新能源汽車發(fā)展與高校人才培養(yǎng)探析

魏紫如　王琪通 于敏　丁徐強　王俊龍

摘 要：百年來，新能源汽車的發(fā)展幾起幾落。基于化解能源危機和治理環(huán)境污染的需要，各發(fā)達國家或地區(qū)紛紛出臺了鼓勵發(fā)展新能源汽車的政策，中國則提出了新能源汽車“三縱三橫”發(fā)展戰(zhàn)略。隨著電池續(xù)航里程的穩(wěn)定，充電等配套設(shè)置的完善，新能源汽車出現(xiàn)了產(chǎn)銷兩旺的景象。因此，根據(jù)新能源汽車研發(fā)制造企業(yè)對專業(yè)技術(shù)人才的需求，提出了基于整車、電機電池檢測以及軟件與控制的相關(guān)人才培養(yǎng)目標和就業(yè)方向。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 發(fā)展歷程 人才培養(yǎng)

隨著節(jié)能環(huán)保、綠色出行理念的推行及政府相關(guān)政策的支持，特別是隨著電池續(xù)航里程的加大，各地充電站與網(wǎng)點等設(shè)施的完善，新能源汽車業(yè)的發(fā)展方興未艾。百年來，新能源汽車的發(fā)展促進了人才隊伍的建設(shè)，加強對相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)，對推動新能源汽車的進一步發(fā)展具有極其重要意義。

1 歷史上的新能源汽車

新能源汽車已成為當前全球經(jīng)濟發(fā)展的重要風(fēng)向標，也是西方發(fā)達國家節(jié)能減排措施與技術(shù)研究的熱點方向。各汽車強國為能夠在新能源汽車領(lǐng)域占得先機，都投入了大量的人力、物力和財力進行相關(guān)研究。一百多年前新能源汽車就已經(jīng)行駛在城鄉(xiāng)道路上了[1-2]。法國人特魯夫在1881年成功研制出以鉛酸電池為動力源的汽車，這是最早的新能源汽車。1900年，很受女性喜歡的電動車在美國汽車銷售總額中所占份額達到了38%，而當時只有22%的份額是燃油汽車。由于內(nèi)燃機技術(shù)的不斷突破，促進了燃油機車的快速發(fā)展。而電池技術(shù)在很長一段時間內(nèi)發(fā)展滯后，在續(xù)航里程、越野速度以及動力性能等方面都無法滿足人們的需求，以致以電動車為代表的新能源車慢慢淡出了人們的視野。如今，在能源危機持續(xù)爆發(fā)及環(huán)境污染不斷加劇的背景下，它重新走入人們的視野。人們發(fā)現(xiàn)，新能源汽車是當前能夠解決全球能源危機和環(huán)境污染問題的有效途徑[3]。圖1為新能源車歷年比較典型的車型。

2 國外新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

第一，美國。受限于財團政治經(jīng)濟的影響，每一任總統(tǒng)對新能源汽車的看法都不盡相同，以致一些相關(guān)政策處于搖擺不定。隨著形勢的發(fā)展，美國開始改變新能源汽車的發(fā)展格局，由單一的格局向以動力電池技術(shù)研發(fā)為主的多元化格局轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變?yōu)榘淙剂想姵睾突旌蟿恿υ趦?nèi)的多種技術(shù)路線共同發(fā)展的格局。事實上，美國的新能源汽車及其相關(guān)技術(shù)的研究可以追溯到1834年，至今已有180多年。而以新能源汽車為主打品牌的公司目前只剩下特斯拉Tesla一家。

第二，歐洲。歐洲能源自給率很低，原因是能源短缺且高度依賴進口。歐盟早在二十多年前就實施了一系列刺激新能源發(fā)展的計劃和政策，希望能夠減少石化能源對經(jīng)濟的沖擊。而燃油車不僅要消耗大量的能源，而且它排放的尾氣中含有一氧化碳會讓溫室效應(yīng)加劇，所以發(fā)展新能源車成為歐洲最好的選擇?，F(xiàn)在，歐洲新能源汽車其中的一個發(fā)展方向是雙向充電電動汽車（EV）。它們可以充分利用能源，可以作為儲存器在發(fā)電過剩時充電，在發(fā)電短缺時放電[4]。

第三，日本。眾所周知，日本是一個島國，石油資源極度貧乏，大部分的能源都依靠進口，故非常重視可以替代石化能源技術(shù)的研究與應(yīng)用，尤其在新能源汽車方面。日本早在上世紀末的1997年就量產(chǎn)了全球首款豐田普銳斯【普銳斯混合動力（PRIUS）】車型。不僅如此，日本幾乎壟斷了油電混動、氫能源車等技術(shù)方面的專利，其氫燃料電池等新能源汽車技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。

