羅志華
(河南工業貿易職業學院,河南 鄭州 451191)
在產業融合的背景下,新能源汽車技術會朝著更好的方向發展,在實現智能化、 網聯化、 綠色化發展的同時,還能借助多元化的措施維護應用的安全性,避免發生性能問題或其他問題,提升技術應用的有效性。
近年來,我國新能源汽車技術的發展速度加快,產業發展取得了明顯成效,市場開發的水平、技術應用的有效性、 產業鏈的完整性增強,基礎設施變得更加完善。 在全球汽車銷量下降的形勢下,我國新能源汽車的銷量持續、 穩定地增加,產業規模大幅度提升,整體技術水平在國際市場處于較為先進的地位,銷售量的增多促使動力電池市場快速發展、 充電基礎設施建設加速推進。 當前,我國動力電池的產業規模處于世界領先地位,產業聚集度較高,充電基礎設施的數量基本上能夠滿足公共服務領域、 私人領域的新能源汽車運行需求。 此外,我國積極研發大功率快速充電的汽車能量補給形式以及更換電池的汽車能量補給模式,這為新能源汽車的普及、 推廣提供了基礎性的保障。
隨著產業變革的深入,汽車的概念已經從之前的交通工具快速地轉變成為移動智能終端、 儲能單元、 數字空間等。 新能源汽車的出現為各行各業、各個產業之間進行融合創新提供了較好的平臺,尤其是在汽車軟件系統、 硬件設備之間的比例變化的情況下,汽車產業也從硬件驅動向著 “智能化+服務型+參數型” 的軟件驅動方向發展,軟件驅動已經成為了汽車市場中的重要競爭力量。 不斷加快產業之間的融合速度可以滿足新能源汽車的發展需求,而研究開發更多的互聯網應用技術、 大數據應用技術,增強服務的延伸能力,深入了解市場需求實現轉型,可以促使技術朝著多元化融合的方向發展[1]。 例如,在產業融合的過程中,可以將電子控制單元 (E1ectronic Contro1 Unit,ECU) 進行整合,實現功能與產能的多元化發展,可以將多種傳感器設備進行融合,增強新能源汽車的智能化水平,開發更多的增值業務、 增值服務,將以太網作為中堅力量,在新能源汽車和云平臺相互融合、 車輛數據信息相互融合的基礎上,確保數據的有效處理[2]。
在產業融合的環境背景下,新能源汽車的產業模式會發生一定程度的變革和變化,產業生態圈也會有所拓展和發展。 在新能源汽車帶動商業模式快速進步、 創新性發展的過程中,人們已經形成了正確的出行服務觀念,在新能源汽車的購買等方面有了一定程度的改變,開始重點關注汽車的多元化發展、 服務效果的增強、 大數據技術的有效運用、 人工智能技術的良好使用以及服務質量的提升。
我國新能源汽車產業在快速發展的過程中也迎來了很多數字經濟方面的發展機遇,有助于在綜合運用新技術、 開發新業態和新模式的情況下尋找到更多能夠提升動能、 快速發展的路徑和措施[3]。 目前我國的新能源汽車產業已經開始健全數據體系,從單點數據爆發向著跨越產業的數字化融合方向發展。 可以利用數字虛擬技術、 仿真技術、 大數據技術、 云計算技術、 物聯網技術等在海量的數據信息中提取具有價值的內容,應用在新能源汽車的產品設計環節、 生產環節、 服務環節等,完善其產業鏈,提升整個生命周期的管理效果和控制水平,為決策方案的制定提供良好的服務,在一定程度上起到優化產業結構、 加快產業轉型升級的作用。 在先進技術的幫助下,新能源汽車開始朝著電動化、 智能化、 共享化、 網聯化方向快速發展,不但提升了產業發展的數字化水平,而且加快了車輛的運行數據信息、 智能路網數據信息、 消費數據信息的處理速度,在實現數字化發展的同時能夠滿足新能源汽車的發展需求。
未來,新能源汽車的發展將遵循智慧、 高效出行的理念進行技術和產業的融合。 通過全面融合智能化的車載傳感器技術、 智能控制技術、 智能駕駛技術等,打造較為完善的汽車智能化體系; 通過多源頭匯聚各類數據信息,滿足高效化、 智能化的出行需求,保證車輛可以在復雜的環境中具備完善的感知功能、 決策功能、 協同管控功能、 能源互動功能等,從而減少能源的消耗量,降低交通安全事故的發生率,保證出行效果,達到節能減排的目的。此外,在產業融合的背景下,新能源汽車會在動力電池技術、 空調技術等方面進行突破,實現全地域、 全氣候出行,不會受到極端環境或氣候的制約和影響[4]。
