孫秀倩

摘 要：隨著我國汽車行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展， 市場競爭主體多元化，新能源汽車產(chǎn)品日益豐富， 產(chǎn)品結構升級換代加快。能滿足各類人群對車輛的使用需求，并以節(jié)能，環(huán)保，綠色為研發(fā)理念，降低生態(tài)環(huán)境污染程度。本文通過研究發(fā)現(xiàn)新能源汽車及電機驅(qū)動的控制技術研究中存在電池技術不成熟、充電設施不完善、安全性問題及成本過高等問題，對此提出提高電池技術研發(fā)投入、加強充電設施建設、強化高壓電安全保護、降低電機及電控系統(tǒng)成本等措施。

關鍵詞：新能源汽車 電機驅(qū)動控制技術 環(huán)保

1 引言

為了在現(xiàn)代化建設過程中既能保護環(huán)境、節(jié)約能源，又能充分利用現(xiàn)代科技，各行各業(yè)都需要深入研究如何有效地應對空氣污染問題。特別是汽車行業(yè)，需要在新能源汽車領域加大投入，推進純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車的研發(fā)和應用。為了實現(xiàn)這一目標，需要深入研究電機驅(qū)動控制技術。由于傳統(tǒng)汽車對石油資源的過度依賴，環(huán)境污染和石油短缺等問題日益突出。因此，在不斷完善的科技前提下，利用有效資源開發(fā)清潔能源，以替代傳統(tǒng)燃料，優(yōu)化交通能源已成為現(xiàn)代化建設不可或缺的選擇[1]。

2 新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們對交通運輸?shù)男枨笠苍絹碓礁?，而汽車作為最主要的出行方式之一，在這一過程中發(fā)揮著不可替代的作用。然而，隨之而來的是汽車排放產(chǎn)生的環(huán)境污染和對有限能源的依賴，這給環(huán)境和資源帶來了較大壓力。為了促進可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護，必須加大對新能源汽車的研究和開發(fā)力度，以降低對有限資源的消耗，提高能源的利用效率。

2.1 中國汽車工業(yè)

中國的汽車工業(yè)正快速崛起，特別是在新能源汽車領域取得了顯著的成就。純電動汽車作為其代表，成為了全球市場的一匹黑馬。政府的鼓勵政策和產(chǎn)業(yè)鏈的逐步完善，為新能源汽車的發(fā)展提供了有力的支持。例如：特斯拉在中國市場的表現(xiàn)，特斯拉是目前全球純電動汽車市場的領軍者之一，而在中國市場，特斯拉的表現(xiàn)更是驚人。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年第一季度，特斯拉在中國市場的銷量已經(jīng)超過了10萬輛，超過了所有其他新能源汽車品牌的銷量總和。這一成績表明，特斯拉在中國市場的影響力正在迅速擴大。國產(chǎn)新能源汽車的發(fā)展，中國政府積極鼓勵本土汽車制造企業(yè)在新能源汽車領域的發(fā)展，并采取了一系列措施支持和引導其發(fā)展。這些措施包括提供補貼和減免稅收等政策支持，以及鼓勵新能源汽車相關技術的研發(fā)和應用。在政府支持和市場需求的推動下，國產(chǎn)新能源汽車正在迅速崛起。例如比亞迪、蔚來、小鵬等國產(chǎn)新能源汽車品牌都取得了不俗的市場表現(xiàn)。比如，蔚來在2018年成功上市，成為了首家在美國上市的中國新能源汽車企業(yè)，而小鵬汽車在2020年成功上市，并在美國納斯達克交易所上市。雖然新能源汽車在中國得到了一定的推廣和發(fā)展，但其產(chǎn)業(yè)結構還不夠完善，市場規(guī)模和商業(yè)化程度相對較低。

純電動汽車在中國的發(fā)展已經(jīng)非常迅速。截至2021年，中國是全球最大的純電動汽車市場，其銷量占全球市場總銷量的一半以上。這得益于中國政府在新能源汽車領域的強有力政策支持，包括財政補貼、免費牌照、充電基礎設施建設等。這些政策措施幫助純電動汽車得以在中國市場上迅速發(fā)展，吸引了許多車企投入到該領域的研發(fā)和生產(chǎn)。然而，在其他類型新能源汽車領域，如混合動力汽車、燃料電池汽車等，市場規(guī)模和商業(yè)化程度仍然相對較低。中國政府對這些類型的新能源汽車的政策支持相對較少，例如對于混合動力汽車等并沒有像純電動汽車一樣的財政補貼政策，這使得這些新能源汽車的銷量較低，制約了其在市場上的商業(yè)化程度。因此，中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)結構、市場規(guī)模和商業(yè)化程度等方面還有一定的差距和不足。政府可以通過更加平衡的政策支持和措施，促進各類新能源汽車的發(fā)展和商業(yè)化[2]。

