新能源汽車技術及其產業發展現狀

0 引言

未來汽車的動力從化石燃料轉為電能驅動是顯而易見且不可逆轉的趨勢，而我國是世界新能源汽車銷量第一的國家。新能源汽車是低碳發展的必然選擇，是汽車產業的發展趨勢。2012年6月，國務院發布《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012—2020年)》以來，我國堅持純電驅動戰略取向，新能源汽車產業發展取得了巨大成就，成為世界汽車產業發展轉型的重要力量之一

。我國新能源汽車在發展過程中也面臨著一些問題：關鍵核心技術創新性不高、與新能源汽車運行相匹配的基礎設施建設滯后、新能源汽車產業生態發展不健全、市場競爭日益加劇，以及部分企業依賴政策補貼嚴重等。

2020年10月國務院發布《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》

，為推動我國新能源汽車產業綠色、高質量發展，促進汽車強國戰略的實施，提供了重要的制度保障和政策引導。

1 我國汽車排放法規實施情況

目前，我國排放法規已執行到國六標準，國六標準分為國六A和國六B兩個階段。其中，國六A于2020年7月1日實施，國六B將于2023年7月1日實行

。各階段排放法規實施時間和技術特點如表1所示，目前實施的汽車國六標準排放限值如表2所示。

由表1可知，我國從2000年到2020年的20年間，陸續推出了從國一到國六標準的排放法規，各階段排放法規的技術特點由機械化向電氣化方向轉變，技術復雜度及成本不斷提高，控制精度日趨精細化，從而在汽車節能減排方面的貢獻度不斷加大。

記者：民營企業發展離不開嚴格公正文明的行政執法，司法部出臺了“三項制度”，這將對規范執法行為保護民營企業發展起到怎樣的作用？

最后，要有高智能性，基于人工智能進行電池管理。一是在基礎層中做好電池材料智能篩選、智能電池及管理；二是在算法層中做好狀態估計、參數辨識和老化診斷；三是在策略層中做好智能安全管理、智能充電管理和智能均衡管理等方面。

根據中國汽車工程學會2020年10月發布的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》的描述

：綜合考慮節能技術進步和測試工況切換的影響，提出至2025、2030、2035年新車平均油耗分別達到：(1)乘用車(含新能源)每百公里4.6L、3.2L和2.0L；(2)傳統能源乘用車(不含新能源汽車)每百公里5.6L、4.8L和4.0L；(3)混合動力乘用車每百公里5.3L、4.5L和4.0L。到2035年，載貨汽車油耗較2019年水平降低15%-20%；客車油耗較2019年水平降低20%-25%。

當前，新一輪科技革命和產業變革發生深刻變化，汽車“新四化”(即電動化、智能化、網聯化、共享化)已成為全球汽車產業發展的戰略方向，而新能源汽車在未來汽車產業變革中占有舉足輕重的作用

。

2 新能源汽車技術發展現狀

2.1 世界多國制定禁售燃油車計劃

以美國、歐洲為代表的汽車制造強國，其汽車技術成熟，率先制定了本國的禁止銷售燃油車時間表，如表3所示。

新能源汽車的動力電池技術是新能源汽車的關鍵技術。主要包括：電壓采集、溫度采集、電流采集等測量技術；電池、傳感器、執行器等故障診斷技術；充放電、熱管理、均衡等控制技術；電池采集數據、工作狀態(SOC、SOH)和故障等信息交互通訊技術等。

2.2 汽車電動化發展過程

物元分析法主要是用事物的狀態M、指標C和量值x等3要素來描述事物不同時空下的狀態，組成物元R的基本元。R表示狀態M的一個物元(M,C,x)。

汽車智能化關鍵技術主要包括環境認知、行為決策和駕駛操作等三方面，其中環境認知主要通過智能化汽車傳感系統獲取反饋信息，傳感系統主要有攝像頭、雷達、GPS、慣性測量單元、超聲波雷達等；行為決策主要通過智能化汽車控制算法提供決策輔助；駕駛操作主要通過智能化汽車執行機構進行駕駛操作輔助。汽車智能化關鍵技術與智能化汽車對應模塊關系如圖2所示。

