新能源汽車安全分析及發(fā)展研究

于江江

（ 內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學院，內(nèi)蒙古 赤峰024000）

自進入二十一世紀， 主要發(fā)達國家和汽車廠商紛紛加大了對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的投入。 中國作為世界第一大汽車消費市場，每年消耗了大量的石油能源，但我國的石油資源并不豐富。因此， 新能源汽車技術(shù)對中國的經(jīng)濟和民生發(fā)展有著重要意義，應在確保新能源汽車安全性的同時大力推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 新能源汽車安全分析

1.1 新能源汽車安全問題

從近幾年的新能源汽車安全事故統(tǒng)計來看， 新能源汽車的安全問題主要集中在電池方面。 細細探究，主要有兩方面原因，電池產(chǎn)品質(zhì)量問題和電池使用不當。 當前市面上的大多數(shù)新能源汽車采用三元鋰電池，此類電池能夠滿足新能源汽車的高續(xù)航需求，但其失控溫度低于200 攝氏度；在一定高溫條件下三元鋰電池會釋放出極度活潑的生態(tài)氧，即使外部條件的氧含量不充分，電池內(nèi)部也能夠進行充分自燃，且若是電池起火后火勢會迅速擴散，不易撲滅。 由于電池均使用圓柱形封裝方式，通過堅固鋼殼包裹，導致電池受熱分解后會釋放巨大內(nèi)壓，進而導致起火爆炸的情況出現(xiàn)。 鋰電池本身的安全性極低， 過度碰撞或擠壓均會增大電池自燃的幾率。 電池使用和充電不規(guī)范是新能源汽車安全事故發(fā)生的重要原因。 隨著新能源汽車的長期使用，新能源汽車電池的密閉性越來越差。若是使用過程中電池進水，極易出現(xiàn)電池短路的現(xiàn)象， 進而導致電池過熱引發(fā)事故。 若是在電池充電期間頻繁進行開關(guān)操作，容易導致接觸器表面快速升溫損壞相應零部件，進而引發(fā)安全問題。

1.2 新能源汽車安全問題防范對策

對于上文提到兩類引發(fā)事故的原因， 可以通過改進電池材料技術(shù)和規(guī)范電池使用的方法進行防范。 改進電池材料技術(shù)能夠有效提升電池質(zhì)量和性能，達到防范新能源汽車起火的目的。如對電池的正極材料進行包裹處理， 將多數(shù)電池正在使用的多晶粒正極材料變成單晶粒正極材料， 增強電池熱穩(wěn)定性。 同時，將隔熱性好、非可燃材料填充入汽車電池系統(tǒng)的熱傳遞路線中，阻斷熱傳導。 統(tǒng)一規(guī)范電池的使用和充電方式，避免因操作不當引發(fā)的安全問題。 例如，積極研發(fā)電池快充技術(shù)，在加快新能源汽車電池充電速度的同時添加過量充電保護；相關(guān)宣傳部門應加大新能源汽車電池使用規(guī)范的宣傳力度，引導新能源車主嚴格依循相關(guān)標準使用車輛，及時充電，避免由于充電時間過長或擠壓電池的情況。 在充電時，車主應確保充電樁與車輛之間的充電回路中的絕緣電壓和過電距離符合國家標準。 通過嚴格推行上述兩種方法措施切實幫助解決新能源汽車的安全問題。

2 新能源汽車發(fā)展研究

2.1 美歐日新能源汽車政策

美國新能源汽車研發(fā)重點集中在布什- 奧巴馬政府時期提出的氫染料電池新能源汽車和生物燃料新能源汽車領(lǐng)域。 當前，美國著力推進的新能源汽車包括電動、混合動力、燃料電池、清潔柴油和乙醇類型的汽車。美國計劃在2022 年之前將汽油消費量降低20%。 美國新能源汽車政策通過法律體系，經(jīng)費投入，稅收政策，消費者教育進行推進。 制定強制性的法律法規(guī)；直接進行經(jīng)費投入幫助項目的研發(fā)和推廣；減免新能源汽車消費稅和代用燃料消費稅，增加傳統(tǒng)汽車及燃料的稅收；政府、企業(yè)和社會團體開展密集的宣傳和教育活動推進新能源汽車政策。 歐盟作為國家聯(lián)合體，無法對各國制定具體政策，也不能通過強制性的法律法規(guī)推行新能源產(chǎn)業(yè)，其主要措施是對成員國提出指導意見和未來發(fā)展方向，對成員國的具體產(chǎn)業(yè)給予扶持。 歐盟從1991 年開始制定新能源政策， 分別于1993 年、1998 年、2001 年、2007 年、2010 年、2012 年、2015 年、2017 年、2018 年和2019 年發(fā)布新能源汽車的重要文件[1]。 從發(fā)布日期的密集程度能夠看出，隨著時間的推移，歐盟對于新能源汽車的重視程度和迫切程度日益增強。 歐盟新能源汽車發(fā)展的戰(zhàn)略重點和方向是氫燃料汽車和生物燃料，其在生物燃料領(lǐng)域具備相對成熟的技術(shù)和設施，而氫燃料電池汽車是歐盟中長期發(fā)展重點。 日本通產(chǎn)省在2006 年5 月發(fā)布新能源汽車產(chǎn)業(yè)遠景構(gòu)想，目標是在2030 年以前，將新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展成商業(yè)產(chǎn)值超萬億日元的支柱型產(chǎn)業(yè)，將50%的石油依賴度降低至40%。 日本政府采取的主要措施是：引入并普及混合動力技術(shù)降低燃油消耗；建設新能源汽車的配套基礎(chǔ)設施，促進生物乙醇與柴油等燃料方式的多樣化；推動燃料電池汽車和電動汽車的普及。

