新能源汽車的發(fā)展現狀與前景分析

翟佳恬

新能源汽車的發(fā)展現狀與前景分析

翟佳恬

（長安大學 汽車學院，陜西 西安 710064）

隨著社會的進步，我國對汽車尾氣排放的要求不斷提高。新能源汽車作為一種全新的、環(huán)保的、高效的產業(yè)符合綠色環(huán)保理念，可以有效減少對環(huán)境的污染。近年來，新能源汽車的技術水平不斷攀升，車輛整體性能也有了很大的提升。與此同時，在國家的全力推進下，新能源汽車產業(yè)得到了快速發(fā)展，市場規(guī)模不斷擴大。文章對我國新能源汽車的發(fā)展現狀進行了綜合分析，總結了新能源汽車發(fā)展中存在的問題，并提出了有針對性的合理建議，希望為促進我國新能源汽車領域的長遠發(fā)展提供有價值的參考。

新能源汽車；技術現狀；產業(yè)現狀；前景分析

隨著科學技術的進步以及公眾對環(huán)境保護的日益重視，以汽油或柴油作為燃料的傳統(tǒng)內燃機汽車已經不再能夠滿足當今社會能源使用的要求?；谏墏鹘y(tǒng)化石能源和高效利用新能源的理念，新能源汽車技術迅速發(fā)展，其核心目的在于降低汽車終端能耗及環(huán)境影響。近年來，新能源汽車在社會生活中的廣泛應用，不僅有效地減少了我國汽車行業(yè)對自然資源的依賴，也使得汽車產業(yè)的發(fā)展前景更加廣闊。本文通過深入分析我國新能源汽車的發(fā)展現狀，指出新能源汽車產業(yè)中存在的發(fā)展困境，包括成本過高、續(xù)航能力不足、充電設施不完善、存在安全隱患等問題，并提出了相應的解決方案，包括加強創(chuàng)新技術研發(fā)以及基礎設施建設等。以望能夠為我國新能源汽車發(fā)展提供有益參考，促進新能源汽車領域的可持續(xù)發(fā)展。

1 新能源汽車的發(fā)展現狀

1.1 新能源汽車技術的發(fā)展現狀

新能源汽車技術是指采用新型的車載燃料作為動力來源或使用常規(guī)的汽油或柴油，搭載新型能源系統(tǒng)，并在動力控制和驅動等方面整合先進技術，生產出全新的車型。當前的新能源汽車主要有以下幾種類型：混合動力汽車（油氣、油電混合等）、電動汽車、燃料電池電動汽車[1]，具體特點如表1所示。目前，混合動力汽車和純電動汽車這兩種類型的新能源汽車占據了大部分的新能源汽車市場。燃料電池電動汽車作為近年來開發(fā)的新能源汽車之一，由于生產技術條件落后、儲存難度大等原因，還未得到廣泛的應用。

表1 新能源汽車類型及其特點

類型工作原理優(yōu)點缺點 混合動力汽車由單一的電力作為驅動或者由電力跟燃油混合驅動排氣污染小、節(jié)能在長距離及高速行駛時續(xù)航里程不足 純電動汽車采用單一蓄電池作為儲能動力源，電機轉換能量，從而為汽車提供動力對環(huán)境的影響最小、運行平緩、無多余噪音干擾安全性、穩(wěn)定性不足；產品使用周期短；技術難度大、成本較高 燃料電池汽車（氫燃料電池汽車）利用氫氣和氧氣的化學反應（并非燃燒）產生的電能驅動車輛行駛零污染、零排放、高效率、續(xù)航里程長、加氫時間短、低溫啟動性好制氫、儲氫、儲能技術存在問題；成本較高

1.2 新能源汽車產業(yè)的發(fā)展現狀

2020年11月2日，國務院辦公廳發(fā)布的《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021－2035）》中指出，我國新能源汽車進入了加速發(fā)展的新階段。新能源汽車產業(yè)是當前我國汽車工業(yè)發(fā)展的重要組成部分，直接關系到中國汽車行業(yè)的整體發(fā)展[2]，對提高我國汽車產業(yè)質量意義重大。發(fā)展新能源汽車產業(yè)是我國應對資源消耗和氣候變化兩大挑戰(zhàn)，治理生態(tài)環(huán)境污染以及實現“雙碳”目標的重要舉措[3]，也是中國實現汽車行業(yè)技術創(chuàng)新、產品升級的重要途徑，對我國汽車產業(yè)從高速發(fā)展向高質量發(fā)展轉變具有重要的推動作用。

