新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)及發(fā)展趨勢

摘 要：汽車工業(yè)經(jīng)過長期的發(fā)展，已經(jīng)成為整個經(jīng)濟體系的核心和支柱。近年來，城鄉(xiāng)人民生活水平全面提高，使得汽車工業(yè)得到了有效的發(fā)展。但與傳統(tǒng)汽車相比，我國的新能源汽車達到了節(jié)能環(huán)保的目的，在發(fā)展過程中存在一定的技術(shù)優(yōu)勢。因此，本文就新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)做了分析，并對新能源汽車產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展趨勢做出探討。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;產(chǎn)業(yè)技術(shù);發(fā)展趨勢

新能源汽車是指采用新型動力系統(tǒng)，完全或主要依靠新型能源驅(qū)動的汽車，主要包括插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池電動汽車等。其主要產(chǎn)業(yè)技術(shù)有：

一、新能源汽車的供電技術(shù)

不同類型技術(shù)的新能源汽車的能源提供原因不一，例：依靠動力電池儲存能量的主要是純電動汽車，混合動力汽車主要依靠發(fā)動機發(fā)電機提供能量，而燃料電池汽車顧名思義便是以燃料電池主要的能源供應(yīng)源，在與其他供電方式相結(jié)合的趨勢上，動力電池技術(shù)正一步一步的成為了由多種系統(tǒng)裝置連接而組成的動力電源技術(shù)，主要包括由儲能、能量轉(zhuǎn)換、電源、熱力、安全及內(nèi)外封裝系統(tǒng);鎳氫電池和鋰離子電池主要為主流新能源汽車的二次電池存儲單元，目前而言，高性能儲能材料、電芯成組、能源管理、安全管理和高性能封裝等五項關(guān)鍵技術(shù)，決定了電化學儲能系統(tǒng)的性能。

（一）高性能儲能材料

具有良好市場的高性能儲能材料包括陽極材料、陰極材料、隔膜材料、電解液材料等，此四種材料單體能量密度均高達400wh /kg。根據(jù)國家發(fā)展規(guī)劃，到2030年，500 ～ 800 Wh/kg的能量密度是動力電池應(yīng)達到的標準，因此，往后高性能儲能材料的主流研究項目均要有鋰硫、鋰空氣、鎂離子、鋅空氣電池等新技術(shù)的進入。

（二）電芯成組

電芯成組技術(shù)主要是了解單體之間的一致性，并控制電芯出廠的不一致性;在電池生產(chǎn)的整個過程中，因為國內(nèi)一些設(shè)計和生產(chǎn)單位缺乏對影響產(chǎn)品參數(shù)的環(huán)節(jié)的了解，導致了原材料、工藝和環(huán)境的控制沒有達到高均勻性的要求。因此，制造性能指數(shù)普遍高于國外同類產(chǎn)品。有資料表明，較國際先進水平而言，國內(nèi)優(yōu)秀鋰電池的耐受性還差一個數(shù)量級左右，影響了動力電池組的整體性，更額外的增加了成本。

（三）能量管理

動力電池系統(tǒng)的能量管理包括電芯狀態(tài)的精確測量與計算、電池充放電管理、電池一致性評價與均衡管理幾個方面。對不同類型的動力電池，其在不同條件及時間的影響下，所起到的作用不同，因此，動力電池系統(tǒng)的能量管理要根據(jù)具體的情況進行相關(guān)的管理。

（四）管理關(guān)鍵

安全管理技術(shù)主要包括高壓安全保護、電池濫用保護、電池故障診斷和處理。高壓損壞如同一個定時炸彈般，是電力電池系統(tǒng)的安全隱患，也是用戶高度重視的問題;因此，通過基礎(chǔ)的加強保護、電位平衡、絕緣電阻的提高、電容耦合能量的限制、高速停電管理等措施，來對高壓進行安全管理保護。

