新能源汽車產業技術及發展趨勢

摘 要：汽車工業經過長期的發展，已經成為整個經濟體系的核心和支柱。近年來，城鄉人民生活水平全面提高，使得汽車工業得到了有效的發展。但與傳統汽車相比，我國的新能源汽車達到了節能環保的目的，在發展過程中存在一定的技術優勢。因此，本文就新能源汽車產業技術做了分析，并對新能源汽車產業未來的發展趨勢做出探討。

關鍵詞：新能源汽車;產業技術;發展趨勢

新能源汽車是指采用新型動力系統，完全或主要依靠新型能源驅動的汽車，主要包括插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池電動汽車等。其主要產業技術有：

一、新能源汽車的供電技術

不同類型技術的新能源汽車的能源提供原因不一，例：依靠動力電池儲存能量的主要是純電動汽車，混合動力汽車主要依靠發動機發電機提供能量，而燃料電池汽車顧名思義便是以燃料電池主要的能源供應源，在與其他供電方式相結合的趨勢上，動力電池技術正一步一步的成為了由多種系統裝置連接而組成的動力電源技術，主要包括由儲能、能量轉換、電源、熱力、安全及內外封裝系統;鎳氫電池和鋰離子電池主要為主流新能源汽車的二次電池存儲單元，目前而言，高性能儲能材料、電芯成組、能源管理、安全管理和高性能封裝等五項關鍵技術，決定了電化學儲能系統的性能。

（一）高性能儲能材料

具有良好市場的高性能儲能材料包括陽極材料、陰極材料、隔膜材料、電解液材料等，此四種材料單體能量密度均高達400wh /kg。根據國家發展規劃，到2030年，500 ～ 800 Wh/kg的能量密度是動力電池應達到的標準，因此，往后高性能儲能材料的主流研究項目均要有鋰硫、鋰空氣、鎂離子、鋅空氣電池等新技術的進入。

（二）電芯成組

電芯成組技術主要是了解單體之間的一致性，并控制電芯出廠的不一致性;在電池生產的整個過程中，因為國內一些設計和生產單位缺乏對影響產品參數的環節的了解，導致了原材料、工藝和環境的控制沒有達到高均勻性的要求。因此，制造性能指數普遍高于國外同類產品。有資料表明，較國際先進水平而言，國內優秀鋰電池的耐受性還差一個數量級左右，影響了動力電池組的整體性，更額外的增加了成本。

（三）能量管理

動力電池系統的能量管理包括電芯狀態的精確測量與計算、電池充放電管理、電池一致性評價與均衡管理幾個方面。對不同類型的動力電池，其在不同條件及時間的影響下，所起到的作用不同，因此，動力電池系統的能量管理要根據具體的情況進行相關的管理。

（四）管理關鍵

安全管理技術主要包括高壓安全保護、電池濫用保護、電池故障診斷和處理。高壓損壞如同一個定時炸彈般，是電力電池系統的安全隱患，也是用戶高度重視的問題;因此，通過基礎的加強保護、電位平衡、絕緣電阻的提高、電容耦合能量的限制、高速停電管理等措施，來對高壓進行安全管理保護。

（五）高性能封裝

高性能封裝技術包括主動和被動安全性、以及采用輕量級多目標約束優化;主動安全保障是保持電池系統在有效范圍內運行和溫度的維護;被動安全系統包括碰撞傳感系統、壓力系統及其連接電壓和剩余能量控制系統等等。在實際生活中，具有輕量化封裝技術已在豐田、福特、大眾等汽車當中被廣泛應用。

二、新能源汽車的驅動技術

驅動技術包含純電動驅動裝置、動力聯軸器以及混合動力系統。其中，混合動力總成由發動機+變速器+電動機組成，THS及P2系統均是其較成功的例子;純電驅動主要有單電、雙機集中驅動、輪邊、輪轂電機驅動等類型;另外，電機正向新能源汽車的有效耦合技術發展。

三、新能源電控技術

在“三縱三橫”戰略布局中，“多能源動力總成控制系統”主要是指新能源汽車產業技術中的電控技術，現今，科技的進步使得新能源電控技術延伸到了電動輔助部件中的管理與控制中，隨著智能汽車和智能交通技術的應用，新能源汽車的電子控制技術在高標準的條件下，各項功能逐漸增加，并滿足了綜合化的需求。

四、新能源汽車的發展趨勢

汽車尾氣污染物排放的減少，可以使汽車燃燒技術得到改善，傳統燃油汽車由于本身燃料的特性，還存在著超高的尾氣排放量，造成嚴重的大氣污染，為有效的改善此現狀，現今，每個國家都在致力于“零排放”電力的使用。電動汽車是典型的“零排放”汽車。它主要使用電池作為驅動能源，運行穩定，舒適清潔，隨著太陽能電池技術的發展和突破，純電動汽車將迎來一個良好的發展局面。

（一）純電動汽車的發展趨勢

相比傳統的汽柴油汽車而言，電動汽車使得汽車的動力性能和行駛里程的要求有所下降，由于電動汽車大多采用鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等高性能電池，整車性能相對得到保證，已進入小批量試制階段。如國外采用的一次充電行駛里程115公里，最高時速90公里的高性能鋰離子電池，是適合城市道路行駛的家用汽車。

（二）燃料電池汽車是競爭的焦點

在成本和整體性能方面，特別是行駛時間和燃料補給時間方面，燃料電池汽車明顯優于使用其他電池的電動汽車。此外，燃料電池使用的燃料來源廣泛，是可再生的，可以達到無污染、零排放等環保標準。

（三）混合動力汽車的發展趨勢

由于電池性能的制約，混合動力汽車成為了內燃機汽車和電動車之間的過渡產品;它把兩者之間有效的結合，使其充分的在內燃機汽車的優勢的基礎上，發揮了無污染的優勢，降低了油耗量，同時其成熟的技術也備受人們關注，發展前景可觀。

參考文獻：

[1]李蘇秀，劉穎琦，王靜宇，張雷.基于市場表現的中國新能源汽車產業發展政策剖析[J].中國人口·資源與環境，2016，26，19309：158-166.

[2]王靜宇，劉穎琦，Ari Kokko.基于專利信息的中國新能源汽車產業技術創新研究[J].情報雜志，2016，3501：32-38.

[3]《中國公路學報》編輯部.中國汽車工程學術研究綜述·2017[J].中國公路學報，2017，30，16606：1-197.

作者簡介：孫寒（1991-），男，漢族，江蘇揚州人，本科，助理講師，研究方向：新能源汽車。