新能源汽車技術(shù)

授課教師：xxx授課時(shí)間：xxx緒論項(xiàng)目一純電動(dòng)汽車的概述項(xiàng)目二動(dòng)力蓄電池及管理技術(shù)項(xiàng)目三驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制技術(shù)項(xiàng)目四整車控制及輕量化技術(shù)項(xiàng)目五純電動(dòng)汽車其他關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目六混合動(dòng)力電動(dòng)汽車項(xiàng)目七燃料電池電動(dòng)汽車全課導(dǎo)航項(xiàng)目一純電動(dòng)汽車的概述項(xiàng)目四

整車控制及輕量化技術(shù)整車控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。整車控制系統(tǒng)通常以VCU為核心，通過CAN總線與各子系統(tǒng)進(jìn)行通信，對(duì)采集、接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并按預(yù)先設(shè)定的控制策略對(duì)各子系統(tǒng)和相關(guān)執(zhí)行部件進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)整車動(dòng)力輸出、優(yōu)化動(dòng)力性能、提升能量利用效率等功能。輕量化的目的：降低汽車的整備質(zhì)量，提高汽車的動(dòng)力性能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和增程增效。輕量化是整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向，對(duì)于純電動(dòng)汽車來說，輕量化技術(shù)的應(yīng)用可以提升整車的動(dòng)力和操控性能，增加車輛的續(xù)駛里程。

本項(xiàng)目主要介紹整車控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和基本功能，輕量化技術(shù)的發(fā)展及汽車輕量化的實(shí)現(xiàn)途徑。項(xiàng)目導(dǎo)讀學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）了解整車控制策略。（2）掌握整車控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和基本功能。（3）了解輕量化技術(shù)的發(fā)展背景。（4）掌握汽車輕量化的實(shí)現(xiàn)途徑。（5）了解輕量化技術(shù)的發(fā)展前景。（1）能夠正確認(rèn)識(shí)整車控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。（2）能夠分析整車控制系統(tǒng)的基本功能。（3）能夠分析輕量化技術(shù)在純電動(dòng)汽車中的應(yīng)用情況。（1）培養(yǎng)知難而進(jìn)、勇于探索的創(chuàng)新精神。（2）樹立科技成才、技能報(bào)國的人生理想。知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)項(xiàng)目導(dǎo)航任務(wù)4.1認(rèn)識(shí)整車控制系統(tǒng)任務(wù)4.2分析輕量化技術(shù)的應(yīng)用任務(wù)4.1

認(rèn)識(shí)整車控制系統(tǒng)任務(wù)引入

純電動(dòng)汽車上搭載了大量的電力電子設(shè)備，它們都需要由相應(yīng)的電控系統(tǒng)進(jìn)行控制，而各系統(tǒng)之間則需要相互協(xié)作、優(yōu)化匹配，這就需要整車控制系統(tǒng)來對(duì)純電動(dòng)汽車進(jìn)行整車控制。整車控制系統(tǒng)可以根據(jù)駕駛員的操作判斷駕駛員的駕駛意圖，在滿足整車動(dòng)力性、舒適性、安全性、經(jīng)濟(jì)性的前提下，控制車輛實(shí)現(xiàn)各種行駛功能。

VCU是整車控制系統(tǒng)的核心部件。我國VCU行業(yè)起步較晚，并且整車控制器技術(shù)門檻較高，這就造成國內(nèi)VCU市場長期被外國品牌占據(jù)。但是，近年來我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，相關(guān)配套零部件自主制造能力不斷增強(qiáng)。目前，國內(nèi)各整車控制器廠商已逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)產(chǎn)品的替代。

任務(wù)要求:學(xué)生從整車控制策略、基本結(jié)構(gòu)及基本功能等方面認(rèn)識(shí)整車控制系統(tǒng)。任務(wù)引入表1知識(shí)與技能要求任務(wù)內(nèi)容認(rèn)識(shí)整車控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)程度識(shí)記理解應(yīng)用學(xué)習(xí)任務(wù)整車控制策略●整車控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)●整車控制系統(tǒng)的基本功能●實(shí)訓(xùn)任務(wù)認(rèn)識(shí)整車控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)●分析整車控制系統(tǒng)的基本功能●自我勉勵(lì)任務(wù)工單——認(rèn)識(shí)整車控制系統(tǒng)1．任務(wù)描述

