaHFC Partnership、日本的JFHC 项目、欧盟的CUTE项目和联合国/全球环境基金资助的6个燃料电池客车示范项目等。

汽车工业已经成为我国经济发展的重要支柱产业之一，这一方面带动了国民经济的持续快速增长，同时也推动我国进入汽车社会。2005年，我国汽车产量和销量均超过570万辆，分别居世界第3位和第2位，汽车保有量达到3000多万辆。但与世界汽车大国相比仍有广阔的发展空间，2005年我国每千人汽车拥有汽车25辆，只有世界平均值的五分之一和美国的3%，相当于美国上世纪30年代的水平，

据预测我国2010年的汽车保有量将比2005年翻一番，2020年将超过1.3亿辆，接近目前世界平均水平。

在此进程中，我国面临来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展方面的挑战。2001年至2004年,我国机动车燃油消耗量年增长率分别为3% 、6% 、11%和14%，机动车燃油消耗总量由2001年的5100万吨增长到2005年的7000万吨，占石油消耗的25%，随着

表明，汽车有害排放已经成为大中城市空气污染的重要来源，北京、上海、广州等中心城市空气污染中，汽车排放分担率已超过60%。此外，我国已经成为世界上第二大CO2排放国，由此产生的国际政治和经济争端将会愈演愈烈。旨在减少温室气体排放的《京都议定书》于2005年2月16日正式生效，作为签约国，我国未来经济发展将面临

控制CO2排放的巨大压力。

这充分表明，我国所面临的能源安全与环境问题将来势更猛，影响更大，挑战更加严峻。

1.4 我国面临汽车技术变革的重大机遇

（1）我国具有实现交通能源动力系统转型，实现节能与新能源汽车跨越式发展的后发优势。目前国际上新能源汽车尚未形成新兴工

果。

2 项目的意义和必要性

2.1 发展节能与新能源汽车是我国国民经济可持续发展的战略需要

随着我国经济的持续快速增长必将面临能源和环境问题的双重压力，特别是能源问题已逐渐成为影响国家安全的重要因素。在新形

势下，党中央和国务院高度重视能源和环境问题，并在我国国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议中明确提出必须加快转变经济增长方式，要把节约资源作为基本国策，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源和环境的协调发展。

汽车工业作为我国国民经济的支柱产业，同时又是能源的主要消

强调要“发展混合动力汽车、燃气汽车、醇类燃料汽车、燃料电池汽车、太阳能汽车等清洁汽车”。与科学技术部共同向社会公布的《中国节能技术政策大纲》中同样也强调要“研究电动汽车等新型动力”。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出：“增强汽车工业自主创新能力，加快发展拥有自主知识产权的汽车发动机、汽车电

子、关键总成及零部件。发挥骨干企业作用，提高自主品牌乘用车市场占有率。鼓励开发使用节能环保和新型燃料汽车。”

由此可见，发展节能与新能源汽车已经成为我国中长期国民经济宏观战略发展规划的重要组成部分。

2.2 发展节能与新能源汽车是提高汽车工业核心竞争力的迫切要求

取得广泛共识。“清洁汽车行动”在天然气汽车和液化石油气汽车产品研发和示范运行方面，取得了重要的进展。因此，充分利用已经形成的良好基础，加大节能与新能源汽车关键技术研发和产品开发力度，是应对世界汽车工业发展的激烈竞争重要措施，同时也是提高我国汽车工业核心竞争力、建设自主创新体系的迫切需求。

2.3 开发节能与新能源汽车产品是汽车技术不断发展的需求

从先进国家的经验来看，节能与新能源汽车的共性关键技术代表了未来汽车技术的发展走向。一些发达国家制定了长期发展规划和路线图。“十五”电动汽车重大科技专项和“清洁汽车行动”重大攻关项目取得了重要进展，成果得到评审专家和社会的充分肯定，但也同时指出我们的成果与国际先进的发展水平相比，仍存在一定的差距，