1.2.1新能源汽車市場發(fā)展概況

根據公安部的數據統(tǒng)計結果，截至2022年底，我國汽車保有量已達3.19億輛[4]。此前，我國的汽車產銷量已經連續(xù)14年排名全球前列。汽車保有量的增加也造成了大量的能源消耗，嚴重影響了生態(tài)環(huán)境以及公眾的生產生活。新能源汽車產業(yè)的快速發(fā)展，對我國汽車行業(yè)的發(fā)展狀況產生了深刻的影響，有效緩解了能源短缺的壓力。近年來，國家出臺了一系列的激勵和扶持政策，旨在促進我國新能源汽車產業(yè)的長期發(fā)展。同時，國家大力規(guī)范新能源汽車市場，并且完善相應的基礎設施，以推動新能源汽車的普及和應用。總體來看，我國新能源汽車產業(yè)的技術水平在不斷提升，在效率、節(jié)能、駕駛體驗等諸多方面具有顯著優(yōu)勢，短期內已在整個汽車市場中占據一席之地。公安部的數據顯示，截至2022年底，中國的新能源汽車保有量已經達到了1 310萬輛，并且呈現出穩(wěn)中有增的發(fā)展趨勢。圖1為2018－2022年我國新能源汽車保有量統(tǒng)計圖。目前，國內新能源汽車市場蓬勃發(fā)展，新能源汽車在我國的滲透率穩(wěn)步提升，中國已經成為全球最大的新能源汽車市場，并且新能源汽車的產銷量持續(xù)領先全球。圖2顯示了2018－2022年我國新能源乘用車銷量及滲透率的變化情況。據中國汽車工業(yè)協(xié)會預計，到2023年我國的新能源乘用車銷量將達到850萬輛，滲透率將達到36%[5]。

圖1 2018－2022年我國新能源汽車保有量

圖2 2018－2022年我國新能源乘用車銷量及滲透率統(tǒng)計圖

在新能源汽車企業(yè)方面，由于技術研發(fā)和創(chuàng)新的突出表現，比亞迪成功掌握了新能源汽車核心技術，包括電池、電機、電控等方面，在乘用車和商用車兩大領域推出了相應的產品系列。近年來，隨著國內新能源板塊的擴張，不少互聯(lián)網企業(yè)也加入了新能源汽車的浪潮。在百度與吉利宣布聯(lián)合組建集度汽車有限公司后，阿里巴巴和騰訊等互聯(lián)網公司也開始加快布局，小鵬汽車和蔚來汽車等新能源汽車公司逐漸成為造車新勢力。隨著我國汽車產業(yè)的擴大和開放，新能源汽車市場的競爭將不再局限于國內公司，美國新能源汽車公司特斯拉也會參與其中。這將不可避免地對已經由國內新能源汽車公司主導的市場產生重大影響。

1.2.2新能源汽車產業(yè)政策

新能源汽車符合國家低碳和環(huán)保的產業(yè)政策，因此在新能源汽車首次上市時，國家出臺了多項購置補貼和扶持政策，為新能源汽車的迅速崛起提供了支持。根據我國新能源汽車的推廣政策，彭華[6]將國內新能源汽車產業(yè)的發(fā)展分為四個階段。第一階段是2003－2008年，這一時期我國新能源汽車產業(yè)政策萌芽，“低能耗與新能源汽車”“氫能與燃料電池技術”開始進入我國汽車行業(yè)的研發(fā)布局之中；第二階段是2009－2012年，這一時期國家頒布了新能源汽車的補貼政策，并同時啟動了試點項目，新能源汽車正式投入市場；第三階段是2013－2015年，我國加大力度扶持新能源汽車產業(yè)，并逐漸形成了一個完整的產業(yè)政策體系；第四階段是2016年至今，我國新能源汽車產業(yè)進入了一個高速發(fā)展階段，正在逐漸從政策驅動轉向市場拉動的新發(fā)展階段。近年來，隨著新能源汽車市場逐步發(fā)展成熟，購置補貼政策也逐漸減少[7]。2023年1月1日，新能源汽車的國家補貼政策正式取消，但張軍紅[8]指出，新能源汽車的地方補貼政策仍在接續(xù)，如上海等地還將延續(xù)實施新能源車置換補貼，新能源汽車市場仍將持續(xù)煥發(fā)生機。