學(xué)生以3～5人為一組，選出組長并進(jìn)行任務(wù)分工。各小組根據(jù)實(shí)際情況，在實(shí)訓(xùn)車輛或整車實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上認(rèn)識(shí)整車控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，分析整車控制系統(tǒng)的基本功能。序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量備注2．工具和器材準(zhǔn)備

各小組查閱資料，熟悉實(shí)訓(xùn)車輛所用整車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)參數(shù)，并進(jìn)行工作規(guī)劃，將實(shí)訓(xùn)所需的工具和器材填入表2中。表2任務(wù)工單3．制訂方案（1）各小組針對(duì)工作規(guī)劃展開討論，制訂實(shí)施方案。（2）指導(dǎo)教師對(duì)各小組的實(shí)施方案給出評(píng)價(jià)。（3）各小組根據(jù)指導(dǎo)教師的評(píng)價(jià)對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行調(diào)整。（4）調(diào)整合格后的實(shí)施方案即最終實(shí)施方案。4．工作實(shí)施

各小組按照最終實(shí)施方案，系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)車輛所用整車控制系統(tǒng)，并將實(shí)施內(nèi)容及完成情況填入表3中。班級(jí)組號(hào)日期姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師實(shí)施內(nèi)容完成情況任務(wù)總結(jié)表3相關(guān)知識(shí)4.1.1整車控制策略4.1.2整車控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能4.1.1整車控制策略整車控制系統(tǒng)通常采用分層控制架構(gòu)：第一層：VCU，負(fù)責(zé)整體控制，協(xié)調(diào)各控制單元的工作及信息處理；第二層：其他控制單元作為，包括MCU、BMS、車載充電機(jī)、DC/DC變換器、儀表控制單元、空調(diào)控制單元、轉(zhuǎn)向控制單元、制動(dòng)控制單元等。

VCU及各控制單元的輸入信號(hào)由相應(yīng)的傳感器負(fù)責(zé)采集。4.1.1整車控制策略如圖1所示為整車控制系統(tǒng)的控制策略。VCU與各控制單元之間通過CAN總線進(jìn)行信息交互，協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)整車控制功能。

整車控制系統(tǒng)利用傳感器采集加速踏板位置信號(hào)、制動(dòng)踏板位置信號(hào)、擋位開關(guān)信號(hào)等，接收CAN總線上的MCU信號(hào)和BMS信號(hào)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析判斷，由此獲取駕駛員的駕駛意圖和車輛的行駛狀態(tài)，最后利用CAN總線發(fā)出指令，控制各控制單元的工作。圖14.1.2整車控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)整車控制系統(tǒng)一般由各種傳感器、VCU、CAN總線，以及掛接在總線上的MCU、BMS、車載充電機(jī)及其他控制單元組成，如圖2所示。圖21．駕駛員駕駛意圖解析4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能整車控制系統(tǒng)可根據(jù)加速踏板和制動(dòng)踏板的位置信息等，解析駕駛員的駕駛意圖（如加速、減速、制動(dòng)等）。具體來說，整車控制系統(tǒng)通過位置傳感器將駕駛員對(duì)加速踏板和制動(dòng)踏板的踩踏程度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，根據(jù)相關(guān)計(jì)算規(guī)則進(jìn)行分析計(jì)算，得出車輛所需的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，并將相應(yīng)的控制指令發(fā)送至MCU，通過調(diào)節(jié)MCU的功率來調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。點(diǎn)擊播放微課視頻2．整車狀態(tài)監(jiān)測與顯示4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能整車控制系統(tǒng)可通過相關(guān)傳感器和CAN總線對(duì)車輛的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將車輛的狀態(tài)信息和故障診斷信息發(fā)送至車載信息顯示系統(tǒng)，通過組合儀表顯示出來。

組合儀表的顯示內(nèi)容包括車速、行駛里程，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度，動(dòng)力蓄電池的剩余電量、續(xù)駛里程、電壓、電流，以及各系統(tǒng)的故障信息等。3．整車工作模式管理4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能整車控制系統(tǒng)根據(jù)各種狀態(tài)信息（如啟動(dòng)開關(guān)信號(hào)、充電信號(hào)、加速/制動(dòng)踏板位置信號(hào)、當(dāng)前車速、車輛故障信息等）來判斷車輛所需的工作模式，如圖3所示。圖3（1）如果在下電狀態(tài)下將車輛的啟動(dòng)開關(guān)置于ON擋，則啟動(dòng)自檢模式，閉合主繼電器，同時(shí)整車控制系統(tǒng)上電并進(jìn)行自檢。自檢失敗，車輛將進(jìn)入故障模式，對(duì)于較嚴(yán)重的故障，為保證安全，整車控制系統(tǒng)將斷開主繼電器，進(jìn)入下電模式；自檢通過，車輛將等待啟動(dòng)信號(hào)，以進(jìn)入啟動(dòng)模式。3．整車工作模式管理4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能（2）整車控制系統(tǒng)將在上電后喚醒CAN總線上的其他節(jié)點(diǎn)（即各控制單元），使其開始工作，進(jìn)入啟動(dòng)模式。

