劉春杰

摘要：主要介紹電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)，分析制約我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的因素，對(duì)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展提出相應(yīng)的對(duì)策，即在政府的組織和重點(diǎn)支持下，建立汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，聚集科技人才和科技成果，實(shí)現(xiàn)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)的突破。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)；瓶頸；對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：F426.471 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1000-8772（2013）12-0198-02

我國(guó)的汽車(chē)保有量與銷(xiāo)售量位于世界第一。然而，我國(guó)的能源消耗量也是位于世界前列，造成我國(guó)能源消耗浪費(fèi)與能源對(duì)外依存度過(guò)高且環(huán)境污染嚴(yán)重。電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展可以減少我國(guó)對(duì)石油的依賴程度，改變環(huán)境污染現(xiàn)狀，提高我國(guó)汽車(chē)工業(yè)技術(shù)。

發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)能源動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化，推動(dòng)傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國(guó)際上已經(jīng)形成了廣泛共識(shí)。根據(jù)各大汽車(chē)公司發(fā)布的產(chǎn)品上市計(jì)劃，電動(dòng)汽車(chē)一旦取得市場(chǎng)突破，必將對(duì)國(guó)際汽車(chē)產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響。

1 電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)

1.1 電動(dòng)汽車(chē)的組成

電動(dòng)汽車(chē)的組成包括：電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。

1.2 電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)

電動(dòng)汽車(chē)時(shí)速快慢和啟動(dòng)速度取決于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率和性能，其續(xù)行里程長(zhǎng)短取決于車(chē)載動(dòng)力電池容量之大小，車(chē)載動(dòng)力電池重量取決于選用何種動(dòng)力電池如鉛酸、鋅碳、鋰電池等，其體積，比重、比功率、比能量、循環(huán)壽命均各異。這取決于制造商對(duì)整車(chē)檔次的定位和用途以及市場(chǎng)界定、市場(chǎng)細(xì)分。

電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)目前有直流有刷、無(wú)刷、有永磁、電磁之分，再有交流步進(jìn)電機(jī)等，它們的選用也與整車(chē)配置、用途、檔次有關(guān)。另外驅(qū)動(dòng)電機(jī)之調(diào)速控制也分有級(jí)調(diào)速和無(wú)級(jí)調(diào)速，有采用電子調(diào)速控制器和不用調(diào)速控制器之分。電動(dòng)機(jī)有輪轂電機(jī)、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)、有單電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多電機(jī)驅(qū)動(dòng)和組合電機(jī)驅(qū)動(dòng)等。電機(jī)及調(diào)速控制器的選用和配制對(duì)整車(chē)檔次和價(jià)位也有影響。

1.3 電動(dòng)汽車(chē)的電池

電動(dòng)汽車(chē)電池可以分為兩大類(lèi)，即蓄電池和燃料電池。蓄電池適用于純電動(dòng)汽車(chē)，可以歸類(lèi)為鉛酸蓄電池、鎳基電池（鎳-氫及鎳-金屬氫化物電池、鎳-福及鎳-鋅電池）、鈉電池（鈉-硫電池和鈉-氯化鎳電池）、二次鋰電池、空氣電池等類(lèi)型。

燃料電池專(zhuān)用于燃料電池電動(dòng)汽車(chē)，可以分為堿性燃料電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）、直接甲醇燃料電池（DMFC）等類(lèi)型。

蓄電池的純電動(dòng)汽車(chē)中，蓄電池的作用是汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的唯一動(dòng)力源。而在裝備傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)（或燃料電池）與蓄電池的混合動(dòng)力汽車(chē)中，蓄電池既可扮演汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要?jiǎng)恿υ吹慕巧?，也可充?dāng)輔助動(dòng)力源的角色?？梢?jiàn)在低速和啟動(dòng)時(shí)，蓄電池扮演的是汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要?jiǎng)恿υ吹慕巧?；在全?fù)荷加速時(shí)，充當(dāng)?shù)氖禽o助動(dòng)力源的角色；在正常行駛或減速、制動(dòng)時(shí)充當(dāng)?shù)氖莾?chǔ)存能量的角色。

燃料電池由陽(yáng)極、陰極、電解質(zhì)和隔膜構(gòu)成。燃料在陽(yáng)極氧化，氧化劑在陰極還原。如果在陽(yáng)極（即外電路的負(fù)極，也可稱(chēng)燃料極）上連續(xù)供給氣態(tài)燃料（氫氣），而在陰極（即外電路的正極，也可稱(chēng)空氣極）上連續(xù)供給氧氣（或空氣），就可以在電極上連續(xù)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生電流。

2 制約電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展因素

2.1 技術(shù)因素

動(dòng)力電池方面：對(duì)動(dòng)力電池的貯能、正負(fù)極、隔膜材料配方組合和制作工藝進(jìn)行技術(shù)突破，即滿足續(xù)行能力的需要，又要使電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模化、市場(chǎng)化。

