新能源汽車發展與高校人才培養探析

魏紫如　王琪通 于敏　丁徐強　王俊龍

摘 要：百年來，新能源汽車的發展幾起幾落。基于化解能源危機和治理環境污染的需要，各發達國家或地區紛紛出臺了鼓勵發展新能源汽車的政策，中國則提出了新能源汽車“三縱三橫”發展戰略。隨著電池續航里程的穩定，充電等配套設置的完善，新能源汽車出現了產銷兩旺的景象。因此，根據新能源汽車研發制造企業對專業技術人才的需求，提出了基于整車、電機電池檢測以及軟件與控制的相關人才培養目標和就業方向。

關鍵詞：新能源汽車 發展歷程 人才培養

隨著節能環保、綠色出行理念的推行及政府相關政策的支持，特別是隨著電池續航里程的加大，各地充電站與網點等設施的完善，新能源汽車業的發展方興未艾。百年來，新能源汽車的發展促進了人才隊伍的建設，加強對相關專業人才的培養，對推動新能源汽車的進一步發展具有極其重要意義。

1 歷史上的新能源汽車

新能源汽車已成為當前全球經濟發展的重要風向標，也是西方發達國家節能減排措施與技術研究的熱點方向。各汽車強國為能夠在新能源汽車領域占得先機，都投入了大量的人力、物力和財力進行相關研究。一百多年前新能源汽車就已經行駛在城鄉道路上了[1-2]。法國人特魯夫在1881年成功研制出以鉛酸電池為動力源的汽車，這是最早的新能源汽車。1900年，很受女性喜歡的電動車在美國汽車銷售總額中所占份額達到了38%，而當時只有22%的份額是燃油汽車。由于內燃機技術的不斷突破，促進了燃油機車的快速發展。而電池技術在很長一段時間內發展滯后，在續航里程、越野速度以及動力性能等方面都無法滿足人們的需求，以致以電動車為代表的新能源車慢慢淡出了人們的視野。如今，在能源危機持續爆發及環境污染不斷加劇的背景下，它重新走入人們的視野。人們發現，新能源汽車是當前能夠解決全球能源危機和環境污染問題的有效途徑[3]。圖1為新能源車歷年比較典型的車型。

2 國外新能源汽車的發展現狀

第一，美國。受限于財團政治經濟的影響，每一任總統對新能源汽車的看法都不盡相同，以致一些相關政策處于搖擺不定。隨著形勢的發展，美國開始改變新能源汽車的發展格局，由單一的格局向以動力電池技術研發為主的多元化格局轉變，轉變為包括氫燃料電池和混合動力在內的多種技術路線共同發展的格局。事實上，美國的新能源汽車及其相關技術的研究可以追溯到1834年，至今已有180多年。而以新能源汽車為主打品牌的公司目前只剩下特斯拉Tesla一家。

第二，歐洲。歐洲能源自給率很低，原因是能源短缺且高度依賴進口。歐盟早在二十多年前就實施了一系列刺激新能源發展的計劃和政策，希望能夠減少石化能源對經濟的沖擊。而燃油車不僅要消耗大量的能源，而且它排放的尾氣中含有一氧化碳會讓溫室效應加劇，所以發展新能源車成為歐洲最好的選擇?，F在，歐洲新能源汽車其中的一個發展方向是雙向充電電動汽車（EV）。它們可以充分利用能源，可以作為儲存器在發電過剩時充電，在發電短缺時放電[4]。

第三，日本。眾所周知，日本是一個島國，石油資源極度貧乏，大部分的能源都依靠進口，故非常重視可以替代石化能源技術的研究與應用，尤其在新能源汽車方面。日本早在上世紀末的1997年就量產了全球首款豐田普銳斯【普銳斯混合動力（PRIUS）】車型。不僅如此，日本幾乎壟斷了油電混動、氫能源車等技術方面的專利，其氫燃料電池等新能源汽車技術處于世界領先地位。

