中国汽车工程学会：2024年度中国汽车十大技术趋势报告

中国汽车工程学会国汽战略院2023-11 CSAE汽车技术预见研究体系 为预判我国汽车技术创新趋势，引领技术创新方向，中国汽车工程学会开展“技术预见”系列研究工作，多维度预见我国汽车技术发展趋势。 我们将技术创新方向分为2大类： 1）一类是线性创新方向，通过持续创新获得更大的市场份额。 2）另一类是非线性创新方向，通过颠覆性创新开辟新的市场，将会对已有传统和主流技术产生颠覆性和变革性影响。 “2024年度中国汽车十大技术趋势”研究范畴与定义 “年度十大技术趋势”主要围绕节能与新能源汽车技术路线图“九大领域”，聚焦2024年度“三类”技术趋势，面向企业CTO、专家学者、技术骨干等开展调查与研究，形成行业共识的年度技术趋势研究成果。 调研流程与专家样本 本研究按照德尔菲调研方法开展4轮专家调研与研讨； 来自147家单位的385位专家参与调查。其中，企业CTO及院长60多人参与项目研究。 第1篇：回顾2023 2023年度中国汽车十大技术回顾 01.中央计算电子电气架构解决方案将实现重大突破02.360Wh/kg混合固液动力电池将实现小规模量产03.车桩协同大功率超充（HPC）技术放量普及04.冗余转向系统技术突破将满足L3级以上自动驾驶的控制需求05.千兆车载以太网将在多车型中实现前装标配06.高性能无线短距通信技术将实现上车搭载应用07.铝合金免热处理一体化压铸技术应用有望迎来快速增长08.纯固态Flash激光雷达将在补盲领域迎来量产09.70MPa IV型储氢瓶将实现小规模搭载应用10.混合动力专用发动机最高热效率将突破45% 2023年度中国汽车十大技术回顾-重大突破技术 中央计算电子电气架构解决方案实现重大突破 混合动力专用发动机最高热效率突破45% 冗余转向系统技术突破满足L3级以上自动驾驶的控制需求 2023年进展 2023年进展 2023年进展 通过搭载更高性能计算芯片以及突破多核架构区域控制器技术攻关，实现“中央计算+区域控制”软硬件深度集成的中央计算电子电气架构。 具备系统内冗余电机、冗余传感器、冗余驱动桥、冗余主控芯片的冗余转向系统实现硬件失效率10FIT技术突破，将在L3车型上搭载开发。 加强高效燃烧系统、附件电动化、智能化控制等技术融合创新，实现1.5T燃烧当量比的混动发动机的最高热效率突破45%以上，处于国际领先水平。 •已搭载新架构上车的车型：•零跑C10搭载四叶草架构；•小鹏G9搭载X-EEA3.0架构。•越来越多车企加快布局新架构： •豫北、世宝、恒润等自主零部件企业已经完成冗余转向系统开发。•一汽、吉利、理想、比亚迪等车企积极推进在L3级自动驾驶车型中部署冗余转向系统技术的验证开发。 •东风第三代混动发动机马赫C15TDE机型，率先实现热效率45.18%，在皓瀚DH-i车型上已搭载量产应用。 •一汽红旗HMP混动平台1.5T高效混动专用发动机，热效率达到45.2%。 •一汽红旗（FEEA3.0架构）；•广汽埃安（星灵架构）；•蔚来（NT3.0平台）。 2023年度中国汽车十大技术回顾-新量产技术 高性能无线短距通信技术实现上车搭载应用 纯固态Flash激光雷达在补盲领域迎来量产 360Wh/kg混合固液动力电池实现小规模量产 70MPa IV型储氢瓶实现小规模搭载应用 2023年进展 2023年进展 2023年进展 2023年进展 混合固液电池在国内率先量产，能 量 密 度 超 过360Wh/kg，2024年将继续放量增长。 车载无线360环视系统通过交通部测试，实现全球首款车用无线环视产品搭载应用。 IV型储氢瓶国家标准正式公布，国内厂家已具备批量化生产能力，但尚未实现上车搭载应用。 纯固态Flash激光雷达率先在极石等车型上实现量产应用。 •禾赛科技补盲纯固态激光雷达产品FT120率先在极石01车型上落地应用，最远测距30m（@10%），视 场 角100°*75°。