馬銀余

蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué) 甘肅省蘭州市 730060

1 新能源汽車定義

二零一二年七月九日，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（二零一二-二零二零年）》，此規(guī)劃中所指新能源汽車主要分為純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力轎車和燃料電池車輛。

2 新能源汽車類別

2.1 純電動(dòng)汽車

純電車是由電動(dòng)車蓄電池供給動(dòng)力并由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的汽車。純電車的主要好處是:沒(méi)有燃料、零排放量，對(duì)大氣環(huán)境無(wú)環(huán)境污染。沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)、噪聲小、構(gòu)造簡(jiǎn)潔、故障率較少;能量轉(zhuǎn)化效率高，尤其是在交通擁堵的城市，汽車停止或等待時(shí)不耗費(fèi)電能，甚至當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)還能收回能量。不過(guò)純電車也有缺點(diǎn):動(dòng)力電池還沒(méi)有形成并大規(guī)模生產(chǎn)，能量密度較低，單次充滿電運(yùn)行里程短;換用動(dòng)力電池成本較高昂。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，純電動(dòng)汽車的三電（電池、電機(jī)和電控系統(tǒng)）生產(chǎn)成本占據(jù)了汽車整機(jī)生產(chǎn)成本的百分之五十左右，其中動(dòng)力電池占據(jù)了三電生產(chǎn)成本的百分之七十;而動(dòng)力電池壽命影響因素較多，且無(wú)法明確具體的應(yīng)用期限。因此，以純電動(dòng)汽車提升競(jìng)爭(zhēng)力的重要技術(shù)還是電池技術(shù)。

2.2 插電式混合動(dòng)力汽車

插 電 式 混 合 動(dòng) 力 車（Plug-in hybrid electric vehicle，簡(jiǎn)寫(xiě)PHEV），是介于純電車和燃料轎車二者之間的一款新能源車型，具有傳統(tǒng)車型的發(fā)電機(jī)、變速器箱、傳動(dòng)控制系統(tǒng)、油路、油箱。也有純電動(dòng)汽車的電池、電動(dòng)機(jī)、監(jiān)控電路，而且鋰離子電池容積也特別大，有充電端口;它綜合了純電車（EV）和混合能源車輛（HEV）的優(yōu)勢(shì)，既能進(jìn)行純電車、零污染的駕駛，又可利用混動(dòng)模式提高車輛的續(xù)駛里程。而插電式混合動(dòng)力車則為傳統(tǒng)燃油車輛添加了額外的純電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。插電式混合動(dòng)力汽車雖然具有相對(duì)大功率容量的動(dòng)能燃料電池，但動(dòng)力燃料電池體積遠(yuǎn)小于一般純電動(dòng)汽車的電池體積。針對(duì)短途時(shí)間能夠用純電動(dòng)模型駕駛，只要有充電樁時(shí)即可直接對(duì)汽車完成補(bǔ)充，只要無(wú)充電樁時(shí)就能夠用混合動(dòng)力模型（以內(nèi)燃機(jī)居多）駕駛，并及時(shí)給電池充電。插電式混合動(dòng)力轎車，既具備了純汽車的無(wú)環(huán)境污染、噪音小，維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，也具備了傳統(tǒng)燃料轎車加油簡(jiǎn)單，續(xù)航里程長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。