當(dāng)整車所有設(shè)備都正常啟動(dòng)后，系統(tǒng)進(jìn)入READY狀態(tài)，指示駕駛員可以進(jìn)行正常的駕駛操作。（3）如圖4所示，當(dāng)車輛由靜止?fàn)顟B(tài)開始起步時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩以某一個(gè)可標(biāo)定的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩（Tst）為目標(biāo)值。車速在v<v1時(shí)，以固定斜率線性上升，以克服車輛的靜摩擦力；當(dāng)車速v>v2時(shí)，整車控制系統(tǒng)通過控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率，將車速控制在一個(gè)合理的速度范圍內(nèi)，并對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行平滑處理，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起步。圖43．整車工作模式管理4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能（4）在行駛模式下，整車控制系統(tǒng)主要根據(jù)加速踏板的位置及車輛行駛狀態(tài)，實(shí)時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)按駕駛員駕駛意圖控制車輛運(yùn)行的目的。行駛模式的控制方式主要分為恒轉(zhuǎn)矩控制和恒功率控制兩種，如圖5所示。（5）當(dāng)車輛處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，整車控制系統(tǒng)通過采集車輛的狀態(tài)信息及制動(dòng)踏板的位置信息，推算車輛所需的制動(dòng)力矩，并通過制動(dòng)控制器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力矩的調(diào)節(jié)。圖53．整車工作模式管理4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能（6）再生模式是在特定工況下控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)給動(dòng)力蓄電池充電，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收。再生模式根據(jù)制動(dòng)踏板狀態(tài)的不同分為滑行再生和制動(dòng)再生兩種情況，如圖6所示。（7）停車模式是整車運(yùn)行過程中無故障出現(xiàn)，駕駛者正常關(guān)閉啟動(dòng)開關(guān)（ON擋）時(shí)所采用的模式。在此模式中，整車控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)和動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)下電，然后控制各附件設(shè)備關(guān)閉，完成自動(dòng)下電過程。圖63．整車工作模式管理4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能控制模塊執(zhí)行設(shè)備輸入設(shè)備三級(jí)故障為輕微故障不影響車輛正常行使二級(jí)故障為一般故障車輛進(jìn)入跛行模式，限制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率。一級(jí)故障為嚴(yán)重故障車輛進(jìn)入緊急停止工作狀態(tài)。（8）整車故障故障來源:3．整車工作模式管理4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能（9）充電時(shí)，插上充電槍，充電系統(tǒng)開始工作，整車控制系統(tǒng)被喚醒并上電。在檢測到充電連接信號(hào)后，整車控制系統(tǒng)監(jiān)控車輛當(dāng)前狀態(tài)，若允許充電，則啟動(dòng)BMS，并啟動(dòng)充電電路為動(dòng)力蓄電池充電。