除了美國的Tesla、日本的Prius等知名品牌，新能源汽車在其他國家與地區(qū)也涌現(xiàn)出不少新的系列品牌，如VOLVO、德國大眾、菲亞特、奧迪、本田、雪佛蘭、寶馬等公司。

中國汽車工業(yè)起步晚，核心技術(shù)不多，自主品牌相對于西方發(fā)達國家的汽車工業(yè)來說，規(guī)模更小。對于傳統(tǒng)的燃油汽車短期內(nèi)要達到與西方發(fā)達國家差不多的程度，難度會更大。然而，各國發(fā)展新能源汽車的基礎(chǔ)相近，技術(shù)卻差異較大。因此，發(fā)展新能源汽車就成為我們國家在汽車產(chǎn)業(yè)快速實現(xiàn)彎道超車的一個機會，同時也是解決我國能源危機與改善環(huán)境的最佳辦法[5，6]。

3 我國新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 我國發(fā)展新能源汽車的相關(guān)政策

我國政府在2001年就已經(jīng)規(guī)劃了未來新能源汽車發(fā)展的戰(zhàn)略，以燃油車起步為目標，向氫能源動力汽車的目標邁進；2018年啟動實施“新能源汽車補貼標準”；2020年11月份國務(wù)院頒布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》；2023年6月份，三部委（財政部、稅務(wù)總局、工業(yè)和信息化部）又第三次共同發(fā)布《關(guān)于延續(xù)新能源汽車免征車輛購置稅政策的公告》，將新能源汽車免征車輛購置稅延長至2027年12月底。

我國確立了新能源汽車產(chǎn)業(yè)堅持自主研發(fā)的“三縱三橫”研發(fā)布局，重點瞄準核心技術(shù)、系統(tǒng)集成和關(guān)鍵零部件。“三縱三橫”是“十一五”期間我國提出的一個發(fā)展概念?！叭v”即純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車等三大類汽車；“三橫”是指電動馬達驅(qū)動系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)和動力電池（Power Battery）/燃料電池（Fuel Cell）。目前，驅(qū)動電機、動力電池等關(guān)鍵零部件核心制造技術(shù)“三縱三橫”的自主知識產(chǎn)權(quán)專利技術(shù)，使我國在續(xù)航里程、磷酸鐵鋰電池技術(shù)等方面取得了突破性進展。當然，我國在車規(guī)級芯片領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)和市場應(yīng)用方面還存在空白。

3.2 我國研發(fā)的新能源汽車

第一類新能源汽車：純電動。純電動汽車在行駛過程中全程零污染，完全依靠高壓動力電池為驅(qū)動電機提供能量。純電動汽車實際續(xù)航里程受限于電池的電荷容量。近期由于磷酸鐵鋰電池低溫起動與能量密度等關(guān)鍵技術(shù)的突破，擴大了續(xù)航里程。同時，各地加大充電樁等配套設(shè)備建設(shè)，也間接提高了新能源汽車的續(xù)航。純電動車更具有百公里費用低的優(yōu)勢，使新能源汽車又熱銷起來了。

緊隨其后的新能源車是混合動力型。混合動力車（HybridElectricalVehicle，簡稱HEV）是燃油汽車發(fā)展到純電動汽車的過渡車型。大家對這一類型的新能源車都比較青睞。這不僅因為Hybrid車型行駛里程的增長，使得汽車能耗和排放污染進一步降低，還因為混合動力車型也燒油，車主們完全不用擔心充電時間長、充電樁普及程度低等因素的存在。

未來的新能源車將以燃料電池（Fuel Cell）為動力。燃料電池是利用電化學(xué)反應(yīng)的方式，在不燃燒燃料的情況下，直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的高效發(fā)電裝置，理論上來講，它的燃料利用效率達到100%。因此，真正意義上將燃料電池車型打造成高效清潔的新能源車型，具有高效、低噪音、無污染物排放等優(yōu)點。如今，影響燃料電池車發(fā)展的因素是成本和安全性。目前，燃料電池汽車主要是指氫燃料電池汽車，一方面，整車成本中燃料電池系統(tǒng)和儲氫系統(tǒng)所占比重為65%，比鋰離子純電動車電池成本要高得多。此外，以安全性更強但成本更高的鉑金屬為主導(dǎo)的燃料電堆催化劑，以及相關(guān)專利集中于日本等發(fā)達國家，也形成了對燃料電池汽車發(fā)展的極大制約[7]。

據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2023年，我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別達958.7萬輛和949.5萬輛，同比分別增長35.8%和37.9%，市場占有率達31.6%。自“雙碳目標”提出以來，國家政策的鼓勵與倡導(dǎo)，與新能源汽車技術(shù)相關(guān)的企業(yè)在激增。目前，比亞迪海鷗、元PLUS、廣汽AION Y、上汽五菱（宏光MINI）等都有很好的銷量。

