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《节能与新能源汽车技术路线图2.0》发布!
发布时间:2020年10月30日 作者:工业和信息化局 来源: 浏览次数:

10月27日,由工业和信息化部指导、中国汽车工程学会组织全行业1000余名专家历时一年半修订编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》(以下简称技术路线图2.0)在上海发布。

中国汽车工程学会理事长、中国工程院院士李骏在2020中国汽车工程学会年会暨展览会开幕式上就技术路线图2.0的编制背景和主要内容进行了发布。

李骏院士

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编制背景及过程

2015年受国家战略咨询委员和工信部的委托,中国汽车工程学会组织行业专家历时一年编制完成了《节能与新能源汽车技术路线图1.0》,受到国内外广泛和高度的关注,在支撑政府行业管理引领产业科技创新引导社会资源聚集等方面都发挥了重要作用。自《路线图1.0》发布以来中国汽车产业内外环境都不断发生变化,产业技术进步日新月异,为了保证技术路线图的科学性、实效性和引领性,同时为支撑我国面向2035新能源汽车规划研究及汽车相关“十四五”科技规划工作,在工信部的指导下中国汽车工程学会牵头开展《技术路线图2.0》的编制工作,于2019年5月正式启动。

技术路线图编制启动以来中国汽车工程学会组织了来自汽车、能源、信息、通信、人工智能、交通等各领域近千余名专家,涉及组织行业、高校、科研机构及上下游企业等全产业链,累计举行研讨会、专项评审会、专家论证会共93场,历时一年半圆满完成了《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的编制工作。

《节能与新能源汽车技术路线图2.0》立足于新一轮科技革命背景下我国汽车产业发展,认识了我国汽车产业技术发展方向和趋势,梳理了当前技术短板,提出了面向2035年汽车发展动态愿景,制定了具有科学性、前瞻性、引领性的技术路线。同时,路线图2.0凝练了我国汽车产业近、中、远期关键核心技术研发的需求,确定了近期优先发展的项目,为我国汽车产业的持续、快速、健康发展都提供了技术引领。

《节能与新能源汽车技术路线图2.0》编制始终将前瞻性、系统性、科学性放在首位,同时兼顾了继承性、开放性和公益性。

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汽车产业变革趋势与发展新趋势

能源、互联、智能革命为汽车产业创新发展注入了强劲新动力,能源革命是指传统动力汽车向新能源汽车的转变,围绕“三电”将出现并行于传统汽车动力系统产业链的全新产业链,以及基础设施和运营服务新系统。互联革命和智联革命相辅相成,推动互联化和智能化技术同样成为新的汽车核心技术,并催生出汽车产业新生态。

低碳化、信息化、智能化汽车技术深入融合发展。低碳化方面汽车产业已呈现多条技术路线并行发展的局面,节能汽车一定时间仍占市场主要地位,主要国家和企业的电动化战略转型加速发展,氢燃料电池汽车产业预期提前。信息化、智能化方面,智能网联汽车产业技术加速发展,跨界融合成为创新发展的主基调。同时,数字化技术普及推广,推动汽车产业向智能制造转型。

新时代赋予我国汽车产业技术发展新的需求和使命。经济新常态背景下汽车产业作为国民经济重要支柱,其核心地区需进一步提升。其次,生态文明迫切需要汽车产业技术向清洁低碳方向发展。同时,不断升级的消费需求与科技变革进一步推动汽车+融合发展。制造强国战略将更加促使汽车产业补齐短板,突破瓶颈,掌握核心,自立自强。