2.3 新能源汽車動力電池技術

中國未來禁售燃油車工作也取得了積極進展。工信部在2017中國汽車產業發展國際論壇上表示，我國將制定停止生產銷售傳統能源汽車的時間表。同時，工信部會同有關部門制訂的雙積分管理辦法，也將在近期發布實施，從而成為進一步促進新能源汽車發展的重要“推手”

。工信部于2019年8月20日表示中國將支持有條件的地方建立燃油汽車禁行區試點，在取得成功的基礎上，統籌研究制定燃油汽車退出時間表。海南省于2019年3月宣布計劃于2030年起禁售燃油車，成為我國第一個提出禁售燃油車時間表的省份。

動力電池在設計和管理中，首先要有高安全性，一是電芯安全，主要包括陶瓷/熱封閉隔膜、熱敏感正極材料、阻燃性電解液、固態電池、防爆閥及高強度外殼等；二是機械安全，主要包括：固定減震、碰撞保護、可靠連接；三是電子安全，主要包括高壓控制、絕緣防護、PTC電阻、熔斷器；四是熱安全，主要包括：排氣散熱、氣體檢測、防火隔熱、檢測預警、主動滅火。

需要指出的是，這里強調人在發展中的核心地位，是從發展的邏輯前提來說的。當發展被作為問題納入人的視野以后，發展對于人就變成了一種價值性存在，“價值是任何客體的存在、屬性、作用等對于主體（人類，或一定具體的人）的意義（它有時被簡單地表述為‘客體滿足主體的需要’）。也就是說，價值并不是任何實體（人和物、主體和客體）本身單方面的存在和屬性，而是人類生活特有的主客體關系現象，是主客體統一的一種特定的質態。”［4］29在這個意義上來說，就需要分析和考察發展對人的具體影響，這能夠促使我們對復雜的現象進行具體的分析，從而認識現實的豐富性和多元性。

其次，要有高互聯性(大數據)，一是電池廠，要指導電池設計、優化生產工藝、提升售后質量、提高安全性、精細化匹配；二是整車廠，要支撐研發設計、精準營銷、智能制造、高效車載電池管理系統(BMS)；三是電池回收維護中心，要做到精細化管理、個性化保養、故障預警、故障溯源、壽命預測；四是車隊運營管理中，要做到提升運營效率、分析駕駛行為、以租代售模式、統計出行軌跡等方面。

由表2可知，國六標準中一氧化碳的排放限值相比國五標準大幅下降，PN顆粒物排放限值由無要求到有要求；國六B階段的碳氫化合物和氮氧化合物比國六A階段要低50%左右，一氧化碳和PM細顆粒物的排放限值也都大幅下降。

2.4 新能源汽車智能化關鍵技術

新能源汽車智能化的終極目標是實現自動駕駛。《中國制造2025》將自動駕駛技術劃分為四個階段，分別是以正面碰撞警告系統、車道偏離警告系統、盲點信息系統等技術為代表的駕駛輔助階段，以自動剎車系統、緊急車道輔助系統技術為代表的部分自動駕駛階段，以堵車輔助系統為代表的高度自動駕駛，以歐洲環保型道路安全隊列行車項目為代表的完全自動駕駛階段

。

圖1中給出了新能源汽車由傳動內燃機汽車向純電動汽車發展過程中，演化出了混合動力汽車、插電式混合動力汽車、增程型電動汽車、燃料電池汽車及純電動汽車等車型，在演化的過程中，汽車中電動化的占比不斷提高，直到形成最后的純電動汽車。

環境感知技術是制約新能源汽車智能化發展的一項重要因素。主要原因在于，一是道路結構復雜，導致需要檢測的信息高度冗余；二是涉及自車周圍的車輛、行人、障礙物等多要素檢測，且人車交通流相互夾雜，傳感系統預測困難；三是場景類型十分復雜，雨、雪、霧、霾等天氣影響大，難以對各類場景均100%準確檢測

。針對上述問題，制定切實可行的解決方案，采用多源傳感器融合技術，即采用攝像頭、毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達相融合的方案。該方案的特點是成本相對較低，適用于企業的駕駛輔助產品開發。

正交實驗各組關鍵指標參數(見表9)在關鍵指標參數范圍內，可使用本研究建立的烤鴨品質評價方程對其綜合品質進行評價。由表10的方差分析可知，以下3個因素對烤鴨綜合品質得分的影響大小依次為烤制時間(B)>蒸汽噴射時間(C)>烤制溫度(A)，烤制時間(B)和蒸汽噴射時間(C)的影響較為顯著。由此可知，紅外蒸汽烤制烤鴨的最佳工藝參數條件為A1B3C1，即烤制溫度為210℃，烤制時間為42min，蒸汽噴射時間為3s。

