新能源汽车电源产品产业发展行动计划

新能源汽车电源产品产业发展行动计划

完善横向协同、纵向贯通的协调推进机制，促进新能源汽车与能源、交通、信息通信深度融合，统筹推进技术研发、标准制定、推广应用和基础设施建设，把超大规模市场优势转化为产业优势。深化开放合作（一）扩大开放和交流合作加强与国际通行经贸规则对接，全面实行准入前国民待遇加负面清单管理制度，对新能源市场主体一视同仁，建设市场化、法治化、国际化营商环境。发挥多双边合作机制、高层对话机制作用，支持国内外企业、科研院所、行业机构开展研发设计、贸易投资、基础设施、技术标准、人才培训等领域的交流合作。积极参与国际规则和标准制定，促进形成开放、透明、包容的新能源汽车国际化市场环境，打造国际合作新平台，增添共同发展新动力。（二）加快融入全球价值链引导企业制定国际化发展战略，不断提高国际竞争能力，加大国际市场开拓力度，推动产业合作由生产制造环节向技术研发、市场营销等全链条延伸。鼓励企业充分利用境内外资金，建立国际化消费信贷体系。支持企业建立国际营销服务网络，在重点市场共建海外仓储和售后服务中心等服务平台。健全法律咨询、检测认证、人才培训等服务保障体系，引导企业规范海外经营行为，提升合规管理水平。新能源汽车行业未来发展趋势（一）新能源汽车产品集成化发展趋势车载电源、电驱系统产品是新能源汽车的核心部件，也是新能源汽车轻量化、降成本的重要载体。随着新能源汽车的快速发展，新能源汽车零部件向集成化发展的趋势也越来越明显。新能源汽车核心零部件的集成化能够在产品生产、整车制造以及售后、整车性能等多个方面带来较多明显的技术优势，一是核心零部件的集成化，通过复用部分电路，减少了功率器件、接插件、线束以及壳体等材料的使用，从而有效减小体积、减轻重量、降低成本；二是随着芯片技术的发展，芯片功能越趋强大，可支持采用同一个控制芯片控制多个功能部件，在此背景下，集成化产品可以通过减少所需要的控制芯片数量降低芯片物料成本；三是产品集成方案有利于避免软件重复开发，同时在统一的软件架构下可支持多方联合开发，提高开发效率、缩短开发周期、降低开发成本；四是核心零部件的集成化，有利于减少整车生产过程中需要总装的零件数量，降低整车生产层面管理的复杂度，提高总装的可制造性、整车生产效率以及整车性能稳定性；五是核心零部件的集成化，有利于有效减少整车零部件数量，从而降低售后服务压力，提升售后服务水平；六是核心零部件的集成化，有利于优化汽车内部的空间布局和有效利用空间，提升乘坐舒适性与储物便利性。其中，功率级整合是在拓扑电路层面复用车载充电机和车载DC/DC变换器的部分功率器件和磁性器件，技术难度较大，行业内具备功率级整合技术并实现产业化的厂商较少，多数厂商在产业化方面仅实现第二、三阶段的集成。目前，行业中车载电源、电驱系统已形成各自的集成产品，并实现了规模化的量产销售。在此基础上，行业厂商积极推出电驱+电源的电驱多合一总成产品。（二）新能源汽车产品高压化发展趋势为了解决新能源汽车面临的动力电池充电慢问题，车载电源的高压化逐渐成为行业发展趋势之一。在现有常见的400V充电电压下，若直接提升车载电源的充电功率，将导致两个方面的问题：一是在充电电压相对较低的情况下，充电电流的大幅增加，散热管理的难度将随之上升；二是随着充电电流的提升，整车的高压线束需使用直径更大的线缆以提高通流能力，同时整车的直流接触器、直流保险、PDU等部件亦需要使用更大通流能力的产品，势必造成整车重量及成本的大幅增加。通过提升充电电压、采用800V高压系统实现充电功率的提升，能够有效解决前述大电流带来的问题。相较于常规400V充电系统，电压平台的提升对于整车系统具有积极意义：一是在同等电流的情况下，800V高压系统的充电功率及驱动功率可以提升100%，显著提高整车性能；二是在同等功率的情况下，800V电压平台可以降低50%的电流，从而显著减少整车线束等零部件重量及成本和提升驱动效率。