充電過程中，整車控制系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測BMS及充電系統(tǒng)的狀態(tài)信息，并用組合儀表顯示充電狀態(tài)、剩余電量等信息。若出現(xiàn)充電故障，整車控制系統(tǒng)會(huì)及時(shí)切斷主繼電器，以中斷充電過程，防止發(fā)生危險(xiǎn)事故。（10）將啟動(dòng)開關(guān)置于OFF擋，車輛將啟動(dòng)下電模式。整車控制系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等高壓系統(tǒng)的準(zhǔn)許下高壓電信號(hào)來控制BMS斷開高壓繼電器；同時(shí)根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的溫度來確認(rèn)冷卻系統(tǒng)是否要延遲下電，從而直接或延遲關(guān)閉冷卻系統(tǒng)，完成下電。4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能4．整車驅(qū)動(dòng)控制整車驅(qū)動(dòng)控制主要是控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以保證車輛的動(dòng)力性。整車驅(qū)動(dòng)控制的主要目的是基于制動(dòng)踏板位置信號(hào)、加速踏板位置信號(hào)、擋位信號(hào)等和當(dāng)前的車輛運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算出當(dāng)前車輛的轉(zhuǎn)矩輸出能力和最終實(shí)際輸出的合理轉(zhuǎn)矩，通過MCU的功率調(diào)節(jié)，得到駕駛員預(yù)期的車速。5．整車能量優(yōu)化管理整車能量優(yōu)化管理最主要的工作是對(duì)動(dòng)力蓄電池電量的管理和整車能量傳遞的控制。整車能量優(yōu)化管理的目標(biāo)是使能量得到合理有效的利用，同時(shí)保證動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等設(shè)備的安全。在正常運(yùn)行期間，動(dòng)力蓄電池的電能通過MCU輸送給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。車輛在減速、制動(dòng)期間不需要?jiǎng)恿π铍姵毓╇姡炊ㄟ^驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生再生電能為動(dòng)力蓄電池充電，這將有效提升車輛的續(xù)駛里程。4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能6．整車通信網(wǎng)絡(luò)管理整車控制系統(tǒng)可對(duì)整車通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，并通過CAN總線協(xié)調(diào)BMS、驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)之間的通信，具體包括信息的組織與傳輸、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的管理、信息優(yōu)先權(quán)的動(dòng)態(tài)分配、網(wǎng)絡(luò)故障診斷與處理等。7．制動(dòng)能量回收控制整車控制系統(tǒng)可對(duì)車輛的行駛速度、駕駛員的制動(dòng)意圖和動(dòng)力蓄電池的狀態(tài)進(jìn)行綜合判斷，并控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)回收制動(dòng)能量。

制動(dòng)能量回收的具體過程為：當(dāng)車輛達(dá)到制動(dòng)能量回收的條件時(shí)，整車控制系統(tǒng)向MCU發(fā)送指令，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)在發(fā)電機(jī)模式下工作，將部分制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在動(dòng)力蓄電池中。4.1.3整車控制系統(tǒng)的基本功能8．故障診斷和處理整車控制系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控整車電控系統(tǒng)，根據(jù)傳感器的輸入信息及CAN總線的通信信息，對(duì)各種故障進(jìn)行診斷、故障等級(jí)劃分、報(bào)警顯示、故障碼存儲(chǔ)等，并采取相應(yīng)的應(yīng)急處理措施。課堂小結(jié)任務(wù)4.2

分析輕量化技術(shù)的應(yīng)用相關(guān)知識(shí)我國當(dāng)下汽車零部件行業(yè)的發(fā)展趨勢有四大方向：模塊化、智能化、輕量化和環(huán)?；?。在輕量化方面，我國有眾多在轉(zhuǎn)型之中不斷升級(jí)的汽車零部件企業(yè)，市場的需求亦保持旺盛。

為了降低動(dòng)力蓄電池的投入成本，延長續(xù)駛里程，純電動(dòng)汽車輕量化勢在必行。輕量化技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅降低了純電動(dòng)汽車的能耗，還影響到未來汽車的設(shè)計(jì)理念，是汽車技術(shù)發(fā)展的主要推力。

任務(wù)要求:學(xué)生從輕量化技術(shù)的發(fā)展背景、汽車輕量化的實(shí)現(xiàn)途徑、輕量化技術(shù)的發(fā)展前景等方面認(rèn)識(shí)輕量化技術(shù)，并分析輕量化技術(shù)在純電動(dòng)汽車上的應(yīng)用情況。任務(wù)引入表4知識(shí)與技能要求任務(wù)內(nèi)容分析輕量化技術(shù)的應(yīng)用學(xué)習(xí)程度識(shí)記理解應(yīng)用學(xué)習(xí)任務(wù)輕量化技術(shù)的發(fā)展背景●汽車輕量化的實(shí)現(xiàn)途徑●輕量化技術(shù)的發(fā)展前景●實(shí)訓(xùn)任務(wù)分析輕量化技術(shù)在純電動(dòng)汽車上的應(yīng)用情況●自我勉勵(lì)任務(wù)工單——分析輕量化技術(shù)的應(yīng)用1．任務(wù)描述

學(xué)生以3～5人為一組，選出組長并進(jìn)行任務(wù)分工。各小組根據(jù)實(shí)際情況，收集、整理相關(guān)技術(shù)資料，分析輕量化技術(shù)在實(shí)訓(xùn)車輛上的應(yīng)用情況。序號(hào)名稱內(nèi)容描述單位數(shù)量備注2．?dāng)?shù)據(jù)資料準(zhǔn)備各小組查閱資料，熟悉實(shí)訓(xùn)車輛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)，并進(jìn)行工作規(guī)劃，將實(shí)訓(xùn)所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料填入表5中。表5任務(wù)工單3．制訂方案（1）各小組針對(duì)工作規(guī)劃展開討論，制訂實(shí)施方案。（2）指導(dǎo)教師對(duì)各小組的實(shí)施方案給出評(píng)價(jià)。（3）各小組根據(jù)指導(dǎo)教師的評(píng)價(jià)對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行調(diào)整。（4）調(diào)整合格后的實(shí)施方案即最終實(shí)施方案。4．工作實(shí)施