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我国汽车产业现状与评估

汽车节能技术持续提升,当前我国乘用车新车平均油耗持续下降,已接近2020年百公里5L的目标值,汽油机热效率达到40%的国际领先水平,自动变速器占比已经达到70%以上,7DCT和8AT相继实现投产,商用车方面柴油机热效率已经达到47%和50%,商用车多档电热器等方面明显推动了商用车节能技术。纯电动汽车技术水平和产品竞争力全面提升,达到国际先进水平,我国纯电动汽车在整车能耗、持续行驶公里、智能化应用等方面实现了全面进步,产品竞争力显著提高。此外,我国动力电池技术和规模都进入世界前列,驱动电机与国外技术水平同步发展。插电式混合动力汽车相关技术提前实现性能目标,2019年我国插电式混合动力乘用车B状态油耗已经达到百公里4.3L,相比乘用车平均水平的油耗节油25.9%,提前实现了国家的百公里5升油的目标。与此同时自主品牌车企插电式混合动力技术持续提升,比亚迪、广汽等骨干企业推出了不同类型新型的机电耦合装置。氢燃料电池汽车加快进入示范导入期,燃料电池方面,氢燃料电池客车在持续里程、百公里氢耗等方面都已经实现了2020年目标,商用车燃料电池系统多项指标也与国际先进技术水平同步,核心技术方面我国已经实现了燃料电池电堆、压缩机等关键零部件的国产化,但是我们也看到在催化剂、炭纸、MEA等核心材料和部件的基础方面还比较薄弱。智能网联汽车技术水平显著提升,整车智能化水平明显提高,PA级部分自动驾驶已经大量应用,高级别自动驾驶汽车已在部分场景展开示范应用,同时我国V2X通信技术发展与国际领先水平保持同步,这次大会有“四跨”希望大家参加,大数据、云计算基础平台架构相较国外更具先进性,此外高精度地图、定位技术进展也与国际水平保持同等,已完成国家标准和团体标准两个层面的标准体系架构的构建。

汽车产业技术创新支撑能力显著提升,从《技术路线图1.0》发布至今国内相关汽车产业研发投入持续大幅度攀升,据统计年度科研应收比已经达到了3.5%左右,过去到2%都是很难的,有些企业投入力度更大,汽车科技人才数量与质量双双提升,汽车产业发明专利年度公布量五年翻番,多部门协同覆盖相关汽车产业的产业间的协同创新机制得到不断健全。

在汽车产业发展硕果累累的同时,我们必须清楚的认识到我国汽车产业的基础依然是薄弱环节,首先汽车研发用设计与模拟的软件平台、车规级计算芯片等基础软件、器件短板尚未补齐,其次高品质电工钢、非晶合金铁芯等关键材料尚待突破。第三是基础工艺尚有缺陷,影响技术创新从研发到产业化的实施。第四智能网联汽车操作系统等关键部件对进口的依赖仍然严重,难以达到产业化水平。这就是我们说的“四基”,基础材料、基础工艺、基础零部件、基础技术。

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我国汽车技术的发展愿景与目标

以社会需求和产业发展需求为基础,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》提出了新一轮汽车产业技术发展愿景,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》对于未来愿景的构想重点突出了新技术、新业态以及逆全球化倾向对于全球汽车产业布局和我国汽车产业所带来的影响的变革,提出了汽车产业技术发展的社会愿景和产业愿景两者互为支撑,相互促进。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》提出了能源环境友好共生,安全高效智慧出行,数字经济融合发展,和谐健康汽车社会等四个方面的社会愿景,站位非常高。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》提出了汽车产品品质不断提升,核心环节安全可控,汽车产业可持续发展,新产业生态构建完成,汽车强国战略目标全面实现等五个产业愿景。有四个社会愿景,然后有五个产业愿景。

基于汽车技术发展的社会愿景和产业愿景,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》坚持纯电驱动发展战略,提出面向2035年的六大总体目标,第一汽车产业碳排放总量先于国家碳减排承诺,于2028年左右提前达峰,到2035年碳排放总量较峰值下降20%,这是我们一个非常重大的目标,大家知道习近平总书记已经宣布,正式向国际承诺到2035年中国碳排放达峰,到2060年中国碳排放降低到碳中和。我们汽车产业也是碳排放重要的影响者,所以我们主动提出这样一个汽车低碳化的目标。第二,新能源汽车逐渐成为主流产品,汽车产业实现电动化转型,这个也是非常明确的。第三,中国方案智能网联汽车技术体系基本成熟,产品大规模应用。这里强调的是中国标准的智能网联汽车的中国方案。第四,关键核心技术自主化水平显著提升,形成协同高效安全可控的汽车产业链。包括昨天的CTO的闭门会,像过去CTO基本上是关注技术问题,昨天的CTO闭门会很大的一个篇幅是大家关心在新形势下汽车产业链、科技链、人才链的稳定、安全、持续、发展的问题。第五,建立汽车智慧出行体系,形成汽车交通、能源、城市深度融合生态,这就是我们把智能网联汽车是致力于一个智慧城市、智慧交通、智慧能源、智能汽车深度融合这样的一个生态环境下,而不是单独的去强调单车智能。第六,技术创新体系优化完善,原始创新水平具备全球引领能力。这个目标更高,提到的原始创新水平要具备全球引领能力,这个是中国汽车在未来国际环境下能够可持续成长的最重要的内力。