2.2 核心技術競爭力較低

新能源汽車是未來汽車發(fā)展的趨勢，其技術含量高、研發(fā)難度大。雖然我國在新能源汽車領域取得了重大進展，但在混合動力汽車方面的技術研究相對較薄弱。這也表明，要實現(xiàn)汽車強國的目標，我國汽車工業(yè)在技術創(chuàng)新方面仍需加強努力。一個具體的案例是廣汽本田旗下的雅閣混動車型。盡管該車型在市場上具有較高的知名度和美譽度，但其技術性能卻與國際先進水平相比存在明顯的差距。此外，該車型的動力電池性能和電控系統(tǒng)也相對較弱，影響了其整體的駕駛品質(zhì)和用戶體驗。對于這些問題，廣汽本田也在不斷地進行技術升級和改進，以提升雅閣混動車型的性能表現(xiàn)和競爭力。但這也反映出了在混合動力汽車技術研究方面，中國汽車制造業(yè)仍然需要更多的投入和努力。

3 新能源汽車及電機驅(qū)動控制技術中存在的問題

3.1 電池技術不成熟

新能源汽車采用的電池是其動力來源，因此電池技術的成熟程度對整個行業(yè)的發(fā)展至關重要。具體來說，電池技術不成熟可能體現(xiàn)在以下幾個方面：電池能量密度不足，目前新能源汽車使用的鋰離子電池能量密度普遍在100-200Wh/kg之間，而發(fā)達國家已經(jīng)實現(xiàn)了300Wh/kg以上的高能量密度電池。充電速度較慢，新能源汽車的充電速度普遍比傳統(tǒng)汽車慢，影響了消費者的使用體驗。電池壽命較短，新能源汽車的電池壽命一般在5年左右，比傳統(tǒng)汽車短，需要更加耐用的電池來提高整個系統(tǒng)的可靠性和壽命。電池安全性問題，電池的過充、過放、短路等問題可能引發(fā)安全事故，需要更加完善的電池管理和保護措施。電池回收和二次利用技術不完善，新能源汽車電池的回收和二次利用問題也需要得到更加重視，提高電池的循環(huán)利用率。這些問題都需要在電池材料、電池生產(chǎn)、電池管理、電池回收等方面進行技術創(chuàng)新和突破，以進一步提高新能源汽車的性能和可靠性，降低使用成本和安全風險。

3.2 充電設施不完善

在新能源汽車及電機驅(qū)動控制技術中，充電設施不完善主要體現(xiàn)在用戶充電的設施不夠便利、不夠普及、不夠高效，甚至可能無法滿足用戶的需求。具體包括包括以下幾個方面：充電站數(shù)量不足，目前國內(nèi)的充電站數(shù)量相對較少，尤其是在城市之外或者偏遠地區(qū)，充電設施更加缺乏。這給新能源汽車用戶充電帶來了很大的不便利。充電樁配套不足，由于新能源汽車的充電樁種類眾多，不同型號的充電樁之間存在著兼容性問題，而且不同地區(qū)的充電樁配套也存在一定的差異，這也會對用戶充電帶來很大的困擾。充電速度不夠快，雖然快充技術的發(fā)展已經(jīng)使得新能源汽車的充電速度有了很大的提高，但是相對于傳統(tǒng)汽車的加油速度還是有一定的差距，這也可能給用戶帶來一些不便。充電設施管理不規(guī)范，目前，一些充電設施的管理和運營還比較混亂，存在充電設施占用、使用收費不合理等問題，這也給用戶帶來了一些困擾。總的來說，新能源汽車及電機驅(qū)動控制技術中存在的充電設施不完善問題主要是指用戶在充電過程中遇到的各種不便利和困難，這也是新能源汽車發(fā)展過程中需要解決的重要問題之一[3]。

3.3 安全性問題

新能源汽車及電機驅(qū)動控制技術中存在的安全性問題主要包括：電池安全問題，新能源汽車的動力來源主要是電池組，因此電池的安全性問題尤為重要。電池組可能存在過充、過放、過熱等問題，一旦發(fā)生事故，可能會導致電池短路、爆炸等安全問題。

