现状

「中国制造2025"明确了节能和新能源汽车等10大领域和23个重点发展方向【1】。到2020年自主新能源车超过100万辆和2030年前超1000万辆，到2025年有自主完整的产业链，百公里油耗降至2025年的4升和2030年的3.2升，分别对应59和74 mpg。坦白说，对于传统车这是很有挑战性的。案例参考：百公里油耗，卡罗拉2014年1.6 L是7.1升，2016年双擎1.8L降为4.3升【2】。所以，汽车轻量化和电动化是降低油耗的必有手段。

轻量化

轻量化包括结构，材料和工艺三方面的优化。

超高强度钢板技术（AHSS）是材料和工艺技术的重点。冷成型AHSS（屈服强度高于550MPa）包括双相钢DP，相变诱导钢TRIP，孪晶诱导钢TWIP，马氏体钢MS，复相钢CP，QP钢。第一代超高迪强度钢DP代表强度和塑性不能兼顾，汽车制造工艺难度大，成本高；第二代钢TWIP等，成本高；第三代QP和TRIP为代表，性能佳，成本较低，应用前景巨大。热冲压超高强度钢板成形和淬火后强度提高2-3倍，工艺简单，质量稳定，但成本较高。

先进零部件成型工艺应用巨大。其中以内高压成形技术为代表，利用液体或气体等作为成形介质，通过控制内压力和材料流动来达到成形中空零件目的的工艺。国外此工艺已经成熟，国内仍有进步空间。

轻质材料也是重点之一，包括铝合金，镁合金和碳纤维复合材料等。DuckerWorldwide调查结果显示，到2025年，欧洲车的用铝量约200kg/车，对比当前150kg/车【3】；到2025年，用镁量约10kg/车【4】。碳纤维复合材料性能优异，比强度高，是最佳轻质高强车体材料。但目前仍存在四大挑战而限制应用，包括高成本为钢材20倍以上，加工成本高（金属冲压60秒/个，CFRP数小时），设计和工程缺少资料库，材料回收难等【5】。

电动化

国内新能源车的发展势不可挡。其制造产业链长，尤其电池，电机和电驱动系统是新能源车的心脏，所以这些系统的材料和制造技术是发展的重点。

动力电池是核心部件，直接决定里程和充电性能。成本高，占整车30%以上。但发展势头佳，电池产业规模从2010年122亿美金，到2016年328亿美金，预计2020年达700亿美金以上。在市场格局上看，中日韩占97%市占率。中国在2016年全球第一达到40%，预计到2020年超过60%。政府提出到2020年要实现系统260Wh/kg等目标，对比目前约100wh/kg。但国内技术有待提高，如何有效提高电池一致性，安全性，能量密度等问题尤为迫切【6】。

驱动电机上，自主开发的永磁同步电机，交流非同步电机等已配套。但在高性能新结构电机的制造工艺上，我国只有少数供应商处于样机阶段，而国际成熟批量；在冷却技术上，我国尚起步；高端设备等基本进口；自动化生产仍不足。总体上，我国驱动电机技术水平有待加强。

电机控制器上，我国尚初步阶段，大部分自主新能源车搭载国产控制器，但我国功率电子控制器的研发和产业化有待提高。

变速箱上，国内变速箱总成制造技术已经接近国际水平，但自主的自动变速箱和机电耦合系统的开发薄弱。关键制造工艺较弱，比如齿轮精密磨削，总成试验设备和出厂试验台仍进口。

其他方法

铸造，锻造和涂装是汽车制造的三大高耗能和高污染领域。这是绿色制造的研究重点。我国锻压中频加热炉等技术接近国际先进水平，但耗能高和可靠性低；锻压模具的自动润滑和快速换模技术可靠性较低。国内涂装的能耗是国际先进水平的2倍。

现状小结

总体上我国已有较完整的汽车制造体系，新能源车发展很快。但发展不均，以及我国某些关键制造仍缺失。

未来趋势

历史上看，世界汽车制造从小批量手工生产，逐步向大批量流水线，以及未来的数字化，智能化和绿色制造转变。见下图【7】。结论如下：（1）推动当今汽车发展趋势的是网路信息技术，数字化技术，人工智慧技术等。（2）世界趋势看，从2015年起，智能制造是重点。（3）中国汽车制造虽然起步晚，但相信在中国制造2015规划的指引下，吸收世界先进技术，坚持自主开发为主，最后结合世界最大消费市场的支持，必定前景巨大，对此我对国内汽车行业充满信心。

参考

【1】国务院关于印发《中国制造2025》的通知_政府信息公开专栏

【2】【图】卡罗拉油耗_一汽丰田卡罗拉油耗_百公里油耗_汽车之家

【3】Ducker Worldwide Study: Aluminum Content in Cars (Public Summary)

【4】google.com/url?

【5】全球汽车用碳纤维复合材料（CFRP）研究报告_trendbank_新兴产业服务平台

【6】全球汽车趋于电动化 动力锂电池业加速洗牌

【7】（干货）深度揭秘世界汽车制造技术现状与趋势


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