除了美國的Tesla、日本的Prius等知名品牌，新能源汽車在其他國家與地區也涌現出不少新的系列品牌，如VOLVO、德國大眾、菲亞特、奧迪、本田、雪佛蘭、寶馬等公司。

中國汽車工業起步晚，核心技術不多，自主品牌相對于西方發達國家的汽車工業來說，規模更小。對于傳統的燃油汽車短期內要達到與西方發達國家差不多的程度，難度會更大。然而，各國發展新能源汽車的基礎相近，技術卻差異較大。因此，發展新能源汽車就成為我們國家在汽車產業快速實現彎道超車的一個機會，同時也是解決我國能源危機與改善環境的最佳辦法[5，6]。

3 我國新能源汽車的發展現狀

3.1 我國發展新能源汽車的相關政策

我國政府在2001年就已經規劃了未來新能源汽車發展的戰略，以燃油車起步為目標，向氫能源動力汽車的目標邁進；2018年啟動實施“新能源汽車補貼標準”；2020年11月份國務院頒布《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》；2023年6月份，三部委（財政部、稅務總局、工業和信息化部）又第三次共同發布《關于延續新能源汽車免征車輛購置稅政策的公告》，將新能源汽車免征車輛購置稅延長至2027年12月底。

我國確立了新能源汽車產業堅持自主研發的“三縱三橫”研發布局，重點瞄準核心技術、系統集成和關鍵零部件?！叭v三橫”是“十一五”期間我國提出的一個發展概念?！叭v”即純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車等三大類汽車；“三橫”是指電動馬達驅動系統、整車控制系統和動力電池（Power Battery）/燃料電池（Fuel Cell）。目前，驅動電機、動力電池等關鍵零部件核心制造技術“三縱三橫”的自主知識產權專利技術，使我國在續航里程、磷酸鐵鋰電池技術等方面取得了突破性進展。當然，我國在車規級芯片領域的產品開發和市場應用方面還存在空白。

3.2 我國研發的新能源汽車

第一類新能源汽車：純電動。純電動汽車在行駛過程中全程零污染，完全依靠高壓動力電池為驅動電機提供能量。純電動汽車實際續航里程受限于電池的電荷容量。近期由于磷酸鐵鋰電池低溫起動與能量密度等關鍵技術的突破，擴大了續航里程。同時，各地加大充電樁等配套設備建設，也間接提高了新能源汽車的續航。純電動車更具有百公里費用低的優勢，使新能源汽車又熱銷起來了。

緊隨其后的新能源車是混合動力型。混合動力車（HybridElectricalVehicle，簡稱HEV）是燃油汽車發展到純電動汽車的過渡車型。大家對這一類型的新能源車都比較青睞。這不僅因為Hybrid車型行駛里程的增長，使得汽車能耗和排放污染進一步降低，還因為混合動力車型也燒油，車主們完全不用擔心充電時間長、充電樁普及程度低等因素的存在。

未來的新能源車將以燃料電池（Fuel Cell）為動力。燃料電池是利用電化學反應的方式，在不燃燒燃料的情況下，直接將燃料的化學能轉化為電能的高效發電裝置，理論上來講，它的燃料利用效率達到100%。因此，真正意義上將燃料電池車型打造成高效清潔的新能源車型，具有高效、低噪音、無污染物排放等優點。如今，影響燃料電池車發展的因素是成本和安全性。目前，燃料電池汽車主要是指氫燃料電池汽車，一方面，整車成本中燃料電池系統和儲氫系統所占比重為65%，比鋰離子純電動車電池成本要高得多。此外，以安全性更強但成本更高的鉑金屬為主導的燃料電堆催化劑，以及相關專利集中于日本等發達國家，也形成了對燃料電池汽車發展的極大制約[7]。

據中國汽車工業協會統計，2023年，我國新能源汽車產銷量分別達958.7萬輛和949.5萬輛，同比分別增長35.8%和37.9%，市場占有率達31.6%。自“雙碳目標”提出以來，國家政策的鼓勵與倡導，與新能源汽車技術相關的企業在激增。目前，比亞迪海鷗、元PLUS、廣汽AION Y、上汽五菱（宏光MINI）等都有很好的銷量。