•速腾聚创、亮道智能等厂家也发布了Flash技术路线的纯固态激光雷达产品，实现上车搭载应用。 •卫蓝新能源360Wh/kg混合固液电池正式交付蔚来；•上汽集团与清陶能源联合开发的368Wh/kg混合固液电池已完成装车试验；•国轩高科360Wh/kg混合固液电池已通过新国标安全测试，有望年内开始批量交付。 •国家标准《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》正式发布，为Ⅳ型储氢瓶推广提供法规标准保障。•未势能源、天海工业等主要厂家已建成Ⅳ型瓶生产线，合计产能规划超过33万支。但因需求量低、配套技术不足等因素，IV型瓶搭载应用进程相对滞后。 •星闪无线360环视等技术商业化应用相继面世，加速整车无线化技术创新。•此外，车载无线车机、数字车钥匙、车载投屏、座舱主动降噪、氛围灯等高价值应用技术日趋成熟。 2023年度中国汽车十大技术回顾-应用规模显著提升技术 千兆车载以太网在多车型中实现前装标配 车桩协同大功率超充（HPC）技术放量普及 铝合金免热处理一体化压铸技术应用迎来快速增长 2023年进展 2023年进展 2023年进展 大型复杂一体化压铸技术渗透率从2022年4%上升至2023年10%左右，应用规模进入快速增长通道。 随着大功率液冷充电桩和4C以上大倍率电池产品上市，国内主流企业加快部署HPC，迎来规模化放量增长。 千兆车载以太网逐渐成为车内传输骨干网，在10余款车型上广泛应用，搭载应用的车辆超过50万辆。 •凭借更快的传输速度和更稳定的通信连接优势，2022年千兆以太网被小鹏G9率先应用于主干通信架构。•2023年，长城5G网络车型、岚图追光、领克08、奇瑞星途瑶光、智己LS7、理想L9等都搭载了千兆以太网。•广汽埃安皓铂GT的星灵架构率先采用万兆以太网数据传输。 •新国标将最大充电电流提高至800A，充电功率提升至800kW。 •一体化压铸应用范围从后地板拓展到前舱、电池包壳体等，未来将继续向更高集成度的技术方向发展。•蔚来ET5/ES8、极氪009、高合汽车HiPhiZ、小鹏G6、理想、问界等车型已上车应用一体化压铸技术。•长城、奇瑞、长安、沃尔沃、大众等传统车企均有相关技术布局。 •大功率充电桩的关键技术不断迭代升级。•华为、特来电相继发布600kW全液冷超充和智能群充4.0服务。•巨湾技研、宁德时代分别发布8C凤凰电池和4C超充神行电池。•小鹏、理想、蔚来、埃安、特来电加快全国布局，大功率超充桩在2023年的总量接近3000台。 第2篇：预见2024 趋势1：L3级自动驾驶有望迎来小规模量产应用 技术类型：新量产技术 趋势解读： L3级是迈向自动驾驶的重要分水岭，标志着驾驶控制主体由驾驶员转向自动驾驶系统。 •支持L3自动驾驶的车辆软硬件技术与功能日趋成熟，大算力智驾芯片、高性能传感器、智能底盘渗透率持续上升，跨域融合的控制器技术与“中央计算+区域控制”新一代电子电气架构实现突破，叠加AI大模型的强势赋能，自动驾驶模型泛化能力显著加强。 •5G+V2X车联网支持的C-ADAS功能、云端数据闭环能力等网联通信技术的不断完善，为车辆提供高速稳定的数据传输和交互平台，加快推进L3级别自动驾驶技术落地。 2024年，L3级别自动驾驶前装整车将随着法规开放实现小规模量产上市。 •截止2023年，德国、日本、美国、英国陆续放开自动驾驶汽车商用化许可，奔驰和本田率先开启L3商业化应用。 •国内车企小鹏、理想、蔚来、问界、阿维塔、长城、飞凡等均已具备L3级自动驾驶整车量产能力，2024年有望迎来L3落地应用。 面向2035智能网联乘用车里程碑 趋势2：城市领航辅助驾驶（NOA）将实现全国重点城市广泛覆盖 技术类型：应用规模显著提升技术 趋势解读： 城市NOA可在复杂城市道路场景实现点到点“领航辅助驾驶”功能，是迈向高级别自动驾驶的关键发展阶段。