目前，车载电源电压平台提升至800V具有较高的技术门槛，包括高绝缘耐压、高转换效率以及低开关电磁干扰等高难度技术要求。其中，高绝缘耐压要求主要指整车零部件系统需要承受800V等级的绝缘工作电压，以及器件间的爬电距离需相应提升以适应800V的工作环境；高转换效率要求是指相比起400V电压平台，整车零部件系统的导通损耗需降低至更低水平以适应800V的工作环境；低开关电磁干扰要求主要指随着电压的提升，电路中因开关动作产生的电磁干扰将随之上升，从而影响电路的正常工作，因此需将电磁干扰降低至合理水平。（三）新能源汽车产品功能多样化发展趋势随着新能源汽车技术的发展，核心零部件的功能多样化发展趋势主要体现在两个方面：一是开拓新功能，以提升整车用车体验；二是集成其他零部件的功能，以配合集成化发展趋势。在车载充电机方面，产品功能多样化趋势主要体现在开拓新功能，发挥新能源汽车作为移动分布式储能设备的功能。传统车载充电机只具备为动力电池充电的功能。目前，市场对车载充电机功能多样化的需求越来越强烈，即可以利用整车上的动力电池的能量，通过车载充电机的逆变技术，一是作为移动电源、应急电源向其他电器供电，满足日常生活及出行中的多样性需求以及应急状态下的用电需求，从而使新能源汽车具备移动分布式储能设备功能；二是实现电网与动力电池储能系统间的能量双向流动。在车载DC/DC变换器方面，产品功能多样化趋势主要体现在集成其他零部件的功能。车载DC/DC变换器从单向型发展为双向型，可将低压电转换为高压电，对母线电容进行预充，替代原先设计方案中的预充回路及相关器件，降低系统成本，提高系统可靠性。（四）新能源汽车第三代半导体应用的发展趋势第三代半导体中的碳化硅功率器件，在导通电阻、阻断电压和结电容方面，显著优于传统硅功率器件，具备更高的耐压性能。在车载电源和电驱系统产品领域，碳化硅功率器件取代传统硅基功率器件已成为行业发展趋势。目前，国内行业厂商对第三代半导体的应用总体仍不成熟，甚至出现大规模质量问题。不同于普通的硅基半导体功率器件MOSFET，不同品牌之间的第三代半导体功率器件MOSFET的参数差异大，可替代性较差，在实际应用中主要存在以下几个方面的难点：一是驱动控制敏感。第三代半导体功率器件MOSFET的栅极氧化层由于比传统的硅基更薄，其表面的缺陷更容易造成器件可靠性问题。传统硅基MOSFET驱动电平的设计范围在±30V，对驱动的设计要求较低，而第三代半导体功率器件MOSFET的负向驱动电平普遍要求在-7V以内，驱动电平设计不合理会造成产品失效率大幅增加，进而造成产品质量问题，对应用该类器件的产品的驱动电路参数设计、电路布局设计提出了更高的要求。二是瞬态热管理难度大。第三代半导体功率器件MOSFET器件采用了更小的晶圆，使得器件的瞬态散热要求更加严苛，传统的热设计和热评估手段无法直接应用到该类器件上，需采用更加高效的散热方式和专门热评估手段，才能确保该类器件的可靠应用。三是EMC电磁干扰问题更加严重。第三代半导体功率器件MOSFET由于结电容的减少，在降低开关损耗的同时，也带来了更加严重的EMC电磁干扰问题，对应用该类器件的产品的电路布局设计技术、EMC滤波设计技术提出了更高的要求。新能源汽车作为新兴产业，已成为全球汽车产业转型发展的主要方向和促进世界经济持续增长的重要引擎。在新能源汽车快速渗透的过程中，国内造车新势力的崛起成为行业发展的重要特征，成为新能源汽车行业呈现的新业态。目前，国内新能源汽车市场主要包括传统汽车厂商、造车新势力厂商两种类型。其中，国内造车新势力主要包括先行的蔚来、小鹏、理想、合众、零跑等以及目前正积极介入新能源汽车市场的互联网科技企业、智能手机企业等。