（五）高性能封裝

高性能封裝技術(shù)包括主動和被動安全性、以及采用輕量級多目標約束優(yōu)化;主動安全保障是保持電池系統(tǒng)在有效范圍內(nèi)運行和溫度的維護;被動安全系統(tǒng)包括碰撞傳感系統(tǒng)、壓力系統(tǒng)及其連接電壓和剩余能量控制系統(tǒng)等等。在實際生活中，具有輕量化封裝技術(shù)已在豐田、福特、大眾等汽車當中被廣泛應(yīng)用。

二、新能源汽車的驅(qū)動技術(shù)

驅(qū)動技術(shù)包含純電動驅(qū)動裝置、動力聯(lián)軸器以及混合動力系統(tǒng)。其中，混合動力總成由發(fā)動機+變速器+電動機組成，THS及P2系統(tǒng)均是其較成功的例子;純電驅(qū)動主要有單電、雙機集中驅(qū)動、輪邊、輪轂電機驅(qū)動等類型;另外，電機正向新能源汽車的有效耦合技術(shù)發(fā)展。

三、新能源電控技術(shù)

在“三縱三橫”戰(zhàn)略布局中，“多能源動力總成控制系統(tǒng)”主要是指新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的電控技術(shù)，現(xiàn)今，科技的進步使得新能源電控技術(shù)延伸到了電動輔助部件中的管理與控制中，隨著智能汽車和智能交通技術(shù)的應(yīng)用，新能源汽車的電子控制技術(shù)在高標準的條件下，各項功能逐漸增加，并滿足了綜合化的需求。

四、新能源汽車的發(fā)展趨勢

汽車尾氣污染物排放的減少，可以使汽車燃燒技術(shù)得到改善，傳統(tǒng)燃油汽車由于本身燃料的特性，還存在著超高的尾氣排放量，造成嚴重的大氣污染，為有效的改善此現(xiàn)狀，現(xiàn)今，每個國家都在致力于“零排放”電力的使用。電動汽車是典型的“零排放”汽車。它主要使用電池作為驅(qū)動能源，運行穩(wěn)定，舒適清潔，隨著太陽能電池技術(shù)的發(fā)展和突破，純電動汽車將迎來一個良好的發(fā)展局面。

（一）純電動汽車的發(fā)展趨勢

相比傳統(tǒng)的汽柴油汽車而言，電動汽車使得汽車的動力性能和行駛里程的要求有所下降，由于電動汽車大多采用鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等高性能電池，整車性能相對得到保證，已進入小批量試制階段。如國外采用的一次充電行駛里程115公里，最高時速90公里的高性能鋰離子電池，是適合城市道路行駛的家用汽車。

（二）燃料電池汽車是競爭的焦點

在成本和整體性能方面，特別是行駛時間和燃料補給時間方面，燃料電池汽車明顯優(yōu)于使用其他電池的電動汽車。此外，燃料電池使用的燃料來源廣泛，是可再生的，可以達到無污染、零排放等環(huán)保標準。

（三）混合動力汽車的發(fā)展趨勢

由于電池性能的制約，混合動力汽車成為了內(nèi)燃機汽車和電動車之間的過渡產(chǎn)品;它把兩者之間有效的結(jié)合，使其充分的在內(nèi)燃機汽車的優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，發(fā)揮了無污染的優(yōu)勢，降低了油耗量，同時其成熟的技術(shù)也備受人們關(guān)注，發(fā)展前景可觀。

參考文獻：

[1]李蘇秀，劉穎琦，王靜宇，張雷.基于市場表現(xiàn)的中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策剖析[J].中國人口·資源與環(huán)境，2016，26，19309：158-166.

[2]王靜宇，劉穎琦，Ari Kokko.基于專利信息的中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究[J].情報雜志，2016，3501：32-38.

[3]《中國公路學報》編輯部.中國汽車工程學術(shù)研究綜述·2017[J].中國公路學報，2017，30，16606：1-197.

作者簡介：孫寒（1991-），男，漢族，江蘇揚州人，本科，助理講師，研究方向：新能源汽車。