新能源汽车发展与高校人才培养探析

魏紫如　王琪通 于敏　丁徐强　王俊龙

摘 要：百年来，新能源汽车的发展几起几落。基于化解能源危机和治理环境污染的需要，各发达国家或地区纷纷出台了鼓励发展新能源汽车的政策，中国则提出了新能源汽车“三纵三横”发展战略。随着电池续航里程的稳定，充电等配套设置的完善，新能源汽车出现了产销两旺的景象。因此，根据新能源汽车研发制造企业对专业技术人才的需求，提出了基于整车、电机电池检测以及软件与控制的相关人才培养目标和就业方向。

关键词：新能源汽车 发展历程 人才培养

随着节能环保、绿色出行理念的推行及政府相关政策的支持，特别是随着电池续航里程的加大，各地充电站与网点等设施的完善，新能源汽车业的发展方兴未艾。百年来，新能源汽车的发展促进了人才队伍的建设，加强对相关专业人才的培养，对推动新能源汽车的进一步发展具有极其重要意义。

1 历史上的新能源汽车

新能源汽车已成为当前全球经济发展的重要风向标，也是西方发达国家节能减排措施与技术研究的热点方向。各汽车强国为能够在新能源汽车领域占得先机，都投入了大量的人力、物力和财力进行相关研究。一百多年前新能源汽车就已经行驶在城乡道路上了[1-2]。法国人特鲁夫在1881年成功研制出以铅酸电池为动力源的汽车，这是最早的新能源汽车。1900年，很受女性喜欢的电动车在美国汽车销售总额中所占份额达到了38%，而当时只有22%的份额是燃油汽车。由于内燃机技术的不断突破，促进了燃油机车的快速发展。而电池技术在很长一段时间内发展滞后，在续航里程、越野速度以及动力性能等方面都无法满足人们的需求，以致以电动车为代表的新能源车慢慢淡出了人们的视野。如今，在能源危机持续爆发及环境污染不断加剧的背景下，它重新走入人们的视野。人们发现，新能源汽车是当前能够解决全球能源危机和环境污染问题的有效途径[3]。图1为新能源车历年比较典型的车型。

2 国外新能源汽车的发展现状

第一，美国。受限于财团政治经济的影响，每一任总统对新能源汽车的看法都不尽相同，以致一些相关政策处于摇摆不定。随着形势的发展，美国开始改变新能源汽车的发展格局，由单一的格局向以动力电池技术研发为主的多元化格局转变，转变为包括氢燃料电池和混合动力在内的多种技术路线共同发展的格局。事实上，美国的新能源汽车及其相关技术的研究可以追溯到1834年，至今已有180多年。而以新能源汽车为主打品牌的公司目前只剩下特斯拉Tesla一家。

第二，欧洲。欧洲能源自给率很低，原因是能源短缺且高度依赖进口。欧盟早在二十多年前就实施了一系列刺激新能源发展的计划和政策，希望能够减少石化能源对经济的冲击。而燃油车不仅要消耗大量的能源，而且它排放的尾气中含有一氧化碳会让温室效应加剧，所以发展新能源车成为欧洲最好的选择。现在，欧洲新能源汽车其中的一个发展方向是双向充电电动汽车（EV）。它们可以充分利用能源，可以作为储存器在发电过剩时充电，在发电短缺时放电[4]。

第三，日本。众所周知，日本是一个岛国，石油资源极度贫乏，大部分的能源都依靠进口，故非常重视可以替代石化能源技术的研究与应用，尤其在新能源汽车方面。日本早在上世纪末的1997年就量产了全球首款丰田普锐斯【普锐斯混合动力（PRIUS）】车型。不仅如此，日本几乎垄断了油电混动、氢能源车等技术方面的专利，其氢燃料电池等新能源汽车技术处于世界领先地位。