其中，以蔚来、小鹏、理想、合众、零跑等为代表的国内造车新势力厂商，凭借先发优势、创新的硬件配置和软件功能，已经成功获得一定的市场认可度和可观的市场份额。2020年，国内造车新势力厂商新能源汽车销量达到16．9万辆，较2019年同比增长156．06%，市场份额达到13%。在前述市场份额的基础上，国内造车新势力成功切入传统国产燃油汽车多年未及的中高端车型市场。在新能源汽车行业，蔚来、小鹏、理想、零跑等造车新势力厂商，已经建立了较强的先发优势。一是在其他厂商仍然在从0向1探索之际，造车新势力已抓住行业快速发展的机遇进入快速发展阶段；二是智能驾驶需要海量数据以迭代升级，造车新势力已经拥有众多客户群体，积累了真实行驶情况的大数据优势，为智能驾驶的开发建立了领先性；三是市场的发展为先行的造车新势力的融资提供了便利性，在前期积累的先发优势的基础上，有利于获得较为充裕的资金。在智能手机厂商参与新能源汽车方面，2021年，小米、创维、OPPO、苹果、富士康等科技先后宣布或传出切入新能源汽车行业，将使得未来新能源汽车市场供给端进一步呈现多元化趋势。智能手机厂商投资新能源汽车主要包括以下优势，一是该类厂商积累了电子领域快速的迭代升级和大规模生产的丰富经验，具有强大的电子制造和供应链整合能力；二是手机是人工智能应用的重要载体，该类厂商通过智能手机积累的人工智能经验可以向新能源汽车迁移或形成交互应用；三是该类厂商拥有较强的资金实力、品牌积累和客户群体等资源，有利于延续至新能源汽车的研发及产销过程。在互联网科技企业参与新能源汽车方面，谷歌、百度等互联网科技企业是最早一批探索人工智能及其应用的企业，也同样是最早一批借助人工智能探索智能驾驶的企业。互联网科技企业投资新能源汽车主要包括以下优势，一是相较于新能源汽车行业中的其他参与主体，互联网科技企业具有丰富的人工智能、智能驾驶等的经验积累；二是互联网科技企业擅长系统构建，尤其是从底层搭建智能驾驶、智能座舱等操作系统；三是该类厂商拥有较强的资金实力、品牌积累和客户群体等资源，对于新能源汽车的科技赋能有较好的背书作用；四是互联网科技企业参与新能源汽车行业的可选择方式多样，可以利用自身资源与其他车企合资，亦可以为其他车企提供智能驾驶解决方案。目前，国内新能源汽车零部件供应商主要包括三种类型，一是自产自用为主的新能源汽车整车厂，主要为特斯拉、比亚迪等，此类整车厂由于从事新能源汽车业务较早，在早期缺乏第三方供应商的行业背景下，形成了垂直一体化的供应链模式，随着第三方供应商的发展，该类整车厂已逐步向第三方供应商采购；二是传统燃油汽车零部件供应商，凭借在传统燃油汽车零部件领域的技术积累和整车厂资源，积极开发产品进入新能源汽车零部件领域，主要为法雷奥、大陆集团等汽车零部件企业；三是电力电子领域厂商，凭借在电力电子领域的技术积累和其它应用领域的市场经验，逐步转型进入新能源汽车零部件领域，包括威迈斯、欣锐科技等。新能源汽车市场国内造车新势力的崛起为市场中第三方独立核心零部件供应商提供了良好的供应链机遇，特别是有利于从电力电子领域厂商转型的国内供应商。一是第三方独立供应商在产品研发和生产过程中一般会面向多个整车厂商的多款车型，有利于快速积累技术和方案储备，在进行新车型同步开发时可快速的进行模块拆分重组、迁移延伸改造，从而提高开发效率、降低开发成本。二是随着新能源汽车产销规模的增长，成本将逐步成为重要的竞争要素，第三方独立供应商同时面向众多下游客户，有利于成本分摊，从而拥有规模经济的成本优势。三是造车新势力以及互联网科技企业相对缺乏产业链积累或路径依赖，同时新能源汽车核心零部件与传统燃油汽车的核心零部件的重叠度较小，更倾向于寻找开发新的供应商体系，将核心零部件制造业务交由具有行业经验、资源优势、成本优势的第三方核心零部件厂商。