吳明山

(恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，湖北 恩施 445000)

新能源主要指的是傳統(tǒng)能源之外的各種形式的能源。新能源不僅對于促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展有著十分重要的作用，也會對人類的生存和發(fā)展產(chǎn)生重要影響。近十多年來，新能源汽車重新得到重視和運(yùn)用并快速發(fā)展。預(yù)計(jì)到2030年新能車對傳統(tǒng)燃油車的滲透率可達(dá)30%。在新能源汽車發(fā)展中我國也取得了長足的進(jìn)步，為汽車發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。

一、新能源汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

電驅(qū)動汽車是新能源汽車的主要形式，是汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向已得到世界各國的共識，但在技術(shù)路線上不同國家各有側(cè)重。日本以高效混合動力汽車和插電式純電動汽車的研究為主，美國是以增程式電動汽車為主攻方向。我國以純電驅(qū)動為新能源汽車發(fā)展和汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向，當(dāng)前重點(diǎn)推進(jìn)純電動汽車和插電式混合動力汽車產(chǎn)業(yè)化。發(fā)展中具有車企參與多、車型多、產(chǎn)銷量大、增長快特點(diǎn)，主要車型現(xiàn)狀具有如下表現(xiàn)：

(一)底盤、車身

新能源汽車與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車相比，汽車電力驅(qū)動系統(tǒng)是兩者之間最大的區(qū)別。當(dāng)前市場上不少的純電動汽車均是在原有燃油汽車基礎(chǔ)上作動力系統(tǒng)的更換后的“孿生兄弟”。缺少適應(yīng)于驅(qū)動電機(jī)、動力電池等的底盤和車身的專門設(shè)計(jì)。

(二)驅(qū)動電機(jī)及其控制器

驅(qū)動電機(jī)是新能源汽車的三大核心部件之一，主要類型有：直流電機(jī)、交流異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)。直流電動由于存在電刷和換向器，其高速性能及可靠性問題而逐漸被交流電機(jī)所取代。交流電動機(jī)具有體積小、重量輕、效率較高、可靠性好、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用在電動汽車上。

國內(nèi)驅(qū)動電機(jī)企業(yè)如大洋電機(jī)、上海電驅(qū)動、精進(jìn)電動科技等與西門子、博世相比在性能上還有一定差距。目前我國電動汽車主要使用永磁同步電機(jī)，但電機(jī)與變速器的一體化集成度低。電機(jī)控制器的硬件關(guān)鍵部件IGBT等目前主要依賴進(jìn)口；在軟件方面，有待開發(fā)與電機(jī)完美匹配的控制程序。

(三)動力電池及能量管理

動力電池的能量密度、循環(huán)次數(shù)、安全性等性能對電動汽車性能產(chǎn)生直接影響。目前，動力電池仍是電動汽車發(fā)展的主要制約因素。鋰離子電池以其高能量、長壽命，可快充等優(yōu)點(diǎn)成為電池發(fā)展的主要方向，但成本相對較高、安全性較差。我國動力電池在國際市場中占有相當(dāng)?shù)谋戎?，?jù)統(tǒng)計(jì)，2017年全球動力電池企業(yè)銷量前十排名中，中國企業(yè)占七席。從我國電動汽車動力電池配備上看，比亞迪新能源汽車以磷酸鐵鋰電池為主，北汽新能源汽車以三元鋰電為主。

能量管理系統(tǒng)是電動汽車的控制核心，影響續(xù)航里程、電池壽命及整車安全等。對電池單體的電壓、電流、溫度等參數(shù)的監(jiān)測是能量管理的前提。

(四)電能補(bǔ)充方式

插電式混動、純電動汽車都需要從外部獲取電能來補(bǔ)充能量，可采取充電、更換電池等方式實(shí)現(xiàn)。在快速更換電池未商業(yè)化前，充電樁成為影響使用的主要因素。充電樁的安裝受地方政府、電網(wǎng)公司、汽車銷售、居住小區(qū)等多方面影響。雖然政府鼓勵(lì)購買新能源汽車，仍因充電樁等設(shè)施的數(shù)量不夠、位置不合理、充電槍接口不配套等因素的存在，使電動汽車使用者和意向購買者的積極性受到一定打擊。

二、新能源汽車技術(shù)發(fā)展趨勢

從應(yīng)對能源危機(jī)和環(huán)境污染，新能源汽車革新傳統(tǒng)燃油車已成必然，發(fā)展新能源汽車是我國戰(zhàn)略選擇。2009年至今，我國出臺了諸如《汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》、《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》以及《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》等許多政策和規(guī)定。經(jīng)過十余年的發(fā)展，在電池，電機(jī)，電控方面有了自己的關(guān)鍵創(chuàng)新和技術(shù)積累，新能源汽車的產(chǎn)銷量逐年增長，質(zhì)量穩(wěn)步提升，基礎(chǔ)設(shè)施得到發(fā)展?？梢灶A(yù)見，在國家汽車產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)和市場主導(dǎo)下，新能源汽車技術(shù)會朝積極的方向發(fā)展。

一是整合車企優(yōu)勢，建設(shè)適宜于新能源汽車的底盤、車身生產(chǎn)線。采用新材料、新設(shè)計(jì)等車身輕量化技術(shù)，使其在節(jié)能、續(xù)航、安全等性能進(jìn)一步提升。二是提高動力電池的能量密度、使用壽命、安全性，降低維護(hù)成本；運(yùn)用智能系統(tǒng)來提高能量管理、整車控制性能。三是提高電機(jī)功率密度或采用新型無刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)及其控制系統(tǒng)；通過驅(qū)動系統(tǒng)集成化、永磁化和數(shù)字化等技術(shù)提升整車動力性能，使其使用感受更趨近于傳統(tǒng)燃油汽車。四是規(guī)范充電設(shè)施的建設(shè)程序和標(biāo)準(zhǔn)，更快推進(jìn)充電樁建設(shè)步伐并提高其使用的效果和效率。五是促進(jìn)車企、科研院所、高校、職業(yè)院校的合作，提高關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新力度和技術(shù)推廣服務(wù)的效果。

三、結(jié)束語

總之，在全球大力發(fā)展新能源汽車的背景下，新能源汽車是中國汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一個(gè)突破口，技術(shù)上與國外的差距相對較小。我們經(jīng)過十余年的努力，取得長足進(jìn)步，目前勢頭良好。如何保持優(yōu)勢并縮小存在的技術(shù)差距，對使我國成為汽車強(qiáng)國來說既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)，只有不斷改進(jìn)提升品質(zhì)、不斷創(chuàng)新?lián)碛泻诵募夹g(shù)，市場才會屬于我們。