“BEV+Transformer+Occupancy”算法架构叠加多传感器融合的协同部署成为城市NOA量产应用的新范式。 •城市NOA可实现车主在导航上设定目的地，车辆全程辅助驾驶到达终点，在复杂城市路途中完成变道、超车、过红绿灯等动作。 •BEV+Transformer可形成全面场景认知，Occupancy Network能够建模任意形状的物体和任意形式的运动，提升对异形障碍物识别能力，为NOA车辆应对长尾问题提供了新的解决方案。 2024年，城市NOA布局进程将快速扩大至全国百城，NOA车型销量将达到百万辆以上。 •小鹏、理想、华为、智己、长城、蔚来、比亚迪、飞凡等品牌计划在2024年加速扩大NOA布局范围至全国上百个城市。400NOA城市全覆盖 趋势3：最高转速20000rpm以上的高效高密度电驱动总成将迎来量产 技术类型：新量产技术 趋势解读： 为实现新能源汽车强动力、高速度、低能耗等性能追求，持续提高电驱动系统转速、效率、功率密度等核心指标是关键创新方向。 •电驱动总成核心性能的提升有赖于核心材料及集成技术的突破。 •随着高电压平台、碳化硅控制器、低损耗硅钢片、多合一深度耦合等技术进步，共同推动电驱动总成实现转速20000-25000rpm，峰值效率92%-93%，高压平台功率密度2.2-2.3kW/kg。 2024年，最高转速超过20000rpm的高效率高密度电驱动总成将在乘用车上率先实现量产应用。 •一汽推出最高转速22000rpm三合一电驱已完成公告，即将在2024年量产。 •华为正在开发最高转速达25000rpm的高速扁线电机，集成高速扁线电机的多合一电驱即将在2024年量产。 趋势4：富锂锰基正极材料将进入小规模试制阶段 技术类型：实现重大突破技术 趋势解读： 富锂锰基正极材料具有“理论容量超三元、生产成本接近铁锂”的双重优势，是最具潜力的下一代高比能锂离子电池正极材料。 国外 •富锂正极材料中特殊的Li-O-Li构型能够引发可逆的阴离子（氧）氧化还原反应，参与锂的脱嵌过程，实现更多的电荷转移，使其理论容量超300mAh/g，较三元材料提升30%以上。 •与镍、钴元素相比，锰元素较高的地壳丰度赋予富锂锰基正极材料低成本特性，具备大规模产业化竞争优势。 2024年，有望克服富锂锰基材料容量衰减和结构稳定性差等挑战，支撑动力电池能量密度实现400Wh/kg以上。 •基于富锂锰基材料与硅碳负极材料制备的软包电池比能量可达到400Wh/kg以上,循环300次，能量保持率达到85%。 •攻关富锂锰基技术的关键突破点是引入孪晶结构构筑三维锂离子扩散通道，有效促进锂离子扩散、抑制锰离子迁移，提高整体结构稳定性并抑制循环过程中的电压衰降和容量衰减。 •北大、北理工、中科院宁波所等科研团队正在攻关相关技术，预计2024年将开展小规模试制验证，未来2-3年内迎来规模应用。 趋势5：主动悬架线控技术将成为中高端车型悬架的关键创新方向 技术类型：实现重大突破技术 趋势解读： 主动悬架线控技术是提升驾乘体验关键技术，通过提前主动调节悬架的高度、刚度、阻尼以及施加主动力等功能，使车辆兼顾舒适性、稳定性、通过性和安全性。 •主动悬架线控技术打破了被动悬架调校单一的局限，可与自动驾驶的感知、决策、执行系统联动，利用智能传感器实时观测前方道路状态信息，通过电控自主调节悬架高度、阻尼、刚度和主动力，适应更多极端、复杂用车场景需求。 2024年，主动悬架线控技术将在快调节技术取得创新突破，成为中高端车型悬架技术的发展方向。 •2024年将实现主动悬架系统快调节技术的重大突破，研发攻关传感预瞄及电控减振器、高集成作动模块、空气弹簧等核心硬件技术，实现主动悬架线控技术向智能化、集成化方向发展演进。 •弗迪科技、中鼎股份、保隆科技、孔辉科技、拓普集团等积极研发并推进该技术在高端车型上搭载应用。 趋势6：国产EHB日趋成熟将加快线控制动技术放量普及 技术类型：应用规模