2 新能源汽車發(fā)展中存在的問題

2.1 新能源汽車生產成本過高

從總體上看，新能源汽車生產成本過高有兩方面的原因：一是新能源汽車技術發(fā)展水平不足。新能源汽車采用的電池、電機、電控等核心技術研發(fā)難度大，需要大量的資金、人力和時間投入，技術研發(fā)成本和周期相對傳統(tǒng)汽車更高。這也是導致新能源汽車各項技術成本較高的主要原因之一；二是新能源汽車動力電池關鍵材料的制約。2019年全球新能源汽車產業(yè)發(fā)展數據顯示，動力電池作為新能源汽車關鍵的核心部件之一，通常占據整車成本中的最大部分，約42%，如圖3所示。由于新能源汽車的需求量持續(xù)增加、鋰礦產能不足等原因[9]，動力電池原材料價格不斷攀升，車企的購買成本也隨著電池企業(yè)的加工成本增加而上漲，從而引發(fā)新能源汽車漲價。

圖3 新能源汽車成本構成圖

2.2 新能源汽車續(xù)航能力不足

新能源汽車續(xù)航里程不足的問題是制約新能源汽車廣泛使用的一大阻礙。新能源汽車續(xù)航里程問題突出表現在以下三種情況中：1）當新能源汽車在高速行駛下，動力損失會更大[10]，電池容量的持續(xù)時間會更短。如小鵬汽車的官方數據顯示，高速公路上小鵬G3的續(xù)航里程只有304 km，相較城市工況下，續(xù)航里程下降了39%。2）新能源汽車在低溫條件下，電池性能會有所下降，導致續(xù)航里程下降[11]。如特斯拉Model 3的官方數據顯示，當車輛在零下10 ℃的環(huán)境下行駛時，續(xù)航里程可能只有295英里（約474 km），而在更暖和的環(huán)境下則可行駛更長的里程。3）新能源汽車在大量啟停操作時也會消耗更多電能，降低續(xù)航里程。如蔚來ES6的官方數據顯示，在城市工況下的續(xù)航里程是430 km，但隨著頻繁的啟停操作，車輛續(xù)航里程下降了20%。

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2.3 新能源汽車配套設施建設不夠完善

與傳統(tǒng)燃油車相比，新能源汽車的續(xù)航能力存在明顯差距，因此新能源汽車的使用需要依賴充電設施。然而，目前我國的新能源汽車配套基礎設施建設不夠完善，這制約了新能源汽車的發(fā)展。首先，充電基礎設施總體規(guī)劃方案不合理。建設充換電點時，對居民區(qū)、停車場等區(qū)域的停車設施分布沒有明確規(guī)劃，導致現有充換電設施利用率低。其次，充電配套設施與新能源汽車保有量比例不協(xié)調。2021年，國內新能源汽車銷量高速增長，但由于充電樁數量沒有跟上步伐，導致“車樁比”矛盾進一步加劇。根據公開數據，截至2021年底，全國新能源汽車數量已達到784萬輛，而充電樁數量僅有261.7萬個，車樁比約為3:1。按照發(fā)改委和能源局制定的充電樁建設任務，車樁比應該在2030年前達到2:1，這意味著國內充電樁市場仍有較大的缺口。

