我國電動汽車的瓶頸問題及對策

劉春杰

摘要：主要介紹電動汽車技術(shù)，分析制約我國電動汽車發(fā)展的因素，對我國電動汽車技術(shù)的發(fā)展提出相應(yīng)的對策，即在政府的組織和重點支持下，建立汽車技術(shù)創(chuàng)新平臺，聚集科技人才和科技成果，實現(xiàn)我國電動汽車關(guān)鍵技術(shù)和重點的突破。

關(guān)鍵詞：電動汽車；瓶頸；對策

中圖分類號：F426.471 文獻標志碼：A 文章編號：1000-8772（2013）12-0198-02

我國的汽車保有量與銷售量位于世界第一。然而，我國的能源消耗量也是位于世界前列，造成我國能源消耗浪費與能源對外依存度過高且環(huán)境污染嚴重。電動汽車的發(fā)展可以減少我國對石油的依賴程度，改變環(huán)境污染現(xiàn)狀，提高我國汽車工業(yè)技術(shù)。

發(fā)展電動汽車，實現(xiàn)汽車能源動力系統(tǒng)的電氣化，推動傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國際上已經(jīng)形成了廣泛共識。根據(jù)各大汽車公司發(fā)布的產(chǎn)品上市計劃，電動汽車一旦取得市場突破，必將對國際汽車產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生巨大而深遠的影響。

1 電動汽車的技術(shù)

1.1 電動汽車的組成

電動汽車的組成包括：電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)、驅(qū)動力傳動等機械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)是電動汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機汽車的最大不同點。電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)由驅(qū)動電動機、電源和電動機的調(diào)速控制裝置等組成。

1.2 電動汽車的驅(qū)動電機

電動汽車時速快慢和啟動速度取決于驅(qū)動電機的功率和性能，其續(xù)行里程長短取決于車載動力電池容量之大小，車載動力電池重量取決于選用何種動力電池如鉛酸、鋅碳、鋰電池等，其體積，比重、比功率、比能量、循環(huán)壽命均各異。這取決于制造商對整車檔次的定位和用途以及市場界定、市場細分。

電動汽車的驅(qū)動電機目前有直流有刷、無刷、有永磁、電磁之分，再有交流步進電機等，它們的選用也與整車配置、用途、檔次有關(guān)。另外驅(qū)動電機之調(diào)速控制也分有級調(diào)速和無級調(diào)速，有采用電子調(diào)速控制器和不用調(diào)速控制器之分。電動機有輪轂電機、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機、有單電機驅(qū)動、多電機驅(qū)動和組合電機驅(qū)動等。電機及調(diào)速控制器的選用和配制對整車檔次和價位也有影響。

1.3 電動汽車的電池

電動汽車電池可以分為兩大類，即蓄電池和燃料電池。蓄電池適用于純電動汽車，可以歸類為鉛酸蓄電池、鎳基電池（鎳-氫及鎳-金屬氫化物電池、鎳-福及鎳-鋅電池）、鈉電池（鈉-硫電池和鈉-氯化鎳電池）、二次鋰電池、空氣電池等類型。

燃料電池專用于燃料電池電動汽車，可以分為堿性燃料電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）、直接甲醇燃料電池（DMFC）等類型。

蓄電池的純電動汽車中，蓄電池的作用是汽車驅(qū)動系統(tǒng)的唯一動力源。而在裝備傳統(tǒng)發(fā)動機（或燃料電池）與蓄電池的混合動力汽車中，蓄電池既可扮演汽車驅(qū)動系統(tǒng)主要動力源的角色，也可充當輔助動力源的角色?？梢娫诘退俸蛦訒r，蓄電池扮演的是汽車驅(qū)動系統(tǒng)主要動力源的角色；在全負荷加速時，充當?shù)氖禽o助動力源的角色；在正常行駛或減速、制動時充當?shù)氖莾Υ婺芰康慕巧?/p>

燃料電池由陽極、陰極、電解質(zhì)和隔膜構(gòu)成。燃料在陽極氧化，氧化劑在陰極還原。如果在陽極（即外電路的負極，也可稱燃料極）上連續(xù)供給氣態(tài)燃料（氫氣），而在陰極（即外電路的正極，也可稱空氣極）上連續(xù)供給氧氣（或空氣），就可以在電極上連續(xù)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生電流。

2 制約電動汽車的發(fā)展因素

2.1 技術(shù)因素

動力電池方面：對動力電池的貯能、正負極、隔膜材料配方組合和制作工藝進行技術(shù)突破，即滿足續(xù)行能力的需要，又要使電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模化、市場化。