以六大总体目标为指导,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》分别以2025年、2030年、2035年为关键节点,设立了产业总体发展里程碑,预计到2035年节能汽车与新能源汽车年销售量占比达到50%,汽车产业实现电动化转型、燃料电池汽车保有量将达到100万辆左右,商用车将实现氢动力转型,各类网联式高度自动驾驶汽车车辆在国内广泛运行。中国方案智能网联汽车与智慧能源、智慧交通、智慧城市深度融合。

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技术路线图

《节能与新能源汽车技术路线图2.0》延续了总体技术路线图+重点领域技术路线图的研究模式和研究框架,并将原来1.0的1+7布局深化拓展到2.0的1+9,形成了总体技术路线图+节能汽车+纯电动和插电式混合动力汽车+氢燃料电池汽车+智能网联汽车+汽车动力电池+新能源汽车电驱动系统+充电基础设施+汽车轻量化+汽车智能制造与关键装备的1+9总体布局

产业总体路线图立足整体产业,从市场需求、产品应用、产业融合、产业基础四个方面进行规划,在市场需求方面《节能与新能源汽车技术路线图2.0》综合考虑了我国未来政策法规、能源、人口、经济等方面的发展趋势与前景,结合典型世界汽车强国汽车产业社会发展的特征进行对标分析,研究我国汽车产业未来产销规模,乘用车平均油耗碳排放达峰等关键影响因素,预计到2035年我国汽车年产销规模将有较大幅度提升。安全、高效、便捷、经济、绿色成为人们出行消费需求升级的主要方向,我们要向这个方向引领,安全、高效、便捷、经济、绿色。在产品应用方面,预计到2035年传统能源动力乘用车将全面转化为混合动力,新能源汽车将成为主流,销量占比达50%以上。此外,各类网联式高度自动驾驶汽车在国内广泛运行,与此同时高速、快速公路城市道路的基础设施智能化水平将满足高度自动驾驶智能网联汽车运行需求,我们非常强调车外智能。

在产业融合方面,汽车与能源、交通、信息、通信、电子等多领域相互赋能,协同发展,已成为产业转型升级的内在需求。昨天我们CTO闭门会重点讨论了汽车软件未来对汽车产业的重大影响,为指导跨产业协同衔接提出汽车与能源、交通、信息、ICT、软件深度融合统筹推进的技术路线。从汽车与能源融合来看,预计到2035年实现V2G功能在新增的电动汽车和充电基础设施的全面普及,从汽车与交通融合来看,就是汽车能源自洽,预计到2035年在全路工况条件下实现低成本且高可靠可规模化快速部署的商用无人驾驶功能,从汽车与信息通信融合来看,自2035年实现V2X技术,支撑高度自动驾驶级别以上的汽车商业化运用,提高高精度地图数据的精度达到近厘米级。在产业技术方面《节能与新能源汽车技术路线图2.0》提出了到2035年实现产业链完全自主可控,产业完成智能化转型、产业创新能力大幅增强,形成有利于低碳化、信息化、智能化融合发展的政策体系。并且建立综合性、立体化的人才体系。