2.3 燃料電池汽車

燃料電池動(dòng)力小車也是發(fā)電機(jī)的組成部分，其點(diǎn)燃動(dòng)力電池的主要能力是使用氫與氧發(fā)生的物理化學(xué)反應(yīng)速度，但并沒(méi)有進(jìn)行完全點(diǎn)燃，而是直接變成電能的。動(dòng)能電池的化學(xué)反應(yīng)流程中不能形成危害化學(xué)物質(zhì)，所以燃料電池轎車是無(wú)環(huán)境污染車型，因?yàn)閯?dòng)能汽車電池的能耗轉(zhuǎn)化效率比一般內(nèi)火機(jī)要提升2～3倍，所以在電能的使用和環(huán)境保護(hù)性方面，燃料電池轎車都是一個(gè)很理想的車型。蓄電池是儲(chǔ)存電力的能量存儲(chǔ)裝置，而能源動(dòng)力電池則是指諸如氫氣或乙酰丙胺等的能源動(dòng)力電池，運(yùn)用電化學(xué)反應(yīng)把物理化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，原理類似于水力發(fā)電裝置。其燃料電池的主要能源是使用氫與氧之間的生化反應(yīng)速度，流程中形成了電荷移動(dòng)，也因此形成了電流，由于燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有形成什么有害物質(zhì)，反應(yīng)速度的主要產(chǎn)物也是水，所以沒(méi)有空氣污染，也沒(méi)有噪聲，使得燃料電池汽車是一種真正的潔凈能源汽車。

3 新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大

經(jīng)計(jì)算，二零一八年全世界清潔能源汽車的總生產(chǎn)量為122.07萬(wàn)臺(tái)，比去年上升了百分之五十點(diǎn)四六以上。在二零一八年期間，國(guó)家政府的政策調(diào)控雖然對(duì)清潔能源汽車的市場(chǎng)推廣影響很大，如二零二零年世界保有量達(dá)到了一千零二十三萬(wàn)臺(tái)，同增百分之四十三，而二零一六-二零二零年CAGR則達(dá)到了百分之五十以上。經(jīng)計(jì)算，2021H1世界新能源汽車銷量將實(shí)現(xiàn)二百六十五萬(wàn)臺(tái)，同增百分之一百六十八，高速增長(zhǎng)原因主要系同期受疫病影響的基數(shù)相對(duì)較少，如二零二零年世界全年銷售量約為三百二十四萬(wàn)臺(tái)，盡管受疫病影響卻有了百分之四十三的上升。而且從產(chǎn)量和銷售數(shù)量中依然可以發(fā)現(xiàn)，清潔能源車的規(guī)模已相當(dāng)可觀，并且隨著中國(guó)全國(guó)碳減排行動(dòng)的逐步推進(jìn)，清潔能源車的銷售數(shù)量與保有量將有望逐步擴(kuò)大而且就趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，其規(guī)模也還將會(huì)逐步地繼續(xù)擴(kuò)大起來(lái)。

3.2 技術(shù)水平的提升飛快

二零一四年，在關(guān)于國(guó)內(nèi)的汽車的百人會(huì)當(dāng)中，國(guó)家工信部的副部長(zhǎng)苗圩也曾指出，國(guó)內(nèi)目前乘用車主要型號(hào)的接續(xù)功能均已達(dá)到三百公里以上，這一數(shù)值已和全球的領(lǐng)先科技水平保持了同步。以上這二項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)相對(duì)于比二零一二年的世界平均水平，中國(guó)建筑單體能源密度增加了二倍以上，而整體價(jià)格則下降了百分之七十。從中可以發(fā)現(xiàn)，在技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的持續(xù)突破，是清潔能源在國(guó)內(nèi)建筑汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展最重要的驅(qū)動(dòng)力。

3.3 企業(yè)總體實(shí)力提升

全世界大部分的車輛企業(yè)，目前也都開(kāi)始投資了對(duì)新能源車輛的進(jìn)一步發(fā)展研究工作，就新能源車輛研發(fā)中在整車和動(dòng)能燃料電池的各種資源投放占比來(lái)說(shuō)，不少企業(yè)都已經(jīng)超過(guò)了8%以上，而且這個(gè)數(shù)值甚至比全世界的平均值都要高出。當(dāng)前階段，骨干汽車企業(yè)集團(tuán)如比亞迪和北汽等均已在動(dòng)力電池方面有著比較完善的研究能力，而市場(chǎng)上慘烈的競(jìng)爭(zhēng)又在極大地推動(dòng)了企業(yè)總體能力的持續(xù)提升，這也對(duì)目前新能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了一定的促進(jìn)效果。

