新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀及策略探討

張華偉 賴穎

摘要：我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展為汽車行業(yè)提供了良好條件，但在汽車使用量不斷增加下，環(huán)境污染問題逐漸加劇，而新能源汽車的出現(xiàn)可有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，成為汽車行業(yè)未來發(fā)展的主要趨勢。為了更好地應(yīng)對新能源汽車發(fā)展中的技術(shù)鎖定問題，我國應(yīng)將重點(diǎn)放在技術(shù)創(chuàng)新上，不斷突出技術(shù)優(yōu)勢。基于此，從新能源汽車主要技術(shù)入手，闡述我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀，并提出促進(jìn)我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新的策略。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；技術(shù)鎖定；技術(shù)創(chuàng)新

中圖分類號：U469? 收稿日期：2023-11-23

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.02.015

1 前言

在環(huán)保理念以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不斷深入下，新能源汽車發(fā)展速度逐漸加快，為促進(jìn)新能源汽車發(fā)展，我國出臺了多項支持政策，如《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》等。當(dāng)前我國新能源汽車銷量穩(wěn)步增長，但在技術(shù)創(chuàng)新上仍面臨一些阻礙，因此，如何實(shí)現(xiàn)技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，在國際上提升我國新能源技術(shù)競爭實(shí)力，成為我國未來新能源汽車重點(diǎn)關(guān)注的問題。

2 新能源汽車的典型技術(shù)

2.1 氫燃料電池汽車技術(shù)

氫燃燒生成物主要是水，氫氣可為汽車提供動力，是新能源汽車中的一種技術(shù)手段[1]。氫燃料電池主要是借助氫元素產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)而獲得并存儲能量的一種電池，原理較為簡單。通常情況下，氫燃料電池的基本原理為：借助電解水逆反應(yīng)得到能量。實(shí)際過程為：在相應(yīng)催化劑影響下，電池陽極位置的氫元素會發(fā)生催化反應(yīng)，得到電子與質(zhì)子，電子攜帶陰電荷運(yùn)行于外部電路中，質(zhì)子攜帶陽電荷，能夠穿過隔膜進(jìn)入到陰極，最終獲得電能。受催化作用影響，處于陰極的氧離子，能夠同電子、質(zhì)子反應(yīng)，從而生成水。電能與水屬于氫燃料電池的最終產(chǎn)物，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。氫燃料電池反應(yīng)基本原理如圖1所示。

我國擁有較為充足的氫氣儲備量，通過不斷提升氫燃料動力技術(shù)水平，可使汽車具有更高的環(huán)保優(yōu)勢，減少不可再生能源的消耗，確保我國在能源方面擁有較大的主動權(quán)。氫燃料技術(shù)優(yōu)勢較大，但在氫燃料電池研究上仍面臨使用壽命問題的阻礙，研究出的電池壽命往往難以達(dá)到較理想的要求。加上氫氣能量密度高，常溫差壓下呈現(xiàn)出氣體狀態(tài)，因此對運(yùn)輸、儲存、加注要求較高，較易發(fā)生爆炸事故，該技術(shù)仍存在多種技術(shù)難點(diǎn)。

2.2 混合動力汽車技術(shù)

混合動力汽車技術(shù)屬于應(yīng)用較為廣泛的一種新能源汽車技術(shù)，在不同價格層次的汽車中均有所應(yīng)用，駕駛?cè)藛T能夠自由轉(zhuǎn)換內(nèi)燃機(jī)與電動機(jī)，進(jìn)而使不同需求得到良好滿足。實(shí)際上，混合動力汽車技術(shù)就是新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的良好融合，不僅具有傳統(tǒng)汽車的動力，還帶有電動汽車節(jié)能環(huán)保特征，有效延長了純電動汽車?yán)m(xù)航里程。混合動力汽車優(yōu)勢較為明顯，新能源汽車技術(shù)未發(fā)展完善時，可將發(fā)展該類型汽車作為一個過渡期，實(shí)現(xiàn)新能源汽車技術(shù)在汽車領(lǐng)域的逐漸滲透與延伸。混動技術(shù)存在多種實(shí)現(xiàn)方式，從不同的視角能夠?qū)⑵浞譃椴煌愋?，如圖2所示。