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九大技术领域的路线图重点

一、节能汽车领域

《节能与新能源汽车技术路线图2.0》综合考虑了节能汽车进步和测试工况切换带来的影响,提出了2025、2030、2035三个阶段,乘用车含新能源汽车的新车平均油耗分别要达到百公里4.6、3.2和2.0升。传统能源乘用车不含新能源汽车的新车平均油耗分别达到百公里5.6、4.8和4.0升,对商用汽车预计在2035年载货汽车油耗较2010年水平要下降15%—20%,客车油耗较2019年平均油耗要降低20%—25%。

二、纯电动和插电式混合动力汽车领域

新能源作为我国战略型新兴产业是实现汽车强国之路的必由之路。预计到2035年新能源汽车年销售量将占汽车总销量的50%以上,其中对于纯电动汽车将占新能源汽车的95%以上,这是一个比较大胆的估计,未来将实现纯电驱动技术在家庭用车、公共用车、出租车、租赁服务用车以及短途商用车等领域的全面推广。

三、燃料电池汽车领域

将燃料电池商用车作为氢能燃料电池行业的突破口,并把客车和城市物流车作为切入领域,重点在可再生能源制氢、工业富产氢丰富的地区推广大中型客车物流车并逐步推广至载重量更大长途运行的中重型卡车、牵引车和港口物流车以及部分乘用车领域。未来2030年到2035年实现氢能及燃料电池汽车的大规模的应用,燃料电池汽车保有量可达到100万辆左右,同时未来也想从电堆基础材料、控制技术、储氢技术等方面实现根本的技术突破。

四、智能网联领域

因为智能网联汽车涉及汽车、信息、通信、交通等多个领域,其技术架构较为复杂,为了给行业形成更加清晰的技术路线指引,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》深化完善了“三横两纵”的技术架构,涵盖了车辆关键技术、信息交互关键技术和基础支撑关键技术的“三横”,以及车载平台和基础设施的“两纵”。对智能网联汽车预计到2025年高度自动驾驶的汽车将切入市场,到2030年预计实现高度自动驾驶汽车在高速公路上的广泛应用,以及在部分城市道路情况下的特别是智慧城市场景下的规模化应用,到2035年高度自动驾驶和完全自动驾驶的智能网联汽车将具备与其他交通参与物和其他车辆的混合运行,两者之间的网联协同决策和控制能力将得到较大规模的提升,各类网联式高度自动驾驶车辆能够在中国广泛应用。

五、动力电池领域

由于我国节能与新能源汽车产品应用领域和细分市场的逐步清晰,对应的车型产品特征比较显著,涵盖了纯电动、插电式和混合动力三大车型,基于以上这些考虑,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》动力与电池领域涵盖了能量型、能量功率兼固型和功率型三大技术方向,以乘用车和商用车为两大应用领域,抓住普及型、商用型、高端型三类应用场景,按照应用场景细分,在《节能与新能源汽车技术路线图2.0》架构设计和研究方面实现从单体、系统集成、新体系动力电池、关键材料、制造技术及关键装备测试评价、梯次利用以及回收利用等产业链全链条覆盖,预计到2035年我国新能源汽车动力电池技术总体基于国际领先,并形成完整、自主、可控的动力电池产业链。

六、新能源汽车电驱动系统领域

未来将从纯电驱动总成、插电式基电耦合总成、商用车动力总成、轮毂轮边电机总成为重点,以基础核心零部件元器件国产化为支撑,重点提升我国电驱动总成集成度与性能水平,预计2035年我国新能源汽车电驱动系统产品总体达到国际先进水平。其中乘用车电机比功率达到7.0kW/kg,乘用车电机控制气功率达到70kW/L,纯电驱动系统比功率达到3.0kW/kg。

    

七、充电基础设施

充电基础设施,以构建快充普遍覆盖,快充换电网络化部署来满足不同充电需求的立体充电体系为目标,预计到2035年将建成慢充桩接口达到1.5亿端以上,含自有桩及公用桩。公共快充端口含专用车辆域达到146万端,支撑1.5亿辆以上的车辆充电运行,同时实现城市出租车、网约车共享换电模式的大规模应用。

    

