朱靜妍 廖榮華

摘 要：近年來(lái)，由于傳統(tǒng)燃油汽車對(duì)能源的消耗和環(huán)境的污染，在各種需求和壓力的作用下，新能源汽車作為一種新型環(huán)保汽車正在迅速發(fā)展。新能源汽車技術(shù)的應(yīng)用，能有效減少化石燃料的消耗和環(huán)境污染，使得汽車行業(yè)更加可持續(xù)發(fā)展。本文探討了汽車行業(yè)中新能源汽車在動(dòng)力深度電氣化、車身底盤(pán)輕量化及整車智能網(wǎng)聯(lián)方面的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;動(dòng)力深度電氣化;輕量化;智能網(wǎng)聯(lián)

0 引言

汽車的使用一方面能夠?yàn)槿藗兊纳顜?lái)極大的便利，但是另一方面也帶來(lái)了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染。新能源汽車是未來(lái)汽車的趨勢(shì)，采取新型動(dòng)力系統(tǒng)，能有效降低能耗，減少排放污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，新能源汽車包括純電動(dòng)汽車、增程式電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池電動(dòng)汽車等，其技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)方面，插電式混合動(dòng)力汽車是全球研發(fā)的熱點(diǎn)，純電動(dòng)汽車則是電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向，燃料電池汽車方面也在不斷取得突破。

1 動(dòng)力深度電氣化

1.1 插電式混合動(dòng)力汽車

插電式混合動(dòng)力汽車是一種新型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，同時(shí)具備純電動(dòng)汽車和燃油汽車的特點(diǎn)，既有傳統(tǒng)汽車的功能結(jié)構(gòu)，如傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等，也具備純電動(dòng)功能，包括了電動(dòng)機(jī)、控制電路、電池、充電接口，電池容量較大。相比純電動(dòng)汽車，插電混合動(dòng)力汽車更適合當(dāng)下的市場(chǎng)需求。由于基礎(chǔ)設(shè)施的缺乏，純電動(dòng)汽車充電問(wèn)題難以解決，插電混動(dòng)車則為汽車?yán)m(xù)航里程問(wèn)題提供了較好的解決方案。到2020年，插電式混合動(dòng)力汽車全球銷量將是純電動(dòng)汽車的1.4倍，達(dá)135萬(wàn)輛。

1.2 動(dòng)力電池技術(shù)

動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力來(lái)源，具有較高的能量、功率及能量密度。新能源汽車電池主要是動(dòng)力鋰電池，主要包括磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池等。高價(jià)格的新能源汽車主要在于動(dòng)力電池的高成本，新能源汽車的成本構(gòu)成中，電池則占據(jù)了電驅(qū)系統(tǒng)約80%的成本。近幾年，動(dòng)力電池的綜合性能有所提高，主要體現(xiàn)在比能量性能的大幅增長(zhǎng)。到2025年，動(dòng)力電池系統(tǒng)及電池單體的比能量將提高一倍，電池系統(tǒng)比能量為200-250瓦時(shí)/公斤，成本降低約50%，達(dá)1元/瓦時(shí)左右，電池單體比能量為350瓦時(shí)/公斤左右。隨著成本的下降，電池的耐用性和安全性問(wèn)題會(huì)進(jìn)一步凸顯。

1.3 燃料電池汽車

燃料電池汽車以近零排放和高效率的優(yōu)勢(shì)，在新能源汽車發(fā)展中占據(jù)較重要的地位，具有較廣闊的發(fā)展前景。目前，燃料電池汽車的發(fā)展面臨一些困境，由于加氫站的建設(shè)缺乏完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，氫氣成本仍高于燃油成本。其燃料電池關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化能力還相對(duì)薄弱，仍需要一定的時(shí)間積累。近年來(lái)，燃料電池技術(shù)也取得了突破性進(jìn)展，燃料電池汽車的波載量已經(jīng)從1克/千瓦下降到0.3克/千瓦以下，相當(dāng)汽車尾氣凈化器的波載量。

2 車身底盤(pán)輕量化

通過(guò)采用輕質(zhì)材料，降低汽車的整備質(zhì)量，可以提高新能源汽車的動(dòng)力性，并有效降低能耗。研究表明，新能源汽車的質(zhì)量每減少100千克，其續(xù)航里程可以提高6%-11%，日常損耗成本則減少20%。為了保證合適的續(xù)航里程，新能源汽車的動(dòng)力電池質(zhì)量都比較重，因而新能源汽車比傳統(tǒng)汽車更需要輕量化。汽車輕量化集中在碳纖維車身和鋁鎂合金的應(yīng)用，以特斯拉為例，其電動(dòng)汽車采取了全新鋁合金框架、非承載式車身及電池底盤(pán)，在鋁合金材料的集成應(yīng)用上較為成熟。以寶馬i3為例，其電動(dòng)汽車采取了全新鋁合金框架和碳纖維的非承載式車身，主要采取了碳纖維材料集成應(yīng)用，其單一車門質(zhì)量不超過(guò)8千克，相比鋁合金車門減輕了30%的重量，比鋼板車門則減輕50%的重量，即便i3配備了22千瓦時(shí)的動(dòng)力電池，整備質(zhì)量?jī)H1.2噸。

3 整車智能網(wǎng)聯(lián)化

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車方面，電動(dòng)汽車是實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)的最佳移動(dòng)平臺(tái)，推動(dòng)著新能源汽車產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的革命與發(fā)展。未來(lái)無(wú)人駕駛技術(shù)將與新能源結(jié)合起來(lái)，將創(chuàng)造一個(gè)智能化、低碳化的新型汽車產(chǎn)業(yè)，傳統(tǒng)汽車的機(jī)械部件將轉(zhuǎn)變?yōu)镮T軟、硬件系統(tǒng)。無(wú)人駕駛汽車把對(duì)車輛的操控完全交給汽車的控制系統(tǒng)，各種傳感器、信息處理和控制決策系統(tǒng)是重要部分。汽車智能網(wǎng)聯(lián)化包含了三個(gè)階段，以駕駛?cè)藶橹匦牡闹鲃?dòng)安全輔助階段、以網(wǎng)絡(luò)為中心的網(wǎng)聯(lián)汽車階段、以車輛為中心的自動(dòng)駕駛階段，目前的研究正處于第一階段。無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展將會(huì)給新型電子元器件、車聯(lián)網(wǎng)、GPS導(dǎo)航、新一代互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)、新產(chǎn)品創(chuàng)造市場(chǎng)機(jī)會(huì)?，F(xiàn)階段整車智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面，美國(guó)通用汽車、德國(guó)漢堡Ibeo公司走在前列。對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)的新進(jìn)入者而言也是一個(gè)難得的機(jī)遇，以谷歌、百度為代表的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)陸續(xù)進(jìn)入無(wú)人駕駛汽車領(lǐng)域并引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

新能源汽車產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是解決環(huán)境污染問(wèn)題、節(jié)能減排的有效舉措。新能源汽車的發(fā)展將是汽車、能源、信息互聯(lián)網(wǎng)的融合，以電動(dòng)汽車為儲(chǔ)能終端，電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)的雙向互動(dòng)，未來(lái)汽車將更加智能、安全、高效。新能源汽車的動(dòng)力深度電氣化、車身底盤(pán)輕量化與整車智能網(wǎng)聯(lián)化相結(jié)合，才能較好解決電池重量增加和里程限制、成本與碰撞安全性以及傳統(tǒng)汽車電子系統(tǒng)依賴國(guó)外技術(shù)的問(wèn)題。

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