我国电动汽车的瓶颈问题及对策

刘春杰

摘要：主要介绍电动汽车技术，分析制约我国电动汽车发展的因素，对我国电动汽车技术的发展提出相应的对策，即在政府的组织和重点支持下，建立汽车技术创新平台，聚集科技人才和科技成果，实现我国电动汽车关键技术和重点的突破。

关键词：电动汽车；瓶颈；对策

中图分类号：F426.471 文献标志码：A 文章编号：1000-8772（2013）12-0198-02

我国的汽车保有量与销售量位于世界第一。然而，我国的能源消耗量也是位于世界前列，造成我国能源消耗浪费与能源对外依存度过高且环境污染严重。电动汽车的发展可以减少我国对石油的依赖程度，改变环境污染现状，提高我国汽车工业技术。

发展电动汽车，实现汽车能源动力系统的电气化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成了广泛共识。根据各大汽车公司发布的产品上市计划，电动汽车一旦取得市场突破，必将对国际汽车产业格局产生巨大而深远的影响。

1 电动汽车的技术

1.1 电动汽车的组成

电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。

1.2 电动汽车的驱动电机

电动汽车时速快慢和启动速度取决于驱动电机的功率和性能，其续行里程长短取决于车载动力电池容量之大小，车载动力电池重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等，其体积，比重、比功率、比能量、循环寿命均各异。这取决于制造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分。

电动汽车的驱动电机目前有直流有刷、无刷、有永磁、电磁之分，再有交流步进电机等，它们的选用也与整车配置、用途、档次有关。另外驱动电机之调速控制也分有级调速和无级调速，有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毂电机、内转子电机、有单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动等。电机及调速控制器的选用和配制对整车档次和价位也有影响。

1.3 电动汽车的电池

电动汽车电池可以分为两大类，即蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯电动汽车，可以归类为铅酸蓄电池、镍基电池（镍-氢及镍-金属氢化物电池、镍-福及镍-锌电池）、钠电池（钠-硫电池和钠-氯化镍电池）、二次锂电池、空气电池等类型。

燃料电池专用于燃料电池电动汽车，可以分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）、直接甲醇燃料电池（DMFC）等类型。

蓄电池的纯电动汽车中，蓄电池的作用是汽车驱动系统的唯一动力源。而在装备传统发动机（或燃料电池）与蓄电池的混合动力汽车中，蓄电池既可扮演汽车驱动系统主要动力源的角色，也可充当辅助动力源的角色。可见在低速和启动时，蓄电池扮演的是汽车驱动系统主要动力源的角色；在全负荷加速时，充当的是辅助动力源的角色；在正常行驶或减速、制动时充当的是储存能量的角色。

燃料电池由阳极、阴极、电解质和隔膜构成。燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原。如果在阳极（即外电路的负极，也可称燃料极）上连续供给气态燃料（氢气），而在阴极（即外电路的正极，也可称空气极）上连续供给氧气（或空气），就可以在电极上连续发生电化学反应，并产生电流。

2 制约电动汽车的发展因素

2.1 技术因素

动力电池方面：对动力电池的贮能、正负极、隔膜材料配方组合和制作工艺进行技术突破，即满足续行能力的需要，又要使电池产业规模化、市场化。

2.2 充电方面

不同的车型与品牌有着不同的制造规格，而充电却不能统一，导致市场的混乱与材料的浪费。应对池组采用统一规格，便于互换的技术标准，实行车电分离，更换电池组，解决充电的瓶颈技术。

2.3 资金因素

研发电动汽车完全不同与传统汽车，是一个新的领域尝试。其核心使电池的研发。需要大量资金支持，并且承担相应的市场风险。由于前期汽车研发的投人与后期市场经费，整车的售价比较高，和传统汽车相比，比较难接受。

2.4 基础设施方面

目前中国大城市拥有车库的家庭不多，缺乏晚上进行充电的条件。因此，纯电动汽车车主通常需要依赖公共充电站。但是直到现在，国内仅建设了很少的公共充电站和充电桩。而且换电和充电两种技术间的竞争和标准的缺乏也增加了基础设施的投资风险：目前，少数国内汽车厂商和国家电网支持换电技术，而大部分国内汽车厂商和外资厂商倾向于充电技术。

2.5 企业层面

很多汽车厂商仍处于观望状态。这是出于对高成本、标准的缺乏以及有限的基础设施的种种担心。同时，由于缺乏行业标准，汽车制造商担心投资在错误的电池技术上。而中国在选择换电还是充电的政策不确定性，也使得一些厂商犹豫应该开发哪一种解决方案。目前，国内汽车厂商还没有拿出一款真正适合中国消费者的车型，电池成本最高占到一辆电动汽车总部件成本的60%左右，这也是电动汽车与内燃机汽车相比价格劣势的主要原因。

我国电动汽车企业在知识产权方面基本上不具备控制能力。由于缺乏自主知识产权，实际上合资企业的控股权已经为跨国公司控制，国内的市场也基本上被外国的品牌所垄断。中国的汽车产业出现了严重的“两权”局面，将不可避免地使电动汽车产业发展的主动权受到影响，给我国电动汽车产业发展埋下严重的隐患。

3 我国电动汽车发展的对策

目前我国的电动汽车项目尚处于开发研制阶段，没有形成生产规模，面对新一轮汽车产业的结构调整及技术升级，技术力量分散，难形成合力，无法实现新一代汽车的突破性创新。因此，要实现跨越式发展，只有建立汽车技术创新平台、集成现有的汽车科技资源，以实现联合攻关，并形成良好的运作机制与相关科技创新平台的互动，这样才能实现我国电动汽车产业的持续发展。

发达国家在汽车研究上已经取得了突破性的进展，正处于大规模产业化的边缘，将引电动汽车一场规模庞大的汽车技术革命，这对我国电动汽车企业造成极大的威胁。我国汽车企业的规模及市场规模还不足以支撑新一代电动汽车产品开发所需的技术基础和成本支出。应在技术创新平台上促“点”“线”的集成，以寻求“面”的突破。因此，只有在政府的组织和重点支持下建立汽车技术创新平台，聚集科技人才和科技成果，才能实现新一代电子汽车关键技术和重点的突破。

4 结束语

电动汽车技术及产业的广泛关联性决定了电动汽车的开发是一个跨行业、跨部门、跨地区的产学研大联合、技术大突破和产业大创新的系统工程。在世界电动汽车发展的关键时期，必须通过政府组织，充分发挥企业的主动作用，通过产、学、研大联合，实施政府组织的国家汽车创新工程，实现新一代汽车和技术的新突破。取得电动汽车产业发展的主动权，才可能使我国电动汽车产业拥有自己的知识产权。