提升智能制造水平推进智能化技术在新能源汽车研发设计、生产制造、仓储物流、经营管理、售后服务等关键环节的深度应用。加快新能源汽车智能制造仿真、管理、控制等核心工业软件开发和集成，开展智能工厂、数字化车间应用示范。加快产品全生命周期协同管理系统推广应用，支持设计、制造、服务一体化示范平台建设，提升新能源汽车全产业链智能化水平。发展愿景到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。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。力争经过15年的持续努力，我国新能源汽车核心技术达到国际先进水平，质量品牌具备较强国际竞争力。纯电动汽车成为新销售车辆的主流，公共领域用车全面电动化，燃料电池汽车实现商业化应用，高度自动驾驶汽车实现规模化应用，充换电服务网络便捷高效，氢燃料供给体系建设稳步推进，有效促进节能减排水平和社会运行效率的提升。强化质量安全保障推进质量品牌建设。开展新能源汽车产品质量提升行动，引导企业加强设计、制造、测试验证等全过程可靠性技术开发应用，充分利用互联网、大数据、区块链等先进技术，健全产品全生命周期质量控制和追溯机制。引导企业强化品牌发展战略，以提升质量和服务水平为重点加强品牌建设。健全安全保障体系。落实企业负责、行业自律、社会监督相结合的安全生产机制。强化企业对产品安全的主体责任，落实生产者责任延伸制度，加强对整车及动力电池、电控等关键系统的质量安全管理、安全状态监测和维修保养检测。健全新能源汽车整车、零部件以及维修保养检测、充换电等安全标准和法规制度，加强安全生产监督管理和新能源汽车安全召回管理。鼓励行业组织加强技术交流，梳理总结经验，指导企业不断提升安全水平。完善基础设施体系（一）大力推动充换电网络建设加快充换电基础设施建设。科学布局充换电基础设施，加强与城乡建设规划、电网规划及物业管理、城市停车等的统筹协调。依托互联网+智慧能源，提升智能化水平，积极推广智能有序慢充为主、应急快充为辅的居民区充电服务模式，加快形成适度超前、快充为主、慢充为辅的高速公路和城乡公共充电网络，鼓励开展换电模式应用，加强智能有序充电、大功率充电、无线充电等新型充电技术研发，提高充电便利性和产品可靠性。提升充电基础设施服务水平。引导企业联合建立充电设施运营服务平台，实现互联互通、信息共享与统一结算。加强充电设备与配电系统安全监测预警等技术研发，规范无线充电设施电磁频谱使用，提高充电设施安全性、一致性、可靠性，提升服务保障水平。鼓励商业模式创新。结合老旧小区改造、城市更新等工作，引导多方联合开展充电设施建设运营，支持居民区多车一桩、临近车位共享等合作模式发展。鼓励充电场站与商业地产相结合，建设停车充电一体化服务设施，提升公共场所充电服务能力，拓展增值服务。完善充电设施保险制度，降低企业运营和用户使用风险。（二）协调推动智能路网设施建设推进新一代无线通信网络建设，加快基于蜂窝通信技术的车辆与车外其他设备间的无线通信（C—V2X）标准制定和技术升级。推进交通标志标识等道路基础设施数字化改造升级，加强交通信号灯、交通标志标线、通信设施、智能路侧设备、车载终端之间的智能互联，推进城市道路基础设施智能化建设改造相关标准制定和管理平台建设。加快差分基站建设，推动北斗等卫星导航系统在高精度定位领域应用。（三）有序推进氢燃料供给体系建设提高氢燃料制储运经济性。因地制宜开展工业副产氢及可再生能源制氢技术应用，加快推进先进适用储氢材料产业化。开展高压气态、深冷气态、低温液态及固态等多种形式储运技术示范应用，探索建设氢燃料运输管道，逐步降低氢燃料储运成本。健全氢燃料制储运、加注等标准体系