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我国新能源汽车技术发展现状及对策研究

2018-03-17

时代农机 2018年11期
关键词:燃料电池新能源电池

徐 燕

(四川工业科技学院,四川 德阳 618500)

新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车三种类型,当中涉及的技术有所不同,可以概括为整车技术、动力电池技术、电驱动系统技术和车用燃料电池系统技术四种技术。

1 整车技术发展现状

混合动力汽车涉及的技术包括高功率电机系统、多能源动力整车控制系统、AMT并联式混合动力系统以及串联式混合动力系统。

燃料电池汽车采用电电混合的动力系统平台技术,具有电电混合能源动力控制、动力系统平台整车适配、氢气纯化利用、车载高压储氢系统等技术特点。其百公里加速时间为14s,最高车速高达150km/h,加一次氢气可行驶300km,百公里的能耗为0.912kg氢气。目前,采用燃料电池汽车的整车控制系统、电动化底盘系统和燃料电池/蓄电池混合动力系统已经取得了突破性提升,它涉及的氢电安全技术、燃料电池耐久技术和整车燃料经济技术也发展快速。

2 动力电池技术发展现状

电池动力技术经过了锰酸锂、磷酸铁锂和三元电池等几个阶段的发展,从现有新能源电池技术来看,已经具备了主要的核心技术,包括电池系统、电池材料、批量生产工艺及单体电池等,完成电池材料技术体系和技术水平已经实现与国际同步接轨,包括三元材料前驱体、钛酸锂负极材料、石墨负极材料、锰酸锂正极材料、磷酸铁锂正极材料、PP/PE隔膜以及电解液等材料技术。从动力电池技术来看,电池系统的集成能力和技术上都有突破性进展,新一代的动力电池热失控防控技术的电池系统的能力密度已经接近160Wh/kg,三元方壳电池系统的能量密度为158Wh/kg,如果电池组采用200Wh/kg单体能量密度,使用次数高达3000次,其销量可以高达77%。

3 电驱动系统技术发展现状

我国已形成了独具特色的车用永磁电机技术,是由我国自主研发的技术,并实现了新能源汽车产业与永磁同步电机、开关磁阻电机和交流异步电机的产业化配套,该技术下的产品能够满足200kW以下的当前新能源汽车驱动电机动力的需求。该技术的驱动电机效率及功率密度等关键性指标方面,已经达到了国际标准水平;电机控制器技术与国际水平还存在一定的差距,但已经形成快速追赶的趋势,电机控制器利用IGBT和SIC混合模块开出了集成控制器,其体积比功率为12kW/L,峰值功率能达到75kW。

4 车用燃料电池系统技术发展现状

随着我国新能源汽车公司及各大科研机构在车用燃料电池系统技术的不断投入,当中涉及的核心技术如测试解析、电堆设计、关键部件的工艺与技术等问题都得到了突破性发展,未来还需要在质子交换膜、催化剂等关键性材料方面加大投入,进一步缩小与国际先进水平的差距。

5 我国新能源汽车技术发展障碍及对策

(1)首先,政府虽然指定了新能源汽车产业的发展战略规划,但是却缺乏相关产业政策战略指导,导致部分企业并没有真正去创新;其次,新能源汽车产业公司的自主创新能力不足,核心技术研发不够深入,许多核心产品技术都没有掌握在自己手中,对人才和技术研发的投入也严重不足;第三,新能源汽车产业基础发展不均衡,特别是其产业前端的关键基础材料、核心基础零部件、产业技术和基础工艺方面发展极不平衡,加上缺乏统一的产业标准,这些都严重制约了新能源技术研发;第四,产业体系不完善阻碍了新能源汽车技术的发展;最后,基础配套设施建设落后,特别是当前新能源汽车的续航能力不强。

(2)首先,进一步加强政府引导,合理指定和落实产业实施策略,合理布局产业,同时加大社会科研资源投入,切实提升新能源汽车技术水平;其次,无论从国家层面还是企业层面都要建立自主创新体系,加强新能源汽车技术的创新,同时,加强国际协作,引导企业积极创新,全面掌握新能源汽车的关键技术;第三,加强人才的培养与引入,提升行业从业人员的整体素质,建立具有一流创新能力的人才队伍;最后,整合上下游资源,构建具有创新能力的产业生态系统,提升自身的软实力,同时积极完善行业配套体系。

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