【节能与新能源汽车技术路线图】专题五：汽车制造技术路线图

导读：

目前， 我国已建立起具备大工业生产特征的较完整的工业体系，骨干车企新建厂制造技术应用水平接近国际先进水平， 自主品牌新建厂制造技术应用水平接近合资公司水平，但整体水平极不均衡， 如老工厂制造技术普遍落后于新工厂， 自主品牌汽车制造技术平均水平低于合资企业品牌汽车水平。制造技术自主开发能力薄弱，基础工艺研究滞后， 工艺技术创新体系不健全， 关键制造装备仍然依赖合资企业或进口， 先进汽车制造装备、生产线重复引进的现象严重。

从未来发展看， 随着信息技术、网络通信技术、数字化技术、人工智能技术的发展，世界制造业由手工操作模式逐步向机械化制造、自动化制造、智能化制造模式转变。针对现状与发展需求，我国汽车制造应重点围绕以下三方面实现转型升级。

（１） 实现新能源汽车关键装备的突破发展

以驱动电机为例， 我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机等已经实现了整车配套，功率覆盖２００ｋＷ 以下新能源汽车电机动力需求。在高性能、新结构电机制造工艺方面， 我国只有少数电机供应商在开发样件， 国际上已经开始批量生产； 高端试验和关键生产设备、检验设备基本依赖进口；自动化生产线短板明显； 我国驱动电机产业链不够完善， 在电机控制器方面， 我国电动汽车市场处于初步发展阶段， 电动汽车电机控制器行业尚未形成清晰、稳定的市场竞争格局。

（２） 促进现有汽车制造技术和装备的优化升级

如铸造、锻造、涂装是汽车制造过程中三大高能耗、高污染的专业领域，我国每吨铸件的能耗比日本、德国、美国高出１ 倍， 比英国也高出２０％。我国现行的铸造车间粉尘排放标准比德国低很多。我国锻压中频加热炉、热处理炉应用技术接近国际先进水平，但在能源利用效率、可靠性等方面还有差距。国内汽车涂装平均能耗是国际先进水平的２ 倍左右。汽车涂装的可挥发性有机溶剂（ＶＯＣ） 排放水平也很不均衡， 乘用车车身涂装的ＶＯＣ排放量在１０ ～６０ ｇ／ ｍ２。

（３） 推动汽车产业向智能制造全面转型

汽车制造商应重点突破加工工艺数字化技术和生产线数字化与装备集成技术， 构建标准化平台， 构建基于网络的设计、制造、服务一体化，实现向数字化、智能化、智慧工厂的逐级转型。

２０２０ 年前， 汽车制造技术国际竞争力及“中国制造” 的品牌效应进一步巩固； 实现后工程不良品率比２０１５ 年下降２５％， 全员劳动生产率年均增长７５％， 单位生产总值能耗水平比２０１５ 年下降２０％。

２０２５ 年前， 汽车制造技术自主创新能力大幅提高， 节能与新能源汽车制造技术能够引领世界发展； 实现后工程不良品率比２０１５ 年下降４５％， 全员劳动生产率年均增长６.５％，单位生产总值能耗水平比２０１５ 年下降３５％。

２０３０ 年前， 汽车制造技术达到国际先进水平； 初步进入世界汽车制造强国阵营； 实现后工程不良品率比２０１５ 年下降６５％， 全员劳动生产率年均增长６５％， 单位生产总值能耗水平比２０１５ 年下降５０％。

为了实现制造技术的发展目标， 满足高品质汽车生产的需求，需要在传统制造技术、新材料制造技术、新总成及零部件制造技术、智能化制造技术等方面实现快速提升。

传统制造技术是汽车制造的基础， 大部分零部件采用传统制造技术生产，进一步提高传统制造技术水平是提高汽车品质的基本需求。随着汽车轻量化设计的逐步推进，新材料的应用种类和应用量将逐步提升， 新材料制造技术的重要性也将逐渐显现。

新能源汽车的发展带来的新总成和零部件， 对制造技术提出了新的需求和挑战，是未来汽车制造技术发展的重要方向之一。伴随信息化和智能化的发展，定制化等商业模式的出现会促进对智能制造的需求。

（１） 轻量化车身制造技术

超高强度钢板复杂零件高性价比冷成形技术， 超高强度钢板复杂零件高性价比热冲压技术， 铝／ 镁合金车身覆盖件制造技术， 低成本碳纤维复合材料覆盖件制造技术，超高强度钢车身框架零件热态气胀—淬火技术， 铝合金车身结构件热态内高压成形技术，铝／ 镁合金复杂薄壁结构件压铸成型技术， 钢／ 铝、铝／铝、铝／ 镁、镁／ 镁连接技术。

（２） 轻量化底盘制造技术

高强度钢零件内压成形技术， 铝合金底盘结构件热态内高压成形技术，高性能铝合金汽车结构件挤压铸造技术， 铝／ 镁合金零件半固态压铸技术，高强度铝／ 镁合金件锻造及热处理技术。

（３） 动力总成精密制造技术

发动机全工序制造误差流建模与质量控制技术，加工工艺大数据分析与机床、刀具状态管理技术， 高性能发动机核心零部件（涡轮增压器、直喷喷油器、高压共轨）制造技术。

（４） 新能源汽车电驱动系统制造技术

高效率、高比功率、高性价比驱动电机制造技术，高可靠性、高比功率、高性价比驱动电机控制器制造技术， 高转速、低噪声、高性价比减速器和变速器制造技术。

（５） 数字化制造及优质制造技术

数字化制造技术包括： 加工工艺数字化技术，生产线数字化与装备集成技术， 数字化物流技术， 实现以网联与大数据为基础的设计、制造、服务一体化。优质制造技术包括：毛坯精密制造（精密锻造、精密铸造等） 技术，充分考虑质量、成本、效率的尺寸公差设计技术， 基于误差流分析和大数据分析的质量检测和控制技术，大批量生产零件质量提高与质量稳定性保证技术。

（６） ３Ｄ 打印技术

汽车尾气处理用高性能蜂窝陶瓷的激光选区烧结制备及性能调控技术，激光３Ｄ 打印整体成型汽车喷油嘴技术， ３Ｄ 打印成型碳纤维复合材料技术，３Ｄ 打印缸体、缸盖技术，３Ｄ 打印工装模具技术。

（７） 智能制造技术

汽车智能制造标准与技术体系， 汽车智能制造车间传感物联网络与大数据平台技术，面向个性化定制的柔性制造系统规划与集成技术，虚拟现实（ＶＲ） 与增强现实（ＡＲ） 及混合现实（ＭＲ） 技术， 汽车制造过程与工艺大数据技术及其应用，汽车制造智能综合管控技术， 工业机器人技术及其在汽车智能制造中的应用，传感器技术。

（８） 绿色制造技术

节能减排铸造技术（真空压铸、挤压铸造等工艺及装备）：节能减排锻造技术（冷锻、温锻、热精锻等少／ 无切削工艺及装备技术），节能减排的涂装技术（无磷前处理技术、无前处理技术， 干式喷漆室技术， 低温、室温固化涂料技术，涂装替代技术， 免涂装技术等）。

汽车制造技术路线图以“绿色制造、智能制造、优质制造、快速制造”为发展主线，全面提质增效降耗；以铝／ 镁合金和碳纤维复合材料为重点， 逐步掌握轻量化材料制造技术；以动力总成及新能源汽车电驱动系统为突破口， 显著提升轴、齿等零部件的加工制造技术，实现制造装备的数字化、智能化。

汽车制造技术路线如图所示。