2.2 充電方面

不同的車(chē)型與品牌有著不同的制造規(guī)格，而充電卻不能統(tǒng)一，導(dǎo)致市場(chǎng)的混亂與材料的浪費(fèi)。應(yīng)對(duì)池組采用統(tǒng)一規(guī)格，便于互換的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)行車(chē)電分離，更換電池組，解決充電的瓶頸技術(shù)。

2.3 資金因素

研發(fā)電動(dòng)汽車(chē)完全不同與傳統(tǒng)汽車(chē)，是一個(gè)新的領(lǐng)域嘗試。其核心使電池的研發(fā)。需要大量資金支持，并且承擔(dān)相應(yīng)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。由于前期汽車(chē)研發(fā)的投人與后期市場(chǎng)經(jīng)費(fèi)，整車(chē)的售價(jià)比較高，和傳統(tǒng)汽車(chē)相比，比較難接受。

2.4 基礎(chǔ)設(shè)施方面

目前中國(guó)大城市擁有車(chē)庫(kù)的家庭不多，缺乏晚上進(jìn)行充電的條件。因此，純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主通常需要依賴公共充電站。但是直到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)僅建設(shè)了很少的公共充電站和充電樁。而且換電和充電兩種技術(shù)間的競(jìng)爭(zhēng)和標(biāo)準(zhǔn)的缺乏也增加了基礎(chǔ)設(shè)施的投資風(fēng)險(xiǎn)：目前，少數(shù)國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠商和國(guó)家電網(wǎng)支持換電技術(shù)，而大部分國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠商和外資廠商傾向于充電技術(shù)。

2.5 企業(yè)層面

很多汽車(chē)廠商仍處于觀望狀態(tài)。這是出于對(duì)高成本、標(biāo)準(zhǔn)的缺乏以及有限的基礎(chǔ)設(shè)施的種種擔(dān)心。同時(shí)，由于缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，汽車(chē)制造商擔(dān)心投資在錯(cuò)誤的電池技術(shù)上。而中國(guó)在選擇換電還是充電的政策不確定性，也使得一些廠商猶豫應(yīng)該開(kāi)發(fā)哪一種解決方案。目前，國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠商還沒(méi)有拿出一款真正適合中國(guó)消費(fèi)者的車(chē)型，電池成本最高占到一輛電動(dòng)汽車(chē)總部件成本的60%左右，這也是電動(dòng)汽車(chē)與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)相比價(jià)格劣勢(shì)的主要原因。

我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面基本上不具備控制能力。由于缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，實(shí)際上合資企業(yè)的控股權(quán)已經(jīng)為跨國(guó)公司控制，國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)也基本上被外國(guó)的品牌所壟斷。中國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了嚴(yán)重的“兩權(quán)”局面，將不可避免地使電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)受到影響，給我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展埋下嚴(yán)重的隱患。

3 我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的對(duì)策

目前我國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)項(xiàng)目尚處于開(kāi)發(fā)研制階段，沒(méi)有形成生產(chǎn)規(guī)模，面對(duì)新一輪汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整及技術(shù)升級(jí)，技術(shù)力量分散，難形成合力，無(wú)法實(shí)現(xiàn)新一代汽車(chē)的突破性創(chuàng)新。因此，要實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，只有建立汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)、集成現(xiàn)有的汽車(chē)科技資源，以實(shí)現(xiàn)聯(lián)合攻關(guān)，并形成良好的運(yùn)作機(jī)制與相關(guān)科技創(chuàng)新平臺(tái)的互動(dòng)，這樣才能實(shí)現(xiàn)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

發(fā)達(dá)國(guó)家在汽車(chē)研究上已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展，正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的邊緣，將引電動(dòng)汽車(chē)一場(chǎng)規(guī)模龐大的汽車(chē)技術(shù)革命，這對(duì)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)造成極大的威脅。我國(guó)汽車(chē)企業(yè)的規(guī)模及市場(chǎng)規(guī)模還不足以支撐新一代電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)所需的技術(shù)基礎(chǔ)和成本支出。應(yīng)在技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)上促“點(diǎn)”“線”的集成，以尋求“面”的突破。因此，只有在政府的組織和重點(diǎn)支持下建立汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，聚集科技人才和科技成果，才能實(shí)現(xiàn)新一代電子汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)的突破。

4 結(jié)束語(yǔ)

電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的廣泛關(guān)聯(lián)性決定了電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)是一個(gè)跨行業(yè)、跨部門(mén)、跨地區(qū)的產(chǎn)學(xué)研大聯(lián)合、技術(shù)大突破和產(chǎn)業(yè)大創(chuàng)新的系統(tǒng)工程。在世界電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，必須通過(guò)政府組織，充分發(fā)揮企業(yè)的主動(dòng)作用，通過(guò)產(chǎn)、學(xué)、研大聯(lián)合，實(shí)施政府組織的國(guó)家汽車(chē)創(chuàng)新工程，實(shí)現(xiàn)新一代汽車(chē)和技術(shù)的新突破。取得電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)，才可能使我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)擁有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。