3 新能源汽車產業發展現狀

3.1 新能源汽車產業發展水平

水解催化劑PURASPECTM2312在高含硫天然氣凈化廠的應用……………………………………………………………(1):36

純電動汽車在整車能耗、續駛里程、智能化應用等綜合性能全面進步，產品競爭力顯著提高。動力電池技術水平及規模進入世界前列，驅動電機與國外先進水平同步發展。充電設施建設初步滿足發展要求，智能充電、V2G等前瞻技術進入示范測試階段。

以化石能源為燃料的傳統汽車，在向新能源汽車發展的路徑中，不是直接轉換的，而是經過了混合動力汽車等“過渡”車型，汽車電動化路程如圖1所示。

插電式混合動力汽車相關技術性能提前實現目標。2019年，插電式混合動力乘用車狀態燃料消耗量達到4.3L/100km，提前實現技術路線圖1.0版2020年目標5L/100km。自主品牌車企根據各自的技術積累和優勢，推出了不同類型的新型機電耦合裝置。

氫燃料電池汽車加快進入示范導入期。經過十多年的政策扶持和技術研發，中國已基本掌握和能夠運用氫燃料電池汽車關鍵零部件和整車動力系統相關的核心技術。氫燃料電池汽車已經進入商業化應用初期階段

。加氫站的普及建設程度是影響氫燃料電池汽車產業發展的重要瓶頸之一。另外，在催化劑、炭紙、質子交換膜等方面的基礎還較為薄弱。

智能網聯汽車技術水平顯著提升。高級別自動駕駛車輛在園區、港口、礦山、停車場等封閉、半封閉特定場景開始示范應用。信息交互技術、V2X通信技術發展與國際領先水平保持同步；與國際比，我國提出的大數據云控基礎平臺架構具有先進性。多種基礎支撐技術加快落地。高精度地圖與定位技術進展與國際先進保持同步，完成了國家標準和團體標準兩個層面標準建設。

黃石朝楊露露滿臉堆笑道：“讓你見笑了，小女不懂事，還請包涵。人死了，什么都是空的；高木的病要緊，我看這樣吧，擇日不如撞日，明天我就去把梨花的骨灰遷回來。”楊露露見黃石這么通情達理，雙腿一軟，要朝他跪了；黃石連忙扶住她道：“高木是我的女婿，應該的。”

3.2 新能源汽車產業基礎薄弱環節仍然存在

基礎軟件、元器件等多個短板尚待補齊，威脅產業安全健康發展。汽車研發用設計與模擬平臺軟件、高精度傳感器、車規級功率半導體和計算芯片等嚴重依賴國外。部分基礎工藝尚有瓶頸，影響技術創新從研發到產業化的有效實施。部分關鍵基礎材料尚待突破，阻礙產品技術水平快速提升。在汽車相關領域存在關鍵基礎材料短板，高品質電工鋼、非晶合金鐵芯等關鍵基礎材料仍在探索研究中。部分關鍵零部件對進口依賴嚴重，難以達成產業鏈的安全可控。傳統燃油汽車動力系統、新能源車高端材料、智能網聯汽車操作系統等自主配套率低，技術差距大。

幼兒園階段，家長對于幼兒學了什么，學得怎么樣一般沒有嚴格要求。他們更加重視幼兒身心發展是否健全，是否學得開心。一旦上了小學后，很多家長的態度則一下發生了360度的轉變，不僅十分重視成績的高低更是常常報了各種補習班，使得孩子產生厭煩情緒。

4 結論

通過分析國家新能源汽車支持政策，汽車排放法規實施情況和新能源汽車技術和產業發展現狀。得出我國新能源汽車技術整體達到國際先進水平，智能網聯汽車技術水平顯著提升，但新能源汽車產業仍存在基礎軟件及元器件等多個短板尚待補齊、部分基礎工藝尚有瓶頸、部分關鍵基礎材料尚待突破、部分關鍵零部件對進口依賴嚴重等威脅新能源汽車產業安全健康發展的因素。

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