2.3 太陽能汽車技術(shù)

將太陽能應(yīng)用于新能源汽車中，實(shí)際上就是將光能轉(zhuǎn)化成電能的過程，此環(huán)節(jié)需要通過電池進(jìn)行電能儲存。由此可見，太陽能汽車屬于一種電動汽車。這種類型的汽車中，核心技術(shù)為太陽能電池技術(shù)，其主要作用是提升汽車行駛過程中的能量轉(zhuǎn)化效率，儲存行駛中剩余的電能。光伏電池材料是薄膜電池及晶硅電池，不同類型電池材料轉(zhuǎn)化效率如表1所示。現(xiàn)階段，太陽能汽車技術(shù)在實(shí)際發(fā)展環(huán)節(jié)仍需將關(guān)注點(diǎn)放在以下方面：該類型的汽車，主要是憑借太陽能電池板獲得電源能量。不過受轉(zhuǎn)換效率等因素的影響，汽車速度往往受到一定的限制，一般很難超過100 km/h。陰天是影響汽車?yán)m(xù)航里程因素之一。電池板成本高，在一定程度上阻礙了這種汽車的快速發(fā)展，但該類型汽車仍有較大的發(fā)展空間。

3 新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀

近年來，我國新能源汽車技術(shù)持續(xù)發(fā)展，其合作專利數(shù)量逐年增長，應(yīng)用進(jìn)入到成熟階段。在合作專利申請主體上，涉及不同申請主體，如企業(yè)、高等院校、科研機(jī)構(gòu)等，2005-2021年我國新能源汽車合作專利總數(shù)排名前5名的主體專利數(shù)量如表2所示?？梢钥闯觯瑖译娋W(wǎng)公司位列第一，在新能源汽車行業(yè)技術(shù)研發(fā)中，國企在人才、技術(shù)及資金等方面具有較大優(yōu)勢，發(fā)揮出了較大的帶頭作用。在合作專利技術(shù)領(lǐng)域上，涉及到的技術(shù)領(lǐng)域較為廣泛，新能源汽車專利技術(shù)主要表現(xiàn)在3個方向上，一是電能，二是電池，三是電動。現(xiàn)階段，在電動以及電池研究上也在不斷深入，可能成為新的研究熱點(diǎn)。

受技術(shù)鎖定等原因影響，我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新面臨一定問題，主要表現(xiàn)如下：

a.科研機(jī)構(gòu)及高校主體創(chuàng)新能力不足。各主體在技術(shù)創(chuàng)新能力上存在較大差距，仍具有較大的提升空間。

b.核心技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新不足。當(dāng)前我國將新能源汽車技術(shù)研究重點(diǎn)放在電動、電池以及電能方面，不過在電池技術(shù)上仍面臨性能、電容量及使用壽命等問題的限制[2]。因為新能源汽車在我國發(fā)展時間較短，與發(fā)達(dá)國家相比差距較大。

c.各地區(qū)技術(shù)創(chuàng)新能力不均衡。新能源汽車屬于資本密集型高新技術(shù)行業(yè)，地區(qū)技術(shù)創(chuàng)新能力會受到其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不一，因此其技術(shù)創(chuàng)新能力不夠均衡，且技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展還會受到消費(fèi)者認(rèn)可度、售后服務(wù)保障以及基礎(chǔ)設(shè)施配備等方面的影響。