动力轿车，通用也与上汽集团合作在2005年启动为期2年的燃料电池汽车商业化示范运行项目。我国已经成为国际汽车厂商的新能源汽车技术的竞技场。我国一汽、东风、上汽、长安和奇瑞等大型汽车企业都制定了电动汽车产品发展规划。

石油资源短缺、石油价格的持续攀升，同时也为清洁替代燃料汽

车提供了更为广阔的市场空间和迫切的市场需求。据初步测算，“十一五”期间，我国燃气汽车的市场将超过100万辆；巴基斯坦、印度、孟加拉国等周边国家天然气资源丰富，也为我们提供了数百亿美元的市场潜力。此外，柴油车的巨大市场潜力将拉动对生物柴油的巨大需求。

二、项目相关领域的国内外技术现状及趋势

1 国外电动汽车技术现状及趋势

国际电动汽车技术当前的发展状况主要表现为：纯电动汽车技术相对成熟，在特定区域推广应用，等待发展机遇；混合动力汽车技术渐趋完善，进入商业化推广阶段；燃料电池汽车技术处于新的突破前期，正在成为新的研发热点。

的应用。

（2）混合动力汽车已初步商业化

目前已上市的混合动力轿车基本上由日本公司生产销售，包括日本丰田公司Prius、本田公司Insight、Civic和日产公司Tino等。丰田公司Prius轿车于1997年首次上市，截止到目前已累计销售总量达35万辆，占混合动力汽车销售的65％，其中有一半是在北美市

场售出的。按照丰田公司的计划，2010年丰田公司的混合动力汽车销售量占整个销售量的10%，达到100万辆。世界各大汽车公司也开始大力发展混合动力轿车，福特、通用、戴克、大众、雪铁龙、雷诺和宝马等公司也在同步开展数十款混合动力汽车的开发，并即将推向市场。

与此同时，混合动力商用车也得到了快速发展，特别是混合动力

转型。

（3）燃料电池汽车技术研究更加深入，并开始示范考核燃料电池汽车的研发模式目前均是在政府主导下的产学研联合进行攻关，并积极开展全球范围内的跨国合作。美国能源部联合国防部、交通部、国家科学基金、NASA和商务部，与8个国家实验室、2

所大学和19个公司签署了研发合同，支持通用汽车/Shell、戴克/BP、福特/BP、AP/丰田-日产-BMW和德士古/现代等5个产业联盟进行燃料电池汽车车队和基础设施示范。2004年，包括我国在内的“氢能经济国际合作伙伴（IPHE）”成立，计划从2006年开始连续4年总计投入1亿美元支持“先进氢燃料电池”项目。

燃料电池汽车商业化的路线图逐步明确。美国能源部计划2010

动等内容成为研究热点。

●燃料电池的成本要大幅度降低

2005年，美国能源部依据现有材料与工艺水平，预测在批量生产条件下燃料电池系统的成本为108美元/kW，到2010年达到的目标成本是35美元/kW。为此需要研究满足寿命与性能要求的廉价替代材

料（如超低Pt担量的电极、大于120度高温低湿度膜等）与改进关键部件的制备工艺，并逐步建立批量生产线。

需要解决氢源和基础设施问题

结合本地资源情况，选择合适的制氢途径，进行加氢站的建设和示范。同时开展车载储氢材料和储氢方法研究，提高整车续驶里程。（4）动力电池关键材料进一步深入

混合动力汽车、纯电动汽车3种整车技术，多能源动力总成、驱动电机、动力电池系统3种共性技术为重点，采取整车牵头、零部件配合、产学研相结合的模式，开展电动汽车及关键零部件的研究。

经过四年攻关，我国电动汽车研发能力由弱变强，三类电动汽车分别完成了功能样车、性能样车和产品样车试制。混合动力汽车和纯

电动汽车通过了国家标准规定的考核，已有7种车型进入国家汽车产品公告程序，其中4种车型已获得批准，具备了小批量生产能力。开发纯电动客车产品4个，研制车辆共40台；纯电动轿车产品2个，研制原型车和示范车25台；混合动力客车产品2个，研制原型车和示范车32台，产品车15台；混合动力轿车产品4个，研制原型车和示范车25台；燃料电池客车车型2个，研制原型车和示范车5台；

