产业融合背景下的新能源汽车技术发展趋势分析

2022-02-18 02:18:22罗志华
科技创新与生产力 2022年3期
关键词:锂电池新能源智能化

罗志华

(河南工业贸易职业学院,河南 郑州 451191)

在产业融合的背景下,新能源汽车技术会朝着更好的方向发展,在实现智能化、 网联化、 绿色化发展的同时,还能借助多元化的措施维护应用的安全性,避免发生性能问题或其他问题,提升技术应用的有效性。

1 我国新能源汽车的发展现状分析

近年来,我国新能源汽车技术的发展速度加快,产业发展取得了明显成效,市场开发的水平、技术应用的有效性、 产业链的完整性增强,基础设施变得更加完善。 在全球汽车销量下降的形势下,我国新能源汽车的销量持续、 稳定地增加,产业规模大幅度提升,整体技术水平在国际市场处于较为先进的地位,销售量的增多促使动力电池市场快速发展、 充电基础设施建设加速推进。 当前,我国动力电池的产业规模处于世界领先地位,产业聚集度较高,充电基础设施的数量基本上能够满足公共服务领域、 私人领域的新能源汽车运行需求。 此外,我国积极研发大功率快速充电的汽车能量补给形式以及更换电池的汽车能量补给模式,这为新能源汽车的普及、 推广提供了基础性的保障。

2 产业融合为新能源汽车技术发展提供的支持

2.1 能够促进技术研发

随着产业变革的深入,汽车的概念已经从之前的交通工具快速地转变成为移动智能终端、 储能单元、 数字空间等。 新能源汽车的出现为各行各业、各个产业之间进行融合创新提供了较好的平台,尤其是在汽车软件系统、 硬件设备之间的比例变化的情况下,汽车产业也从硬件驱动向着 “智能化+服务型+参数型” 的软件驱动方向发展,软件驱动已经成为了汽车市场中的重要竞争力量。 不断加快产业之间的融合速度可以满足新能源汽车的发展需求,而研究开发更多的互联网应用技术、 大数据应用技术,增强服务的延伸能力,深入了解市场需求实现转型,可以促使技术朝着多元化融合的方向发展[1]。 例如,在产业融合的过程中,可以将电子控制单元 (E1ectronic Contro1 Unit,ECU) 进行整合,实现功能与产能的多元化发展,可以将多种传感器设备进行融合,增强新能源汽车的智能化水平,开发更多的增值业务、 增值服务,将以太网作为中坚力量,在新能源汽车和云平台相互融合、 车辆数据信息相互融合的基础上,确保数据的有效处理[2]。

2.2 能够更好地拓展产业生态圈

在产业融合的环境背景下,新能源汽车的产业模式会发生一定程度的变革和变化,产业生态圈也会有所拓展和发展。 在新能源汽车带动商业模式快速进步、 创新性发展的过程中,人们已经形成了正确的出行服务观念,在新能源汽车的购买等方面有了一定程度的改变,开始重点关注汽车的多元化发展、 服务效果的增强、 大数据技术的有效运用、 人工智能技术的良好使用以及服务质量的提升。

2.3 有助于实现智能化与共享化的目的

我国新能源汽车产业在快速发展的过程中也迎来了很多数字经济方面的发展机遇,有助于在综合运用新技术、 开发新业态和新模式的情况下寻找到更多能够提升动能、 快速发展的路径和措施[3]。 目前我国的新能源汽车产业已经开始健全数据体系,从单点数据爆发向着跨越产业的数字化融合方向发展。 可以利用数字虚拟技术、 仿真技术、 大数据技术、 云计算技术、 物联网技术等在海量的数据信息中提取具有价值的内容,应用在新能源汽车的产品设计环节、 生产环节、 服务环节等,完善其产业链,提升整个生命周期的管理效果和控制水平,为决策方案的制定提供良好的服务,在一定程度上起到优化产业结构、 加快产业转型升级的作用。 在先进技术的帮助下,新能源汽车开始朝着电动化、 智能化、 共享化、 网联化方向快速发展,不但提升了产业发展的数字化水平,而且加快了车辆的运行数据信息、 智能路网数据信息、 消费数据信息的处理速度,在实现数字化发展的同时能够满足新能源汽车的发展需求。

3 产业融合背景下新能源汽车技术的发展趋势

3.1 智能化

未来,新能源汽车的发展将遵循智慧、 高效出行的理念进行技术和产业的融合。 通过全面融合智能化的车载传感器技术、 智能控制技术、 智能驾驶技术等,打造较为完善的汽车智能化体系; 通过多源头汇聚各类数据信息,满足高效化、 智能化的出行需求,保证车辆可以在复杂的环境中具备完善的感知功能、 决策功能、 协同管控功能、 能源互动功能等,从而减少能源的消耗量,降低交通安全事故的发生率,保证出行效果,达到节能减排的目的。此外,在产业融合的背景下,新能源汽车会在动力电池技术、 空调技术等方面进行突破,实现全地域、 全气候出行,不会受到极端环境或气候的制约和影响[4]。