除了美国的Tesla、日本的Prius等知名品牌，新能源汽车在其他国家与地区也涌现出不少新的系列品牌，如VOLVO、德国大众、菲亚特、奥迪、本田、雪佛兰、宝马等公司。

中国汽车工业起步晚，核心技术不多，自主品牌相对于西方发达国家的汽车工业来说，规模更小。对于传统的燃油汽车短期内要达到与西方发达国家差不多的程度，难度会更大。然而，各国发展新能源汽车的基础相近，技术却差异较大。因此，发展新能源汽车就成为我们国家在汽车产业快速实现弯道超车的一个机会，同时也是解决我国能源危机与改善环境的最佳办法[5，6]。

3 我国新能源汽车的发展现状

3.1 我国发展新能源汽车的相关政策

我国政府在2001年就已经规划了未来新能源汽车发展的战略，以燃油车起步为目标，向氢能源动力汽车的目标迈进；2018年启动实施“新能源汽车补贴标准”；2020年11月份国务院颁布《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》；2023年6月份，三部委（财政部、税务总局、工业和信息化部）又第三次共同发布《关于延续新能源汽车免征车辆购置税政策的公告》，将新能源汽车免征车辆购置税延长至2027年12月底。

我国确立了新能源汽车产业坚持自主研发的“三纵三横”研发布局，重点瞄准核心技术、系统集成和关键零部件。“三纵三横”是“十一五”期间我国提出的一个发展概念。“三纵”即纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等三大类汽车；“三横”是指电动马达驱动系统、整车控制系统和动力电池（Power Battery）/燃料电池（Fuel Cell）。目前，驱动电机、动力电池等关键零部件核心制造技术“三纵三横”的自主知识产权专利技术，使我国在续航里程、磷酸铁锂电池技术等方面取得了突破性进展。当然，我国在车规级芯片领域的产品开发和市场应用方面还存在空白。

3.2 我国研发的新能源汽车

第一类新能源汽车：纯电动。纯电动汽车在行驶过程中全程零污染，完全依靠高压动力电池为驱动电机提供能量。纯电动汽车实际续航里程受限于电池的电荷容量。近期由于磷酸铁锂电池低温起动与能量密度等关键技术的突破，扩大了续航里程。同时，各地加大充电桩等配套设备建设，也间接提高了新能源汽车的续航。纯电动车更具有百公里费用低的优势，使新能源汽车又热销起来了。

紧随其后的新能源车是混合动力型。混合动力车（HybridElectricalVehicle，简称HEV）是燃油汽车发展到纯电动汽车的过渡车型。大家对这一类型的新能源车都比较青睐。这不仅因为Hybrid车型行驶里程的增长，使得汽车能耗和排放污染进一步降低，还因为混合动力车型也烧油，车主们完全不用担心充电时间长、充电桩普及程度低等因素的存在。

未来的新能源车将以燃料电池（Fuel Cell）为动力。燃料电池是利用电化学反应的方式，在不燃烧燃料的情况下，直接将燃料的化学能转化为电能的高效发电装置，理论上来讲，它的燃料利用效率达到100%。因此，真正意义上将燃料电池车型打造成高效清洁的新能源车型，具有高效、低噪音、无污染物排放等优点。如今，影响燃料电池车发展的因素是成本和安全性。目前，燃料电池汽车主要是指氢燃料电池汽车，一方面，整车成本中燃料电池系统和储氢系统所占比重为65%，比锂离子纯电动车电池成本要高得多。此外，以安全性更强但成本更高的铂金属为主导的燃料电堆催化剂，以及相关专利集中于日本等发达国家，也形成了对燃料电池汽车发展的极大制约[7]。

据中国汽车工业协会统计，2023年，我国新能源汽车产销量分别达958.7万辆和949.5万辆，同比分别增长35.8%和37.9%，市场占有率达31.6%。自“双碳目标”提出以来，国家政策的鼓励与倡导，与新能源汽车技术相关的企业在激增。目前，比亚迪海鸥、元PLUS、广汽AION Y、上汽五菱（宏光MINI）等都有很好的销量。