2.4 新能源汽車存在一定安全隱患

近年來，隨著新能源汽車銷量和市場滲透率的持續(xù)上升，新能源汽車相關安全問題也愈加凸顯。根據國家應急管理部的統(tǒng)計數據，2022年第一季度，全國新能源汽車火災事故共計發(fā)生640起，比去年同期上升了32%[12]，威脅著新能源汽車使用者的生命安全。舒俊豪等[13]研究發(fā)現，新能源汽車的動力電池是引發(fā)火災事故主要原因。新能源汽車電池安全問題主要包括電池熱失控以及不合理充電[14]。電池容量越大，能量密度越高，其穩(wěn)定性會隨之降低。在特定的環(huán)境下，可能會引發(fā)爆炸、火災等嚴重的安全事故。例如，電池內部溫度過高會引起電解液的揮發(fā)和膨脹，從而可能導致電池內部短路、爆炸等危險發(fā)生。嚴重的過充、過放、長時間的放電保持、溫度過高等因素可能會破壞電池的結構，從而導致電池性能下降、使用壽命縮短以及出現安全風險。

3 新能源汽車的發(fā)展建議

3.1 成本控制

新能源汽車成本控制是新能源汽車產業(yè)發(fā)展的重要課題之一。目前，動力電池制造成本在新能源汽車中所占比例較高，成為制約新能源汽車發(fā)展的主要瓶頸之一。因此，只有降低動力電池成本，才能真正實現新能源汽車產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和普及。對此有以下幾點建議：1）各新能源汽車車型采用相同規(guī)格的電池，以此降低研發(fā)成本，縮短研發(fā)周期；2）為了解決動力電池廢棄后對環(huán)境造成的污染問題，加強對新能源汽車動力電池的再利用，需要大力發(fā)展廢舊電池循環(huán)利用技術，提高動力電池的回收率，減少企業(yè)生產成本；3）升級新能源汽車電池技術，通過提升電池的性能和可靠性來降低制造成本。

3.2 提升續(xù)航里程

3.2.1輕量化設計

新能源汽車的行駛依靠電機驅動，當車體重量增加時，需要電機提供的動能也隨之增加，這增大了新能源汽車的電能消耗，使得車輛的續(xù)航里程受到影響[15]。因此，通過科學合理地設計，可以降低新能源汽車的重量，從而增加新能源汽車的續(xù)航能力和動力性。新能源汽車的輕量化不僅涉及車身的輕量化設計，同時也包括傳動設備、電池等的重量控制。目前，使用鋁合金、高強度鋼和其他復合材料等輕質材料是實現汽車輕量化的主要方式，如寶馬公司所推出的MegaCity車型新能源汽車[16]，其主體使用碳纖維結合鋁合金，能夠在保證汽車質量的情況下，實現輕量化目標。

3.2.2提高電池能量密度和電池容量

新能源汽車的動力電池是影響新能源汽車續(xù)航能力的關鍵因素[17]。但目前，我國新能源汽車在動力電池續(xù)航技術方面仍有許多不足，對新能源汽車的長遠發(fā)展造成不利影響。由于新能源汽車的續(xù)航里程與動力電池儲能能力緊密相關，要提高新能源汽車動力電池的續(xù)航能力，可以從提高動力電池的能量密度和電池容量入手。在動力電池的設計與制造時，需要不斷進行技術創(chuàng)新，同時關注新型材料的使用，以此來提升電池的性能。

3.3 完善配套基礎設施

3.3.1加大公共充電樁建設

3.3.2提高充電樁利用率

光有充電樁并不足以解決充電瓶頸問題，更重要的是要實現充電樁的高效利用。因此，需要對充電樁進行合理地維護和管理，提高充電樁的利用率。一方面，為了確保公共充電樁的工作正常，可以通過對充電樁進行實時監(jiān)測和管理，查看充電樁使用情況和電量消耗情況，及時發(fā)現和處理故障，提高充電樁的可靠性和使用效率；另一方面，還可以利用信息化手段，對充電樁的使用情況、充電時間、充電電量等進行數據采集和分析，為充電樁的規(guī)劃和調度提供科學依據，進一步提高充電樁的利用率。

3.3.3實現充電樁兼容性

目前，各個品牌新能源汽車使用的充電接口種類不盡相同，這給車主的充電體驗帶來了許多不便，也制約了新能源車型的普及和推廣。為了讓新能源汽車的使用更加便捷，政府可以通過政策引導，鼓勵充電樁供應商和新能源汽車廠商為各品牌新能源汽車開發(fā)統(tǒng)一的充電接口規(guī)范，推廣標準化的充電接口，實現各品牌新能源汽車充電樁的通用使用。

