電動汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢

李濤+唐斯曉

摘要：隨著蓄電池性能的提升，電動車輛得到了廣泛的應用，在今后一段時間內，車輛發(fā)展的主流將會以電動車輛的生產(chǎn)與保有量逐年增加，并部分取代內燃機車的趨勢。同時，由于電動汽車的技術越來越成熟，電動汽車的管理與服務也更加規(guī)范；電動汽車的標準也將以系列化、標準化的現(xiàn)代化模式出現(xiàn)，電動車將會開啟一個車輛時代的變革。

關鍵詞：電動車；新能源汽車；汽車租賃；共享汽車

中圖分類號：F426.471文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.01.006

1電動汽車行業(yè)現(xiàn)狀

汽車行業(yè)對國民經(jīng)濟的影響極為突出，汽車行業(yè)帶動了相關產(chǎn)業(yè)。

國內汽車保有量增加，無車家庭潛力巨大，中等收入為主體的家庭進入車輛更新高峰。2015年機械行業(yè)的貢獻比重為26%～28%，其中汽車占機械行業(yè)的51.7%。

隨著石油與環(huán)保問題的凸顯，電動汽車發(fā)展迅速，我國電動汽車保有量每年以大于100%的速度遞增；歐洲已有發(fā)達國家制定了汽車發(fā)展新目標時間表，將在2040年不再生產(chǎn)內燃機動力汽車。有些國家為了鼓勵電動汽車的發(fā)展，電動車充電免費；也有些國家已經(jīng)開發(fā)照明電線桿直接提供電源插頭，實現(xiàn)便捷“充電樁”等，電動汽車將是全世界范圍的發(fā)展方向和未來目標。針對車輛發(fā)展的趨勢，我國也制定了淘汰內燃機車輛的計劃時間表，因此電動汽車的發(fā)展將是車輛發(fā)展的必然趨勢。

2電動汽車技術現(xiàn)狀

世界的新能源汽車目前主要以純電動汽車為主，氫燃料電池等燃料電池技術短時間難以有新的突破。插電式混合動力汽車、節(jié)能汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等發(fā)展方向不是目前研究的內容，而是未來汽車發(fā)展過程中汽車形式的演變和不同技術領域的交互滲透和應用。

電動汽車的瓶頸：電池攜帶能量密度、高效電機驅動技術和產(chǎn)品、電控管理系統(tǒng)等問題，是制約電動汽車的主要問題。我國現(xiàn)有技術及生產(chǎn)現(xiàn)狀都與國外有一定的差距，但主要問題還是蓄電池單位體積或單位重量儲能值低，同時使用性能差，無法滿足電動車的要求。

3未來電動汽車的研究領域

（1）電動汽車輕量化：車輛重量每降低10%，能耗下降6%～7%。

（2）復合材料、新塑料等技術的研究和應用，將為電動汽車的輕量化提供產(chǎn)品和可行的新技術。

（3）輪轂電機驅動、電控技術、電源管理技術、汽車底盤結構的全新設計、電動汽車傳動設計等都是目前研究的方向。

4新能源汽車產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展的先決條件

國內汽車產(chǎn)業(yè)仍處于一個高產(chǎn)銷量的狀態(tài)，在如此巨大的市場中，新能源汽車只是在一些特殊領域有一定的銷量，而在家用汽車市場仍處于一個起步階段，主要原因還是技術問題。

用戶對于新能源汽車要求中，重要的一環(huán)就是使用簡便，新能源車輛現(xiàn)有的技術受電池、充電技術等方面的因素影響，和常規(guī)能源車輛相比，存著使用時長受限、及時性低等劣勢。電池的充電速度及電池的能量密度是制約著新能源汽車高速發(fā)展的主要因素，如何解決這兩方面技術問題，就是未來新能源汽車發(fā)展的方向。

解決電池能量密度不高有兩種方式：

（1）標準化、模塊化。目前現(xiàn)有的鋰離子電池的能量密度及充電速度都無法滿足便捷使用，尤其是在長距離行駛上極為不便，充電時間久，行駛時間短。若國家將電池組的規(guī)格尺寸進行約定，形成標準的使用模塊。由國家相關部門牽頭，國有能源公司為主，建立相關的電池組供應站，而具體模式可以采用租賃式，用以緩解巨大的資金投入。