3.4 配套設(shè)備逐漸完善

目前，為減輕疫情對(duì)新能源車領(lǐng)域的危害，國(guó)家暫緩補(bǔ)償政策至二零二一年，產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在逐步復(fù)蘇中。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)據(jù)表明，二零二零年，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)量達(dá)一百三十六點(diǎn)六萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)量將比二零一九年有所回升。銷售方面，經(jīng)過(guò)多年來(lái)對(duì)清潔能源汽車行業(yè)完整生態(tài)圈的培育，其管理體系逐漸完善，豐富和多樣的清潔能源汽車產(chǎn)品越來(lái)越適應(yīng)市場(chǎng)需求，使用條件也在逐漸優(yōu)化與完善，在上述措施下，清潔能源汽車行業(yè)日益獲得用戶的青睞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在二零一四-二零二零年，中國(guó)新能源汽車銷量將由七點(diǎn)五萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)至一百三十六點(diǎn)七萬(wàn)臺(tái)，并完成了跨越式發(fā)展。當(dāng)下國(guó)家也處在穩(wěn)步推動(dòng)全省范圍內(nèi)的充電網(wǎng)建設(shè)之中。充電網(wǎng)在公共場(chǎng)所，以及人們居住的小區(qū)、工作單位和高速道路等重點(diǎn)生活生產(chǎn)地點(diǎn)的覆蓋面均有了很大的提升。數(shù)據(jù)表明到了二零一七年的年底，在中國(guó)境內(nèi)共建設(shè)充電公共樁數(shù)量已達(dá)到二十一點(diǎn)四萬(wàn)戶，其保有量在世界遙遙領(lǐng)。其中新用戶的私人樁配置率更高達(dá)80%。公共設(shè)備的配套建設(shè)，對(duì)清潔能源車輛在中國(guó)市場(chǎng)上的逐步開(kāi)放程度和中國(guó)市民對(duì)清潔能源車輛的接納和青睞程度，均起了十分關(guān)鍵的影響效果。

4 新能源汽車對(duì)傳統(tǒng)汽車的影響

4.1 傳統(tǒng)燃油車陸續(xù)禁售

由于新能源汽車的高速增長(zhǎng)以及氣候問(wèn)題的日益嚴(yán)重，許多發(fā)達(dá)國(guó)家都已經(jīng)明確宣布，將全面對(duì)燃油汽車禁售。德國(guó)、印度將于二零三零年禁售汽油汽車，荷蘭、挪威將于二零二五年禁售汽油汽車，法國(guó)、英國(guó)也將于二零四零年禁售汽油汽車。在其它發(fā)達(dá)國(guó)家也紛紛宣布禁售傳統(tǒng)燃油汽車的同時(shí)，我國(guó)政府對(duì)國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)也做出了一些規(guī)定，包括嚴(yán)格限制建設(shè)傳統(tǒng)燃料車項(xiàng)目;從嚴(yán)把控現(xiàn)有企業(yè)增加對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)燃料車的生產(chǎn)能力;企業(yè)的燃油消耗負(fù)積分可以新能源車正積分抵債或置零，而汽車消費(fèi)負(fù)積分也可以向其它公司購(gòu)買新汽車的正積分等一些舉措。

4.2 傳統(tǒng)汽車行業(yè)將迎來(lái)新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇

新能源車比較與傳統(tǒng)燃料車來(lái)說(shuō)，最明顯的不同點(diǎn)就是可以取消發(fā)電機(jī)，而增加了電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)是由幾百個(gè)零件所構(gòu)成，包括了曲柄連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、氣缸活塞等，如果取消發(fā)電機(jī)，另一方面，對(duì)于那些墨守成規(guī)，安于現(xiàn)狀的大公司，將會(huì)被歷史的舞臺(tái)所拋棄;另外，一些勇于創(chuàng)新，勇于挑戰(zhàn)的公司也會(huì)乘著中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)變革的東風(fēng)，積極迎接新的挑戰(zhàn)與成長(zhǎng)機(jī)會(huì)，以促進(jìn)公司轉(zhuǎn)型改造，這些公司也可及時(shí)進(jìn)行改造提升的計(jì)劃，包括開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用于清潔能源汽車的其它機(jī)械傳動(dòng)產(chǎn)品，以增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力;同時(shí)還可尋找新的合作方，引入新的生產(chǎn)方式，為清潔能源企業(yè)提供相關(guān)服務(wù)。