3.3 當前新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)

當前制約我國新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)是多方面的。動力電池（如圖2所示）是新能源汽車的核心部分[9]，它的重要性就像糧食之于人。但通過目前的發(fā)展情況來看，雖突破不斷，可是難以有質(zhì)的變化。與續(xù)航里程相關(guān)的其他兩個重要部分是驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)（如圖3所示）。驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)（Drive Motor Control System）是新能源汽車行駛中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其作用相當于手對人。其重要程度，不言自明。為了適應(yīng)社會對新能源汽車的發(fā)展需求，在電動汽車方面，高速電機的發(fā)展是一種必然的趨勢[10]。

新能源汽車多采用三元鋰電池以及磷酸鐵鋰等液態(tài)鋰離子電子，能量密度高，同時存在輸出效率低、容量衰減快、安全性也差，電池內(nèi)短路、外短路、不一致性、熱失控等故障困擾著新能源電池技術(shù)[11-14]，一度制約了新能源汽車的發(fā)展。

新能源汽車的智能化發(fā)展快速，軟件技術(shù)也推動著整車控制系統(tǒng)發(fā)展，可謂“軟件決定汽車未來”。例如，新能源汽車中的變速器、制動系統(tǒng)等硬件驅(qū)動逐漸被算力、算法等軟件技術(shù)所取代；整車制造中上游供應(yīng)鏈企業(yè)與擁有核心軟件的企業(yè)相互合作，將會改變汽車配套件的供應(yīng)格局?？梢姡磥硇履茉雌嚻髽I(yè)創(chuàng)新競爭的關(guān)鍵就是以芯片和計算方式等為核心的軟件上的競爭。

4 加強相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)

新能源汽車發(fā)展迅速，新能源汽車企業(yè)對人才，特別是高層次的技術(shù)技能人才需求越來越迫切[15]，而且人才數(shù)量缺口巨大。就比亞迪來說，隨著它的知名度越來越廣，它在校園招聘會上的規(guī)模也越來越大，這體現(xiàn)了比亞迪作為企業(yè)對人才的需求和對人才培養(yǎng)的重視。并且隨著國家對新能源汽車重視程度的不斷提高，新能源汽車工程專業(yè)人才成為當前熱門人才[16]，目前已有許多高校開設(shè)了新能源汽車工程專業(yè)或開設(shè)有關(guān)新能源汽車技術(shù)方面的課程。根據(jù)新能源汽車企業(yè)對人才的需求方向的改變，許多高校開設(shè)的課程內(nèi)容也隨之調(diào)整。南通理工學(xué)院也順應(yīng)時代需要開設(shè)了新能源汽車工程專業(yè)，其目標定位是：培養(yǎng)能適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展需要，德、智、體、美、勞全面發(fā)展，掌握專業(yè)所需的汽車結(jié)構(gòu)、汽車設(shè)計制造、汽車三電系統(tǒng)相關(guān)的電子技術(shù)、汽車及零部件性能檢測、智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)、燃料電池運用檢測等方面的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識，具有新能源汽車設(shè)計制造、技術(shù)服務(wù)、整車及零部件檢測試驗和創(chuàng)新應(yīng)用工程能力并可持續(xù)發(fā)展，能在新能源汽車生產(chǎn)和應(yīng)用等環(huán)境領(lǐng)域從事研發(fā)、生產(chǎn)、檢測、試驗、運維等技術(shù)和管理工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

應(yīng)屆畢業(yè)生就業(yè)方向：①從事新能源汽車及相關(guān)零部件設(shè)計、檢測、試驗等研發(fā)性技術(shù)崗位；②新能源汽車及相關(guān)零部件生產(chǎn)制造及工藝工裝設(shè)計制造的生產(chǎn)與管理崗位；③新能源汽車運維以及市場推廣與售后等服務(wù)與管理崗位。

5 結(jié)語

新能源汽車是“新興產(chǎn)業(yè)”。目前，寧德時代、比亞迪、蔚來、小鵬，理想等一大批企業(yè)在動力電池等方面的技術(shù)突破，帶動了我國新能源汽車的快速發(fā)展。雖然，市場上對相關(guān)的人才需求量大，但對人才的知識面、專業(yè)水平也有更高的要求。學(xué)生只有專業(yè)基礎(chǔ)知識扎實、理論與實踐結(jié)合、動手能力強才能更好地找到工作。“理論聯(lián)系實踐”也是現(xiàn)代企業(yè)選擇優(yōu)秀人才的考量標準。將新能源汽車的人才培養(yǎng)定位于這個方向也便于學(xué)生找到滿意的工作，也是更好地服務(wù)新能源汽車行業(yè)的基礎(chǔ)。

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（62303229）、南通理工學(xué)院教研教改項目（202303）和博士科研啟動基金項目[2023XK（B）02]。

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