中國新能源汽車的發展現狀及未來展望

王曉娟

摘 要：隨著全球能源和生態環境面臨嚴峻挑戰，節能和新能源汽車是解決中國能源和環境問題的關鍵措施，那么新能源汽車的推廣也就會越來越廣泛。對于不同技術的前景，產業界和學術界尚未達成共識。本文首先介紹了新能源汽車的概念和發展歷史，講述了我國純電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池汽車的發展現狀，并進一步分析了目前新能源汽車產業的發展機遇，并對其未來發展前景進行展望。最后，針對新能源汽車動力電池技術、安全性、基礎設施建設等方面存在的問題，提出發展建議。

關鍵詞：新能源汽車 發展現狀 節能技術 展望

1 引言

中國汽車工業在過去的幾十年里經歷了快速發展。2016年，中國汽車產銷量超過2800萬輛，連續八年位居世界第一[1]，這就意味著我們需要采取一些措施來減少環境污染和節省能源損耗，而新能源汽車的發展是解決傳統燃料汽車存在的環境污染、資源短缺等問題的有效途徑。2020年，中國新能源汽車市場占全球新能源汽車銷量的41%。雖然近年來我國引進了先進技術，投入了更多的資金來提高新能源汽車產業的發展水平，并在實際發展過程中取得了一定的成績，但動力電池技術仍然是其主要的技術瓶頸[2]。為了推廣節能和新能源汽車，中國政府出臺了大量政策，包括燃油消費法規、信用管理政策和碳配額政策。例如政府在燃油消費規定了公司乘用車的平均油耗，到2025年，乘用車制造商的平均油耗應降至4升/100公里。碳排放方面，出臺了《新能源汽車碳配額管理辦法》，規定了汽車制造商的碳減排配額[4-6]。為了緩解能源和環境方面的壓力，中國已經在新能源汽車的發展上下了很大的努力，這加速了中國汽車產業的轉型，并在近年來取得了一定的成績。

2 中國新能源汽車發展的獨特條件

全球能源電氣化正在增加，并為各國提供了減少溫室氣體排放的機會;全球23%的與能源相關的溫室氣體排放可歸因于運輸。由于大規模的基礎設施投資，中國國內市場正迅速將能源發電從化石燃料轉向清潔技術，例如太陽能光伏發電。中國新能源汽車的普及表明，目前純電動汽車正在取代化石燃料汽車，但監管機構仍在鼓勵使用燃料電池等其他技術，這些技術可以進一步降低碳排放。中國已經在太陽能光伏和電池生產方面領先世界[7]，并正在迅速實現新能源汽車產能和銷售范圍的國際化，參與并購買該行業的資產。FC技術通過延長續航里程和延長充電時間，實現了電池和汽車的電氣化。因此，這些經濟、社會和環境因素正在推動中國超越德國和英國等國家，這些國家早期推出了電動和氫燃料汽車，特別是新能源政策與《中國制造2025》在戰略上是一致的。

3 新能源汽車產業發展現狀

3.1 電動汽車

正如PV所證明的，中國市場為新能源汽車提供了早期的擴張機會，國家政策也在支持新能源汽車制造能力拓展和部署[8]。2015年以來純電動汽車的增長速度有所放緩，但整體銷量逐年增長。純電動汽車雖然發展迅速，但面臨著充電時間長、行駛里程短等問題。隨著純電動汽車的出現和生產成本的下降，中國對純電動汽車的激勵措施有所下降，但對燃料電池汽車的激勵措施仍將無限期存在。預計到2035年，純電動汽車將成為新銷售汽車的主流，并實現公共領域汽車的完全自動化，但要實現這一目標，中國還有很長的路要走。當前通過對市場反應的探索發現，中國的新能源汽車市場嚴重依賴于激勵機制。

3.2 混合動力汽車

混合動力技術通常被認為是ICE與純電力技術之間的過渡技術。因此，混合動力技術不應僅僅看作是一個過渡階段，而是一個重要的發展階段。作為拓寬資源和減少消耗的共同技術，混合技術受益于兩種技術解決方案的技術進步，它們將成為未來不可避免的技術路徑。特別是由于混合動力本身提供的多種解決方案，它們具有廣泛的應用范圍。混合動力汽車近五年在中國的銷售情況及增長率如圖1所示。

插電式混合動力汽車是具有放大電池和直接充電功能的混合動力汽車，是解決新能源汽車[7]續航里程短的最佳車型。然而，插電式混合動力系統的弱點在于成本高于傳統混合動力系統，這是未來需要解決的問題。增程電動汽車是配備充電單元的電動汽車，旨在解決里程焦慮問題。