3.3 當前新能源汽車的關鍵技術

當前制約我國新能源汽車的關鍵技術是多方面的。動力電池（如圖2所示）是新能源汽車的核心部分[9]，它的重要性就像糧食之于人。但通過目前的發展情況來看，雖突破不斷，可是難以有質的變化。與續航里程相關的其他兩個重要部分是驅動電機及其控制系統（如圖3所示）。驅動電機及其控制系統（Drive Motor Control System）是新能源汽車行駛中的主要執行結構，其作用相當于手對人。其重要程度，不言自明。為了適應社會對新能源汽車的發展需求，在電動汽車方面，高速電機的發展是一種必然的趨勢[10]。

新能源汽車多采用三元鋰電池以及磷酸鐵鋰等液態鋰離子電子，能量密度高，同時存在輸出效率低、容量衰減快、安全性也差，電池內短路、外短路、不一致性、熱失控等故障困擾著新能源電池技術[11-14]，一度制約了新能源汽車的發展。

新能源汽車的智能化發展快速，軟件技術也推動著整車控制系統發展，可謂“軟件決定汽車未來”。例如，新能源汽車中的變速器、制動系統等硬件驅動逐漸被算力、算法等軟件技術所取代；整車制造中上游供應鏈企業與擁有核心軟件的企業相互合作，將會改變汽車配套件的供應格局?？梢姡磥硇履茉雌嚻髽I創新競爭的關鍵就是以芯片和計算方式等為核心的軟件上的競爭。

4 加強相關專業人才的培養

新能源汽車發展迅速，新能源汽車企業對人才，特別是高層次的技術技能人才需求越來越迫切[15]，而且人才數量缺口巨大。就比亞迪來說，隨著它的知名度越來越廣，它在校園招聘會上的規模也越來越大，這體現了比亞迪作為企業對人才的需求和對人才培養的重視。并且隨著國家對新能源汽車重視程度的不斷提高，新能源汽車工程專業人才成為當前熱門人才[16]，目前已有許多高校開設了新能源汽車工程專業或開設有關新能源汽車技術方面的課程。根據新能源汽車企業對人才的需求方向的改變，許多高校開設的課程內容也隨之調整。南通理工學院也順應時代需要開設了新能源汽車工程專業，其目標定位是：培養能適應社會主義現代化建設和服務地方經濟建設發展需要，德、智、體、美、勞全面發展，掌握專業所需的汽車結構、汽車設計制造、汽車三電系統相關的電子技術、汽車及零部件性能檢測、智能網聯技術、燃料電池運用檢測等方面的基礎理論和基礎知識，具有新能源汽車設計制造、技術服務、整車及零部件檢測試驗和創新應用工程能力并可持續發展，能在新能源汽車生產和應用等環境領域從事研發、生產、檢測、試驗、運維等技術和管理工作的高素質應用型人才。

應屆畢業生就業方向：①從事新能源汽車及相關零部件設計、檢測、試驗等研發性技術崗位；②新能源汽車及相關零部件生產制造及工藝工裝設計制造的生產與管理崗位；③新能源汽車運維以及市場推廣與售后等服務與管理崗位。

5 結語

新能源汽車是“新興產業”。目前，寧德時代、比亞迪、蔚來、小鵬，理想等一大批企業在動力電池等方面的技術突破，帶動了我國新能源汽車的快速發展。雖然，市場上對相關的人才需求量大，但對人才的知識面、專業水平也有更高的要求。學生只有專業基礎知識扎實、理論與實踐結合、動手能力強才能更好地找到工作?！袄碚撀撓祵嵺`”也是現代企業選擇優秀人才的考量標準。將新能源汽車的人才培養定位于這個方向也便于學生找到滿意的工作，也是更好地服務新能源汽車行業的基礎。

基金項目：國家自然科學基金項目（62303229）、南通理工學院教研教改項目（202303）和博士科研啟動基金項目[2023XK（B）02]。

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