4 新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新策略

4.1 注重聯(lián)合，提升技術(shù)水平

當(dāng)前環(huán)境下，我國信息化發(fā)展速度逐漸加快，出現(xiàn)了較多先進(jìn)的技術(shù)手段，使得各行業(yè)信息化水平得以不斷提升。新能源企業(yè)需要借助這一發(fā)展趨勢，重點(diǎn)實(shí)施產(chǎn)業(yè)融合。通過不斷實(shí)施技術(shù)升級，為新能源汽車發(fā)展提供技術(shù)支持。企業(yè)在發(fā)展新能源汽車時，需要進(jìn)行汽車結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，并對其相應(yīng)組成零件加以優(yōu)化更新。此外，新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)與其他行業(yè)積極合作，加大新能源汽車發(fā)展規(guī)模，獲得更多的發(fā)展機(jī)會，從而獲得更好的發(fā)展效益。積極借助先進(jìn)的技術(shù)手段，強(qiáng)化技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步提升新能源汽車技術(shù)水平。

4.2 提升新能源汽車性能

新能源汽車發(fā)展環(huán)節(jié)，應(yīng)對其發(fā)展目標(biāo)及要義重新做出定義，積極實(shí)施技術(shù)革新，使新能源汽車獲得核心技術(shù)，擁有更高的性能[3]。a.注重新能源汽車智能終端建設(shè)，將大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)積極引入其中，從而在各項技術(shù)支持下，使新能源汽車可通過互聯(lián)網(wǎng)操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無人駕駛，提升新能源汽車智能化水平。b.加大研究力度，最大程度上提升儲能。由此使新能源汽車擁有更高的性能，獲得更長的駕駛周期。為確保以上目標(biāo)的良好實(shí)現(xiàn)，相關(guān)研究部門應(yīng)選擇最新的技術(shù)措施，科學(xué)設(shè)定各項參數(shù)，通過軟硬件持續(xù)升級，提升新能源汽車服務(wù)水平，獲得更加多元化的功能，在各個軟件協(xié)同配合下，使其在車載技術(shù)以及車云融合上擁有較高水準(zhǔn)。

4.3 增加技術(shù)力量投入

汽車屬于重工業(yè)產(chǎn)品，實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)會涉及較多配件及生產(chǎn)工序，所以技術(shù)需求較高，因此若想實(shí)現(xiàn)新能源汽車的不斷發(fā)展，應(yīng)進(jìn)一步增加技術(shù)力量投入，獲得更高的核心技術(shù)水平。

a.新能源汽車制造企業(yè)應(yīng)注重核心技術(shù)引進(jìn)，安排核心人員，積極到國外學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)手段，獲得更多汽車制造知識，從而培養(yǎng)出綜合能力強(qiáng)、技術(shù)水平高的人才隊伍。企業(yè)還需要重點(diǎn)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)培訓(xùn)，使新能源汽車擁有更高的節(jié)能性。

b.加大品牌宣傳力度，形成獨(dú)具特色的汽車品牌，借助品牌效益，促進(jìn)新能源汽車快速發(fā)展。

c.企業(yè)需要重點(diǎn)實(shí)施燃料研究，從而使新能源汽車功能更加多元化，將技術(shù)創(chuàng)新放在首要位置，促進(jìn)新能源汽車穩(wěn)步發(fā)展。

4.4 開展電池技術(shù)創(chuàng)新

a.強(qiáng)化污染控制。我國科技水平持續(xù)發(fā)展，在新能源技術(shù)研發(fā)上更加深入，這進(jìn)一步提升了我國在新能源汽車方面的綜合制造水平，滿足了群眾工作與出行需求。我國新能源汽車中，動力電池主要為鋰電池，少部分新能源汽車中也會應(yīng)用到鉛蓄電池，這些電池具體應(yīng)用環(huán)節(jié)會在一定程度上危害到周圍環(huán)境，所以需要妥善處理，可從技術(shù)創(chuàng)新角度入手，不斷延長其使用壽命，進(jìn)而控制電池對生態(tài)環(huán)境的不良影響，提出新能源電池優(yōu)勢。

