新能源電動汽車核心技術發展現狀與趨勢綜述

劉沖

摘要：隨著新發展理念深入人心，新能源電動汽車成為汽車產業的寵兒，也成為學界研究的熱門話題。新能源電動汽車在環保、動力等方面具有顯著優勢，生產方面的優勢也比傳統汽車明顯。新能源電動汽車取代傳統能源汽車，也就是時間和技術問題，筆者從新能源電動汽車核心技術發展入手，研究當前核心技術的發展現狀，并對發展趨勢作出理論上的預判。

關鍵詞：新能源;電動汽車;核心技術

一、新能源電動汽車的理論綜述

1.新能源電動汽車的理論研究綜述

新能源汽車是指以電、氫、太陽能等作為驅動能源汽車，當前我國主要是以電作為能源的新能源汽車。根據國家對新能源汽車的規定，新能源汽車就是使用非傳統能源作為驅動能源的，并綜合汽車動力裝置、驅動技術，形成的新能源、新系統的汽車。目前，我國市面上主要是電動汽車、混合動力汽車和其他新能源汽車。

2.新能源汽車的優勢

第一，新能源汽車節省能源，污染較少。新能源汽車的能源動力主要來自太陽能、氫能、電能等，它們多是使用電動機，沒有燃燒不徹底等問題，自然尾氣噪聲等污染就相對較少，對國家生態文明建設有著重要的意義。

第二，生產效率較高，駕車換件舒適。新能源汽車的生產效率高，沒有過多設備要求，而且新能源汽車沒有NVH和變速器，所以在進行變檔過程中，就沒有那么頓挫感，整個駕駛過程中舒適、平穩，車內噪聲也相對較低。

3.新能源電動汽車存在的問題

其一，電池續航能力不足，快充技術有待突破。新能源電動汽車主要依靠能源是電，而電池是蓄電的重要裝置。但由于技術限制，導致新能源電動汽車的續航能力不足，要解決這一問題，就必須加快突破電池材料限制，或者對電池能力密度的突破。另外，對于新能源電動汽車的充電也是一個重要問題，由于用電安全的限制，在充電過程中不得不降低充電速度，完成充電時間要2-3個小時，遠不及傳統油耗車的加油速度。

其二，后期維護費用高，有一定的安全隱患。新能源電動汽車最大的隱患主要是電池，目前電動汽車主要用的燃料電池，汽車在運行中，由于各種原因導致的電池內部的短路，最容易導致短路問題的出現，進而導致嚴重的安全問題。

二、新能源電動汽車核心技術的發展未來前瞻

其一，新能源電動汽車的驅動電機技術。目前我國驅動電機主要類型有直流、交流、感應、無刷、永磁等，不同的電機有各自的特點，就速度而言，開關電機速最快，交流電機次之，直流電機的速度最慢;就可靠性而言，開關電機、交流電機最安全;就體積大小來說，開關磁阻電機體積小，重量也小，直流電機體積最大，重量最大。就當前驅動電機的發展來說，其取值主要有：首先，驅動電機的集成化程度日益，主要表現在電控系統的集成化和整車控制的集成化，還有就是變速裝置的集成化。其次，智能化趨勢明顯。人工智能的發展為電機處理器的智能化提供可能，促使電機效率控制算法理論的提升。再次，電機功率越來越高。隨著技術的創新，從以前千瓦電機現在已經躍升為為幾十千瓦，相信在未來，電機功率會進一步提升。

其二，新能源電動汽車的動力電池技術。電池是新能源電動汽車的核心技術之一，我國在動力電池方面的研究實現了爆發式突破。目前我國動力電池主要有磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、錳酸鐵鋰電池三種。除了傳統動力電池意外，無線電能傳輸系統也被廣泛應用于新能源電動汽車，我國的無線電能傳輸主要有磁場耦合式、電場耦合式、微波輻射式。無線電能傳輸現在也面臨技術瓶頸，主要是成本問題、傳輸距離等也阻礙該技術進一步使用。除了上述兩種技術以外，還有就是換電技術。所謂換電技術就是直接采取更換動力電池的方式，來減少充電時間，通俗的說就是更換電池。充電時間是新能源電動汽車的一個重要問題，換電模式的出現大大減少了充電了時間，增強了電動汽車續航能力，我國當前的換電技術主要有單次換電和快換電池。單次換電就是直接換掉動力電池，確保汽車需要的電能那個需求，增加汽車的續航。這種技術問題就在于電池容量問題，單次換電所換掉的電池與舊電池容量相同，其續航實質并未得到多大的改變。多次換電技術就是新能源汽車可以在任何時間的，在特點的裝置配合下更換動力電池，以此來保障新能源電動汽車的續航里程，這就好比汽車的中途加油，目前該技術已經基本成熟，是未來新能源電動汽車發展的方向。

其三，電池管理技術。所謂的電池管理技術就是電機與電池之間的連接系統，是隨時對動力電池狀態的監控，并及時將信息傳遞給中樞系統，確保電池的運行狀態處于最佳狀態。電池管理技術的結構主要是中央控制系統與二級模塊系統構成。中央控制系統主要是處理數據、SOC計算、控制等，二級模塊系統則是對電池的檢測，以及對信息的反饋。二級模塊系統的信息傳輸是依靠CAN技術實現的，這樣可以減少新能源電動汽車的線束，強化安全保障。

三、結束語

綜上所述，新能源電動汽車是新發展理念貫徹的必然，也是生態文明建設下的大勢所趨，其三大核心技術的發展趨勢主要為：第一，驅動電機技術的未來發展。驅動電機是電動汽車的直接動力，以永磁同步電機等電機技術的革新，為電動汽車的動力提供了性能和舒適的保障，也大大提高新能源電動汽車的性價比，為新能源汽車的普及提供了經濟保障。目前永磁電機、驅動系統智能化是國內外研究的重點，也是新能源電動汽車發展的未來趨勢。第二，動力電池技術，是新能源電動汽車發展的核心技術，我國正在研發固態電池，而且固態電池也是動力電池發展的未來趨勢，對于電池的充電技術目前還需要材料、化學等技術的進一步發展完善，就充電本身來說，無線充電技術和多次換電技術增強了電動汽車的續航能力，強化了充電效率。第三，電池管理技術。電池管理是連接電池與電機的橋梁，是確保電池穩定的運行的檢測者，同時增加了電池的使用壽命和使用效率，確保電池運行更加可靠安全?？偟膩碚f，中國應該加快核心技術的研發，為新能源電動汽車的未來競爭提供技術科研保障。

參考文獻：

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