浅谈新能源汽车技术现状与发展前景

刘玉良

摘 要：在能源形势日益严峻的今天，低碳环保已经成为全球的共识。汽车尾气给环境带来了沉重负担，加快新能源汽车的技术研发和性能优化，对于节能减排和产业结构调整具有重要意义。本文对国内外新能源汽车的发展现状进行研究，分析了当前的技术难题，通过对未来发展趋势的展望，为新能源汽车的快速发展提供参考。

关键词： 新能源汽车;发展现状;技术瓶颈;发展前景

一、前言

工业的发展，带来了环境恶化和能源危机，节能减排成为世界各国需要共同面对的难题。汽车产业是国民经济发展的支柱产业，但是碳排放给环境带来了沉重的负担，因此，汽车的节能减排才能促进人与自然的和谐相处。

科技在不断进步，人类也没有停止新能源汽车的研究步伐。通过改进发动机技术，替代汽油燃料发动机问世;通过改进汽车的动力系统，燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车技术逐渐成熟。

二、新能源汽车发展现状

（一）国外发展现状

欧美发达国家高度重视新能源汽车产业发展，通过汽车技术变革、产业升级和政策扶持来促进新能源汽车发展。英国推动“低碳汽车项目”，法国投入巨资研发新能源汽车，德国和日本也制定优惠政策扶持新能源产业的发展，各国都在竭力发展新能源汽车工业希望在全球汽车工业竞争中占据有利地位。

掌握核心科技才是新能源汽车发展的动力，因此，各国的技术研发工作不断取得新的进展。混合动力系统的应用主要是在北美国家， 而欧洲国家大力推动插电式混合动力系统的应用，日本对混合动力客车的研究也走在世界的前列。

（二）国内发展现状

在上世纪八十年代，我国新能源汽车的研究主要是压缩天然气、甲醇、液化石油气等。90年代末期，我国提出了“清洁汽车行动”，清洁燃料发展计划也制定并实施。在“十五”期间，我国加快了新能源汽车的研究步伐，研制成功的燃料电池轿车和燃料电池客车和混合动力汽车，对纯电动轿车和客车的研究也取得了新的进展，并通过国家相关部门的认证试验。

2014年，全世界共118辆首发车参加北京车展，其中有79 辆新能源汽车，占总数的70﹪。同年七月，我国对境内获得销售许可的新能源汽车（包括进口汽车），减免车辆购置税。比亚迪“秦”年销售 1.5万辆，在世界插电式车型销量中名列前茅。

发展和应用新能源汽车是人与自然和谐相处的重要途径，2015年在全球电动汽车发展较好的主要国家中，中国进步最大，超过美国位居全球第一。目前我国通过政府政策和基础设施建设支持等全方位立体化的扶持体系，给新能源汽车产业的发展带来了新的发展机遇。

三、新能源汽车的技术瓶颈

（一）动力电池续航里程和寿命有限

新能源汽车的环保节能是发展的优势，但是和传统内燃机车相比，在续航里程方面存在诸多缺点，由于电池组的相互影响，导致动力电池的寿命大大缩短，如果更换电池，需要支付昂贵的费用，所以这些因素都阻碍了新能源汽车的发展，如果没有政府相关的优惠政府扶持，推广的难度将大大增加。

（二）充电基础设施不完善

充足的充电基础设施是新能源汽车大规模使用的基本保障和必要条件。国家能源局提供的数据显示：截至2015 年底，我国新能源汽车累计产销量接近 50万辆，但是建成公共充换电站仅有3600 座，充电桩 4.9万个，车桩比不足10：1，远远不能满足电动汽车公共充电需求，成为当前制约我国新能源汽车发展的瓶颈。

充电桩分布不均衡。大多分布在酒店、医院等公共停车场，而私家车车主最理想的是在所住小区，但私家车车位受到物业限制安装较少，加之充电桩地理位置分布不均衡，导致部分已建好的充电桩长期闲置。

四、新能源汽车的发展前景

（一）轻量化是提高续航能力的途徑

减轻车身质量是降低能源消耗的重要途径，也是实现可持续发展的有效措施。研究表明，内燃机汽车每降低10%的车身质量，可减少 6% ～ 8% 的燃油消耗量，新能源汽车的轻量化对于续航能力和动力性的提高具有积极的意义。

汽车轻量化不仅是车身的轻量化，还包含传动设备、电池等的轻量化。采用轻质材料，如铝合金、高性能钢和其他复合材料是最成熟的方法，此外，轻量化需要与汽车的结构设计相结合，保证结构的强度和性能，提高生产率和经济性。

（二）锂电子电池是首选

电池是新能源汽车的核心部件，为其提供动力，各大制造商在电池的生产技术和制造成本上也是千差万别，也存在着极大的竞争。

锂电池的使用寿命长、体积小、无污染、安全性高，根据预测， 动力锂电池将在2020 年达到200 亿美元的市场规模，年均成长速度50%。

（三）电池管理系统是动力和储能电池的必须配套

为保证新能源汽车的动力性，需要通过并联串联的方式组成电池组来增大动力电池容量。通过减小单体锂电池的性能差异，就能够延长电池组的使用寿命。利用电池管理系统对充放电进行监管保护，可以实时保护电池使用状况，均衡和估算电池电量，智能控制电池的充电放电，保障使用安全，是新能源汽车的动力系统中不可必不可少的配套部件。

（四）永磁同步电机成为主流

新能源汽车技术对驱动电机的性能要求非常高，因为新能源汽车要频繁地起动、停车、加速、减速，驱动电机常常过载，转矩控制的动态性能要求高，在不同的行驶环境，要满足低速高转矩，高速低转矩的要求;为了使新能源汽车在恒转矩区和恒功率区正常工作，调速范围一定要大，并且保持较高的运行效率。

（五）电网融合是发展趋势

车网互联系统可是使电动汽车从电网充电，也可将储能电池中的电能输送回电网，实现双向电力交换，为电力的高效平稳运行，提供了新的技术保障。通过电网融合，电动汽车在用电低谷从电网充电，在用电高峰期为电网提供电能，通过调频、调压和功率修正减轻电网负担，作为分布式储能系统，在突然停电状态下可以提供备用电力。

五、结语

人居环境持续恶化，能源危机日益凸显，发展新能源汽车技术是实现人类可持续发展的重要途径，也是今后汽车技术发展的必然要求。世界各国、各大汽车生产商都在努力研发新能源汽车的技术，通过技术革新和性能改进，依靠相关的政策扶持、技术支持来振兴汽车工业。相信在不久的将来，新能源汽车在促进汽车行业发展的同时，也会为环境减轻更多的负担，实现人与自然和谐相处。

参考文献

[1] 马德粮 . 新能源汽车技术.清华大学出版社 ，2017（05）.

[2] 吴时舫 ， 徐春荣 . 低碳经济视野下的新能源汽车发展战略[J].改革与略 ，2015（08）.

[3] 王红 ，  王宏雁  . 汽车替代能源技术的比较与分析 [J]. 汽车零部件 ，2016（04）.