b.提升電池效率[4]。新能源汽車運(yùn)行效率與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性會受到電池效率的直接影響，為不斷提升新能源汽車技術(shù)水平，應(yīng)根據(jù)新能源汽車開發(fā)要求，重點(diǎn)提升電池效率，有效控制成本投入。新能源汽車研究人員應(yīng)深入了解行業(yè)內(nèi)部發(fā)展趨勢，加大開發(fā)深度與力度，優(yōu)化電池配置方式，適當(dāng)減小電池體積與重量，進(jìn)而滿足行業(yè)實(shí)際發(fā)展需求。

c.擴(kuò)展電池容量。新能源汽車電池容量與汽車運(yùn)行成本密切相關(guān)，并且也決定著新能源汽車的推廣效果，因此在電池技術(shù)創(chuàng)新環(huán)節(jié)研究人員應(yīng)將研究重點(diǎn)放在電池容量提升上，從整體上提升新能源汽車運(yùn)行效果，促進(jìn)新能源汽車行業(yè)健康發(fā)展。例如，選擇改變電池材料的方式，進(jìn)一步擴(kuò)展電池容量，還能更好地發(fā)揮電池應(yīng)用性能，延長新能源汽車行駛時間。更換電池材料時，應(yīng)選擇導(dǎo)熱速度快、散熱性能好的材料，提升電池應(yīng)用效果。

d.增加資金投入。當(dāng)前，我國在新能源汽車電池技術(shù)研究上，人力與資金投入較為有限，并未獲得良好的研究成果。技術(shù)水平不高的原因主要是因為資金投入有限，使得研究不夠深入。因此，我國需要針對新能源汽車設(shè)立專項資金，借助這樣的措施來提升研究人員工作熱情。專項基金會的具體任務(wù)是追蹤國際主流發(fā)展技術(shù)，例如可將更多資金用于電池能量密度提升上，不斷擴(kuò)展電池應(yīng)用范圍。在新能源汽車電池研究上，增加資金投入力度，還能推動行業(yè)內(nèi)部研發(fā)工作的順利開展，滿足新能源汽車的具體運(yùn)行需求。

4.5 加強(qiáng)核心技術(shù)研發(fā)

新能源汽車發(fā)展中，若想獲得較高的市場占有率，不可過度依賴于政府部門?，F(xiàn)階段，我國政府為新能源汽車創(chuàng)設(shè)了良好的發(fā)展環(huán)境，新能源汽車企業(yè)應(yīng)進(jìn)行核心技術(shù)突破。企業(yè)管理人員需要強(qiáng)化對技術(shù)水平提升價值的認(rèn)識，并在此方面加大投入力度，重點(diǎn)引入專業(yè)技術(shù)研發(fā)人員，還應(yīng)加大人才培養(yǎng)力度，使自身研發(fā)出的新能源汽車更加安全、穩(wěn)定和更好的性能，從而使新能源汽車市場競爭力不斷提升[5]。

同時，國家相關(guān)部門應(yīng)發(fā)揮出自身實(shí)際作用，強(qiáng)化政策引領(lǐng)，為新能源汽車發(fā)展提供政策支持；促進(jìn)我國新能源汽車企業(yè)發(fā)展實(shí)力，從而更好地應(yīng)對外國企業(yè)的競爭。具體而言，可進(jìn)行新能源汽車技術(shù)研發(fā)中心的構(gòu)建，并且針對核心技術(shù)實(shí)施優(yōu)惠性支持，從而使企業(yè)積極進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，推動新能源汽車快速發(fā)展。

4.6 整合新能源汽車資源

為推進(jìn)新能源汽車的發(fā)展，在加大技術(shù)研發(fā)力度的同時，還應(yīng)確保各領(lǐng)域企業(yè)的良好合作。各領(lǐng)域企業(yè)可借助產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的手段形成良性競爭。將此作為基礎(chǔ)前提，共享各項資源，不斷提升新能源汽車技術(shù)水平，解決當(dāng)前存在的技術(shù)水平限制問題。例如，當(dāng)前新能源汽車發(fā)展會面臨磷酸鐵鋰電池容量低等相應(yīng)技術(shù)難題，以此為重點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)研究，可有效實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級。

