我國電動汽車的瓶頸問題及對策

劉春杰

摘要：主要介紹電動汽車技術，分析制約我國電動汽車發展的因素，對我國電動汽車技術的發展提出相應的對策，即在政府的組織和重點支持下，建立汽車技術創新平臺，聚集科技人才和科技成果，實現我國電動汽車關鍵技術和重點的突破。

關鍵詞：電動汽車；瓶頸；對策

中圖分類號：F426.471 文獻標志碼：A 文章編號：1000-8772（2013）12-0198-02

我國的汽車保有量與銷售量位于世界第一。然而，我國的能源消耗量也是位于世界前列，造成我國能源消耗浪費與能源對外依存度過高且環境污染嚴重。電動汽車的發展可以減少我國對石油的依賴程度，改變環境污染現狀，提高我國汽車工業技術。

發展電動汽車，實現汽車能源動力系統的電氣化，推動傳統汽車產業的戰略轉型，在國際上已經形成了廣泛共識。根據各大汽車公司發布的產品上市計劃，電動汽車一旦取得市場突破，必將對國際汽車產業格局產生巨大而深遠的影響。

1 電動汽車的技術

1.1 電動汽車的組成

電動汽車的組成包括：電力驅動及控制系統、驅動力傳動等機械系統、完成既定任務的工作裝置等。電力驅動及控制系統是電動汽車的核心，也是區別于內燃機汽車的最大不同點。電力驅動及控制系統由驅動電動機、電源和電動機的調速控制裝置等組成。

1.2 電動汽車的驅動電機

電動汽車時速快慢和啟動速度取決于驅動電機的功率和性能，其續行里程長短取決于車載動力電池容量之大小，車載動力電池重量取決于選用何種動力電池如鉛酸、鋅碳、鋰電池等，其體積，比重、比功率、比能量、循環壽命均各異。這取決于制造商對整車檔次的定位和用途以及市場界定、市場細分。

電動汽車的驅動電機目前有直流有刷、無刷、有永磁、電磁之分，再有交流步進電機等，它們的選用也與整車配置、用途、檔次有關。另外驅動電機之調速控制也分有級調速和無級調速，有采用電子調速控制器和不用調速控制器之分。電動機有輪轂電機、內轉子電機、有單電機驅動、多電機驅動和組合電機驅動等。電機及調速控制器的選用和配制對整車檔次和價位也有影響。

1.3 電動汽車的電池

電動汽車電池可以分為兩大類，即蓄電池和燃料電池。蓄電池適用于純電動汽車，可以歸類為鉛酸蓄電池、鎳基電池（鎳-氫及鎳-金屬氫化物電池、鎳-福及鎳-鋅電池）、鈉電池（鈉-硫電池和鈉-氯化鎳電池）、二次鋰電池、空氣電池等類型。

燃料電池專用于燃料電池電動汽車，可以分為堿性燃料電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、質子交換膜燃料電池（PEMFC）、直接甲醇燃料電池（DMFC）等類型。

蓄電池的純電動汽車中，蓄電池的作用是汽車驅動系統的唯一動力源。而在裝備傳統發動機（或燃料電池）與蓄電池的混合動力汽車中，蓄電池既可扮演汽車驅動系統主要動力源的角色，也可充當輔助動力源的角色?？梢娫诘退俸蛦訒r，蓄電池扮演的是汽車驅動系統主要動力源的角色；在全負荷加速時，充當的是輔助動力源的角色；在正常行駛或減速、制動時充當的是儲存能量的角色。

燃料電池由陽極、陰極、電解質和隔膜構成。燃料在陽極氧化，氧化劑在陰極還原。如果在陽極（即外電路的負極，也可稱燃料極）上連續供給氣態燃料（氫氣），而在陰極（即外電路的正極，也可稱空氣極）上連續供給氧氣（或空氣），就可以在電極上連續發生電化學反應，并產生電流。