合动力汽车国家标准6项，混合动力汽车测试方法、试验规程报告2项，动力电池标准报批稿3项；初步实现了电动汽车的人才聚集，建立了一支结构合理、年富力强的高水平攻关队伍。

（2）我国电动汽车技术与国外相比仍存在较大差距

“十五”电动汽车重大科技专项取得的进展，是电动汽车走向产

业化的第一步，但与国际先进的电动汽车发展水平相比，仍存在较大的差距，还需作不懈的努力。行业专家在总结十五电动汽车研发成果的基础上，对今后发展提出了明确的建议：

●加强对现有产品可靠性、耐久性、成熟度的考核和分析，加

强面向系列化、规格化、高度可靠耐久性的产品系统开发和

低成本、高质量、大批量工艺流程和制造装备开发。

保

热点，康明斯和戴姆勒-克莱斯勒公司分别推出了稀燃带氧化催化转化器的CNG发动机产品，该类发动机的排放达到欧III限值以上要求。另外，CNG燃料具有低排放的特点，使其成为国外新开发的混合动力电动车的能源。与此同时，加气站成套设备研究开发从标准站逐步向大排量子母站和小型站方向发展，燃气汽车和加注站技术的研究与开

发也在不断深入，并取得了突破性的进展。

液化天然气（LNG）汽车的开发近期为国外汽车行业所重视。目前全球有近万辆的LNG汽车在投入运行。国际上近期加快LNG发动机研究的另一方面原因是考虑到未来发展氢能源的需要。德国宝马公司就提出了CNG→LNG→LH2（液化氢气）的代用燃料发展战略。

“九五”“十五”期间国家科技部等13个部委联合组织全国16

3标准、具有第三代多点电控喷射技术的单燃料燃气汽车产品也已开发成功。但值得注意的是，目前国产大型公交车用燃气发动机仍存在较多问题，如价格偏高、燃料消耗量高、可靠性差等，市场应用情况不尽人意。因此，在已有工作基础上进一步加强对燃气发动机的研究开发和产业化，对我国燃气汽车产业的健康发展具有重要的意义。针对

燃气汽车推广过程中基础装备技术的“瓶颈”，国产高性能CNG加气站成套设备的研制开发和产业化取得进展，经过技术攻关，成功地开发了撬装式天然气压缩机、脱硫脱水装置、控制系统及在线检测系统、售气机等站用成套设备。新一代燃气加气站关键设备除提供国内用户市场外，还远销海外。但国产加气站设备在可靠性、噪声、能耗等方面与国外同类产品相比还有较大差距，还有进一步改进技术和提升性

国

个

城

织日本JFE、产业技术综合研究所、COOP低公害车开发会社、交通公害研究所、五十铃汽车公司和伊藤忠会社等分别研制了多种二甲醚卡车样车和城市客车样车，建立了数个二甲醚车用加气站，计划在政府支持下，近年内规模化推广二甲醚汽车。

进入二十一世纪，二甲醚燃料的环保性和对国家能源安全的重要

性已引起我国政府有关部门的高度重视。我国山东、陕西、四川、内蒙古、新疆、上海等地已建成或正在建设一批规模不等的二甲醚制造基地。国家科技部、教育部、国家自然科学基金委、中科院和政府有关部委先后启动了一批二甲醚制备技术、二甲醚发动机和汽车研发项目，西安交通大学、上海交通大学、吉林大学等单位开展了二甲醚汽车的研究工作，并在二甲醚发动机燃烧系统参数优化、燃烧特性和二

、

年

准

的生物柴油发动机评价试验，取得了一些重要的研究成果。

3）合成油

近30年开发的煤炭直接液化工艺有德国IGOR+工艺，美国氢煤法(H-Coal)工艺，日本NEDOL工艺。这些新工艺反应条件相对温和，工艺和技术路线更趋合理。近年来美国、德国、日本等陆续成功地完