此外，在各領(lǐng)域相互協(xié)同下，可實(shí)現(xiàn)相互學(xué)習(xí)，形成發(fā)展合力，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展，并促進(jìn)新能源汽車領(lǐng)域不斷進(jìn)步。新能源汽車制造時，企業(yè)應(yīng)注重研發(fā)細(xì)節(jié)，確保其符合消費(fèi)者需求。通過創(chuàng)新外形設(shè)計，為消費(fèi)者提供更加滿意的產(chǎn)品，抓住較多的消費(fèi)者群體。最終通過各企業(yè)共同努力，有效促進(jìn)整個新能源汽車行業(yè)健康發(fā)展。

4.7 重視復(fù)合型技術(shù)人才培養(yǎng)

我國科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展時期，新能源汽車行業(yè)屬于高科技新興產(chǎn)業(yè)，若想實(shí)現(xiàn)新能源汽車快速發(fā)展，不斷提升技術(shù)水平，需要有復(fù)合型人才作為支撐，不僅要具備豐富的理論知識，還應(yīng)擁有較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)水平[6]。

所以，新能源汽車企業(yè)需要積極引入專業(yè)技能型人才，實(shí)現(xiàn)自身穩(wěn)定發(fā)展，并且還應(yīng)在研發(fā)新能源汽車技術(shù)過程中，進(jìn)行先進(jìn)設(shè)備的積極引入，不斷實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新。以此為基礎(chǔ)，促進(jìn)產(chǎn)能提升的同時，獲得更高的汽車性能，確保技術(shù)創(chuàng)新與品質(zhì)提升雙重推進(jìn)。

就當(dāng)前而言，我國在新能源汽車技術(shù)發(fā)展中缺乏復(fù)合型技術(shù)人才支持，為解決這樣的問題，新能源汽車制造企業(yè)發(fā)展環(huán)節(jié)應(yīng)同高校形成良好合作，從而重點(diǎn)培養(yǎng)復(fù)合型人才，在校企良好交流下，確保培養(yǎng)出的人才符合社會發(fā)展及新能源汽車發(fā)展要求。并且，新能源汽車行業(yè)發(fā)展中，應(yīng)積極進(jìn)行人才培養(yǎng)體系構(gòu)建，有效提升人才培育水平。

5 結(jié)語

與傳統(tǒng)能源汽車相比，新能源汽車具有良好的節(jié)能減排效果，可有效降低溫室效應(yīng)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，擁有較高的推廣應(yīng)用價值。新能源汽車技術(shù)水平是新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵，我國若想有效突破其他國家的技術(shù)鎖定，不可一味的模仿，需要多了解國際最新技術(shù)動態(tài)，對新技術(shù)結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行重點(diǎn)分析，才能實(shí)現(xiàn)新能源汽車技術(shù)不斷創(chuàng)新，進(jìn)而增強(qiáng)我國新能源汽車技術(shù)競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮麗沙，牛曉燕，馬浩林.探析新能源汽車電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)[J].汽車維修技師，2023（4）：118-119.

[2]新能源汽車三電技術(shù)發(fā)展趨勢洞察[J].汽車與配件，2023（6）：26-29.

[3]顧成軍.淺談混合動力技術(shù)的新能源汽車應(yīng)用[J].時代汽車，2023（6）：99-101.

[4]喻鑫.新能源汽車核心技術(shù)識別及布局分析[J].汽車與新動力，2023，6（1）：12-14.

[5]吳昊.新能源汽車主動四輪轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制技術(shù)[J].機(jī)械與電子，2023，41（2）：37-40.

[6]李啟超.云計算技術(shù)在新能源汽車研發(fā)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].專用汽車，2023（2）：14-16.

作者簡介：

張華偉，男，1985年生，講師/高級技師，研究方向為汽車運(yùn)用工程。

基金項目：2023年韶關(guān)市技能大師工作室（汽車維修工）