高壓電安全問題，新能源汽車電池組電壓較高，一些車型電壓甚至高達800V，這也帶來了高壓電安全問題。高壓電的維修和維護需要專業(yè)技術和設備，否則可能會引發(fā)電擊等安全事故。電機控制系統(tǒng)安全問題，新能源汽車的電機控制系統(tǒng)采用先進的電子控制技術，一旦系統(tǒng)存在故障，可能會導致電機無法正常運轉，從而影響行車安全。充電設施安全問題，充電設施安全問題主要涉及電氣安全和防火安全。由于充電樁的使用頻率較高，一旦發(fā)生安全事故，后果也將非常嚴重。綜上所述，新能源汽車及電機驅(qū)動控制技術中的安全性問題主要涉及電池安全、高壓電安全、電機控制系統(tǒng)安全以及充電設施安全等方面，這些問題都需要得到嚴格控制和解決，以確保新能源汽車的使用安全。

3.4 成本問題

新能源汽車及電機驅(qū)動控制技術的成本仍然比傳統(tǒng)汽車高昂，這也是制約其普及和發(fā)展的重要因素。具體來說：電池成本，新能源汽車的主要動力來源是電池組，而電池的成本往往較高。盡管電池成本隨著技術的發(fā)展不斷下降，但仍是新能源汽車成本的重要組成部分。高壓電安全成本，新能源汽車電池組電壓較高，一些車型電壓甚至高達800V，這也帶來了高壓電安全成本問題。為確保高壓電的安全，需要采用高品質(zhì)的電子元器件、安全保險等，這些成本相對較高。電機控制系統(tǒng)成本，新能源汽車的電機控制系統(tǒng)采用先進的電子控制技術，需要使用高性能的處理器、傳感器和控制芯片等元器件，這些成本相對較高。充電設施成本，充電設施成本主要涉及充電樁和充電站的建設和維護成本。這些設施的建設和維護需要大量的資金投入，尤其在一些較為偏遠地區(qū)，充電設施建設的成本可能更高。綜上所述，新能源汽車及電機驅(qū)動控制技術中的成本問題主要涉及電池成本、高壓電安全成本、電機控制系統(tǒng)成本以及充電設施成本等方面，這些問題都需要不斷地降低成本、提高技術水平、提高生產(chǎn)效率，以實現(xiàn)新能源汽車的規(guī)?；瘧?。

4 新能源汽車及電機驅(qū)動控制技術發(fā)展建議

4.1 提高電池技術研發(fā)投入

電池作為新能源汽車的核心部件，其成熟程度對新能源汽車的發(fā)展至關重要。只有電池技術得到進一步的提升和突破，新能源汽車才能更好地滿足人們對于環(huán)保、安全和性能的需求，直接影響了汽車的續(xù)航里程、充電時間、重量、成本等方面。為了解決新能源汽車電池技術的發(fā)展問題，政府和企業(yè)可以加大對電池技術研發(fā)的投入力度，加強基礎研究、應用研究和產(chǎn)業(yè)化推廣，開發(fā)出更加高效、安全、環(huán)保的電池技術。不斷地創(chuàng)新，開發(fā)出新的電池材料、新的電池結構和新的電池工藝，以提高電池的能量密度、循環(huán)壽命和快速充放電性能。推動電池技術標準化，統(tǒng)一電池規(guī)格、標準測試方法和質(zhì)量認證標準等，提高電池產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。加強電池回收和再利用，減少電池廢棄物對環(huán)境的污染，提高資源利用效率。電池技術需要與車輛系統(tǒng)相協(xié)同，開發(fā)出適合不同車型的電池系統(tǒng)，優(yōu)化電池與電機控制系統(tǒng)的匹配度，提高新能源汽車的續(xù)航里程和性能表現(xiàn)。綜上所述，通過加大電池技術研發(fā)投入、加強電池技術創(chuàng)新、推進電池標準化工作、加強電池回收和再利用以及加強電池與車輛系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化等措施，進而推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。