2 制約電動汽車的發展因素

2.1 技術因素

動力電池方面：對動力電池的貯能、正負極、隔膜材料配方組合和制作工藝進行技術突破，即滿足續行能力的需要，又要使電池產業規?；⑹袌龌?。

2.2 充電方面

不同的車型與品牌有著不同的制造規格，而充電卻不能統一，導致市場的混亂與材料的浪費。應對池組采用統一規格，便于互換的技術標準，實行車電分離，更換電池組，解決充電的瓶頸技術。

2.3 資金因素

研發電動汽車完全不同與傳統汽車，是一個新的領域嘗試。其核心使電池的研發。需要大量資金支持，并且承擔相應的市場風險。由于前期汽車研發的投人與后期市場經費，整車的售價比較高，和傳統汽車相比，比較難接受。

2.4 基礎設施方面

目前中國大城市擁有車庫的家庭不多，缺乏晚上進行充電的條件。因此，純電動汽車車主通常需要依賴公共充電站。但是直到現在，國內僅建設了很少的公共充電站和充電樁。而且換電和充電兩種技術間的競爭和標準的缺乏也增加了基礎設施的投資風險：目前，少數國內汽車廠商和國家電網支持換電技術，而大部分國內汽車廠商和外資廠商傾向于充電技術。

2.5 企業層面

很多汽車廠商仍處于觀望狀態。這是出于對高成本、標準的缺乏以及有限的基礎設施的種種擔心。同時，由于缺乏行業標準，汽車制造商擔心投資在錯誤的電池技術上。而中國在選擇換電還是充電的政策不確定性，也使得一些廠商猶豫應該開發哪一種解決方案。目前，國內汽車廠商還沒有拿出一款真正適合中國消費者的車型，電池成本最高占到一輛電動汽車總部件成本的60%左右，這也是電動汽車與內燃機汽車相比價格劣勢的主要原因。

我國電動汽車企業在知識產權方面基本上不具備控制能力。由于缺乏自主知識產權，實際上合資企業的控股權已經為跨國公司控制，國內的市場也基本上被外國的品牌所壟斷。中國的汽車產業出現了嚴重的“兩權”局面，將不可避免地使電動汽車產業發展的主動權受到影響，給我國電動汽車產業發展埋下嚴重的隱患。

3 我國電動汽車發展的對策

目前我國的電動汽車項目尚處于開發研制階段，沒有形成生產規模，面對新一輪汽車產業的結構調整及技術升級，技術力量分散，難形成合力，無法實現新一代汽車的突破性創新。因此，要實現跨越式發展，只有建立汽車技術創新平臺、集成現有的汽車科技資源，以實現聯合攻關，并形成良好的運作機制與相關科技創新平臺的互動，這樣才能實現我國電動汽車產業的持續發展。

發達國家在汽車研究上已經取得了突破性的進展，正處于大規模產業化的邊緣，將引電動汽車一場規模龐大的汽車技術革命，這對我國電動汽車企業造成極大的威脅。我國汽車企業的規模及市場規模還不足以支撐新一代電動汽車產品開發所需的技術基礎和成本支出。應在技術創新平臺上促“點”“線”的集成，以尋求“面”的突破。因此，只有在政府的組織和重點支持下建立汽車技術創新平臺，聚集科技人才和科技成果，才能實現新一代電子汽車關鍵技術和重點的突破。

4 結束語

電動汽車技術及產業的廣泛關聯性決定了電動汽車的開發是一個跨行業、跨部門、跨地區的產學研大聯合、技術大突破和產業大創新的系統工程。在世界電動汽車發展的關鍵時期，必須通過政府組織，充分發揮企業的主動作用，通過產、學、研大聯合，實施政府組織的國家汽車創新工程，實現新一代汽車和技術的新突破。取得電動汽車產業發展的主動權，才可能使我國電動汽車產業擁有自己的知識產權。