5 新能源汽車技術(shù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

5.1 核心技術(shù)還較薄弱

近幾年來(lái)，國(guó)家的發(fā)動(dòng)機(jī)公司盡管一直加強(qiáng)了對(duì)該行業(yè)科技方面的關(guān)注和投入，同時(shí)盡管我國(guó)在很多零部件方面也已經(jīng)具有了較高水平的研制技術(shù)水平和能力，不過(guò)也因?yàn)槠鸩较鄬?duì)較晚，所以目前中國(guó)在許多技術(shù)方面像整機(jī)工藝、電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)以及電池管理系統(tǒng)等方面，仍然和外國(guó)的領(lǐng)先技術(shù)水平還存在著相當(dāng)?shù)木嚯x，這也導(dǎo)致了目前中國(guó)的清潔燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)在生產(chǎn)可靠程度、適應(yīng)性和工程性等方面都還處在技術(shù)落后的初級(jí)階段。

5.2 對(duì)資源的整合程度低

目前國(guó)內(nèi)外的清潔能源車市場(chǎng)出現(xiàn)了百家爭(zhēng)鳴的火熱景象，巨大的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)在一定程度可以促進(jìn)各個(gè)公司都主動(dòng)加大對(duì)清潔能源車輛的科技研發(fā)和投入，為清潔能源汽車行業(yè)發(fā)展提供必要的有利因素。但由于公司內(nèi)部很少有協(xié)作溝通，所以各自自成一派、各自研究方向，各大公司也都為最大效益而孤軍奮斗，這樣人才與技術(shù)資源整合上的失衡，將會(huì)導(dǎo)致大量的較低水平與重復(fù)性的研發(fā)過(guò)程，所耗費(fèi)的將是發(fā)展新能源汽車技術(shù)的整體，寶貴時(shí)間和資源對(duì)我國(guó)的人才資源的優(yōu)勢(shì)發(fā)展將產(chǎn)生不良負(fù)面影響。

5.3 基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善

由于我們現(xiàn)階段對(duì)新能源車的發(fā)展還離不開(kāi)對(duì)有關(guān)基礎(chǔ)配合的建立，再加上目前的用地建筑面積較大，因此基建工作量也較大，而我們目前經(jīng)濟(jì)還處在發(fā)展中階段，在基礎(chǔ)配合的建立和支持等領(lǐng)域與國(guó)家還有著較大的差異，總體投資和新型技術(shù)發(fā)展的不完善使得我們新建和擴(kuò)改補(bǔ)充網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋率工程的發(fā)展速度較慢。

6 新能源汽車技術(shù)發(fā)展面臨的機(jī)遇

6.1 符合社會(huì)與國(guó)家發(fā)展需求

世界的能源危機(jī)已經(jīng)加劇了，各大能源國(guó)家也開(kāi)始朝著能源變革的方向發(fā)展。中國(guó)目前高度重視研究與發(fā)展清潔能源車輛科技，一方面能夠更有效的解決世界上目前存在的新能源危機(jī)與后工業(yè)革命產(chǎn)生的巨大壓力，另一方面還能夠促進(jìn)中國(guó)在汽車行業(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)性發(fā)展，從而加快了中國(guó)在汽車行業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)提升與轉(zhuǎn)化進(jìn)度。所以，中國(guó)目前重視對(duì)清潔能源車輛領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，完全符合了我國(guó)政府政策和經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的總體要求。

