中国新能源汽车与电池技术研发进展与重点部署

摘 要：随着交通运行量的增加，对环境造成极大的负担，环境问题逐渐引起人们的关注。汽车排放清洁化、能源多元化的控制模式成为当下主要研究目标。新能源汽车的发展逐渐引起重视。借助新能源汽车可是新高效节能减排的处理模式，对社会发展的积极影响不容忽视。电控内燃技术、电池技术的发展对新能源汽车的影响极大。文章对新能源汽车、电池技术的发展状况进行了分析。

关键词：新能源汽车；节能；动力系统；电气驱动

引言

汽车产销量逐渐增加，带动了石油行业的发展，中国能源供应存在严重不足，對国外原油的依赖程度较大。加强新能源开发，避免过量二氧化碳排放引起的环境负面影响十分关键。针对当下汽车工业中，环境问题、能源问题的主要矛盾，加强新能源汽车行业的发展十分必要。作为世界新能源汽车的产销大国，汽车零部件至关重要，汽车动力电池的研发对整体汽车的影响最为突出。作为重点研发问题，加强电池等相关资料的分析，缩短国内外水平差距是当下主要任务。

1 新能源汽车发展概述

1.1 动力系统发展概述

能源危机日益严重的今天，加强对汽车动力来源的合理控制十分必要。现阶段，世界范围内的汽车保有量为8亿，有关部门统计结果表明：预计到2020年全球石油耗费量中，将有65%以上属于交通行业耗费。供求危机逐渐增加，导致油价等市场行情不断发生变化。引起环境污染、温室气体排放等问题突出。为此，加强新能源汽车的开发十分必要。2013年11月，国家财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委等四部委共同确定了28个中国第一批新能源汽车推广应用城市或区域的名单，其中包含23个城市和5个城市群。

1.2 新能源汽车产业相关政策

为了鼓励国家新能源汽车的应用，政府提高了对应电池支持汽车的投入，出台了一系列补贴政策。2012年7月，国务院正式发布《节能与新能源汽车产业发展规划》，规划了中国未来新能源汽车将以纯电驱动为主要战略发展方向，当前应重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，这为中国新能源汽车的发展提供了路径支持。国务院相关机构对相关行业标准、技术规范的落实提出对应新要求，为中国汽车行业的合理发展打下了良好基础。国家针对消费者购买状况，提出了对应新能源汽车的政策要求，充分体现了国家对新能源汽车的重视程度。

1.3 新能源动力系统的战略

（1）目标定位，动力系统对汽车行业的发展影响巨大，是提高新能源动力系统合理性的关键。国家针对科技规划领域的发展结果表明，在提高汽车保有量的前提下，对年油耗量的控制需要维持在每台车1t左右，同比需要缩减成本30%左右。国内车辆的能源从传统石油、天然气逐渐向生物燃料方向发展。建立国有汽车新能源技术的长期发展是当下主要任务目标。

（2）战略要求。为了实现上述目标，需要切实考虑能源动力的要求。对发动机进行电控、清洁方向的处理。针对二氧化碳排放量逐渐增长的状况，加强电气化、多元化的合理控制，是提高动力系统发展合理性的关键。为了推进节能、汽车行业的稳定性，需要保证汽车朝着微型化、低油耗的方向发展，深入开展动力系统的核心技术。针对电机驱动系统内燃机系统进行深入调整，提高能源系统的合理控制化，实现自主研发的创新要求。

2 新能源动力系统研发进展

2.1 研发现状

在单体电池新产品方面，我们的磷酸铁锂能量密度已经能够做到120到140瓦时/公斤，容量为5安时的磷酸铁锂电池能量可达130瓦时/公斤。单体动力电池安全性都达到了国标的安全性要求，但是在锰酸锂和三元体系等方面，对安全性的把握控制应该更为严格。国内的方形锂离子电池比国外水平更先进，但是在软包和18650电池的技术方面，能量密度上我们与国外相比还有比较大的差距。从整体分析角度出发，对应关键问题需要考虑锂电池的要求，现阶段，已经初步形成了完整的锂电池体系，针对锂电池动力系统的结构、工艺和生产技术的控制已逐渐形成了新模式。亚洲范围内，锂电池主要在中、韩、日三国的研发较多。世界范围而言，美国的研发能力较强。中国动力电池的指标与国外先进技术已经明显缩小了差距，但是在材料基础方面仍有待提高。加强抑制效果、电池安全稳定性是当下企业研发的主要方向。对国内电池制造厂家而言，其优势产能要求不容忽视。

2.2 存在问题

国内锂电池发展中，存在问题较多，分析如下：第一、高端材料的应用有限，低端材料相对存在过剩的状况。整体工艺加工有待提高、需要充分考虑材料稳定性特点。第二、电池设计中无法实现基本要求的满足，多组电池共同存在仍无法满足要求。第三、电池回收规划能力差，整体设备的发展水平偏低。电池在制造方面，受精度、性能、适应范围等限制，与国外企业的发展状况存在一定差距。第四、自主创新能力一般，国内电池企业无论工艺研发，还是设备制造等，均存在自主创新能力差的不足，限制了相关经验、设备制造水平的发挥。再者，电池检测功能有限，从数据采集方面而言，需要充分考虑热管理、安全管理方面的要求，避免散热、保护、使用等存在隐患问题。

2.3 未来研发重点

在动力电池研发规划上，我们也提出了电池能量密度规划，即到2020年达到300瓦时/公斤，成本降到0.8元/瓦时以下。在最新的规划中，我们要求电池能量密度达到500瓦时/公斤以上，世界主要国家在这些规划目标方面基本保持一致。

专家预计，2020年是国内动力电池发展的关键阶段，对应锂电池技术研发目标主要是针对新型锂电池进行的开发，重点考虑能量密度的提升，加强动力系统的智能化研究。争取到2025年，实现新型电池技术的的发展取得显著成就，缩短与国际先进水平的差距。提高相关企业的整体竞争力。未来发展期间，高性能、低成本的锂电池是主要目标，对新能源汽车动力行业而言优势极为突出，可充分实现便利度、安全性的提升。

2.4 节能减排效应分析

与传统燃油汽车相比，能量转化问题需要引起关注，对应转化效率、能耗问题、综合效率等均可实现优化。在考虑电网输电效率的基础之上进行能耗分析，结果表明提高纯电动汽车的优化可充分实现汽车能耗比例的降低。纯电动汽车、混合动力汽车的能耗需要充分加强能源结构的优化，保证整体发电质量的提升，对电动汽车的合理发展具有积极影响。

新能源汽车的碳排放量下降明显，根据其驱动状况可实现对能源的高效利用。混合动力汽车方面，考虑燃油汽车的测算，可实现汽车排放量的合理控制。充分缓解中国以火力发电为主的能源结构形式，对电动汽车、混合动力汽车的长期合理发展具有积极影响。

3 结束语

从汽车能耗、环境发展角度出发，新能源汽车的发展已经成为当下主要任务。加强汽车节能减排理念的落实，提高电池技术的发展，对各个企业长期统筹规划管理具有重大影响。合理考虑充换电设备设施的要求，提高电池技术的结构、材料、原理分析，对提高动力电池发展的合理建设具有不可低估的作用。加强资金、资本建设的合理控制是当下主要工作内容。通过对汽车能源的有效控制，可避免石油、天然气等原料耗费比例过高，二氧化碳排放量过大的危害，发展前景十分广阔。

参考文献

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作者简介：马宁（1979.04-），男，回族，籍贯：北京市西城区，学历：本科，职称：工程师，单位：中国汽车技术研究中心，研究方向：新能源汽车。