3.2 网联化

在产业融合的背景下,新能源汽车会朝着网联化的方向发展。 通过新能源汽车产业和互联网产业之间的融合创新,可以大规模地进行联网,实现对车辆出行的安全监控; 可以进行数据信息的共享,使车辆、 人员、 道路和云平台之间相互衔接,借助移动网络系统、 卫星定位系统、 能源网络系统等全面交换共享数据信息,借助先进的通信、 传感、 控制与智能化的技术措施协同应对交通问题、 环境问题、 能源问题。

3.3 能源补给多元化

未来,新能源汽车产业将朝着多元化的能源补给方向发展,主要是采用慢充的形式、 快充的形式、 换电的形式和无线充电的形式[5]。慢充方式在应用过程中在固定车位数量方面存在一定的限制,并且充电的时间很长,无法使用在公共领域,因此可以当作家庭充电的主要方式。 快充方式虽然能够在很短的时间内实现补充电能的目的,但是由于功率很大,使得电网运行的稳定性降低、 成本增高。 换电的方式就是在短时间之内更换能够补给能量的电池,但是在规模化推广方面及基础设施建设的标准统一性方面存在问题。 无线充电目前已成为新能源汽车能源补给方式研发的重点。 近年来,在智能化新能源汽车快速发展的过程中,无线充电的应用受到重视,这种充电形式不仅可以保证能源补给的高效性,而且能解决基础设施建设标准不统一的问题,因此,未来新能源汽车会着重使用无线充电的能量补给方式。

3.4 绿色化

在产业融合的环境背景下,新能源汽车将会朝着绿色化方向发展,无论是生产环节还是使用环节都必须符合节能减排的要求。 尤其是应用5G 先进通信技术可以创建信息数据高速传输的通道,建设工艺大数据平台系统,运用先进的机器视觉技术、人工智能技术、 虚拟技术和增强现实技术等打造出具有智能化、 精细化优势的柔性制造系统,创建智能化工程平台、 数字化智能仓库平台等,在提高产品生产效率的同时保证生产质量,改善整体的生产流程,防止出现能源损耗和过度消耗问题。 在生产选材环节和制造环节,可以运用智能化技术严格控制和预防污染问题,最大程度降低资源损耗的发生率、 污染问题的发生率,达到最终的绿色化生产制造目标。

3.5 安全化

新能源汽车技术发展的安全性主要表现在锂电池方面。 在产业融合的环境背景下,新能源汽车的锂电池会朝着高能效运行及高安全性运行的方向发展,使用寿命会有所延长,生产成本会大幅度降低,甚至能够在全气候的状态下实现高效应用。 完善锂电池的产业链也会从电池的正极材料、 负极材料、 电解液材料等角度入手进行创新研发,在创新材料的同时改革创建完善的结构设计体系,完善并且升级锂电池的能量指标性能、 功率性能、 安全性能等。 在未来发展锂电池的过程中,也会使用数字化技术、 智能化技术,开发研究高端工艺,增强智能化装备的使用效果,在保证锂电池应用性能的基础上确保其安全性。 此外,锂电池会朝着全固态方向发展。 通过研究开发新型的锂电池及电池体系,可以拓宽电池技术的边界,实现多元化发展的目的。 为实现锂电池的高效运用,在产业融合的背景下,可以通过健全电池测试技术机制、 评价技术体系等方式,全生命周期地进行电池性能的监测和评价分析。 未来,锂电池的节能化、 环保性发展也会受到重视,在新材料研发、 系统运行管理等方面的效果会不断增强[5]。

从锂电池的安全发展趋势进行分析研究,可以发现影响我国新能源汽车动力电池安全性能的因素比较多,主要体现在环境温度过低出现热冲击现象、 不能合理地进行充电管理与放电管理、 无法有效进行热管理等。 这些都可能会带来严重的安全隐患,因此未来除了要确保动力电池的应用性能、 使用寿命外,还需要加大安全管控力度,生产出高精确度、 低成本、 高安全性的电池,并且在其中设置自动化的热管理系统、 老化提示系统、 故障预警和安全预警系统,准确预测分析是否有电池应用安全隐患问题或是其他的不足,针对性防控和处置,以此保证新能源汽车动力电池的高效运用、 高质量使用和发展。

除了上述几点发展趋势外,新能源汽车技术还会朝着全气候方向、 节能化方向、 高效化方向发展,不仅能够增强汽车的运行水平、 应用效果,而且能够在各类先进技术的支持下保证新能源汽车在产业融合背景下的普及运用。

4 结束语

在产业融合的背景下,我国已经开始重视新能源汽车的生产与发展,开始研发更多的先进技术、优秀的生产模式。 为了增强应用效果,未来新能源汽车将会朝着电池安全性方向、 汽车轻质化方向发展,其智能化水平和数字化水平将大幅度提升。

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