（2）尋找制作高能量密度的新材料或者新模式，例如現(xiàn)有的超級電容電池、空氣鋁電池等。空氣鋁電池的能量密度較高，有資料稱，100 kg的空氣鋁電池可使一輛電動汽車行駛3000 km。如果電池組可以達到這種能量密度，這種續(xù)航能力已經(jīng)足以支持常規(guī)行駛里程了，只需要在高速公路服務區(qū)少量建立電池組更換站，其余更換工作均由4S店完成，如此模式已經(jīng)足以支持家用汽車市場。國內某汽車企業(yè)已經(jīng)開始運作該種模式，以4S店形式出現(xiàn)方便快捷的電池更換經(jīng)營模式，汽車與電池則是兩個不同的消費產(chǎn)品。

無論哪種方式，都比目前所推行的充電樁更具有優(yōu)勢。充電樁模式無法根本解決的一大難題就是使用的便捷性，無論哪種鋰電池，但凡用于新能源汽車上的電池，其功率均在80 kWh以上，想實現(xiàn)在10～15 min內實現(xiàn)充電50%以上都是很難以實現(xiàn)的，即便可以實現(xiàn)，成本控制、充電損耗、電池壽命均會受到較大影響。所以從長遠角度看，充電樁并不是推動新能源汽車快速發(fā)展的必要產(chǎn)物。

5新能源汽車的發(fā)展經(jīng)營模式

（1）由國家頒布法律法規(guī)，制定相應標準，規(guī)定新能源汽車動力電池組的外形尺寸、容量等參數(shù)，所有新能源汽車制造商均需遵從該標準，形成標準化、通用化的產(chǎn)品。

（2）建立電池自助更換站，實現(xiàn)車輛共享，汽車分時租賃的模式一樣，采用計時計量的方式運營。

當電池剩余電量到一定程度時，提醒應就近選擇電池更換站，進行自助更換電池，當使用后的電池放回回收柜時，根據(jù)電池剩余電量以及電池壽命使用情況，按一定比例系數(shù)收取使用費，金額可參考燃油價格或其他價格。當用戶支付費用后，予以發(fā)放新電池繼續(xù)使用。

（3）所有新車購買時，車價與電池價格分開支付，購買電池的費用可理解為押金形式，用于初期緩解廠家巨大的資金投入，當車主不再使用該電池時，可將電池退還廠家，廠家全額返還當初購買電池的費用，而折舊費分攤至每次在自助更換站更換電池時支付的費用中。廠家也可制訂優(yōu)惠政策，如行駛一定里程后返還一定押金，用以吸引客戶。

我國在車載電池技術與國外有一定差距，更大的差距在電機生產(chǎn)技術、電控管理系統(tǒng)等方面。蓄電池不論是鉛酸蓄電池、鋰電池、磷酸鐵離子電池、三元鋰電池等，都難以滿足電動汽車對動力的要求。電動汽車將以車輛行駛速度、整備質量等不同等級進行分類，形成系列化生產(chǎn)的模式，并各有不同的續(xù)航里程：

低端車重量：150～300 kg；最高車速 40 km/h；續(xù)航100 km；

普通車重量：1200～1600 kg；最高車速160 km/h；續(xù)航350 km；

混合動力車輛重量：高于原有車型重量；最高車速低于原車型速度；續(xù)航350 km。

隨著蓄電池技術的發(fā)展和完善，電池管理和租賃業(yè)管理的提升，方便快捷的電池更換方式，未來城市最為適用的車型重量應在600～900 kg范圍；車速在 40～100 km/h范圍；續(xù)航里程100～350 km的車型為主導車型。

6結論

內燃機汽車將面臨萎縮，并將逐漸讓位于電動車輛，但電動汽車目前依然有很多關鍵技術需要進一步的研究。隨著電池與電控技術逐漸完善和材料技術的發(fā)展，電動車輛將成為未來車輛的主流，也將以更方便快捷來提高人民的生活質量，并將開啟一個環(huán)保、安靜的世界。

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