3.3 燃料電池汽車

燃料電池汽車代表了將氫轉化為汽車動力來源的最終可能性。有觀點認為燃料電池汽車技術正在迅速走向成熟，并可能對純電動汽車的發展構成挑戰。但實際上，燃料電池汽車面臨著成本高、基礎設施不足、缺乏高效制氫手段等多重關鍵問題。從目前的產業和技術狀況來看，燃料電池汽車在短期內實現大規模產業化的前景尚不明朗。燃料電池汽車近五年在中國的銷售情況如圖2所示。

從目前的發展情況來看，我國燃料電池汽車已經實現了工業化和商業化，發展潛力巨大。然而，電池的工作溫度和能量密度、發動機的功率等級、整車的加速性能、氫的制備和儲存仍然是我國在燃料電池領域面臨的技術問題。

4 新能源汽車發展及展望

4.1 發展機遇

隨著人們生活水平的不斷提高，汽車已經成為越來越多的人出行的工具，汽車市場呈現出一派繁榮景象。我國道路運輸業發展迅速，商用車需求持續增長。與此同時，中國出臺了一系列政策，促進新能源汽車的發展。最新發布的《新能源V汽車產業發展規劃（2021-2035年）》，明確了產業發展目標，指明了發展方向。我國的生態保護工作，所倡導的環境保護理念和環境政策都根深蒂固，越來越多的人的環保意識不斷提高，為新能源汽車的推廣創造了良好的前提。

4.2 存在的問題

新能源汽車動力電池主要包括鉛酸電池、鋰電池和氫燃料電池。能量密度是其核心技術指標。鉛酸電池發展緩慢，中國對于電池的大部分研究都是基于現有技術，沒有實質性突破。燃料電池關鍵材料技術受阻。在新能源汽車發展初期，企業注重產業規模和數量的發展，忽視了汽車產品的質量安全。美、日、韓、歐等發達國家掌握了新能源汽車的核心技術，并高度重視新能源汽車的發展，僅靠銷量很難保持中國的市場地位。我國充電基礎設施總體上基本支持新能源汽車發展，但仍低于“一車一項目”的預期計劃，差距依然巨大。區域分布不均勻。

4.3 未來前景

加大基礎研究開發投入：隨著我國新能源汽車產業由政策驅動向市場驅動轉型的深入，技術成為實現這一過程的重要推動力量。加大投資力度，搶占新能源汽車領域制高點。創新生產技術：提高技術能力水平，提高電池的功率和壽命，不斷降低電池成本，優化電子器件的質量。提高安全性能：開發更安全的電極材料、電解質、高強度隔膜等。研發快速停電、故障預防控制、電池健康智能監控等先進技術，高度重視車輛安全，做好預防工作。完善配套設施和服務。加快新能源汽車充電樁和充電站基礎設施建設。這樣在技術、市場和政府政策的協調下，新能源汽車有望在中國長期快速發展。

5 結論

經過多年的技術研究、示范、運營和市場推廣，中國電動汽車行業的現狀已經實現了快速、可持續的發展。雖然可以發現分布不平衡，但必須承認電動汽車市場的總量及其對降低油耗的貢獻。即使在第二階段后期出臺相關政策，充電設施的建設仍然是提升消費者對電動汽車認可度的最大挑戰。未來新能源汽車有望在中國長期快速發展。

參考文獻：

[1]China news.（2016，Dec 31）.The environmental protection department expose： “Ten Haze Rumors in 2016”.

[2]G. Wan，“Review of the "863" Special Item of developing Electric vehicles （EV） during Chinese tenth five-year plan，” China Energy Science & Technology， no. 2， pp. 110-117，2006.

[3]China Association of Automobile Manufacturers. Information Express.

[4]張臣.汽車新能源與節能技術應用研究[J].汽車博覽，2020，24（5）：121-144.

[5]張紅瓊.汽車新能源與節能技術應用研究[J].科技風，2020，11（18）：30-35.

[6]Singh， K. V .， Bansal， H. O.， Singh， D. （2019） A comprehensive review on hybrid electric vehicles： architectures and components[J]. Journal of Modern Transportation， 27（2）， 77-107.

[7]Jose， C. P .， Meikandasivam， S. （2017） A review on the trends and developments in hybrid electric vehicles[M]. In Innovative Design and Development Practices in Aerospace and Automotive Engineering （pp. 211-229）. Springer， Singapore.