2.2 中國新能源汽車戰(zhàn)略環(huán)境

近年來，我國汽車產(chǎn)業(yè)和消費能力飛速發(fā)展，已經(jīng)成為并連續(xù)蟬聯(lián)世界第一大汽車市場；但我國人口眾多、石油資源較為匱乏，過度依賴傳統(tǒng)能源汽車會使得國內(nèi)的能源供應結(jié)構(gòu)失衡與供應不足。 因此，大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)是我國未來一段時間內(nèi)的重要戰(zhàn)略[2]。 目前我國的能源結(jié)構(gòu)情況是天然氣、煤炭、核能、太陽能、水力等形式產(chǎn)生的電能具有無限潛力，能夠為基于電能的純電動車和混合動力及氫燃料汽車的發(fā)展提供強有力的支撐。 新能源汽車在全球范圍內(nèi)都屬于新興產(chǎn)業(yè)，需要大量的經(jīng)費和人才的支持。 據(jù)路透社報道，全球汽車廠商預計在未來5-10 年內(nèi)投資3000 億美元進行電動汽車研發(fā)， 其中占全部投資額45%近1350 億美元將投在中國市場。 但是，我國在新能源汽車基礎(chǔ)和應用研究方面仍稍遜于發(fā)達國家。 新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要基礎(chǔ)設施和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的大力支持，我國新能源支撐產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀是生物燃料應用穩(wěn)步擴大，發(fā)展方向已完成從糧食原料到非糧食原料的轉(zhuǎn)變，但在技術(shù)和資源層面仍然面臨一定制約；純電動汽車與混合動力汽車的基礎(chǔ)設施相較于純電動汽車技術(shù)的發(fā)展稍有落后，除一線城市外的市地縣級城市的新能源汽車的基礎(chǔ)設施較為落后，制約了新能源汽車的發(fā)展；我國天然氣新能源汽車基礎(chǔ)設施數(shù)量較多，集中在東北和西北地區(qū)；氫燃料汽車的基礎(chǔ)設施和配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了一定進展但距離應用普及還需一定時間；新型鋰電池技術(shù)是混合動力、純電動和燃料電池汽車發(fā)展的關(guān)鍵，我國在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展極快， 但在核心技術(shù)方面與歐美日發(fā)達國家相比還稍顯不足。 我國國內(nèi)廠商在新能源汽車研發(fā)、運行和產(chǎn)業(yè)化方面取得了顯著成就，優(yōu)勢領(lǐng)域主要集中在混合動力、燃料電池和純電動汽車發(fā)現(xiàn)[3]。

2.3 中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略

中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略分為三個方面， 技術(shù)路線的確立、技術(shù)研發(fā)體系和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系。 技術(shù)路線是我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)， 未來我國將重點推進混合動力、純電動和燃料電池汽車的發(fā)展，技術(shù)研發(fā)工作圍繞以上三種汽車進行；其中，混合動力汽車是現(xiàn)階段和中期新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重心，燃料電動汽車將在未來成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的主導力量。 歐美日的先進經(jīng)驗表明，政府主導、企業(yè)和研究所共同參與的技術(shù)研發(fā)體系對于新能源汽車的研發(fā)創(chuàng)業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分重要。 新能源汽車技術(shù)的特點是高風險和高投入，單純的依靠市場規(guī)律很難在短期內(nèi)完成新能源汽車技術(shù)的研發(fā)。 而給予環(huán)保和能源安全方面的考慮，歐美日等發(fā)達國家和中國等先進發(fā)展中國家對于新能源汽車技術(shù)的需求極為迫切，這就需要我國政府整合資源與企業(yè)和研究機構(gòu)一道加快技術(shù)創(chuàng)新，推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 在新能源汽車市場需求并未發(fā)育完全，而對其的基礎(chǔ)和研究投入極大的情況下，產(chǎn)業(yè)內(nèi)和產(chǎn)業(yè)外的大型企業(yè)需要達成戰(zhàn)略同盟共同抵御市場風險。 成功的戰(zhàn)略同盟需要具備以下特性：價值目標趨同，優(yōu)勢互補，風險共擔且利益共享。 自2015 年以來，我國已有超過十家地產(chǎn)商投資新能源汽車領(lǐng)域，地產(chǎn)企業(yè)利用其雄厚的資金優(yōu)勢助力新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展；具有代表性的案例有，寶能集團投資逾600 億，入股觀致汽車，建設新能源汽車產(chǎn)業(yè)園；恒大集團投資超過3000 億元，入股廣匯， 建設新能源產(chǎn)業(yè)基地。 地產(chǎn)企業(yè)的入局分散了新能源車企的風險，降低了研發(fā)成本。

3 結(jié)論

綜上所述，新能源汽車的安全問題主要集中在電池方面，通過科學合理的處理措施能夠很好地防范安全問題。 針對新能源汽車的發(fā)展研究，應從技術(shù)路線的確立，技術(shù)研發(fā)體系和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系三方面入手，整合政府、企業(yè)和研究部門的資源，推動新能源汽車的發(fā)展。