在產業融合的背景下,新能源汽車會朝著網聯化的方向發展。 通過新能源汽車產業和互聯網產業之間的融合創新,可以大規模地進行聯網,實現對車輛出行的安全監控; 可以進行數據信息的共享,使車輛、 人員、 道路和云平臺之間相互銜接,借助移動網絡系統、 衛星定位系統、 能源網絡系統等全面交換共享數據信息,借助先進的通信、 傳感、 控制與智能化的技術措施協同應對交通問題、 環境問題、 能源問題。
未來,新能源汽車產業將朝著多元化的能源補給方向發展,主要是采用慢充的形式、 快充的形式、 換電的形式和無線充電的形式[5]。慢充方式在應用過程中在固定車位數量方面存在一定的限制,并且充電的時間很長,無法使用在公共領域,因此可以當作家庭充電的主要方式。 快充方式雖然能夠在很短的時間內實現補充電能的目的,但是由于功率很大,使得電網運行的穩定性降低、 成本增高。 換電的方式就是在短時間之內更換能夠補給能量的電池,但是在規模化推廣方面及基礎設施建設的標準統一性方面存在問題。 無線充電目前已成為新能源汽車能源補給方式研發的重點。 近年來,在智能化新能源汽車快速發展的過程中,無線充電的應用受到重視,這種充電形式不僅可以保證能源補給的高效性,而且能解決基礎設施建設標準不統一的問題,因此,未來新能源汽車會著重使用無線充電的能量補給方式。
在產業融合的環境背景下,新能源汽車將會朝著綠色化方向發展,無論是生產環節還是使用環節都必須符合節能減排的要求。 尤其是應用5G 先進通信技術可以創建信息數據高速傳輸的通道,建設工藝大數據平臺系統,運用先進的機器視覺技術、人工智能技術、 虛擬技術和增強現實技術等打造出具有智能化、 精細化優勢的柔性制造系統,創建智能化工程平臺、 數字化智能倉庫平臺等,在提高產品生產效率的同時保證生產質量,改善整體的生產流程,防止出現能源損耗和過度消耗問題。 在生產選材環節和制造環節,可以運用智能化技術嚴格控制和預防污染問題,最大程度降低資源損耗的發生率、 污染問題的發生率,達到最終的綠色化生產制造目標。
新能源汽車技術發展的安全性主要表現在鋰電池方面。 在產業融合的環境背景下,新能源汽車的鋰電池會朝著高能效運行及高安全性運行的方向發展,使用壽命會有所延長,生產成本會大幅度降低,甚至能夠在全氣候的狀態下實現高效應用。 完善鋰電池的產業鏈也會從電池的正極材料、 負極材料、 電解液材料等角度入手進行創新研發,在創新材料的同時改革創建完善的結構設計體系,完善并且升級鋰電池的能量指標性能、 功率性能、 安全性能等。 在未來發展鋰電池的過程中,也會使用數字化技術、 智能化技術,開發研究高端工藝,增強智能化裝備的使用效果,在保證鋰電池應用性能的基礎上確保其安全性。 此外,鋰電池會朝著全固態方向發展。 通過研究開發新型的鋰電池及電池體系,可以拓寬電池技術的邊界,實現多元化發展的目的。 為實現鋰電池的高效運用,在產業融合的背景下,可以通過健全電池測試技術機制、 評價技術體系等方式,全生命周期地進行電池性能的監測和評價分析。 未來,鋰電池的節能化、 環保性發展也會受到重視,在新材料研發、 系統運行管理等方面的效果會不斷增強[5]。
從鋰電池的安全發展趨勢進行分析研究,可以發現影響我國新能源汽車動力電池安全性能的因素比較多,主要體現在環境溫度過低出現熱沖擊現象、 不能合理地進行充電管理與放電管理、 無法有效進行熱管理等。 這些都可能會帶來嚴重的安全隱患,因此未來除了要確保動力電池的應用性能、 使用壽命外,還需要加大安全管控力度,生產出高精確度、 低成本、 高安全性的電池,并且在其中設置自動化的熱管理系統、 老化提示系統、 故障預警和安全預警系統,準確預測分析是否有電池應用安全隱患問題或是其他的不足,針對性防控和處置,以此保證新能源汽車動力電池的高效運用、 高質量使用和發展。
除了上述幾點發展趨勢外,新能源汽車技術還會朝著全氣候方向、 節能化方向、 高效化方向發展,不僅能夠增強汽車的運行水平、 應用效果,而且能夠在各類先進技術的支持下保證新能源汽車在產業融合背景下的普及運用。
在產業融合的背景下,我國已經開始重視新能源汽車的生產與發展,開始研發更多的先進技術、優秀的生產模式。 為了增強應用效果,未來新能源汽車將會朝著電池安全性方向、 汽車輕質化方向發展,其智能化水平和數字化水平將大幅度提升。