八、汽车轻量化技术领域

近期以完善高强度钢应用为体系重点,中期以形成轻质合金应用体系为方向,远期形成多材料混合应用体系为目标,不同于传统技术路线把整车整备质量和轻载材料应用作为衡量标准,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》引入了新概念,即整车轻量化系数、载质量利用系数、挂牵比等作用衡量整车轻量化水平的依据。到2035年预计燃油乘用车整车轻量化系数降低25%,纯电动乘用车整车轻量化系数降低35%。

    

九、智能制造与关键装备领域

面向汽车制造通用化、自适应化、透明化和智能化的发展方向,到2035年预计关键工序智能化率达到0%以上,设备OEE接口综合效率比2020年提高10%,劳动生产率比2020年提高50%以上。

节能与新能源汽车技术路线图研究是支撑政府科技和产业相关规划、引领行业技术创新、引领社会各类资源集聚的重要工作,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》发布后,中国汽车工程学会将向社会公开出版发行,同时中国汽车工程学会也将组织相关专家对于《路线图》进行深度解读,并开展专题培训,为政府产学研用各方面提供创新决策参考。

《技术路线图2.0》成果验收及汇报会

2020年8月20日,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》(以下简称“《技术路线图2.0》”)成果验收及汇报会在京成功召开。

工信部装备工业一司汽车发展处副处长马春生,中国汽车工程学会名誉理事长付于武,中国工程院院士、中国汽车工程学会理事长李骏,中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员衣宝廉,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高,电动汽车产业技术创新战略联盟技术专家委员会主任王秉刚,中国电动汽车充电基础设施促进联盟理事长董扬,清华大学汽车产业与技术战略研究院院长赵福全,同济大学教授余卓平,北汽福田汽车股份有限公司副总经理武锡斌,比亚迪汽车工业有限公司高级副总裁廉玉波,一汽集团研发总院副院长兼新能源院院长王德平,吉林大学汽车工程学院院长、教授高振海,吉林大学教授王登峰等领导及专家咨询委员会专家,《技术路线图2.0》各专题组组长、副组长及主要执笔人,以及来自企业、高校、科研机构及行业组织等单位代表共计120余人参加了线上及线下会议。会议由中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长张进华主持。

付于武、李骏、马春生、欧阳明高

会上,张进华秘书长首先介绍了《技术路线图2.0》的修订背景、修订思路、修订历程及主要成果等情况,强调了本次修订工作的重要性及行业参与的广泛性。他指出近千名专家参与了《技术路线图2.0》修订工作,通过一年多的共同努力和辛勤付出,取得了显著成效,是全行业的心血结晶,并对所有专家表示了衷心的感谢。马春生副处长对《技术路线图2.0》修订工作组取得的成绩表示祝贺和感谢,并表示技术路线图已成为政府、企业及机构人员的重要参考和指导报告,在推动汽车产业转型升级及技术进步中发挥了重要支撑作用。同时分析了当前汽车产业面临的变革形势、挑战及发展机遇,并介绍了近期围绕汽车产业链提升、新能源汽车规划、新能源汽车推广、产业生态建设、智能网联汽车标准体系建设等方面的最新进展及未来工作思路。

董扬、王秉刚、张进华、赵福全

随后,各专题组专家分别汇报了各专题技术路线图的研究成果,与会专家就各专题研究成果进行了点评及充分讨论,电动汽车产业技术创新战略联盟技术专家委员会主任王秉刚主持了专题成果汇报及专家点评环节。

