徐 燕
(四川工業科技學院,四川 德陽 618500)
新能源汽車主要包括純電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池汽車三種類型,當中涉及的技術有所不同,可以概括為整車技術、動力電池技術、電驅動系統技術和車用燃料電池系統技術四種技術。
混合動力汽車涉及的技術包括高功率電機系統、多能源動力整車控制系統、AMT并聯式混合動力系統以及串聯式混合動力系統。
燃料電池汽車采用電電混合的動力系統平臺技術,具有電電混合能源動力控制、動力系統平臺整車適配、氫氣純化利用、車載高壓儲氫系統等技術特點。其百公里加速時間為14s,最高車速高達150km/h,加一次氫氣可行駛300km,百公里的能耗為0.912kg氫氣。目前,采用燃料電池汽車的整車控制系統、電動化底盤系統和燃料電池/蓄電池混合動力系統已經取得了突破性提升,它涉及的氫電安全技術、燃料電池耐久技術和整車燃料經濟技術也發展快速。
電池動力技術經過了錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元電池等幾個階段的發展,從現有新能源電池技術來看,已經具備了主要的核心技術,包括電池系統、電池材料、批量生產工藝及單體電池等,完成電池材料技術體系和技術水平已經實現與國際同步接軌,包括三元材料前驅體、鈦酸鋰負極材料、石墨負極材料、錳酸鋰正極材料、磷酸鐵鋰正極材料、PP/PE隔膜以及電解液等材料技術。從動力電池技術來看,電池系統的集成能力和技術上都有突破性進展,新一代的動力電池熱失控防控技術的電池系統的能力密度已經接近160Wh/kg,三元方殼電池系統的能量密度為158Wh/kg,如果電池組采用200Wh/kg單體能量密度,使用次數高達3000次,其銷量可以高達77%。
我國已形成了獨具特色的車用永磁電機技術,是由我國自主研發的技術,并實現了新能源汽車產業與永磁同步電機、開關磁阻電機和交流異步電機的產業化配套,該技術下的產品能夠滿足200kW以下的當前新能源汽車驅動電機動力的需求。該技術的驅動電機效率及功率密度等關鍵性指標方面,已經達到了國際標準水平;電機控制器技術與國際水平還存在一定的差距,但已經形成快速追趕的趨勢,電機控制器利用IGBT和SIC混合模塊開出了集成控制器,其體積比功率為12kW/L,峰值功率能達到75kW。
隨著我國新能源汽車公司及各大科研機構在車用燃料電池系統技術的不斷投入,當中涉及的核心技術如測試解析、電堆設計、關鍵部件的工藝與技術等問題都得到了突破性發展,未來還需要在質子交換膜、催化劑等關鍵性材料方面加大投入,進一步縮小與國際先進水平的差距。
(1)首先,政府雖然指定了新能源汽車產業的發展戰略規劃,但是卻缺乏相關產業政策戰略指導,導致部分企業并沒有真正去創新;其次,新能源汽車產業公司的自主創新能力不足,核心技術研發不夠深入,許多核心產品技術都沒有掌握在自己手中,對人才和技術研發的投入也嚴重不足;第三,新能源汽車產業基礎發展不均衡,特別是其產業前端的關鍵基礎材料、核心基礎零部件、產業技術和基礎工藝方面發展極不平衡,加上缺乏統一的產業標準,這些都嚴重制約了新能源技術研發;第四,產業體系不完善阻礙了新能源汽車技術的發展;最后,基礎配套設施建設落后,特別是當前新能源汽車的續航能力不強。
(2)首先,進一步加強政府引導,合理指定和落實產業實施策略,合理布局產業,同時加大社會科研資源投入,切實提升新能源汽車技術水平;其次,無論從國家層面還是企業層面都要建立自主創新體系,加強新能源汽車技術的創新,同時,加強國際協作,引導企業積極創新,全面掌握新能源汽車的關鍵技術;第三,加強人才的培養與引入,提升行業從業人員的整體素質,建立具有一流創新能力的人才隊伍;最后,整合上下游資源,構建具有創新能力的產業生態系統,提升自身的軟實力,同時積極完善行業配套體系。