2.2 充電方面

不同的車型與品牌有著不同的制造規(guī)格，而充電卻不能統(tǒng)一，導(dǎo)致市場的混亂與材料的浪費。應(yīng)對池組采用統(tǒng)一規(guī)格，便于互換的技術(shù)標準，實行車電分離，更換電池組，解決充電的瓶頸技術(shù)。

2.3 資金因素

研發(fā)電動汽車完全不同與傳統(tǒng)汽車，是一個新的領(lǐng)域嘗試。其核心使電池的研發(fā)。需要大量資金支持，并且承擔相應(yīng)的市場風險。由于前期汽車研發(fā)的投人與后期市場經(jīng)費，整車的售價比較高，和傳統(tǒng)汽車相比，比較難接受。

2.4 基礎(chǔ)設(shè)施方面

目前中國大城市擁有車庫的家庭不多，缺乏晚上進行充電的條件。因此，純電動汽車車主通常需要依賴公共充電站。但是直到現(xiàn)在，國內(nèi)僅建設(shè)了很少的公共充電站和充電樁。而且換電和充電兩種技術(shù)間的競爭和標準的缺乏也增加了基礎(chǔ)設(shè)施的投資風險：目前，少數(shù)國內(nèi)汽車廠商和國家電網(wǎng)支持換電技術(shù)，而大部分國內(nèi)汽車廠商和外資廠商傾向于充電技術(shù)。

2.5 企業(yè)層面

很多汽車廠商仍處于觀望狀態(tài)。這是出于對高成本、標準的缺乏以及有限的基礎(chǔ)設(shè)施的種種擔心。同時，由于缺乏行業(yè)標準，汽車制造商擔心投資在錯誤的電池技術(shù)上。而中國在選擇換電還是充電的政策不確定性，也使得一些廠商猶豫應(yīng)該開發(fā)哪一種解決方案。目前，國內(nèi)汽車廠商還沒有拿出一款真正適合中國消費者的車型，電池成本最高占到一輛電動汽車總部件成本的60%左右，這也是電動汽車與內(nèi)燃機汽車相比價格劣勢的主要原因。

我國電動汽車企業(yè)在知識產(chǎn)權(quán)方面基本上不具備控制能力。由于缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)，實際上合資企業(yè)的控股權(quán)已經(jīng)為跨國公司控制，國內(nèi)的市場也基本上被外國的品牌所壟斷。中國的汽車產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了嚴重的“兩權(quán)”局面，將不可避免地使電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動權(quán)受到影響，給我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展埋下嚴重的隱患。

3 我國電動汽車發(fā)展的對策

目前我國的電動汽車項目尚處于開發(fā)研制階段，沒有形成生產(chǎn)規(guī)模，面對新一輪汽車產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整及技術(shù)升級，技術(shù)力量分散，難形成合力，無法實現(xiàn)新一代汽車的突破性創(chuàng)新。因此，要實現(xiàn)跨越式發(fā)展，只有建立汽車技術(shù)創(chuàng)新平臺、集成現(xiàn)有的汽車科技資源，以實現(xiàn)聯(lián)合攻關(guān)，并形成良好的運作機制與相關(guān)科技創(chuàng)新平臺的互動，這樣才能實現(xiàn)我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

發(fā)達國家在汽車研究上已經(jīng)取得了突破性的進展，正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的邊緣，將引電動汽車一場規(guī)模龐大的汽車技術(shù)革命，這對我國電動汽車企業(yè)造成極大的威脅。我國汽車企業(yè)的規(guī)模及市場規(guī)模還不足以支撐新一代電動汽車產(chǎn)品開發(fā)所需的技術(shù)基礎(chǔ)和成本支出。應(yīng)在技術(shù)創(chuàng)新平臺上促“點”“線”的集成，以尋求“面”的突破。因此，只有在政府的組織和重點支持下建立汽車技術(shù)創(chuàng)新平臺，聚集科技人才和科技成果，才能實現(xiàn)新一代電子汽車關(guān)鍵技術(shù)和重點的突破。

4 結(jié)束語

電動汽車技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的廣泛關(guān)聯(lián)性決定了電動汽車的開發(fā)是一個跨行業(yè)、跨部門、跨地區(qū)的產(chǎn)學(xué)研大聯(lián)合、技術(shù)大突破和產(chǎn)業(yè)大創(chuàng)新的系統(tǒng)工程。在世界電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵時期，必須通過政府組織，充分發(fā)揮企業(yè)的主動作用，通過產(chǎn)、學(xué)、研大聯(lián)合，實施政府組織的國家汽車創(chuàng)新工程，實現(xiàn)新一代汽車和技術(shù)的新突破。取得電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動權(quán)，才可能使我國電動汽車產(chǎn)業(yè)擁有自己的知識產(chǎn)權(quán)。