冯静、吴志新、李克强、肖成伟、蔡蔚

北汽福田汽车股份有限公司集团动力传动副总裁冯静介绍了节能汽车技术路线图修订过程及研究成果,与会专家重点讨论了油耗目标设定、混合动力系统发展趋势、汽车小型化等内容;中国汽车技术研究中心有限公司副总经理吴志新介绍了纯电动和插电式混合动力汽车技术路线图修订过程及研究成果,与会专家重点讨论了整车集成技术、下一代平台化技术以及关键指标等内容;中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高介绍了氢燃料电池汽车技术路线图修订过程及研究成果,与会专家重点讨论了政策法规、氢能供给(制备及运输、成本等)、推广应用等内容;清华大学教授李克强介绍了智能网联汽车技术路线图修订过程及研究成果,与会专家重点讨论了智能网联汽车跨界协同、多场景下的智能网联汽车推广应用、安全等内容;中国电子科技集团公司第十八研究所研究员肖成伟、中科院物理所研究员黄学杰,介绍了动力电池技术路线图修订过程及研究成果,与会专家重点讨论了动力电池未来技术指标及先进制造工艺等内容;哈尔滨理工大学教授蔡蔚、上海电驱动股份有限公司总经理贡俊,介绍了新能源汽车电驱动总成系统技术路线图修订过程及研究成果,与会专家重点讨论了电驱动总成系统的分类、商用车电驱动总成系统、电驱动总成系统应用场景及车型、芯片及软件工具等内容;普天新能源有限责任公司原首席专家邵浙海介绍了充电基础设施技术路线图修订过程及研究成果,与会专家重点讨论了充电安全、智能充电、电能需求预测、充电基础设施应用场景等内容;中国汽车工程学会专务秘书长张宁介绍了汽车轻量化技术路线图修订过程及研究成果,与会专家重点讨论了商用车轻量化、材料使用及回收、轻量化技术路线图研究范围等内容;一汽集团工程与生产物流部副总经理张晓胜介绍了汽车智能制造与关键装备技术路线图修订过程及研究成果,与会专家重点讨论了智能制造内涵(制造及服务)、技术路线图的研究范围、未来智能制造发展趋势等内容;中国汽车工程学会副秘书长侯福深介绍了技术路线图总报告修订过程及研究成果,与会专家重点讨论了汽车发展目标、碳排放、工况切换及油耗指标、重点技术应用路径等内容,并建议在整体技术路线图中要加强对我国汽车产业软件及数字化等问题的关注。

贡俊、邵浙海、张宁、张晓胜、侯福深

王秉刚主任在所有专题组成果汇报后进行了总结,首先对各专题研究成果进行了充分肯定,认为《技术路线图2.0》修订工作取得了丰硕的成果、达到了预期修订目标,同时建议所有专题组会后认真研究所有专家咨询委员会专家提出的意见及建议,尽快完成本次2.0修订工作。

最后,李骏理事长对会议进行了总结,首先对各专题组所有专家做出的努力及会上系统的介绍表示感谢,并对技术路线图2.0修订工作提出了“方向、目标、创新、融合、定位”五点具体要求:一是方向,要从混合动力汽车发展、纯电动汽车普及、燃料电池重型卡车、智能网联汽车四个方向,把握中国汽车产业发展脉络,形成中国汽车科技创新的风向标;二是目标,要做好对标,从发展趋势出发确保技术路线图分阶段各项指标的可行性;三是创新,要坚持创新驱动,明确创新路径和引领作用,并在总报告中有所体现及回应;四是融合,要体现汽车+融合思路,关注汽车核心零部件及四基问题,结合强基工作,改善汽车生态;五是定位,要从汽车强国角度分析汽车产业转型升级的方向及发展路径。在整个路线图中,只有将方向、目标、创新、融合、定位进行系统完整的描述,才能充分发挥技术路线图对技术创新以及行业发展的引领作用。

10月27日2020年中国汽车工程学会年会暨展览会期间,正式对外发布《节能与新能源汽车技术路线图2.0》报告,同时于年底前完成英文概要版发布,敬请大家关注。

背景资料

2015年,受国家制造强国战略咨询委员会和工业和信息化部委托,学会组织行业开展《节能与新能源汽车技术路线图》编制工作,2016年10月26日正式发布;2016年至今,持续开展了深化研究和动态评估工作,发布2017、2018、2019年度评估报告。路线图发布以来,在支撑政府行业管理、引领产业技术创新及引导社会资源集聚等方面发挥了重要作用。新形势下,技术发展日新月异,适时启动技术路线图修订工作重要紧迫,研判未来15年汽车技术的重点方向及关键核心技术,研究编制分阶段的汽车技术路线图,将有力的支撑我国新能源汽车产业规划以及科技规划的研究编制工作。2019年3月19日,召开了《技术路线图2.0》筹备会,2019年5月28日召开了启动会,正式启动2.0修订工作。

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