4.2 加強充電設施建設

新能源汽車充電設施不完善問題是影響新能源汽車發(fā)展的一個重要因素。為了解決這一問題，政府和企業(yè)應加大對充電設施的投入力度，增加充電站的數(shù)量和覆蓋面積，優(yōu)化充電設施的布局和配套服務，以滿足用戶的充電需求。推廣智能充電技術，智能充電技術可以幫助用戶更加便捷地進行充電，推廣快速充電技術，快速充電技術可以大大縮短充電時間，提高用戶的使用便利性。政府和企業(yè)應加大對快速充電技術的研發(fā)和推廣力度，為用戶提供更加便捷的充電體驗。加強充電標準化工作，推動充電標準化工作，統(tǒng)一充電接口、充電功率、充電模式等規(guī)范，提高充電設施的互操作性和兼容性，降低用戶的使用成本。加強公共充電設施與私人充電設施的協(xié)同發(fā)展，公共充電設施和私人充電設施應該相互協(xié)調(diào)、互相補充，以提高充電設施的覆蓋率和使用率，為用戶提供更加便利的充電服務。綜上所述，通過加強充電設施建設、推廣智能充電技術、推廣快速充電技術、加強充電標準化工作以及加強公共充電設施與私人充電設施的協(xié)同發(fā)展等措施，可以有效地解決新能源汽車充電設施不完善的問題，提高用戶的使用便利性和體驗，促進新能源汽車的發(fā)展。

4.3 強化高壓電安全保護

新能源汽車及電機驅(qū)動控制技術中的安全問題是新能源汽車發(fā)展中需要重點解決的問題。針對這些問題，可以采取以下措施：加強電池安全管理，電池安全問題是影響新能源汽車安全的主要因素之一。應加強對電池的設計、生產(chǎn)、運輸、使用和回收等環(huán)節(jié)的安全管理，建立完善的電池安全檢測和監(jiān)控機制，保障電池的安全性。強化高壓電安全保護，高壓電系統(tǒng)是新能源汽車中的重要組成部分，應加強對高壓電系統(tǒng)的安全保護措施，例如設置高壓斷路器、電流限制器、故障診斷器等裝置，以及建立完善的高壓電系統(tǒng)安全管理體系，保障高壓電系統(tǒng)的安全性。提高電機控制系統(tǒng)安全性，電機控制系統(tǒng)是新能源汽車動力輸出的核心，應加強對電機控制系統(tǒng)的安全性設計和管理，例如設置過電流保護、過溫保護、過壓保護等保護措施，建立完善的電機控制系統(tǒng)安全檢測和監(jiān)控機制，保障電機控制系統(tǒng)的安全性。綜上所述，通過加強電池安全管理、強化高壓電安全保護、提高電機控制系統(tǒng)安全性、加強充電設施安全保障等措施，可以有效地提高新能源汽車及電機驅(qū)動控制技術的安全性，保障用戶的使用安全。

4.4 降低電機及電控系統(tǒng)成本

解決新能源汽車及電機驅(qū)動控制技術中的成本問題需要綜合考慮多個方面，以下是一些可能的解決措施：降低電機及電控系統(tǒng)成本，研發(fā)出更為高效、節(jié)能、低成本的電機和電控系統(tǒng)，如使用智能化控制系統(tǒng)、直接驅(qū)動技術、輕量化材料等，降低電機及電控系統(tǒng)的成本。同時，政府和企業(yè)可以合作建立充電樁、充電站等基礎設施，減少充電設施的建設成本。

5 結語

在新能源汽車領域，電機驅(qū)動的控制技術對于提高汽車的性能和能源利用效率至關重要。研究和應用先進的電機控制技術可以提高電機效率、延長電池壽命、提高車輛安全性等，在控制技術方面，目前已經(jīng)有很多成熟的技術應用在新能源汽車中，如變頻調(diào)速技術、電機矢量控制技術、能量回饋技術等。值得注意的是，新能源汽車及電機驅(qū)動的控制技術研究仍然存在一些挑戰(zhàn)和難題。例如，電池的壽命和充電設施的不完善是制約新能源汽車發(fā)展的重要問題；此外，安全性方面的問題也需要引起重視。為了進一步完善新能源汽車及電機驅(qū)動的控制技術體系，我們需要持續(xù)地投入研究和開發(fā)，并加強產(chǎn)業(yè)合作和國際交流。

參考文獻：

[1]任曉勇.新能源汽車與電機驅(qū)動控制技術[J].自動化應用，2022（05）：95-97.

[2]車玉婷. 新能源汽車及電機驅(qū)動的控制技術探究[J]. 工程與管理科學， 2022， 4（2）：49-51.

[3]周美玲.新能源汽車與電機驅(qū)動控制技術[J].電子元器件與信息技術，2022，6（01）：102-103.