3.3 当前新能源汽车的关键技术

当前制约我国新能源汽车的关键技术是多方面的。动力电池（如图2所示）是新能源汽车的核心部分[9]，它的重要性就像粮食之于人。但通过目前的发展情况来看，虽突破不断，可是难以有质的变化。与续航里程相关的其他两个重要部分是驱动电机及其控制系统（如图3所示）。驱动电机及其控制系统（Drive Motor Control System）是新能源汽车行驶中的主要执行结构，其作用相当于手对人。其重要程度，不言自明。为了适应社会对新能源汽车的发展需求，在电动汽车方面，高速电机的发展是一种必然的趋势[10]。

新能源汽车多采用三元锂电池以及磷酸铁锂等液态锂离子电子，能量密度高，同时存在输出效率低、容量衰减快、安全性也差，电池内短路、外短路、不一致性、热失控等故障困扰着新能源电池技术[11-14]，一度制约了新能源汽车的发展。

新能源汽车的智能化发展快速，软件技术也推动着整车控制系统发展，可谓“软件决定汽车未来”。例如，新能源汽车中的变速器、制动系统等硬件驱动逐渐被算力、算法等软件技术所取代；整车制造中上游供应链企业与拥有核心软件的企业相互合作，将会改变汽车配套件的供应格局。可见，未来新能源汽车企业创新竞争的关键就是以芯片和计算方式等为核心的软件上的竞争。

4 加强相关专业人才的培养

新能源汽车发展迅速，新能源汽车企业对人才，特别是高层次的技术技能人才需求越来越迫切[15]，而且人才数量缺口巨大。就比亚迪来说，随着它的知名度越来越广，它在校园招聘会上的规模也越来越大，这体现了比亚迪作为企业对人才的需求和对人才培养的重视。并且随着国家对新能源汽车重视程度的不断提高，新能源汽车工程专业人才成为当前热门人才[16]，目前已有许多高校开设了新能源汽车工程专业或开设有关新能源汽车技术方面的课程。根据新能源汽车企业对人才的需求方向的改变，许多高校开设的课程内容也随之调整。南通理工学院也顺应时代需要开设了新能源汽车工程专业，其目标定位是：培养能适应社会主义现代化建设和服务地方经济建设发展需要，德、智、体、美、劳全面发展，掌握专业所需的汽车结构、汽车设计制造、汽车三电系统相关的电子技术、汽车及零部件性能检测、智能网联技术、燃料电池运用检测等方面的基础理论和基础知识，具有新能源汽车设计制造、技术服务、整车及零部件检测试验和创新应用工程能力并可持续发展，能在新能源汽车生产和应用等环境领域从事研发、生产、检测、试验、运维等技术和管理工作的高素质应用型人才。

应届毕业生就业方向：①从事新能源汽车及相关零部件设计、检测、试验等研发性技术岗位；②新能源汽车及相关零部件生产制造及工艺工装设计制造的生产与管理岗位；③新能源汽车运维以及市场推广与售后等服务与管理岗位。

5 结语

新能源汽车是“新兴产业”。目前，宁德时代、比亚迪、蔚来、小鹏，理想等一大批企业在动力电池等方面的技术突破，带动了我国新能源汽车的快速发展。虽然，市场上对相关的人才需求量大，但对人才的知识面、专业水平也有更高的要求。学生只有专业基础知识扎实、理论与实践结合、动手能力强才能更好地找到工作。“理论联系实践”也是现代企业选择优秀人才的考量标准。将新能源汽车的人才培养定位于这个方向也便于学生找到满意的工作，也是更好地服务新能源汽车行业的基础。

基金项目：国家自然科学基金项目（62303229）、南通理工学院教研教改项目（202303）和博士科研启动基金项目[2023XK（B）02]。

参考文献：

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