6.2 市場(chǎng)機(jī)會(huì)加大

中國(guó)的新能源車所存在的市場(chǎng)機(jī)遇表現(xiàn)在二方面:首先，中國(guó)的地域差異性使得經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展處在不均衡態(tài)勢(shì)，導(dǎo)致了各個(gè)消費(fèi)階層的消費(fèi)者對(duì)車輛具有多樣化的個(gè)性要求。在這個(gè)現(xiàn)狀下，有針對(duì)性地開(kāi)展清潔能源汽車產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)，對(duì)于清潔能源汽車的前期導(dǎo)入將有著很重要的幫助。第二，由于中國(guó)城市化發(fā)展迅速，城鄉(xiāng)居民機(jī)動(dòng)車擁有量也在大幅增長(zhǎng)，而城市交通的擁堵加上廢氣環(huán)境污染已經(jīng)加劇，形成了中國(guó)社會(huì)各界高度關(guān)切的民生問(wèn)題，這也給清潔能源汽車的廣泛投入使用帶來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)會(huì)。

7 新能源汽車技術(shù)發(fā)展展望

7.1 混合動(dòng)力的電動(dòng)汽車潛力巨大

目前中國(guó)新能源汽車發(fā)展在科技層次上來(lái)說(shuō)，電力驅(qū)動(dòng)的技術(shù)還沒(méi)有完善，不過(guò)中國(guó)的汽油技術(shù)已經(jīng)有了將近百余年的發(fā)展歷程，如果把二者互相混合應(yīng)用就可以在一定程度上解決中國(guó)能源科技領(lǐng)域的不足;同時(shí)因?yàn)槲覈?guó)的國(guó)土面積很大，而居住人數(shù)又具有較大的流動(dòng)性，所以車輛在行駛時(shí)也必須保持著長(zhǎng)期、遠(yuǎn)跨度的行駛狀況，而目前在新能源技術(shù)中，混合動(dòng)力的電動(dòng)汽車所具備的續(xù)航能力也是最為長(zhǎng)久的。此外，通過(guò)在車輛的動(dòng)力系統(tǒng)中加入汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，也能夠發(fā)揮電動(dòng)力結(jié)構(gòu)所推動(dòng)的效果，這對(duì)今后純電動(dòng)汽車的研發(fā)也是十分有益的。而在目前的能源混合電車中較為成熟的技術(shù)則是可插電式路線，這些電路結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)車輛使用者的個(gè)性化要求，來(lái)選擇采用哪種方式作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，而這些結(jié)構(gòu)在產(chǎn)生了一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還普遍得到了車主的青睞，為能源混合電動(dòng)轎車的未來(lái)發(fā)展提供了良好基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，目前正在中國(guó)大力發(fā)展的能源混合電動(dòng)汽車，一方面具有相當(dāng)完善的科技基礎(chǔ)設(shè)施，另一方面又是適合中國(guó)當(dāng)前國(guó)情的發(fā)展策略。

7.2 開(kāi)發(fā)純電動(dòng)汽車為最終目的

中國(guó)目前在金融市場(chǎng)上首先出現(xiàn)的產(chǎn)品有電力混合型電動(dòng)汽車和燃料電池轎車等發(fā)展模式，而其他能量型輔助運(yùn)行的最重要因素則是中國(guó)目前對(duì)純電動(dòng)汽車方面的研究技術(shù)水平還沒(méi)有完善。盡管中國(guó)目前已經(jīng)對(duì)電池方面的研發(fā)技術(shù)傾注了很多精力，但仍然有不少尚未完全突破的領(lǐng)先技術(shù)水平。不過(guò)我們不管是從環(huán)保的角度考慮，還是從新能源車的未來(lái)發(fā)展走向考慮，純電力的車型終將是新能源車的最終發(fā)展目標(biāo)。如今世界各國(guó)都在加強(qiáng)對(duì)動(dòng)力電池技術(shù)的對(duì)持續(xù)性研發(fā)，但解決動(dòng)力電池問(wèn)題的真正解決還需相當(dāng)?shù)臅r(shí)日，但如果技術(shù)已經(jīng)成熟了，純電動(dòng)汽車的投入使用將會(huì)給整個(gè)汽車行業(yè)帶來(lái)新的科技革命。