3.4 提升動力電池安全性

隨著新能源汽車的快速發(fā)展，人們對動力電池的安全性問題越來越重視。因此，如何提高新能源汽車動力電池的安全性也成了一個重要的研究方向。首先，可以加強動力電池的設計和制造，采用更加安全的電池材料和技術[18]，增強電池的耐高溫和耐撞擊能力，提高電池的穩(wěn)定性和安全性能。其次，可以借助智能化的電池管理系統(tǒng)，對新能源汽車電池狀態(tài)進行實時監(jiān)測和控制，及時發(fā)現和解決潛在問題，提高動力電池的安全性和可靠性。同時，也需要加強相關法規(guī)和標準的制定和實施，加強對企業(yè)的監(jiān)管和檢測，提高整個新能源汽車產業(yè)鏈的質量和安全水平。

3.5 新能源汽車智能化發(fā)展

2015年5月，國務院印發(fā)了《中國制造2025》戰(zhàn)略文件，其中的“創(chuàng)新驅動”工程明確指出，要推動新能源汽車向智能網聯(lián)方向升級，由此可以得出新能源汽車技術與智能網聯(lián)技術進行整合，將成為汽車行業(yè)發(fā)展的主要方向之一。要提高新能源汽車的智能化水平，首先需要加強車聯(lián)網技術和物聯(lián)網技術的研發(fā)和應用。通過各種傳感器和網絡設備的互聯(lián)，實現車輛與用戶之間、車輛與環(huán)境之間的實時信息共享和交流，提高出行的便捷性和安全性。其次，可以利用人工智能技術和大數據分析技術，為新能源汽車提供更加個性化的服務，包括車輛狀態(tài)監(jiān)測、路線規(guī)劃、駕駛輔助等。此外，政府可以出臺相關政策，鼓勵新能源汽車企業(yè)加強研發(fā)投入，推動自主研發(fā)的智能化產品上市。只有不斷迭代和創(chuàng)新，才能夠提升新能源汽車智能化水平，更好地滿足用戶需求，推動汽車產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結語

新能源汽車的推廣和應用，有助于國家能源環(huán)境政策的貫徹落實和我國汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，這不僅對于緩解當前的能源危機有積極意義，還能實現汽車行業(yè)節(jié)能環(huán)保發(fā)展的目標理念，對提高我國汽車產業(yè)質量意義重大[19]。然而，新能源汽車發(fā)展仍存在一些問題和挑戰(zhàn)。在技術方面，新能源汽車的生產制造成本、續(xù)航里程、安全性等問題亟待解決。在市場方面，新能源汽車充電基礎設施缺乏等問題還需要進一步協(xié)調和促進。但總體來說，新能源汽車市場正在不斷擴大，成為未來汽車行業(yè)的一個重要方向和趨勢，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。未來，隨著科技的不斷進步和優(yōu)化，新能源汽車的性能、安全性和經濟性將不斷提高。新能源汽車的環(huán)保、節(jié)能、高效、智能等特點將更好地滿足未來市場需求和用戶消費需求，同時也將對生態(tài)環(huán)境、能源安全、經濟轉型等發(fā)揮重要作用。

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Analysis of Development Status and Prospect of New Energy Vehicles

ZHAI Jiatian

( School of Automobile, Chang'an University, Xi'an 710064, China )

With the progress of social development,China has continuously increased its requirements for vehicular exhaust emission. New energy vehicles, as a new, eco-friendly, and efficient industry, conforms to the concept of green energy and can effectively reduce environmental pollution. In recent years, the technology level of new energy vehicles has continuously improved, and the overall performance of vehicles has greatly increased. At the same time, under the full support of the national government, the new energy vehicle industry has developed rapidly, and the market scale has continued to expand. This article provides a comprehensive analysis of the current development status of China's new energy vehicle industry, summarizes the existing problems, and puts forward targeted and reasonable suggestions, aiming to provide valuable reference for promoting the long-term development of China's new energy vehicle industry.

New energy vehicles; Technology status; Industry status; Prospect analysis

U469.7

A

1671-7988(2023)20-193-06

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.020.039

翟佳恬（1999－），女，碩士研究生，研究方向為道路黑碳、交通環(huán)境，E-mail:zjt990824@163.com。