各小組按照最終實(shí)施方案，系統(tǒng)地分析輕量化技術(shù)在實(shí)訓(xùn)車輛上的應(yīng)用情況，并將實(shí)施內(nèi)容及完成情況填入表6中。班級(jí)組號(hào)日期姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師實(shí)施內(nèi)容完成情況任務(wù)總結(jié)表6相關(guān)知識(shí)4.2.1輕量化技術(shù)的發(fā)展背景4.2.2汽車輕量化的實(shí)現(xiàn)途徑4.2.3輕量化技術(shù)的發(fā)展前景4.2.1輕量化技術(shù)的發(fā)展背景汽車輕量化是指在滿足車輛使用要求、安全性和成本控制的條件下，將結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)與輕量化材料、輕量化工藝集成應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)整車減重。純電動(dòng)汽車由于加入了“三電系統(tǒng)”，其整備質(zhì)量相較于同類型的傳統(tǒng)燃油汽車明顯增加，這嚴(yán)重影響了車輛的動(dòng)力性、被動(dòng)安全性、續(xù)駛里程、零部件動(dòng)載荷和疲勞壽命等。

研究表明，純電動(dòng)汽車的整備質(zhì)量降低10%，可增加續(xù)駛里程5%～10%，或者在保持續(xù)駛里程不變的情況下節(jié)約15%～20%的動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)成本，同時(shí)還能降低20%的日常損耗成本。4.2.1輕量化技術(shù)的發(fā)展背景輕量化技術(shù)可有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排：是提升車輛加速性、制動(dòng)性、操控穩(wěn)定性等諸多性能的重要保障輕量化技術(shù)的應(yīng)用將帶動(dòng)冶金、材料、裝備等上下游產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)先進(jìn)材料和工藝技術(shù)的進(jìn)步《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》確定了9個(gè)汽車技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向：節(jié)能汽車、純電動(dòng)與插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、動(dòng)力蓄電池、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、充電基礎(chǔ)設(shè)施、輕量化、智能制造與關(guān)鍵裝備，如圖所示。4.2.2汽車輕量化的實(shí)現(xiàn)途徑結(jié)構(gòu)材料工藝技術(shù)結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)是前提。

結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)是最容易實(shí)施也是成本最低的一種汽車輕量化手段。車身、底盤、動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都可以大量運(yùn)用輕量化技術(shù)。因此，綜合考慮整車性能而進(jìn)行的多目標(biāo)優(yōu)化，是目前結(jié)構(gòu)輕量化研究的一大熱點(diǎn)。輕量化材料的應(yīng)用是手段。

輕量化材料的應(yīng)用是汽車輕量化最基礎(chǔ)，也是最核心的手段。從技術(shù)路徑來看，碳纖維復(fù)合材料、鋁鎂合金、先進(jìn)高強(qiáng)度鋼是目前各大汽車企業(yè)探索的主要方向。用這三種材料替代當(dāng)前的主流材料低碳鋼，可分別減重60%、40%、25%。其中，碳纖維復(fù)合材料由于密度低、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)秀特性，被認(rèn)為是未來汽車材料的主要發(fā)展方向。先進(jìn)的成形技術(shù)、連接技術(shù)等工藝技術(shù)是保障。

先進(jìn)的成形技術(shù)和連接技術(shù)可以在減小車輛整備質(zhì)量的同時(shí)保證整車結(jié)構(gòu)的安全性。

先進(jìn)的成形技術(shù)包括高強(qiáng)度鋼熱成形、內(nèi)高壓成形、激光拼焊和液壓成形等，先進(jìn)的連接技術(shù)包括鉚接、黏結(jié)、焊接等。點(diǎn)擊播放微課視頻4.2.3輕量化技術(shù)的發(fā)展前景《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》提出，要強(qiáng)化整車集成技術(shù)創(chuàng)新，攻關(guān)純電動(dòng)汽車底盤一體化設(shè)計(jì)、多能源動(dòng)力系統(tǒng)集成技術(shù)，提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力，提升基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)核心零部件、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料等的研